تقلبات سكانية كبيرة لللافقاريات في المياه العميقة تتحدى مفهوم ظروف مرجعية غنية بالأكسجين لبحيرات أوروبا

لماذا تهم الأجزاء العميقة من البحيرات

عندما نقف على شاطئ بحيرة، قد تبدو المياه هادئة وثابتة. ومع ذلك، فإن مقدار الأكسجين في المياه العميقة يمكن أن يصنع الفارق بين عالم مخفي مزدهر ومنطقة تكاد تكون ميتة. تُظهر هذه الدراسة لبحيرة بيخلزيه، بحيرة صغيرة في سويسرا، أن الحياة في المياه العميقة ومستويات الأكسجين تغيّرت بشكل جذري على مدى السنوات الـ13,500 الماضية — وأن هذه التحولات لا تتبع سردًا بسيطًا عن «نقاء طبيعي» يفسده التلوث الحديث فقط. بدلاً من ذلك، تكشف الأبحاث عن حالات طبيعية متعددة وتاريخ طويل متغير للتأثير البشري يطعن في تعريفنا للبحيرة «البكر».

ذاكرة طويلة مكتوبة في الطين

حفر العلماء قلبًا طينيًا طوله يقارب 11 مترًا من أعمق جزء في بيخلزيه. طبقة بعد طبقة تراكمت الرواسب هناك منذ نهاية العصر الجليدي الأخير، مسجلة بهدوء ما عاش في البحيرة وما حدث حولها. باستخدام عشرات تواريخ الكربون المشع ونظائر أخرى، أنشأ الفريق تسلسلًا زمنيًا دقيقًا يغطي 13,500 عام. في كل شريحة من هذا القلب عدّوا بقايا صغيرة ومحفوظة جيدًا من اللافقاريات المائية — خصوصًا رؤوس يرقات البعوض غير القارصة (الشيرونوميدات) وحيوانات صغيرة أخرى. ازدهار أنواع مختلفة من هذه اليرقات القاعية يعتمد على ظرؤف أكسجينية مختلفة، لذا تسمح التحولات في بقاياها للباحثين بإعادة بناء مقدار الأكسجين المتاح في المياه العميقة عبر الزمن.

من أعماق صافية وباردة إلى مياه قاع راكدة

لمدة آلاف السنين بعد العصر الجليدي الأخير، يبدو أن مياه بيخلزيه العميقة كانت غنية بالأكسجين باستمرار. الرواسب من فترة الهولوسين المبكرة والوسطى مليئة ببقايا أنواع بعوض المياه العميقة المعروفة بتفضيلها الأعماق الباردة والغنية بالأكسجين. ثم، قبل نحو 7,100 سنة، تحولت البحيرة فجأة. انهار عدد بعوض المياه العميقة، بينما أصبحت الأنواع التي تتحمل أو تستفيد من ظروف منخفضة الأكسجين أكثر شيوعًا. يتزامن هذا التحول مع تغيير كبير في الغابات المحيطة: توسعت أشجار الزان والالدر المحبة للظل، مكونة غابات كثيفة — خصوصًا على طول الشاطئ. هذه الغابات القريبة والطويلة ربما حمت البحيرة من الرياح، مما قلل الخلط، بينما أدت أوراقها المتساقطة وفتات المواد العضوية الأخرى إلى زيادة الطلب على الأكسجين في القاع، دافعة المياه العميقة إلى نقص أكسجين طويل الأمد، أو ظروف منخفضة الأكسجين.

المزارعون الأوائل كمساعدين غير متوقعين

بعد هذا التحول، قضت بيخلزيه آلاف السنين في حالة منخفضة الأكسجين عموماً، لكن أكسجين المياه العميقة لم يظل ثابتًا. منذ نحو 4,800 عام، اكتشف الباحثون دفعات متكررة في وفرة بعوض المياه العميقة تتوافق مع دلائل اللقاح على الزراعة المبكرة وتقليم الغابات خلال العصر النيوليتي والعصر البرونزي. يبدو أن فتح مظلة الغابة حول البحيرة سمح بمزيد من الرياح لخلط المياه وقلل قليلًا من دخول نفايات الأوراق، محسنًا الظروف لحيوانات القاع لعقود إلى قرون في كل مرة. بعبارة أخرى، جعلت أعمال الأرض المتواضعة المبكرة أحيانًا أجزاء البحيرة العميقة أكثر، لا أقل، غنى بالأكسجين — نتيجة تتعارض مع الصورة المعاصرة للتدخل البشري بوصفه دائمًا مدمراً لصحة البحيرات.

عندما يقلب الضغط البشري المعادلة

منذ العصر الحديدي والأزمنة الرومانية فصاعدًا تغيرت الصورة. أصبحت المنطقة المحيطة أكثر زراعة كثيفة، مع مساحات مفتوحة أوسع وحقول مزروعة، والاستخدام المكثف للشاطئ لأنشطة مثل نقع القنب. تُظهر بيانات اللقاح زيادة في نباتات المحاصيل والنباتات المائية، بينما تسجل الرواسب ارتفاعًا في المواد العضوية وعلامات إثراء المغذيات. خلال فترات الاستخدام المكثف للأرض هذه، انخفضت تجمعات بعوض المياه العميقة وتدهورت ظروف الأكسجين، على الأرجح لأن مزيدًا من المغذيات والمواد العضوية جرفت إلى البحيرة. ولافت أن القلب يظهر أيضًا انتعاشات جزئية في أكسجين المياه العميقة وفي تجمعات اللافقاريات خلال أوقات أزمات اجتماعية واقتصادية، مثل ما بعد سقوط الإمبراطورية الرومانية الغربية وخلال سنوات الطاعون في العصور الوسطى، عندما تراجعت الزراعة. في القرن العشرين دفع التلوث بالمغذيات الناتج عن التحلل الغذائي الحديث البحيرة مرة أخرى إلى ظروف نقص أكسجين حادة.

إعادة التفكير فيما يعنيه "طبيعي" فعلاً

بشكل عام، تُظهر الدراسة أن بيخلزيه لم تختبر حالة «طبيعية» واحدة وبسيطة. قبل زمن طويل من الصناعة الثقيلة، تناوبت البحيرة بين مياه عميقة غنية بالأكسجين وفقيرة به تحت ترتيبات غابية وظروف نشاط بشري مختلفة. كان من الممكن أن تحسّن الزراعة المبكرة المعتدلة الأكسجين في المياه العميقة مؤقتًا، بينما قادت الاستخدامات الأكثر كثافة للأرض النظام نحو نقص أكسجين أقوى. تشير هذه النتائج إلى أن العديد من البحيرات الصغيرة الأوروبية قد تكون شهدت حالات مرجعية متعددة ومتناقضة عبر الألفية، تشكلت بفعل الغطاء النباتي والمناخ والبشر. ونتيجة لذلك، قد يكون اختيار لحظة سابقة واحدة — مثل العقود التي سبقت عام 1850 — كمرجع عالمي للترميم أمراً اعتباطيًا. بدلاً من ذلك، سيتطلب حماية وإدارة البحيرات الاعتراف بتاريخها المعقد والطرق العديدة التي شكلت بها المجتمعات الإنسانية هذه العوالم المخفية تحت الماء.

الاستشهاد: Lapellegerie, P., Breu, S., Wick, L. et al. Dynamic deepwater invertebrate populations challenge the concept of oxygen-rich reference conditions for European lakes. Commun Earth Environ 7, 301 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03284-7

الكلمات المفتاحية: أكسجين البحيرات, علم بائر الرواسب المائية, بحيرات الهولوسين, استخدام الأراضي البشري, اللافقاريات المائية