Decadal shifts of organic contaminants in oceanic plankton

غالبًا ما يُتخيل المحيط كفضاء شاسع ونظيف، لكنه أيضًا خزان عملاق يجمع المواد الكيميائية الاصطناعية التي تنتجها البشرية. فمن البلاستيك في عبواتنا إلى الأدوية التي نتناولها والمواد المضافة في إطارات سياراتنا، تدخل آلاف هذه المواد المصنعة يدويًا إلى المياه. وبمجرد وصولها إلى هناك، لا تتلاشى ببساء، بل تسافر لمسافات شاسعة عبر التيارات والغلاف الجوي، لتصل في النهاية إلى أكثر أركان العالم عزلة. وفي قاعدة الشبكة الغذائية البحرية تمامًا، يوجد العوالق (البلانكتون)، وهي نباتات وحيوانات مجهرية تطفو في المياه السطحية. هذه الكائنات الصغيرة هي أساس الحياة في المحيط، لكنها تعمل أيضًا كإسفنجة للتلوث. ولأنها صغيرة ووفيرة جدًا، فهي تمتص المواد الكيميائية مباشرة من مياه البحر. وعندما تأكل الحيوانات الأكبر حجمًا العوالق، تنتقل تلك المواد الكيميائية صعودًا في السلسلة الغذائية. علاوة على ذلك، عندما تموت العوالق أو تنتج فضلاتها، فإنها تغوص، حاملة معها كل ما امتصته إلى أعماق المحيط، لتعمل فعليًا كنظام توصيل ينقل تلوث السطح إلى الأعماق المظلمة حيث يمكن أن يستمر لفترة طويلة جدًا.

لطالما عرف العلماء أن المحيط ملوث، لكنهم ركزوا في الغالب على قائمة قصيرة ومحددة من المواد الكيميائية الخطرة المعروفة، مثل المبيدات الحشرية القديمة أو المذيبات الصناعية. هذا النهج يغفل آلاف المواد الجديدة التي اختُرعت منذ حظر تلك المواد القديمة. وللحصول على صورة حقيقية لما يوجد بالفعل في المحيط المفتوح، قرر فريق من الباحثين من إسبانيا ومؤسسات أخرى توسيع نطاق بحثهم بشكل كبير. لقد سافروا إلى المحيطات الأطلسي والهادئ والهندي والجنوبي خلال رحلتين استكشافيتين رئيسيتين، إحداهما تفصلها عقد من الزمن عن الأخرى. وبدلاً من البحث عن مجرد عدد قليل من المشتبه بهم المعروفين، قاموا بفحص العوالق التي جمعوها مقابل قاعدة بيانات تضم ما يقرب من سبعمائة ملوث عضوي مختلف. شمل ذلك كل شيء من واقيات الشمس والأدوية إلى المواد المضافة للإطارات والملدنات البلاستيكية. ومن خلال استخدام تقنية مطيافية الكتلة المتقدمة، وهي تقنية يمكنها تحديد المواد الكيميائية بناءً على وزنها الجزيئي وهيكلها الفريد، تمكنوا من رؤية طيف أوسع بكثير من التلوث مما سبق.

كشفت النتائج عن مشهد معقد ومتغير من التلوث. ففي العينات التي جُمعت بين عامي 2010 و2011، وجد الباحثون مجموعة واسعة من المواد الكيميائية، بما في ذلك المواد الخافضة للتوتر السطحي المستخدمة في منتجات التنظيف، والمواد الحافظة، ومرشحات الأشعة فوق البنفسقية الموجودة في واقيات الشمس. كانت بعض هذه المواد موجودة بكميات كبيرة بشكل مفاجئ، حيث وصلت إلى آلاف النانوغرام لكل جرام من وزن العوالق الجاف. على سبيل المثال، وُجد نوع معين من المواد الخافضة للتوتر السطحي يسمى "ديوكتيل سلفوسوكسينات" في جميع العينات تقريبًا من تلك الرحلة الأولى، وكذلك بعض الأمينات العطرية الصناعية، والتي يُعرف بعضها بضررها على صحة الإنسان. كما أكدت الدراسة وجود المواد البيرفلوروألكيلية (PFAS)، المعروفة بمقاومتها للتحلل. وأظهرت هذه النتائج أنه حتى في المحيط المفتوح، بعيدًا عن أي مدينة أو مصنع، تراكم العوالق كوكتيل متنوع من المواد الكيميائية الحديثة.

وعندما عاد الباحثون إلى المحيط الأطلسي بعد عقد من الزمن، بين عامي 2020 و2022، وجدوا أن الملف الكيميائي قد تغير بشكل ملحوظ. وقد قدم هذا التحول لمحة نادرة عن كيفية تأثير التنظيمات البشرية والتغيرات الصناعية على البيئة بمرور الوقت. فالمواد الكيميائية التي كانت أكثر شيوعًا في العقد الأول، مثل بعض مركبات PFAS وبعض الأدوية، قد اختفت إلى حد كبير أو أصبحت أقل تكرارًا. ويتماشى هذا الانخفاض مع الجهود العالمية لإيقاف استخدام هذه المواد بسبب سميتها واستمراريتها. ومع ذلك، لم تكن القصة مجرد عملية تنظيف بسيطة؛ فبينما تلاشت المواد الكيميائية القديمة، حلت محلها مواد جديدة. فقد رصد الباحثون ارتفاعًا في المواد الكيميائية المرتبطة بالإطارات والبلاستيك، بما في ذلك المواد المضافة المستخدمة في تصنيع المطاط وأنواع جديدة من الملدنات. وبينما كان العدد الإجمالي للمواد الكيميائية المختلفة الموجودة في عينات عام 2020 أقل قليلاً، إلا أن أنواع المواد الكيميائية قد تبدلت. كانت الإضافات القديمة تُستبدل ببدائل، مما يشير إلى أنه مع إنتاج العالم المزيد من البلاستيك والمطاط، فإن البصمة الكيميائية للمحيط تتطور لتعكس تلك المواد الجديدة.

كما سلطت الدراسة الضوء على أن هذه التغيات ليست موحدة في جميع أنحاء العالم. ففي عينات عام 2010، وُجدت تركيزات عالية من بعض مثبطات اللهب والملدنات في جنوب المحيط الأطلسي والمحيط الهندي. وبحلول موعد الرحلة الاستكشافية الثانية، انخفض تواتر هذه المركبات المحددة، بينما أصبحت المواد الكيميائية الصناعية الأخرى، مثل تلك المستخدمة في منتجات العناية الشخصية وتصنيع الإطارات، أكثر بروزًا في المحيط الجنوبي. وأشار الباحثون إلى أن بعض المواد الكيميائية التي عُثر عليها، وخاصة تلك المتعلقة بالإطارات، كانت أقل تكرارًا في العينات الأحدث ولكنها ظهرت في مجموعة متنوعة من الأشكال. وهذا يشير إلى أنه بينما نجحت التنظيمات في تقليل بعض الملوثات، فإن الإنتاج المستمر للمواد الاصطناعية الجديدة يضمن بقاء المحيط مستودعًا ديناميكيًا لمجموعة متغيرة باستمرار من الملوثات.

ولعل الاكتشاف الأكثر أهمية هو دور العوالق كمرصد للمحيط بأكمله. ولأن هذه الكائنات الصغيرة تراكم المواد الكيميائية من الماء ثم تغوص، فهي ليست مجرد مؤشرات لما يطفو على السطح، بل هي الآلية التي تنقل التلوث إلى أعماق البحار. وجدت الدراسة أن العوالق تحتوي على مزيج من كل من المواد الكيميائية الكارهة للماء، والتي تلتصق بالدهون، والمواد الكيميائية الأكثر قطبية وقابلية للذوبان في الماء، والتي كان يُعتقد سابقًا أنها أقل عرضة للتراكم في الحياة البحرية. وهذا يعني أن "المضخة البيولوجية"، وهي العملية الطبيعية التي تنتقل من خلالها المادة العضوية من السطح إلى الأعماق، من المرجح أنها تحمل نطاقًا أوسع بكثير من الملوثات مما كان مفهومًا سابقًا. إن أعماق المحيط، بدرجات حرارتها الباردة وانعدام الضوء فيها، هي مكان يمكن للمواد الكيميائية أن تستمر فيه لقرون. ومن خلال إظهار أن العوالق تجمع وتنقل بنشاط هذا الحمل الكيميائي المتنوع، تؤكد الأبحاث أن أعماق المحيط ليست ملاذًا آمنًا من التلوث، بل هي المستودع النهائي للمواد الكيميائية الاصطناعية التي نستخدمها كل يوم.

لقد كان الباحثون حذرين في التمييز بين ما يمكنهم قياسه بدقة وما يمكنهم تقديره فقط. فقد استخدموا معايير مرجعية لنحو نصف المواد الكيميائية التي وجدوها، مما سمح لهم بحساب التركيزات بدقة. وبالنسبة للنصف الآخر، استخدموا نموذجًا تنبؤيًا يعتمد على كيفية سلوك المواد الكيميائية في الجهاز لتقدير مستوياتها. ورغم هذه الاختلافات في دقة القياس، كان النمط العام واضحًا: التركيبة الكيميائية للمحيط المفتوح ليست ثابتة، فهي تستجيب للنشاط البشري وتتغير مع حظرنا لبعض المواد وإدخال أخرى. إن حقيقة أن هذه التغييرات كانت مرئية في عوالق المحيط المفتوح، بعيدًا عن أي مصدر مباشر للتلوث، تؤكد أن هذه المواد الكيميائية قادرة على السفر لمسافات شاسعة والدخول في السلسلة الغذائية العالمية.

لا يدعي هذا العمل حل مشكلة تلوث المحيطات، ولا يوحي بأن الوضع ميؤوس منه. بدلاً من ذلك، فهو يقدم خريطة مفصلة ومبنية على الأدلة لمكان وقوفنا الآن. فهو يوضح أنه بينما نجحت التنظيمات في إزالة بعض أخطر المواد الكيميائية القديمة، فإن المحيط يتم ملؤه الآن بجيل جديد من المواد الاصطناعية. وتقترح الدراسة أن التركيز على المراقبة البيئية يجب أن يتوسع إلى ما هو أبعد من قائمة الملوثات التقليدية ليشمل آلاف المواد الكيميائية الناشئة التي تدخل السوق باستمرار. فبدون هذه الرؤية الأوسع، نخاطر بتجاهل المواد ذاتها التي تحدد مستقبل محيطاتنا. إن العوالق، التي تنجرف بصمت في المياه المظلمة، تخبرنا قصة تغيير، قصة تتطلب منا أن ننظر بدقة أكبر فيما نضعه في هذا العالم.