يبدو أن البشر قد كسروا قانون الطبيعة

الحياة البحرية للأسماك

يبدو أن الصيد الصناعي على مدى القرن الماضي قد انتهك قانون الطبيعة.

من المثير للدهشة أن جميع أشكال الحياة في المحيط ، من الكريل الصغير إلى التونة الكبيرة ، يبدو أنها تخضع لقانون رياضي بسيط يربط وفرة الكائن الحي بحجم جسمه. على سبيل المثال ، على الرغم من أن الكريل الصغير لا يتجاوز وزنه بشكل فردي سوى واحد من المليار من وزن التونة الكبيرة ، إلا أنه يميل أيضًا إلى أن يكون أكثر بمليار مرة في جميع أنحاء المحيطات. تم تقديم الفكرة ، المعروفة باسم نظرية شيلدون للطيف الحجمي ، لأول مرة في السبعينيات ، ولكن لم يتم اختبارها مطلقًا لمجموعة واسعة من الأنواع البحرية وعلى نطاق عالمي حتى الآن. وجد فريق بحث دولي ، بما في ذلك باحثون من McGill ، أنه لم يبدو أن النظرية كانت صحيحة فقط ، ولكن هذا التوازن الطبيعي قد تغير الآن بشكل كبير بسبب الصيد الصناعي على نطاق واسع.

في دراسة نُشرت مؤخرًا في تقدم العلمو وجد فريق دولي يضم باحثين من جامعة ماكجيل ، ومعهد ماكس بلانك للرياضيات في العلوم في ألمانيا ، ومعهد العلوم والتكنولوجيا في إسبانيا ، وجامعة كوينزلاند للتكنولوجيا في أستراليا ، ومعهد وايزمان للعلوم في إسرائيل ذلك عندما المحيطات كانوا في حالة أكثر نقاء (قبل 20ذ القرن وظهور الصيد الصناعي على نطاق واسع) يبدو أن نظرية الطيف الحجمي صحيحة.

يقول إريك جالبريث ، كبير المؤلفين في الورقة وأستاذ في قسم علوم الأرض والكواكب في ماكجيل: “حقيقة أن الحياة البحرية موزعة بالتساوي عبر الأحجام أمر رائع”. “نحن لا نفهم لماذا يجب أن يكون الأمر على هذا النحو – لماذا لا يوجد أشياء صغيرة أكثر بكثير من الأشياء الكبيرة؟ أم حجم مثالي يقع في المنتصف؟ بهذا المعنى ، توضح النتائج مدى عدم فهمنا للنظام البيئي “.

من البكتيريا إلى الحيتان – إيجاد طريقة لقياس كل أشكال الحياة البحرية

للحصول على صورة للأعداد الحالية عبر مجموعة غير مسبوقة من الأنواع ، استخدم الباحثون دراسات حديثة متنوعة لبناء مجموعة بيانات عالمية كبيرة من الكائنات البحرية ، بما في ذلك البكتيريا والعوالق النباتية والعوالق الحيوانية والأسماك والثدييات. سمح نهجهم لهم بالتفريق بين التوزيع المكاني لـ 12 مجموعة رئيسية من الأحياء المائية على المحيط بأكمله.

https://www.youtube.com/watch؟v=Jgv5Zh3euSc
يبدو أن جميع أشكال الحياة في المحيط ، من الكريل الصغير إلى التونة الكبيرة ، تخضع لقانون رياضي بسيط يربط وفرة الكائن الحي بحجم جسمه. الائتمان: معهد ماكس بلانك

يتذكر إيان هاتون ، المؤلف الأول للدراسة وزميل أبحاث ألكسندر فون هومبولت في معهد ماكس بلانك: “كان من الصعب العثور على طريقة لمقارنة قياسات الكائنات الحية التي تغطي مثل هذا الاختلاف الهائل في الحجم بشكل مناسب”. “بينما يمكن تقدير الكائنات المائية المجهرية من أكثر من 200000 عينة مياه تم جمعها من جميع أنحاء العالم ، يمكن للحيوانات البحرية الأكبر حجمًا السباحة عبر أحواض المحيط بالكامل وتحتاج إلى تقدير باستخدام طرق مختلفة تمامًا.”

استخدم الباحثون أيضًا عمليات إعادة البناء التاريخية ونماذج النظم البيئية البحرية لتقدير الكتلة الحيوية البحرية في المحيطات البكر (قبل 20 عامًا).ذ القرن) وقارنوا هذه البيانات مع الوقت الحاضر. ووجدوا أنه على الرغم من الاستثناءات في أي من الطرفين – الحيتان والبكتيريا – كان هناك ذات مرة كتلة حيوية ثابتة بشكل ملحوظ تبلغ حوالي 1 جيجا طن على كل نطاق من حجم الجسم. هذا يعني أن المقدار الإجمالي للحياة في المحيطات بين أي حجم وحجم أكبر بعشرة أضعاف – على سبيل المثال ، من 1 جم إلى 10 جم – دائمًا ما يصل إلى حوالي 1 مليار طن ، بغض النظر عن حجم البداية. لكن الصيد الصناعي غيّر هذه الصورة بشكل كبير.

التأثيرات البشرية على الكتلة الحيوية البحرية

على عكس طيف الكتلة الحيوية الثابت تقريبًا في المحيط البكر ، كشف فحص الباحثين عن تأثير كبير للبشرية على توزيع الكتلة الحيوية عبر الأحجام الأكبر.

بينما يمثل صيد الأسماك أقل من 3 في المائة من استهلاك الغذاء البشري ، فإن آثاره على طيف الكتلة الحيوية كانت مدمرة. تعرضت الأسماك الكبيرة (بمعنى أي شيء أطول من 10 سم) إلى خسارة إجمالية للكتلة الحيوية بنحو 2 جيجا طن (انخفاض بنسبة 60 ٪) ، مما أدى إلى تقزيم 0.1 جيجا طن التي يصطادها الصيادون كل عام. تاريخياً ، كان صيد الحيتان أكثر تدميراً بالنسبة لأكبر طرف من طيف الكتلة الحيوية ، حيث عانى أكبر الحيتان من خسارة بنسبة 90٪. في الواقع ، يقدر المؤلفون أن الخسائر الناجمة عن الصيد الصناعي وصيد الحيتان على مدى القرن الماضي أكبر بكثير من الخسائر المحتملة في الكتلة الحيوية بسبب سيناريوهات تغير المناخ على مدى الثمانين عامًا القادمة ، حتى في ظل سيناريوهات الانبعاثات المتشائمة.

كانت المفاجأة الأكبر ، عند النظر إليها من هذا المنظور العالمي ، هي عدم الكفاءة الهائلة في صيد الأسماك. عندما تنطلق أساطيل الصيد الصناعية وتصطاد الأسماك في المحيط ، فإنها لا تتصرف مثل الأسماك أو الأختام أو الطيور المفترسة الكبيرة التي تتنافس معها ، والتي تستهلك فقط كميات صغيرة من مجموعات الأسماك بطريقة تحافظ على استقرار السكان يقول غالبريث. “لم يحل البشر محل الكائنات المفترسة في المحيطات فحسب ، بل غيّروا تمامًا تدفق الطاقة في جميع أنحاء النظام البيئي البحري.”

ويضيف: “الخبر السار هو أنه يمكننا عكس عدم التوازن الذي أحدثناه ، من خلال تقليل عدد سفن الصيد النشطة في جميع أنحاء العالم. سيساعد الحد من الصيد الجائر أيضًا في جعل مصايد الأسماك أكثر ربحية واستدامة – إنه مكسب محتمل ، إذا تمكنا من العمل معًا “.

لمزيد من المعلومات حول هذا البحث ، اقرأ البشر مذنبون لكسر قانون المحيطات الأساسي للطبيعة.

المرجع: “طيف حجم المحيط العالمي من البكتيريا إلى الحيتان” بقلم إيان أ.هاتون ، رايان إف هينيغان ، وينون إم بار أون وإريك دي جالبريث ، 10 نوفمبر 2021 ، تقدم العلم.
DOI: 10.1126 / sciadv.abh3732

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.