همراه با یافته‌های تازه درباره شکوفایی جلبکی در خزر چگونه به‌دنبال تغییرات محیطی می‌گردیم؟
به گزارش تیم آرشیو کامل، پژوهشی که به تازگی نتایج آن در مجله Aquatic Ecology از انتشارات Springer Nature منتشر شده است، با رویکردی ترکیبی به بررسی پراکنش فصلی ماکروجلبک‌ها و ارتباط آن با عوامل محیطی در جنوب دریای خزر می‌پردازد. این مطالعه که در سال ۲۰۲۱ انجام شد، از آستارا در غرب تا خواجه‌نفس در شرق ساحل جنوبی خزر، شامل ۱۸ ایستگاه می‌شود و دربرگیرنده ارزیابی گسترده‌ای از زی‌توده و ترکیب گونه‌ها است. به گزارش تیم پژوهشگاه ملی اقیانوس‌شناسی و علوم جوی، سه گونه ماکروجلبک شناسایی شد: Cladophora glomerata، Ulva intestinalis و Osmundea caspica؛ با اتفاق نظر درباره این که گونه دوم و سوم نقشی کم‌اهمیت‌تر نسبت به گونه غالب دارند. کلیدی‌ترین نتیجه این بررسی نشان می‌دهد که Cladophora glomerata با فاصله قابل توجهی به‌عنوان گونه غالب شناخته می‌شود و سهم آن در زی‌توده تابستانی برابر با ۹۰٫۳ درصد و در پاییز برابر با ۷۰٫۱ درصد است. به‌طور متقارن، زی‌توده جلبکی در تابستان بین ۳۰ تا ۴۷۰ گرم وزن خشک در هر مترمربع و در پاییز بین ۱۵ تا ۲۵۰ گرم در هر مترمربع متغیر بود. در ایستگاه‌های رامسر، دستک، سیسنگان و امیرآباد بالاترین مقادیر زی‌توده ثبت شد. این بخش از یافته‌ها به دنبال پاسخ به این پرسش است که آیا تغییرات فصلی و مکانی در زی‌توده جلبکی با تغییرات محیطی همسو است یا خیر. به گزارش تیم آرشیو کامل، این ارزیابی با رویکردی چندبخشی، سؤالاتی را در مورد نقش دما، اکسیژن محلول و مواد مغذی در فراوانی و پراکنش جلبک‌ها مطرح می‌کند.
یافته‌های کلیدی تحقیق
در قالب مجموعه‌ای از داده‌های فصلی، پژوهشگران دریافتند که Cladophora glomerata از نظر سهم زیست‌توده تقریباً در همه دماهای مناسب محیطی فرصت رشد را می‌یابد و در مناطقی که دما و منبع مغذی کافی باشد، به سرعت افزایش می‌یابد. این جنس جلبک با سازگاری بالا و توانِ رشد در شرایط متغیر محیطی شناخته می‌شود و در برخی مناطق ساحلی شاهد رشد سریع آن هستیم. در مقابل، Ulva intestinalis و Osmundea caspica در میان گونه‌های شناسایی‌شده نسبت به این گونه غالب کمتر نمایان می‌شوند. تغییرات زی‌توده به‌ویژه در تابستان و پاییز نشان می‌دهد که ظرفیت‌های رشد و تجمع این جلبک با شرایط دمایی و دسترسی به مواد مغذی مرتبط است و الگوی پراکنش ساحلی به‌طور وسیعی تحت تأثیر این دو عامل قرار دارد.
یکی از نکته‌های مهم گزارش، بررسی دقیق دمای آب به‌عنوان عامل کلیدی در پراکنش زی‌توده است؛ به‌گفته Rahnama، نویسنده اول مقاله و عضو پژوهشگاه ملی اقیانوس‌شناسی و علوم جوی، دمای آب سهمی ≈ ۴۲٫۰۱ درصدی را در رابطه با پراکنش ماکروجلبک‌ها نشان می‌دهد. پس از دما، اکسیژن محلول و ترکیبات مغذی در اولویت‌های بعدی قرار می‌گیرند. این ترتیب اهمیت، هم به‌خاطر نقش مستقیمِ دما در رشد جلبک‌ها و هم به‌خاطر نقش محوریِ اکسیژن محلول در رابطه با بافت زیستی کف‌زیان و توازن شبکه غذایی است. به گزارش تیم آرشیو کامل، این یافته‌ها بیانگر این نکته هستند که الگوی پراکنش جلبک‌ها در امتداد ساحل و در طول دو فصل، نشان می‌دهد که دما می‌تواند موجب هم‌پوشانی در فصول مختلف و تغییرات محلی در زی‌توده شود.
گزارش دقیق از اکسیژن محلول و اکوسیستم کف‌زیان
یکی از جزییات کلیدی این پژوهش، بررسی ۲۴ ساعته اکسیژن محلول در ایستگاه رامسر بود. بررسی‌ها نشان می‌دهد که در طول روز و با حضور فتوسنتز جلبک‌ها، اکسیژن محلول می‌تواند به بیش از ۱۶ میلی‌گرم در لیتر برسد؛ اما با غروب آفتاب و ادامه فرایندهای تنفسی و تجزیه مواد آلی، سطح اکسیژن به‌شدت کاهش می‌یابد و شبانه به حدود ۰٫۴ میلی‌گرم در لیتر یا کمتر می‌رسد. این نوسان شدید اکسیژن در چرخه شبانه‌روزی، به‌ویژه در مناطق کم‌عمق و با تبادل آبی محدود، می‌تواند به شرایط کم‌اکسیژنی منجر شود. احمد رادمنش، نویسنده مسئول مقاله و رئیس مرکز اقیانوس‌شناسی دریای خزر پژوهشگاه، تأکید می‌کند که مسئله تنها افزایش اکسیژن در طول روز نیست، بلکه دامنه نوسان اکسیژن در شبانه‌روز اهمیت دارد. وقتی توده‌های جلبکی در یک محدوده ساحلی تجمع می‌یابد و سپس وارد فاز تجزیه می‌شود، مصرف اکسیژن افزایش می‌یابد و می‌تواند به فشار سنگین بر جانداران کف‌زی منجر شود.
بر پایه این داده‌ها، کاهش شدید اکسیژن پس از تجزیه زی‌توده جلبکی با کاهش قابل توجه تراکم بی‌مهرگان کف‌زی در زیستگاه‌های کم‌عمق همراه بوده است. این یافته‌ها می‌تواند به معنای تهدید مستقیم بر جوامع کف‌زیانی باشد که به‌دلیل زندگی در بستر و محدودیت‌های حرکت، توان فرار از مناطق کم‌اکسیژن را ندارند. در نتیجه، سطح تنوع و جمعیت کف‌زیان در این زیستگاه‌ها می‌تواند به‌طور قابل توجهی تحت‌فشار قرار بگیرد.
پیامدهای زیست‌محیطی و ارتباطات احتمالی با شبکه غذایی
شکوفایی ماکروجلبک‌ها در خزر پدیده‌ای شناخته‌شده است و چند عامل از جمله افزایش مواد مغذی، تغییرات دمایی و ساختار شبکه غذایی در این پدیده نقش دارند. در دریای خزر، افزایش غنی‌شدگی مواد مغذی و تغییرات دمایی می‌تواند به نفع گونه‌های سریع‌الرشد و فرصت‌طلب شود و تراکم زی‌توده را بالا ببرد. این فرایند، در کنار تغییرات شبکه غذایی مانند حضور Mnemiopsis leidyi، به تحلیل‌های پیچیده‌ای از چرخه مواد مغذی منتهی می‌شود. پژوهشگران تأکید می‌کنند که تغییرات فصلی جمعیت Mnemiopsis leidyi و تجزیه زی‌توده آن می‌تواند در چرخه مواد مغذی نقش داشته باشد، اما ارتباطی مستقیم و اثبات‌شده بین این فرآیند و شکوفایی Cladophora glomerata هنوز به مطالعات اختصاصی نیاز دارد. بنابراین این موضوع باید به‌عنوان یک مسیر پژوهشی مهم برای آینده مطرح بماند و نیازمند بررسی مسیرهای انتقال و مصرف مواد مغذی است.
در کنار این جنبه‌های علمی، تجمع ماکروجلبک‌ها می‌تواند با جذب و نگهداری آلاینده‌ها در نواحی ساحلی ارتباط پیدا کند. برخی مطالعات نشان می‌دهد که Cladophora glomerata توانایی قابل توجهی در نگهداری ریزذرات به‌ویژه ریزپلاستیک‌ها دارد. چنین سازوکاری می‌تواند به‌طور همزمان به‌عنوان یک فیلتر طبیعی عمل کند و یا به‌عنوان بستری برای تجمع آلاینده‌ها عمل نماید. از این رو، در مناطقی که شکوفایی جلبکی با ورود آلاینده‌هایی مانند ریزپلاستیک‌ها همزمان است، نیازمند بررسی دقیق‌تری در زمینه ارتباط بین این دو پدیده هستیم. به گزارش احمد رادمنش، ادامه پایش و بررسی همزمان کیفیت آب و زی‌توده جلبکی برای مدیریت بوم‌شناختی مناسب ضروری است.
پایش بلندمدت و مدیریت آینده زیست‌بوم ساحلی خزر
بازتاب‌های این پژوهش، تأکید می‌کند که نتیجه‌گیری‌های فعلی فقط یک نقطه‌آغاز برای پایش‌های بلندمدت هستند. برای درک فراگیر از این پدیده و تعیین اینکه آیا شکوفایی ماکروجلبک‌ها در حال گسترش یا تغییر الگوی فصلی است یا خیر، لازم است اندازه‌گیری‌های منظم زی‌توده جلبکی را همراه با پارامترهای کیفیت آب مانند دما، اکسیژن محلول و مواد مغذی ادامه دهیم. همچنین، این یافته‌ها اهمیت ایجاد و تقویت سامانه‌های پایش ساحلی و هماهنگی بین بخش‌های مختلف اجرایی را روشن می‌سازد تا بتوانند از منظر مدیریتی، به‌درستی پاسخ دهند. در کنار کارهای پژوهشی، توجه به اثرات زیست‌محیطی و بهبود عملکرد سیستم‌های مدیریتی و اجرایی در مواجهه با این پدیده، به‌ویژه در کشورهایی مانند ایران که با دریای خزر هم‌مرز هستند، ضرورتی دوچندان دارد.
تحلیل و نتیجه‌گیری نهایی: چارچوب مدیریتی برای مواجهه با پدیدۀ شکوفایی جلبکی
تحلیل کارشناسی: چارچوب مدیریتی برای مواجهه با شکوفایی جلبکی در خزر
این پژوهش بر اهمیت پایش منظم و همزمان کیفی-کمی زیست‌بوم ساحلی خزر تأکید دارد. برای ایران، به‌کارگیری یک استراتژی جامع که همزمان کیفیت آب، دمای آب، اکسیژن محلول و محتوای مغذی را پایش کند، از منظر سیاست‌های محیط‌زیستی ضروری است. در چارچوب قانون‌گذاری جمهوری اسلامی ایران، حفظ حفاظت از زیست‌بوم‌های دریایی و ساحلی از طریق اقدامات اجرایی، نظارت دقیق بر آلاینده‌های صنعتی و کشاورزی، و مدیریت بهینه منابع آبی از جمله وظایف قانونی است. به‌عنوان گام عملی، پیشنهاد می‌شود شبکه‌ای از ایستگاه‌های پایش در سواحل جنوبی خزر گسترش یابد و داده‌های زیستی با داده‌های کیفیت آب، دما و تغذیه به‌طور پیوسته تلفیق شوند تا روندهای بلندمدت قابل‌تشخیص باشند. همچنین، نیاز به پژوهش‌های آینده برای بررسی مسیرهای انتقال و جذب مواد مغذی توسط جلبک‌ها و بررسی دقیق رابطه بین افزایش شکوفایی و تغییرات شبکه غذایی به‌زودی احساس می‌شود تا بتوان با درک جامع‌تری از این فرایندها، اقدام‌های مدیریتی کارآمدتری طراحی کرد. در نهایت، پایش مستمر زی‌توده‌ها، توجه همزمان به کیفیت آب و رعایت استانداردهای محیط‌زیستی، و کارگروه‌های مدیریتی-اجرایی منسجم می‌تواند به حفظ اکوسیستم ساحلی جنوب خزر کمک کند و از فشارهای ناشی از تغییرات فصلی و انسانی بکاهد.
پیوست‌ها و نکات اجرایی
به گزارش تیم آرشیو کامل، توصیه می‌شود پژوهش‌های آینده به دنبال واضح‌تر کردن رابطه‌های علی-معلولی باشند و از ترکیب داده‌های تجربی با مدل‌های اکولوژیکی برای پیش‌بینی‌های دقیق‌تر استفاده کنند. همچنین، مدیریت بهتر آلاینده‌ها و اجرای سیاست‌های کاهش تغذیه ناپایدار از جمله گام‌های لازم برای کاهش شکوفایی جلبکی و بهبود وضعیت اکسیژن در آب‌های ساحلی است. این رویکردها به‌ویژه در راستای قوانین و چارچوب‌های محیط‌زیستی جمهوری اسلامی ایران قابل تطبیق‌اند و می‌تواند به حفاظت از زیست‌بوم دریای خزر کمک کند.