فاطمه محمدی‌نژاد: زندگی دریایی، همانند زندگی انسان‌ها برای سالم ماندن و حتی در برخی موارد برای زنده ماندن نیازمند فلزات سنگین است. اما با وجود اینکه چرخه و تجمع مواد مغذی دریایی نظیر فسفر و نیترات کاملا مشخص است، هنوز کسی به دید جهانی فلزات سنگین بها نداده است.
به گزارش نیچر، با این وجود ماه آینده، یک گروه تحقیقاتی بین‌المللی، برنامه تحقیقی خود را برای اندازه‌گیری میزان فلزات سنگین در اقیانوس‌های سراسر جهان رسما آغاز خواهد کرد. این ایده از درک بیشتر نبست به نقش پلاکتون‌ها در تعدیل تغییرات آب‌وهوایی نشأت گرفت و به تصمیم‌گیری برای مطالعات بهتر در مورد تاریخچه زمین‌شناسی اقیانوس‌ها منجر شد.
گیدئون هندرسون، عضو هیئت مدیره این پروژه و از زمین‌شیمی‌شناسان دانشگاه آکسفورد انگلیس، است گفت:« ما در حال حاضر هیچ اطلاعاتی از آهن و دیگر فلزات مهم برای حیات در دست نداریم و این مسئله دانش ما را در مورد سیستم مواد مغذی ناقص می‌کند.»
در این برنامه که GEOTRACES نامگذاری شده، بیش از 30 کشور حضور دارند و از لحاظ زمانی، دهه آینده را تحت پوشش قرار خواهد داد. بیش از یک دوجین گشت‌دریایی نیز ترتیب داده شده که نخستین گشت در تاریخ 9 ژانویه/ 19 دی، پس از نمونه‌گیری از اقیانوس هند بازگشت. حداقل 10 ماموریت دیگر در حال بررسی هستند و پیش‌بینی می‌شود این برنامه بین 100 تا 200 میلیون دلار هزینه داشته باشد.
ماموریت اولیه GEOTRACES، آزمایش نمونه‌های آب از اعماق مختلف است. در این پروژه میزان آهن و کبالت ثبت می‌شود که کار بسیار مشکلی خواهد بود؛ چراکه نمونه‌ها باید کاملا عاری از هرگونه ناخالصی باشند. این داده‌ها باید به محققان اجازه دهد تا منابع و چرخه این عناصر را با جزئیات کنونی فسفر و نیترات مقایسه کنند. این کار نیز در نتیجه باید برای پیشرفت مدل‌های سیستم زمین در نشست آینده دولت‌های جهان در مورد تغییرات آب‌وهوایی در سال 2014 / 1393، سودمند باشد.
به عنوان مثال، آهن عنصر سنگینی است که به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است، زیرا در چرخه تولید فیتوپلانکتون‌ها نقش دارد. اما با این حال محققان هنوز از منابع اصلی آهن و یا مناطق کلیدی تولید این عنصر در اعماق دریا اطمینان ندارند و عناصری مثل روی یا کبالت که کمتر مور مطالعه قرار گرفته‌اند؛ ممکن است در برخی موارد در رشد پلانکتون‌ها مهم باشند.
پروژه دیگری بر ایزوتوپ‌های فلزات سنگین تمرکز دارد که می‌تواند در مطالعه آب‌وهوای گذشته و وقایع اقیانوسی کمک زیادی کند. به عنوان مثال تغییرات میزان ایزوتوپ عنصر نئودیمیم و نسبت میزان پروتاکتینیوم به توریوم در طول زمان، اطلاعات مستقلی را از قدرت وقایع اعماق اقیانوس به دست می‌دهد.
سابقه این اطلاعات نشان می‌دهد نظریه‌ها در مورد سیلاب‌ها در برخی مقاطع زمانی مثلا در 12 هزار سال گذشته درست بوده است، اما دانشمندان در مورد برخی وقایع پیش از آن زمان و در طول آخرین عصر یخبندان تردید دارند. روبرت آندرسون، عضور هیئت‌مدیره پروژه و از دانشگاه کلمبیا در نیویورک‌سیتی گفت:« در واقع ما می‌توانیم سال‌ها در مورد این مسئله بحث کنیم. اما برای حل این مباحثات نیازمند داده‌های بیشتری هستیم.»
والاس بروکر، زمین‌شیمی‌شناس دانشگاه کلمبیا، GEOTRACES را "یک برنامه بسیار سالم" می‌داند. بروکر که در دهه‌های 1960 و 1970 رهبری یک برنامه نمونه‌گیری برای بررسی مواد مغذی اصلی را برعهده داشت، افزود:«اگر آن‌ها ندانند که امروزه چه اتفاقی در حال رخ دادن است، بنابراین اشتباهات بزرگی نیز در مورد وقایع عصر قدیم مرتکب خواهند شد.»
با وجود اینکه فلزات سنگین ممکن است برای زندگی آبی مهم باشند، برخی از این فلزات نظیر کادیوم و مس در مقادیر بالا می‌توانند کشنده باشند و دیگر عناصر چون جیوه و سرب نیز در چرخه‌های غذایی تجمع می‌کنند.
داده‌های GEOTRACES می‌تواند پاسخگوی بسیاری سوالات محیطی مانند چگونگی تاثیرگذاری تغییراتی چون اسیدی شدن اقیانوس‌ها بر چرخه فلزات سنگین، باشد. آندرسون گفت: « ما پیش از اینکه صحبتی در رابطه با چگونگی تاثیرگذاری تغییرات جهانی بر روی این فلزات، باید اصول چرخه‌های زیست‌شیمی را درک کنیم.»
نظر شما