نابودی حیات نامرئی در مدیترانه؛ گرمایش و کمبود مواد مغذی عامل اصلی

1

داده‌های جدید از خلیج بلانس در شمال غربی مدیترانه نشان می‌دهد جمعیت ویروس‌های دریایی از سال ۲۰۱۱ تاکنون به‌طور مداوم در حال کاهش است. این افت نگران‌کننده همزمان با گرم‌تر شدن، شفاف‌تر شدن و کاهش مواد مغذی آب‌ها رخ داده و زنگ خطری برای اکوسیستم حساس این منطقه به شمار می‌رود.

ویروس‌های دریایی؛ نیروهای نامرئی چرخه حیات

پژوهشی به سرپرستی «شابیر لوپز آلفورخا»، بوم‌شناس میکروبی در مؤسسه علوم دریایی بارسلونا (ICM-CSIC)، نشان می‌دهد که ویروس‌ها نقشی کلیدی در تنظیم چرخه‌های شیمیایی و زنجیره غذایی دریا ایفا می‌کنند؛ از میکروب‌ها گرفته تا ماهی‌ها.

بررسی‌های وی نشان می‌دهد که روابط میان ویروس‌ها و میزبان‌های میکروبی‌شان به‌شدت از تغییرات اقلیمی تأثیر می‌پذیرد. بر اساس گزارش هیئت بین‌دولتی تغییر اقلیم (IPCC)، آب‌های غربی مدیترانه با سرعتی بیشتر از بسیاری از دریاهای دیگر در حال گرم شدن هستند.

گرم شدن دریا و کاهش مواد مغذی

گرمایش تنها بخشی از ماجراست. روندی بلندمدت از کاهش مواد مغذی در دریا در جریان است؛ پدیده‌ای به نام «الیگوتروفیک شدن» که به معنی فقیر شدن تدریجی آب از نظر مواد مغذی است و موجب کاهش بهره‌وری زیستی دریا می‌شود.

در خلیج بلانس، دانشمندان شاهد افت پیوسته‌ای در فراوانی ویروس‌های دریایی از اوایل دهه ۲۰۱۰ هستند. در کنار آن، میزان فیتوپلانکتون‌ها – گیاهان میکروسکوپی شناور که پایه زنجیره غذایی دریا را تشکیل می‌دهند – نیز کاهش یافته است.

چرا کاهش ویروس‌ها خطرناک است؟

ویروس‌های دریایی تنها عوامل بیماری‌زا نیستند، بلکه بازیگران اصلی چرخه کربن و مواد مغذی محسوب می‌شوند. آن‌ها با نابودی میکروب‌ها، فرآیندی به نام «گردش ویروسی» (Viral Shunt) را فعال می‌کنند که موجب بازگشت کربن و مواد مغذی به آب‌های سطحی می‌شود.

در برخی شرایط، این فرآیند به «انتقال ویروسی» (Viral Shuttle) منجر می‌شود؛ زمانی که سلول‌های آلوده به هم می‌چسبند و به اعماق دریا فرو می‌روند، کربن را با خود به پایین می‌برند. کاهش ویروس‌ها یعنی کاهش در شکسته شدن سلول‌ها و کند شدن جریان مواد مغذی در اقیانوس.

«تغییرات اقلیمی حتی کوچک‌ترین جوامع میکروبی را که سلامت اقیانوس را حفظ می‌کنند، دگرگون کرده است.» — دلورس واکه، هم‌نویسنده پژوهش

او هشدار می‌دهد: «با کاهش ویروس‌ها، چرخه مواد مغذی دگرگون می‌شود و این مسئله اکوسیستم‌های ساحلی و جوامع ماهی‌گیری را که به آن‌ها وابسته‌اند، تهدید می‌کند.»

داده‌هایی از ۱۸ سال پایش مداوم

تیم خلیج بلانس در مدت نزدیک به ۱۸ سال، ماه‌به‌ماه نمونه‌هایی از آب سطحی برداشت کرده است تا تغییرات فصلی و روندهای بلندمدت را بررسی کند. پژوهشگران از مدل‌های آماری پیشرفته موسوم به «مدل‌های افزایشی ترکیبی تعمیم‌یافته» (GAMM) برای تفکیک تغییرات فصلی از روندهای واقعی استفاده کردند.

نتیجه نشان می‌دهد که حدود سال ۲۰۱۱ نقطه عطفی بوده است. از آن زمان، شمار ویروس‌ها رو به کاهش گذاشته و الگوی فصلی پیشین از بین رفته است. این همزمان با افزایش دمای آب و افت پیوسته مواد مغذی و کلروفیل بوده است.

پژوهش‌های پیشین نیز کاهش سالانه کلروفیل در نزدیکی جزایر بالئار را ثبت کرده‌اند که نشان‌دهنده کند شدن فعالیت زیستی در سراسر مدیترانه غربی است.

چه عواملی بر جمعیت ویروس‌ها اثر دارند؟

دانشمندان برای شناسایی مهم‌ترین عوامل، از شبکه‌های عصبی استفاده کردند. متغیر «سال» به عنوان قوی‌ترین عامل تأثیرگذار شناسایی شد که بازتاب فشار بلندمدت محیطی است. در مقابل، سطح مواد مغذی و جمعیت میزبان‌های میکروبی، نوسانات کوتاه‌مدت ماه‌به‌ماه را توضیح می‌دهند.

دریایی گرم‌تر، ویروس‌هایی کمتر

گرما تنها عامل نیست، اما زمینه را فراهم می‌کند. مدیترانه در سال‌های اخیر شاهد موج‌های گرمای دریایی متعددی بوده است. در همین زمان، کمبود مواد مغذی موجب کاهش رشد میزبان‌ها می‌شود و در نتیجه چرخه عفونت ویروسی کندتر می‌گردد.

کمبود فسفر، که برای ساخت اسیدهای نوکلئیک ضروری است، اهمیت ویژه‌ای دارد. کمبود این عنصر می‌تواند چرخه «شکافت سلولی» را متوقف کند و ویروس‌ها را به حالت نهفته ببرد.

تغییر الگوی ویروسی در شرایط کمبود مواد مغذی

وقتی منابع غذایی کاهش می‌یابد، ویروس‌ها به حالت «لیزوژنی» درمی‌آیند؛ حالتی که در آن DNA ویروس درون میزبان پنهان می‌شود تا شرایط بهتری برای فعالیت فراهم شود. شواهدی از دریاهای قطبی نشان می‌دهد که افزایش CO₂ و دمای خاص می‌تواند این حالت نهفته را تقویت کند.

با این حال، فصول هنوز هم نقش مهمی دارند. زمستان مواد مغذی بیشتری به همراه دارد و باعث افزایش کلروفیل می‌شود، در حالی‌که تابستان با آب‌های شفاف‌تر و فقیرتر همراه است که چرخه عفونت را کند می‌کند.

نگاهی به آینده: تنوع ژنتیکی و پایداری اکوسیستم

گام بعدی پژوهشگران بررسی تنوع ژنتیکی ویروس‌های دریایی است تا ببینند آیا کاهش تعداد ذرات به معنی کاهش تنوع گونه‌ای نیز هست یا نه. این موضوع برای مدیریت آینده اکوسیستم‌ها حیاتی است، زیرا جوامع ماهی‌گیری به پایداری چرخه‌های زیستی وابسته‌اند.

رکورد بلندمدت خلیج بلانس ارزشمند است، چون چنین داده‌هایی نادرند. بدون آن‌ها، تغییرات آرام و پیوسته در پس نوسانات طبیعی پنهان می‌مانند. این رکورد نشان می‌دهد که حتی کوچک‌ترین موجودات نیز به گرما و فقر مواد مغذی واکنش نشان می‌دهند و آینده اکوسیستم دریایی به همین حساسیت‌ها بستگی دارد.

این پژوهش در مجله علمی ISME Communications منتشر شده است.

جمع‌بندی

کاهش ویروس‌های دریایی در مدیترانه نشانه‌ای از فشار اقلیمی و فقر مواد مغذی است که می‌تواند چرخه حیات دریا را مختل کند. حفظ داده‌های بلندمدت، کلید درک این تغییرات و حفاظت از سلامت اقیانوس‌هاست.

دیدگاه شما چیست؟ آیا گرمایش جهانی می‌تواند دنیای نامرئی اقیانوس‌ها را دگرگون کند؟ نظرتان را در بخش کامنت‌ها بنویسید یا این مقاله را با دوستان خود به اشتراک بگذارید.