سپرسازی برابر انسان‌

برگردان؛ احسان سنایی

زمین ظریف است. ده‌ها سال پیش، ما میهمانان ناگزیر این سیاره اگر این را می‌دانستیم، امروز این رفتارهای مرموز زمین که هم‌چون کسی‌ که از پس هزاره‌ها خواب آرام، آشوبناک و سراسیمه برخاسته را به چشم خود نمی‌دیدیم.

چندی‌ پیش، گروهی از محققین مؤسسه اقیانوس‌شناسی WHOI در ماساچوست از کشف حیرت‌آوری سخن گفتند. از فردا که خانه را تا محل کارتان طی می‌کنید؛ بدانید که برخی از موجودات زره‌پوش آب‌های زمین، در پاسخ به آلاینده‌هایی که ما به جو آزاد می‌کنیم، زره‌های سخت‌‌تر و زشتی را برای خود ایجاد می‌کنند.

پروفسور جوستین ریس در آزمایشگاه مؤسسه WHOI / عکس از: تام کلیندینست

از آغاز انقلاب صنعتی تاکنون، گاز دی‌اکسید کربن موجود در جو از ppm ۲۸۰ (۲۸۰ قسمت در میلیون)، به ppm ۴۰۰ رسیده است. از انتهای حلقه تنگ و تاریک دودکش‌های بلند یک کارخانه تا آخرین منزل‌گاه کربن موجود در این گاز آشنا؛ مسیر دراز سفر، از اعماق ژرف‌ترین نقاط دریا تا مرتفع‌ترین قلمرو گازهای جوی گسترده است.

اما تمامی این میهمانان ناخوانده با دامی که برای پرتوهای گرم بازتاب‌شده از خاک می‌گسترند، گرمایش ناخواسته سیاره ما را موجب نمی‌شوند؛ بلکه اکثرشان با انحلال در آب دریا، آن را اسیدی می‌سازند. ورود دی‌اکسید کربن به آب، نخستین حلقه از زنجیره فرآیندی است که نهایتاً به کاهش یون‌های کربنات موجود در آب می‌انجامد؛ یون‌هایی که یکی از ابتدایی‌ترین اجزای ساختمان پوشش سخت موجودات آبزی را تشکیل می‌دهند.

این امر، اقیانوس‌شناسان را نگران آن ساخته بود که با تضعیف فرآیند صدف‌سازی گونه‌های آبزی و نابودی نهایی آن‌ها، اکوسیستم‌های آبی در بلند‌مدت دچار تحولی شگرف و ناخوشایند شوند. اما چندی نگذشت که نگرانی دانشمندان به شگفتی بدل شد.

دو روز پیش، در مقاله‌ای که توسط گروهی به سرپرستی پروفسور «جوستین ریس»، محقق سابق فوق‌دکترای مؤسسه WHOI در نشریه «زمین‌شناسی» منتشر گردید؛ اعلام شد که هفت نمونه از ۱۸ گونه آبزیانی که در آبی با اسیدیته بالاتر از معمول قرار داده شده بودند، دست‌به‌کار ساخت صدف‌های سخت‌تری از گذشته شدند!

دلیل چنین امری را احتمالاً در کربن غیرآلی محلول در آب باید جست که با بالاتر رفتن خاصیت اسیدی آب، حضور پررنگ‌تری نسبت به گذشته پیدا می‌کند؛ حتی اگر غلظت یون‌های کربنات موجود در آب از گذشته کمتر باشد. پروفسور ریس که هم‌اکنون به عنوان پروفسور دستیار علوم دریایی در دانشگاه کارولینای شمالی فعال است، می‌گوید:

«به احتمال زیاد ارگانیسم‌هایی که واکنش مثبت از خود بروز دادند، با تغییر شتاب‌زده اسکلت خود، تا حدی توان کنترل کربن غیرآلی محلول - آن‌گونه که به سودشان باشد – را دارند. آنها تا حدی می‌توانستند دی‌اکسید‌ کربن را برای ساخت اسکلت‌شان به کار گیرند.»

هر دوی این موجودات، خارپشت‌های دریایی‌اند؛ اما گونه سمت راست در معرض مقادیر کنونی دی‌اکسید کربن جوی قرار گرفته، در حالی‌که گونه سمت چپ، 7 برابر این میزان را تجربه کرده است. تحلیل رفتن خارهای آهکی بوضوح قابل مشاهده است / عکس از: تام کلیندینست

از طرفی جلبک‌های آهکی سبز و قرمز، لیمپت‌ها (نوعی نرم‌تن شکم‌پا) و خارپشت‌های دریایی نیز این تغییرات را تجربه کردند؛ هرچند صدف‌های دوکفه‌ای رفتار خاصی از خود بروز ندادند. "آنه کوهن"، یکی از پژوهش‌گران WHOI می‌گوید:

«از اینکه رفتار برخی ارگانیسم‌ها در قبال افزایش مقادیر دی‌اکسید کربن بر خلاف انتظارات ما بود، شگفت‌زده شدیم. موضوع جالب این بود که برخی موجودات از جمله مرجان‌ها، حلزون‌های سخت‌صدف و خرچنگ‌ها، مادامی‌که غلظت دی‌اکسید کربن از ppm ۱۰۰۰ تجاوز کرد؛ هیچ رفتاری از خود بروز ندادند.»

امروزه غلظت دی‌اکسید کربن موجود در جو، در حدود ppm ۳۸۰ است و فراتر رفتن غلظت آن از این مرز، آهکی‌شدن غشای خارجی مرجان‌ها و حلزون‌های سخت‌صدف را کاهش می‌دهد؛ درحالیکه در خرچنگ‌ها، این غشاها سخت‌تر از گذشته می شوند.

از طرفی در برخی موجودات هم‌چون حلزون‌های نرم‌صدف و صدف‌های خوراکی، با بالا رفتن مقادیر دی‌اکسید کربن، از سرعت فرآیند آهکی‌شدن پوسته‌های‌‌شان کاسته شد. در سخت‌ترین شرایط این پژوهش، ریس، کوهن و دانیل مک‌کورکل، از دانشمندان دستیار مؤسسه WHOI، گونه‌ها را در معرض شرایطی با هفت برابر غلظت دی‌اکسید کربن کنونی جو قرار دادند.

در چنین شرایط خارق‌العاده‌ای؛ غشای بیرونی حلزون‌ها، صدف‌های حلزون‌مانند و خارپشت‌‌های دریایی آب‌های گرمسیری، شروع به تحلیل رفتن کرد؛ آنچنان که اگر این فرآیند همچنان ادامه می‌یافت، تمامی آنها نهایتاً از صدف تهی شده و در برابر شکارچیان همیشه‌در‌کمین آب‌ها، سپر محافظی نداشتند.

با این حال، محققین این پژوهش، بازخوردهای اسیدی‌شدن آب دریاها را بسیار پیچیده‌تر از این خواندند. به عنوان مثال، برای درک بهتر تصمیمات برخی از گونه‌ها در چگونگی پاسخ به تغییرات مقادیر دی‌اکسید کربن، میزان ذخیره غذایی در دسترس این موجودات از جمله نیترات‌، فسفات‌ و آهن را نیز بایستی مدنظر قرار داد. ریس می‌گوید:

«طبق چنین نتایجی من هیچ گونه پیش‌بینی‌ای نخواهم کرد. این نتایج به ما نشان می‌دهد که جانداران به‌ شیوه‌های پیچیده‌ای به افزایش مقادیر دی‌اکسید کربن پاسخ می‌دهند و ما هم‌اکنون به بررسی جرئیات منحصربفرد هر موجود خاص نیازمندیم.»

صدف سمت چپ، در معرض مقادیر کنونی دی‌اکسید کربن جوی قرار گرفته، در حالی‌که صدف سمت راست که بخشی از آن کاملاً تحلیل رفته است، 7 برابر این میزان را تجربه کرده است / عکس از: تام کلیندینست

به عنوان مثال، خرچنگ‌ها در قبال اسیدیته بالای آب، سپرهای سخت‌تری برای خود ساختند؛ در حالیکه صدف حلزون‌ها که خود شکار یک خرچنگ به حساب می‌آیند، نازک‌تر از حالت‌ معمول شد. در ابتدا شاید این امر به سود خرچنگ‌ها به نظر آید؛ اما حلزون‌ها در نبود صدف‌های محافظ، توانایی کنترل جمعیت خود را نداشته و همین امر از مسیری منفی بر خرچنگ‌ها تأثیرگذار است.

از طرفی صرف انرژی خرچنگ‌ها صرفاً برای تقویت صدف‌هایشان، ممکن است بر فعالیت‌های روزمره‌ای همچون زادآوری و احیای اندام از دست رفته‌شان، تأثیرات مخربی داشته باشد.

طبق خوش‌بینانه‌ترین برآوردها، تا حدود ۲۰۰ سال آینده غلظت دی‌اکسید کربن جوی به ppm ۹۰۰ افزایش خواهد یافت.