Delaying conservation at heatwave hotspots can undermine long-term eco-evolutionary benefits

تزداد حرارة المحيطات بمعدل مثير للقلق، وبالنسبة للشعاب المرجانية، أصبحت الحرارة مسألة حياة أو موت. فعندما تصبح المياه شديدة السخونة، تطرد الشعاب المرجانية الطحالب الملونة التي تعتمد عليها في غذائها، فتتحول إلى اللون الأبيض وغالبًا ما تموت في عملية تُعرف باسم "الابيضاض". وعلى مدى عقود، عرف العلماء أن بعض الشعاب المرجانية أكثر قدرة على تحمل هذه الحرارة من غيرها. ومثلما يمتلك بعض الأشخاص مقاومة طبيعية للفيروسات، تمتلك بعض المستعمرات المرجانية قدرة جينية على تحمل درجات الحرارة المرتفعة. وهذه المقاومة ليست ثابتة؛ إذ يمكن توريثها للأجيال القادمة، مما يعني أنه بمرور الوقت، يمكن لمجتمع من الشعاب المرجانية أن يتطور ليصبح أكثر صلابة في مواجهة درجات الحرارة المتزايدة. هذا المفهوم، المعروف باسم "التطور الحراري"، يقدم بصيصًا من الأمل: إذا استطعنا حماية الشعاب المرجانية المناسبة، فقد تتمكن من التكيف بسرعة كافية للبقاء في عالم يزداد سخونة. ومع ذلك، يظل هناك سؤال حاسم يواجه دعاة الحفاظ على البيئة: أين يجب أن نركز مواردنا المحدودة؟ هل ينبغي لنا حماية الشعاب المرجانية الآمنة حاليًا من الحرارة، أم ينبغي لنا الاستثمار في الشعاب المرجانية التي تعاني بالفعل من وطأة الشمس، مراهنين على أنها ستكون الناجية من أجل الغد؟

قام فريق من الباحثين بقيادة ليام لاكس من جامعة بريستول وزملاء له من جامعة كوينزلاند بمعالجة هذه المعضلة باستخدام محاكاة حاسوبية متطورة للشعاب المرجانية في بالاو. لقد بنوا نموذجًا رقميًا يحاكي كيفية نمو المستعمرات المرجانية الفردية، وتكاثرها، وموتها، مع مراعاة كيفية قتل موجات الحر لها وكيفية تغير جيناتها عبر الأجيال. تضمن النموذج نوعين من التهديدات: موجات الحر الهائلة وغير القابلة للتجنب والمدفوعة بتغير المناخ، والمشاكل الأصغر والأكثر قابلية للإدارة مثل التلوث أو الصيد الجائر التي يمكن للبشر إصلاحها فعليًا. ثم اختبر الباحثون استراتيجيات حفظ مختلفة على خط زمني يمتد من عام 1985 إلى عام 2100. وقارنوا بين نتائج حماية وترميم الشعاب المرجانية التي تكون ساخنة بطبيعتها وتتعرض بشكل متكرر لموجات الحر — والمعروفة باسم "البقع الساخنة" — مقابل تلك الأكثر برودة وأمانًا، والتي تسمى "الملاجئ الحرارية". كما اختبروا مناهج مختلطة، مثل تقسيم الجهود بين الاثنين أو تغيير الاستراتيجيات بمرمرور الوقت.

كشفت عمليات المحاكاة عن حقيقة صارخة ومثيرة للدهشة نوعًا ما حول كيفية إنقاذ الشعاب المرجانية في عالم دافئ. فإذا كان الهدف هو الحفاظ على أكبر قدر ممكن من المرجان حيًا في الوقت الحالي، فإن أفضل استراتيجية هي حماية الملاجئ الباردة والآمنة. فهذه "الملاجئ الحرارية" تعاني طبيعيًا من إجهاد حراري أقل، لذا فهي تحافظ على تغطية مرجانية أعلى وتعمل كمستودعات مستقرة للحياة. ومع ذلك، إذا كان الهدف هو ضمان قدرة الشعاب المرجانية على البقاء في مواجهة الحرارة الشديدة في المستقبل، فيجب أن يتحول التركيز إلى البقع الساخنة. فمن خلال حماية أو ترميم الشعاب المرجانية التي تعاني بالفعل من الحرارة الشديدة، يخلق دعاة الحفاظ على البيئة ضغطًا قويًا يجبر المرجان على التطور. وفي عمليات المحاكاة، طورت الشعاب المرجانية في هذه البقع الساخنة قدرة أعلى بكثير على تحمل الحرارة، حيث طورت سمات سمحت لها بالبقاء في درجات حرارة قد تقتل أقرباءها في الملاجئ الأكثر برودة. وهذا المكسب التطوري أمر بالغ الأهمية، لأنه بينما يستمر العالم في الاحترار، ستصبح الملاجئ الباردة في النهاية ساخنة جدًا بحيث لا يمكن حمايتها، ولن يتبقى سوى المرجان المتكيف مع الحرارة.

وجدت الدراسة أن المسار الأمثل يعتمد بشكل كبير على مدى ارتفاع حرارة الكوكب وإلى أي مدى ننظر في المستقبل. في سيناريو يتم فيه الحد من الاحترار العالمي عند درجتين مئويتين، نجحت استراتيجية حماية الملاجئ الباردة وترميم البقع الساخنة في الحفاظ على كل من أعداد المرجان وقدرته على التكيف. لكن الباحثين صمموا نموذجًا لمستقبل أكثر قسوة حيث يصل الاحترار إلى 3 درجات مئوية، وهو المسار الذي يسلكه العالم حاليًا. في هذا السيناريو الأكثر قسوة، ظهر مقايضة صعبة. فقد وفر ترميم الملاجئ الباردة أفضل النتائج في العقود القليلة القادمة، مما حافظ على التغطية المرجانية مرتفعة في المدى القريب. ومع ذلك، فشل هذا النهج في بناء القدرة اللازمة لتحمل الحرارة على المدى الطويل. وعلى العكس من ذلك، أدت عملية ترميم البقع الساخنة إلى انخفاض في أعداد المرجان في المدى القصير، حيث استمرت الحرارة في قتل المرجان الأقل تكيفًا. ولكن بحلول نهاية القرن، أنتجت هذه الجهود المركزة على البقع الساخنة أعلى تغطية مرجانية إجمالية وأكثر المجموعات قدرة على تحمل الحرارة. لقد عملت الوفيات الناجمة عن الحرارة في السنوات الأولى كـ "مصفاة"، مما سمح فقط للمرجان الأكثر صلابة بالبقاء والتكاثر، مما خلق في النهاية مجتمعًا مرنًا يمكنه الصمود أمام الظروف القاسية في أواخر القرن الحادي والعشرين.

اختبر الباحثون أيضًا ما إذا كان نهج "المحفظة الاستثمارية" — أي توزيع الجهود عشوائيًا أو تقسيمها بالتساوي بين المرجان الحار والبارد — يمكن أن يقدم أفضل ما في العالمين. أظهرت عمليات المحاكاة أن الأمر ليس كذلك؛ فلا الخلط العشوائي ولا تقسيم الجهود بنسبة 50-50 أمكنهما استعادة مكاسب التغطية في المدى القريب التي يوفرها حماية الملاجئ الباردة، وفي الوقت نفسه تحقيق الفوائد التطورية طويلة المدى التي يوفرها التركيز على البقع الساخنة. وبالمثل، فإن الاستراتيجيات التي بدأت بحماية الملاجئ الباردة ثم انتقلت إلى البقع الساخنة في وقت لاحق من القرن لم تحل المشكلة؛ بل قامت ببساطة بتأجيل المقايضة، مما أدى إلى تأخير المكاسب التطورية دون تحسين معدلات البقاء الفورية. الطريقة الوحيدة لتعظيم البقاء على المدى الطويل كانت الالتزام بالبقع الساخنة مبكرًا، مع قبول حقيقة أن هذا قد يعني وجود مرجان أقل في المستقبل القريب. وهذه حقيقة يصعب تقبلها بالنسبة لخبراء الحفاظ على البيئة، الذين غالبًا ما يتعرضون لضغوط لإظهار نتائج فورية. إن الاستثمار في الشعاب المرجانية التي تعاني بشكل مرئي ومعرضة للتدهور يمكن أن يكون أمرًا صعبًا سياسيًا، حيث يبدو الأمر وكأننا نهدر المال على شيء خاسر. ومع ذلك، تشير الدراسة إلى أن تأخير العمل في هذه المناطق الضعيفة للتركيز فقط على المناطق الآمنة قد يقوض في النهاية قدرة الشعاب المرجانية على البقاء خلال هذا القرن.

تظل هذه النتائج صحيحة حتى عندما قام الباحثون بتعديل النموذج ليشمل أنواعًا مختلفة من المرجان، مثل الأنواع بطيئة النمو، أو تغيير وتيرة الاضطرابات المحلية مثل العواصف أو التلوث. وظل الدرس الجوهري ثابتًا: النمط المكاني للإجهاد الحراري يخلق تدرجًا من الضغط التطوري يجب إدارته استراتيجيًا. وبينما تعد الملاجئ الباردة ضرورية للحفاظ على حجم السكان في المدى القصير، فإن البقع الساخنة هي محركات التكيف. وتخلص الدراسة إلى أنه لتأمين مستقبل الشعاب المرجانية، يجب أن تكون استراتيجيات الحفاظ على البيئة مستعدة لتحمل خسائر قصيرة المدى في أعداد المرجان لضمان المرونة التطورية طويلة المدى. ويتطلب هذا تحولًا في التفكير، بالانتقال من مجرد حماية ما هو صحي حاليًا إلى العمل بنشاط على تعزيز تطور ما يمكنه البقاء في المستقبل. إنه تذكير بأنه في ظل مناخ يتغير بسرعة، قد يتطلب المسار نحو الاستمرار منا الاستثمار في الأماكن التي تبدو الأكثر تضررًا، واثقين من أنها تحمل المفتاح الجيني للبقاء.