في موضوعي هذا سأتحدث عن العمليات تحدث في البيئة
الاثراء الذائي , ما هو الاثراء الغذائي ؟؟
الإثـراء الغذائي :
هو تخصيب كتلة الماء بالمغذيات النباتية العضوية و غير العضوية ويحدث عادة في البحيرات و في مجمعات المياه العذبة وعند بعض مصبات الأنهار و المياه الساحلية 0 كما يعتبر الإثراء الغذائي الطبيعي عملية تخصيبية بطيئة ويكون جزءا من الــتقدم في العـمر وهي عملية مفيدة وتتم بزيادة الكتلة المائية , بينما يحدث الإثراء الغذائي الصناعي بعد تصريف المخلفات المنزلية الصناعية وبعد التصريف السطحي من الأراضي الزراعية المسمدة بالمخصبات الصناعية الفوسفاتية والنيتروجينية , و تؤدي التخصيبات المتسارعة الصناعية لكتل الماء التي تتبع بانفجار لعشائر ( ازدهارا ) الكائنات العالقة و الطحالب الخيطية تؤدي إلى تأثيرات جانبية وخيمة ويؤدي موت غطاء الطحالب السطحي وتحلله إلى إفساد الماء وجعل الأوساط المحيطة به غير مستحبة , كما تشكل ازدهارا الطحالب الخضراء المزرقة المنتجة للسموم خطرا إضافيا على الحيوانات .
وسيكون هناك صعوبات كثيرة في تنقية المياه وقد حدث ذلك فعلا حيث تعرضت بحيرة زيوريخس في سويسرا إلى ازدهارات موسمية للطحالب الخضراء المزرقة نتيجة لزيادة معدلات الصرف الصحي من المباني الجديدة التي أقيمت على شواطئها ,ولقد وجد أن الأراضي الزراعية الخصبة المحيطة ببحيرة ليفين الضحلة باسكتلندا لها تأثير واضح في نمو العوالق النباتية مع مرور السنوات فخلال خمسون عاما من 1904 –1954م حدث نقص في الدزمدات بينما حدثت زيادة ملحوظة في أنواع الكلوروكوكالس والخضراء المزرقة وهذه الزيادة تشير إلى زيادة الإثراء الغذائي الناتج عن إضافة مياه الصرف الصحي.
البحر الداخلي سيتو هو أكبرسواحل بحرية مغلقة في اليابان هو أيضا أعظم أراضي الصيد الرئيسية بما في ذلك المزارع المائية للأسماك ، وأنواع القشريات والطحالب البحرية لوحظ زيادة كبيرة في حجم المد الأحمر في سيتو البحر الداخلي والتي رافـقها زيادة خطيرة في الإثراء الغذائي في 1960م و1970م, ووصل الحد الأقصى المسجل إلى 299سجلت في عام 1976م، ولكن هذه الظاهرة منذ ذلك الحين أظهرت انخفاض واضح الاتجاه ، ليبلغ نحو 100 في أواخر عام1980م بواسطة التنظيم بموجب القانون ، وقد تم بعد ذلك الحفاظ على مستوى دعم المواد الغذائية من خلال حدوث المد الأحمر
أهم كائنات المد الأحمر التي تسبب إلحاق أضرار كبيرة للمصايد السمكية و ذلك بقتل السمك هي Chattonella antique , C. marina, C.ovata وHeterosigma akashio، وKarenina mikimotoi وCochlodinium .
بـلغ الحد الأقصى للخسائر (وفاة 14.2 مليون yellowtails) و الذي قدر بحوالي 7.1 مليار ين (حوالي 60 مليون دولار أمريكي) التي نجمت عن طحلب C. antique في هاريما ندى في عام 1972م. في عام 1988. و من أهم كائنات المد والجزر ، C. antiqoa ، H. circularisquama وC. polykrikoides تصنف بأنها أنواع ضارة للغاية ويمكن بسهولة أن يصل إلى مستوى التحذير من الضرر عن طريق صيد الأسماك حتى لو كان الاستهلاك الغذائي قليل جدا وبكميات صغيرة
وقد وضع العديد من التدابير المضادة التي طبقت لازدهار الطحالب الضارة في اليابان من أجل التخفيف في المد الأحمر وكان الاقتراح هو المكافحة البيولوجية باستخدام مبيدات الطحالب و البكتيريا والفيروسات ,وكان من الاكتشافات الجديدة على وجود وفرة من مبيدات الطحالب و البكتيريا على السطح من الأعشاب البحرية يوحي بأنها تشارك في استزراع الأسماك والأعشاب البحرية هي إستراتيجية لمنع تكاثر الطحالب الضارة من قبل بحكم الإفراج المستمر لكثير من مبيدات الطحالب والبكتيريا إلى مياه البحر المحيطة بها,كما أن التنمية الصناعية من أحواض العشب البحري من شأنه أيضا أن تكون فعالة وإستراتيجية للوقاية من المد الأحمر .(Ichiro Imai et al 2006)
ازدهار الطحالب الضارة (تكاثر الطحالب) هي واحدة من الأعراض المرئية للإثراء الغذائي في أجزاء كثيرة من العالم, مثل هذا الازدهار قد تكون له آثار ضارة بما في ذلك تكشف زيادة في الكتلة الحيوية والخدع والتظليل من النباتات المائية المغمورة ,وسمية مباشرة للأسماك والمحار ، ونضوب الأوكسجين ، وتغيير في شبكات الغذاء ، واختناق السمك من إنتاج المخاط وإعاقة الصيد
إن تباين ازدهار الأنواع المختلفة من الطحالب الضارة ، قد أثرت على البحار العربية وبخاصة في منطقة الخليج العربي ، مما أدى إلى نفوق الأسماك وغيرها من الآثار البيئية والاقتصادية,قد لوحظ أن الإثراء الغذائي وازدهار الطحالب الضارة من العوامل التي كانت ملازمة لنفوق الأسماك في الكويت في عام 1999م و2001م
الإثراء الغذائي مرتبط بازدهار الطحالب الضارة وتكرار النمو والتوزيع الجغرافي والبقاء في جميع أنحاء العالم ، ولكن هذه الزيادة واضحة بشكل خاص في معظم أنحاء جنوب شرق آسيا ، في وقت متزامن مع الاستخدام المتزايد للأسمدة
على الرغم من وجود أسباب متعددة للتوسع عالميا في ازدهار الطحالب الضارة، والعلاقات بينها وبين الإثراء الغذائي معقدة ولا تنطبق بالتساوي على جميع الأنواع .
إن برنامج البيئة العالمية وعلوم المحيطات من ازدهار الطحالب الضارة (GEOHAB) هو جهد دولي لجلب الباحثين معا من مختلف التخصصات والبلدان لتبادل التقنيات والمفاهيم والنتائج عن تكاثر الطحالب,ويتضمن الأهداف العامة والمسائل ذات الأولوية للأبحاث الخاصة ببرنامج البيئة العالمية وعلوم المحيطات ومنها ازدهار الطحالب الضارة و الإثراء الغذائي ويتم تقديمها,والهدف من ذلك هو تحفيز مشاركة العلماء في منطقة بحار العرب في برنامج البيئة العالمية وعلوم المحيطات وخاصة في المشروع الأساسي لازدهار الطحالب الضارة في أنظمة الإثراء الغذائي ووضع دراسات مقارنة مع مناطق أخرى من العالمPatricia M. Glibert2007) ).
منذ أن بدأ الإنسان يفكر في أصله وتطوره فانه قد سعى للحصول على الإجابة على الحقائق العلمية والاكتشافات, ففي الطبيعة هناك بعض الطحالب الخضراء المزرقة المجهرية أو السيانوبكتريا التي لها أهمية كبيرة في جوانب عديدة مثل تثبيت النتروجين الجوي في المقام الأول ، وأيضا وصل الأكسجين الحر المنشق من المياه بواسطة خلاياها الخضراء وفي نهاية المطاف دور السيانوبكتريا في إحداث تغيير في الحد من نقص الأكسجين بالغلاف الجوي إلى اليوم الحاضر ومما يجعل الحياة على وجه الأرض ممكنة Pankaj Sah (2008) .
إن مصطلح الإثراء الغذائي مخصص لحالتين وظاهرتين هما:
1- الزيادة المعتادة الطبيعية في المواد المغذية
2- الزيادة الصناعية التي يقوم بها الإنسان للمواد المغذية.
بالرغم من أن هاتين الحالتان لهما نفس التأثير إلا أنه من غير المفيد أن نجمعهما تحت مصطلح التلوث لأنه يصنع فقط بواسطة الإنسان وبوجه عام فإن الإثراء الغذائي يتضمن زيادة تركيز المواد المحفزة و اللازمة للنمو الطحلبي
الاثار الزراعيه :
في معظم المناطق الزراعية نجد أن تدفق الأسمدة الزائدة عن الحاجة - وهي المصدر الرئيسي للنيتروجين- تسبب إثراء غذائي منتشر وهو الأساسي, في حين أن تدفـق مياه الصرف على الأراضي - وهي المصدر الرئيسي للفوسفات - و المخلفات العضوية الأخرى هي المصدر الرئيسي الثاني للإثراء الغذائي الصناعي0
إن الظروف الثرية غذائيا تتكون عادة في البحيرات حديثة التكوين (الخزانات) حيث يتم تصفية التربة تاركة تركيز عالي من المغذيات مؤدية إلى نمو هائل في الحياة النباتية الطحلبية ثم يبدأ النمو في الانخفاض مع مرور الوقت و حدوث توازن في تركيز المغذيات في المياه, و أكبر مثال للبحيرات الناتجة تدخل الإنسان(بحيرة كاريبا الأفريقية و بحيرة فولتا ) وليس من الضرورة أن يكون هذا الإثراء الغذائي ضارا أو سيئا بالرغم من إنه يحدث تغير في توازن الأنواع المختلفة وبالتالي يغير محتوى المياه من المواد المغذية في جميع المسطحات المائية
مدى المشاكل الناتجة عن النمو الطحلبي لا يمكن تحديدها أو يمكن تحديدها بصعوبة ولكن أحد العلماء بين أن كل المسطحات المائية الناتجة عن الإنسان و 50% من المسطحات المائية في الولايات المتحدة الأمريكية تكون لها مشاكل متعلقة بوجود الطحالب بها (جويل و مكارئي1968م)0
ويمكن تعريف التلوث بصفة عامة إنه إضافة مواد ضارة إلى البيئة الطبيعي بالتالي ويصعب تعريف كلمة ضارة حيث أن المواد التي يلقيها الإنسان في البيئة تحتوي على كميات كبيرة من المواد غير الضارة
تعريف التلوث :
وكثيرا ما تطلق البرامج التعليمية مصطلح ( التلوث ) على أي شئ يؤدي إلى تغير في نمو الطحالب وفي كثير من الأحوال ما يسبب التلوث إلى زيادة النمو الطحلبي ولا تعتبره هذه البرامج تلوثا , لذلك فإن التعريف الأكثر واقعية للتلوث أنه أي شئ تغير في التوازن الطبيعي للأنواع الطحلبية المختلفة وبهذا فإن سيطرة نوع واحد بعينه أو أنواع محدودة قليلة على الكتل الحيوية للطحالب في مكان ما يعتبر تلوثا , و بالتالي فإن الإثراء الغذائي الصناعي للماء والذي يؤدي إلى زيادة النمو الطحلبي عادة ما يكون غير مرغوب فيه ولذلك يصنف على إنه تلوث حيث إن الملوثات التي يمكن أن تكون ضارة لأنواع معينة ربما تكون مفيدة لنمو أنواع أخرى محفزة انتشارها في الوقت التي تمنع الأنواع الأولى من النمو .
إن الإثراء الغذائي الذي يحدث عن طريق الحيوانات يكون شائع الحدوث في أماكن معينة على سبيل المثال طيور البحر التي تعيش في البحيرات ذات الصخور العالية و البط الذي يعيش في البرك و الحيوانات التي تعيش في الكهوف المائية, وهذا النوع من الإثراء الغذائي الحيواني يؤدي إلى قلة في التنوع الطحلبي في هذه البيئة حيث إنه عادة ما يؤدي إلى زيادة هائلة في أنواع قليلة0
المجتمعات الثرية غذائيا تتميز بمعدلات عالية من النمو الطحلبي وكذلك أيضا بعدم الثبات لذلك فإن التحلل وإزالة هذا التحلل لا يحدث بطريقة طبيعية لأن هذا الإنتاج الطحلبي الكثير يؤدي إلى زيادة في عملية التنفس وبالتالي زيادة استهلاك الأكسجين بسرعة مؤديا إلى تكون ظروف لا هوائية , ومن هنا فإن فقد الأكسجين يؤدي إلي تجمع واضح للكتل المتحللة و المتعفنة مما يؤدي إلى موت الحياة الحيوانية.
المخلفات البشريه :
الإثراء الغذائي الذي يتم بواسطة الإنسان كان واضحا منذ العصور الوسطى حيث كانت فضلات الإنسان والصرف الصحي تلقى في القنوات المائية مؤديا ذلك إثراء غذائي فجائي محدود في المسطح المائي وساعد في هذا الانفجار الديموجرافي الذي أدى بدوره إلى حدوث التغيرات اللافتة للنظر و التي لم تحدث من قبل
مما تقدم فإن الإثراء الغذائي في تلك الآونة كان أكثر انتشارا من غيرها من الأزمان السابقة حيث زادت المجتمعات الإنسانية وبالتالي زادت الفضلات و الصرف الصحي و الذي يتم صرفه والتخلص منه بكثرة في القنوات المائية المؤدية إلى البحار والسواحل بدون أن تعالج قبل صرفها أو معالجتها بدرجات متباينة وصرفها في الأنهار والبحيرات0
إن أنظمة إعادة تدوير أو التخلص من النفايات السائلة في الأرض بدلا من إلقائها في المسطحات و القنوات المائية أدى بدرجة كبيره إلى تجنب العديد من مشاكل الإثراء الغذائي.
وهناك مشكلة أخرى تزيد من مشكلة الإثراء الغذائي وهي المنظفات التي تلقى بنسبة كبيرة في المياه في بعض البلدان وخاصة الولايات المتحدة الأمريكية والتي من شأنها زيادة نسبة الفوسفور في المياه مما يؤدي إلى نمو الطحالب بكميات كبيرة مما اضطرت الولايات المتحدة الأمريكية إلى سن قوانين تحدد نسبة الفوسفور في المنظفات الصناعية وقد اقترح أحد البدائل NTA (Nitrilotriacitic acid ) ولكنه بالرغم من ذلك وجد أنه يزيد من الإثراء الغذائي في مياه البحار الساحلية (دونستان و رايسر 1971م ).
ويعتبر الإثراء الغذائي أكثر شيوعا وبصورة جلية في المياه الساحلية وأقل توثيقا وتسجيلا منه في المياه العذبة , وقد تمت دراسة في بحر البلطيق وبجوار مدينة هلسنكي لمناطق داخل الشواطئ ومناطق خارج الشواطئ وقد أسفرت الدراسة عن أن نسبة الكربون السنوية كانت أكبر في مياه الساحل الغنية غذائيا ( 80 و 120 و 174 و 192 متر2 في السنة ) بينما كانت نسبة الكربون أقل في الناطق خارج الشاطئ 15 و 28 و 30 و 39 متر2 في السنة وكانت أقل معدل للكربون في المناطق داخل الشاطئ ( 1 و 1و2 متر2 في السنة ) أما في خليج البوسنة كان نسبة الكربون من7 و إلى 27و جرام / متر 2 (بجي ولهسلوتو1971م )وتم تم تسجيل زيادة في طحالب Ulva و Enteromorpha
و ذلك نظرا لزيادة أنشطة الإنسان التي انتشرت على طول الشواطئ الاستوائية ففي منطقة جويام وعلى طول ساحل (واياكيكي) في هواي وجدت طحالب من النوع Ulva fasciata and Ulvareticulata في سنة 1955م , و لكنها لم تكن بكميات وفيرة ولكن في الستينات من القرن العشرين وجد أنها بدأت تنمو بوفرة في مواسم دون الأخرى ولكن حاليا بدأت تتواجد بصورة مستمرة طوال العام0 في ولاية أوهايو وبالتحديد في خليج كانوهي على الساحل الشمالي تم تسجيل أن مياه الصرف سببت زيادة في نمو الطحالب الخضراء من النوع Dictyosphaerium في هذه المنطقة (جوهانس 1977م)
من المعروف أن إضافة المواد المغذية للتربة حتى و لو بكميات قليلة جدا تساهم في ازدياد نمو النباتات ما عدا في التربة شديدة الخصوبة المشبعة بالأسمدة وبنفس المنطق نجد أن النظام المائي يسلك نفس الأسلوب وخاصة بالمناطق التي لم يتدخل فيها الإنسان حيث تسلك سلوك إضافة المغذيات للتربة فتؤدي لزيادة الطحالب بها .
التجارب العلميه :
وعلى مستوى التجارب العملية وجد أن إضافة مجموعة من العناصر معا يكون له تأثير تحفيزي لنمو الطحالب .
ومن الجدير بالذكر أنه من الخطورة وجود التلوث الزائد لبحيرة كاملة أو أي نظام مائي كامل و بخاصة عند زيادة عدد محدود من العناصر دون غيرها حيث ذكر العالم لاند 1965م أن الحياة النباتية الطحلبية في الطبيعة تنمو في تركيزات من العناصر أقل من الحد الأدنى لاحتياجاتها وذلك بصورة طبيعية ودون تدخل الإنسان لذلك فإن طرق التحليل الحيوي أظهرت بوضوح خطورة إضافة عناصر مغذية ومدى ضررها للنظام البيئي الطبيعي
العالم تشالندر 1971م قام بترك زجاجات مملوءة بالمياه في الطبيعة حيث رأى أنها قد تشير لأهمية عامل مغذي أكثر من غيره, وعلى سبيل المثال أوضح حالة الكربون ولكن بصورة عامة فإن الكربون نادرا ما يكون عامل محدد في الطبيعة , وفي التجارب اللاحقة أستخدم كميات أكبر من المياه في أنابيب بلاستيكية مغلقة حيث وجد أن الفوسفور هو العامل الأولي المغذي المحدد0
