الغزو الصامت.. كيف تعمل المواد البلاستيكية الدقيقة على تعطيل النظم البيئية الأرضية

 الأراضي المقدسة الخضراء / GHLands

التصدي لتلوث الجزيئات العضوية أمرًا حيويًا لحماية التنوع البيولوجي وضمان استدامة النظم البيئية

لقد ظهرت الجسيمات البلاستيكية الدقيقة والنانوية (MNPs)، وهي جزيئات وألياف بلاستيكية يتراوح حجمها بين نانومتر (≥ 1 نانومتر) وميكرومتر (≤ 5 مم)، كملوثات بيئية بالغة الخطورة.

وفي حين تمت دراسة تأثيرها على النظم البيئية البحرية على نطاق واسع، فإن الأبحاث حول تأثيرات الجسيمات البلاستيكية الدقيقة على النظم البيئية الأرضية لا تزال غير متطورة.

وتسلط دراسة حديثة أجراها باحثون من حديقة شيشوانغبانا للنباتات الاستوائية التابعة للأكاديمية الصينية للعلوم الضوء على هذه القضية التي تم التغاضي عنها.

ونشرت الدراسة في مجلة Trends in Plant Science .

الجسيمات البلاستيكية الدقيقة في النظم البيئية الأرضية

تنتشر المواد البلاستيكية الدقيقة والنانوية في كل مكان في النظم البيئية الأرضية، حيث تتراكم بيولوجيًا في النباتات والكائنات الحية المرتبطة من خلال شبكات الغذاء فوق الأرض وتحتها.

لا تؤثر هذه الجزيئات الصغيرة على النباتات الفردية فحسب، بل تعطل أيضًا التفاعلات المتعددة التغذية، وأنماط التنوع البيولوجي، وعمليات النظام البيئي.

وفقًا للباحثين، تتفاعل جزيئات MNPs مع النباتات والكائنات الحية المرتبطة بـ AG-BG على مستويات غذائية متعددة.
وتشمل هذه التفاعلات الحيوانات العاشبة والملقحات وفطريات الميكوريزا، والتي تعد ضرورية لصحة النبات واستقرار النظام البيئي .

من خلال الانتقال عبر المستويات الغذائية، يمكن لـ MNPs أن تلحق الضرر بالتنوع البيولوجي وتؤثر على تعدد وظائف النظام البيئي.

انتقال البلاستيك الدقيق في النظم البيئية الأرضية

حددت الدراسة العديد من المسارات الغذائية وغير الغذائية لنقل MNP داخل شبكات الغذاء AG-BG وبينها.

وتشمل هذه:

• الأوراق للحيوانات العاشبة :

تتغذى الحيوانات العاشبة التي تتغذى على أوراق النباتات على جزيئات النانو المعدنية الموجودة على سطح هذه الأوراق عن غير قصد. وهذا يعرضها لتأثيرات سامة محتملة لهذه الجزيئات الصغيرة.

• الزهور للملقحات :

تتلامس الملقحات، مثل النحل والفراشات، مع جزيئات النانو المعدنية عندما تهبط على الزهور لجمع الرحيق أو حبوب اللقاح. يمكن أن تؤثر هذه التفاعلات على صحة الملقحات ودورها في التلقيح.

• الفريسة للحيوانات المفترسة :

تستهلك الحيوانات المفترسة الفريسة التي ابتلعت بالفعل جزيئات البلاستيك الدقيقة، مما يؤدي إلى نقل هذه المواد البلاستيكية إلى أعلى السلسلة الغذائية، وقد تتراكم هذه الجزيئات وتتسبب في إلحاق الضرر بالأنواع المفترسة.

• الجذور إلى الفطريات الفطرية الجذرية :

الفطريات الفطرية الجذرية، التي تشكل علاقات تكافلية مع جذور النباتات للمساعدة في امتصاص العناصر الغذائية، يمكنها امتصاص جزيئات النانو المعدنية الموجودة في التربة. وهذا يؤثر على الفطريات ودورها في صحة النبات.

• من الجذور إلى الحيوانات العاشبة :

قد تبتلع الحيوانات العاشبة التي تعيش في التربة والتي تتغذى على جذور النباتات جزيئات البلاستيك الدقيقة الموجودة في الجذور أو حولها، مما يعرضها للتأثيرات الضارة لهذه المواد البلاستيكية.

• فضلات الأوراق إلى المحللات :

عندما تتحلل الأوراق التي تحتوي على جزيئات دقيقة من المعادن، تقوم الكائنات المحللة مثل الفطريات والبكتيريا واللافقاريات بتحليلها، وامتصاص أو تناول البلاستيك المدمج.

• القمامة فوق الأرض إلى المحللات تحت الأرض :

القمامة النباتية من فوق الأرض، مثل الأوراق المتساقطة أو الزهور، تحمل جزيئات المعادن النانوية إلى التربة، حيث تتم معالجتها بواسطة المحللات تحت الأرض مثل ديدان الأرض والميكروبات.

• الفريسة تحت الأرض للحيوانات المفترسة فوق الأرض :

تنتقل الجسيمات النانوية الدقيقة الموجودة في الفرائس التي تعيش في التربة (مثل الحشرات أو اليرقات) إلى الحيوانات المفترسة فوق الأرض (مثل الطيور أو العناكب) عندما تستهلك هذه الكائنات الحية.

• من اليرقات تحت الأرض إلى الحشرات البالغة فوق الأرض:

الحشرات التي تقضي مراحل يرقاتها تحت الأرض ثم تخرج كحشرات بالغة فوق الأرض قد تحمل جزيئات بلاستيكية دقيقة امتصتها في مراحلها السابقة إلى النظم البيئية فوق الأرض.

توضح هذه المسارات مدى تعقيد تفاعلات البلاستيك الدقيق داخل النظم البيئية وتسلط الضوء على قدرتها على تعطيل الوظائف البيئية.

التأثيرات السمية البيئية للمواد البلاستيكية الدقيقة

وتؤكد الدراسة، أن الجسيمات النانوية الدقيقة تشكل تهديدات سمية بيئية على مختلف المستويات الغذائية.

عندما تمتص النباتات جزيئات MNPs، يمكن لهذه الجزيئات أن تؤثر على التفاعلات بين النباتات والكائنات الحية، مما يؤدي إلى تأثيرات متتالية في شبكات الغذاء.

وقد لاحظ الباحثون تأثيرات كبيرة على التنوع البيولوجي وعمليات النظام البيئي والتعدد الوظيفي، ومع ذلك، لا يزال مدى هذه التأثيرات غير مؤكد بسبب البحوث المحدودة.

دعوة لإجراء البحوث والتخفيف العاجل

ويؤكد الباحثون أن النظم البيئية الأرضية تحتاج بشكل عاجل إلى مزيد من الاهتمام لتقييم التأثيرات البيئية لـMNPs بشكل كامل.

ويؤكدون على الحاجة إلى إجراء أبحاث لتحديد التأثيرات طويلة المدى لـ MNPs على النباتات وشبكات الغذاء، واستراتيجيات التخفيف لتقليل التعرض لـ MNPs في النظم البيئية الأرضية، والسياسات اللازمة لإدارة تلوث MNPs بشكل فعال.

وسيكون مثل هذا البحث ضروريا لحماية النباتات وشبكات الغذاء المعقدة التي تدعمها.

اتجاهات البحث المستقبلية

ولسد فجوة المعرفة، يوصي الباحثون بالتركيز على المجالات التالية:

• طرق اكتشاف الجسيمات النانوية الدقيقة: تطوير تقنيات متقدمة لتحديد وقياس الجسيمات النانوية الدقيقة في البيئات الأرضية.

• المراقبة طويلة المدى: إنشاء دراسات طويلة المدى لفهم التراكم البيولوجي لـ MNP وتأثيراتها على النظام البيئي.

• استراتيجيات التخفيف: تصميم حلول لتقليل التعرض لـ MNP، مثل تحسين إدارة النفايات وتقنيات معالجة التربة.

• باختصار، ظهرت المواد البلاستيكية الدقيقة والنانوية كتهديد خفي للنظم البيئية الأرضية، مما يؤثر على النباتات وشبكات الغذاء المترابطة بين AG-BG. وتؤكد النتائج على الحاجة الملحة لتوسيع نطاق البحث حول هذا الموضوع للتخفيف من تأثيرها البيئي .

تسلط هذه الدراسة الضوء على الطبيعة المترابطة للنظم البيئية والدور الحاسم الذي تلعبه النباتات في الحفاظ على التوازن.

وسيكون التصدي لتلوث الجزيئات العضوية في النظم الأرضية أمرًا حيويًا لحماية التنوع البيولوجي وضمان استدامة النظم البيئية.