العوامل البشرية والمناخية تتحكم في شدة وتوقيت ازدهار الطحالب في بحيرات العالم مع تغير المناخ

لماذا تهم الطحالب في البحيرات الحياة اليومية

في أنحاء العالم، تتحول البحيرات إلى درجات أخضر أوسع مع انتشار حِصَب الطحالب على سطحها. يمكن أن تفسد هذه الازدهارات مياه الشرب، وتُغلق الشواطئ، وتُضر بالأسماك والحياة البرية، بل وتؤثر أيضاً على المناخ. تستخدم هذه الدراسة عقدين من صور الأقمار الصناعية لطرح سؤال بسيط لكنه ملح: كيف تتغير هذه الازدهارات مع الزمن، وما الذي يقود تلك التغيرات في مناطق مختلفة من العالم؟

مراقبة آلاف البحيرات من الفضاء

حلل الباحثون قياسات يومية من مأشٍ حساس تابع لناسا لتعقّب الطحالب الطافية على 4085 بحيرة كبيرة، كل منها أكبر من 20 كيلومتر مربع. بدلاً من قياس كمية الصبغة النباتية بدقة، قدروا نسبة سطح كل بحيرة المغطى بطحالب كثيفة طافية. ثم استخدموا منحنى رياضي لتتبع كيفية ارتفاع وهبوط هذه التغطية خلال العام، مما مكنهم من تحديد موعد بدء ونهاية موسم الازدهار في كل بحيرة. بمقارنة سنوات 2003 إلى 2022، بنوا صورة عالمية لكيف تغيّرت شدة وتوقيت الازدهارات.

المزيد من الطحالب في معظم الأماكن، لكن تغيّرات التوقيت مختلفة

الإشارة أوضح هي أن الازدهارات أصبحت أكثر شدة في معظم البحيرات. أظهر نحو سبع من كل عشر بحيرات زيادة في تغطية سطح الطحالب خلال العقدين الماضيين. حدثت العديد من أقوى الارتفاعات في المناطق الباردة والمعتدلة، حتى وإن كانت تغطيتها المطلقة لا تزال أقل من بعض البحيرات الدافئة عالية الإنتاجية. بالمقابل، لم يُظهر توقيت الازدهارات نمطاً عالمياً موحَّداً. تشهد بعض البحيرات الآن بدء ازدهار أبكر، وأخرى لاحقاً، كما أن تواريخ تلاشي الازدهار في الخريف يمكن أن تتأخر أو تتقدم حسب المنطقة والمنطقة المناخية.

الضغط البشري والمناخ يسحبان في اتجاهات مختلفة

لفهم دوافع هذه الأنماط، ربط المؤلفون تغيرات الازدهار بستة عوامل واسعة: درجة حرارة الهواء، وسرعة الرياح، وهطول الأمطار، وكثافة السكان، ومساحة المحاصيل، والنشاط الاقتصادي. وجدوا أن الضغوط البشرية المحيطة بالبحيرات، وبالأخص الكثافة السكانية العالية، واتساع الأراضي الزراعية، والنمو الاقتصادي، هي المساهم الرئيسي في زيادة شدة الازدهارات. ترتبط هذه الضغوط ارتباطاً وثيقاً بجريان المغذيات الناتج عن الأسمدة، وهو ما تدعمه أيضاً بيانات منفصلة عن استخدام النيتروجين والفوسفور. بالمقابل، يتشكل توقيت بدء وانتهاء الازدهارات بقوة أكبر بفعل قوى طبيعية مثل الاحترار والرياح والأمطار. في المناطق الباردة، يميل الهواء الأكثر دفئاً والرياح الهادئة إلى إحداث ازدهار ربيعي أبكر وتراجع خريفي لاحق، مما يطيل موسم الازدهار، بينما يمكن لمزيج مختلف من الاحترار الضعيف والرياح أن يؤخر بدء الازدهار أو يقصر الموسم في أماكن أخرى.

ماذا قد يحمله المستقبل للبحيرات

باستخدام نموذج إحصائي مدرَّب على بيانات الماضي، توقع الفريق كيف قد تتغير الازدهارات بحلول عام 2100 تحت ثلاثة مسارات انبعاث مستقبلية مختلفة. تحت مسار انبعاث متوسط، من المتوقع أن تشهد البحيرات الاستوائية زيادات سريعة في شدة الازدهارات لكن مع تحولات توقيت متواضعة فقط. في المناطق الباردة، وخصوصاً أوروبا وأمريكا الشمالية، تشير النتائج إلى تباينات قوية: تميل البحيرات في أوروبا إلى بدايات أبكر ونهايات لاحقة لموسم الازدهار، بينما تميل تلك في أمريكا الشمالية إلى بدايات أُخرى متأخرة ونهايات أبكر. عموماً، يبدو أن العديد من البحيرات تتجه نحو مواسم ازدهار أطول أو أكثر شدة، لكن بطرق تختلف اختلافاً كبيراً من مكان لآخر.

لماذا تهم هذه التحولات للنظم الإيكولوجية والبشر

حتى الزيادات الصغيرة سنة بعد أخرى في تغطية الازدهار يمكن أن تتجمع وتدفع البحيرات نحو نقاط انعطاف إيكولوجية، حيث تتغير جودة المياه ومستويات الأكسجين وخطر السموم فجأة. الموسمان الأطول أو الأكثر شدة يمكن أن تفضّل الطحالب التي تزدهر في مياه دافئة وراكدة وغنية بالمغذيات، وغالباً على حساب أنواع أكثر تغذية تدعم الأسماك والحياة البرية الأخرى. يمكن أن يمتد ذلك تأثيره في شبكات الغذاء ويغير كيفية تخزين البحيرات للكربون وإطلاقه، بما في ذلك الغازات المسببة للاحتباس الحراري. تختتم الدراسة بأن النشاطات البشرية تميل إلى تغذية النمو العام للوازدهارات، بينما يعيد تغير المناخ تشكيل توقيت ظهورها. وبما أن الشدة والتوقيت مفصولان جزئياً، فسيتطلب إدارة فعالة تكييف الإجراءات بحسب كل منطقة، بالتحكم في تلوث المغذيات والاستعداد لتحولات سلوكية ناتجة عن المناخ في البحيرات.

الاستشهاد: Xue, K., Ma, R., Hu, M. et al. Anthropogenic and climatic factors regulate algal bloom intensity and timing in global lakes under climate change. Commun Earth Environ 7, 458 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03446-7

الكلمات المفتاحية: ازدهارات الطحالب, البحيرات, تغير المناخ, تلوث المغذيات, رصد بالأقمار الصناعية