توزيع وموسمية العناصر المحتملة السُّمّية (PTEs) في مياه نهر نيجرو في ماناوس، أمازوناس، البرازيل

لماذا يهم هذا النهر الداكن

قد يبدو نهر نيجرو في الأمازون بعيدًا على الخريطة، لكنه يؤثر في هطول الأمطار والمناخ والحياة عبر جزء كبير من البرازيل. يمر أيضًا بجوار مدينة ماناوس سريعة النمو، حيث يمكن للمجاري الصناعية والمجاري الصحية والجريان السطحي من الشوارع والمزارع أن تغسل خليطًا من المعادن والمغذيات إلى مياهه الداكنة. تطرح هذه الدراسة سؤالًا بسيطًا لكنه حاسم: كيف تغيّر مستويات الماء المرتفعة والمنخفضة عبر العام كمية ونوع هذه المواد في المياه، وماذا يعني ذلك للناس والحياة البرية التي تعتمد عليه؟

عام في حياة نهر عظيم

ركَّز الباحثون على ما يسمونه بالعناصر المحتملة السُّمّية، بما في ذلك الألمنيوم والنحاس والزنك والمنغنيز والفوسفور، إلى جانب معادن شائعة أخرى مثل الكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم. جمعوا عينات مياه من 60 موقعًا على طول نهر نيجرو في ثلاث فترات مختلفة: أثناء المياه المنخفضة في يناير 2023، أثناء الانتقال من المياه المنخفضة إلى المرتفعة في سبتمبر 2023، وخلال فترة مياه أعلى في مارس 2024. عوملت جميع العينات باستخدام طرق قياسية للاختبار المائي، وقارن الفريق نتائجهم مع قواعد جودة المياه البرازيلية التي تحدد مستويات آمنة للشرب والاستخدام البيئي.

ما وجدوه في المياه الداكنة

من بين جميع المواد المقاسة برز عنصران: الألمنيوم والفوسفور. كانت متوسطات مستوياتهما فوق الحدود التي تحددها القواعد الوطنية في جميع فترات أخذ العينات الثلاث. كانت مستويات الألمنيوم مرتفعة بشكل خاص خلال فترة المياه المنخفضة، ثم انخفضت مع ارتفاع مستوى النهر وتخفيف المياه. وكان الفوسفور أيضًا في ذروته في الفترات الأكثر جفافًا وتراجع خلال الشهور الرطبة. يمثل ارتفاع الفوسفور مصدر قلق لأنه يمكن أن يغذي نمو الطحالب ويجعل المياه أكثر عرضة للاختناق الغذائي (اليوترفكشن)، العملية التي تؤدي فيها المغذيات الزائدة إلى تكاثر كائنات ممرضة قد تضر الأسماك وغيرها من الكائنات الحية. ومع ذلك يشير المؤلفون إلى أن نهر نيجرو طبيعيًا نهر حمضي "مياه سوداء" غني بالأحماض الهيومية والمواد العضوية، وهي ظروف تساعد في إبقاء الألمنيوم في المحلول وتؤثر على سلوك الفوسفور، لذا فليست كل القراءات المرتفعة دلالة مباشرة على تلوث.

قراءة البصمات الكيميائية

استخدم الفريق أدوات إحصائية للبحث عن أنماط مخفية في قائمة العناصر الطويلة. أظهر تحليل الارتباط أن بعض العناصر تميل إلى الارتفاع والانخفاض معًا، مثل الألمنيوم مع الفوسفور، والكالسيوم مع المغنيسيوم والصوديوم. تشير هذه الروابط إلى مصادر ومسارات مشتركة لدخول النهر، من الصخور المتحللة وترب الغابات إلى ملح البحر البعيد والغبار الذي تحمله الرياح من الصحراء الكبرى. أما الطريقة الثانية، المسماة تحليل المكونات الرئيسية، فجمعت العينات حسب الموسم: حملت مياه يناير المرتفعة مزيدًا من الصوديوم والمغنيسيوم والكالسيوم والألمنيوم والفوسفور والتيتانيوم والبيريليوم؛ بينما أفضت ظروف سبتمبر الأكثر جفافًا إلى البوتاسيوم والروبيديوم والباريوم؛ وأظهر مارس مزيجًا أكثر توازنًا، مع ليثيوم وحديد أكثر قليلًا. معًا تشير هذه الأنماط إلى أن نبضة الفيضانات هي محرك قوي للكيمياء، لكن تأثيرات أخرى، خاصة الاستخدام البشري للأراضي، تترك أثرها أيضًا.

المدينة والمزارع والغابات على حافة الماء

رغم أن دراسات حديثة صنفت جودة مياه نهر نيجرو عموماً بأنها جيدة، تُظهر هذه الدراسة كيف يمكن للأنشطة الحضرية والريفية أن تتفاعل مع التغيرات الموسمية لتحدد أي العناصر تظهر في المياه ومتى. يمكن أن يختلط الجريان السطحي من شوارع المدينة والمجاري غير المعالجة والأسمدة من الحقول المجاورة مع المعادن والمواد العضوية المُحَرَّكة طبيعيًا، خاصة عندما تجرف الأمطار الغزيرة المشهد الطبيعي. وحقيقة أن أعلى تراكيز الألمنيوم والفوسفور تتزامن مع مراحل معينة من دورة الفيضان تشير إلى مزيج من الظروف الخلفية الطبيعية والضغط البشري، بدلاً من مصدر واحد واضح.

ماذا يعني ذلك لمستقبل النهر

يستنتج المؤلفون أن تلوث هذه العناصر في نهر نيجرو متعدد العوامل. تهيئ الفيضانات والجفاف الموسميان المشهد، لكن نمو المدينة والصناعة والزراعة قرب ماناوس تعدل الصورة النهائية بقوة. بينما بقيت معظم العناصر ضمن نطاقات نمطية لأنهار الأمازون، فإن استمرار ارتفاع الألمنيوم والفوسفور يستدعي الانتباه، خاصة لأن النهر يُستخدم كمصدر للمياه. تُعد الدراسة واحدة من أولى الجهود واسعة النطاق لتتبع هذه المواد في نهر نيجرو، ويجادل المؤلفون بأن الأعمال المستقبلية يجب أن تشمل الرواسب والكائنات المائية، وأن تتوسع مكانيًا وزمنيًا. يمكن لمثل هذا الرصد أن يوجّه السياسات العامة لحماية هذا النهر الأساسي، مساعِدًا على موازنة احتياجات مدينة كبرى مع صحة أحد أهم أنظمة المياه العذبة على الأرض.

الاستشهاد: dos Banhos, E.F., Arcos, A.N., Oliveira, R.L.e. et al. Distribution and seasonality of potentially toxic elements (PTEs) in the waters of the Negro river in Manaus, Amazonas, Brazil. Sci Rep 16, 14836 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42500-4

الكلمات المفتاحية: نهر نيجرو, جودة المياه, عناصر سامة, موسمية الأمازون, جريان سطحي حضري