الأحداث الزلزالية تدفع التلوث إلى أحواض هادال في خندق اليابان

هز الأعماق

بعيداً تحت أمواج اليابان يكمن سلسلة من الخنادق أعمق من ارتفاع جبل فوجي. لسنوات افترض العلماء أن هذه الأماكن كانت مقابر هادئة يتساقط فيها بقايا البلانكتون الميت والملوثات المتفرقة ببطء وتبقى في مكانها. تقلب هذه الدراسة تلك الصورة، إذ تُظهر أن الزلازل والتسونامي القوية يمكن أن تطرد فجأة دفعات هائلة من الملوثات البشرية من السواحل وقاع البحر الضحل إلى هذه الأحواض فائقة العمق، رابطَةً حياتنا الصناعية على اليابسة مباشرةً بأبعد زوايا المحيط.

العالم الخفي للخنادق البحرية

الخنادق البحرية التي تزيد عمقها عن ستة كيلومترات، والمعروفة بمناطق الهادال، هي من أقل البيئات استكشافاً على الأرض. يبلغ عمق خندق اليابان، حيث يغوص الصفيحة الهادئة للمحيط الهادئ تحت اليابان، أكثر من سبعة كيلومترات تحت السطح. جدرانه الشديدة الانحدار وأحواضه الضيقة على شكل حرف V تعمل كمصارف تجمع المواد النازلة من القارة والرف القاري. ونظراً لكثافة السكان والتصنيع الشديد على سواحل اليابان، ظنَّ العلماء أن هذه الأحواض العميقة قد تخزن تاريخاً من التلوث، لكن التحديات التكنولوجية والتكاليف الباهظة تركت ثغرات كبيرة في فهمنا لما يتراكم هناك وكيف يُنقَل.

أخذ عينات من الهاوية

للتحقيق في ذلك، استخدم الباحثون أنظمة اقتطاع أعماق البحار خلال حملة حفر دولية لجمع رواسب من سبعة أحواض منفصلة على طول محور خندق اليابان، جميعها أعمق من 7.4 كيلومترات. قطعوا العشرات العلوية من السنتيمترات من هذه النوى إلى طبقات تمثل المواد المترسبة قبل وبعد زلازل كبيرة حديثة، بما في ذلك حدث توهوكو-أوكي 2011. في المختبر، قاسوا الملوثات العضوية — مثل الهيدروكربونات الزيتية وبقايا المبيدات والإضافات الصناعية — ومجموعة من المعادن الثقيلة والنادرة. وتتبعوا أيضاً الكربون العضوي الكلي و«بصمات» جزيئية تكشف ما إذا كانت المادة المدفونة قد أتت من نباتات برية، بلانكتون بحري، أو من البترول.

بصمات التلوث في الطين

اتضح أن الرواسب مشبعة بمزيج واسع من الملوثات البشرية. كانت المركبات الزيتية المرتبطة بالوقود الأحفوري والاحتراق والمنتجات البترولية منتشرة، مع وجود بعض الأحواض كمناطق ساخنة تتجمع فيها هذه المواد. كانت منتجات تحلل مبيدات قديمة مرتبطة بمادة DDT، المحظورة منذ زمن بسبب سميتها، موجودة عبر الخندق، أحياناً بمستويات مدهشة. كما ظهر مُضاف حديث مقاوم للاحتراق حيث تركزت ملوثات أخرى، مما يشير إلى مدخلات مستمرة من الصناعة والملاحة. وقد اُثرِيت معادن قد تكون سامة مثل الزنك والكروميوم والرصاص في الطبقات الأحدث رسوباً، خاصة في الأحواض التي تستقبل كميات كبيرة من الرواسب الواردة. تُظهر هذه الأنماط أن أعمق قيعان البحار ليست نقية؛ بل تؤرشف عقوداً من التلوث الساحلي والبحري في طينها الناعم.

الزلازل كأحزمة ناقلة للتلوث

بدلاً من أن تنزل بالتقطير البطيء، يبدو أن الكثير من هذا التلوث يصل في دفعات مفاجئة وعنيفة. بمقارنة مستويات الملوثات ومحتوى الكربون العضوي وشكل الحوض وحسابات كيفية تدفق الرواسب عبر قاع البحر، استنتج الفريق أن العمليات المحفزة بالزلازل تهيمن على التوصيل. يمكن للاهتزاز القوي أن يقتلع الطبقة العليا الرفيعة الغنية بالعضويات من الرف القاري والمنحدر، مرسلاً انهيارات ثلجية تحت مائية كثيفة من الرواسب تسقط في الخندق. كما يمكن أن يجرف ارتداد التسونامي الحطام والتربة الملوثة من الساحل المدمر إلى البحر. تسافر هذه التدفقات المدفوعة بالجاذبية على طول محور الخندق وتستقر في أحواضه الأعمق، تاركة طبقات متراكمة من طين غني بالملوثات تتطابق مع زلازل وتسونامي معروفة على مدى عقود إلى قرون.

بحر عميق ديناميكي وضعيف

تكشف الدراسة أن خندق اليابان يعمل كمرشح وموقع تخزين طويل الأمد للمواد الكيميائية البشرية. الملوثات اللزجة المحبة للجسيمات — سواء كانت مركبات زيتية أو مبيدات قديمة أو بعض المعادن — يتم حجزها ودفنها بشكل تفضيلي خلال الأحداث الزلزالية الكبرى، بينما قد تتحول المواد الأكثر ذوباناً أو تفاعلية أو تُعاد تعبئتها داخل الرواسب. وبما أن عمليات الزلزال والتسونامي المماثلة تعمل على طول العديد من مناطق الطمر عالميًا، تشير هذه النتائج إلى أن الزلازل الكبرى يمكنها بين الحين والآخر أن تهز وتعيد توزيع التلوث الساحلي إلى أعماق المحيط. للمقروء العام، الخلاصة صارخة: أنشطتنا على اليابسة لا تتوقف عند خط الشاطئ. عبر النبضات العنيفة للزلازل والتسونامي، تصل إلى عمق ظلام الهادال، معدّلة بيئات كنا نكاد لا نعرف بوجودها حتى وقت قريب.

الاستشهاد: Trotta, S., Schwarzbauer, J., Michetti, A.M. et al. Seismic events drive pollution in Japan Trench hadal basins. Commun Earth Environ 7, 346 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03401-6

الكلمات المفتاحية: تلوث أعماق البحار, خندق اليابان, تدفقات الرواسب المدفوعة بالزلازل, منطقة الهادال, ملوثات بحرية