ابتكر العلماء أول خريطة واسعة النطاق للطحالب المجهرية أثناء ازدهارها عبر سطح الثلوج على طول ساحل شبه الجزيرة القطبية الجنوبية.

دمج الفريق، الذي يضم باحثين من جامعة كامبريدج وفريق المسح البريطاني للقارة القطبية الجنوبية (أنتاركتيكا)، بيانات الأقمار الاصطناعية مع عمليات المراقبة الأرضية على مدار صيفين في القارة القطبية الجنوبية للكشف عن الطحالب الثلجية الخضراء وقياسها.

وتشير نتائجهم التي نُشرت في دورية "نيتشر كوميونيكيشنز" يوم 20 مايو/أيار الحالي، إلى أن هذا "الثلج الأخضر" من المرجح أن ينتشر مع ارتفاع درجات الحرارة على مستوى العالم.

موقع الدراسة
شبه الجزيرة القطبية الجنوبية هي الجزء الذي يقع أقصى شمال البر الرئيسي في قارة أنتاركتيكا، وشهدت هذه المنطقة الاحتباس الحراري (ازدياد درجة الحرارة السطحية المتوسطة في العالم مع زيادة كمية غازات الدفيئة) الأسرع في الجزء الأخير من القرن الماضي.

استخدم الفريق البحثي صورا من الأقمار الاصطناعية "سينتينيل-2" التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية والتي تم التقاطها بين عامي 2017 و2019، وتم دمجها مع القياسات التي قاموا بها على الأرض في خليج رايدر، وجزيرة أديليد، وشبه جزيرة فيلديس، وجزيرة الملك جورج.

ووجد الباحثون أن الطحالب تنمو في المناطق "الأكثر دفئا"، حيث يكون متوسط درجات الحرارة أعلى بقليل من درجة صفر مئوية خلال الصيف الجنوبي، أشهر صيف في نصف الكرة الجنوبي من نوفمبر/تشرين الثاني إلى فبراير/شباط.

كما وجدوا أن الطحالب تزدهر حول سواحل القارة القطبية الجنوبية، وخاصة في الجزر على طول الساحل الغربي لشبه الجزيرة القطبية الجنوبية.

موقع شبه الجزيرة القطبية الجنوبية أقصى شمال البر الرئيسي في قارة أنتاركتيكا (ويكيبيديا)

ازدهار الطحالب

هناك العديد من أنواع الطحالب، وعندما يتوفر النيتروجين والفوسفور الزائد، يمكن أن تتكاثر بسرعة لتكوين ازدهار طحالب مرئي.

وعلى الرغم من أن كل الطحالب التي دُرست، مجهرية ووحيدة الخلية، فإنها عندما تنمو بشكل جماعي فإنها تحول لون الثلج لأخضر زاهٍ، يمكن رؤيته من الفضاء.

وقال الدكتور مات ديفي من قسم علوم النبات بجامعة كمبريدج، الذي قاد هذه الدراسة، لموقع جامعة كمبريدج "هذا تقدم كبير في فهمنا للحياة البرية في القارة القطبية الجنوبية، وكيف يمكن أن تتغير في السنوات القادمة مع ارتفاع درجة حرارة المناخ".

وأضاف "تعد الطحالب الثلجية الخضراء مكونا رئيسيا في قدرة القارة على التقاط ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي من خلال عملية التمثيل الضوئي".

وقد وجد الفريق أن توزيع الطحالب الثلجية الخضراء يتأثر بشدة بالطيور والثدييات البحرية، التي يعمل برازها كسماد طبيعي عالي القيمة الغذائية لتسريع نمو الطحالب، حيث عُثر على أكثر من 60% من ازدهار الطحالب الثلجية الخضراء على بعد خمسة كيلومترات من مستعمرة للبطاريق.

كما لوحظت الطحالب وهي تنمو بالقرب من مواقع تعشيش الطيور الأخرى، بما في ذلك طيور الكركر، وهي مجموعة من الطيور البحرية، والمناطق التي تأتي منها الفقمات إلى الشاطئ.

كان ما يقرب من ثلثي ازدهار الطحالب الخضراء على جزر صغيرة منخفضة دون وجود أرض مرتفعة. ومع ذلك، من حيث الكتلة، توجد غالبية الطحالب الثلجية في شمال شبه الجزيرة وجزر جنوب شيتلاند، في المناطق التي يمكن أن تنتشر فيها إلى أراض أعلى مع ذوبان الثلوج المنخفضة.

وقال ديفي "حددنا 1679 ازدهارا منفصلا من الطحالب الخضراء على سطح الثلج، التي غطت مجتمعة مساحة 1.9 كيلومتر مربع، أي ما يعادل بالوعة للكربون بحوالي 479 طنا سنويا". وهو ما يعادل كمية الكربون نفسها المنبعثة من حوالي 875 ألف رحلة سيارات بنزين في المملكة المتحدة.

وقال الباحث الرئيسي للدراسة الدكتور أندرو جراي "مع ارتفاع درجات حرارة القارة القطبية الجنوبية، نتوقع زيادة الكتلة الإجمالية للطحالب الثلجية، حيث إن الانتشار إلى أرض أعلى سوف يفوق بشكل كبير فقدان بقع الجزر الصغيرة من الطحالب".

قام الباحثون بمسح ازدهار "الطحالب الثلجية" في جزيرة أنكوراج بأنتاركتيكا (جامعة كمبريدج)

أبحاث مستقبلية

يرى الباحثون أن إجمالي كمية الكربون الموجودة في الطحالب الثلجية في القطب الجنوبي، من المحتمل أن تكون أكبر بكثير لأن ثاني أكسيد الكربون تمتصه أيضا الطحالب الحمراء والبرتقالية الأخرى، والتي لا يمكن قياسها في هذه الدراسة.

ويخطط الباحثون لمزيد من الأبحاث المستقبلية لقياس الطحالب الأخرى، وكذلك لقياس الازدهار عبر القارة القطبية الجنوبية بأكملها باستخدام مزيج من العمل الميداني وصور الأقمار الصناعية.