الزئبق هو ملوث بيئي شائع يوجد في العديد من النظم البيئية في جميع أنحاء الولايات المتحدة. والأكثر شيوعًا هو أن الباحثين يتتبعون مستويات الزئبق من خلال تحليل وجوده في الأسماك والطيور. أظهرت دراسة نُشرت مؤخرًا في مجلة العلوم والتكنولوجيا البيئية تم تقييم هذه الدراسة باستخدام يرقات اليعسوب لتوفير طريقة أكثر فعالية لمراقبة الزئبق البيئي.
فوائد استخدام يرقات اليعسوب لتتبع الزئبق
لا تتواجد الأسماك دائمًا في جميع النظم البيئية، وخاصة في المناطق التي تكون فيها مصادر المياه متقطعة أو نادرة، مثل الصحاري. وقد تحتوي هذه البيئات القاحلة على مسطحات مائية تجف موسميًا أو تظهر فقط بعد هطول أمطار نادرة، مما يجعلها موائل غير مناسبة للأسماك.
تنتشر اليعسوب على نطاق واسع وتتكيف مع الظروف المختلفة. ويمكن العثور عليها في مجموعة متنوعة من الموائل المائية، بما في ذلك الموائل المؤقتة أو شديدة التغير، مثل البرك والجداول والأراضي الرطبة وحتى المسابح الصغيرة المؤقتة في الصحاري.
يمكن ليرقات اليعسوب، التي تعيش في الماء، البقاء على قيد الحياة في هذه البيئات المتقلبة بسبب دورات حياتها القصيرة وقدرتها على الازدهار في ظروف قد تكون صعبة على الأسماك.
النشرة الاسبوعية المجانية
املأ بيانات بريدك الالكتروني لتصلك رسائلنا!
تعتبر يرقات اليعسوب مؤشرات حيوية فعالة للزئبق البيئي
إن الانتشار الواسع ليرقات اليعسوب يجعل منها مؤشرات بيولوجية ممتازة لمراقبة الصحة البيئية، بما في ذلك تلوث البيئة بالزئبق. إن قدرة اليعسوب على العيش في مجموعة واسعة من النظم البيئية للمياه العذبة تسمح للباحثين بجمع البيانات من مجموعة أوسع من المواقع، مما يوفر فهماً أكثر شمولاً لتوزيع الزئبق وتأثيره على البيئات المختلفة. وقد أظهرت الأبحاث أن مستويات الزئبق في يرقات اليعسوب تتوافق بشكل جيد مع تلك الموجودة في الأسماك وغيرها من الحيوانات البرية.
تتمتع اليعسوبات بدقة عالية في تحديد المواقع، مما يعني أنها تبقى في منطقة واحدة. وهذا يعني أنها موثوقة في تتبع مستويات الزئبق المحلية. إن مرحلة اليرقات الطويلة، ونطاق الفرائس الضيق، وانتشارها عبر مختلف الموائل في المياه العذبة تجعلها مثالية لمراقبة الزئبق بمرور الوقت والمكان.
كيف يدخل الزئبق إلى البيئة
يدخل الزئبق (Hg) إلى البيئة من خلال العمليات الطبيعية والأنشطة البشرية. وتشمل المصادر الطبيعية للزئبق الانفجارات البركانية وتآكل الصخور وحرائق الغابات، التي تطلق الزئبق المخزن في قشرة الأرض إلى الغلاف الجوي. ويشكل التعدين وحرق الفحم أكبر مصدرين للزئبق من الأنشطة البشرية في الولايات المتحدة.
بمجرد وصول الزئبق إلى الغلاف الجوي، فإنه يستطيع أن يسافر لمسافات طويلة قبل أن يستقر مرة أخرى على الأرض من خلال الترسيب الرطب (المطر والثلج) والترسيب الجاف (الترسيب المباشر على الأسطح).
يمكن أن يكون الزئبق البيئي سامًا للإنسان والحياة البرية
وبمجرد ترسب الزئبق، يمكن أن يتحول بواسطة الميكروبات إلى ميثيل الزئبق، وهو شكل أكثر سمية. ويعتمد هذا التحويل على الظروف البيئية المحددة، مما يعني أن مستويات عالية من ميثيل الزئبق يمكن أن تحدث حتى مع انخفاض مدخلات الزئبق والعكس صحيح. ويشكل ميثيل الزئبق خطرًا كبيرًا على الأسماك والحياة البرية والبشر لأنه يمتص بسهولة من الطعام ويتراكم في الأنسجة.
كما يتضخم ميثيل الزئبق عبر السلسلة الغذائية، مما يؤدي إلى مستويات ضارة محتملة حتى من التركيزات البيئية الصغيرة، مما يسبب مشاكل مثل تغيير السلوك وانخفاض النجاح الإنجابي في مختلف الأنواع.
مؤشر الزئبق المتكامل للتدهور
يصنف مؤشر التدهور المتكامل للزئبق تركيزات الزئبق لتقدير المخاطر السمية المحتملة على الأسماك والحياة البرية والبشر. ويستخدم تركيزات الزئبق الكلي المكافئة لـ Aeshnid (THg)، والتي تربط مستويات الزئبق في يرقات اليعسوب بمعايير المخاطر الصحية عبر مجموعات الأسماك المختلفة. وتغطي هذه المعايير مجموعة من المخاطر المحتملة:
- انخفاض القيمة الفرعي (أقل من 60 نانوجرام/جرام وزن جاف):فقط الأسماك آكلة الأسماك (الأسماك التي تأكل أسماكًا أخرى) تشكل خطرًا صحيًا منخفضًا كفريسة.
- ضعف منخفض (60-100 نانوجرام/جرام وزن جاف):الأسماك آكلة الأسماك وسمك الشمس تتجاوز المعايير الغذائية منخفضة المخاطر للطيور والأسماك.
- ضعف معتدل (100-300 نانوغرام/غرام وزن جاف):تتجاوز العديد من مجموعات الأسماك ويرقات اليعسوب معايير الصحة ذات المخاطر المتوسطة ومعيار الصحة البشرية لوكالة حماية البيئة فيما يتعلق بالزئبق الميثيل.
- ضعف شديد (300-700 نانوجرام/جرام وزن جاف):تتجاوز الأسماك آكلة الأسماك وسمك الشمس المعايير الغذائية والصحية عالية المخاطر بالنسبة للأسماك والطيور، مع تجاوز العديد من مجموعات الأسماك الأخرى أيضًا معايير المخاطر المتوسطة.
- ضعف شديد (أكثر من 700 نانوغرام/غرام من الوزن الجاف):تم تجاوز معايير المخاطر العالية لصحة الأسماك وتناولها الغذائي في مجموعات الأسماك المتعددة، مما يفرض مخاطر بيئية وصحية كبيرة.
تحليل التباين الجغرافي للزئبق في الولايات المتحدة
حللت الدراسة 161 موقع اختبار فريدًا ضمن 73 موقعًا تابعًا لخدمة المتنزهات الوطنية من أجل النظر في التباين الإقليمي بين مستويات الزئبق داخل الولايات المتحدة. تم أخذ 109 من العينات الـ 179 من عائلة اليعسوب Aeshnidae.
صنفت الدراسة البيانات حسب المناطق البيئية وأنواع الموائل لفهم أنماط نظائر الزئبق داخل المتنزهات وفيما بينها. ساعد هذا التصنيف في تحليل الاختلافات في ترسب الزئبق والتراكم البيولوجي عبر المناظر الطبيعية المختلفة والمسطحات المائية.
وشملت المناطق البيئية ما يلي:
- ألاسكا الداخلية
- السهول الساحلية الشرقية
- الغابات المعتدلة الشرقية
- السهول الكبرى
- جزر هاواي
- كاليفورنيا المتوسطية
- غابة جبل الساحل الغربي
- صحراء أمريكا الشمالية
- سلسلة الجبال الغربية
تم تصنيف كل موقع دراسة إلى أحد أنواع الموائل الثلاثة:
- العدسية (البحيرات والبرك)
- لوتيك (الأنهار والجداول)
- الأراضي الرطبة
الاختلافات في نظائر الزئبق بين المتنزهات الشرقية والغربية في الولايات المتحدة
كشفت الأبحاث التي أجريت على يرقات اليعسوب من 73 حديقة وطنية في الولايات المتحدة عن العديد من الأفكار المهمة:
مسارات الترسيب:ساعدت الاختلافات في قيم نظائر الزئبق في تحديد الأهمية النسبية للترسيب الرطب والجاف. على سبيل المثال، أظهرت المناطق القاحلة تأثيرًا أكبر من الترسيب الرطب، في حين أشارت المناطق الحرجية إلى مدخلات كبيرة للترسيب الجاف.
الأنماط الجغرافية:تباينت قيم نظائر الزئبق عبر مناطق وأنواع مختلفة من الموائل. وأظهرت المتنزهات الشرقية، التي تأثرت بالعديد من مصادر الانبعاثات المحلية، توقيعات نظائر مختلفة مقارنة بالمتنزهات الغربية، التي تأثرت بشكل أكبر بالانبعاثات العالمية وحرائق الغابات.
العوامل البيئية:لقد أثرت عوامل مثل الكربون العضوي المذاب (DOC)، والفوسفور الكلي، والتظليل النباتي (الذي تم قياسه بواسطة مؤشر الغطاء النباتي المتباين الطبيعي، NDVI) بشكل كبير على قيم نظائر الزئبق. وقد ارتبطت مستويات الكربون العضوي المذاب الأعلى في أنظمة المياه المتدفقة بانخفاض التحلل الضوئي الكيميائي للزئبق.
الآثار المترتبة على إدارة الزئبق
إن فهم كيفية ترسب الزئبق ودوراته عبر النظم البيئية المختلفة أمر بالغ الأهمية للإدارة الفعالة والتخفيف من حدة المشكلة. ومن خلال استخدام يرقات اليعسوب كمؤشرات بيولوجية، يمكن للباحثين تتبع التغيرات في تلوث الزئبق بمرور الوقت وعبر مناطق جغرافية كبيرة. ويساعد هذا النهج في تحديد النظم البيئية الأكثر حساسية لمدخلات الزئبق وتلك التي قد تستجيب بشكل أسرع لانخفاض انبعاثات الزئبق في الغلاف الجوي.
مراجع
Janssen, SE, Kotalik, CJ, Willacker, JJ, Tate, MT, Pritz, CMF, Nelson, SJ, … & Eagles-Smith, CA (2024). العوامل الجغرافية لدخول الزئبق إلى شبكات الغذاء المائية التي كشفت عنها نظائر الزئبق المستقرة في يرقات اليعسوب. العلوم والتكنولوجيا البيئية. دوى: 10.1021/acs.est.4c02436.
Eagles-Smith, CA, Willacker, JJ, Nelson, SJ, Flanagan Pritz, CM, Krabbenhoft, DP, Chen, CY, … & Pilliod, DS (2020). تقييم على المستوى الوطني للتراكم البيولوجي للزئبق في المتنزهات الوطنية بالولايات المتحدة باستخدام يرقات اليعسوب كحراس بيولوجيين من خلال إطار عمل المواطنين العلميين. العلوم والتكنولوجيا البيئية, 54(14)، 8779-8790. دوى: 10.1021/acs.est.0c01255
اقرأ على الموقع الرسمي
روابط قد تهمك
مؤسسة اشراق العالم خدمات المواقع والمتاجر باك لينكات باقات الباك لينك
اكتشاف المزيد من اشراق العالم 24
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
