Establishing bioerosion rates for a burrowing sea urchin and evaluating its role in coral reef bioerosion

غالباً ما يُحتفى بالشعاب المرجانية لجمال ألوانها البراقة وحياتها الصاخبة، لكنها تؤدي أيضاً وظيفة حيوية صامتة: فهي تعمل كمصدات أمواج طبيعية. هذه الهياكل تحت الماء تمتص طاقة الأمواج المتلاطمة، مما يحمي الجزر المنخفضة والسواحل من التآكل وعواصف المد والجزر. ولكي يحافظ الشعاب المرجانية على هذا الدرع الواقي، يجب أن ينمو بمعدل أسرع مما يتآكل. هذا التوازن هو صراع مستمر بين "البُناة"، مثل المرجان والطحالب التي تضع صخوراً جديدة، و"المتآكلين"، وهي كائنات تفتت بنية الشعاب. وبينما يبدو البُناة واضحين، فإن المتآكلين مجموعة أكثر تنوعاً، تتراوح من الأسماك التي تكشط السطح إلى الإسفنج الذي يذيب الصخور من الداخل. وإذا انتصر المتآكلون في هذه المعركة، يتقلص حجم الشعاب، وتتضاءل قدرتها على حماية الشاطئ، ويصبح الجزيرة نفسها أكثر عرضة لارتفاع منسوب مياه البحر.

في المياه الدافئة للمحيط الهندي، يلعب نوع محدد من قنافذ البحر دوراً رئيسياً، وإن كان غير مفهوم جيداً، في هذا التآكل. فخلافاً لأقاربهم الرعاة الذين يجولون على سطح الشعاب، تقوم هذه القنافذ الحافرة بالحفر في صخر المرجان الصلب لإنشاء مساكن لها. لسنوات، اضطر العلماء الذين يقدرون سرعة تآكل الشعاب إلى التخمين حول تأثير هذه الحافرات، وغالباً ما استخدموا بيانات الأنواع التي ترعى على السطح كبديل عنها. هذا التخمين ترك فجوة في فهمنا لمدى كمية الصخور التي تزيلها هذه الكائنات "المعمارية" الخفية فعلياً. وبدون أرقام دقيقة، يصعب معرفة ما إذا كان الشعاب المرجاني مستقراً حقاً أم أنه يتداعى ببطء تحت وطأة سكانه.

لقد خرج فريق من الباحثين لسد هذه الفجوة في جزر لاكشادويب، وهي سلسلة من الجزر المرجانية في بحر العرب. كان هدفهم بسيطاً ولكنه جوهري: قياس كمية الصخور التي يزيلها قنفذ بحر واحد بالضبط في السنة، وفهم ما يدفع أعدادهم للزيادة أو النقصان. لقد ركزوا على نوع (Echinostrephus molaris)، وهو قنفذ بحر شائع وحافِر يوجد في جميع أنحاء المنطقة. وللقيام بذلك، لم يعتمد العلماء على التخمينات؛ بل نزلوا إلى الماء وتتبعوا قنافذ فردية على مدار عام كامل. قاموا بقياس حجم الجحور التي حفرتها هذه الحيوانات وراقبوا مدى توسع تلك الجحور مع نمو القنافذ. ومن خلال الجمع بين هذه القياسات وكثافة القنافيد الموجودة عبر شعاب مختلفة، استطاعوا حساب إجمالي كمية الصخور التي تزيلها هذه الكائنات.

كشفت النتائج عن نمط مفاجئ. وجد الباحثون أن المعدل الذي يؤدي به القنفذ إلى تآكل الصخور ليس ثابتاً؛ بل يتغير مع نمو الحيوان. فالقنافذ الصغيرة، التي بدأت للتو في حفر مساكنها، تزيل في الواقع صخوراً أكثر سنوياً من الأفراد الأكبر سناً والأكبر حجماً. فقد ينحت قنفذ صغير كمية كبيرة من كربونات الكالسيوم، بينما يزيل القنفذ الكبير، الذي أنشأ بالفعل جحراً عميقاً، كمية أقل بكثير. وعندما طبق الفريق هذه المعدلات المحددة على العدد الفعلي للقنافيد التي تعيش في الشعاب، وجدوا أن هذه الكائنات الحافرة تساهم بشكل كبير في إجمالي التآكل، حيث تمثل نحو 19 بالمائة من فقدان الصخور الناتج عن جميع المتآكلين الحيويين الرئيسيين في بعض المناطق. ومع ذلك، فإن هذه المساهمة أقل بنسبة 27 بالمائة من التقديرات السابقة التي افترضت ببساطة أن القنافذ الحافرة تتآكل بنفس معدل الأنواع التي ترعى على السطح. وهذا التصحيح أمر بالغ الأهمية لأنه يشير إلى أن الحسابات السابقة ربما بالغت في تقدير الضرر الذي تسببه هذه القنافذ تحديداً.

كما كشفت الدراسة عن العوامل البيئية التي تسمح لمجتمعات هذه القنافيد بالازدهار. وجد الباحثون أن القنافيد ليست موزعة بالتساوي؛ بل تتجمع في ظروف محددة. فهي تفضل العيش على المرجان الميت المغطى بقشرة من الطحالب الوردية، وتتجنب المرجان الحي والحطام السائب. وتكون أعدادها في أعلى مستوياتها في المناطق المحمية حيث تكون المياه أكثر هدوءاً وحيث يكون هيكل الشعاب المرجانية مسطحاً وناعماً نسبياً. هذا التفضيد للأسطح المسطحة والميتة يخلق حلقة تغذية مرتدة مقلقة: فعندما تقتل العواصف أو أحداث ابيضاض المرجان المرجان وتجعله مسطحاً، فإنها تخلق دون قصد الموطن المثالي لهذه القنافيد الحافرة للتكاثر. ومع زيادة عدد القنافيد، تزداد عمليات الحفر، مما يؤدي إلى مزيد من تفتيت بنية الشعاب، ويجعل من الصعب على المرجان الجديد الاستقرار والنمو.

ومن المثير للاهتمام، وجدت الدراسة أن وجود المفترسات من الأسماك لا يسيطر بشكل كبير على أعداد هذه القنافيد الحافرة. وخلافاً للقنافيد الراعية التي يتم كبح جماحها غالباً بواسطة الأسماك الجائعة، يبدو أن القنافيد الحافرة آمنة داخل مساكنها العميقة والمخفية. كما لاحظ الباحثون أن النشاط البشري يلعب دوراً، حيث تختلف كثافة القنافيد بين الجزر بناءً على الظروف المحلية، رغم أن الدوافع الدقيقة تظل معقدة. ففي الجزيرة الأكثر اكتظاظاً بالسكان، حيث قد تدخل النفايات البشرية إلى المياه، كانت أعداد القنافيد مرتفعة، ولكن لوحظت أعداد مماثلة أيضاً في الجزر غير المأهولة، مما يشير إلى أن العوامل الطبيعية مثل التيارات المحيطية وتدفق المغذيات تلعب دوراً أيضاً.

إن تداعيات هذه النتائج تمتد إلى ما هو أبعد من مجرد إحصاء قنافيد البحر. فمن خلال توفير معدلات التآكل الأولى والدقيقة والخاصة بالأنواع لهذه الحافرات، تتيح الدراسة للعلماء بناء نماذج أفضل لصحة الشعاب المرجانية. وهذه النماذج ضرورية للتنبؤ بمدى قدرة الشعاب على الصمود أمام الضغوط المزدوجة لتغير المناخ وارتفاع مستويات سطح البحر. فإذا كان الشعاب يفقد الصخور بسرعة أكبر مما يمكنه تعويضه، فإن قدرته على حماية الساحل ستتلاشى. يسلط البحث الضوء على أنه بينما تعد القنافيد الحافرة جزءاً طبيعياً من النظام البيئي للشعاب، فإن تأثيرها يتضاعف عندما تكون الشعاب متضررة بالفعل. وفي عالم تتعرض فيه الشعاب المرجانية لضغوط متزايدة، لم يعد فهم الدور الدقيق لكل مخلوق، من أصغر حافر إلى أكبر مفترس، مجرد تمرين أكاديمي، بل أصبح خطوة ضرورية في كيفية الحفاظ على الحواجز الطبيعية التي تحمي سواحلنا.