جنبه های روشن و تاریک جابجایی های زیستی ماهی آزاد اقیانوس آرام
9 October 2024چکیده: هر ساله میلیون ها ماهی سالمون اقیانوس آرام در پایان چرخه زندگی خود سفری بزرگ از اقیانوس به محل تخم ریزی در آب شیرین انجام می دهند. این مهاجرت، موجی از اثرات را از طریق شبکه های غذایی و اکوسیستم ها در طول مسیر در پی دارد. این ها چه تجزیه شوند و چه توسط حیوانات دیگر مصرف شوند، هم مواد عذایی و هم آلاینده هایی را که پس از گذراندن بیشتر عمر خود در دریا در بدن خود انباشته کرده اند، به بدن ماهی ها می رساند. تیمی از محققان تصمیم گرفتند تا انتقال این مواد غذایی و آلاینده ها و روندها را با تغییر جامعه ماهی سالمون طی 40 سال بررسی کنند.
هر ساله میلیون ها ماهی سالمون اقیانوس آرام در پایان چرخه زندگی خود سفری بزرگ از اقیانوس به محل تخم ریزی آب شیرین خود انجام می دهند. این مهاجرت موجی از اثرات را از طریق شبکه های غذایی و اکوسیستم ها در طول مسیر دارد.
تیمی از محققان UConn، دانشگاه داکوتای جنوبی، سازمان زمین شناسی ایالات متحده، مشاوران منابع طبیعی، دانشگاه ساسکاچوان، دانشگاه میسوری و دانشگاه Regis تصمیم گرفتند تا تغییرات انتقال این مواد غذایی و آلاینده ها و روندها را به عنوان جامعه ماهی سالمون طی 40 سال بررسی کنند. یافته های آنها در مجله Nature منتشر شده است.
جس برانت، استادیار کالج کشاورزی، بهداشت و منابع طبیعی دپارتمان منابع طبیعی و محیط زیست UConn و مرکز علوم و مهندسی محیط زیست، این پروژه را راهبری کرد. این مطالعه مهاجرت تخم‌ریزی به آمریکای شمالی را برای پنج گونه اصلی ماهی سالمون اقیانوس آرام از جمله ماهی شینوک، چام، کوهو، صورتی و ماهی سالمون در نظر می‌گیرد. تیم تحقیقاتی ارزیابی های زیست توده ماهی مهاجر را برای چهل سال بین سال های 1976 تا 2015 با غلظت مواد مغذی و آلاینده بافت ماهی آزاد اقیانوس آرام از مطالعات و گزارش های علمی بررسی ترکیبی کرد.
انرژی و مواد مغذی که از سیستمی به سیستم دیگر منتقل می شوند و اثرات مثبتی دارند، یارانه اکولوژیکی نامیده می شوند. برانت می‌گوید: آلاینده‌هایی که در کنار مواد مغذی حرکت می‌کنند و می‌توانند اثرات مضری داشته باشند، به عنوان «سمت تاریک یارانه‌ها» نامیده می‌شوند.
“این تحقیق در مورد “طرف روشن و تاریک” یارانه ماهی سالمون اقیانوس آرام است. ما معمولا آنها را به طور جداگانه در زمینه جابجایی حیوانات مطالعه می کنیم، اما مواد مغذی و آلاینده ها دست به دست هم می دهند.”
برای شروع، محققان تخمین های زیست توده برای هر گونه را با غلظت مواد مغذی و آلاینده ترکیب کردند تا حرکت این مواد حمل شده توسط ماهی سالمون را تخمین بزنند. برانت می‌گوید که این حرکت‌ها قبلاً در مقیاس قاره تخمین زده نشده بود و مقادیر موادی که توسط ماهی سالمون اقیانوس آرام منتقل می‌شد قانع‌کننده بود.
در دوره 40 ساله این مطالعه به طور متوسط سالانه 119 میلیون قطعه ماهی سالمون اقیانوس آرام به آمریکای شمالی بازمی‌گشتند. این شامل جابه‌جایی هزاران تن مواد مغذی و آلاینده توسط ماهی آزاد اقیانوس آرام است. ما گزارش می‌کنیم که این یکی از بزرگترین جریان‌هایی است که تاکنون برای گروه‌های بزرگی از حیوانات تخمین زده شده است که مواد را هنگام تولد، مهاجرت یا مرگ به تعداد زیاد جابه‌جا می‌کنند.
سوال دومی که آنها به آن می پردازند این است که چگونه تغییرات در جامعه ماهی سالمون اقیانوس آرام در طول زمان بر حمل و نقل و جابجایی مواد مغذی و آلاینده تاثیر گذاشته است.
آنها دریافتند که جامعه ماهی سالمون اقیانوس آرام در طول این دوره 40 ساله، هم از نظر زیست توده و هم از نظر تعداد ماهی، رشد قابل توجهی داشته است. برانت می گوید که مقدار تخمینی مواد غذایی و آلاینده های حمل شده در سال 2015، 30 درصد بیشتر از سال 1976 بوده است و افزایش زیست توده ماهی سالمون صورتی در این دوره تقریباً 80 درصد از افزایش مشاهده شده را تشکیل می دهد.
برانت می گوید: “ما کنجکاو بودیم که چگونه تغییرات در ساختار جامعه ماهی سالمون اقیانوس آرام به تغییر در حمل و نقل مواد مغذی و آلاینده در طول زمان تبدیل شده است.”
برای درک اهمیت این سؤالات، نگاهی به برخی از جنبه های زندگی گونه های مختلف ماهی سالمون در اقیانوس آرام کمک می کند. برانت می‌گوید زمانی که یک گونه از زنجیره غذایی تغذیه می‌کند (به نام سطح تغذیه‌ای آن)، مدت زمانی که در اقیانوس سپری می‌کند، و میزان بزرگی آن، همه هنگام در نظر گرفتن غلظت آلاینده‌ها مهم هستند. آلاینده‌های محیطی موجود در این مطالعه در شبکه‌های غذایی تجمع می‌یابند و غلظت آنها از طعمه تا شکارچی در فرآیندی به نام بزرگنمایی زیستی افزایش می‌یابد. این بدان معناست که حیواناتی که در شبکه غذایی بالاتر هستند غلظت بیشتری از این آلاینده ها را جمع می کنند.
برانت خاطرنشان می کند که غلظت آلاینده در ماهی سالمون اقیانوس آرام به طور کلی نسبت به بسیاری از انواع دیگر ماهی کم است. حتی هنوز، تفاوت‌های واضحی در سطوح آلاینده در میان گونه‌های ماهی آزاد اقیانوس آرام وجود دارد. ماهی سالمون صورتی کمتر از شبکه غذایی تغذیه می کند، زمان کمتری را در دریا می گذراند و زمانی که به محل تخم ریزی باز می گردد کوتاه است. در مقایسه، ماهی شینوک در بالاترین سطح تغذیه می‌شود، سال‌های زیادی را در اقیانوس سپری می‌کند و بزرگترین گونه ماهی آزاد در اقیانوس آرام است. این تفاوت ها بر مقدار آلاینده هایی که هر گونه انتقال می دهد تأثیر می گذارد.
از آنجا بود که ما شروع به فکر کردن در مورد پتانسیل بارگیری هر گونه کردیم، به عبارت دیگر، چه مقدار از هر ماده شیمیایی یک ماهی حمل می کند و بارگیری مواد مغذی و آلاینده ها چگونه مقایسه می شود. ما ماهی های سطح تغذیه بالاتر، به ویژه ماهی سالمون شینوک را پیدا کردیم. نسبت نسبتاً بالایی از آلاینده ها به مواد مغذی را حمل می کند، از سوی دیگر، ماهی سالمون صورتی مواد مغذی بیشتری را به ازای هر آلاینده حمل می کند.
براندت می‌گوید، علی‌رغم این تفاوت‌ها، ماهی سالمون صورتی بیشترین میزان آلودگی را منتقل می‌کند و این به تعداد محض کاهش می‌یابد.
ما همچنین پرسیدیم که کدام گونه بیشترین سهم را در حمل و نقل مواد مغذی و آلاینده توسط جامعه ماهی قزل آلا اقیانوس آرام دارد. اگرچه ماهی سالمون صورتی کمترین غلظت آلاینده‌ها را در بافت دارد، کل گروه ماهی سالمون صورتی بیشترین سهم را در انتقال آلاینده‌ها به آمریکای شمالی دارد زیرا آنها بر جامعه تسلط دارند، تعداد آنها افزایش یافته است و حتی اگر غلظت آلاینده تغییر نکرده باشد اما اگر ماهی های بیشتری حامل آلاینده باشند، آلودگی بیشتری منتقل می شود.
در نهایت، محققان ، معاوضه در قرار گرفتن همزمان با مواد غذایی و آلاینده را برای حیواناتی که ماهی سالمون می‌خورند، از جمله انسان ها ، در نظر گرفتند. آنها فواید اسیدهای چرب امگا 3 را که افراد از خوردن ماهی سالمون دریافت می کنند با خطرات سلامتی مرتبط با آلاینده های موجود در این مطالعه مقایسه کردند. برانت می گوید: «نتایج برای هر گونه نشان داد که مصرف ماهی سالمون سود خالصی برای مردم به همراه دارد. ما معتقدیم که این بدان معنی است که سود خالص برای اکوسیستم نیز وجود دارد.”
مطالعه مواد مغذی و آلاینده ها با هم بینش قدرتمندی در مورد اثرات زیست محیطی گونه های مهاجر مانند ماهی سالمون می دهد. زمانی که مواد غذایی و آلاینده‌ها را به طور جداگانه مطالعه می‌کنیم، بخشی از داستان را از دست می‌دهیم. امیدواریم این مطالعه منجر به کارهایی در آینده شود که بر روی گونه‌های مهاجر به‌عنوان ناقل( نقل کننده) مواد مغذی و آلاینده‌ها و معاوضه بین دو نوع ورودی برای سیستم‌های گیرنده در مقیاس‌های فضایی بزرگ متمرکز شود. ”
Journal Reference:
Jessica E. Brandt, Jeff S. Wesner, Gregory T. Ruggerone, Timothy D. Jardine, Collin A. Eagles-Smith, Gabrielle E. Ruso, Craig A. Stricker, Kristofor A. Voss, David M. Walters. Continental-scale nutrient and contaminant delivery by Pacific salmon. Nature, 2024; DOI: 10.1038/s41586-024-07980-2
