Hamshahri corpus document

DOC ID : H-811028-59707S1

Date of Document: 2003-01-18

جنگل هاي ناپيداي اقيانوس ها پال جي فلاكوفسكي ترجمه: حسن سالاري يكي از مهم ترين پيامدهاي فعاليت فيتوپلانكتون هاي دريايي تاثير آنها بر آبوهوا است در سال هاي اخير تنها چند محقق به اهميت وسعت توانايي اين ساكنان مينياتوري اقيانوس ها در برداشت گاز گلخانه اي CO 2 از اتمسفر و ذخيره آن در عمق دريا پي برده بودند فيتوپلانكتون هاي دريايي نقش مهمي در تنظيم آب و هوا بازي مي كنند. آنها هر ساله نزديك به 45 تا 50 ميليارد تن CO 2 را به صورت كربن آلي وارد پيكره خود مي كنند. به عبارت ديگر فيتوپلانكتون ها به اندازه درختان علف ها و همه گياهان روي خشكي از COاتمسفر 2 برداشت مي كنند. آيا آنها مي توانند سرعت گرم شدن زمين را نيز كاهش؟ دهند *** در 100 متر بالايي اقيانوس ها هر قطره از آب دريا هزاران جاندار ميكروسكوپي گياه مانند به نام فيتوپلانكتون دارد. اين جانداران تك سلولي كه از جمله آنها مي توان به دياتم ها و ديگر جلبك هاي ميكروسكوپي اشاره كرد، سه چهارم سطح كره زمين را مسكن و ماواي خويش كرده اند و حدود 600 ميليارد تن از كربن موجود در توده زنده را به خود اختصاص داده اند كه حاصل فرآيند فتوسنتز است. اما كوچك بودن، مانع تاثيرگذاري آشكار اين جنگل هاي ناديدني بر اساسي ترين چرخه هاي طبيعت نشده است. يكي از مهم ترين پيامدهاي فعاليت فيتوپلانكتون هاي دريايي، تاثير آنها بر آبوهوا است. با وجود اين، تا سال هاي اخير تنها چند محقق به اهميت وسعت توانايي اين ساكنان مينياتوري اقيانوس ها در برداشت گاز گلخانه اي CO 2 از اتمسفر و ذخيره آن در عمق دريا پي برده بودند. اين دانسته ها برخي از محققان، بازرگانان و سياستگذاران را بر آن داشته است تا طرح افزودن مواد غذايي به اقيانوس ها را در سر بپرورانند. به نظر آنان، با تغيير جمعيت فيتوپلانكتون ها مي توان از گرمايش جهاني آب و هوا آزمايشي كاست كه چند ماه پيش در اقيانوس آرام جنوبي انجام گرفت، نشان داد كه افزودن مقدار كمي آهن به آبهاي سطحي باعث افزايش رشد فيتوپلانكتون ها مي شود. با وجود اين، اثربخشي و دورنماي برنامه هاي كوددهي گسترده و در مقياس تجاري به دريا، هنوز جاي بحث دارد. مشاهده سبزي فيتوپلانكتون ها و همه گياهان ساكن خشكي كه حدود 500 ميليون سال پيش از آنها تكامل يافتند، انرژي نور خورشيد را به كار مي گيرند تا مولكول هاي آب را به اتم هاي هيدروژن و اكسيژن بشكنند. مولكول هاي اكسيژن به عنوان فرآورده زائد آزاد و اتم هاي هيدروژن براي تبديل كربن معدني CO 2 به ماده آلي مصرف مي شوند. اين تبديل CO 2 به ماده آلي را كه توليد اوليه نيز ناميده مي شود به آساني نمي توان سنجش كرد. هنگامي كه در سال 1997 ناسا نخستين ماهواره را به فضا فرستاد كه توان مشاهده كل جمعيت فيتوپلانكتون ها را در هر هفته دارد، اوضاع فرق كرد. اين ماهواره براي مشاهده فيتوپلانكتون ها از اين حقيقت بهره مي گيرد كه فرآيند فتوسنتز تنها در حضور كلروفيل a رخ مي دهد. اين انگيزه، طول موج هاي آبي _ سبز نور خورشيد را بهتر جذب مي كند، حال آنكه مولكول هاي آب، اين طول موج ها را پراكنده مي كنند. مشاهده گري كه در ماهواره وجود دارد، نقاطي از اقيانوس ها را كه پر از فيتوپلانكتون است، نسبت به نقاط ديگر، تيره تر مشاهده مي كند. در واقع، مشاهده گر ميزان نور آبي _ سبزي را كه از اقيانوس ها پراكنده مي شود، مي سنجد. اين نسبت نشان دهنده مقدار كلروفيل و به عبارتي فراواني فيتوپلانكتون ها است: هرچه ميزان نور آبي _ سبز دريافتي كمتر باشد، نشان دهنده تراكم بيشتر فيتوپلانكتون ها در ناحيه مورد نظراست. تصاوير اين ماهواره از كلروفيل باعث بهبود تخمين توليد اوليه كل اقيانوس ها با محاسبات رياضي شدند. هرچه گروه هاي تحقيقاتي مختلف در رويكردهاي محاسباتي با يكديگر تفاوت داشتند اما در سال 1998 همه به يك نتيجه شگفتي آور دست پيدا كردند: هر ساله فيتوپلانكتون ها نزديك به 45 تاميليارد 50 تن كربن معدني ( CO) 2 را به صورت كربن آلي وارد پيكره خود مي كنند. به عبارت ديگر، فيتوپلانكتون ها تقريبا به اندازه درختان، علف ها و همه گياهان ديگري كه روي خشكي ها وجود دارند از اتمسفر اقيانوس ها CO 2 برداشت مي كنند. فرونشستن در بستر دريا با پي بردن به اين واقعيت كه فيتوپلانكتون ها دو برابر آن چيزي كه تصور مي شود، پربار و حاصلخيزند، بايد سرنوشت نهايي يعني مرگ آنها را مورد بازبيني قرار داد. اين سرنوشت، تاثير عميقي بر چرخه كربن و گاز CO 2 دارد. چون فيتوپلانكتون ها كل انرژي را كه از خورشيد كسب مي كنند، به سوي فتوسنتز و توليدمثل هدايت مي كنند. كل جمعيت آنها طي يك هفته جايگزين در مي شود مقابل، گياهان خشكي حجم عمده اي از انرژي دريافتي خود را براي ساختن چوب، برگ و ريشه به كار مي گيرند. از اين رو جايگزيني آنها 20 سال طول مي كشد. همانطور كه فيتوپلانكتون ها تقسيم مي شوند (به طور ميانگين 6 روز طول مي كشد ) نيمي از سلول هاي حاصله مي ميرند يا زئوپلانكتون ها (جانوران ميكروسكوپي ) آنها را مي خورند. ميگوها، ماهي ها و گوشتخواران بزرگ تر از زئوپلانكتون ها تغذيه مي كنند. ماده آلي پيكره بي جان فيتوپلانكتون ها و مواد دفعي جانوران در آب فرو مي رود و دسته اي از ميكروبها آنها را مصرف و به مواد غيرآلي از جمله CO 2 تبديل مي كنند. تخمين زده مي شود كه هر 6 سال كل CO 2 حل شده در بخش فوقاني اقيانوس ها با CO 2 اتمسفري جابه جا مي شود. آن چيزي كه بيشترين تاثير را بر آبوهوا دارد، ماده آلي است كه پيش از تجزيه شدن به عمق اقيانوس فرو مي رود. Cدر Oوقتي 2عمق 200 متري آزاد مي شود مدت بيشتري در همان جا مي ماند، زيرا سردتر بودن و چگال تر بودن آب در اين عمق، از مخلوط شدن آن با آب و هواي گرم تر عمق هاي بالاتر جلوگيري مي كند. از طريق اين فرآيند كه به پمپ زيستي مشهور است، فيتوپلانكتون ها CO 2 را از آبهاي سطحي و اتمسفر برداشت و آن را در عمق اقيانوس ذخيره مي كنند. مقدار ماده اي كه به عمق دريا پمپ مي شود بين 7 تا 8 ميليارد تن (يا 15 درصد ) از كربني را شامل مي شود كه فيتوپلانكتون ها هرساله برداشت به مي كنند هر حال، ظرف چند سال، تقريبا همه اين مواد غذايي كه در عمق دريا آزاد مي شود، از طريق جريان هاي اقيانوسي به آبهاي سطحي بازمي گردند و باعث تحريك رشد فيتوپلانكتون ها مي شوند. اين چرخه پمپ زيستي را در تعادلي نگه مي دارد كه در آن غلظت CO 2 در اتمسفر حدود ppm 200 (بخش در هر ميليون ) كمتر از وضعيتي غيراز اين است. با وجود اين، طي ميليون ها سال پمپ زيستي به كندي نشت مي كند. حدود نيم درصد از سلول هاي مرده فيتوپلانكتون ها و مواد دفعي جانوران دريايي، پيش از بازگشت به بخش هاي فوقاني اقيانوس در كف دريا نشست مي كند. انسان ها با سوزاندن سوخت هاي فسيلي باعث افزايش بيش از اندازه CO 2 در اتمسفر شده اند. جنگل ها و فيتوپلانكتون ها نمي توانند با سرعت كافي CO 2 را جذب كنند تا با اين افزايش مقابله كنند. چندين محقق در دهه 1990 پيشنهاد كردند كه به طور مصنوعي سرعت پمپ زيستي را افزايش دهيم تا از توان اقيانوس ها در ذخيره سازي CO 2 بيشتر بهره مند از شويم لحاظ نظري، با دو روش مي توان به اين هدف دست يافت: مواد غذايي بيشتري به بخش هاي فوقاني اقيانوس بيفزاييم يا كاري كنيم مواد غذايي كه به طور كامل مصرف نمي شوند با بازده بيشتري مصرف شوند. هر دو روش باعث افزايش رشد فيتوپلانكتون ها در مي شوند نتيجه، سلول هاي مرده بيشتري وجود خواهد داشت تا كربن را به عمق دريا منتقل سازد. كوددهي به اقيانوس ها اغلب فيتوپلانكتون ها تنها پس از تثبيت نيتروژن مي توانند از آن براي ساختن پروتئين استفاده بخش كنند عمده نيتروژن را گروهي از باكتري ها و سيانوباكتري ها تثبيت مي كنند كه 2 N را به آمونيوم تبديل مي كنند. باكتري ها و سيانوباكتري ها براي تسهيل واكنش تبديل اين گاز به آمونيوم، از آنزيم نيتروژناز استفاده مي كنند كه براي عملكرد صحيح خود به عنصر آهن نياز دارد. منبع اصلي انرژي لازم براي تثبيت نيتروژن، مولكول ATP است كه فرآيند توليد آن نيز در حضور آهن به خوبي رخ مي دهد. در سال 1993 گروهي از محققان نخستين آزمايش دستكاري اقيانوس را با افزودن آهن به نواحي استوايي اقيانوس آرام آغاز كردند. كشتي تحقيقاتي آنان، مخازني را حمل مي كرد كه حاوي چند صد كيلوگرم آهن حل شده در اسيد سولفوريك رقيق بودند. طي هر 50 كيلومتر مربع اين محلول به آهستگي به اقيانوس آزاد مي شد. نتيجه آزمايش دلگرم كننده بود: افزودن آهن به نحو چشمگيري فتوسنتز فيتوپلانكتون ها را افزايش مي دهد و به بلوم (شناور شدن بر سطح آب ) جانداران و در نتيجه سبز شدن آب مي انجامد. گسترده ترين آزمايش كوددهي در سال 2002 در اقيانوس آرام جنوبي صورت گرفت. آزمايش هاي مقدماتي مشخص كردند آزادسازي يك تن محلول آهن در بيش از 300 كيلومتر مربع طي هشت هفته توليد فيتوپلانكتون ها را 10 برابر افزايش مي دهد. البته هنوز كسي ثابت نكرده است كه آيا اين افزايش ذخيره شدن CO 2 را در عمق دريا افزايش مي دهد يانه. با وجود ابهاماتي كه پيرامون مفيد بودن كوددهي به اقيانوس ها وجود دارد، برخي گروه ها از بخش هاي خصوصي و دولتي گام هايي در زمينه انجام آن در مقياس وسيع برداشته اند. يك شركت برنامه اي را پيشنهاد كرد كه براساس آن كشتي هاي تجاري كه در مسير اقيانوس آرام جنوبي فعاليت دارند، مقادير كمي از يك كود مخلوط را به دريا آزاد كنند. به هر حال، هنوز نمي توان گستره اين تلاش ها را كنترل كرد. كشاورزان نمي توانند مواد غذايي را روي قطعه اي زمين نگه دارند. كنترل كودهايي كه در اقيانوس هاي خروشان ريخته مي شوند، مشكل تر خواهد بود. از اين رو به نظر مي رسد، كوددهي در مقياس كوچك براي درك بهتر رفتار فيتوپلانكتون ها ضروري است. به هر حال طنز جالبي است كه بشر براي حل مسئله اي به فيتوپلانكتون ها روي آورده كه سوزاندن اجداد فسيل شده آنها بخشي از مشكلات فعلي آب و هوا را به وجود آورده است. Aug 2002,American Scientific