نظام أنشيالين

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 14 صور
الموسوعة الحرة

النظام الأنشيليني ( يُلفظ / ˈæŋkiəlaɪn / ، من اليونانية ankhialos بمعنى " قريب من البحر") هو مسطح مائي مغلق من اليابسة، متصل بالمحيط عبر قناة جوفية . وبحسب تكوينه ، يمكن أن يتخذ هذا النظام أحد شكلين رئيسيين: برك أو كهوف. والفرق الأساسي بين البرك والكهوف هو توافر الضوء؛ فالكهوف عادةً ما تكون مظلمة، بينما البرك مضاءة . ويؤثر اختلاف توافر الضوء بشكل كبير على بيولوجيا النظام. وتُعد الأنظمة الأنشيلينية سمة من سمات طبقات المياه الجوفية الساحلية ذات الكثافة الطبقية، حيث تكون المياه القريبة من السطح عذبة أو مالحة ، بينما تتسرب المياه المالحة من الساحل في الأعماق. وبحسب الموقع، يُمكن أحيانًا الوصول إلى المياه المالحة العميقة مباشرةً في البركة الأنشيلينية، أو قد يكون الوصول إليها أحيانًا عن طريق الغوص في الكهوف .

تُعدّ الأنظمة الأنشيالينية شائعة للغاية في جميع أنحاء العالم، لا سيما على طول سواحل المناطق الاستوائية الجديدة ، حيث تكون الجيولوجيا وأنظمة المياه الجوفية حديثة نسبيًا، مع حد أدنى من تطور التربة. وتوجد هذه الظروف بشكل خاص عندما تكون الصخور الأساسية من الحجر الجيري أو الحمم البركانية حديثة التكوين . وتوجد العديد من الأنظمة الأنشيالينية على سواحل جزيرة هاواي ، وشبه جزيرة يوكاتان ، وجنوب أستراليا ، وجزر الكناري ، وجزيرة كريسماس ، وغيرها من الأنظمة الكارستية والبركانية.

الجيولوجيا

تكوين المناظر الطبيعية الكارستية

كهف كريستال في برمودا هو كهف أنشيليني تشكل نتيجة التحلل الكيميائي للصخور الأساسية القابلة للذوبان.

قد تتواجد الأنظمة الأنشيلينية في المناظر الطبيعية الكارستية ، وهي مناطق تتكون صخورها الأساسية من صخور رسوبية قابلة للذوبان، مثل الحجر الجيري والدولوميت والرخام والجبس والهاليت. [ 1 ] تتشكل الفراغات الجوفية في المناظر الطبيعية الكارستية نتيجة ذوبان الصخور الأساسية بفعل مياه الأمطار، التي تصبح حمضية بشكل طفيف نتيجة توازنها مع ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي والتربة أثناء تسربها، مما ينتج عنه حمض الكربونيك ، وهو حمض ضعيف. [ 2 ] يتفاعل الماء الحمضي مع الصخور الرسوبية القابلة للذوبان، مما يؤدي إلى ذوبانها وتكوين الفراغات. [ 2 ] بمرور الوقت، تتسع هذه الفراغات وتتعمق، مما ينتج عنه كهوف وحفر انهيارية وبرك جوفية وينابيع. [ 3 ] [ 2 ] تحدث عمليات تكوين هذه السمات المورفولوجية الكارستية على مدى فترات زمنية جيولوجية طويلة؛ إذ يمكن أن يتراوح عمر الكهوف من مئات الآلاف إلى ملايين السنين. [ 4 ] بما أن الكهوف التي تضم أنظمة الكارست الأنشيلينية تتشكل من خلال ذوبان الصخور الأساسية عبر تسرب المياه، فقد تطورت أنظمة الكارست الأنشيلينية الحالية تقريبًا مع ذروة العصر الجليدي الأخير ، قبل حوالي 20,000 عام عندما كان مستوى سطح البحر أقل بنحو 120 مترًا مما هو عليه اليوم. [ 5 ] يمكن رؤية دليل على ذلك في التكوينات الكهفية ( الهوابط والصواعد )، وهي تكوينات كهفية أرضية لوحظت على عمق 24 مترًا في برك الأنشيلينية في برمودا وعلى عمق 122 مترًا في حفرة زرقاء في بليز . [ 1 ] تسبب التجاوز البحري بعد ذروة العصر الجليدي الأخير في تسرب المياه الجوفية المالحة إلى كهوف الكارست، مما أدى إلى تكوين أنظمة الأنشيلينية. في بعض أنظمة الأنشيلينية، تغطي عدسات من المياه العذبة بيئة المياه المالحة. [ 1 ] ينتج هذا عن تراكم المياه العذبة من مصادر جوية أو مياه جوفية فوق المياه المالحة المتداخلة، أو عن الإزاحة الرأسية للمياه العذبة من المياه المالحة المتداخلة. [ 5 ] تُلاحظ بقع بيضاء أفقية تشبه حلقات أحواض الاستحمام في الأجزاء المغمورة من كهف غرين باي، برمودا، مما يشير إلى وجود مناطق انتقالية قديمة بين المياه العذبة والمالحة عند مستوى سطح البحر المنخفض. [ 1 ]

التكوين البركاني

بركة بركانية ساحلية في محمية "أهيهي-كينا" الطبيعية على الساحل الجنوبي الغربي لجزيرة ماوي في هاواي.

تُعدّ الأنظمة الأنشيالينية شائعةً أيضاً في البيئات البركانية المافية الساحلية ، مثل جزر الكناري ، وجزر غالاباغوس ، وساموا ، وهاواي . وتُعتبر أنابيب الحمم البركانية الآلية الرئيسية لتكوين هذه الأنظمة في هذه البيئات البركانية. [ 4 ] تتشكل أنابيب الحمم البركانية أثناء ثوران حمم البازلت الباهويوي السائلة . فعندما تتدفق الحمم إلى أسفل، يتلامس الغلاف الجوي والأسطح الباردة مع السطح الخارجي للتدفق، مما يؤدي إلى تصلبه وتكوين قناة تستمر الحمم السائلة الداخلية في التدفق من خلالها. وإذا فرغت القناة المتصلبة من الحمم السائلة، ينتج عن ذلك أنبوب حمم بركانية. [ 6 ] تتدفق أنابيب الحمم البركانية نحو المناطق المنخفضة، وتتوقف عادةً عند وصولها إلى المحيط؛ ومع ذلك، يمكن أن تمتد أنابيب الحمم البركانية على طول قاع البحر، أو تتشكل من ثورات بركانية تحت سطح البحر، مما يُنشئ بيئات أنشيالينية. [ 4 ] تسربت المياه المالحة إلى العديد من أنابيب الحمم البركانية الساحلية خلال الغمر البحري الذي أعقب ذروة العصر الجليدي الأخير، مما أدى إلى تكوين العديد من البرك البركانية الأنشيلينية التي نراها اليوم. تتطور الأنظمة البركانية الأنشيلينية عادةً بشكل أسرع من الأنظمة الكارستية؛ في غضون آلاف إلى عشرات آلاف السنين، وذلك بسبب تكوينها السريع على سطح الأرض أو بالقرب منه، مما يجعلها عرضة لعمليات التعرية . [ 6 ]

تكوين الصدوع التكتونية

لاس جريتاس، جزيرة سانتا كروز، جزر غالاباغوس، الإكوادور

يُعدّ التصدع التكتوني في المناطق الساحلية عملية تكوين أقل شيوعًا للأنظمة الأنشيلينية. [ 4 ] في المناطق ذات النشاط البركاني والزلزالي، يمكن أن تتغلغل المياه الجوفية المالحة في الصدوع الموجودة في البيئات الساحلية، مما يؤدي إلى تكوين أنظمة أنشيلينية. تُلاحظ الصدوع التكتونية الساحلية المغمورة، والناتجة عن النشاط البركاني، في أيسلندا وجزر غالاباغوس، حيث تُعرف باسم "غرييتاس"، والتي تُترجم إلى "شقوق". [ 4 ] يمكن أن تتشكل الأنظمة الأنشيلينية المتصدعة أيضًا من عمليات الرفع التكتوني في المناطق الساحلية. تُعدّ منطقة صدع رأس محمد في إسرائيل بركة أنشيلينية نشأت عن زلزال عام 1968 نتيجة ارتفاع شعاب مرجانية متحجرة. نتج عن الزلزال صدعٌ انفتح على بُعد 150 مترًا تقريبًا من خط الساحل، وامتلأ بالمياه الجوفية المالحة، مما أدى إلى تكوين بركة أنشيلينية يصل عمقها إلى 14 مترًا. [ 7 ] كما تُشاهد برك المياه العميقة القريبة من البحر، والتي تشكلت نتيجة التصدع الناتج عن ارتفاع كتلة من الحجر الجيري المرجاني، في جزيرة نيوي في وسط المحيط الهادئ. [ 4 ]

عملية الهيدرولوجيا

تصف العمليات الهيدرولوجية كيفية انتقال المياه بين البركة والبيئة المحيطة بها. وتؤدي هذه العمليات مجتمعةً إلى تغيير الملوحة وتوزيع الكثافة الرأسي، مما يهيئ الظروف اللازمة لتطور المجتمعات البيئية. [ 8 ] ورغم أن كل نظام شبه بحري فريد من نوعه، فإن نموذج الصندوق يبسط العمليات الهيدرولوجية المتضمنة في كل نظام.

نموذج الصندوق

للتنبؤ بمتوسط ​​ملوحة بركة مياه ساحلية، يمكن اعتبار البركة صندوقًا متجانسًا. تعمل مصادر (مصارف) مختلفة على إضافة (إزالة) الماء وتغيير الملوحة. فيما يلي قائمة ببعض مصادر ومصارف المياه المالحة المهمة في البركة. [ 9 ]

  • تسرب مياه البحر إلى البركة (جنوب شرق): يتحكم الحاجز الفاصل بين البركة والمحيط في كمية مياه البحر المتسربة إليها. فإذا احتوى الحاجز على العديد من الكهوف أو كانت التربة ذات مسامية عالية، يسهل على البركة تبادل المياه مع مياه البحر. على سبيل المثال، تكون البرك القريبة من ساحل كونا أكثر ملوحة من البرك الداخلية. [ 10 ]
  • التبخر (E): يؤدي التبخر إلى إزالة الماء من البركة، مما يزيد من ملوحتها. وقد تكون الملوحة أعلى من ملوحة مياه المحيط في حالة التبخر الصلب. في البرك الضحلة التي لا تشهد تدفقًا كبيرًا لمياه البحر، تتسبب الظواهر الجوية، مثل مرور إعصار، في تقلبات كبيرة في الملوحة. [ 11 ]
  • ارتداد مياه المسبح إلى الركيزة (RE): يشبه هذا الارتداد تسرب مياه البحر، ولكنه يحدث في اتجاه مختلف. تمتص الركيزة المياه الكثيفة في القاع، مما يقلل من إجمالي الملح في المسبح.
  • الضخ التبخيري بواسطة محلول المحلول الملحي (EP): يعمل تأثير الضخ على الحد من التبخر. في حالات التبخر الشديد، تكون ملوحة الطين أعلى بكثير من ملوحة الماء فيه. يؤدي فرق الملوحة إلى عكس الضغط الأسموزي، مما يسمح بتدفق الماء منخفض الملوحة (الماء العذب أو ماء البحر) إلى محلول المحلول الملحي، وبالتالي إبطاء معدل التملح.
  • تدفق المياه العذبة (F): تأتي المياه العذبة من جريان المياه السطحية والمياه الجوفية. على سبيل المثال، بعد هطول أمطار غزيرة، تتدفق كميات كبيرة من المياه العذبة على السطح إلى البركة وتخفف من تركيز المياه المالحة.
  • نسبة مساحة سطح الماء إلى عمقه في حوض السباحة (S/D): تصف هذه النسبة معدل التبخر وحجم الماء الكلي. يتناسب التبخر طرديًا مع مساحة السطح. في حوض سباحة واسع وضحل، يؤدي التبخر إلى تركيز المحلول الملحي بشكل أسرع. [ 11 ]

نسبة التبخر وتبادل الماء مع المحيط،PS{\displaystyle PS}، مما يعني ما إذا كان الصندوق قد وصل إلى حالة توازن أم لا.

PS=1F+هـSهـ+هـP-Rهـ+Sد.{\displaystyle PS={\frac {1}{F}}+{\frac {E}{SE+EP-RE}}+{\frac {S}{D}}.}

على سبيل المثال، عندما يزيل التبخر (E أو S/D) المياه العذبة أسرع من تدفقها، تصبح الملوحة أعلى من ملوحة المحيط المحيط.PS∼1{\displaystyle PS\sim 1}تكون نسبة الملوحة قريبة من نسبة ملوحة المحيط المفتوح لأن تدفق الملح يعادل التبخر. إذا2>PS>1{\displaystyle 2>PS>1}، يكون حوض السباحة ميتاهاليني (~40 وحدة ملوحة عملية). إذاPS>2{\displaystyle PS>2}[ 9 ]​​​

التقسيم الطبقي

يُقدّم نموذج الصندوق تقديرًا للبيئة المالحة، لكنه لا يُشير إلى قوة طبقة الملوحة. ينبغي مراعاة عمق مدخل مياه البحر عند دراسة بنية الملوحة الرأسية. [ 12 ] في حوض يحتوي على مياه عذبة أو قليلة الملوحة، إذا اندفعت مياه البحر الأكثر كثافة بالقرب من السطح، فإنها تُقلّل من التطبق. مع ذلك، في السيناريو نفسه في حوض متعدد الملوحة، تُشكّل مياه البحر عدسة من المياه العذبة في الأعلى، مما يُعزّز التطبق ويُحتمل أن يُؤدّي إلى خلق بيئة ناقصة الأكسجين اعتمادًا على معدلات تفاعل الأكسجين.

الكيمياء الحيوية الجيولوجية

تتأثر كيمياء المياه في الأنظمة الأنشيلينية ارتباطًا مباشرًا بدرجة اتصالها بالمصادر البحرية والمياه العذبة المجاورة، فضلًا عن الفقدان بالتبخر. وتُحدد التركيبات الغذائية الرئيسية ( الكربون ، والنترات ، والفوسفات ، والسيليكات ) من المحيط ومصادر المياه الجوفية الدورات البيوجيوكيميائية في النظام الأنشيليني. وتتأثر هذه الدورات بالعمليات الهيدرولوجية للأنظمة الأنشيلينية، والتي تختلف باختلاف نوع وحجم ونسب تدفق المياه البحرية والمياه العذبة إلى النظام. وقد تصبح الأنظمة الأنشيلينية الأعمق، كالأحواض الكبيرة التي تُشبه البحيرات، ذات تدرج ملوحة عالٍ مع العمق. ويتكون السطح من مياه مالحة غنية بالأكسجين، تليها طبقة فاصلة واضحة بين الكثافة والتغير الكيميائي ، حيث تكون المياه أسفلها ذات ملوحة أعلى وتركيزات أكسجين مذاب أقل ( لاهوائية ). [ 8 ] ويُؤدي هذا التدرج في الملوحة والموارد الغذائية المتاحة إلى إنشاء تدرجات أكسدة واختزال مع العمق، مما يُمكن أن يدعم مجموعة متنوعة من المجتمعات الطبقية للكائنات الدقيقة والدورات البيوجيوكيميائية.

ظروف الأكسدة والاختزال

في الأنظمة الطبقية العميقة ، قد يرتبط الماء أسفل طبقة التغير الكيميائي بزيادة في كبريتيد الهيدروجين والفوسفات والأمونيوم المذابة ، وانخفاض في الكربون العضوي الجزيئي. [ 8 ] [ 13 ] يحدد التطبق الفيزيائي والكيميائي مسارات الأيض الميكروبي التي يمكن أن تحدث، ويخلق تطبقًا رأسيًا لعمليات الأكسدة والاختزال مع انخفاض الأكسجين مع العمق. تتميز المياه السطحية الغنية بالأكسجين بجهد اختزال موجب (Eh)، مما يعني وجود ظروف مؤكسدة للتنفس الهوائي. [ 13 ] تتميز طبقة التغير الكيميائي بجهد اختزال سالب (ظروف اختزال) وانخفاض توافر المغذيات من التنفس في الطبقات العليا، لذا تقوم البكتيريا الكيميائية التركيبية باختزال النترات أو الكبريتات للتنفس. [ 8 ] [ 14 ] تؤدي الإنتاجية في الطبقة السطحية وطبقة التغير الكيميائي إلى مياه عكرة، حيث تكون مستويات الأكسجين والضوء منخفضة في الأسفل، بينما تكون مستويات المغذيات غير العضوية المذابة عالية، مما يخلق مجتمعات من الكائنات الحية الدقيقة المختزلة الأخرى. [ 8 ]

تدوير المغذيات الفيزيائي

تتميز الأنظمة الأنشيلينية ذات الطبقات العالية، بحكم تعريفها، بقلة اختلاط المياه العكرة الناتج عن الرياح أو حركة المياه. [ 8 ] وبدلاً من ذلك، يُعتقد أن انتقال المغذيات إلى المياه السطحية ناتج عن تساقط المواد الجسيمية أسفل طبقة التغير الكيميائي، مما يؤدي إلى إزاحة المياه إلى الأعلى، وعن الحركة الرأسية للكائنات الحية المتحركة. [ 8 ] كما يُسهم دخول المغذيات والمواد العضوية من الجريان السطحي إلى المياه السطحية في دورة المغذيات في الأنظمة الأنشيلينية. [ 8 ] [ 14 ]

علم الأحياء

علم البيئة

تتميز الأنظمة الأنشيلينية بمجموعة متخصصة للغاية من الكائنات الحية ذات التكيفات المميزة. [ 1 ] يتحدد نوع الكائنات التي تسكن نظامًا معينًا بشكل كبير بوجود الضوء أو غيابه (برك أو كهوف). يوجد تنوع واسع من الطحالب والبكتيريا في الأنظمة الأنشيلينية، إلا أن عددًا قليلًا فقط من الأنواع يهيمن على موطن معين في وقت واحد. [ 15 ] تميل الأنظمة الأقرب إلى خط الساحل إلى التأثر بشكل أكبر بالعوالق النباتية والحيوانية البحرية التي تنتقل إليها عبر المياه الجوفية. أما الأنظمة الأبعد في الداخل، فتسيطر عليها طحالب المياه العذبة والرواسب الأرضية، ولكنها تُظهر تنوعًا محدودًا بشكل متزايد داخل مجتمعات الطحالب. [ 16 ] [ 17 ] نظرًا للطبيعة المؤقتة للعديد من الأنظمة الأنشيلينية وتوزيعها المحدود على سطح الأرض، فإن العديد من سكانها إما متكيفون جيدًا لتحمل نطاق واسع من الملوحة وظروف نقص الأكسجين، أو يتم إدخالهم عبر المد والجزر من الموائل البحرية المجاورة. [ 18 ] [ 17 ] الأنواع التي تسكن هذه الموائل هي أنواع عامة أو انتهازية لأنها تستغل ظروفًا لا يمكن تحملها بالنسبة لمعظم الأنواع الأخرى. [ 17 ]

القشريات

تُعدّ القشريات أكثر الكائنات وفرةً في الأنظمة البحرية شبه الساحلية. [ 1 ] يشمل التنوع البيولوجي للقشريات مجدافيات الأرجل ، وبرمائيات الأرجل ، وعشاريات الأرجل ، وأسكوثوراكيدا ، ومجموعة متنوعة من براغيث الماء . [ 18 ]

اللافقاريات غير القشرية

إسفنجات برميلية تتغذى بالترشيح على الشعاب المرجانية في الحفرة الزرقاء

تشمل المجموعات السائدة من اللافقاريات غير القشرية في الأنظمة شبه البحرية الإسفنجيات وغيرها من الكائنات التي تتغذى بالترشيح (الأكثر شيوعًا في الثقوب الزرقاء)، والتي تزدهر في أنظمة التدفق المعتدل حيث يعمل الهيكل بطريقة تضغط الماء وتجعل المواد العضوية الجسيمية أقل تخفيفًا، مما يحسن كفاءة التغذية بالترشيح. [ 19 ] غالبًا ما يُلاحظ هذا في "ضخ" الثقوب الزرقاء الهيدروديناميكي بواسطة ديدان توبيلاريا (الديدان المسطحة) وبطنيات الأقدام (القواقع والرخويات الأخرى). هناك أيضًا لافقاريات أخرى أصغر حجمًا غير قشرية، بما في ذلك شعيرات الفك (العوالق الحيوانية الشرهة). [ 20 ]

سمكة التترا المكسيكية، سمكة الكهوف العمياء. واحدة من الفقاريات القليلة التي تعيش في أعماق الكهوف الأنشيلينية.

المسابح الأنشيلينية

حصيرة الطحالب الزرقاء

لوحظ وجود كثافة سكانية عالية من الروبيان الجوفي في البرك شبه المالحة، تصل إلى مئات الأفراد لكل متر مربع. [ 21 ] تهاجر العديد من أنواع الروبيان الموجودة في هذه الأنظمة إلى البرك ومنها مع المد والجزر عبر نقطة اتصالها بمستوى المياه الجوفية. [ 20 ] يُفترض أنها تدخل البرك أثناء المد للتغذية وتعود للاختباء مع الجزر. [ 21 ] توجد مجموعة متنوعة من أنواع الأسماك في البرك شبه المالحة، ويشير وجودها عادةً إلى انخفاض أعداد الروبيان الجوفي وغياب الروبيان السطحي. [ 20 ] في هاواي، تُعد هذه البرك موطنًا لروبيان أوبايولا (الروبيان الهاوائي، هالوكاريدينا روبرا ). [ 22 ]

تُعتبر البرك الأنشيلينية نظامًا بيئيًا يجمع عناصر من المسطحات المائية السطحية قليلة الملوحة، والأنظمة الجوفية، والمناظر الطبيعية الأرضية، وعادةً ما تكون رطبة. [ 17 ] تعيش الطحالب المنتجة الأولية في عمود الماء وقاع البرك ، بينما يتأثر تنوعها وإنتاجيتها غالبًا بالعمر الجيولوجي والاتصال بالبحر. تُحدد الدراسات البيئية للبرك الأنشيلينية في كثير من الأحيان أنواعًا نادرة ومستوطنة إقليميًا ، بينما تكون المنتجات الأولية في هذه الأنظمة عادةً من الطحالب والبكتيريا. [ 18 ] في البرك الموجودة في غرب هاواي، تسود الحصائر السيانوبكتيرية، وهي سمة شائعة بين البرك الأنشيلينية الضحلة. [ 17 ] قد تُرسب هذه الحصائر الصفراء البرتقالية، الموجودة على الركيزة، معادن تُساهم في الترسيب الكلي للبركة. [ 17 ] بشكل عام، تميل البرك الأنشيلينية إلى أن تكون أعمق وأكثر ملوحة كلما اقتربت من خط الشاطئ. [ 17 ] كما تتميز هذه البيئات بدرجة عالية من التوطن، حيث تم وصف أكثر من 400 نوع متوطن خلال السنوات الخمس والعشرين الماضية. [ 18 ] وبالتالي، فإن تدهور هذه الموائل أو تدميرها يؤدي غالبًا إلى انقراض أنواع متعددة. [ 18 ] ويمكن أن تؤدي مسامية الطبقة التحتية إلى تسريع هذه العملية أو إبطائها، حيث تقلل الطبقة التحتية الأكثر مسامية من الترسيب نتيجة لزيادة الاتصال الهيدرولوجي مع مستوى المياه الجوفية، مما قد يؤثر بشكل كبير على الأنواع القادرة على البقاء في البرك شبه المالحة. [ 17 ]

الكهوف الأنشيلينية

في أعماق أنظمة الكهوف شبه البحرية، يمنع نقص الطاقة من الإشعاع الشمسي عملية التمثيل الضوئي. غالبًا ما تُصنف هذه الأنظمة الكهفية المظلمة على أنها ذات رواسب دخيلة، لأن المصدر الرئيسي للمواد العضوية فيها يأتي من خارج النظام. [ 23 ] بعبارة أخرى، تعتمد أنظمة الكهوف في نهاية المطاف على الإشعاع الشمسي لتوفير معظم موادها العضوية، ولكنها تتشكل في مكان آخر. مع ذلك، قد تُغير الأبحاث الجديدة حول التغذية الكيميائية الذاتية للكهوف هذا النموذج، مع اعتماد أكبر على الميكروبات المختزلة للكبريتات والميثانوجينات. [ 24 ] في كلتا الحالتين، يُلاحظ تراكم المواد الجسيمية بشكل كبير عند الحد الفاصل بين الملوحة 2 و0 وحدة ملوحة عملية . [ 15 ] كما يُلاحظ تركيز الجسيمات العضوية عند الحدود الملحية في أنظمة مصبات الأنهار الأخرى، مع ارتفاع تركيزات الجسيمات عند أقصى عكارة في مصبات الأنهار . [ 25 ]

تُظهر الحيوانات التي تعيش حصريًا في المنطقة المظلمة من الكهوف الأنشيلينية تكيفاتٍ مرتبطة بانخفاض الضوء والغذاء، وغالبًا ما تُصنف ضمن حيوانات المياه الجوفية . [ 18 ] تتميز الأنظمة الأنشيلينية بتقييد تدفقات الماء والمغذيات والكائنات الحية داخلها وخارجها. تفتقر العديد من الكائنات الحية في الكهوف الأنشيلينية إلى الصبغة؛ فقد تطورت لتوفير الطاقة من خلال عدم تكوين الخلايا الصبغية . ومن التكيفات الأخرى الناتجة عن نقص الإشعاع الشمسي أن العديد من هذه الكائنات لا تمتلك عيونًا، وهي عُضية تستهلك طاقةً كبيرةً لم تعد بحاجة إليها. مع ذلك، تختلف حيوانات المياه الجوفية اختلافًا كبيرًا عن كائنات أعماق البحار، التي احتفظ معظمها بعيونها وطورها لرؤية التلألؤ البيولوجي ، وربما إشعاع تشيرينكوف، في بيئاتها المظلمة. لا توجد حتى الآن كائنات حية معروفة تعيش في المياه الجوفية وتتمتع بخاصية التلألؤ البيولوجي ، على الرغم من شيوع هذا التكيف في أنظمة مظلمة أخرى. [ 26 ]

إلى جانب وفرة الضوء، توجد مجموعة واسعة من المعايير الجيوكيميائية التي تؤثر على بيولوجيا وبيئة هذه الأنظمة. ولعل أبرزها وأكثرها شيوعًا هو التدرج الملحي القوي. فبينما تتكون بعض الأنظمة شبه البحرية من مياه مالحة بالكامل (مثل الثقوب الزرقاء )، غالبًا ما تحتوي أنظمة أخرى داخلية (مثل الكهوف الجوفية ) على عدسة من المياه العذبة تمتد لمئات الأقدام أو لأميال تحت سطح الأرض حتى تصل إلى سطح المحيط. ولا يقتصر دور التدرج الملحي على كونه حاجزًا ماديًا في الكثافة، بل يعمل أيضًا كعامل تقسيم بيئي يفصل هذه الأنظمة إلى كائنات دقيقة الملوحة وكائنات واسعة الملوحة ، حيث تتمتع الأخيرة بميزة تنافسية تتمثل في قدرتها على التنقل بين هذين النوعين من البيئات. [ 18 ] في العديد من المواقع ذات خطوط العرض المنخفضة، حيث توجد غالبية هذه الأنظمة، تكون درجة حرارة مياه البحر المتداخلة أعلى بكثير من درجة حرارة المياه العذبة الجوفية . وبسبب التباين بين دفء مياه البحر وبرودة المياه الجوفية، قد ترتفع درجة حرارة النظام شبه البحري مع العمق والاختراق، مما يؤثر على معدلات النمو والتنفس. [ 1 ]

الاستغلال والحفظ

قنديل البحر في بحيرة أنشيلين في ميكرونيزيا

جذبت التنوعات الفريدة والنادرة للأنواع الموجودة في المياه الضحلة الساحلية السياح والغواصين من جميع أنحاء العالم. وتلعب السياحة الناتجة عن هذه المياه في برمودا دورًا هامًا في اقتصادها. [ 27 ] وتشتهر بحيرات بالاو بوفرة قناديل البحر فيها، حتى أنها حظيت بفيلم روائي طويل بتقنية آيماكس بعنوان "البحر الحي". [ 28 ]

مع ذلك، أدى النشاط السياحي والاستغلال المباشر للأنظمة البحرية الساحلية إلى تدهور صحتها البيئية. فقد تدهورت أو فُقد ما يقارب 90% من موائلها البحرية الساحلية في هاواي نتيجةً للتنمية وإدخال أنواع غريبة. [ 29 ] وتُعدّ هذه الأنظمة حاليًا من أكثر الموائل المهددة في الأرخبيل. [ 29 ] وقد أدى التلوث الناتج عن السياحة إلى انقراض القشريات في كهف سيبون في كافات. [ 27 ] كما تُستغل بعض هذه الأنظمة لاستخراج الحجر الجيري المستخدم في البناء. [ 18 ] ويؤدي هذا التعدين إلى انهيار وتدمير الكهوف البحرية الساحلية. وقد استغل سكان القرى الساحلية المحيطة بحيرات خليج ها لونغ البحرية لأغراض الصيد وتربية الأحياء المائية. [ 30 ] كما تُملأ البرك البحرية الساحلية عمدًا لأغراض التنمية. [ 18 ] وقد ثبت أن تيارات المد والجزر تجرف النفايات إلى مناطق غير مستكشفة من الحفر الزرقاء في جزر البهاما. [ ١٨ ] تُستخدم بعض الكهوف في برمودا وجزر الكناري ومايوركا كآبار أمنيات، مما يزيد من تركيز النحاس ويُعتقد أنه سبب انخفاض أعداد جراد البحر القرفصاء ( Munidopsis polymorpha) . [ ١٨ ] كما يُحدث غواصو الكهوف آثارًا سلبية غير مقصودة على هذه الموائل باستخدامهم المصابيح اليدوية التي تُمكّن أسماكًا مثل Astyanax fasciatus من التغذي على فرائس يصعب الوصول إليها. [ ١٨ ] بالإضافة إلى ذلك، يُمكن أن يُؤدي الغوص في الكهوف إلى تغيير التركيب الكيميائي للماء في بيئات الكهوف التي تعاني عادةً من نقص الأكسجين، وذلك عن طريق إدخال الأكسجين. [ ١٨ ]

أحواض المياه الضحلة المحمية في هاواي

نظراً لارتفاع نسبة الأنواع المستوطنة في هذه البيئات ومحدودية انتشارها العالمي، فإن العديد من الأنواع في الأنظمة البحرية الساحلية معرضة لخطر الانقراض. [ 18 ] يوجد 25 نوعاً مدرجاً على القائمة الحمراء للاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة في برمودا، وأنواع أخرى مدرجة على القائمة المكسيكية للأنواع المهددة بالانقراض في يوكاتان. [ 18 ] تشكل الأنواع الدخيلة أو المُدخلة أيضاً تهديداً كبيراً للصحة البيئية للأنظمة البحرية الساحلية. قد تُدخل هذه الأنواع عمداً لأغراض الصيد أو الترفيه، أو عن غير قصد من معدات الغواصين الترفيهيين. [ 31 ] في فيتنام، أُدخلت السلاحف البحرية الخضراء إلى البرك البحرية الساحلية لممارسة طقوس روحانية واستهلاكها. [ 31 ] يُعد إدخال الأنواع الدخيلة عاملاً رئيسياً في تدهور الموائل البحرية الساحلية في هاواي. [ 29 ]

اتُخذت إجراءات سياسية وإدارية لحماية صحة هذه البيئات. ففي هاواي، يراقب برنامج منطقة وايكولوا للحفاظ على المياه الضحلة (WAPPA) جودة المياه في البيئات الساحلية، بما في ذلك البرك الضحلة. [ 17 ] ولا تزال الأدلة قليلة على حساسية الحياة البرية في هذه البرك لتغيرات جودة المياه، إلا أنها قد تكون أكثر عرضة للخطر نتيجةً لزيادة استغلال البرك لأغراض ترفيهية بسبب سهولة الوصول إليها نتيجةً للتطور السياحي. [ 17 ] كما تُبذل جهودٌ للحفاظ على البيئة في ماوي وشبه جزيرة سيناء لحماية الموائل الضحلة في تلك المناطق. [ 27 ]

بحث مستمر

غواص كهوف في نظام كارستي أنشيليني. تسمح خزانات الوقود الجانبية على كل جانب بمزيد من الاستكشاف.

الغوص في الكهوف

تُعدّ الغوص في الكهوف الطريقة الأساسية لدراسة واستكشاف الأجزاء الجوفية من الأنظمة الكهفية البحرية . وباستخدام تقنيات متخصصة للغاية، يتنقل الغواصون في البيئة الشاسعة فوق الكهوف لرسم خرائط تفصيلية للخزانات الجوفية، وجمع عينات بيولوجية وجيولوجية وكيميائية متنوعة، وتتبع التدفقات المائية. وقد ساهمت التطورات في تقنيات الغوص في الكهوف، مثل أجهزة الغوص العميق وأجهزة إعادة التنفس ، في تسهيل جمع البيانات في أعماق أنظمة الكهوف مع تقليل الأثر البيئي.

تغير المناخ

يُحدّ من فهم العمليات الهيدرولوجية التي تنطوي عليها الهندسة المعقدة للأنظمة الأنشيالينية، مما يستلزم إجراء العديد من الدراسات لتقدير أو نمذجة العمليات التي يُعتقد أنها تُسهم في الخصائص الفيزيائية والكيميائية للنظام. [ 14 ] وتتناول دراسات أحدث تصنيف التغيرات في التنوع البيولوجي والخصائص الفيزيائية للأنظمة الأنشيالينية في ظل تغير المناخ. ويُعدّ التنبؤ بكيفية تأثير ارتفاع مستوى سطح البحر الناتج عن تغير المناخ على تكوين الأنظمة الأنشيالينية وصحتها في المستقبل القريب مجالًا بحثيًا نشطًا حاليًا. [ 32 ] [ 33 ]

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 إيليف ، توماس م (يناير 1987). "ملاحظات حول بيولوجيا وجيولوجيا الكهوف الأنشيلينية" . المؤتمر: وقائع الندوة الثالثة حول جيولوجيا جزر البهاما : 73-80 - عبر ResearchGate.
  2. 1 2 3 فيني، جورج؛ دوشين، هارفي؛ كروفورد، نيكولاس سي؛ غروفز، كريستوفر جي؛ هوبيرت، جورج إن؛ كاستنينغ، إرنست إتش؛ أولسون، ريك؛ ويلر، بيتي جي (2001). العيش مع الكارست: أساس هش (ملف PDF) . المعهد الجيولوجي الأمريكي. ISBN 0-922152-58-6.
  3. ↑ فارانت، أندرو؛ وودز، مارك؛ بيرت، إيلين؛ بيلكينغتون، شارون؛ نايت، جون (2022). "كيف تتشكل الكهوف" . هيئة المسح الجيولوجي البريطانية.
  4. 1 2 3 4 5 6 إيليف، توماس م؛ بيشوب، رينيه (2007). موسوعة أنظمة دعم الحياة (EOLSS)؛ التكيفات مع الحياة في الكهوف البحرية . أكسفورد، المملكة المتحدة: اليونسكو، ناشرو EOLSS. ص 1-26 . 
  5. 1 2 فان هينجستوم، بيتر جيه؛ كريسويل، جاك إن؛ ميلن، جلين إيه؛ إيليف، توماس إم. (15 أغسطس 2019). "تطور موائل الكهوف الأنشيلينية ومصبات الأنهار الكارستية الجوفية منذ العصر الجليدي الأخير" . التقارير العلمية . 9 (1): 11907. Bibcode : 2019NatSR...911907V . doi : 10.1038/ s41598-019-48058-8 . ISSN 2045-2322 . PMC 6695480. PMID 31417111 .   
  6. 1 2 مارتينيز، أليخاندرو؛ Gonzalez، Brett C. (2018)، “الموائل الأنشيلية البركانية في لانزاروت” ، باللغة المولدوفية، أوانا تيودورا؛ كوفاتش، أوبومير؛ هالس ، ستيوارت (محرران)، علم بيئة الكهف ، Cham: Springer International Publishing، الصفحات من 399 إلى 414، دوى : 10.1007/978-3-319-98852-8_19 ، ISBN  978-3-319-98852-8تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 نوفمبر 2022
  7. ↑ هولثويس، إل بي (1973). "الروبيان الكاريدي الموجود في برك المياه المالحة المغلقة في أربعة مواقع في غرب المحيطين الهندي والهادئ (شبه جزيرة سيناء، وجزيرة فونافوتي المرجانية، وجزر ماوي وهاواي)، مع وصف جنس جديد وأربعة أنواع جديدة" . مجلة علم الحيوان . 128 (1): 1-48 .
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 هامر، دبليو إم؛ جيلمر، آر دبليو؛ هامر، بي بي (1982). "الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية لبحيرة كبريتيدية مالحة طبقية في بالاو: خصائص بحيرة الكبريتيد" . علم البحيرات والمحيطات . 27 (5): 896-909 . doi : 10.4319/lo.1982.27.5.0896 .
  9. 1 2 بور، فرانسيس د. (1985). "برك المياه المالحة - علم الأحياء المائية المقارن". في فريدمان، جيرالد م.؛ كرومبين، وولفغانغ إي. (محرران). النظم البيئية شديدة الملوحة: سبخة غافيش . دراسات بيئية. المجلد 53. برلين، هايدلبرغ: سبرينغر. ص 136-144 . doi : 10.1007/978-3-642-70290-7_9 . ISBN   978-3-642-70290-7.
  10. ↑ بروك، ريتشارد إي.؛ نوريس، جيمس إي.؛ زيمان، ديفيد أ.؛ لي، مايكل ت. (1987). "خصائص جودة المياه في البرك شبه البحرية في كونا، ساحل هاواي". علوم المحيط الهادئ . hdl : 10125/1034 . ISSN 0030-8870 . 
  11. 1 2 جاريكي، ليانا؛ ووكي، مايك (27 فبراير 2006). "التغيرات الهيدرولوجية والملوحة في أحواض الملح في جزر العذراء البريطانية" . أنظمة الملح . 2 (1): 2. doi : 10.1186/1746-1448-2-2 . ISSN 1746-1448 . PMC 1413541. PMID 16504156 .   
  12. ↑ توماس، مارتن ل. هـ؛ إيكنز، كاثلين إي؛ لوغان، آلان (1991-01-01). "الخصائص الفيزيائية للبرك الأنشيلينية في برمودا" . نشرة علوم البحار . 48 (1): 125-136 .
  13. 1 2 همفريز، دبليو إف (1999). "الخصائص الفيزيائية والكيميائية وتثبيت الطاقة في حفرة بوندرا، وهي بيئة شبه ساحلية في شمال غرب أستراليا" . مجلة الجمعية الملكية لغرب أستراليا . 82 : 89-98 .
  14. 1 2 3 بولمان، جيه دبليو؛ إيليف، تي إم؛ سيفوينتيس، إل إيه (1997). "دراسة النظائر المستقرة لدورة المواد العضوية وبيئة النظام البيئي لكهف أنشيليني" . سلسلة التقدم في علم البيئة البحرية . 155 : 17-27 . رمز Bibcode : 1997MEPS..155...17P . doi : 10.3354/meps155017 . ISSN 0171-8630 . 
  15. 1 2 سانشيز، مالينالي؛ ألكوسير، خافيير (2002). "العوالق النباتية في السينوتات والكهوف الأنشيلينية على طول تدرج المسافة من الساحل الشمالي الشرقي لولاية كوينتانا رو، شبه جزيرة يوكاتان" . هيدروبيولوجيا . 467 ( 1-3 ): 79-89 . Bibcode : 2002HyBio.467...79S . doi : 10.1023/A:1014936714964 . S2CID 7058377 – عبر Springer Link. 
  16. ^ وينكلر ، نوربرت (29-01-2021). "جنس جديد وثلاثة أنواع جديدة من الجمبري الكاريدي (القشريات: عشاري الأرجل) من الحجر الجيري الحجري الحجري في العصر الجوراسي العلوي في سولنهوفن (جنوب ألمانيا)" . New Jahrbuch für Geologie und Paläontologie - Abhandlungen . 299 (1): 49– 70. بيب كود : 2021NJGPA.299...49W . دوى : 10.1127/njgpa/2021/0954 . ردمك 0077-7749 . S2CID 234095653 .  
  17. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 بروك، ريتشارد إي.؛ كام، آلان كيه إتش (1997). "الخصائص البيولوجية وخصائص جودة المياه للموارد شبه الساحلية في منتزه كالوكو-هونوكوهو التاريخي الوطني" . وحدة دراسات موارد المنتزهات الوطنية التعاونية، جامعة هاواي في مانوا، قسم علم النبات . hdl : 10125/7396 .
  18. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 إيليف، توماس (2009). "اكتشافات الغوص العالمية لحيوانات أحفورية حية من أعماق الكهوف البحرية والكهوف شبه الساحلية" . مساهمات سميثسونيان في العلوم البحرية . 38 : 269-280 . doi : 10.5479/si.01960768.38.269 .
  19. ↑ فوغل، ستيفن (1996). الحياة في السوائل المتحركة . برينستون بيبرباكس. ISBN 0691026165.
  20. 1 2 3 كورنيكر، لويس س.؛ إيليف، توماس م. (1989). "قشريات الأوستراكودا (Myodocopina، Cladocopina، Halocypridina) من كهوف أنشيالين في برمودا" . مساهمات سميثسونيان في علم الحيوان (475): 1-88 . doi : 10.5479/si.00810282.475 . ISSN 0081-0282 . 
  21. 1 2 بروك، ر. إي، وكام، أ. ك. (1997). الخصائص البيولوجية وخصائص جودة المياه للموارد الأنشيلينية في منتزه كالوكو-هونوكوهو التاريخي الوطني.
  22. ↑ "المخلوق المذهل!" . www.fukubonsai.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-02-2023 .
  23. ↑ ساويكي، توماس (5 يوليو 2012). "الكهوف الأنشيلينية وبيئتها" . GUE .
  24. ↑ برانكوفيتز، ديفيد؛ بولمان، جون (2017). "حلقة ميكروبية تعمل بالميثان والكربون العضوي المذاب تدعم نظامًا بيئيًا لمصب نهري استوائي تحت الأرض" . نيتشر كوميونيكيشنز . 8 (1): 1835. Bibcode : 2017NatCo...8.1835B . doi : 10.1038/s41467-017-01776-x . PMC 5703975. PMID 29180666 .  
  25. ↑ تايلور، نيكي؛ كوديلا، راف (2021). "التباين المكاني للرواسب العالقة في خليج سان فرانسيسكو، كاليفورنيا" . الاستشعار عن بعد . 13 (22): 4625. Bibcode : 2021RemS...13.4625T . doi : 10.3390/rs13224625 .
  26. ↑ موبلي، كورتيس؛ بوس، إيمانويل (2021). أوشن أوبتكس . كورتيس موبلي. ص 90. 
  27. 1 2 3 سكيت، بوريس (مايو 1996). "بيئة الكهوف شبه المالحة" . اتجاهات في علم البيئة والتطور . 11 (5): 221-225 . Bibcode : 1996TEcoE..11..221S . doi : 10.1016/0169-5347(96)20031-x . ISSN 0169-5347 . PMID 21237818 .  
  28. ↑ داوسون، مايك ن.؛ مارتن، لورا إي.؛ بنلاند، لوليتا ك. (2001)، "أسراب قناديل البحر، والسياح، والطفل المسيح" ، ازدهار قناديل البحر: الأهمية البيئية والاجتماعية ، دوردريخت: سبرينغر هولندا، ص 131-144 ، doi : 10.1007/978-94-010-0722-1_12 ، ISBN  978-94-010-3835-5تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 نوفمبر 2022
  29. سانتوس ، سكوت ر.؛ ويز، ديفيد أ. (نوفمبر 2011). "الصخور والساعات : ربط التاريخ الجيولوجي ومعدلات التمايز الجيني في الكائنات الحية البحرية" . هيدروبيولوجيا . 677 (1): 53-64 . Bibcode : 2011HyBio.677...53S . doi : 10.1007/s10750-010-0588-x . ISSN 0018-8158 . S2CID 45696859 .  
  30. ^ عزيني، فرانشيسكا؛ كالسيناي، باربرا؛ سيرانو، كارلو؛ بيفيستريلو، جورجيو؛ بانسيني، ماوريتسيو (2007). "إسفنج البحيرات الكارستية البحرية وساحل جزر خليج ها لونج (شمال فيتنام)" (PDF) . Custodia MR، Lobo-Hajdu G، Hajdu e، Muricy G، Porifera Research: الابتكار في مجال التنوع البيولوجي والاستدامة. ريو دي جانيرو : 157- 164.
  31. 1 2 بيكينغ، ليونتين إي.؛ رينيما، ويليم؛ سانتودومينغو، ناديزدا ك.؛ هوكسيما، بيرت دبليو.؛ توتي، يوسفين؛ دي فونغد، نيكول جيه. (2011). "الأحواض الداخلية المكتشفة حديثًا في إندونيسيا تكشف عن تنوع بيئي عالٍ في الأنظمة شبه البحرية" . هيدروبيولوجيا . 677 (1): 89-105 . Bibcode : 2011HyBio.677...89B . doi : 10.1007/s10750-011-0742-0 . ISSN 1573-5117 . S2CID 20943545 .  
  32. ↑ ماراك، ليزا (2016-05-01). "نمذجة التحولات المحتملة في موائل البرك البحرية في هاواي وتوزيع الأسماك الدخيلة نتيجة لارتفاع مستوى سطح البحر" . مصبات الأنهار والسواحل . 39 (3): 781-797 . Bibcode : 2016EstCo..39..781M . doi : 10.1007/s12237-015-0025-5 . ISSN 1559-2731 . S2CID 83464551 .  
  33. ↑ ماراك، ليزا؛ ويغينز، تشاد؛ مارا، جون جيه؛ جينز، عائشة؛ موست، ريبيكا؛ فالينسكي، كيم؛ كونكلين، إريك (أبريل 2021). "تقييم الاستجابة المكانية والزمانية للنظم البيئية البحرية الضحلة التي تتغذى على المياه الجوفية لارتفاع مستوى سطح البحر لإدارة المناطق الساحلية" . الحفاظ على البيئة المائية: النظم البيئية البحرية والمياه العذبة . 31 (4): 853-869 . Bibcode : 2021ACMFE..31..853M . doi : 10.1002/aqc.3493 . ISSN 1052-7613 . S2CID 234009634 .