ربما سمعتم عن ظاهرة المد الأحمر في الأخبار. ما هي؟ تبدو خطيرة ومقززة. تحدث هذه الظاهرة بسبب تكاثر الطحالب، التي تستنزف الأكسجين من الماء، وتغير لون الأمواج، وتطلق سموماً في الماء.
وتتسبب هذه الظاهرة، المعروفة باسم المد الأحمر، في نفوق الأسماك والدلافين وخراف البحر والعديد من الحيوانات الأخرى في المحيط. بل إنها قد تُلحق الضرر بالبشر والحيوانات الأليفة حتى دون أن تطأ قدمك الماء.
المبيدات الحشرية التي يصنعها الإنسان والمواد الكيميائية الأخرى التي يستخدمها الناس تغسل محيطاتنا وتتسبب في تكاثر الطحالب الضارة. بعض هذه الفاشيات الطحلبية سامة ، وتقتل الحيوانات البحرية ، وتسبب مشاكل في الجهاز التنفسي للإنسان والكلاب ، وتجعل بعض المحار لدينا غير آمن للأكل.
كارينيا بريفيس: الكائنات الحية الدقيقة السامة التي تؤثر على الشواطئ
إذن، ما هي ظاهرة المد الأحمر تحديداً؟ تحدث ظاهرة المد الأحمر بسبب كائن دقيق يُسمى كارينيا بريفيس ، أو K. brevis . يتغذى هذا الكائن على عناصر غذائية متنوعة، وينتشر عادةً في ساحل خليج المكسيك بالولايات المتحدة الأمريكية بفعل التيارات المائية وأنماط الرياح.
تُنتج هذه الكائنات الدقيقة سمومًا تقتل الكائنات البحرية في المستويات الأدنى من السلسلة الغذائية. فعلى سبيل المثال، يمكنها تسميم المحار وسرطان البحر، وإصابة الكائنات البحرية الأخرى بالأمراض كلما ارتفعنا في السلسلة الغذائية. كما تنتشر هذه السموم في الهواء، مُسببةً أمراضًا للإنسان، وخاصةً لمن يعانون من مشاكل تنفسية مُسبقة.
المد الأحمر ليس جديدًا وقد كان موجودًا منذ مئات السنين ، قبل أن تتطور الخطوط الساحلية. ومع ذلك ، وفقًا لعلماء البيئة ، فإن التنمية التجارية تغذيها وتجعلها أسوأ بكثير مما يمكن أن تكون عليه.
والسبب هو أن هذا الكائن الدقيق يتغذى على العناصر الغذائية الموجودة في الأسمدة التي تتسرب من المزارع أو الحدائق إلى المياه. فعلى سبيل المثال، تلوثت بحيرة أوكيشوبي في جنوب فلوريدا بهذا النوع من جريان الأسمدة، ومن المؤكد أن هذه المياه الملوثة من البحيرة تتدفق إلى الخليج.
يبدو أن هناك علاقة واضحة بين تدفق المياه الملوثة من بحيرة أوكيشوبي، والتي قد تغذي ظاهرة المد الأحمر التي تُشاهد في الخليج. لم يُثبت العلماء وجود صلة مباشرة بينهما، ولم يُصرحوا بأن التلوث هو السبب المباشر في تفشي ظاهرة المد الأحمر.
مرة أخرى، يمكن أن تحدث ظاهرة المد الأحمر بشكل طبيعي، وهي تتغذى على مجموعة متنوعة من العناصر الغذائية. ما الذي يمكن للدول والبلدان فعله لمنع ظهورها على الشواطئ بشكل منتظم؟ أولًا، اتخاذ تدابير للحد من تسرب الملوثات، مثل الأسمدة، إلى المياه.
المد الأحمر والطحالب الخضراء المزرقة
مع ذلك، فإن ظاهرة المد الأحمر والطحالب التي تُرى في بحيرة أوكيشوبي ليستا متطابقتين. فالازدهار الأزرق المخضر الذي يُرى في بحيرة أوكيشوبي ناتج عن البكتيريا الزرقاء، وليس عن طحالب كارينيا بريفيس.
يحتاج طحلب كارينيا بريفيس إلى الماء المالح لينمو. كما تتغذى البكتيريا الزرقاء في البحيرة على التلوث الناتج عن أشياء مثل تسرب خزانات الصرف الصحي والأسمدة النيتروجينية والفوسفورية.
كما أنه يسبب مشاكل صحية للبشر والحيوانات الأليفة. ويعتقد الباحثون أن التعرض طويل الأمد قد يكون مرتبطاً بأمراض خطيرة للغاية، بما في ذلك مرض الزهايمر والتصلب الجانبي الضموري (ALS).
لكنهما نوعان مختلفان من الكائنات الدقيقة - أحدهما يسبب المشاكل في المناطق الداخلية والآخر يسبب المشاكل التي نراها في المياه المالحة على طول الشواطئ. ومع ذلك، يمكن لكليهما أن يتغذيا على نفس نوع التلوث الغذائي، الذي يتدفق من المزارع في جنوب فلوريدا إلى بحيرة أوكيشوبي، ويتدفق أيضًا من البحيرة إلى الخليج.
تُحوّل ظاهرة المد الأحمر مياه البحر إلى اللون البني المحمر، ومن هنا جاء اسمها. ولكن ليس من الضروري رؤية الرخويات المتغيرة اللون قبالة الشاطئ لنعرف بوجودها. فعندما تجرف الأمواج أطناناً من الأسماك النافقة إلى شواطئنا، فهذه علامة أكيدة على حدوث المد الأحمر.
إضافةً إلى نفوق الأسماك، يُطلق المد الأحمر سمًا في الهواء يجب على الأشخاص الذين يعانون من مشاكل في الجهاز التنفسي تجنبه. ويظهر هذا السم بشكل أوضح في بحيرة أوكيشوبي، ولكنه يظهر أيضًا في البحيرات والأنهار ومصبات الأنهار، وخاصةً في أحواض تجميع المياه في جميع أنحاء الولاية.
تتخذ هذه الظاهرة أشكالاً عديدة، بعضها أكثر خطورة من غيرها. ومن أكثرها شيوعاً طحلب لينجبيا. يبدو هذا الطحلب ككتلة بنية لزجة، وكثيراً ما يخلط الناس بينه وبين الأعشاب البحرية الميتة، ولكنه ليس كذلك.
وإذا اصطدت وتناولت سمكاً تغذى على طفيل لينجبيا، فقد يُصاب المرء بما يُعرف بالتسمم الغذائي. ولكن هناك أيضاً أشكال أكثر خطورة قد تجعل لون الماء أشبه بالطلاء الأخضر أو الأزرق البنفسجي.
يؤدي هذا التكاثر السام في المياه العذبة إلى إطلاق سم يسمى الميكروسيستين والذي ربطه العلماء بتلف الكبد لدى البشر، وسم للدماغ يسمى BMAA والذي ربطوه بأمراض التنكس العصبي، والذي، على عكس المد الأحمر، لا يمكنك شمه.
الطحالب: الأخبار الجيدة والسيئة لصحتك
تُعدّ الكائنات الدقيقة التي تُسبب ظاهرة المد الأحمر جزءًا أساسيًا من نظامنا البيئي. الطحالب ليست نباتات بالمعنى الحرفي، بل هي مجموعة متنوعة من الكائنات الحية القادرة على القيام بعملية التمثيل الضوئي، أي أنها تستخدم طاقة ضوء الشمس لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين وسكر.
قد تكون الطحالب وحيدة الخلية أو متعددة الخلايا، لذا قد يُفاجئك أن تعلم أن الأعشاب البحرية وعشب البحر ليسا من النباتات، بل هما في الواقع من الطحالب. وتستطيع الطحالب العيش في الماء أو التربة أو حتى في الثلج.
قد تكون هذه الطحالب خلايا بدائية كالبكتيريا، أو خلايا أكثر تعقيدًا كخلايا حقيقية النواة في أجسامنا. وغالبًا ما يكون نوع الطحالب المسببة لظاهرة المد الأحمر هو السوطيات الدوارة K. Brevis.
إنها مجرد عوالق مجهرية وحيدة الخلية؛ كائنات حية طافية تحملها الأمواج والتيارات. أما المد الأحمر فهو في الواقع ازدهار للطحالب حيث تتكاثر هذه الكائنات بسرعة، مما يؤدي إلى تراكم ملايين الكائنات في جالون واحد فقط من الماء.
Dinoflagellates وتكاثر الطحالب من تلقاء نفسها ليست بالضرورة شيئًا سيئًا. في الواقع ، لا يحب العلماء المصطلح الشامل للمد الأحمر ويفضلون المصطلحين تكاثر الطحالب وتكاثر الطحالب الضارة للتمييز بين شيء هو مجرد نمو زائد عن شيء ضار بالفعل.
و Dinoflagellates هي جزء مهم جدًا من النظام البيئي. العديد منها تقوم بعملية التمثيل الضوئي ، وتنتج طاقتها الخاصة من ضوء الشمس ، وتصبح غذاء للكثير من الكائنات التي تعيش في المحيطات التي تمرر الطاقة إلى شبكة الغذاء الأكبر.
لكن يمكن أن تتشكل الطحالب عندما تتغير المياه إما بسبب انخفاض نسبة الملح، أو ارتفاع درجات حرارة السطح، أو زيادة عدد العناصر الغذائية في الماء، والتي قد تأتي من النشاط البشري.
في بعض الأحيان، قد تكون هذه الطحالب خطيرة، إذ تنتج سموماً. وهذه مواد سامة تنتجها الخلايا الحية أو الكائنات الحية، مثل سم الأفاعي والعناكب.
تنتج العديد من هذه الدياتومات سمومًا خارجية، أي سموم الأسماك - إما سموم تصنعها الأسماك أو أشياء تقتل الأسماك.
نحن هنا نتحدث عن نوع السموم القاتلة للأسماك، وهذه السموم يمكن أن تكون ضارة بالبشر والحيوانات الأليفة أيضًا، ويرجع ذلك أساسًا إلى أنها يمكن أن تتراكم في أشياء مثل المحار، والتي إذا تناولتها بعد ذلك يمكن أن تجعلك مريضًا أو حتى تقتلك.
في فلوريدا، يتسبب نوع من الطحالب يُعرف باسم كارينيا بريفيس في ظاهرة المد الأحمر السنوية التي تجرفها الأمواج إلى شواطئها ، حيث ينتج هذا النوع سمومًا قصيرة المفعول. هذه السموم عبارة عن جزيئات عديمة الطعم والرائحة تؤثر على الجهاز العصبي المركزي لكل من الأسماك والبشر.
بعد تناول المحار الملوث، قد تبدأ ببعض أعراض المعدة مثل القيء والإسهال، وتنتهي بأعراض عصبية مثل الإحساس بالوخز، ومشاكل في الشعور بالحرارة والبرودة، والدوار، وضعف التنسيق.
يحدث هذا لأن السموم القصيرة عبارة عن هياكل دورية طويلة تتحد مع قنوات الغشاء على الخلايا العصبية لدينا، مما يتسبب في إطلاقها عندما لا ينبغي لها ذلك.
يمكن أن تنتج أنواع أخرى من الطحالب مركبات مثل الساكسيتوكسين التي تتراكم أيضًا في المحار وتسبب تسممًا مصحوبًا بالشلل.
إذا تناولت هذه المحار، فقد تتسبب هذه السموم في فقدان السيطرة على عضلاتك لأيام أو أسابيع، وقد تؤدي إلى الشلل أو الوفاة. ولا يقتصر الأمر على تناول الأسماك والمحار الملوثة فقط.
يمكن للأمواج أن تُفجّر خلايا الطحالب وتُطلق السموم في الهواء، مما يعني أنك قد تستنشقها وأنت واقف على الشاطئ. وقد يؤدي استنشاق هذه السموم إلى ظهور أعراض شبيهة بالحساسية، بما في ذلك السعال والعطس وسيلان الدموع.
لا يشترط أن تكون قريباً من الماء لاستنشاق هذه السموم. إذ يمكنها أن تنتقل لمسافة تصل إلى ميل واحد داخل اليابسة إذا هبت الرياح في الاتجاه المناسب، مما يعني أنك قد تعاني من أعراض دون حتى الذهاب إلى الشاطئ.
يمكن أن تؤثر هذه السموم على حيواناتك الأليفة أيضًا.
قوس قزح من الألوان، وليس الأحمر فقط
على الرغم من الاسم ، ليست كل المد الأحمر باللون الأحمر. تأتي في قوس قزح من الألوان ، بما في ذلك البني والبرتقالي والأصفر والبرغندي والأحمر ، بناءً على أنواع الطحالب الدقيقة التي تسبب التكاثر.
تحتوي الأنواع المختلفة على أصباغ مختلفة، يلعب العديد منها دورًا في مساعدتها على التقاط الضوء لعملية التمثيل الضوئي أو العمل كواقي من الشمس.
تستطيع الدياتومات التي تستخدم مركبًا من جزيئات البيريدينين والكلوروفيل توسيع نطاق الضوء الذي تلتقطه، مما يزيد من قدرتها على التمثيل الضوئي وكمية الطاقة التي يمكنها إنتاجها.
لذا، تساعد الصبغة الحمراء على امتصاص المزيد من الضوء الأخضر وعكس المزيد من الضوء الأحمر إلى أعيننا، مما يمنح المد والجزر لونه المميز. ولكن في بعض الأحيان، يُصدر هذا المد والجزر ضوءه الخاص - ومضات زرقاء ساطعة في الماء ناتجة عن الطحالب.
بعض أنواع الدياتومات التي تسبب ظاهرة المد الأحمر قادرة أيضاً على إصدار وميض من الضوء الأزرق عند تحريكها في الماء، سواءً بفعل موجة عاتية أو مجداف قارب الكاياك. ويأتي هذا الضوء من جزيء مضيء بيولوجياً يُسمى لوسيفيرين.
تظهر جزيئات لوسيفيرين في العديد من الكائنات المختلفة. إنه نفس الجزيء الذي يعطي اليراعات توهجها.
رصد المد الأحمر بالقرب منك
تحتاج الدول إلى نظام متكامل لرصد المحيطات للمساعدة في مراقبة هذه الأنواع من الظواهر التي قد تكون مميتة. يُخبرك موقع الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) بمواقع ازدهار الطحالب، وإذا كنت تعرف مواقعها، يمكنك تجنب هذه المناطق.
توضح الدكتورة باربرا كيركباتريك، كبيرة العلماء في مختبر موت مارين: "إن ظاهرة المد الأحمر في فلوريدا عبارة عن ازدهار طحالب مجهرية صغيرة ضارة تنتج سمًا عصبيًا قويًا للغاية. ويستنشق رواد الشواطئ هذا السم الذي يُعد في الواقع محفزًا لنوبات الربو".
"شهدنا نفوقًا جماعيًا للدلافين. حتى خراف البحر تستنشق المادة السامة، مما يؤدي في النهاية إلى نفوقها." "عندما تصل عصابات ...
عندما ترى ظاهرة المد الأحمر تقترب، يكتسب الماء لونًا داكنًا ويكتسب مسحة بنية. ويضيف كيركباتريك: "يقدم رجال الإنقاذ تقارير عن سرعة الرياح واتجاهها، وتهيج الجهاز التنفسي، وكمية الأسماك النافقة على الشاطئ".
"هذه تقارير ذاتية. هل أفضل رؤية بيانات كمية بدلاً من البيانات النوعية؟ نعم، بالتأكيد." "لو كانت لدينا أنظمة مراقبة في مياهنا على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع تراقب كمية السموم الموجودة في الهواء الذي نتنفسه وفي الماء - ربما طائرات شراعية أو مركبات آلية أخرى ترسم خريطة لتكاثر الطحالب، فإن ذلك سيعطي مرضى الربو إنذاراً مسبقاً."
لذا، فإنّ ضرورة قيام النظام الأمريكي المتكامل لرصد المحيطات (IOOS) بتقييم حالة ازدهار الطحالب الضارة أمرٌ بالغ الأهمية للحفاظ على صحة الناس. فنحن نراقب الغذاء، ونهتم بجودة المياه التي نشربها. فلماذا لا يشمل ذلك مراقبة جودة الهواء الفعلية، بما في ذلك ظاهرة المد الأحمر؟
