وصول المادة العضوية البرية يسبب تأثيرين على تراكم الميثيلزئبق في شبكات الغذاء العالقة الساحلية

لماذا تهم هذه الدراسة المأكولات البحرية والحياة الساحلية

الزئبق في المأكولات البحرية مصدر قلق صحي عالمي، لا سيما في أشد صوره سمية، الميثيلزئبق، الذي يمكن أن يضر بالجهاز العصبي البشري. تطرح هذه الدراسة سؤالاً يبدو بسيطاً لكنه ذا دلالات كبيرة: مع ازدياد دخول المياه البنية والغنية بمادة ورقية الأصل من اليابسة إلى البحار الساحلية بسبب تغير المناخ وتغير استخدام الأراضي، هل ستزداد أو تنخفض مستويات الميثيلزئبق في سلسلة الغذاء البحرية؟ من خلال إعادة خلق نظم بيئية ساحلية مصغرة في أحواض كبيرة، تُظهر التجربة أن هذه المدخلات البرية يمكن أن تعزز وتكبَّح تراكم الميثيلزئبق في العوالق، تلك الكائنات الطافية الصغيرة التي تشكل أساس شبكات الغذاء البحرية. فهم هذا التوازن المتقاطع ضروري لتوقع المخاطر المستقبلية على الأسماك والحياة البرية والأشخاص الذين يعتمدون على المحيط كمصدر للغذاء.

مياه بنية تتدفق من اليابسة إلى البحر

تحمل الأنهار والجريان كميات هائلة من المادة العضوية المذابة من التربة والغابات إلى المياه الساحلية. هذه «المياه البنية» تظلل البحر، وتغير إمداد المغذيات، وتعدل كيمياء المعادن مثل الزئبق. في بحر البلطيق الشمالي، هذه المدخلات آخذة في الازدياد ومن المتوقع أن تتزايد مع تفاقم هطول الأمطار وتدفق الأنهار بفعل تغير المناخ. جهز الفريق اثني عشر حوضاً داخلياً طويلاً مملوءاً بمياه مصب النهر وأضافوا كميات متفاوتة من المادة العضوية البرية لخلق أربع حالات، من مستويات نموذجية اليوم إلى المستويات المتوقعة في مياه ساحلية أكثر اسمراراً في المستقبل. كما أضافوا نظائر مقاسة بعناية من الزئبق اللاعضوي والميثيلزئبق، مما أتاح لهم تتبُّع حركة المعدن عبر الماء ودخوله إلى العوالق.

بحار مصغرة وعوالم ميكروبية نشطة

خلال خمسة أسابيع، طورت الأحواض شبكات غذاء مميزة ولكنها جميعاً مدفوعة بقوة بالبكتيريا. مع إضافة المزيد من المادة البرية، أصبح الماء أغمق، وانخفض الضوء المتاح للطحالب الضوئية، وزاد إنتاج البكتيريا حتى سيطرت على قاعدة شبكة الغذاء. نمت الكائنات الحية heterotrophic الصغيرة مثل العلميات والأسواطيات أقل من 20 ميكرومتر بوتيرة أكبر، مكونة سلسلة متعددة المراحل من البكتيريا إلى الأوليات إلى العوالق الحيوانية. في مثل هذه الشبكات المعقدة المعتمدة على التغذية غير الضوئية، يمكن للميثيلزئبق أن يتضخم حيوياً بكفاءة أثناء انتقاله من مستوى تغذية إلى آخر، مما قد يرفع التركيزات في العوالق الحيوانية التي تتغذى عليها الأسماك لاحقاً.

مركبات الكبريت اللاصقة التي تقيد الزئبق

في الوقت نفسه، جلبت المادة البرية المضافة معها مجموعات أكثر من مجموعات الكبريت المذابة المعروفة بالثيولات، الموجودة على الجزيئات العضوية في الماء. ترتبط هذه الثيولات بقوة بالميثيلزئبق، مشكلة مركبات أصعب بكثير لأخذها من قبل خلايا العوالق. قدَّر الباحثون مستويات الثيول من قياسات الكربون المذاب والبيانات الميدانية السابقة، موضحين أن تركيزات الثيول ارتفعت بشكل غير متناسب مع زيادة المدخلات البرية. ونتيجة لذلك، رغم وجود ميثيلزئبق مذاب أكثر فعلياً في الماء عند مدخلات برية أعلى، انخفضت نسبته «الحرة» والقابلة للامتصاص. هذا التأثير الكيميائي يعاكس التعزيز البيولوجي الناجم عن سلاسل غذائية أطول وأكثر اعتماداً على البكتيريا.

تتبع الميثيلزئبق عبر العوالق

ليروا كيف تتوازنت هاتان القوتان المتعارضتان، جمع الفريق عوالق بأحجام متعددة في نهاية التجربة وحسب عوامل الاستتباب الحيوي، وهو مقياس لمدى تراكم الميثيلزئبق في الكائنات مقارنة بالماء المحيط. عبر جميع المعالجات، كانت هذه العوامل مرتفعة، مما يعكس كفاءة الشبكات المعتمدة على البكتيريا. ومع ذلك، داخل نطاق هذه التجربة وحدها، انخفض متوسط الاستتباب الحيوي فعلياً مع زيادة المادة العضوية البرية ومستويات الثيول، رغم سيطرة البكتيريا الأعلى. عندما جمع المؤلفون بياناتهم مع دراسة ميزوكوزم سابقة غطت نطاقاً أقل من نشاط البكتيريا وتركيزات الثيول، برز نمط واضح: يزيد تراكم الميثيلزئبق في العوالق مع الحصة الأكبر من الإنتاج التي تحملها البكتيريا، لكنه ينخفض مع تركيز الثيول في المادة العضوية المذابة. نموذج إحصائي بسيط بمتغيرين فسَّر حوالي 90 في المئة من التباين في الاستتباب الحيوي عبر جميع المعالجات.

ماذا يعني هذا للسواحل والبحيرات وأطباقنا

بالنسبة لقارئ غير متخصص، الرسالة الأساسية هي أن المزيد من المياه البنية القادمة من اليابسة لا يعني بالضرورة المزيد أو القليل من الزئبق في المأكولات البحرية—إنها تُفعِّل آليتين متنافستين. تدفع المادة العضوية البرية الإضافية شبكات الغذاء نحو مسارات أطول معتمدة على البكتيريا تعمل على تضخيم الميثيلزئبق في السلسلة، لكنها أيضاً تحمل مجموعات كبريت تقفل الميثيلزئبق في مركبات مذابة وتجعل امتصاصه من قبل العوالق أصعب. النتيجة الصافية تعتمد على التوازن بين هذين المسارين. قد تواجه المناطق الساحلية التي تتمتع بشبكات غذاء بكتيرية نشطة جداً لكن بمستويات معتدلة فقط من المادة العضوية الغنية بالثيول—ظروف شبيهة بأحواض المرجع في هذه الدراسة—أعلى مستوى من تراكم الميثيلزئبق وتستحق مراقبة خاصة. مع اسمرار مياه السواحل الشمالية بفعل تغير المناخ، سيكون إدماج بنية شبكة الغذاء وكيمياء المادة العضوية في التقييمات البيئية أمراً ضرورياً لتوقع المخاطر المستقبلية على الأسماك والناس الذين يتناولونها.

الاستشهاد: Skrobonja, A., Brugel, S., Soerensen, A.L. et al. Terrestrial organic matter input causes dual effects on methylmercury accumulation in coastal planktonic food webs. Commun Earth Environ 7, 314 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03470-7

الكلمات المفتاحية: الميثيلزئبق, شبكات الغذاء الساحلية, المادة العضوية البرية, الكربون العضوي المذاب, تلوث بحري