ما هو تكاثر الطحالب؟
هو عبارة عن الزيادة السريعة في أعداد الطحالب الموجودة في النظم البيئية المائية سواء في المياه العذبة أو البحرية، حيث يُعرف إما باسم ازدهار المياه أو الإزهار البحري أي أنها تزدهر، حيث توجد وفرة من عنصرين مغذيين وهما الفوسفور والنيتروجين، وينتج عادة عن جريان المغذيات (فضلات الحيوانات والأسمدة والصرف الصحي) من الأرض.
من المعروف أن تكاثر الطحالب تتكون أساسًا من السموم الحيوية، كما أنها تتميز بتغير واضح في لون الماء بسبب عدد كبير من خلايا الطحالب المصبغة، حيث تتراوح الألوان بين الأخضر والأحمر والبني والأصفر، الأنواع الرئيسية لتكاثر الطحالب هي البكتيريا الزرقاء (الطحالب الخضراء المزرقة) والمد الأحمر (تكاثر الطحالب الحمراء).
من المحتمل أن ينتج تطور وانتشار تكاثر الطحالب عن مجموعة من العوامل البيئية بما في ذلك العناصر الغذائية المتاحة ودرجة الحرارة وضوء الشمس واضطراب النظام البيئي (ظروف مستقرة والعكارة) والهيدرولوجيا (تدفق النهر ومستويات تخزين المياه) وكيمياء المياه (درجة الحموضة والموصلية والملوحة وتوافر الكربون)، ومع ذلك فإن مجموعة العوامل التي تؤدي إلى تكاثر الطحالب وتحافظ عليها ليست مفهومة جيدًا في الوقت الحالي ولا يمكن عزو تكاثر الطحالب إلى أي عامل محدد.
تعد الطحالب وصفير الماء من أكثر أشكال التخثث شيوعًا، مما يؤدي إلى استنفاد إمدادات الأكسجين؛ مما يؤدي إلى موت الحياة الحيوانية، وتسعى هذه المقالة إلى تقديم فهم أفضل للأسباب لتكاثر الطحالب.
ما هي أسباب تكاثر الطحالب في النظم البيئية المائية؟
- جريان المغذيات: ينتج تكاثر الطحالب في الغالب عن وجود كميات كبيرة من النيتروجين والفوسفور في الماء، ويتم غسل هذه العناصر الغذائية بعيدًا عن الأراضي والمزارع المليئة بالأسمدة النيتروجينية والفوسفاتية، يعمل المطر كعامل عن طريق غسل هذه العناصر الغذائية القابلة للترشيح من التربة إلى المسطحات المائية مثل الأنهار والجداول والتي تنتهي في النهاية في خزانات كبيرة مثل البحيرات والمحيطات.
يتم ترسيب هذه العناصر الغذائية أيضًا في المجاري المائية من خلال أنظمة الصرف، بسبب سوء معالجة مياه الصرف الصحي تجد مياه الصرف الصحي الخام غير المعالجة طرقها في المسطحات المائية ولأنها غنية بمركبات النيتروجين مثل النترات والأمونيا فإنها تسبب تكاثر الطحالب.
يؤدي تلوث المياه وخاصة تصريف المخلفات الصناعية غير المعالجة في المجاري المائية إلى إطلاق النفايات السامة الخام في أنظمة المياه، نظرًا لاحتوائه على عناصر غذائية ومركبات مثل النيتروجين والرصاص والفوسفور فإن النتيجة هي النمو الكثيف للطحالب. - درجات حرارة عالية: يواجه العالم العالمي تدمير طبقة الأوزون بسبب الاحتباس الحراري، هذا هو أحد الأسباب الرئيسية لتكاثر الطحالب بمعدل سريع، حيث أن هناك حاجة إلى درجة حرارة مواتية لبكتيريا معينة للبقاء على قيد الحياة داخل وخارج الماء، أدت درجات الحرارة المرتفعة للغاية التي حدثت بسبب الاحتباس الحراري إلى تحلل سريع للمغذيات مثل النترات والأمونيا وهي أشكال يسهل على البكتيريا استخدامها والنمو بكميات كبيرة.
- وجود مادة عضوية ميتة: بشكل عام هناك العديد من أنواع البكتيريا الموجودة في الغلاف الجوي وكذلك في الماء، فجميعهم يبحثون عن وسائط مناسبة للنمو والتغذية، لذلك مثل البكتيريا الأخرى يتم تسهيل بكتيريا الطحالب من خلال وجود الكائنات الحية الميتة في الماء، إلى جانب العناصر الغذائية الموجودة في الماء تنتهي المادة العضوية الميتة بنشر نمو الطحالب في الماء؛ مما يؤدي إلى تكاثر الطحالب.
- المياه بطيئة الحركة: تحتاج أزهار الطحالب إلى كميات كبيرة من الماء والتي تكاد تزدهر، تفضل معظم الطحالب الخضراء المزرقة ظروفًا مائية مستقرة مع تدفقات منخفضة وأوقات احتجاز طويلة ورياح خفيفة وأقل اضطراب ويفضل البعض الآخر ظروف الخلط والبيئات العكرة، هناك اضطرابات أقل في انتشارها في مثل هذه المياه وهذا ما يفسر نموها المحدود في الأنهار والجداول مع معدل التدفق السريع.
- الضوء: عندما تتعرض مجموعات الطحالب الخضراء المزرقة لفترات طويلة من شدة الضوء العالية (تثبيط ضوئي) فإنها تتضاءل ولكنها تتمتع بنمو مثالي عند تعرضها بشكل متقطع لشدة الضوء العالية، تسود هذه الظروف تحت سطح الماء حيث تتقلب بيئة الإضاءة.
تتمتع الطحالب الخضراء المزرقة بمعدلات نمو أعلى من أي مجموعة أخرى من الطحالب حتى في ظل ظروف الإضاءة المنخفضة أو في المياه العكرة، تمنح هذه القدرة على التكيف مع ظروف الإضاءة المتغيرة البكتيريا الزرقاء ميزة تنافسية على أنواع الطحالب الأخرى. - العكارة: يتسبب وجود الجسيمات العالقة والمواد العضوية (الكتل) في عمود الماء في حدوث تعكر، تحدث العكارة العالية عندما يجري الكثير من المياه عبر النظام (تصريف مرتفع بعد هطول الأمطار)، ويحدث انخفاض العكارة عند وجود كمية صغيرة فقط من المادة المعلقة في عمود الماء.
يمكن أن يتسبب الماء البطيء أو الراكد في انخفاض معدل التعكر الذي يسمح للجزيئات المعلقة بالاستقرار خارج عمود الماء، فعندما يكون التعكر منخفضًا يمكن أن يخترق المزيد من الضوء عبر عمود الماء ويتم تكوين الظروف المثلى لنمو الطحالب، في المقابل فإن نمو الطحالب يخلق بيئة عكرة. - ظروف مستقرة: تفضل معظم الطحالب الخضراء المزرقة ظروفًا مائية مستقرة مع تدفقات منخفضة وأوقات احتجاز طويلة ورياح خفيفة واضطراب ضئيل ويفضل البعض الآخر ظروف الخلط والبيئات العكرة، يساهم الجفاف واستخراج المياه للري والاستهلاك البشري والمخزون وتنظيم الأنهار من خلال السدود في تقليل تدفق المياه في أنظمة الأنهار لدينا، حيث يتحرك الماء بشكل أبطأ أو يصبح متجمعًا مما يشجع على نمو الطحالب.
