تغییرات اقلیمی لزوماً نیازی به افزودن جیوه بیشتر به اقیانوس‌ها ندارد تا غذاهای دریایی خطرناک‌تر شوند؛ تنها کافی است اکسیژن را از آب بگیرد. پژوهش جدیدی که توسط دانشگاه اومئو (Umeå University) هدایت شده، نشان می‌دهد هزاران سال پیش، دوره‌های طبیعی کم‌اکسیژنی در دریای سیاه باعث افزایش فعالیت میکروب‌هایی شد که جیوه معمولی را به متیل‌جیوه (Methylmercury) تبدیل می‌کنند — سمی عصبی قدرتمند که در زنجیره غذایی دریایی بالا می‌رود و سرانجام به بشقاب غذای ما می‌رسد.
چگونه میکروب‌ها جیوه را به سمی مرگبار تبدیل کردند
متیل‌جیوه به‌دلیل خاصیت تجمع زیستی (Biomagnification) خطرناک است: پلانکتون‌ها آن را جذب می‌کنند، ماهی‌های کوچک پلانکتون‌ها را می‌خورند، و ماهی‌های بزرگ‌تر از آن‌ها تغذیه می‌کنند. در هر مرحله، میزان سم افزایش می‌یابد. این ترکیب در شرایط کم‌اکسیژن و زمانی شکل می‌گیرد که میکروب‌های ویژه‌ای جیوه معدنی را «متیله» می‌کنند.
با گرم‌تر شدن اقیانوس‌های امروزی و چینه‌بندی (Stratification) بیشتر آن‌ها، نواحی کم‌اکسیژن در بسیاری از دریاهای ساحلی و حوضه‌های بسته در حال گسترش‌اند. دریای سیاه به‌عنوان یک آزمایشگاه طبیعی و تاریخی، تصویری طولانی‌مدت از این فرایند ارائه می‌دهد.
رمزگشایی از DNA باستانی: هشداری از گذشته
پژوهشگران DNA باستانی را که در رسوبات کف دریای سیاه طی حدود ۱۳٬۵۰۰ سال گذشته حفظ شده بود، تجزیه‌وتحلیل کردند. تمرکز آن‌ها بر روی ژن hgcA بود — نشانه‌ای ژنتیکی برای شناسایی ارگانیسم‌هایی که توانایی تولید متیل‌جیوه دارند.
نتایج نشان داد که سیگنال این ژن در بازه‌ای بین ۹٬۰۰۰ تا ۵٬۵۰۰ سال پیش، یعنی در دوره‌ای گرم و مرطوب، به‌شدت افزایش یافته است؛ زمانی که سطح اکسیژن در آب به‌طور چشمگیری کاهش یافت. بنابراین، تنها کاهش اکسیژن ناشی از تغییرات اقلیمی کافی بود تا شرایط برای تولید متیل‌جیوه فراهم شود.
دریای سیاه: آزمایشگاه طبیعی زمین
دریای سیاه بزرگ‌ترین حوضه دریایی چینه‌بندی‌شده دائمی در جهان است. لایه نازکی از آب دارای اکسیژن در سطح آن قرار دارد و لایه‌های عمیق‌تر، کاملاً بی‌اکسیژن هستند. تغییرات اقلیمی و جریانی طی دوره هولوسن باعث جابه‌جایی این مرز شده و ردپای روشنی از آن در رسوبات باقی مانده است.
به‌صورت لایه‌به‌لایه، رسوبات نشان می‌دهند که چه زمانی میکروب‌های تولیدکننده متیل‌جیوه افزایش یافته‌اند. اوج‌های ژنتیکی این میکروب‌ها با داده‌های مستقل از شرایط گرم‌تر، مرطوب‌تر و کم‌اکسیژن‌تر هم‌زمانی دارد.
پیامی از تنوع میکروبی
DNA باستانی همچنین نشان داد که شاخه‌های متعددی از میکروارگانیسم‌ها ژن‌های متیلاسیون را در طول زمان حمل کرده‌اند. این تنوع بسیار اهمیت دارد. اگر شاخه‌های مختلف میکروبی بتوانند در شرایط کم‌اکسیژن این نقش را ایفا کنند، پس هر زمان که مناطق کم‌اکسیژن گسترش یابند، تولید متیل‌جیوه نیز افزایش خواهد یافت.
الگوی تکرارشونده اقلیم
امروزه انتشار جیوه انسانی و آلودگی‌های مواد مغذی تعیین می‌کند که کجا و چه مقدار متیل‌جیوه تشکیل شود. در حالی‌که جیوه صنعتی ماده اولیه را فراهم می‌کند، پدیده اوتروفیکاسیون (Eutrophication) باعث تشدید کمبود اکسیژن و رونق میکروب‌ها می‌شود.
اما هزاران سال پیش، عوامل بسیار ساده‌تر بودند: گرمایش و چینه‌بندی باعث کاهش اختلاط آب شد و با افزایش بهره‌وری زیستی، اکسیژن در لایه‌های عمیق‌تر مصرف شد — شرایطی ایده‌آل برای تولید متیل‌جیوه.
این مطالعه ادعا نمی‌کند که کنترل‌های امروزی بر انتشار جیوه بی‌فایده‌اند؛ بلکه تأکید می‌کند که خود اقلیم نیز می‌تواند اکوسیستم‌ها را به حالتی سوق دهد که در آن تولید متیل‌جیوه آسان‌تر و کنترل آن دشوارتر شود — نکته‌ای حیاتی برای مدیریت ریسک زیست‌محیطی.
سمی که در زنجیره غذایی بالا می‌رود
مسیر تبدیل یک ژن در رسوبات باستانی به تکه‌ای ماهی در بشقاب شام، از اقیانوس‌شناسی و بوم‌شناسی می‌گذرد. در آب‌های چینه‌بندی‌شده، لایه‌های کم‌اکسیژن در زیر سطح آفتاب‌گیر به دام می‌افتند.
هرگاه باد یا جریان‌های دریایی این ستون آبی را ترکیب کنند، مواد مغذی — و متیل‌جیوه — به سمت بالا منتقل می‌شوند. این حرکت باعث شکوفایی پلانکتون‌ها و ورود سم به زنجیره غذایی می‌شود. ماهی‌های کوچک از پلانکتون‌ها تغذیه می‌کنند و ماهی‌های بزرگ‌تر از آن‌ها؛ غلظت سم با هر وعده غذایی افزایش می‌یابد.
الگوهایی فراتر از دریای سیاه
دریای سیاه تنها منطقه‌ای نیست که این فرایند در آن رخ می‌دهد. گسترش مناطق کم‌اکسیژن در اقیانوس آرام شرقی استوایی، دریای عرب و حوضه‌های نیمه‌بسته‌ای چون دریای بالتیک نیز ثبت شده است.
در این مناطق، گرمایش سطح آب موجب کاهش اختلاط، رشد شکوفایی جلبکی و در نتیجه، کاهش اکسیژن در لایه‌های عمیق‌تر می‌شود.
کاهش جیوه، احیای اکسیژن دریاها
نتیجه عملی این پژوهش دو بخش دارد:
- اول: کاهش مستمر انتشار جیوه، زیرا هرچه ورودی مواد خام کمتر باشد، احتمال تولید متیل‌جیوه نیز کاهش می‌یابد.
- دوم: مقابله با شرایطی که به تشکیل و پایداری متیل‌جیوه کمک می‌کنند — یعنی مهار ورود مواد مغذی به سواحل و احیای گردش آب در مناطق راکد.
همچنین لازم است دانشمندان سطوح اکسیژن و جوامع میکروبی را در مناطقی که در آستانه کم‌اکسیژن شدن هستند، به‌صورت مداوم پایش کنند.
ترکیب علم باستان و فناوری نوین
ترکیب پالئوژنومیک (Paleogenomics) با سیستم‌های پایش مدرن می‌تواند دقت پیش‌بینی‌ها را افزایش دهد. DNA باستانی دید بلندمدتی از واکنش اکوسیستم‌ها به گرمایش و چینه‌بندی می‌دهد، در حالی‌که حسگرها و داده‌های امروزی سرعت تغییرات را آشکار می‌سازند.
درس‌هایی از دریایی بی‌نفس
این یافته‌ها مدل‌هایی را تغذیه می‌کنند که ارتباط میان اقلیم، کاهش اکسیژن، پویایی میکروبی و تولید سموم را بررسی می‌کنند — ابزارهایی که می‌توانند مدیریت شیلات و هشدارهای غذایی را هدایت کنند.
هر تهدید زیست‌محیطی با لوله‌ها و بشکه‌ها وارد نمی‌شود؛ برخی از آن‌ها در شیوه پاسخ طبیعت به گرما نهفته‌اند.
سوابق باستانی دریای سیاه نشان می‌دهد وقتی اقیانوس‌ها «نفسشان را از دست می‌دهند»، ماشین میکروسکوپی تولید متیل‌جیوه بیدار می‌شود. اگر روند کاهش اکسیژن در قرن گرم آینده ادامه یابد، باید انتظار داشته باشیم این ماشین بیشتر به کار بیفتد.
اقدام زودهنگام — از کنترل انتشار جیوه گرفته تا کاهش مواد مغذی و پایش مستمر — نه‌تنها از آبزیان محافظت می‌کند، بلکه سلامت انسان را نیز تضمین خواهد کرد.
جمع‌بندی
گرمایش جهانی و کاهش اکسیژن در اقیانوس‌ها شرایط را برای تولید سم خطرناک متیل‌جیوه فراهم می‌کنند. کنترل آلودگی و حفظ گردش طبیعی آب، کلید کاهش این خطر جهانی است.
اگر به موضوعات زیست‌محیطی علاقه‌مند هستید، مقاله‌های دیگر ما درباره گرمایش زمین و سلامت اقیانوس‌ها را بخوانید و نظر خود را با ما به اشتراک بگذارید.
نظری دارید؟
دیدگاه یا واکنش خود را با ما به اشتراک بگذارید؛ مشتاق شنیدن نظرات ارزشمند شما هستیم.
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
