امتداد الأنهار الجليدية ومسار الجريان الجوفي يهيمنان على خصائص المادة العضوية الذائبة عبر مستجمعات المياه الجليدية موسميًا

تتناول هذه الدراسة خصائص المادة العضوية الذائبة في مستجمعات المياه المتأثرة بالأنهار الجليدية وتغيرها الموسمي، وتشير الدراسة إلى أن الأنهار الجليدية الألبية الساحلية عبر خليج ألاسكا تتراجع بمعدل متسارع بفعل تغير المناخ، وأن مياه ذوبانها تزود البيئات الواقعة أسفلها بمدخلات مهمة من المادة العضوية الذائبة، وتلعب هذه المادة دورًا حاسمًا في النظم البيئية المائية إذ تغذي الأيض الميكروبي وتؤثر في دورة المغذيات ونقل المعادن النزرة، ومن هنا تكتسب دراسة تركيبها الموسمي وعلاقته بامتداد الجليد ومسارات الجريان الجوفي أهمية خاصة لفهم التدفقات الغذائية نحو البيئات البحرية القريبة من الشاطئ

أولًا: أهداف الدراسة ومنهجيتها

هدفت الدراسة إلى استقصاء تركيب المادة العضوية الذائبة عبر المواسم في أربعة مستجمعات مائية تمتد على مقطع طوله ثلاثون كيلومترًا وتتفاوت تغطيتها الجليدية بين صفر وستين في المئة، وجمعت عينات من مياه الجداول والمياه الجوفية الضحلة في شهري يوليو وسبتمبر من عام 2023 لالتقاط موسمية المادة العضوية الذائبة من ذروة ذوبان الجليد في الصيف إلى مستهل الخريف، واستخدمت الدراسة تقنية الاستشراب السائل فائق الأداء مقترنة بمطياف الكتلة أوربتراب لتحليل التركيب الجزيئي للمادة العضوية الذائبة وتصنيف مكوناتها وتقدير قابليتها للتحلل الحيوي

ثانيًا: أبرز النتائج

النتيجة الأولى: وجدت الدراسة أن مستجمعات المياه ذات التغطية الجليدية الكبيرة ارتبطت بوفرة نسبية مرتفعة من المادة العضوية الذائبة الشبيهة بالمركبات الأليفاتية والكربوهيدراتية والدهنية، وهي أصناف تقدم تقديرًا للتوافر الحيوي الموجود في الجداول، بما يشير إلى أن الذوبان الجليدي يغذي المياه بمادة عضوية سهلة الاستخدام الحيوي نسبيًا

النتيجة الثانية: على الرغم من انخفاض تركيزات الكربون العضوي الذائب في هذه المستجمعات، فإن العائد المقدر من الكربون القابل للتحلل جزيئيًا والمصدر إلى نظم هامش الساحل البيئية ازداد بازدياد تجلد المستجمع، أي إن كمية الكربون السهل التحلل المنقول إلى البيئات الساحلية ترتفع كلما اتسعت التغطية الجليدية رغم انخفاض التركيز العام

النتيجة الثالثة: في أحد المستجمعات المحتوية على نهر جليدي، أظهرت المادة العضوية الذائبة في المياه الجوفية الضحلة تناقصًا في التوافر الحيوي المفترض كلما ازدادت المسافة عن مجرى جليدي قريب على امتداد مسار جريان الخزان الجوفي من المجرى نحو الساحل، بما يبرز الدور الحاكم لمسار الجريان الجوفي في تعديل خصائص المادة العضوية أثناء انتقالها

النتيجة الرابعة: عبر نظم الجداول الأربعة أظهر تركيب المادة العضوية الذائبة في مياه الجداول تباينًا أقل بين المواقع خلال ذروة ذوبان الجليد في يوليو، وهو الوقت الذي افترضت فيه الدراسة أن تصدير المادة العضوية الذائبة القابلة للتحلل من الأنهار الجليدية يكون في أعلى مستوياته، فتتجانس خصائص المياه نسبيًا بفعل هيمنة المدخل الجليدي

ثالثًا: دلالات الدراسة وتطبيقاتها

تتكامل هذه النتائج مع الدراسات الهيدروجيوكيميائية القائمة في المنطقة لبناء إطار محدد للتدفق الموسمي للمغذيات نحو البيئات البحرية القريبة من الشاطئ، كما تؤسس خط أساس مرجعيًا للدراسات المستقبلية حول المادة العضوية الذائبة في خليج ألاسكا وما وراءه، ويستفيد منها الباحثون في علوم البيئة المائية وتغير المناخ عند تتبع آثار تراجع الأنهار الجليدية في الكيمياء الحيوية للمستجمعات والساحليات، إذ توضح أن امتداد الجليد ومسار الجريان الجوفي عاملان حاكمان ينبغي إدخالهما في أي نمذجة مستقبلية لمصير الكربون العضوي في الأحواض المتجلدة، ولما كانت المادة العضوية الذائبة تغذي الأيض الميكروبي وتؤثر في دورة المغذيات ونقل المعادن النزرة، فإن تغير خصائصها وتوافرها الحيوي مع تراجع الجليد ينعكس مباشرة على إنتاجية النظم المائية والساحلية وعلى شبكات الغذاء المعتمدة عليها

وخلاصة القول إن خصائص المادة العضوية الذائبة في المستجمعات الجليدية لا تحددها التركيزات وحدها بل يهيمن عليها عاملان رئيسان هما امتداد التغطية الجليدية ومسار الجريان الجوفي، وإن فهم هذا التفاعل ضروري للتنبؤ بكيفية تغير التدفقات الغذائية نحو النظم البحرية الساحلية مع استمرار تراجع الأنهار الجليدية بفعل تغير المناخ