من المتوقع أن تتفاقم نقص الأكسجين في البحيرات على مستوى العالم بفعل تغير المناخ

لماذا يهمنا تراجع الأكسجين في البحيرات جميعًا

توفر البحيرات مياه الشرب والغذاء والترفيه وموائل للحياة البرية، ومع ذلك فإن المياه العميقة التي تدعم العديد من هذه المنافع تفقد الأكسجين بهدوء. تستكشف هذه الدراسة كيف قد يسرع تغير المناخ فقدان الأكسجين في البحيرات حول العالم خلال بقية هذا القرن، مما يجعل بقاء الأسماك والكائنات الأخرى أصعب ويعقّد الجهود المبذولة للحفاظ على المياه نظيفة وآمنة.

كيف يغير المناخ الأكثر دفئًا أعماق البحيرات الهادئة

مع ارتفاع درجات حرارة الهواء، تميل البحيرات إلى تكوين طبقات أقوى وأكثر دوامًا، مع مياه دافئة في الأعلى ومياه أبرد في الأسفل. حالما تتكوّن هذه الطبقات خلال الصيف، تُقطع المياه العميقة عن الاتصال المباشر بالهواء. في الوقت نفسه، تنمو النباتات والطحالب في السطح المشمس بوتيرة أكبر في الظروف الأدفأ، وعندما تموت وتغوص إلى الأسفل، تكسرها البكتيريا مستخدمةً الأكسجين في الأعماق المظلمة. وبما أن الماء الأكثر دفئًا يحوي كمية أقل من الأكسجين المذاب من البداية، فإن الاحترار المناخي يخفض مستوى الأكسجين الابتدائي ويطيل الفترة التي يستهلك خلالها الأكسجين.

نظرة عالمية على 73 بحيرة مختلفة جدًا

جمع المؤلفون بين ثلاثة نماذج تفصيلية للبحيرات مع توقعات مناخية مستقبلية لخمس نماذج مناخية عالمية لدراسة 73 بحيرة منتشرة عبر الكوكب. تتراوح هذه البحيرات من مياه ضحلة غنية بالمغذيات إلى بحيرات جبلية عميقة وصافية في مناخات من المناطق الاستوائية إلى القطبين. لكل بحيرة، حاكى الفريق كيف ستتغير درجة حرارة الماء والطبقية الموسمية من 2015 إلى 2099 تحت عدة مسارات لانبعاثات الغازات الدفيئة، من مستقبل منخفض الاحترار إلى سيناريو عالي الاحترار. ثم استخدموا نموذجًا بسيطًا لاستنزاف الأكسجين، مُعدّلًا بقياسات من العالم الحقيقي، لتقدير مدى سرعة استهلاك الأكسجين في المياه العميقة وكم من الوقت سيستغرق الوصول إلى مستويات خطرة أو صفرية من الأكسجين.

مناطق ميتة أعمق أكثر تواترًا وطولًا

عبر معظم البحيرات والسيناريوهات، احترقت المياه العميقة، وانخفضت مستويات الأكسجين الابتدائية، وطال موسم الطبقية الصيفي. تحت مسار الاحترار العالي، ارتفعت درجات حرارة المياه العميقة بأسرع وتيرة في البحيرات الغنية بالمغذيات، وزاد معدل استهلاك الأكسجين بشكل أشد في تلك الأنظمة. تقلّص الوقت بين بداية الطبقية وبداية حالات نفاد الأكسجين إلى الصفر بنحو شهر في أسوأ الحالات، بينما ارتفعت نسبة الصيف الذي يقضى بدون أكسجين، خاصة في البحيرات المنتجة كثيرًا. بحلول نهاية القرن، كانت معظم البحيرات الغنية بالمغذيات متوقعة أن تقضي غالبية موسمها المصنّف بالطبقية دون أكسجين في أعماقها، والعديد من البحيرات الصافية التي كان يعتقد سابقًا أنها متينة تَوَّها اتجهت نحو ظروف منخفضة وخطيرة من الأكسجين.

مخاطر خفية حتى للبحيرات التي تبدو صحية

تُظهر النتائج أن البحيرات قليلة المغذيات والصافية ليست آمنة تلقائيًا. في بعض البحيرات العميقة والأبرد، حافظ مستوى الأكسجين الابتدائي المرتفع وفصول الصيف الأقصر على قابلية السكن للمياه العميقة. لكن في بحيرات أخرى، خاصة حيث المناخات دافئة بالفعل، سرّعت زيادة درجات حرارة المياه العميقة فقدان الأكسجين رغم مستويات مغذيات متواضعة. وتجد الدراسة أيضًا اختلافات كبيرة بين بحيرات ذات حالة مغذيات مماثلة، بسبب اختلافات في العمق والشكل والمناخ الإقليمي وشدة الطبقية. البحيرات الأصغر أو الضحلة، وتلك في مناطق أكثر دفئًا، تكون معرضة بشكل خاص لأنها تخزن أكسجينًا أقل وتدفأ أسرع في الأعماق.

ماذا يعني هذا للمياه والأسماك والإدارة

لفقدان الأكسجين الأكثر حدة واستمرارية في قيعان البحيرات آثار مترتبة عديدة. يمكن أن يضيق موطن الأسماك المحبة للبرد، ويطلق المغذيات والمعادن من الرواسب مرة أخرى إلى الماء، ويغذي نمو الطحالب، ويزيد انبعاثات غازات الدفيئة من البحيرات. يخلص المؤلفون إلى أنه حتى لو كانت الحلول الهندسية مثل تهوية المياه العميقة قادرة على مساعدة بعض البحيرات ذات القيمة العالية، فإن الدفاع العملي والأوسع نطاقًا هو تقليل تلوث المغذيات من المزارع والمدن ومياه الصرف. يمكن لخفض أحمال المغذيات إبقاء البحيرات في حالات إنتاجية أدنى، مما يبطئ استنزاف الأكسجين في عالم دافئ ويساعد على حماية مياه الشرب والحياة المائية مع استمرار تغير المناخ.

الاستشهاد: Nkwalale, L.G.T., Rinke, K., Feldbauer, J. et al. Global lake anoxia is projected to intensify under climate change. Commun. Sustain. 1, 86 (2026). https://doi.org/10.1038/s44458-026-00093-z

الكلمات المفتاحية: أكسجين البحيرات, تغير المناخ, جودة المياه, الإغناء الغذائي, النظم المائية