النقاط الساخنة الإنتاجية في محيط فقير بالمغذيات. وجود كميات كبيرة من أسماك العوالق في الشعاب المرجانية في المحيط الهادي الهندي. Zafer Kizilkaya، CC BY-SA

كان تشارلز داروينمنذ ما يقرب من 200 عاما، الذي طلب أولا كيف يمكن أن يكون ذلك الشعاب المرجانية يمكن أن تزدهر في مناطق قاحلة نسبيا من المحيط الهادي. هذا اللغز في وقت لاحق أصبح يعرف باسم مفارقة داروين.

دراسة نشرت هذا الاسبوع في طبيعة الاتصالات يساعد الإجابة على مدى الواحات المرجانية يمكن أن توجد في الصحارى المحيطية.

التفسير البسيط هو وجود النباتات المائية المجهرية المعروفة باسم العوالق النباتية. والإجابة العلمية الأكثر تعقيدا - التي تسأل لماذا جزر المرجان هي نقاط ساخنة منتجة - تعرف باسم الجزيرة الأثر الشامل (IME).

توفر نتائج دراسة جديدة العلماء الذين يدرسون مصائد الأسماك البحرية وموائلها مع رؤى مهمة حول كيفية الشعاب المرجانية أنظمة الجزيرة يمكن أن تكون مثمرة جدا، بوصفها النقاط الساخنة للتنوع الأنواع والتي، بدورها، تساعد على تجميع الثروة السمكية وتوفير الحماية الساحلية. هذه المعرفة يمكن أن تساعد في إعداد الخطط إدارة المحيطات، وبخاصة تستجيب النظم الإيكولوجية لتغير المناخ.توضيح للجزيرة تأثير الشامل من الدراسة الجديدة التي نشرت في الطبيعة.

The Island Mass Effect (IME)

وIME، وصف لأول مرة من عالم النبات في هاواي ، ماكسويل دوتي وزملاؤه ، هي ظاهرة يتم فيها تعزيز نمو العوالق النباتية بالقرب من النظم الإيكولوجية الخاصة بالشعاب المرجانية.

حتى الآن، وقد تم القيام به كل الدراسات في محاولة لشرح أسباب IME على مساحات صغيرة، محصورة جغرافيا، مثل جزيرة واحدة أو مجموعة الشعاب المرجانية.

هذا هو المكان الذي طبيعة الاتصالات المؤلف الرئيسي للورقة ، Jamison Gove من الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) ، وزملاؤه يدخلون.

دراستهم الجديدة هي أول من وصف IME على حجم محيط بأكمله، وتناقش دور كل سكان الجزر الطبيعية والبشرية على نمو العوالق النباتية.

قياس فريق فقط كم من العوالق النباتية نما الجزر حول صغيرة وجزر مرجانية بطريقتين. واستخدم الباحثون صور الأقمار الصناعية على مدى عشر سنوات والمسوح سفينة مباشرة للتحقق من أن التقديرات صورتهم كانت صحيحة.

تم العثور على IME لتكون قريبة من كل مكان، مع 91 في المئة من النظم الإيكولوجية المرجانية درس مما يدل على الظاهرة، بعض إظهار المزيد من قدر 86 في المئة العوالق النباتية الكتلة الحيوية مقارنة مع مناطق المحيطات المجاورة.

وبعبارة أخرى، كانت العوالق النباتية النقاط الساخنة الجزيرة المرجانية التي تحيط بها المناظر الطبيعية المحيطات جرداء تقريبا في كل مكان بدا الفريق.

ويتسبب ارتفاع معدل نمو العوالق النباتية حول الجزر المرجانية المواد الغذائية التي تنتج عن تحلل الحيوانات المرجانية، upwellings من الغنية بالمغذيات المياه الباردة نحو السطح، وآثار الاختلاط من الأمواج والتيارات، والترسيب من تآكل الأرض. وهناك أيضا جولة الإعادة المستمدة الإنسان من الزراعة، والتنمية الحضرية والمدخلات مياه الصرف الصحي، والتي تضيف كل المواد المغذية إلى المياه الساحلية.

الذي يهتم IME أو مفارقة داروين؟

العوالق النباتية المجهرية تلعب دورا مقاسات كبيرة في الحياة في المحيطات.

من خلال تحويل طاقة الشمس إلى نمو النبات ، فإنها تشكل عنصراً أساسياً في محيطاتنا وتدير بنية الشبكات الغذائية وفي نهاية المطاف إنتاجية مصائد الأسماك العالمية. كما يعني وجود المزيد من العوالق النباتية المزيد من الموارد الغنية بالموارد للكائنات الحية المهمة في بناء الشعاب والتي تحدد بنية الشعاب المرجانية الاستوائية التي توفر الحماية للسواحل المجاورة.

جزر الخط الجنوبي. تعني الإنتاجية العالية زيادة نمو الشعاب المرجانية وتغطية توفر الحماية الساحلية للدول الجزرية وزيادة التنوع البيولوجي والوفرة. Brian Zgliczynski - معهد سكريبس لعلم المحيطات ، سان دييغو ، كاليفورنياغير أن المستويات المتزايدة من العوالق النباتية ليست دائما أخبارا جيدة. وقد تبين أن المستويات القصوى لإثراء المغذيات من الجريان السطحي المتصلة بالزراعة وغيرها من الأنشطة البشرية زيادة الكتلة الحيوية للفيتوبلاكتون إلى المستويات التي يمكن أن تتسبب في التركيبة السكانية البحر لتغيير تماما. وقد أدت مستويات عالية من المواد المغذية أيضا إلى نفوق جماعي للالأنواع الأكثر حساسية، ولكن المهمة جنبا إلى جنب مع قمع نمو الشعاب المرجانية.

من خلال فهم أفضل لدور IME وتأثيراته على مصائد الأسماك فضلا عن الآثار السلبية لارتفاع المغذيات المستمدة الإنسان، يمكن للدول الجزيرة تركز جهود الحفاظ على البيئة البحرية على ضمان أنها لا تفرط أنظمة الشعاب المحلية الماضي هذه النقاط الحرجة.

مستقبل الجزر المرجانية

من المتوقع أن يرفع تغير المناخ من درجة حرارة المحيطات ، مما سيقلل من إنتاجية المحيطات المنخفضة عن طريق تغيير الطريقة التي تتدفق بها المحيطات وتختلط حول الكوكب. وبالتالي سيكون IME ظاهرة هامة في أي وقت لفهم ونحن وضع خطط لدعم النظم الإيكولوجية للشعاب المرجانية في المستقبل لتجنب الضغوط من المياه الدافئة.

من أجل استغلال مصائد الأسماك الاستوائية على نحو مستدام والاستمرار في الاعتماد على الشعاب المرجانية لحماية سكانها من البشر ، ينبغي أن يركز البحث على فهم العمليات التي تجعل الجزر المرجانية والجزر المرجانية من المناطق ذات الإنتاجية العالية. يجب أن نتعمق أكثر في الأسئلة التي طرحها داروين منذ بعض السنوات من خلال تطبيقه على المحيطات العالمية الحالية والتنبؤ بالتغييرات المستقبلية.

زيادة الإنتاجية في تدمر أتول ، وسط المحيط الهادئ ، تأثير الجزيرة الضخم الذي يجلب مكافآت ضخمة لمصائد الأسماك إلى محيط فارغ. غاريث جيه ويليامز ، كلية علوم المحيطات ، جامعة بانغور ، المملكة المتحدة

نبذة عن الكاتب