المنطقة الميتة (علم البيئة)

تُظهر الدوائر الحمراء موقع وحجم العديد من المناطق الميتة (في عام 2008). وتشير النقاط السوداء إلى مناطق ميتة ذات حجم غير معروف. وقد ازداد حجم وعدد المناطق الميتة البحرية - وهي مناطق تنخفض فيها نسبة الأكسجين المذاب في المياه العميقة إلى درجة لا تسمح للكائنات البحرية بالبقاء على قيد الحياة (باستثناء بعض أنواع البكتيريا المتخصصة) - خلال نصف القرن الماضي. [ 1 ]

المناطق الميتة هي مناطق منخفضة الأكسجين في محيطات العالم وبحيراته الكبيرة . يحدث نقص الأكسجين عندما ينخفض ​​تركيز الأكسجين المذاب إلى 2 ملغم/لتر أو أقل. [2] عندما تتعرض مسطحات المياه لنقص الأكسجين، تبدأ النباتات والحيوانات المائية بتغيير سلوكها للوصول إلى مناطق مائية ذات مستويات أكسجين أعلى. بمجرد أن ينخفض ​​تركيز الأكسجين المذاب إلى أقل من 0.5 ملغم / لتر في مسطح مائي ، يحدث نفوق جماعي. مع هذا التركيز المنخفض للأكسجين المذاب، تعجز هذه المسطحات المائية عن دعم الحياة المائية التي تعيش فيها. [ 3 ] تاريخيًا، كانت العديد من هذه المواقع تحدث بشكل طبيعي. ومع ذلك، في سبعينيات القرن الماضي، بدأ علماء المحيطات بملاحظة ازدياد حالات واتساع المناطق الميتة. تحدث هذه المناطق بالقرب من السواحل المأهولة ، حيث تتركز الحياة المائية بشكل كبير.  

تأثرت المناطق الساحلية، مثل بحر البلطيق وشمال خليج المكسيك وخليج تشيسابيك ، بالإضافة إلى المسطحات المائية المغلقة الكبيرة كبحيرة إيري ، بنقص الأكسجين نتيجة التخثث . وتُضخ كميات زائدة من المغذيات إلى هذه الأنظمة عبر الأنهار، قادمة في نهاية المطاف من مياه الصرف الحضري والزراعي، ويتفاقم الوضع بسبب إزالة الغابات. وتؤدي هذه المغذيات إلى إنتاجية عالية تُنتج مواد عضوية تترسب في القاع وتُستهلك. ويستهلك تنفس هذه المواد العضوية الأكسجين، مما يُسبب نقص الأكسجين أو انعدامه .

أفاد برنامج الأمم المتحدة للبيئة بوجود 146 منطقة ميتة في محيطات العالم عام 2004، حيث لم يعد بالإمكان دعم الحياة البحرية بسبب انخفاض مستويات الأكسجين. بعض هذه المناطق كانت صغيرة جدًا، لا تتجاوز مساحتها كيلومترًا مربعًا واحدًا  (0.4 ميل مربع )، بينما غطت أكبر منطقة ميتة مساحة 70,000 كيلومتر مربع (27,000 ميل مربع ). وفي دراسة أجريت عام 2008، تم إحصاء 405 مناطق ميتة حول العالم. [ 4 ] [ 2 ] 

الأسباب

غالباً ما تحدث المناطق الميتة بسبب تحلل الطحالب أثناء ازدهارها ، مثل هذه المنطقة قبالة ساحل لا جولا، سان دييغو، كاليفورنيا .
يؤثر المناخ بشكل كبير على نمو وتراجع المناطق الميتة بيئيًا. فخلال فصل الربيع، ومع ازدياد هطول الأمطار، تتدفق كميات أكبر من المياه الغنية بالمغذيات إلى مصب نهر المسيسيبي. [ 5 ] وفي الوقت نفسه، ومع ازدياد سطوع الشمس خلال فصل الربيع، يزداد نمو الطحالب في المناطق الميتة بشكل ملحوظ. وفي فصل الخريف، تبدأ العواصف الاستوائية بالهبوب على خليج المكسيك ، مما يؤدي إلى تفتيت هذه المناطق الميتة، وتتكرر الدورة نفسها في فصل الربيع.

يمكن أن تنجم المناطق الميتة المائية والبحرية عن زيادة المغذيات (وخاصة النيتروجين والفوسفور) في الماء، وهي ظاهرة تُعرف باسم التخثث . تُعد هذه المغذيات اللبنات الأساسية للكائنات وحيدة الخلية الشبيهة بالنباتات التي تعيش في عمود الماء، والتي يحد من نموها جزئيًا توافر هذه المواد. مع ازدياد توافر المغذيات، تمتلك الكائنات المائية وحيدة الخلية (مثل الطحالب والبكتيريا الزرقاء) الموارد اللازمة لتجاوز حد نموها السابق والبدء في التكاثر بمعدل أُسّي. يؤدي النمو الأُسّي إلى زيادات سريعة في كثافة أنواع معينة من هذه العوالق النباتية ، وهي ظاهرة تُعرف باسم ازدهار الطحالب . [ 6 ]

حذر عالم البحيرات ديفيد شيندلر ، الذي أدت أبحاثه في منطقة البحيرات التجريبية إلى حظر الفوسفات الضار في المنظفات، من ازدهار الطحالب والمناطق الميتة.

لم تختفِ ظاهرة ازدهار الطحالب القاتلة للأسماك التي دمرت البحيرات العظمى في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي؛ بل امتدت غربًا إلى عالم قاحل حيث يُرهق البشر والصناعة والزراعة جودة المياه العذبة الشحيحة المتوفرة هنا بشكل متزايد... هذه ليست مشكلة تقتصر على البراري. فالتوسع العالمي للمناطق الميتة الناجمة عن ازدهار الطحالب يتزايد بسرعة. [ 7 ]

تشمل المجموعات الرئيسية للطحالب البكتيريا الزرقاء ، والطحالب الخضراء ، والسوطيات الدوارة ، والكوكوليثوفورات ، والدياتومات . يؤدي ازدياد مدخلات النيتروجين والفوسفور عمومًا إلى ازدهار البكتيريا الزرقاء. أما الطحالب الأخرى فتُستهلك، وبالتالي لا تتراكم بنفس القدر الذي تتراكم به البكتيريا الزرقاء. لا تُعدّ البكتيريا الزرقاء غذاءً جيدًا للعوالق الحيوانية والأسماك، ولذا تتراكم في الماء، ثم تموت، ثم تتحلل. يؤدي التحلل البكتيري لكتلتها الحيوية إلى استهلاك الأكسجين في الماء، مما يخلق حالة نقص الأكسجين .

يمكن أن تنشأ المناطق الميتة بفعل عوامل طبيعية وبشرية . تشمل الأسباب الطبيعية ظاهرة صعود المياه الساحلية، وتغيرات الرياح، وأنماط دوران المياه. أما العوامل البيئية الأخرى التي تحدد حدوث المنطقة الميتة أو شدتها فتشمل فترات بقاء المياه الطويلة، وارتفاع درجات الحرارة، وارتفاع مستويات اختراق ضوء الشمس لعمود الماء. [ 8 ]

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتسبب الظواهر المحيطية الطبيعية في نقص الأكسجين في أجزاء من عمود الماء. فعلى سبيل المثال، تحتوي المسطحات المائية المغلقة، مثل المضائق البحرية أو البحر الأسود ، على عتبات ضحلة عند مداخلها، [ 9 ] مما يؤدي إلى احتجاز المياه فيها لفترات طويلة. وقد انخفضت تركيزات الأكسجين في شرق المحيط الهادئ الاستوائي وشمال المحيط الهندي، ويُعتقد أن ذلك يعود إلى المناطق التي تشهد أدنى مستويات دوران المياه لتعويض الأكسجين المستهلك. [ 10 ] وتُعرف هذه المناطق أيضًا باسم مناطق الحد الأدنى للأكسجين (OMZ). وفي كثير من الحالات، تكون مناطق الحد الأدنى للأكسجين دائمة أو شبه دائمة.

تشير بقايا الكائنات الحية الموجودة في طبقات الرواسب قرب مصب نهر المسيسيبي إلى أربع حالات نقص أكسجين قبل ظهور الأسمدة الكيميائية. وفي هذه الطبقات، تُعدّ الأنواع المُتحمّلة لنقص الأكسجين أكثر البقايا انتشارًا. وتتوافق الفترات الزمنية التي تُشير إليها سجلات الرواسب مع السجلات التاريخية لتدفق النهر المرتفع التي سجلتها الأجهزة في فيكسبيرغ، مسيسيبي .

قد تُساهم التغيرات في دوران المحيطات الناجمة عن تغير المناخ المستمر في زيادة أو تفاقم أسباب أخرى لانخفاض الأكسجين في المحيط. [ 11 ] وقد أظهرت الدراسات العلمية لعمود الماء والرياح وأنماط التصريف بالقرب من مصبي نهري المسيسيبي وأتشافالايا تبادلات معينة للمياه القاعية في الجرف القاري بين تكساس ولويزيانا، والتي قد تؤثر على ديناميكيات المنطقة الميتة. [ 12 ]

تشمل الأسباب البشرية استخدام الأسمدة الكيميائية وما يترتب عليها من وجودها في مياه الجريان السطحي والمياه الجوفية، وتصريف مياه الصرف الصحي مباشرةً في الأنهار والبحيرات، وتسرب المغذيات إلى المياه الجوفية من كميات كبيرة ومتراكمة من مخلفات الحيوانات. ويُعتبر استخدام الأسمدة الكيميائية السبب الرئيسي للمناطق الميتة حول العالم نتيجة الأنشطة البشرية. ومع ذلك، يمكن أن يُساهم جريان مياه الصرف الصحي، واستخدام الأراضي الحضرية، والأسمدة أيضًا في ظاهرة التخثث. [ 13 ]

في أغسطس/آب 2017، أشار تقرير إلى أن صناعة اللحوم الأمريكية ونظامها الاقتصادي الزراعي مسؤولان بشكل رئيسي عن أكبر منطقة ميتة في خليج المكسيك على الإطلاق . [ 14 ] وقد أدى جريان مياه التربة ونتراتها المتسربة ، والتي تفاقمت بسبب ممارسات إدارة الأراضي الزراعية والحرث، فضلاً عن استخدام السماد العضوي والأسمدة الكيميائية ، إلى تلوث المياه من قلب الولايات المتحدة إلى خليج المكسيك. ويُستخدم جزء كبير من مخلفات النباتات من المحاصيل المزروعة في هذه المنطقة كمكونات علفية رئيسية في إنتاج لحوم الحيوانات لشركات الأعمال الزراعية، مثل تايسون وسميثفيلد فودز . [ 15 ] وأكثر من 86% من علف الماشية غير صالح للاستهلاك البشري. [ 16 ]

تشمل المناطق الميتة البارزة في الولايات المتحدة منطقة شمال خليج المكسيك، [ 5 ] المحيطة بمصب نهر المسيسيبي، والمناطق الساحلية في شمال غرب المحيط الهادئ، ونهر إليزابيث في فرجينيا بيتش، وقد ثبت أن جميعها ظواهر متكررة خلال السنوات القليلة الماضية. وعلى مستوى العالم، ظهرت مناطق ميتة في البحار القارية، مثل بحر البلطيق ، ومضيق كاتيغات ، والبحر الأسود، وخليج المكسيك، وبحر الصين الشرقي ، وكلها مناطق صيد رئيسية. [ 2 ]

الأنواع

يمكن تصنيف المناطق الميتة حسب النوع، ويتم تحديدها من خلال طول فترة حدوثها: [ 17 ]

  • المناطق الميتة الدائمة هي ظواهر تحدث في المياه العميقة ونادراً ما تتجاوز 2 ملليغرام لكل لتر.
  • المناطق الميتة المؤقتة هي مناطق ميتة قصيرة الأجل تستمر لساعات أو أيام.
  • تحدث المناطق الميتة الموسمية سنوياً، وعادةً ما تحدث في الأشهر الدافئة من الصيف والخريف.
  • نقص الأكسجين الدوري اليومي هو منطقة ميتة موسمية محددة تصبح ناقصة الأكسجين فقط خلال الليل

يمكن تصنيف أنواع المناطق الميتة، من بعض النواحي، بحسب الوقت اللازم لعودة المياه إلى حالتها الصحية الكاملة. يعتمد هذا الإطار الزمني على شدة التخثث ومستوى استنفاد الأكسجين. فالمسطح المائي الذي يغرق إلى ظروف انعدام الأكسجين ويعاني من انخفاض حاد في تنوع الكائنات الحية فيه، سيحتاج إلى قطع مسافة أطول بكثير للعودة إلى حالته الصحية الكاملة. أما المسطح المائي الذي يعاني من نقص طفيف في الأكسجين ويحافظ على تنوع الكائنات الحية فيه ونضجها، فسيحتاج إلى مسافة أقصر بكثير للعودة إلى حالته الصحية الكاملة. [ 2 ]

الآثار

لقطة فيديو تحت الماء لقاع البحر في غرب بحر البلطيق مغطاة بسرطانات وأسماك ومحار ميتة أو تحتضر بسبب نقص الأكسجين

من أبرز آثار التخثث ازدهار النباتات، الذي يكون ساماً في بعض الأحيان، وفقدان التنوع البيولوجي ، ونقص الأكسجين، مما قد يؤدي إلى نفوق جماعي للكائنات المائية. [ 8 ]

نظراً لظروف نقص الأكسجين السائدة في المناطق الميتة، تميل الحياة البحرية داخل هذه المناطق إلى أن تكون نادرة. تميل معظم الأسماك والكائنات المتحركة إلى الهجرة خارج المنطقة مع انخفاض تركيزات الأكسجين، وقد تتعرض الكائنات القاعية لخسائر فادحة عندما تقل تركيزات الأكسجين عن 0.5  ملغم / لتر . [ 18 ] في ظل ظروف نقص الأكسجين الشديد ، قد تشهد الحياة الميكروبية تحولات جذرية في هوية مجتمعاتها، مما يؤدي إلى زيادة وفرة الكائنات اللاهوائية مع انخفاض أعداد الميكروبات الهوائية وتحولها إلى مصادر طاقة للأكسدة مثل اختزال النترات أو الكبريتات أو الحديد. يُعد اختزال الكبريت مصدر قلق خاص لأن كبريتيد الهيدروجين سام ويزيد من إجهاد معظم الكائنات الحية داخل المنطقة، مما يزيد من مخاطر النفوق. [ 19 ]

يمكن أن تؤثر مستويات الأكسجين المنخفضة بشدة على قدرة الكائنات الحية على البقاء داخل المنطقة، بينما تُشكل مستويات الأكسجين المنخفضة ظروفًا قاتلة لانعدام الأكسجين. وقد أظهرت دراسات أُجريت على طول ساحل خليج أمريكا الشمالية أن نقص الأكسجين يؤدي إلى انخفاض معدلات التكاثر والنمو لدى مجموعة متنوعة من الكائنات الحية، بما في ذلك الأسماك واللافقاريات القاعية. وعادةً ما تغادر الكائنات الحية القادرة على مغادرة المنطقة المنطقة عندما ينخفض ​​تركيز الأكسجين إلى أقل من 2  ملغم/لتر . [ 18 ] عند هذه التركيزات من الأكسجين وما دونها، غالبًا ما تُظهر الكائنات الحية التي تبقى على قيد الحياة داخل البيئة الفقيرة بالأكسجين، وغير القادرة على مغادرة المنطقة، سلوكًا إجهاديًا متفاقمًا تدريجيًا، وتموت. أما الكائنات الحية الناجية التي تتحمل نقص الأكسجين، فغالبًا ما تُظهر تكيفات فسيولوجية مناسبة للبقاء في بيئات نقص الأكسجين. ومن أمثلة هذه التكيفات زيادة كفاءة امتصاص الأكسجين واستخدامه، وتقليل كمية الأكسجين المطلوبة من خلال تقليل معدلات النمو أو الدخول في حالة سكون، وزيادة استخدام مسارات التمثيل الغذائي اللاهوائي. [ 18 ]

يتأثر تركيب المجتمعات القاعية بشكل كبير بأحداث استنزاف الأكسجين الدورية، مثل تلك التي تحدث في المناطق الميتة الموسمية أو نتيجة للدورات اليومية . وتؤدي الآثار طويلة المدى لهذه الظروف من نقص الأكسجين إلى تحول في المجتمعات، يتجلى عادةً في انخفاض تنوع الأنواع نتيجةً لحالات النفوق الجماعي. ويعتمد إعادة تأسيس المجتمعات القاعية على تركيب المجتمعات المجاورة لاستقطاب اليرقات. [ 18 ] وينتج عن ذلك تحول نحو مستعمرين أسرع استقرارًا ذوي استراتيجيات حياة أقصر وأكثر انتهازية، مما قد يُخلّ بالتركيبات القاعية التاريخية.

مصايد الأسماك

يختلف تأثير المناطق الميتة على مصائد الأسماك والأنشطة التجارية البحرية الأخرى باختلاف مدة حدوثها وموقعها. غالبًا ما تترافق المناطق الميتة مع انخفاض في التنوع البيولوجي وانهيار في تجمعات الكائنات القاعية، مما يقلل من تنوع الإنتاج في عمليات الصيد التجاري. ولكن في حالات تكوّن المناطق الميتة المرتبطة بالتخثث، يمكن أن تؤدي زيادة توافر المغذيات إلى ارتفاعات مؤقتة في إنتاج بعض الكائنات البحرية السطحية، مثل الأنشوجة . [ 18 ] ومع ذلك، تشير الدراسات إلى أن زيادة الإنتاج في المناطق المحيطة لا تعوض الانخفاض الصافي في الإنتاجية الناتج عن المنطقة الميتة. على سبيل المثال، فُقد ما يُقدّر بنحو 17000 طن متري من الكربون على شكل فرائس لمصائد الأسماك نتيجة للمناطق الميتة في خليج المكسيك. [ 2 ] بالإضافة إلى ذلك، تتفاقم العديد من الضغوطات في مصائد الأسماك بسبب نقص الأكسجين. وتؤدي عوامل غير مباشرة، مثل زيادة نجاح الأنواع الغازية وزيادة حدة الأوبئة في الأنواع المُجهدة مثل المحار، إلى خسائر في الإيرادات والاستقرار البيئي في المناطق المتضررة. [ 20 ]

الشعاب المرجانية

في كثير من الأماكن، تعاني الشعاب المرجانية من نقص الأكسجين بشكل أسوأ، مما قد يؤدي إلى ابيضاض المرجان ونفوق جماعي للشعاب المرجانية.

شهدت السنوات العشر الماضية ارتفاعًا حادًا في حالات النفوق الجماعي المرتبطة بنقص الأكسجين، مما أدى إلى ظهور مناطق ميتة واسعة النطاق في الشعاب المرجانية. ويؤدي ارتفاع درجة حرارة المياه إلى زيادة الطلب على الأكسجين، وبالتالي زيادة نقص الأكسجين في المحيطات، وهو ما يُسبب ظهور هذه المناطق الميتة الكبيرة في الشعاب المرجانية. وتعتمد استجابة العديد من الشعاب المرجانية لنقص الأكسجين بشكل كبير على شدة هذا النقص ومدته. وتتراوح الأعراض بين انخفاض عملية التمثيل الضوئي والتكلس وصولًا إلى ابيضاض المرجان . وقد يكون لنقص الأكسجين آثار غير مباشرة، مثل تكاثر الطحالب وانتشار أمراض المرجان في النظم البيئية . وبينما يعجز المرجان عن تحمل هذه المستويات المنخفضة من الأكسجين، فإن الطحالب تتمتع بقدرة عالية على تحملها. ولهذا السبب، في مناطق التفاعل بين الطحالب والمرجان، يؤدي ازدياد نقص الأكسجين إلى زيادة نفوق المرجان وانتشار الطحالب على نطاق أوسع. ويتفاقم انتشار أمراض المرجان مع ازدياد المناطق الميتة، حيث تنتشر هذه الأمراض بسهولة في ظل وجود تركيزات عالية من الكبريتيد وظروف نقص الأكسجين. نتيجةً لدورة نقص الأكسجين ونفوق الشعاب المرجانية، تشهد الأسماك والكائنات البحرية الأخرى التي تسكن الشعاب المرجانية تغيراً سلوكياً استجابةً لنقص الأكسجين. فبعض الأسماك تصعد إلى الأعلى بحثاً عن مياه أكثر أكسجيناً، بينما يدخل بعضها الآخر في حالة من تثبيط التمثيل الغذائي والتنفس. أما اللافقاريات، فتهاجر من مواطنها إلى سطح الركيزة أو تنتقل إلى قمم مستعمرات المرجان الشجرية . [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]

يعتمد نحو ستة ملايين شخص، غالبيتهم من سكان الدول النامية، على مصائد الأسماك في الشعاب المرجانية . ويمكن أن تُلحق حالات النفوق الجماعي هذه، الناجمة عن نقص الأكسجين الحاد، أضرارًا بالغة بأعداد أسماك الشعاب المرجانية. توفر النظم البيئية للشعاب المرجانية مجموعة متنوعة من الخدمات البيئية الأساسية ، بما في ذلك حماية الشواطئ، وتثبيت النيتروجين ، ومعالجة النفايات، فضلًا عن فرص السياحة. ويُثير الانخفاض المستمر في نسبة الأكسجين في المحيطات فوق الشعاب المرجانية قلقًا بالغًا، نظرًا لأن ترميم الشعاب المرجانية وإعادة نموها يستغرق سنوات عديدة (عقودًا). ​​[ 21 ]

ازدهار قناديل البحر

على الرغم من أن نقص الأكسجين يقضي على معظم الكائنات الحية الأخرى، إلا أن قناديل البحر قادرة على الازدهار، بل وتتواجد أحيانًا بأعداد هائلة في المناطق الميتة. تُنتج تكاثرات قناديل البحر كميات كبيرة من المخاط، مما يؤدي إلى تغييرات جذرية في الشبكات الغذائية في المحيط، نظرًا لقلة الكائنات الحية التي تتغذى عليها. تقوم البكتيريا باستقلاب الكربون العضوي الموجود في المخاط، ثم تعيده إلى الغلاف الجوي على شكل ثاني أكسيد الكربون، فيما يُعرف بـ" تحويلة الكربون في قناديل البحر ". [ 24 ] وقد دفع احتمال تفاقم تكاثر قناديل البحر نتيجة للأنشطة البشرية إلى إجراء أبحاث جديدة حول تأثير المناطق الميتة على أعدادها. يتمثل الشاغل الرئيسي في إمكانية تحول المناطق الميتة إلى بيئات خصبة لتكاثر قناديل البحر، نتيجة لنقص الأكسجين الذي يُقلل من المنافسة على الموارد ويؤدي إلى تناقص أعداد المفترسات الشائعة لقناديل البحر. [ 25 ] قد تُسبب زيادة أعداد قناديل البحر تكاليف تجارية باهظة، تشمل خسارة مصائد الأسماك، وتدمير وتلوث شباك الجر وسفن الصيد، وانخفاض عائدات السياحة في النظم الساحلية. [ 25 ]

مروج الأعشاب البحرية

على الصعيد العالمي، تشهد الأعشاب البحرية انخفاضًا سريعًا. وتشير التقديرات إلى أن 21% من أنواع الأعشاب البحرية المعروفة، والبالغ عددها 71 نوعًا، تشهد انخفاضًا في أعدادها، وأن 11% من هذه الأنواع مُدرجة على القائمة الحمراء للاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة (ICUN) باعتبارها مهددة بالانقراض . ويُعد نقص الأكسجين، الذي يؤدي إلى التخثث الناتج عن نقص الأكسجين في المحيطات، أحد العوامل الرئيسية الكامنة وراء هذا النفوق الجماعي. يُسبب التخثث زيادة في إثراء المغذيات، مما قد يؤدي إلى زيادة إنتاجية الأعشاب البحرية، ولكن مع استمرار إثراء المغذيات في مروج الأعشاب البحرية، قد يتسبب ذلك في نمو مفرط للطحالب الدقيقة والنباتات الملتصقة والعوالق النباتية، مما يؤدي إلى نقص الأكسجين. [ 21 ]

يُعدّ العشب البحري مصدرًا ومستودعًا للأكسجين في عمود الماء والرواسب المحيطة به. ليلًا، يرتبط ضغط الأكسجين في الجزء الداخلي من العشب البحري ارتباطًا طرديًا بتركيز الأكسجين في عمود الماء، لذا غالبًا ما يؤدي انخفاض تركيز الأكسجين في عمود الماء إلى نقص الأكسجين في أنسجة العشب البحري، مما قد يؤدي في النهاية إلى موته. في الوضع الطبيعي، يجب أن تُزوّد ​​رواسب العشب البحري الأنسجة الموجودة تحت سطح الأرض بالأكسجين إما عن طريق عملية التمثيل الضوئي أو عن طريق نشر الأكسجين من عمود الماء عبر الأوراق إلى الجذور والريزومات. مع ذلك، فإن تغير توازن الأكسجين في العشب البحري قد يؤدي غالبًا إلى نقص الأكسجين في أنسجته. يُظهر العشب البحري المُعرّض لعمود الماء منخفض الأكسجين زيادة في التنفس، وانخفاضًا في معدلات التمثيل الضوئي، وأوراقًا أصغر حجمًا، وانخفاضًا في عدد الأوراق لكل ساق. هذا يُسبب عدم كفاية إمداد الأكسجين للأنسجة الموجودة تحت سطح الأرض للتنفس الهوائي، لذا يضطر العشب البحري إلى الاعتماد على التنفس اللاهوائي الأقل كفاءة . تؤدي حالات نفوق الأعشاب البحرية إلى حلقة تغذية راجعة إيجابية، حيث تتسبب حالات النفوق في المزيد من النفوق نتيجة لزيادة الطلب على الأكسجين عند تحلل المواد النباتية الميتة. [ 21 ]

لأن نقص الأكسجين يزيد من غزو الكبريتيدات للأعشاب البحرية، فإن ذلك يؤثر سلبًا عليها من خلال عملية التمثيل الضوئي والتمثيل الغذائي والنمو. عمومًا، تستطيع الأعشاب البحرية مقاومة الكبريتيدات بتوفير كمية كافية من الأكسجين للجذور. مع ذلك، يؤدي نقص الأكسجين إلى عجزها عن توفير هذا الأكسجين، مما يتسبب في موتها. [ 21 ]

يؤدي نقص الأكسجين إلى تقليل تنوع الكائنات الحية التي تعيش في مروج الأعشاب البحرية ، وذلك بالقضاء على الأنواع التي لا تستطيع تحمل ظروف نقص الأكسجين. وبشكل غير مباشر، يُهدد فقدان الأعشاب البحرية وتدهورها العديد من الأنواع التي تعتمد عليها كمصدر للمأوى أو الغذاء. كما يؤثر فقدان الأعشاب البحرية على الخصائص الفيزيائية ومرونة النظم البيئية للأعشاب البحرية. وتُوفر مروج الأعشاب البحرية بيئة حاضنة وموئلاً للعديد من الأسماك والمحار التي تُصطاد لأغراض تجارية وترفيهية ومعيشية. وفي العديد من المناطق الاستوائية، يعتمد السكان المحليون على مصائد الأسماك المرتبطة بالأعشاب البحرية كمصدر للغذاء والدخل. [ 21 ]

تُقدّم الأعشاب البحرية العديد من خدمات النظام البيئي، بما في ذلك تنقية المياه، وحماية السواحل، ومكافحة التعرية، وعزل الكربون ، وتوفير العناصر الغذائية للموائل البحرية والبرية المجاورة. ويؤدي استمرار نقص الأكسجين إلى تفاقم آثار نقص الأكسجين بفعل تغير المناخ، مما سيزيد من انخفاض أعداد الأعشاب البحرية. [ 26 ] [ 21 ]

غابات المانغروف

بالمقارنة مع أحواض الأعشاب البحرية والشعاب المرجانية، فإن نقص الأكسجين أكثر شيوعًا بشكل منتظم في النظم البيئية لأشجار المانغروف ، على الرغم من أن نقص الأكسجين في المحيطات يزيد من الآثار السلبية الناتجة عن مدخلات المغذيات البشرية المنشأ وتغيير استخدام الأراضي. [ 21 ]

على غرار الأعشاب البحرية، تنقل أشجار المانغروف الأكسجين إلى جذورها، مما يقلل من تركيز الكبريتيد ويغير من المجتمعات الميكروبية. ويُستهلك الأكسجين المذاب بسهولة أكبر في قلب غابات المانغروف. وقد تدفع المدخلات البشرية حدود البقاء في العديد من الموائل الدقيقة للمانغروف. فعلى سبيل المثال، تُعتبر أحواض تربية الروبيان المُنشأة في غابات المانغروف أكبر تهديد بشري لنظمها البيئية. تُقلل هذه الأحواض من دوران المياه في مصبات الأنهار وجودتها، مما يؤدي إلى تفاقم نقص الأكسجين اليومي . وعندما تتدهور جودة المياه، تُهجر أحواض الروبيان سريعًا، تاركةً كميات هائلة من مياه الصرف الصحي. ويُعد هذا مصدرًا رئيسيًا لتلوث المياه، مما يُساهم في نقص الأكسجين في المحيطات في الموائل المجاورة. [ 21 ] [ 27 ]

بسبب هذه الظروف المتكررة لنقص الأكسجين، لا تُوفر المياه موائل مناسبة للأسماك. وعند التعرض لنقص الأكسجين الشديد، قد ينهار النظام البيئي تمامًا. سيؤثر نقص الأكسجين الشديد على أعداد الأسماك المحلية، التي تُعد مصدرًا غذائيًا أساسيًا. تفوق التكاليف البيئية لمزارع الروبيان في غابات المانغروف فوائدها الاقتصادية بشكل كبير. لذا، فإن إيقاف إنتاج الروبيان وإعادة تأهيل هذه المناطق سيُساهم في الحد من التخثث ونقص الأكسجين الناتج عن الأنشطة البشرية. [ 21 ]

المواقع

في سبعينيات القرن العشرين، لوحظت المناطق الميتة البحرية لأول مرة في المناطق المأهولة حيث حفز الاستخدام الاقتصادي المكثف التدقيق العلمي: في خليج تشيسابيك على الساحل الشرقي للولايات المتحدة، وفي مضيق كاتيغات في الدول الاسكندنافية ، وهو مصب بحر البلطيق وفي مناطق صيد مهمة أخرى في بحر البلطيق، وفي البحر الأسود ، وفي شمال البحر الأدرياتيكي . [ 28 ]

ظهرت مناطق ميتة بحرية أخرى في المياه الساحلية لأمريكا الجنوبية والصين واليابان ونيوزيلندا . أحصت دراسة أجريت عام 2008 وجود 405 مناطق ميتة حول العالم . [ 4 ] [ 2 ]

بحر البلطيق

نشر باحثون من معهد بالتيك نيست في إحدى أعداد مجلة PNAS تقارير تفيد بأن المناطق الميتة في بحر البلطيق قد نمت من حوالي 5000  كيلومتر مربع إلى أكثر من 60000  كيلومتر مربع في السنوات الأخيرة. [ 29 ]

يمكن أن تُعزى بعض الأسباب وراء الزيادة الملحوظة في المناطق الميتة إلى استخدام الأسمدة، ومزارع الحيوانات الكبيرة، وحرق الوقود الأحفوري ، ومخلفات محطات معالجة مياه الصرف الصحي البلدية. [ 30 ]

نظراً لحجمها الهائل، يُفضل تحليل بحر البلطيق على شكل مناطق فرعية بدلاً من تحليله ككل. في ورقة بحثية نُشرت عام 2004، قسّم الباحثون بحر البلطيق تحديداً إلى 9 مناطق فرعية، لكل منها خصائصها المميزة. [ 31 ] وتُصنّف هذه المناطق الفرعية التسع على النحو التالي: خليج بوثنيا، منطقة الأرخبيل، خليج فنلندا، خليج ريغا، خليج غدانسك، الساحل الشرقي السويدي، وسط بحر البلطيق، منطقة بحر الحزام، ومضيق كاتيغات. [ 31 ] وقد استجابت كل منطقة فرعية بشكل مختلف لإضافة المغذيات والتخثث؛ ومع ذلك، توجد بعض الأنماط والمقاييس العامة لبحر البلطيق ككل. [ 31 ] وكما ذكر الباحثان رونبيرغ وبونسدورف،

بغض النظر عن التأثيرات الخاصة بكل منطقة لزيادة كميات المغذيات في بحر البلطيق، فإن مصادرها متشابهة إلى حد كبير في المنطقة بأكملها. ومع ذلك، قد يختلف مدى وشدة هذه التصريفات. وكما هو موضح في دراسات مثل HELCOM (1996) وRönnberg (2001)، فإن المصادر الرئيسية لتدفق المغذيات هي الزراعة والصناعة ومياه الصرف الصحي البلدية والنقل. وتُعد انبعاثات النيتروجين على شكل ترسبات جوية مهمة أيضاً، بالإضافة إلى المصادر المحلية المحددة، مثل تربية الأحياء المائية والتسرب من الغابات. [ 31 ]

بشكل عام، تعاني جميع مناطق بحر البلطيق من آثار بشرية مماثلة. وكما ذكر رونبيرغ وبونسدورف، "يُعدّ التخثث مشكلة خطيرة في منطقة بحر البلطيق". [ 31 ] ومع ذلك، عند تنفيذ برامج إنعاش المياه، من المرجح أن تحتاج كل منطقة إلى معالجة على المستوى المحلي.

ولاية فرجينيا

خليج تشيسابيك

مستويات الأكسجين المذاب التي تحتاجها أنواع مختلفة من الكائنات الحية في خليج تشيسابيك

بحسب ناشيونال جيوغرافيك، كان خليج تشيسابيك من أوائل المناطق التي تم تحديدها كمناطق تعاني من نقص الأكسجين في سبعينيات القرن الماضي. [ 32 ] ويشهد الخليج نقصًا موسميًا في الأكسجين نتيجة ارتفاع مستويات النيتروجين. [ 33 ] وتعود هذه المستويات المرتفعة من النيتروجين إلى التوسع العمراني، حيث توجد العديد من المصانع التي تلوث الغلاف الجوي بالنيتروجين، بالإضافة إلى الزراعة، إذ يُستخدم الجانب المقابل من الخليج لتربية الدواجن، مما ينتج كميات كبيرة من السماد العضوي الذي ينتهي به المطاف في خليج تشيسابيك. [ 32 ] [ 34 ]

بين عامي 1985 و2019، بذل القائمون على رعاية خليج تشيسابيك جهودًا للحد من مستويات نقص الأكسجين السنوية. وقد شهد عامي 2016 و2017 تحسنًا ملحوظًا، مما طمأن القائمين على الرعاية بنجاح هذه الجهود، إلا أن البيانات الحديثة تشير إلى ضرورة بذل المزيد من الجهود للحد من آثار الاحتباس الحراري بشكل مستمر. [ 33 ]

نهر إليزابيث، فيرجينيا

يُستخدم مصب نهر إليزابيث لأغراض تجارية وعسكرية، ويُعدّ من أكثر الموانئ استخدامًا على الساحل الشرقي للولايات المتحدة الأمريكية. [ 35 ] خلال الفترة من 2015 إلى 2019، تم قياس 11 حالة مختلفة في مناطق متفرقة من نهر إليزابيث. وقد لوحظت مستويات عالية باستمرار من النيتروجين والفوسفور في جميع أنحاء النهر، إلى جانب مستويات عالية من ملوثات أخرى تُساهم في تدهور جودة حياة الكائنات القاعية على ضفافه. [ 36 ] ويُعزى السبب الرئيسي لتلوث نهر إليزابيث إلى الأنشطة العسكرية والصناعية التي استمرت خلال تسعينيات القرن الماضي. [ 36 ] في عام 1993، انطلق مشروع نهر إليزابيث في محاولة لإعادة تأهيل النهر. وباستخدام سمكة فوندولوس هيتروكليتوس (موميتشوغ)، وهي من الأنواع التي تأثرت بشدة بالتلوث، تمكن الفريق من تحقيق تقدم ملحوظ وتنفيذ مشاريع متعددة، كما نجح في إزالة آلاف الأطنان من الرواسب الملوثة. [ 37 ] في عام 2006، أرادت شركة ميرسك-إيه بي إم، وهي شركة شحن كبرى، بناء ميناء جديد على نهر إليزابيث. [ 37 ] وكجزء من جهود التخفيف من الآثار البيئية، تعاونت الشركة مع مشروع نهر إليزابيث لإنشاء مشروع موني بوينت، الذي كان يهدف إلى ترميم منطقة موني بوينت، التي اعتُبرت مستنزفة بيولوجيًا بسبب تراكم مادة سوداء تشبه القطران تُسمى الكريوزوت في قاعها. وقدّمت ميرسك-إيه بي إم 5 ملايين دولار للمساعدة في إطلاق المشروع وتشغيله. [ 38 ] وبحلول عام 2012، تمكنوا من ترميم أكثر من 7 أفدنة من المستنقعات المدّية، و3 أفدنة من الشعاب المرجانية، وإنشاء خط ساحلي جديد. [ 39 ] وفي عام 2019، حصل مشروع موني بوينت على جائزة "أفضل شاطئ مُرمّم" من الجمعية الأمريكية لحماية الشواطئ. [ 40 ]

بحيرة إيري

توجد منطقة ميتة موسمية في الجزء الأوسط من بحيرة إيري، تمتد من شرق بوينت بيلي إلى لونغ بوينت ، وصولاً إلى شواطئ كندا والولايات المتحدة. وبين شهري يوليو وأكتوبر، قد تصل مساحة هذه المنطقة الميتة إلى 10,000 كيلومتر مربع. [ 41 ] وتعاني بحيرة إيري من فائض في الفوسفور نتيجةً للجريان السطحي الزراعي ، مما يُسرّع نمو الطحالب، وبالتالي يُساهم في نقص الأكسجين . [ 42 ] وقد رُبط هذا الفائض من الفوسفور في البحيرة بتلوث المصادر غير المحددة ، مثل الجريان السطحي الحضري والزراعي، بالإضافة إلى تلوث المصادر المحددة ، بما في ذلك مياه الصرف الصحي ومحطات معالجة مياه الصرف. [ 43 ] وقد لُوحظت هذه المنطقة لأول مرة في ستينيات القرن الماضي، بالتزامن مع ذروة ظاهرة التخثث في البحيرة. [ 44 ] وبعد تزايد القلق العام، أطلقت كندا والولايات المتحدة جهودًا للحد من تلوث الجريان السطحي في البحيرة في سبعينيات القرن الماضي، كوسيلة لعكس اتساع المنطقة الميتة. [ 44 ] ذكر العلماء في عام 2018 أنه يجب خفض جريان الفوسفور بنسبة 40% إضافية لتجنب ظهور المناطق الميتة في المنطقة. [ 45 ] وقد تأثرت صناعة صيد الأسماك التجارية والترفيهية بشكل كبير بالمنطقة منخفضة الأكسجين. [ 41 ] في عام 2021، تسببت المياه منخفضة الأكسجين في نفوق جماعي لأسماك الطبل النهرية (المعروفة أيضًا باسم سمكة رأس الخروف ). [ 46 ] كما تُستخدم مياه البحيرة للشرب. [ 47 ] ويُقال إن مياه البحيرة تكتسب رائحة كريهة ولونًا داكنًا عندما تنشط المنطقة الميتة في أواخر أشهر الصيف. [ 48 ]

مصب نهر سانت لورانس السفلي

توجد منطقة ميتة في منطقة نهر سانت لورانس السفلي من شرق نهر ساغينيه إلى شرق باي كومو ، وهي الأكبر على أعماق تزيد عن 275 مترًا (902 قدمًا) وقد لوحظت منذ ثلاثينيات القرن العشرين. [ 49 ] ويتمثل الشاغل الرئيسي للعلماء الكنديين في التأثير على الأسماك الموجودة في المنطقة. 

ولاية أوريغون

توجد منطقة منخفضة الأكسجين تغطي سواحل ولايتي أوريغون وواشنطن [ 50 ] ، وقد بلغت ذروتها في عام 2006 بمساحة تزيد عن 1158 ميلًا مربعًا. [ 51 ] تتسبب الرياح السطحية القوية بين شهري أبريل وسبتمبر في تيارات صاعدة متكررة تؤدي إلى زيادة ازدهار الطحالب، مما يجعل نقص الأكسجين ظاهرة موسمية. [ 52 ] وقد ساهم الصعود في انخفاض درجات الحرارة داخل المنطقة. [ 53 ] أدت هذه المنطقة الميتة إلى نزوح الكائنات البحرية، مثل السرطانات والأسماك، وإلى عرقلة الصيد التجاري . [ 50 ] وقد وُجد أن الكائنات التي لا تستطيع النزوح تختنق، مما يجعلها عديمة الفائدة للصيادين. [ 54 ] في عام 2009، وصف أحد العلماء "آلافًا مؤلفة" من السرطانات والديدان ونجم البحر المختنقة على طول قاع البحر في المنطقة منخفضة الأكسجين. [ 55 ] في عام 2021، تم تخصيص 1.9 مليون دولار لمراقبة ودراسة ظروف نقص الأكسجين في المنطقة التي تحدث فيها المنطقة الميتة. [ 54 ]

منطقة "ميتة" في خليج المكسيك

منطقة ميتة على امتداد جزء كبير في خليج المكسيك

تُعدّ منطقة المياه القاعية منخفضة الأكسجين المؤقتة، التي تحدث في معظم فصول الصيف قبالة سواحل لويزيانا في خليج المكسيك [ 56 ] ، أكبر منطقة متكررة لنقص الأكسجين في الولايات المتحدة. [ 57 ] وتحدث هذه الظاهرة فقط خلال أشهر الصيف نتيجة لارتفاع درجات الحرارة الصيفية، والدوران الإقليمي، واختلاط المياه بفعل الرياح، وارتفاع تصريف المياه العذبة. [ 58 ] ويُصبّ نهر المسيسيبي ، الذي يُمثّل حوض تصريف 41% من مساحة الولايات المتحدة القارية، مياهًا غنية بالمغذيات، مثل النترات والفوسفور ، في خليج المكسيك. ووفقًا لبيان حقائق صادر عن الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) عام 2009 ، فإن "70% من أحمال المغذيات التي تُسبّب نقص الأكسجين ناتجة عن حوض التصريف الشاسع هذا "، [ 59 ] الذي يضمّ قلب الصناعة الزراعية الأمريكية ، أي الغرب الأوسط . ويُساهم تصريف مياه الصرف الصحي المُعالجة من المناطق الحضرية (التي بلغ عدد سكانها حوالي 12 مليون نسمة عام 2009) بالإضافة إلى مياه الصرف الزراعي في زيادة تركيز المغذيات في المياه. يُضخّ 1.7 مليون طن من الفوسفور والنيتروجين إلى خليج المكسيك سنويًا. [ 59 ] صحيح أن النيتروجين ضروري لزيادة غلة المحاصيل، إلا أن النباتات لا تستوعبه بكفاءة، وغالبًا ما تُستخدم كميات من الأسمدة تفوق احتياجاتها الفعلية. لذا، لا تصل إلى المحاصيل سوى نسبة ضئيلة من النيتروجين المُضاف، وفي بعض المناطق تقل هذه النسبة عن 20%. [ 60 ] ورغم أن ولاية أيوا تشغل أقل من 5% من حوض تصريف نهر المسيسيبي، فإن متوسط ​​تصريف النترات السنوي من المياه السطحية فيها يتراوح بين 204,000 و222,000 طن متري، أي ما يعادل 25% من إجمالي النترات التي يصبها نهر المسيسيبي في خليج المكسيك. [ 61 ] يُعدّ تصدير النترات من حوض نهر راكون من بين الأعلى في الولايات المتحدة، حيث بلغ الإنتاج السنوي 26.1  كجم/هكتار/سنة، وهو أعلى معدل لفقدان النترات من بين 42 حوضًا فرعيًا لنهر المسيسيبي تم تقييمها لتقرير نقص الأكسجين في خليج المكسيك. [ 62 ] [ 63 ] في عام 2012، أطلقت ولاية أيوا استراتيجية أيوا للحد من المغذيات، وهي "إطار عمل علمي وتقني لتقييم المغذيات في مياه أيوا وخليج المكسيك والحد منها. وهي مصممة لتوجيه الجهود نحو تقليل المغذيات في المياه السطحية من مصادر محددة وغير محددة بطريقة علمية ومعقولة وفعالة من حيث التكلفة." [ 64 ] تتطور هذه الاستراتيجية باستمرار، مستخدمةً أساليب طوعية للحد من المساهمات السلبية لولاية أيوا من خلال التوعية والبحث وتطبيق ممارسات حفظ المغذيات. وللمساعدة في الحد من جريان المياه الزراعية إلى حوض نهر المسيسيبي، أصدرت ولاية مينيسوتا قانون MN 103F.48 في عام 2015، والمعروف أيضًا باسم "قانون المناطق العازلة"، والذي صُمم لتطبيق مناطق عازلة إلزامية على ضفاف الأنهار بين الأراضي الزراعية والمجاري المائية العامة في جميع أنحاء ولاية مينيسوتا. وقد أصدر مجلس موارد المياه والتربة في مينيسوتا (BWSR) تقريرًا في يناير 2019 يفيد بأن نسبة الامتثال لـ"قانون المناطق العازلة" قد بلغت 99%.

مقاس

تم رسم خرائط منطقة المياه القاعية منخفضة الأكسجين، التي تستمر لعدة أسابيع كل صيف في خليج المكسيك، في معظم السنوات من 1985 إلى 2024. ويتفاوت حجمها سنويًا، حيث بلغ أعلى مستوى له في عام 2017 عندما غطى أكثر من 22,730 كيلومترًا مربعًا (8,776 ميلًا مربعًا)، بينما بلغ أدنى مستوى له في عام 1988 عند 39 كيلومترًا مربعًا (15 ميلًا مربعًا). [ 65 ] [ 56 ] [ 66 ] [ 67 ] وبلغت مساحة المنطقة الميتة في عام 2015 نحو 16,760 كيلومترًا مربعًا (6,474 ميلًا مربعًا). [ 68 ] وتوقعت نانسي راباليس، من اتحاد جامعات لويزيانا البحرية في كوكودري، لويزيانا، أن تغطي المنطقة الميتة أو منطقة نقص الأكسجين في عام 2012 مساحة 17,353 كيلومترًا مربعًا (6,700 ميل مربع)، أي أكبر من مساحة ولاية كونيتيكت. مع ذلك، عند اكتمال القياسات، لم تتجاوز مساحة المياه القاعية منخفضة الأكسجين في عام 2012، 7480 كيلومترًا مربعًا. وقد وُجهت انتقادات للنماذج التي تستخدم تدفق النيتروجين من نهر المسيسيبي للتنبؤ بمساحات "المنطقة الميتة" نظرًا لارتفاع قيمها بشكل منهجي بين عامي 2006 و2014، حيث تنبأت بمساحات قياسية في أعوام 2007 و2008 و2009 و2011 و2013 لم تتحقق. [ 69 ]

في أواخر صيف عام 1988، اختفت المنطقة الميتة نتيجةً للجفاف الشديد الذي تسبب في انخفاض تدفق نهر المسيسيبي إلى أدنى مستوى له منذ عام 1933. وخلال فترات الفيضانات الشديدة في حوض نهر المسيسيبي، كما حدث في عام 1993، "ازدادت مساحة "المنطقة الميتة" بشكل كبير، حيث بلغت حوالي 5000 كيلومتر (3107 أميال) أكبر من العام السابق". [ 70 ]  

الأثر الاقتصادي

يؤكد البعض أن المنطقة الميتة تُهدد مصائد الأسماك التجارية والترفيهية المربحة في خليج المكسيك. "في عام 2009، بلغت قيمة مصائد الأسماك التجارية في الخليج 629 مليون دولار. كما ساهم ما يقرب من ثلاثة ملايين صياد ترفيهي بحوالي 10 مليارات دولار في اقتصاد الخليج، من خلال 22 مليون رحلة صيد." [ 71 ] لا يقتصر تأثير إنتاج المأكولات البحرية على الولايات الواقعة على خليج المكسيك فحسب، بل يمتد ليشمل الولايات المتحدة ككل. تشير التقارير إلى أن المنطقة الميتة في خليج المكسيك تُكلف قطاعي المأكولات البحرية والسياحة في الولايات المتحدة حوالي 82 مليون دولار سنويًا. تحتل لويزيانا المرتبة الثانية في إنتاج المأكولات البحرية بعد ألاسكا، وقد يكون لهذا التأثير عواقب وخيمة على إنتاج المأكولات البحرية في البلاد، نظرًا لأن خليج المكسيك يُوفر 40% من مأكولاتها البحرية. [ 72 ] لا يتفق العلماء بالإجماع على أن زيادة المغذيات لها تأثير سلبي على مصائد الأسماك. يُقدم غرايمز حجةً مفادها أن زيادة المغذيات تُحسّن مصائد الأسماك في خليج المكسيك. [ 73 ] كورتني وآخرون. نفترض أن زيادة المغذيات ربما ساهمت في زيادة أعداد سمك النهاش الأحمر في شمال وغرب خليج المكسيك. [ 74 ]

في عام 2017، قدمت جامعة تولين منحة تحدي بقيمة مليون دولار لزراعة المحاصيل باستخدام كميات أقل من الأسمدة. [ 75 ]

تاريخ

أبلغت سفن صيد الروبيان لأول مرة عن "منطقة ميتة" في خليج المكسيك عام 1950، ولكن لم يبدأ العلماء بالتحقيق في الأمر إلا عام 1970 عندما ازداد حجم المنطقة ناقصة الأكسجين. [ 76 ]

بعد عام 1950، تسارعت وتيرة تحويل الغابات والأراضي الرطبة لأغراض التنمية الزراعية والحضرية. "شهد حوض نهر ميسوري تحويل مئات الآلاف من الأفدنة من الغابات والأراضي الرطبة (66 مليون فدان) إلى أراضٍ زراعية [...] وفي وادي المسيسيبي السفلي، تم تحويل ثلث غابات الوادي إلى أراضٍ زراعية بين عامي 1950 و1976." [ 76 ]

في يوليو 2007، تم اكتشاف منطقة ميتة قبالة سواحل تكساس حيث يصب نهر برازوس في الخليج. [ 77 ]

كوريا

خليج جينهاي

يُعد خليج جينهاي أولى منطقتي الموت الرئيسيتين في كوريا. وقد سُجّلت حالات نقص الأكسجين فيه لأول مرة في سبتمبر 1974. وفي عام 2011، أُجريت دراسة مشتركة لرصد وتسجيل أسباب وآثار نقص الأكسجين في المناطق الكورية، والحلول الممكنة. وكشفت الدراسة أن خليج جينهاي يشهد منطقة موت موسمية تمتد من أوائل يونيو إلى أواخر سبتمبر. ويعود سبب هذه المنطقة إلى "مخلفات الاستخدام المنزلي والأرضي، بالإضافة إلى التطبق الحراري". ويعاني خليج جينهاي من نقص الأكسجين بشكل رئيسي في قاعه. ويختل توازن نسبة الفوسفور إلى النيتروجين في القاع، بينما يكون متوازنًا في السطح، باستثناء الفترة من أوائل يونيو إلى أواخر سبتمبر حيث يشهد الخليج ظاهرة التخثث بشكل عام. وتظهر آثار نقص الأكسجين في خليج جينهاي في النظام البيئي البحري المحيط بكوريا، مع فقدان التنوع البيولوجي، ولا سيما الكائنات الحية ذات الأصداف الكلسية . [ 78 ]

خليج شيهوا

خليج شيهوا هو خزان ساحلي أُنشئ عام ١٩٩٤ لتزويد الأراضي الزراعية المحيطة بالمياه، وليكون بمثابة بحيرة لتصريف مياه الصرف من المصانع القريبة. أُنشئ الخليج دون مراعاة بيئية تُذكر، وبحلول عام ١٩٩٩، شهدت جودة المياه انخفاضًا ملحوظًا. يُعزى هذا الانخفاض إلى عدم كفاية دوران المياه أو تدفقها لاستيعاب النفايات المنزلية والصناعية المُلقاة فيه. واستجابةً لذلك، أنشأت الحكومة الكورية نظامًا لإدارة التلوث داخل الخليج، وقامت بتركيب نظام بوابات يسمح بخلط مياه الخليج بمياه البحر. كما يُعاني خليج شيهوا من اختلال في نسبة الفوسفور إلى النيتروجين، بالإضافة إلى تدفقات كبيرة من الأمونيوم. [ ٧٨ ]

قانون استقلال الطاقة والأمن لعام 2007

ينص قانون استقلال الطاقة والأمن لعام 2007 على إنتاج 36 مليار جالون أمريكي (140 مليون متر مكعب ) من الوقود المتجدد بحلول عام 2022، بما في ذلك 15 مليار جالون أمريكي (57 مليون متر مكعب ) من الإيثانول المُصنّع من الذرة، أي ثلاثة أضعاف الإنتاج الحالي، الأمر الذي يتطلب زيادة مماثلة في إنتاج الذرة. [ 79 ] لسوء الحظ، يطرح هذا المخطط مشكلة جديدة؛ إذ تؤدي الزيادة في الطلب على إنتاج الذرة إلى زيادة مماثلة في جريان النيتروجين. ورغم أن النيتروجين، الذي يشكل 78% من الغلاف الجوي للأرض، غاز خامل، إلا أنه يتخذ أشكالاً أكثر تفاعلاً، يُستخدم اثنان منها (النترات والأمونيا) في صناعة الأسمدة. [ 80 ]    

بحسب فريد بيلو ، أستاذ فسيولوجيا المحاصيل في جامعة إلينوي في أوربانا-شامبين ، يحتاج الذرة إلى كميات أكبر من الأسمدة النيتروجينية لأنه ينتج محصولًا أعلى من الحبوب لكل وحدة مساحة مقارنةً بالمحاصيل الأخرى، وعلى عكس المحاصيل الأخرى، يعتمد الذرة كليًا على النيتروجين المتاح في التربة. وأظهرت النتائج، التي نُشرت في 18 مارس 2008 في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم ، أن زيادة إنتاج الذرة لتحقيق هدف 15 مليار جالون أمريكي (57 مليون متر مكعب ) من شأنه أن يزيد من كمية النيتروجين في المنطقة الميتة بنسبة تتراوح بين 10 و18%. سيؤدي ذلك إلى رفع مستويات النيتروجين إلى ضعف المستوى الذي أوصت به فرقة عمل مغذيات المياه في حوض نهر المسيسيبي/خليج المكسيك ( برامج الحفاظ على مستجمعات مياه نهر المسيسيبي )، وهو تحالف يضم وكالات فيدرالية وولائية وقبلية تراقب المنطقة الميتة منذ عام 1997. وتقول فرقة العمل إن خفض جريان النيتروجين بنسبة 30% ضروري لتقليص حجم المنطقة الميتة. [ 79 ] 

انعكاس

يعتمد تعافي المجتمعات القاعية بشكل أساسي على مدة وشدة نقص الأكسجين داخل المنطقة. تسمح الظروف الأقل حدة والنضوب المؤقت للأكسجين بتعافي سريع للمجتمعات القاعية في المنطقة نتيجة إعادة استقرارها بواسطة يرقات قاعية من المناطق المجاورة، بينما تؤدي فترات نقص الأكسجين الأطول والنضوب الشديد للأكسجين إلى فترات إعادة استقرار أطول. [ 2 ] كما يعتمد التعافي على مستويات التطبق الحراري داخل المنطقة، لذا فإن المناطق ذات التطبق الحراري العالي في المياه الدافئة أقل عرضة للتعافي من ظروف انعدام الأكسجين أو نقص الأكسجين، بالإضافة إلى كونها أكثر عرضة لنقص الأكسجين الناتج عن التخثث. [ 2 ] من المتوقع أن يؤدي اختلاف القدرة على التعافي والحساسية لنقص الأكسجين في البيئات البحرية ذات التطبق الحراري إلى تعقيد جهود تعافي المناطق الميتة في المستقبل مع استمرار ارتفاع درجة حرارة المحيطات .

تُعدّ النظم البيئية الصغيرة التي تعاني من نقص الأكسجين، والمحاطة بمجتمعات غنية، الأكثر عرضةً للتعافي بعد توقف تدفق المغذيات المؤدي إلى التخثث. مع ذلك، وبحسب حجم الضرر وخصائص المنطقة، قد تتعافى النظم البيئية واسعة النطاق التي تعاني من نقص الأكسجين بعد عقد من الزمن. فعلى سبيل المثال، اختفت منطقة البحر الأسود الميتة، التي كانت الأكبر في العالم، إلى حد كبير بين عامي 1991 و2001 بعد أن أصبحت الأسمدة باهظة الثمن للغاية في أعقاب انهيار الاتحاد السوفيتي وزوال الاقتصادات المخططة مركزياً في شرق ووسط أوروبا . وقد عادت مهنة الصيد لتصبح نشاطاً اقتصادياً رئيسياً في المنطقة. [ 81 ]

رغم أن عملية "تنظيف" البحر الأسود كانت غير مقصودة إلى حد كبير، واقتصرت على انخفاض استخدام الأسمدة التي يصعب السيطرة عليها، فقد دعت الأمم المتحدة إلى عمليات تنظيف أخرى من خلال الحد من الانبعاثات الصناعية الكبيرة. [ 81 ] ففي الفترة من 1985 إلى 2000، انخفض النيتروجين في المنطقة الميتة من بحر الشمال بنسبة 37%، وذلك بفضل الجهود السياسية التي بذلتها الدول المطلة على نهر الراين للحد من انبعاثات النيتروجين من مياه الصرف الصحي والصناعات في المياه. كما نُفذت عمليات تنظيف أخرى على طول نهر هدسون [ 82 ] وخليج سان فرانسيسكو . [ 4 ]

تطبيقات التكنولوجيا الحيوية

توجد بعض الخيارات التي يمكن أن تساعد في عكس عملية تحول المنطقة الميتة واستعادة جودة المياه والمجتمعات القاعية من خلال منهجية التكنولوجيا الحيوية التطبيقية، إذا كان مشروع الإدارة المعني قابلاً للتطبيق، وإذا كانت ظروف المنطقة الميتة تتوافق مع المعايير. أحد الخيارات الأكثر طبيعية هو وجود أنواع تتغذى بالترشيح ضمن مجتمع بحري قريب من منطقة بيئية متأثرة تحولت إلى منطقة ميتة، حيث يمكنها الانتشار وربما تكوين تجمعات سكانية هناك، وقد يختلف وقت التعافي نظرًا لقدرتها على ترشيح النيتروجين والفوسفور الزائدين. [ 83 ] نظرًا لأن العديد من أنواع التغذية بالترشيح لديها مستويات تحمل مختلفة بسبب ظروف نقص الأكسجين الشديدة، يمكن تحديد ذلك من خلال البحث في كيفية استجابة الأنواع المختلفة سلوكيًا لتلك الظروف المحددة، واستنتاج الأنواع الأنسب بناءً على المنطقة الميتة المراد استعادتها. أُجريت دراسة لمدة 8 أيام على محار شرقي ( Crassostrea virginica ) وبلح البحر ذي القشرة الرخوة (Mya arenaria ) لتقييم ردود أفعالها تجاه ظروف نقص الأكسجين وموجات الحر. [ 84 ] في حين أن هذه الدراسة كانت تهدف إلى إرساء فهم الأنماط السلوكية في ظروف الاحترار للأنواع التي تتغذى بالترشيح، يمكن إجراء هذا النوع من النهج على أنواع أخرى تتغذى بالترشيح لتقييم إمكاناتها كجزء مهم من عملية التعافي لمجتمعات مختارة من البحر الميت من أجل إمكانية إدخالها.

يتمثل أحد الأساليب الإضافية في إنشاء مناطق ترشيح حيوي مخصصة داخل منطقة ميتة لتحفيز عملية التعافي في بيئة أسرع وأكثر تحكمًا، مما يُمكّن من إدارة عملية التعافي بشكل أكثر فعالية. وقد أُجريت دراسة طويلة الأمد استجابةً لتزايد المخاوف بشأن تلوث النيتروجين في النظم البيئية البحرية، حيث صُمم مفاعل ترشيح حيوي من نوع "أناموكس" خصيصًا لهذه الدراسة لتقييم قدرات البكتيريا على إزالة النيتروجين. "يُحوّل تفاعل "أناموكس" بكفاءة مركبين أساسيين من النيتروجين، وهما أيون الأمونيوم (NH4+) (مانح الإلكترونات) وأيون النيتريت (NO2−) (مستقبل الإلكترونات)، إلى غاز ثنائي النيتروجين، متجاوزًا بذلك قيود مسارات النترجة وإزالة النتروجين التقليدية. وهذا ما يجعله أحد أكثر الطرق فعالية من حيث التكلفة والكفاءة لإزالة النيتروجين بيولوجيًا (Zhu et al., 2023)." [ 85 ] وبشكل عام، تبيّن أنه عند ظهور المناطق الميتة، تُحفّز الأغشية الحيوية هذه البكتيريا المُزيلة للنيتروجين من خلال تنظيم جزيئات الإشارة والتتابع الميكروبي للتكيف مع الإجهاد البيئي والحفاظ على استقرار مفاعل الترشيح الحيوي على المدى الطويل.

تُعدّ عملية التمعدن الحيوي نهجًا تقنيًا حيويًا فعالًا، إذ تعمل على جذب المواد العضوية للمواد غير العضوية/المغذيات من خلال عملية تُشكّل هياكل معدنية. تُنفّذ هذه العملية عادةً باستخدام الكائنات الدقيقة في تطبيقات متنوعة. مع ذلك، يمكن تحفيزها بعدة طرق، حيث يتفاعل التمعدن الحيوي في البيئة البحرية مع الكائنات الدقيقة بشكل أساسي عن طريق جذب الفوسفور والكربون وتكوين بلورات، وعندما يصل إلى وزن معين، يترسب أو يُجمع باستخدام إجراءات إدارة مياه الصرف الصحي. [ 86 ] استخدمت هذه الدراسة مفاعلًا حيويًا غشائيًا لاهوائيًا مع التمعدن الحيوي المُحفّز بالحديد لمعالجة مياه الصرف الصحي الناتجة عن مزارع الخنازير، وقد أثبتت نجاحًا كبيرًا. في سياق المناطق الميتة، يُمكن تطبيق التمعدن الحيوي بتحفيزه بالطريقة الأنسب، إذ لا يقتصر على الفوسفور فقط، بل يُمكن أن يشمل النيتروجين أو الكربون، وذلك حسب طريقة التنفيذ، مما يُسهّل عملية تنظيف واستعادة الفوسفور الزائد في هذه المناطق. لم تُنفذ هذه التطبيقات التقنية الحيوية كتطبيقات مخصصة للمساعدة في عملية استعادة المناطق الميتة، ولكن هناك إمكانات واعدة مع إجراء المزيد من الأبحاث حول بعض هذه التقنيات وقياس نجاحها بمرور الوقت. [ 87 ]

النمذجة

تُعدّ النماذج الرياضية والحسابية عنصرًا أساسيًا في دراسة المناطق الميتة. وسيساعد استخدام هذه النماذج في المناطق الميتة صانعي السياسات على التنبؤ بتأثيرات العوامل المختلفة على هذه المناطق. وقد استُخدمت النمذجة لأخذ مدخلات المغذيات (النيتروجين والفوسفور) عبر المسطحات المائية، ثم التنبؤ بتأثير هذه المدخلات على ازدهار الطحالب ونقص الأكسجين. [ 88 ] كما تُستخدم النمذجة في المناطق الميتة، بالاستفادة من مهارات التنبؤ، من خلال إدخال بيانات تطبيق النيتروجين والفوسفور في حقل ما، والتنبؤ بكميات الجريان السطحي وتسرب المغذيات إلى المسطحات المائية المجاورة. [ 89 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. "المناطق الميتة المائية" . مرصد ناسا للأرض . 17 يوليو 2010. مؤرشف من الأصل في 8 يناير 2017. تم الاطلاع عليه في 19 يوليو 2023 .
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 دياز، آر جيه؛ روزنبرغ، آر. (15 أغسطس 2008). "انتشار المناطق الميتة وعواقبها على النظم البيئية البحرية". مجلة ساينس . 321 (5891): 926-929 . Bibcode : 2008Sci...321..926D . doi : 10.1126/science.1156401 . ISSN 0036-8075 . PMID 18703733. S2CID 32818786 .   
  3. «الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي: توقعات "المنطقة الميتة" في خليج المكسيك تتسم بعدم اليقين» . الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA). 21 يونيو 2012. مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 23 يونيو 2012 .
  4. 1 2 3 بيرلمان، ديفيد (15 أغسطس/آب 2008). "علماء قلقون من اتساع نطاق المناطق الميتة في المحيط" . SFGate . مؤرشف من الأصل في 25 سبتمبر/أيلول 2019. تم الاطلاع عليه في 25 سبتمبر/أيلول 2019 .
  5. 1 2 "كارثة حقيقية: تلوث المغذيات مشكلة متفاقمة على طول نهر المسيسيبي" . مجلة الإيكونوميست . 23 يونيو 2012. مؤرشف من الأصل في 18 مايو 2015. تم الاطلاع عليه في 23 يونيو 2012 .
  6. غوف، راشيل؛ هوليمان، بيتر جيه؛ كوك، غافان إم؛ فريمان، كريستوفر (1 سبتمبر 2015). "توصيف المادة العضوية المسببة للطحالب أثناء ازدهارها وتأثيرها على تكوين ثلاثي هالو الميثان" (ملف PDF) . استدامة جودة المياه والبيئة . 6 : 11-19 . Bibcode : 2015SWQE....6...11G . doi : 10.1016/j.swaqe.2014.12.008 . ISSN 2212-6139 . S2CID 40921462. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 16 نوفمبر 2023. تم الاطلاع عليه في 11 أبريل 2024 .  
  7. ديفيد دبليو. شيندلر؛ جون آر. فالنتاين (2008). وعاء الطحالب: الإفراط في تسميد المياه العذبة ومصبات الأنهار في العالم . إدمونتون، ألبرتا: مطبعة جامعة ألبرتا. ISBN 978-0-88864-484-8.
  8. 1 2 لو موال، مورغان، غاسكويل-أودو، شانتال، مينسغوين، آلان، سوشون، إيف، إتريلار، ليفان، أليكس، ... بيناي، جيل (2019). التخثث: نبيذ جديد في زجاجة قديمة؟ إلسيفير، علم البيئة الشاملة 651: 1-11 .
  9. جريج، إم سي، وإي. أوزسوي (2002)، التدفق، وتغيرات كتلة المياه، والهيدروليكا في مضيق البوسفور، مجلة البحوث الجيوفيزيائية ، 107(C3)، 3016، doi : 10.1029/2000JC000485
  10. بيكارد، جي إل وإيمري، دبليو جيه 1982. وصف علم المحيطات الفيزيائي: مقدمة. مطبعة بيرغامون، أكسفورد، صفحة 47.
  11. مورا، سي.؛ وآخرون (2013). "الضعف البيولوجي والبشري تجاه التغيرات المتوقعة في الكيمياء الحيوية للمحيطات خلال القرن الحادي والعشرين" . مجلة PLOS Biology . 11 (10) e1001682. doi : 10.1371/journal.pbio.1001682 . PMC 3797030. PMID 24143135 .   
  12. كو، ليكسين وآخرون. "التبادل الرأسي السريع عند الجبهات في شمال خليج المكسيك". مجلة نيتشر كوميونيكيشنز ، المجلد 13، العدد 1، صفحة 5624. موقع ببمد سنترال، تاريخ الوصول: 26 سبتمبر 2022، doi:10.1038/s41467-022-33251-7
  13. ازدهار زراعة الذرة قد يُوسّع "المنطقة الميتة" في الخليج (NBC News.msn.com
  14. ميلمان، أوليفر (1 أغسطس/آب 2017). "صناعة اللحوم تُلام على أكبر "منطقة ميتة" في خليج المكسيك على الإطلاق" . صحيفة الغارديان . ISSN 0261-3077 . مؤرشف من الأصل في 19 يناير/كانون الثاني 2020. تم الاطلاع عليه في 4 أغسطس/آب 2017 . 
  15. فون رويسنر، لوسيا (1 أغسطس/آب 2017). "اللحوم الغامضة 2: الصناعة وراء التدمير الصامت للقلب الأمريكي" (ملف PDF) . مايتي إيرث . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 21 سبتمبر/أيلول 2017. تم الاطلاع عليه في 4 أغسطس/آب 2017 .
  16. «منظمة الأغذية والزراعة توضح الحقيقة – 86% من علف الماشية غير صالح للاستهلاك البشري» . مؤرشف من الأصل في 10 فبراير 2023. تم الاطلاع عليه في 10 فبراير 2023 .
  17. هيلمنستين، آن ماري (10 مايو 2018). "ما تحتاج لمعرفته حول المناطق الميتة في المحيط" . ThoughtCo . مؤرشف من الأصل في 14 أبريل 2019. تم الاطلاع عليه في 14 أبريل 2019 .
  18. 1 2 3 4 5 راباليس، نانسي ن.؛ تيرنر، ر. يوجين؛ وايزمان، ويليام ج. (2002). "نقص الأكسجين في خليج المكسيك، المعروف أيضًا باسم "المنطقة الميتة"" المراجعة السنوية لعلم البيئة والتصنيف . 33 (1): 235-263 . Bibcode : 2002AnRES..33..235R . doi : 10.1146/annurev.ecolsys.33.010802.150513 . ISSN 0066-4162 . " 
  19. دياز، روبرت؛ روزنبرغ، روتغر (1 يناير 1995). "نقص الأكسجين في قاع البحر: مراجعة لآثاره البيئية والاستجابة السلوكية للحيوانات القاعية الكبيرة" . علم المحيطات وعلم الأحياء البحرية: مراجعة سنوية . 33 : 245-303 . مؤرشف من الأصل في 11 أبريل 2024. تم الاسترجاع في 16 أبريل 2020 .
  20. أندرسون، آر إس؛ بروباشر، إل إل؛ كالف، إل؛ راغون؛ أونغر، إم إيه؛ بوريسون، إي إم (1998). "تأثيرات ثلاثي بوتيل القصدير ونقص الأكسجين على تطور عدوى بيركينسوس مارينوس وآليات دفاع المضيف في محار كراسوستريا فيرجينيكا (غملين)". مجلة أمراض الأسماك . 21 (5): 371-380 . Bibcode : 1998JFDis..21..371A . doi : 10.1046/j.1365-2761.1998.00128.x . ISSN 0140-7775 . 
  21. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 لافولي، د. وباكستر، ج.م. (محرران) (2019). نقص الأكسجين في المحيطات: مشكلة الجميع - الأسباب والآثار والعواقب والحلول. مؤرشف في 29 أكتوبر 2021، في أرشيف الإنترنت . الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة، سويسرا.
  22. أنتوني، ك. ر. ن. وآخرون (2008). "يؤدي تحمض المحيطات إلى ابيضاض المرجان وفقدان إنتاجيته لدى الكائنات التي تبني الشعاب المرجانية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 105 (45): 17442-17446 . Bibcode : 2008PNAS..10517442A . doi : 10.1073/pnas.0804478105 . PMC 2580748. PMID 18988740 .   
  23. فان وونترغيم، آي. وويبستر، إن إس (2020) "الكائنات الدقيقة في الشعاب المرجانية في ظل تغير المناخ". مجلة العلوم ، 23 (4). doi : 10.1016/j.isci.2020.100972 .
  24. يونغ، إد (6 يونيو 2011). "قناديل البحر تُغير الشبكات الغذائية في المحيطات بتغذية البكتيريا بالمخاط والفضلات" . مجلة ديسكفر. مؤرشف من الأصل في 6 نوفمبر 2018. تم الاطلاع عليه في 4 أكتوبر 2018 .
  25. 1 2 ريتشاردسون، أنتوني جيه؛ باكون، أندرو ؛ هايز، غرايم سي ؛ غيبونز، مارك جيه (1 يونيو 2009). " رحلة قنديل البحر الممتعة: الأسباب والنتائج واستجابات الإدارة لمستقبل أكثر هلامية" . اتجاهات في علم البيئة والتطور . 24 (6): 312-322 . Bibcode : 2009TEcoE..24..312R . doi : 10.1016/j.tree.2009.01.010 . ISSN 0169-5347 . PMID 19324452. مؤرشف من الأصل في 11 أكتوبر 2013. تم الاسترجاع في 16 أبريل 2020 .  
  26. وايكوت، م.، دوارتي، س.م.، كاروثرز، ت.ج.، أورث، ر.ج.، دينيسون، و.س.، أوليارنيك، س.، كالادين، أ.، فوركوريان، ج.و.، هيك، ك.ل.، هيوز، أ.ر.، وكيندريك، ج.أ. (2009). "الخسارة المتسارعة للأعشاب البحرية في جميع أنحاء العالم تهدد النظم البيئية الساحلية". مؤرشف في 17 ديسمبر 2019، في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم ، 106 (30): 12377-12381. doi : 10.1073/pnas.0905620106
  27. "2010أ. "أطلس العالم لأشجار المانغروف يُبرز أهمية أشجار المانغروف والتهديدات التي تواجهها: أشجار المانغروف من بين أكثر النظم البيئية قيمة في العالم." بيان صحفي. أرلينغتون، فيرجينيا . منظمة حماية الطبيعة. مؤرشف من الأصل في 17 يوليو 2010. تم الاطلاع عليه في 25 يناير 2014 .
  28. كارلسكينت؛ تيرنر؛ سمول (2013). مقدمة في علم الأحياء البحرية ( الطبعة الرابعة). بروكس/كول. ص 4. ISBN   978-1-133-36446-7.
  29. كارستنسن، جاكوب؛ أندرسن، يسبر؛ غوستافسون، بو؛ كونلي، دانيال (2014). "انخفاض نسبة الأكسجين في بحر البلطيق خلال القرن الماضي" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 111 (15): 5628-5633 . Bibcode : 2014PNAS..111.5628C . doi : 10.1073/pnas.1323156111 . PMC 3992700. PMID 24706804 .  
  30. «ازدادت المناطق الميتة بأكثر من عشرة أضعاف خلال القرن الماضي - معهد عش البلطيق» . www.balticnest.org . ١ أبريل ٢٠١٤. مؤرشف من الأصل في ١٤ يونيو ٢٠١٨. تم الاطلاع عليه في ٤ يونيو ٢٠١٨ .
  31. رونبيرغ ، سيسيليا؛ بونسدورف ، إريك ( 2004). " تخثث بحر البلطيق: العواقب البيئية الخاصة بكل منطقة". هيدروبيولوجيا . 514 ( 1-3 ): 227-241 . Bibcode : 2004HyBio.514..227R . doi : 10.1023/ B :HYDR.0000019238.84989.7f . S2CID 21390591 . 
  32. 1 2 "المنطقة الميتة" . education.nationalgeographic.org . مؤرشف من الأصل في 10 أبريل 2024. تم الاطلاع عليه في 11 أبريل 2024 .
  33. 1 2 فرانكل، لوك؛ فريدريش، مارجوري؛ سانت لوران، بيير؛ بيفر، آرون؛ ليبسيوس، روموالد؛ بهات، جوبال؛ شينك، غاري (25 مارس 2022). "انخفاض مستويات النيتروجين يقلل من نقص الأكسجين في خليج تشيسابيك: أدلة من النمذجة التجريبية والرقمية" . مجلة علوم البيئة الشاملة . 814 152722. Bibcode : 2022ScTEn.81452722F . doi : 10.1016/j.scitotenv.2021.152722 . PMID 34974013 . 
  34. "المنطقة الميتة" . الجمعية الجغرافية الوطنية . 21 يناير 2011. مؤرشف من الأصل في 8 مايو 2019. تم الاطلاع عليه في 15 يونيو 2019 .
  35. دي جوليو، ريتشارد ت.؛ كلارك، برايان و. (18 أغسطس/آب 2015). "قصة نهر إليزابيث: دراسة حالة في علم السموم التطوري" . مجلة علم السموم والصحة البيئية، الجزء ب . 18 (6): 259-298 . Bibcode : 2015JTEHB..18..259D . doi : 10.1080/ 15320383.2015.1074841 . ISSN 1093-7404 . PMC 4733656. PMID 26505693 .   
  36. مشروع ١ ٢ ، نهر إليزابيث (٢ مارس ٢٠٢١). "نظرة فاحصة: حالة نهر إليزابيث" . خرائط قصص ArcGIS . مؤرشف من الأصل في ٩ مارس ٢٠٢٢. تم الاطلاع عليه في ١١ أبريل ٢٠٢٤ .
  37. 1 2 كوبيل، رونا (1 يوليو 2011). "نهر إليزابيث ينهض من الأعماق" . مجلة الخليج . مؤرشف من الأصل في 16 يوليو 2020. تم الاطلاع عليه في 11 أبريل 2024 .
  38. مشروع نهر إليزابيث (19 أكتوبر 2006). "إعادة اكتشاف الكنز: إعادة إحياء موني بوينت" (ملف PDF) . مشروع نهر إليزابيث . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 11 نوفمبر 2023. تم الاطلاع عليه في 11 أبريل 2024 .
  39. "نقطة المال" . مشروع نهر إليزابيث . مؤرشف من الأصل في 9 ديسمبر 2023. تم الاطلاع عليه في 11 أبريل 2024 .
  40. asbpa_web. "الفائزون بجائزة أفضل شاطئ مُرمّم في دورتها الأولى يُجسّدون الابتكار في مجال ترميم السواحل الناجح" . asbpa.org . مؤرشف من الأصل في 2 ديسمبر 2023. تم الاطلاع عليه في 11 أبريل 2024 .
  41. 1 2 ألميدا، زوي (2015). "المنطقة الميتة في بحيرة إيري" (ملف PDF) . محمية أولد وومان كريك الوطنية لأبحاث مصبات الأنهار . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 15 يوليو 2021.
  42. "إطلاق المغذيات يُفاقم ظاهرة "المنطقة الميتة" السنوية في بحيرة إيري | سجل الجامعة" . record.umich.edu . مؤرشف من الأصل في 4 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه في 4 أكتوبر 2021 .
  43. وكالة حماية البيئة في أوهايو (أبريل 2010). "التقرير النهائي عن الفوسفور في بحيرة إيري في أوهايو" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 27 ديسمبر 2010.
  44. 1 2 كونروي، جوزيف د.؛ بوغمان، ليون. تشانغ، هونغيان؛ إدواردز، وليام J.؛ كولفر ، ديفيد أ. (1 مايو 2011). "ديناميكيات "المنطقة الميتة" في بحيرة إيري: أهمية الطقس وكثافة أخذ العينات لحساب معدلات استنفاد الأكسجين في الطبقة السفلى من البحيرة. مجلة العلوم المائية . 73 (2): 289-304 . Bibcode : 2011AqSci..73..289C . doi : 10.1007/s00027-010-0176-1 . ISSN 1420-9055 . S2CID 24193869 .  
  45. مكارتي، جيمس ف.؛ ديلر، ذا بلين (25 يوليو 2018). "المنطقة الميتة في بحيرة إيري تهدد مياه الشرب في كليفلاند" . كليفلاند . مؤرشف من الأصل في 25 سبتمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 4 أكتوبر 2021 .
  46. "ما سبب نفوق كل هذه الأسماك على طول بحيرة إيري؟" . wkyc.com . 4 سبتمبر 2021. مؤرشف من الأصل في 11 أبريل 2024. تم الاطلاع عليه في 4 أكتوبر 2021 .
  47. "بحيرة إيري" . إدارة مياه كليفلاند . 30 مايو 2013. مؤرشف من الأصل في 25 سبتمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 4 أكتوبر 2021 .
  48. بريسكو، توني (14 نوفمبر 2019). "اعتاد سكان كليفلاند على لون مياههم البني، حتى وإن لم يعرفوا السبب. يكمن الجواب في قاع بحيرة إيري" . chicagotribune.com . مؤرشف من الأصل في 25 سبتمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 4 أكتوبر 2021 .
  49. "هل ستنتشر "المناطق الميتة" في نهر سانت لورانس؟" . مؤرشف من الأصل في 26 يونيو 2013.
  50. 1 2 "المنطقة الميتة تستمر في المحيط قبالة ساحل أوريغون لفترة أطول من المتوقع" . kgw.com . 10 سبتمبر 2021. مؤرشف من الأصل في 5 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه في 4 أكتوبر 2021 .
  51. "المناطق الميتة - تقرير خاص | مؤسسة العلوم الوطنية (NSF)" . www.nsf.gov . مؤرشف من الأصل بتاريخ 26 سبتمبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 أكتوبر 2021 .
  52. «المياه منخفضة الأكسجين قبالة سواحل واشنطن وأوريغون مُعرّضة لخطر التحوّل إلى مناطق ميتة واسعة النطاق - مرحباً بكم في أبحاث الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي» . research.noaa.gov . ٢١ يوليو ٢٠٢١. مؤرشف من الأصل في ٢٥ سبتمبر ٢٠٢١. تم الاطلاع عليه في ٤ أكتوبر ٢٠٢١ .
  53. "انخفاض درجات الحرارة في المحيط الهادئ عن المعدل الطبيعي في المنطقة الميتة بولاية أوريغون" . earthobservatory.nasa.gov . 1 سبتمبر 2006. مؤرشف من الأصل في 29 سبتمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 4 أكتوبر 2021 .
  54. 1 2 "انخفاض مستويات الأكسجين قبالة الساحل الشمالي الغربي يثير مخاوف من "مناطق ميتة" بحرية"" . opb . مؤرشف من الأصل في 3 أكتوبر 2021. تم الاسترجاع في 4 أكتوبر 2021 .
  55. ""منطقة ميتة" تتسبب في موجة موت قبالة سواحل ولاية أوريغون . الحياة في جامعة ولاية أوريغون . 30 أكتوبر 2009. مؤرشف من الأصل في 29 سبتمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 4 أكتوبر 2021 .
  56. ١ ٢ "الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي: توقعات "المنطقة الميتة" في خليج المكسيك تتسم بعدم اليقين" . هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. ٢١ يونيو ٢٠١٢. مؤرشف من الأصل في ١١ أبريل ٢٠١٦. تم الاطلاع عليه في ٢٣ يونيو ٢٠١٢ .
  57. "ما هو نقص الأكسجين؟" . اتحاد جامعات لويزيانا البحرية (LUMCON). مؤرشف من الأصل في 12 يونيو 2013. تم الاطلاع عليه في 18 مايو 2013 .
  58. راباليس، نانسي (14 أغسطس/آب 2002). "نقص الأكسجين في خليج المكسيك، المعروف أيضًا باسم "المنطقة الميتة"" . المراجعة السنوية لعلم البيئة والتصنيف . 33 (1): 235-263 . Bibcode : 2002AnRES..33..235R . doi : 10.1146/annurev.ecolsys.33.010802.150513 . مؤرشف من الأصل في 11 أبريل/نيسان 2024. تم الاطلاع عليه في 14 فبراير/شباط 2021 .
  59. 1 2 "المنطقة الميتة: نقص الأكسجين في خليج المكسيك" (ملف PDF) . الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA). 2009. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 25 ديسمبر 2012. تم الاطلاع عليه في 23 يونيو 2012 .
  60. ديباس، شيريل لين (يوليو 2005). "انتشار المناطق الميتة في محيطات العالم" . مجلة العلوم البيولوجية . 55 (7): 552-557 . doi : 10.1641/0006-3568(2005)055 [ 0552:DZSIWO ] 2.0.CO ; 2 .
  61. شيلينغ، كيث إي.؛ ليبرا، روبرت د. (2000). "علاقة تركيزات النترات في الجداول المائية باستخدام الأراضي الزراعية في ولاية أيوا". مجلة جودة البيئة . 29 (6): 1846. Bibcode : 2000JEnvQ..29.1846S . doi : 10.2134/jeq2000.00472425002900060016x .
  62. غولزبي، دونالد أ.؛ باتاغلين، ويليام أ.؛ أولينباخ، برنت ت.؛ هوبر، ريتشارد ب. (2001). "مدخلات النيتروجين إلى خليج المكسيك". مجلة جودة البيئة . 30 (2): 329-336 . Bibcode : 2001JEnvQ..30..329G . doi : 10.2134/jeq2001.302329x . PMID 11285892 . 
  63. «مجلس أمناء أعمال المياه لمدينة دي موين، أيوا، المدعي ضد مجلس مشرفي مقاطعة ساك وآخرين» (ملف PDF) . محكمة الولايات المتحدة الجزئية للمنطقة الشمالية من ولاية أيوا، القسم الغربي. 16 مارس 2015. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 5 أغسطس 2016. تم الاطلاع عليه في 9 مارس 2017 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  64. "استراتيجية ولاية أيوا للحد من المغذيات | استراتيجية ولاية أيوا للحد من المغذيات" . www.nutrientstrategy.iastate.edu . مؤرشف من الأصل بتاريخ 28 أكتوبر 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 أكتوبر 2018 .
  65. «الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي: المنطقة الميتة في خليج المكسيك هي الأكبر على الإطلاق» . الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA). 3 أغسطس 2017. مؤرشف من الأصل في 2 أغسطس 2017. تم الاطلاع عليه في 3 أغسطس 2017 .
  66. لوكهيد، كارولين (6 يوليو/تموز 2010). "منطقة ميتة في الخليج مرتبطة بإنتاج الإيثانول" . صحيفة سان فرانسيسكو كرونيكل. مؤرشف من الأصل في 10 يوليو/تموز 2010. تم الاطلاع عليه في 28 يوليو/تموز 2010 .
  67. «الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي: علماء يكتشفون أن "المنطقة الميتة" في خليج المكسيك أكبر من المتوسط» . الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA). 1 أغسطس/آب 2024. مؤرشف من الأصل في 4 أكتوبر/تشرين الأول 2024. تم الاطلاع عليه في 30 أكتوبر/تشرين الأول 2024 .
  68. حجم منطقة نقص الأكسجين في خليج المكسيك لعام 2015 ، فرقة عمل نقص الأكسجين في نهر المسيسيبي/خليج المكسيك، وكالة حماية البيئة، بدون تاريخ
  69. كورتني، مايكل دبليو؛ كورتني، جوشوا إم (2013). "توقعات خاطئة مرة أخرى بشأن منطقة الموت - خليج المكسيك يكتسب مقاومة لتحميل المغذيات". arXiv : 1307.8064 [ q-bio.QM ].
  70. ليزا م. فيرتشايلد (2005). تأثير مجموعات أصحاب المصلحة على عملية صنع القرار فيما يتعلق بالمنطقة الميتة المرتبطة بتصريف نهر المسيسيبي (رسالة ماجستير). جامعة جنوب فلوريدا (USF). ص 14. 
  71. «توقعات "المنطقة الميتة" في خليج المكسيك تتسم بعدم اليقين» (بيان صحفي). الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي. 21 يونيو 2012. مؤرشف من الأصل في 29 يوليو 2020. تم الاطلاع عليه في 25 سبتمبر 2019 .
  72. "آثار المنطقة الميتة" . منظمة حماية الطبيعة . 18 فبراير 2025. تم الاطلاع عليه في 5 نوفمبر 2025 .
  73. غرايمز، تشرشل ب. (أغسطس 2001). "إنتاج المصايد وتصريف نهر المسيسيبي". مصايد الأسماك . 26 (8): 17-26 . Bibcode : 2001Fish...26g..17G . doi : 10.1577/1548-8446(2001)026 < 0017:FPATMR > 2.0.CO ; 2 .
  74. كورتني، جوشوا م.؛ كورتني، إيمي س.؛ كورتني، مايكل و. (21 يونيو 2013). "زيادة المغذيات ترفع إنتاج سمك النهاش الأحمر في خليج المكسيك" . فرضيات في علوم الحياة . 3 (1): 7-14. arXiv : 1306.5114 . Bibcode : 2013arXiv1306.5114C . مؤرشف من الأصل في 24 فبراير 2015. تم الاطلاع عليه في 21 يونيو 2013 .
  75. «شركة Adapt-N تفوز بتحدي جامعة تولين لخفض النيتروجين بهدف تقليل المناطق الميتة: ما الخطوة التالية؟» (بيان صحفي). ١٩ ديسمبر ٢٠١٧. مؤرشف من الأصل في ٣١ أكتوبر ٢٠٢١. تم الاطلاع عليه في ٢٥ يناير ٢٠٢١ .
  76. 1 2 جيني بيوالد؛ آني روسيتي؛ جوزيف ستيفنز؛ وي تشيه وونغ. منطقة نقص الأكسجين في خليج المكسيك (تقرير). مؤرشف من الأصل في 25 سبتمبر 2019. تم الاطلاع عليه في 25 سبتمبر 2019 .
  77. كوكس، توني (23 يوليو/تموز 2007). "حصري" . بلومبيرغ. مؤرشف من الأصل في 9 يونيو/حزيران 2010. تم الاطلاع عليه في 3 أغسطس/آب 2010 .
  78. 1 2 لي، جي يونغ؛ بارك، كي تاي؛ ليم، جاي هيون؛ يون، جو إيون؛ كيم، إيل نام (2018). "نقص الأكسجين في المياه الساحلية الكورية: دراسة حالة لخليج جينهاي الطبيعي وخليج شيهوا الاصطناعي" . مجلة فرونتيرز إن مارين ساينس . 5 70. Bibcode : 2018FrMaS...5...70L . doi : 10.3389/fmars.2018.00070 . ISSN 2296-7745 . 
  79. 1 2 بوتيرا، كارول (2008). "الوقود: هدف إيثانول الذرة يُعيد إحياء المخاوف بشأن المناطق الميتة" . منظورات الصحة البيئية . 116 (6): A242– A243 . doi : 10.1289/ehp.116-a242 . PMC 2430248. PMID 18560496 .  
  80. "المياه الميتة". مجلة الإيكونوميست . مايو 2008.
  81. 1 2 مي، لورانس (نوفمبر 2006). "إحياء المناطق الميتة" . مجلة ساينتفك أمريكان . مؤرشف من الأصل في 13 سبتمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 25 سبتمبر 2019 .
  82. "المناطق الميتة" تتكاثر في محيطات العالم. مؤرشف في 30 ديسمبر 2017، على موقع Wayback Machine بقلم جون نيلسن. 15 أغسطس 2008، برنامج Morning Edition، NPR.
  83. "ما هي الكائنات التي تتغذى بالترشيح وكيف تعمل؟" . ساينس إنسايتس . 4 نوفمبر 2025. تم الاطلاع عليه في 30 أبريل 2026 .
  84. تاليفي، ياسمين؛ كلارك، شيلبي ب.؛ كوفين، مايكل ر.س.؛ كومو، لوك أ.؛ فيلغيرا، رامون (1 أبريل 2026). "فسيولوجيا وسلوك محار شرقي (Crassostrea virginica) وبلح البحر ذي القشرة الرخوة (Mya arenaria) في ظل ظروف نقص الأكسجين وموجات الحر" . بحوث البيئة البحرية . 216 107902. doi : 10.1016/j.marenvres.2026.107902 . ISSN 0141-1136 . 
  85. تشو، يانجون؛ لي، دونغ؛ تشانغ، جي (1 يناير 2025). "فك شفرة المنطقة الميتة في نظام الأناموكس في المرشحات الحيوية" . تكنولوجيا الموارد الحيوية . 416 131784. doi : 10.1016/j.biortech.2024.131784 . ISSN 0960-8524 . 
  86. ليو، تشياني؛ شي، هونغيو؛ شو، ين؛ تشو، زيانغ؛ تشن، يوكي؛ لين، لان؛ أديلكي، رشيد؛ لي، هنغ؛ وانغ، يوانبنغ؛ تشن، شاوهوا؛ تشانغ، يانلونغ (1 نوفمبر 2025). "الاستخلاص المتزامن للكربون/الفوسفور والتحكم في تلوث الأغشية في مفاعل حيوي غشائي لاهوائي لمعالجة مياه الصرف الصحي للخنازير باستخدام التمعدن الحيوي" . مجلة أبحاث المياه . 286 124264. doi : 10.1016/j.watres.2025.124264 . ISSN 0043-1354 . 
  87. "هل يمكن عكس المناطق الميتة؟ العلم والحلول" . رؤى بيولوجية . 3 يناير 2026. تم الاطلاع عليه في 30 أبريل 2026 .
  88. فينسون-ليتي، بريجيت؛ كاسيناف، سيلين (فبراير 2019). "نمذجة التخثث في النظم البيئية للبحيرات: مراجعة". مجلة علوم البيئة الشاملة . 651 (الجزء 2): 2985-3001 . Bibcode : 2019ScTEn.651.2985V . doi : 10.1016/j.scitotenv.2018.09.320 . ISSN 0048-9697 . PMID 30463149 .  
  89. جياو، جيانجون؛ تانغ، وينيان (ديسمبر 2021). "ديناميكيات نموذج التخثث في البحيرات مع التجريف النبضي غير العابر/العابر وإدخال النبضات" . التقدم في المعادلات التفاضلية . 2021 (1) 280. doi : 10.1186/s13662-021-03434-5 . ISSN 1687-1847 . 

مراجع

  • دياز، آر جيه؛ روزنبرغ، آر. (15 أغسطس/آب 2008). "انتشار المناطق الميتة وعواقبها على النظم البيئية البحرية". مجلة ساينس . 321 (5891): 926-929 . Bibcode : 2008Sci...321..926D . doi : 10.1126/science.1156401 . PMID 18703733. S2CID 32818786 .  
  • أوسترمان، ليزا إي.؛ بور، ريتشارد زد.؛ سوارزنسكي، بيتر دبليو.؛ تيرنر، آر. يوجين (2005). "إعادة بناء سجل مدته 180 عامًا لظروف نقص الأكسجين الطبيعية والبشرية المنشأ من رواسب الجرف القاري في لويزيانا". جيولوجيا . 33 (4): 329. Bibcode : 2005Geo....33..329O . doi : 10.1130/G21341.1 . S2CID 55361042 . 
  • تايلور، إف جيه؛ تايلور، إن جيه؛ والزبي، جيه آر (1985). "ازدهار الدياتوم العوالقي، سيراتولينا بيلاجيكا، قبالة سواحل شمال شرق نيوزيلندا عام 1983، ومساهمته في نفوق الأسماك والحيوانات القاعية المصاحب له". المجلة الدولية لعلم الأحياء المائية والهيدروغرافيا . 70 (6): 773-795 . رمز Bibcode : 1985IRH....70..773T . doi : 10.1002/iroh.19850700602 .
  • موريسي، دي جيه؛ جيبس، إم إم؛ بيكمير، إس إي؛ كول، آر جي (مايو 2000). "التنبؤ بتأثيرات وتعافي مواقع المزارع البحرية في جزيرة ستيوارت، نيوزيلندا، باستخدام نموذج فيندلاي-واتلينج". الاستزراع المائي . 185 ( 3-4 ): 257-271 . Bibcode : 2000Aquac.185..257M . doi : 10.1016/s0044-8486(99)00360-9 .
  • بوتيرا، كارول (يونيو 2008). "الوقود: هدف إنتاج الإيثانول من الذرة يُعيد إحياء المخاوف بشأن المناطق الميتة" . مجلة منظورات الصحة البيئية . 116 (6): A242-3. doi : 10.1289/ehp.116-a242 . PMC 2430248. PMID 18560496 .  
  • مجلس مينيسوتا لموارد المياه والتربة (BWSR، 2018)، مقدمة عن الممارسات البديلة | مجلس مينيسوتا لموارد المياه والتربة
  • قانون "المنطقة العازلة" في ولاية مينيسوتا: قانون مينيسوتا 103F.48
  • تحديث BWSR، يناير 2019:أُرشف بتاريخ 16 فبراير 2019 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) .
  • رونبرغ، سي.، وبونزدورف، إي. (فبراير 2004). التخثث في بحر البلطيق: العواقب البيئية الخاصة بكل منطقة [مقال؛ ورقة بحثية]. هيدروبيولوجيا، 514 (1-3)، 227-241. https://doi.org/10.1023/B:HYDR.0000019238.84989.7f
  • لو موال، مورغان، غاسكويل-أودو، شانتال، مينسغوين، آلان، سوشون، إيف، إتريلار، ليفان، أليكس، ... بيناي، جيل (2019). التخثث: نبيذ جديد في زجاجة قديمة؟ إلسيفير، مجلة علوم البيئة الشاملة 651: 1-11 .

للمزيد من القراءة