المحيط هو موطن لعدبد لا يحصى من الكائنات العوالق البحرية الصغيرة التي تدعم عمل النظم البيئية البحرية، ومع ذلك فإن أنماط تنوعها المكانية والدوافع الكامنة وراءها لا تزال غير معروفة، مما يحول دون توقعات استجاباتها للتغيرات العالمية.
العوالق البحرية
التنبؤات العالمية لتنوع العوالق عبر العتائق والبكتيريا وحقيقيات النوى والكتل الفيروسية الرئيسية باستخدام كل من البيانات الجزيئية والتصويرية من (Tara Oceans) تظهر انخفاضًا في التنوع لمعظم مجموعات العوالق تجاه القطبين، مدفوعًا بشكل أساسي بانخفاض درجات حرارة المحيط.
تشير التوقعات المستقبلية إلى أن الاحترار الشديد لسطح المحيط بحلول نهاية القرن الحادي والعشرين يمكن أن يؤدي إلى استوائية تنوع معظم مجموعات العوالق في المناطق المعتدلة والقطبية، قد يكون لهذه التغييرات عواقب متعددة على وظائف وخدمات النظام البيئي البحري ومن المتوقع أن تكون ذات أهمية خاصة في المجالات الرئيسية لعزل الكربون، ومصايد الأسماك، والحفاظ على البحار.
تأتي كلمة “العوالق البحرية” من اليونانية التي تعني “التائه” أو “المتجول”، يعتبر الكائن الحي من العوالق إذا كان يحمله المد والجزر والتيارات، ولا يمكنه السباحة بشكل جيد بما يكفي للتحرك ضد هذه القوى، تنجرف بعض العوالق بهذه الطريقة طوال دورة حياتها. يصنف البعض الآخر على أنه عوالق فقط عندما يكونون صغارًا، لكنهم في النهاية يكبرون بما يكفي للسباحة ضد التيارات، عادةً ما تكون العوالق مجهرية، وغالبًا ما يكون طولها أقل من بوصة واحدة، ولكنها تشمل أيضًا أنواعًا أكبر مثل بعض القشريات وقنديل البحر.
يصنف العلماء العوالق بعدة طرق، بما في ذلك الحجم والنوع والمدة التي يقضونها في الانجراف، لكن الفئات الأساسية تقسم العوالق إلى مجموعتين، العوالق النباتية (النباتات) والعوالق الحيوانية (الحيوانات):
العوالق النباتية
نباتات دقيقة، ولكنها تؤدي دورًا مهماً في طريقة الغذاء البحري: مثل النباتات على الأرض، تقوم العوالق النباتية الدقيقة بمهمة التمثيل الضوئي من أجل تحويل ضوء الشمس إلى طاقة من أجل دعمها، كما أنها تمتص ثاني أكسيد الكربون وتنتج الأكسجين، تم العثور على العوالق النباتية بالقرب من سطح الماء لأنها تحتاج إلى طاقة الشمس.
العوالق الحيوانية
الحيوانات المجهرية، الكريل، والقواقع البحرية، والديدان السطحية، وصغار اللافقاريات والأسماك الكبيرة، وقنديل البحر، معظم العوالق الحيوانية تأكل العوالق النباتية، ومعظمها بدورها تأكلها الحيوانات الكبيرة، قد يكون الكريل أكثر أنواع العوالق الحيوانية شهرة، وهم عنصر رئيسي في النظام الغذائي للحيتان الأحدب والحيتان الصائبة والأزرق وخلال ساعات النهار، تنجرف العوالق الحيوانية عمومًا في المياه العميقة لتجنب الحيوانات المفترسة، ولكن في الليل تغامر هذه الكائنات المجهرية بالسطح لتتغذى على العوالق النباتية، تعتبر هذه العملية أكبر هجرة على الأرض.
أهمية العوالق البحرية
تعتبر العوالق مهمة بشكل لا يصدق للنظام البيئي للمحيطات، وهي حساسة للغاية للتغيرات في بيئتها، بما في ذلك درجة الحرارة والملوحة ومستوى الأس الهيدروجيني وتركيز المغذيات في الماء، عندما يكون هناك الكثير من العناصر الغذائية في الماء.
على سبيل المثال، تكون النتيجة تكاثر الطحالب الضارة مثل المد الأحمر؛ نظرًا لأن العديد من أنواع العوالق الحيوانية تأكل العوالق النباتية، فإن التحولات في توقيت أو وفرة العوالق النباتية يمكن أن تؤثر بسرعة على مجموعات العوالق الحيوانية، والتي تؤثر بعد ذلك على الأنواع على طول السلسلة الغذائية، يدرس الباحثون كيفية تأثير تغير المناخ على العوالق، من توقيت التغيرات السكانية إلى تصلب أصداف مجدافيات الأرجل، وكيف تنتشر هذه التأثيرات عبر النظم البيئية.
على الرغم من أنها مجهرية الحجم، إلا أن الكائنات الحية التي تسمى العوالق البحرية تلعب دورًا كبيرًا في النظم البيئية البحرية، أنها توفر الأساس لشبكة الغذاء البحرية بأكمله، تأتي كلمة العوالق من الكلمة اليونانية (planktos) والتي تعني “التائه” اسمها مناسب؛ لأن العوالق لا تسبح بمفردها أو تبقى في مكان واحد مثل المرجان، ينجرفون في الماء، مما يسمح للمد والجزر والتيارات وعوامل أخرى بتحديد المكان الذي يذهبون إليه.
يمكن العثور على العوالق في المياه المالحة والمياه العذبة، تتمثل إحدى طرق معروفة ما إذا كان جسم مائي يحتوي على عدد كبير من العوالق في النظر إلى صفاءته، تحتوي المياه شديدة النقاء عادةً على عوالق أقل من المياه ذات اللون الأخضر أو البني.
في حين أن أعداد العوالق ضرورية لازدهار النظم البيئية البحرية، إلا أن كثرة العوالق في منطقة معينة من الممكن أن يتسبب بمشكلة بيئية خطيرة عندما تتضخم أعداد العوالق بشكل مفاجىء، يطلق عليها “ازدهار” عندما يحدث هذا مع أنواع معينة من العوالق النباتية التي تطلق سمومًا خطيرة، فقد تتعرض المنطقة لمد أحمر أو تكاثر طحالب خطير آخر، يمكن أن تتسبب هذه الظروف المؤقتة في ارتفاع معدل وفيات الأسماك وغيرها من الأضرار التي تلحق بالنظام البيئي البحري، والأسماك الملوثة التي يتم صيدها وتقديمها للناس قد تسبب المرض وحتى الموت.
نظرًا لأن السلسلة الغذائية المائية تعتمد بشكل كبير على العوالق، فإن بقاء هذه النباتات والحيوانات الصغيرة أمر ضروري للنظم البيئية البحرية الصحية، يشكل تغير المناخ وارتفاع درجات حرارة البحر مخاطر جسيمة على تجمعات العوالق البحرية، وكلما زاد فهم العلماء لكيفية حماية هذه الأنواع البحرية المهمة وزاد احتمال أن تساعد أبحاثهم في فهم الكائنات الموجودة في السلسلة الغذائية على النجاة من التهديدات مثل تغير المناخ.
