مع استمرار الناس في حرق الوقود الأحفوري ، ارتفعت مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. وقد تلاشى بعض هذا الفائض في محيطات العالم. وجدت دراسة جديدة أن مستويات هذا الغاز المسببة للاحتباس الحراري آخذة في الارتفاع في بعض البحيرات. قد يترك الكثير من هذا ثاني أكسيد الكربون في الماء بعض الحيوانات الصغيرة في الماء نعسانًا جدًا لصد الحيوانات المفترسة. قد تكون هذه مشكلة لأنها جزء مهم من العديد من شبكات الغذاء بالبحيرات .
هذه الحيوانات هي براغيث الماء. ليست براغيث حقيقية ، فهي نوع من القشريات الصغيرة. (على هذا النحو ، فهم مرتبطون بالجمبري والكركند.) حصلوا على اسمهم من الطريقة التي يظهرون بها وهم يقفزون في الماء. كانت تلك التي تمت دراستها هنا نوعين مختلفين من برغوث الماء بحجم رأس الدبوس (دافف ني اه). هم في الجزء السفلي من العديد من شبكات الغذاء المياه العذبة. هذا يعني أنها بمثابة مقبلات أساسية في النظام الغذائي للحيوانات الكبيرة إلى حد ما.
القياسات طويلة المدى لكيمياء مياه البحيرة نادرة. لكن الباحثين وجدوا بيانات عن أربع بحيرات في ألمانيا. غطت هذه البيانات الفترة من 1981 إلى 2015. وأظهرت مقدار ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون خلال ذلك الوقت ، حيث انخفضت مستويات الأس الهيدروجيني. (الرقم الهيدروجيني هو مقياس الحموضة.)
أدى ارتفاع ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى زيادة مستويات الغاز المذاب في محيطات الأرض. هذا جعلهم أكثر حمضية. تشير الدراسات إلى أن هذا تحمض المحيطات يغير سلوك العديد من الأنواع. كان من غير الواضح ما إذا كان ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون يؤثر أيضًا على البحيرات وغيرها من أجسام المياه العذبة. تقول ليندا فايس إنه لم يكن من الواضح أيضًا كيف يمكن أن تتكيف مخلوقات المياه العذبة مع أي تغيير. إنها عالمة بيئة مائية في جامعة الرور في بوخوم بألمانيا.
قارن فريقها البيانات من البحيرات الألمانية. ووجدوا أنه على مدار 35 عامًا ، انخفض الرقم الهيدروجيني للبحيرات بمتوسط 0.01 سنويًا. زادت مستويات ثاني أكسيد الكربون خلال تلك الفترة بمعدل سنوي بلغ 16 ميكروغرامًا جويًا. (هذه وحدة ضغط الهواء.)
ويظهر الباحثون الآن أن مستويات الأس الهيدروجيني في الماء تنخفض ، وسوف يتغير سلوك براغيث الماء.
شارك العلماء هذه البيانات عبر الإنترنت في 11 كانون الثاني (يناير) في علم الأحياء الحالي.
خفض الدفاعات
لاستكشاف تأثيرات الأس الهيدروجيني على براغيث الماء ، درست ويس وفريقها سلوك القشريات في المختبر. الحيوانات المفترسة التي تتغذى على Daphnia تشمل يرقات البراغيش الوهمية. أثناء تناول الطعام على براغيث الماء ، تطلق تلك البراغيش مادة كيميائية. تستجيب أنواع مختلفة من براغيث الماء للمادة الكيميائية من خلال تسليح نفسها بمجموعة من الدفاعات الطبيعية. والبعض يرفع من تموجات الرقبة المحرمة. بينما يزرع آخرون "خوذات" عملاقة تجعل ابتلاعها أصعب.
يؤكد العلماء تأثير "الاحتباس الحراري" لثاني أكسيد الكربون البشري
ولكن في المياه التي ترتفع فيها نسبة ثاني أكسيد الكربون ، بدت قدرة البراغيث على الإحساس بالحيوانات المفترسة باهتة. بدا أنهم ينامون وغير مدركين للمادة الكيميائية التي تشير إلى البراغيش الجائعة.
اختبر الفريق المخلوقات في المياه التي تحتوي على مادة كيميائية ذرية مخيفة وثلاثة مستويات مختلفة من ثاني أكسيد الكربون. يقيس العلماء هذا الغاز في وحدات تعرف باسم microatmospheres (microatm). كان أدنى مستوى 2000 ميكرون. على الرغم من أنه يعتبر مرتفعًا ، إلا أن هذا المستوى شائع الآن في البحيرات. ثم قارنوا هذا بمستويين أعلى ، 11000 و 16000 ميكرون. كان كلا النوعين من البراغيث أقل دفاعية عند المستويات الأعلى من ثاني أكسيد الكربون. أظهروا عددًا أقل من طفرات الرقبة أو طوروا قممًا أصغر.
كشفت اختبارات أخرى أن ثاني أكسيد الكربون المرتفع كان مسؤولاً. لم يكن بسبب الأس الهيدروجيني الأكثر حمضية. ليس من الواضح بالضبط سبب انخفاض مستويات ثاني أكسيد الكربون برغوث الماء الدفاعات. ومع ذلك ، يقترح الباحثون أن الغاز قد يكون مخدرًا ويضعف حواس برغوث الماء.
الشرح:تحمض المحيطات
يمكن أن تختلف كيمياء وبيئة البحيرات على نطاق واسع. على هذا النحو ، كما يقول فايس ، من الصعب استخلاص استنتاجات قاطعة من النتائج الجديدة. العديد من البحيرات ترتفع درجة حرارتها. والعديد منها مشبع بالفعل بثاني أكسيد الكربون ويخرج الفائض الآن في الهواء. لا يزال الآخرون يمتصونه ويصبحون أكثر حمضية.
كاليب هاسلر عالم أحياء في كندا بجامعة وينيبيغ في مانيتوبا. لم يشارك في الدراسة. يقول هاسلر إنه من غير الواضح أيضًا كيف يمكن أن تتأثر أنواع المياه العذبة الأخرى - بما في ذلك الحيوانات المفترسة - بزيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون في الماء.
نظرت الدراسات العرضية ، كما هو الحال هنا ، في أنواع معينة. ربما كانوا عوالق. او السمك. أو المحار. وبالنظر إلى كل هذه الأمور ، قال ، "يبدو أن التأثير متغير بدرجة كبيرة".
ومع ذلك ، فإن الدراسات مثل الدراسة الجديدة حول براغيث الماء تُظهر أن قياس التغيرات طويلة المدى في ثاني أكسيد الكربون والتأثيرات البيولوجية سيكون مهمًا لفهم تأثيرات النظام البيئي ، كما يقول هاسلر. بالنسبة للمبتدئين ، يقول ، "إظهار أن هناك تأثيرًا على نوع مهم هو أمر مهم جدًا."
