Spatial patterns of benthic macrofaunal communities and sediment contaminants in a subarctic bay (Newfoundland, Canada)

تخيل قاع المحيط ليس كصحراء قاحلة، بل كمدينة صاخبة وغير مرئية. في هذه الحاضرة المائية، "المواطنون" هم مخلوقات ضئيلة تُسمى "الماكروفونا القاعية" (benthic macrofauna) — فكر فيها كالدود، والمحار، والحلزونات التي تعيش مدفونة في الطين. هؤلاء الصغار هم الأبطال المجهولون للبحر؛ فهم عمال النظافة الذين يفككون النفايات، والمهندسون المعماريون الذين يخلطون التربة، ومصدر الغذاء للحيوانات الأكبر حجماً. ولأنهم لا يستطيعون السباحة بعيداً عن المشاكل بسهولة، فهم يشبهون "الكناري في منجم الفحم". إذا مرضت المياه أو الطين، فإن هذه المخلوقات تغير سلوكها، أو أعدادها، أو حتى تختفي تماماً. يدرس العلماء هذه الكائنات للحصول على "فحص طبي" للمحيط، بحثاً عن علامات التلوث أو الإجهاد البيئي قبل أن يبدأ النظام البيئي بأكله بالكامل.

الآن، تخيل زاوية محددة من هذه المدينة المائية: خليج بلانسينتيا (Placentia Bay)، وهو مدخل شبه قطبي عميق قبالة سواحل نيوفاوندلاند، كندا. إنه مكان يتمتع بجمال وأهمية كبيرين، موطن للحيتان، والفقمات، وقوارب الصيد المزدحمة. ولكن مثل العديد من المناطق الساحلية، يواجه الخليج ضغوطاً من النشاط البشري، من ممرات الشحن إلى عمليات التعدين القريبة. السؤال الكبير الذي يسأله العلماء هو: كيف حال هذه المدينة المائية؟ هل الطين نظيف، أم أنه سام؟ وإذا كانت المخلوقات تتغير، فهل السبب هو التحولات الطبيعية في الرمل والطين، أم بسبب شيء ألقاه البشر في الماء؟ هذه هي قصة تحقيق حديث غاص في أعماق الطين ليكتشف الإجابة.

---

قصة المحقق تحت الماء: ماذا يحدث في خليج بلانسينتيا؟

في خريف عام 2020، قرر فريق من الباحثين إلقاء نظرة فاحصة على "الأحياء" في خليج بلانسينتيا. لم يكتفوا بالنظر إلى الماء فحسب؛ بل جمعوا عينات من قاع البحر الطيني الناعم من ست نقاط مختلفة، تتراوح من القنوات العميقة المفتوحة إلى رأس الخليج الضحل الذي تغذيه الأنهار. كانت مهمتهم هي لعب دور المحقق باستخدام مجموعتين رئيسيتين من الأدلة: المخلوقات الضئيلة التي تعيش في الطين (الماكروفونا) والمكونات الكيميائية للطين نفسه (مثل حجم الرمل، والغذاء للمخلوقات، والملوثات).

"الكناري" في الطين
أولاً، قام الفريق بعدّ السكان. وجدوا حوالي 2500 مخلوق فردي، تمثل 77 نوعاً مختلفاً. كانت أكثر "المواطنين" شيوعاً هي "متعددات الأشواك" (polychaetes) (نوع من الديدان البحرية)، والتي شكلت ما يقرب من نصف السكان، تليها المحارات والحلزونات. لكن القصة لم تكن متماثلة في كل مكان.

كان الفرق الأكثر دراماتيكية موجوداً عند رأس الخليج (الجزء الأكثر ضحالة وداخلية). هنا، كانت المدينة المائية هادئة بشكل مفاجئ. كانت كثافة المخلوقات منخفضة، وكانت أنواع الأنواع أقل مقارنة بالأجزاء الأكثر عمقاً وانفتاحاً في الخليج. في الواقع، اختفت مجموعة كاملة من السكان — وهي الرخويات (المحار) — تماماً من هذه البقعة. كان الأمر يشبه دخول حي حيث المتنزهات فارغة والمنازل مهجورة.

الأدلة الكيميائية: الطين مقابل المعدن
لماذا كان رأس الخليج خالياً جداً؟ بحث الباحثون في الرسوبيات لإيجى الإجابة. وجدوا أن الطين في رأس الخليج غني بـ المادة العضوية الكلية (TOM) — وهي ببساطة الكثير من بقايا النباتات والحيوانات المتحللة. ورغم أن الطعام يبدو جيداً، إلا أن الكثير منه قد يسبب مشكلة؛ إذ يمكن أن يستنزف الأكسجين ويخلق بيئة "خانقة" لبعض المخلوقات.

ومع ذلك، تبين أن "الدليل القاطع" الحقيقي هو المعادن الثقيلة. عندما حلل الفريق الطين بحثاً عن الملوثات، وجدوا ارتباطاً قوياً بين أنواع المخلوقات التي تعيش في الطين وتركيز المعادن الثقيلة مثل الزرنيخ، والكروم، والنحاس، والرصاص.

• المؤثرات الكبرى: سجل رأس الخليج وبقعة تسمى "West-1" أعلى مستويات هذه المعادن.
• الإرشادات: قارن الباحثون نتائجهم بإرشادات السلامة. ووجدوا أن الزرنيخ، والكروم، والنحاس كانت فوق "إرشادات جودة الرسوبيات المؤقتة" في كل موقع اختبروه. وهذا يعني أن المستويات كانت عالية بما يكفي للتسبب أحياناً في آثار سيئة على المخلوقات التي تعيش هناك.
• البقعة الساخنة: في موقع "West-1"، تجاوز الرصاص والنيكل أيضاً إرشادات السلامة، ووصلا إلى مستويات يمكن أن تسبب ضرراً متكرراً.

ما الذي لم يكن مشكلة؟
تحقق الباحثون أيضاً من وجود الـ PAHs (الهيدروكربونات العطرية متعدد الحلقات)، وهي ملوثات زيتية غالباً ما ترتبط بتسرب النفط وحركة الشحن. قد تتوقع أن تكون هذه هي "الأشرار" في خليج مزدحم بالشحن، لكن الورقة البحثية استبعدتها صراحة. كانت مستويات الـ PAHs منخفضة، وبقيت تحت إرشادات السلامة، والأهم من ذلك، أنها لم تتطابق مع أنماط مجتمعات المخلوقات. لم تكن المخلوقات تتغير بسبب الزيت؛ بل كانت تتغير بسبب المعادن والطين العضوي.

الصورة الكبيرة: حكاية مدينتين
كشفت الدراسة أن المجتمعات المائية في خليج بلانسينتيا ليست موحدة؛ بل تشكلها بيئتها المحلية.

• رأس الخليج: هذه المنطقة فريدة من نوعها. فهي تتميز بمياه ضحلة، وطين عضوي عالٍ، وتركيزات عالية من المعادن. والنتيجة هي مجتمع متميز ومنخفض التنوع، تهيمن عليه بعض الأنواع القوية (مثل أنواع معينة من الديدان) التي يمكنها تحمل الإجهاد، بينما تغيب الأنواع الحساسة مثل المحار.
• بقية الخليج: تحتوي القنوات الأكثر عمقاً على مجتمعات مختلفة، مع المزيد من المحار وأنواع مختلفة من الديدان، متأثرة بمستويات معادن وأنواع رسوبيات مختلفة قليلاً.

استخدم الباحثون أدوات إحصائية متقدمة لإظهار أن ترتيب هذه المخلوقات يتطابق مع ترتيب المعادن الثقيلة بشكل أكبر بكثير مما يتطابق مع أنواع الرسوبيات الطبيعية (مثل الرمل أو الطين). وهذا يشير إلى أنه بينما يلعب الطين الطبيعي دوراً، فإن المعادن الثقيلة هي المحرك الأقوى لمكان عيش هذه المخلوقات وأعدادها.

لماذا هذا مهم؟
تعد هذه الدراسة أول نظرة حديثة لهذه الملوثات المحددة في خليج بلانسبنتيا. إنها تخبرنا أنه بينما لا يزال الخليج نظاماً بيئياً نابضاً بالحياة، إلا أن هناك "نقاط إجهاد" حيث تدفع البيئة الكيميائية حدود ما يمكن للمخلوقات تحمله. حقيقة أن المعادن مثل الزرنيخ والنحاس مرتعة باستمرار عبر الخليج تشير إلى أن المصدر قد يكون واسع الانتشار — ربما نتيجة جيولوجيا طبيعية مختلطة مع أنشطة التعدين والصناعة المحلية.

تخلص الورقة البحثية إلى أننا بحاجة لمراقبة هذا الخليج باستمرار. لقد تغيرت المجتمعات منذ آخر مرة تمت دراستها في أواخر التسعينيات، ووجود المعادن بمستويات يمكن أن تسبب ضرراً عرضياً يعني أننا لا نستطيع افتراض أن كل شيء على ما يرام ببساطة. ومن خلال فهم كيفية تفاعل هذه المخلوقات الضئلة بدقة مع الطين الذي تعيش فيه، يمكن للعلماء حماية هذه المنطقة ذات الأهمية البيئية بشكل أفضل، وضمان أن تظل "المدينة المائية" في خليج بلانسينتيا موطناً صحياً لسكانها العديدين.