ضعف شدة الرياح يفاقم ظروف انعدام الأكسجين ويؤدي إلى تطور أعمدة الكبريت قبالة ساحل بيرو

يُعرف الحدث الكبريتيدي بأنه انطلاق كميات هائلة من الكبريتيد من الرواسب القاعية إلى عمود الماء، وهو حدث تترتب عليه عواقب وخيمة تلحق بالمصيد السمكي، وتمتد آثاره إلى دورات عناصر أخرى مرتبطة به في المنظومة البحرية، وعلى الرغم من تكرار وقوع هذه الأحداث في مناطق صعود مياه الأعماق البحرية، فإن فهم العوامل التي تضبط تكونها وانتهاءها ما يزال بدائيًا، إذ تتفاعل فيها العمليات الكيميائية الحيوية الجيولوجية مع الحركة الهيدروديناميكية للمياه بطرائق معقدة يصعب فصل بعضها عن بعض، وتتناول هذه الدراسة أحد أكبر أعمدة الكبريت التي أُبلغ عنها في منطقة صعود المياه قبالة ساحل بيرو، فتفحص الشروط الكيميائية الحيوية الجيولوجية والهيدروديناميكية التي قام عليها تكون هذا العمود وانتهاؤه، باحثة عن العامل الذي أطلق الحدث في لحظة بعينها رغم توافر الأرضية المناسبة له

أولًا: أهداف الدراسة ومنهجيتها

هدفت الدراسة إلى فحص الشروط الكيميائية الحيوية الجيولوجية والهيدروديناميكية التي قام عليها تكون أحد أكبر أعمدة الكبريت المبلغ عنها في منطقة صعود مياه الأعماق البيروفية وانتهاؤه، واعتمدت في ذلك على تتبع حالة عمود الماء فوق الرف القاري العلوي وما يسودها من ظروف أكسجين ونترات، وعلى فحص خصائص الرواسب القاعية وما تحمله من شحنة عضوية وتركيزات كبريت مرتبط بالحديد، إضافة إلى رصد شدة الرياح المحلية وأثرها في شدة صعود المياه وفي التطبق الحراري والملحي لعمود الماء وفي انتشار الدوامات متوسطة النطاق المدفوعة بالرياح على امتداد الساحل، وبذلك جمعت الدراسة بين أدلة الكيمياء الحيوية الجيولوجية وأدلة الهيدروديناميكا الإقليمية للتمييز بين الشروط المهيئة للحدث والعامل الذي أطلق تكونه فعليًا

ثانيًا: أبرز النتائج

النتيجة الأولى: نشأ العمود الغني بالكبريت خلال صيف نصف الكرة الجنوبي، حين سادت ظروف انعدام الأكسجين، أي استنفاد الأكسجين والنترات معًا، في المياه التي تعلو الرف القاري العلوي

النتيجة الثانية: كانت رواسب الرف مشحونة عضويًا واتسمت بتركيزات منخفضة من الكبريت المرتبط بالحديد، بما مكن انتشار الكبريتيد المتولد في القاع إلى عمود الماء بدل احتجازه في الرواسب

النتيجة الثالثة: عمل ضعف شدة الرياح المحلية عامل إطلاق للحدث، إذ قيدت انقطاعات سرعة الرياح شدة صعود مياه الأعماق، فأدت إلى زيادة التطبق فوق الرف القاري العلوي وتثبيت الظروف المناسبة لبقاء الكبريتيد في الماء

النتيجة الرابعة: فرضت اضطرابات أنماط الرياح المحلية قيودًا إضافية على انتشار الدوامات متوسطة النطاق المدفوعة بالرياح، بما أحدث آثارًا مرتدة في تكون أعمدة الكبريت العنصري على امتداد الساحل

ثالثًا: دلالات الدراسة وتطبيقاتها

تشير هذه النتائج إلى أن تطور أعمدة الكبريت ينشأ عن تفاعل معقد بين الكيمياء الحيوية الجيولوجية والهيدروديناميكا الإقليمية، فالشروط الكيميائية المهيئة وحدها، من انعدام أكسجين ورواسب مشحونة عضويًا، لا تكفي لإطلاق الحدث ما لم تتدخل تغيرات الرياح التي تعيد تشكيل التطبق وحركة المياه، ويفيد هذا الفهم في تحسين رصد هذه الأحداث والتنبؤ بها في مناطق صعود مياه الأعماق حول العالم، بما يدعم إدارة المصايد السمكية المتأثرة بها والتقليل من خسائرها، كما يوجه الدراسات اللاحقة إلى متابعة مؤشرات الرياح المحلية والدوامات الساحلية بوصفها إنذارات مبكرة محتملة إلى جانب المؤشرات الكيميائية المعتادة

وتفيد صلة الأحداث الكبريتيدية بالمصايد السمكية في جعل هذا الفهم ذا انعكاس عملي مباشر، إذ تتضرر كميات الصيد وسبل عيش الصيادين حين ينتشر الكبريتيد في عمود الماء، وتمتد الآثار إلى دورات عناصر أخرى مرتبطة بدورة الكبريت في المنظومة البحرية، ولذلك فإن القدرة على التمييز بين الشروط المهيئة للحدث والعوامل المطلقة له تمنح إدارات رصد البيئة البحرية مدخلًا لبناء أنظمة إنذار مبكر تستند إلى مؤشرات مركبة تجمع بين الكيمياء الحيوية الجيولوجية والهيدروديناميكا معًا بدل الاكتفاء بمؤشرات الأكسجين وحدها، وبخاصة في مناطق صعود مياه الأعماق الأخرى حول العالم التي تتكرر فيها هذه الأحداث بخصائص مشابهة لما رُصد قبالة ساحل بيرو

وخلاصة القول إن ظروف انعدام الأكسجين والرواسب المشحونة عضويًا هيأت الأرضية لأحد أكبر أعمدة الكبريت قبالة ساحل بيرو، غير أن ضعف شدة الرياح المحلية كان عامل الإطلاق الذي حول هذه الأرضية إلى حدث كبريتيدي فعلي عبر تقييد صعود المياه وزيادة التطبق