السبت 18 يوليو 2026
الاحتباس الحراري وتلوث النيتروجين: تهديد مزدوج للتنوع البيولوجي
دراسة طويلة الأمد أظهرت تأثيرات خطيرة لتلوث النيتروجين وارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون على التنوع البيولوجي للنباتات، ما يستدعي اتخاذ تدابير عاجلة لحماية الأنظمة البيئية.
أظهرت دراسة استمرت 24 عامًا، أجراها معهد وودز هول لعلوم المحيطات، أن تلوث النيتروجين الناجم عن الأنشطة البشرية، إلى جانب ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون، يساهم في تراجع كبير في التنوع البيولوجي للنباتات. وأشارت النتائج إلى أن تأثير ثاني أكسيد الكربون زاد من الخسائر الناجمة عن النيتروجين بثلاثة أضعاف. تم تنفيذ الدراسة في محمية Cedar Creek في مينيسوتا، حيث تم تحليل تأثيرات النيتروجين وثاني أكسيد الكربون على 108 قطع تجريبية. وتؤكد الدراسة أن التنوع البيولوجي في المراعي يواجه تهديدًا خطيرًا، مما يتطلب اتخاذ تدابير عاجلة لحماية هذه الأنظمة البيئية الحيوية.
تأثير النيتروجين وثاني أكسيد الكربون على التنوع البيولوجي
كشفت دراسة طويلة الأمد أجراها معهد وودز هول لعلوم المحيطات (WHOI) عن تأثيرات مضاعفة لتلوث النيتروجين وثاني أكسيد الكربون على فقدان التنوع البيولوجي للنباتات. النيتروجين الناتج عن الأنشطة البشرية مثل حرق الوقود الأحفوري والزراعة يُعتبر من العوامل المعروفة التي تؤثر على التنوع البيولوجي، لكن الدراسة الجديدة ألقت الضوء على الدور الخفي لثاني أكسيد الكربون في تفاقم هذه الخسائر.
مضاعفات ثاني أكسيد الكربون على البيئة
النتائج التي نُشرت في مجلة Nature بعد دراسة استمرت 24 عامًا على 108 قطع تجريبية في محمية Cedar Creek في ولاية مينيسوتا، أظهرت أن ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون يؤدي إلى تضاعف تأثيرات النيتروجين على التنوع البيولوجي بمقدار ثلاثة أضعاف. هذه الخسائر المتزايدة في تنوع الأنواع النباتية تهدد الأنظمة البيئية العشبية، والتي تعد ضرورية لدعم الحياة البرية والتوازن البيئي.
النتائج والتأثيرات البيئية
أظهرت الدراسة أنه خلال السنوات الثماني الأخيرة منها، أدت المستويات المرتفعة من ثاني أكسيد الكربون إلى زيادة خسائر التنوع النباتي المرتبطة بتلوث النيتروجين بنسبة تقارب ثلاثة أضعاف. ففي القطع التجريبية التي تم معالجتها بإضافة النيتروجين، انخفضت نسبة تنوع الأنواع النباتية (ثراء الأنواع) بنسبة 7% في ظل مستويات طبيعية من ثاني أكسيد الكربون، بينما ارتفعت الخسائر إلى 19% عند زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون.
تأثيرات ارتفاع ثاني أكسيد الكربون على التنوع البيولوجي
يقول بيتر رايش، عالم البيئة في جامعة ميشيغان والمؤلف الرئيسي للدراسة: “إذا كان ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون يعزز التأثيرات السلبية لتلوث النيتروجين على التنوع النباتي كما تشير نتائج دراستنا، فإن هذا ينبئ بمستقبل مقلق فيما يخص الحفاظ على التنوع البيولوجي في المراعي على مستوى العالم.”
أهمية التنوع البيولوجي
أضاف رايش: “الحفاظ على التنوع البيولوجي يعد أمرًا أساسيًا، حيث تقدم المجتمعات النباتية المتنوعة خدمات بيئية حيوية مثل تنقية المياه، تلقيح المحاصيل، الحفاظ على التربة، تخزين الكربون، وخلق بيئة غنية تدعم كائنات مثل الفراشات والطيور والثدييات.”
تأثير الإقصاء التنافسي على التنوع النباتي
أظهرت التجربة هيمنة نبات طويل يُدعى العشب الأزرق الكبير (Andropogon gerardii)، وهو نوع محلي في السهول الكبرى بأمريكا الشمالية. هذا النبات ازداد نموه بشكل ملحوظ مع مرور الوقت، مما خلق ظلالًا كثيفة حجبت ضوء الشمس عن النباتات الأخرى في البيئة المحيطة. هذه الظاهرة تُعرف في علم البيئة باسم الإقصاء التنافسي، حيث يؤدي نمو الأنواع المهيمنة إلى إعاقة نمو الأنواع الأخرى عن طريق حجب الموارد الأساسية مثل ضوء الشمس.
النباتات المتأثرة بالإقصاء التنافسي
من بين النباتات التي تأثرت سلبًا بزيادة هيمنة العشب الأزرق الكبير، كان نبات Amorpha canescens، المعروف باسم نبات الرصاص، وهو نبات يعتمد على التعرض المباشر لأشعة الشمس من أجل البقاء والنمو. أيضًا، تأثر نبات آخر يُدعى Solidago rigida، وهو نوع من الذهبي الذي يزدهر في المناطق العشبية.
التأثيرات السلبية على التنوع البيولوجي
مع زيادة هيمنة النباتات المهيمنة مثل العشب الأزرق الكبير، يزداد الإقصاء التنافسي، مما يؤدي إلى تقليل تنوع الأنواع في المناطق المتأثرة. هذه الظاهرة تهدد استمرارية الأنواع الأقل قدرة على المنافسة، مثل نبات الرصاص والذهبي، والتي تلعب أدوارًا مهمة في الحفاظ على توازن النظام البيئي.
التوقعات المستقبلية لفقدان التنوع البيولوجي
تشير الدراسات السابقة إلى أن تلوث النيتروجين يمكن أن يقلل من ثراء المجتمعات النباتية بنسبة تتراوح بين 20% و30% في الأنظمة البيئية العشبية حول العالم. تتوقع هذه الدراسات تأثيرًا مستمرًا في المراعي والنظم البيئية التي تعتمد على التنوع النباتي. على الرغم من أن بعض المناطق بدأت تشهد انخفاضًا في ترسب النيتروجين نتيجة لتغير السياسات والممارسات، إلا أن العديد من المناطق الأخرى ما زالت تواجه معدلات ترسب مرتفعة، مما يزيد من خطورة تدهور التنوع البيولوجي.
إدارة محمية Cedar Creek وتجربة BioCON
تعد محمية Cedar Creek، التي تخضع لإدارة جامعة مينيسوتا، مركزًا أساسيًا لدراسة تأثيرات النيتروجين وثاني أكسيد الكربون على التنوع البيولوجي. وتُعتبر تجربة BioCON، التي امتدت على مدى 24 عامًا، واحدة من أطول التجارب الميدانية التي ركزت على النظم البيئية العشبية. هذه التجربة ساهمت في توفير رؤى دقيقة حول التفاعل بين النيتروجين وثاني أكسيد الكربون وتأثيرهما على التنوع البيولوجي للنباتات في هذه الأنظمة.
ضرورة اتخاذ إجراءات عاجلة
تشير النتائج المتراكمة من هذه الدراسات إلى الحاجة الملحة لاتخاذ إجراءات عاجلة للحفاظ على الأنظمة البيئية العشبية. إن التأثيرات المدمرة لتلوث النيتروجين وارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون تهدد التنوع البيولوجي في المراعي، مما يستدعي جهودًا مشتركة على مستوى عالمي للحد من هذه التهديدات وضمان استدامة النظم البيئية التي تعتمد عليها الكائنات الحية المتنوعة.
