التدفقات البالطيّة الكبيرة ليس لها عواقب طويلة الأمد على نقص الأكسجين في البحر البالطي المركزي خلال القرن العشرين

لماذا يهم هذا بحارنا

في جميع أنحاء العالم، تتشكل في البحار الساحلية مناطق «موت» متزايدة، وهي مناطق محرومة من الأكسجين حيث لا يمكن لمعظم الحياة البحرية البقاء. يحتضن بحر البلطيق في شمال أوروبا أحد أكبر هذه المناطق. لسنوات، شكّك العلماء أن دفعة هائلة من المياه المالحة التي اندفعت من بحر الشمال في عام 1951 ربما مهدّت الطريق لهذه الأزمة الطويلة الأمد في الأكسجين. تستخدم هذه الدراسة محاكيات حاسوبية متقدمة لتسأل: هل حقاً قلب ذلك الحدث المتطرّف النظام، أم أن التغيرات البطيئة التي تسببها الأنشطة البشرية هي السبب الرئيسي؟

بحر يميل للنقص في الأكسجين

بحر البلطيق شبه مغلق، ويتلقّى كميات كبيرة من المياه العذبة من الأنهار، ولا يملك سوى اتصال ضيّق بالمحيط. هذا يخلق تدرّجاً مستقراً حيث تطفو المياه السطحية الأخف فوق مياه عميقة أثقل وأكثر ملوحة. تعمل هذه الحاجز الكثافي، أو الهالوكلاين، كغطاء: فالأكسجين من السطح لا يصل بسهولة إلى الحوضات العميقة، بينما يُستهلك الأكسجين هناك باستمرار بفعل تحلّل المواد العضوية. عندما ينخفض الأكسجين تحت عتبة حرجة، تصبح المياه العميقة ناقصة الأكسجين، وإذا وصلت إلى الصفر تصبح لا هوائية. بالتوازي مع ذلك، أدّت عقود من جريان المغذيات الغنية من الزراعة ومياه الصرف والجو إلى «فرط تسميد» البحر، ما عزّز ازدهارات الطحالب التي تغرق لاحقاً وتتعفّن، مستنزفة المزيد من الأكسجين في العمق.

دفعات المياه المالحة ولغز طويل الأمد

من حين لآخر، تتدفق دفعات قوية من المياه الكثيفة والمالحة من بحر الشمال إلى البلطيق، تنساب على قاع البحر وتهوّي الحوضات العميقة بشكل مؤقت. أكبر دفعة من هذا النوع قيست على الإطلاق، ما يُسمى التدفق البالطي الكبير، حدثت في عام 1951. سجلات الرواسب وبيانات أخرى تُظهر أن الجزء المركزي من البلطيق تحوّل بسرعة إلى حالة أكثر نقصاً في الأكسجين خلال خمسينيات القرن العشرين. هذا التزامن أطلق فكرة مثيرة: ربما قوّت دفعة 1951 التدرّج الكثافي إلى حد أنّها حبست النظام في عقود من فقدان الأكسجين. لكن أعمالاً سابقة لم تتمكن من فصل أثر ذلك الحدث المنفرد بوضوح عن مؤثرات أخرى مثل تحميل المغذيات والتقلبات المناخية الطبيعية.

اختبار البحر بتجارب افتراضية

لفك تشابك هذه التأثيرات، استخدم المؤلفون نموذج محاكات ثلاثي الأبعاد للمحيط والنظام البيئي لكامل بحر البلطيق. شغّلوا 13 محاكاة تغطي القرن العشرين، بما في ذلك حالة مرجعية واقعية وعدة سيناريوهات «ماذا لو». في إحداها أزالوا تدفق 1951 تماماً؛ وفي أخرى استبدلوه بنمط تدفق أضعف بكثير؛ وفي عشر محاكاة إضافية أعادوا ترتيب سنوات ذات تدفقات ضعيفة عموماً لمحاكاة بحر بلطيق نادراً ما يستقبل دفعات قوية من المياه المالحة. عبر كل الحالات، تتبّع النموذج مدى حدة تدرّج العمود المائي ومقدار كل حوض عميق أصبح ناقص أكسجين أو لا هوائي على مدى عقود.

ما الذي يُشغّل منطقة الموت فعلاً

تُظهر النتائج نمطاً واضحاً. التأثيرات القوية عمومًا تؤثر في مدى حدة تدرّج البلطيق، خصوصاً في أحواض غوتلاند العميقة، وتؤثر على الأكسجين في بعض المناطق. ومع ذلك، حتى حدث 1951 القياسي لم يترك بصمة دائمة على الانتشار طويل الأمد لانخفاض الأكسجين: اختفت آثاره خلال نحو عشر سنوات، وتجمعت المحاكاة مع أو بدون تلك الدفعة إلى أحجام نقص أكسجين متقاربة تقريباً. بالمقابل، يظهر في كل سيناريو زيادة تدريجية على مستوى الأحواض في نقص الأكسجين من الأربعينيات حتى الثمانينيات وتتوافق مع تاريخ التخصيب بالمغذيات. تُبين الدراسة أيضاً أن الأحواض العميقة تستجيب بشكل مختلف: حوض بورنهولم يحصل على تهوية أكثر فعالية من نطاق واسع من التدفقات، بينما حوض غوتلاند الغربي البعيد يتلقى في المقام الأول ملحاً إضافياً يقوّي التدرّج لكن قليلاً ما يوفر أكسجيناً إضافياً، ما يسمح لتوسع نقص الأكسجين عندما تكون التدفقات متكررة.

مشكلة تعزّز ذاتها

بمجرد أن تتحول المياه العميقة إلى حالة ناقصة الأكسجين، يدخل البلطيق في «دائرة شرّيرة»: الأوكسجين المنخفض يسمح للرواسب بإطلاق المزيد من الفوسفور، وهو ما يغذي ازدهارات البكتيريا الزرقاء المثبتة للنيتروجين. تحللها يستهلك مزيداً من الأكسجين، مما يجعل النظام يهيمن عليه هذا التدوير الداخلي أكثر من الاعتماد على مدخلات المغذيات من اليابسة وحدها. يُظهر النموذج أن هذه التغذية الراجعة الداخلية تصبح هي المسيطرة بحوالي عقد من الزمن بعد تدفق 1951، بغض النظر عما إذا كان ذلك التدفق موجوداً في المحاكاة أم لا، مما يؤكد أن الإخصاب المفرط طويل الأمد، لا الصدمة الفيزيائية الوحيدة، هو الذي يوجه مسار النظام.

ما الذي يعنيه هذا لإنقاذ البلطيق

بالنسبة لصانعي السياسات والمواطنين، الرسالة متزنة بين القاسية والممكّنة. لا يمكن إلقاء اللوم على حدث طبيعي لمرة واحدة، حتى لو كان درامياً مثل تدفق 1951، في اتساع «منطقة الموت» العميقة في البلطيق خلال القرن العشرين. بدلاً من ذلك، هو ناتج بشكل أساسي عن الإخصاب المفرط طويل الأمد الذي يعمل على بحر ذو طبقات طبيعية. التغيّرات الطبيعية في التدفقات والمناخ تشكّل تفاصيل إقليمية وصعوداً وهبوطاً قصيراً الأجل، لكنها تلعب دوراً ثانوياً. وهذا يعني أن أنجع طريقة لتقليص مناطق نقص الأكسجين في مستقبل دافئ تبقى بسيطة ومباشرة: الاستمرار في تكثيف الجهود لخفض تلوث المغذيات من اليابسة، ومنح هذا البحر الضعيف فرصة للتنفس مجدداً.

الاستشهاد: Naumov, L., Meier, H.E.M. Major Baltic Inflows do not have long-lasting consequences for 20^th-century hypoxia in the central Baltic Sea. Commun Earth Environ 7, 205 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03245-0

الكلمات المفتاحية: نقص الأكسجين في بحر البلطيق, الإخصاب المفرط, التدفقات البالطيّة الكبيرة, مناطق الموت الساحلية, نضوب الأكسجين البحري