يمكن أن تعمل الرودهوليثات كسجلات درجات حرارة قديمة بدقة يومية في البحر الأحمر

لماذا تهم هذه الحجارة الصغيرة في الشعاب

في سباق فهم مدى تسارع احترار المحيطات وكيف ستتكيف الشعاب المرجانية، يحتاج العلماء إلى سجلات لدرجات حرارة مياه البحر الماضية بأكبر قدر ممكن من التفصيل. يمكن للحرّاس الحراريين في البحر وصور الأقمار الصناعية أن تخبرنا بدرجة حرارة السطح، لكنها تفوت التقلبات اليومية الدقيقة التي تتعرض لها الكائنات المرجانية فعليًا. تُظهر هذه الدراسة أن العقد الصغيرة المتدحرجة من الطحالب الحمراء المسماة رودهوليثات يمكنها التقاط تغيّر درجات الحرارة يومًا بيوم في البحر الأحمر، ما يفتح نافذة جديدة على التاريخ الحراري لبعض أشد الشعاب حرارة على الكوكب.

مسجّلات طبيعية على قاع الشعاب

على أحواض الشعاب الضحلة في وسط البحر الأحمر، يمكن أن تتذبذب درجات الحرارة من حوالي 18 إلى ما يقرب من 38 درجة مئوية، أحيانًا بتغير يزيد عن 10 درجات في يوم واحد. تهدد هذه الظروف القاسية المرجان لكنها مثالية لاختبار الكائنات التي يمكنها تسجيل الحرارة بشكل موثوق. الرودهوليثات عبارة عن تجمعات كروية من الطحالب الصلبة ذات اللون الوردي المحمر التي تتدحرج على قاع البحر أثناء نموها. وعلى عكس العديد من المرجان والمحاريات، توجد الطحالب الحجرية المماثلة في محيطات وأعماق متعددة، ما يجعلها أرشيفًا طبيعيًا جذابًا ولكن لم يُستغل بعد لتتبع التغير البيئي.

تحويل طبقات النمو إلى تقويم

التحدي مع الرودهوليثات هو أن فروعها تنمو في أنماط ثلاثية الأبعاد معقّدة، ما يجزّئ تاريخها إلى قطع صغيرة بدلًا من تكديس طبقات مرتبة. عمل الباحثون مع رودهوليث واحد من حوض شعاب في البحر الأحمر، ووسموا سطحه الحي بصبغة حمراء خاصة قبل إرجاعه إلى الشعاب لحوالي أربعة أشهر. عندما أعيدت استعادته لاحقًا، كان من الممكن رؤية أين تشكل الهيكل الجديد بوضوح بعد الوسم. باستخدام مسح مقطعي محوسب دقيق القوة، بنوا صورًا ثلاثية الأبعاد لـ21 فرعًا صغيرًا وقياسوا سمك طبقات النمو المتشكلة خلال تجربة استمرت 133 يومًا.

قراءة الكيمياء كحرّاس حرارة

من سبعة فروع محفوظة جيدًا، أخذ الفريق عينات من الهيكل على طول اتجاه النمو وقيَسوا العديد من العناصر النزرة بالنسبة للكالسيوم. تبين أن نسبة المغنيسيوم إلى السترونشيوم في الهيكل كانت مفيدة بشكل خاص لأن المغنيسيوم يعكس درجة الحرارة بينما يرتبط السترونشيوم بمعدل تكلس الطحالب. بدمج هذين الإشارتين في نسبة واحدة، قلل العلماء من الكثير من الضجيج البيولوجي الذي عادة ما يطمس مثل هذه السجلات. قارنوا هذه الأنماط الكيميائية مع درجات الحرارة المسجلة كل ساعة بواسطة أجهزة بجوار أقفاص الرودهوليث واختبروا تراكيب حسابية مختلفة للعثور على تلك التي تتتبع الحرارة أقرب ما يكون.

نسج خيوط متناثرة إلى جدول زمني واحد

لأن كل فرع من فروع الرودهوليث نما بوتيرته الخاصة، لم تتطابق الإشارات اليومية في الكيمياء بدقة من فرع إلى آخر. لحل ذلك، استخدم الفريق تقنية تسمى مطابقة الزمن الديناميكية، التي تمدّد وتضغط بعناية السلاسل الزمنية الكيميائية الفردية بحيث تتماشى الأنماط المماثلة زمنيًا دون إنشاء قفزات غير واقعية بيولوجيًا. أضافوا قيودًا حتى لا يمكن للمحاذاة تغيير التواريخ بأكثر من حوالي شهر، وفحصوا باختبارات إحصائية أن التطابق القوي مع درجات الحرارة المقاسة لا يمكن تكراره ببيانات عشوائية. عندما متوسطوا السجلات المحاذية من جميع الفروع السبعة، تطابقت إعادة الإعمار المجمعة مع مسجلات الحرارة الميدانية بدقة عالية.

ماذا يعني هذا لمستقبل الشعاب المرجانية

تُظهر الدراسة أن الرودهوليثات يمكن أن تعمل كحرّاسات حرارة قديمة مفصلة قادرة على تمييز تغيّرات درجات الحرارة اليومية وحتى دون الأسبوعية في بيئة شعاب استوائية. من خلال إقران التصوير ثلاثي الأبعاد المتقدم بكيمياء متعددة العناصر ومحاذاة زمنية دقيقة، ابتكر المؤلفون إطار إثبات مفهوم يحقق دقة تقارب ثلثي درجة مئوية عبر 133 يومًا. بالنسبة للمراقب العام، يعني هذا أن الحجارة الوردية المتواضعة على قاع البحر يمكنها سرد قصة مدى سخونة الشعاب في الماضي القريب. ومع تزايد ضغوط الاحترار والتحمض على المرجان وسجلات المناخ التقليدية الأخرى، قد توفر الطحالب الحجرية المقاومة مثل هذه سجلات حاسمة لتقلبات الحرارة الصغيرة التي تؤثر على التلف، نمو الشعاب، والصحة طويلة الأمد للمحيطات الاستوائية.

الاستشهاد: Li, L.Y., Bernal-Tamayo, J.P., Hetzinger, S. et al. Rhodoliths can act as daily resolution paleotemperature archives in the Red Sea. Commun Earth Environ 7, 439 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03603-y

الكلمات المفتاحية: رودهوليثات, البحر الأحمر, الشعاب المرجانية, درجات الحرارة القديمة, احترار المحيطات