مستنقع منخفض

المستنقعات المنخفضة هي مناطق مستنقعات مدية تقع أسفل مستوى المد العالي المتوسط . وبناءً على الارتفاع، وتواتر الغمر، وخصائص التربة، والغطاء النباتي، والمجتمع الميكروبي، وغيرها من المقاييس، يمكن تقسيم المستنقعات المالحة إلى ثلاث مناطق متميزة: المستنقعات المنخفضة، والمستنقعات المتوسطة/المستنقعات العالية، والمنطقة المرتفعة. [ 1 ] تتميز المستنقعات المنخفضة بأنها تغمرها المياه يوميًا مع كل مد عالٍ، بينما تبقى مكشوفة خلال فترات الجزر.

النباتات والحيوانات

يُعدّ نبات سبارتينا ألتيرنيفلورا (عشب الحبل الأملس) ذو الشكل الطويل النوع النباتي السائد في المناطق المنخفضة من المستنقعات. وهو نوعٌ أصيلٌ من نباتات المستنقعات ، مُتكيفٌ مع بيئة المستنقعات المالحة، ويتواجد على طول الساحل الشرقي لأمريكا الشمالية، وعلى طول ساحل واشنطن، وعلى طول خليج المكسيك. [ 2 ] ينمو هذا العشب الطويل، الذي يزدهر في المواسم الدافئة، في المناطق التي تغمرها المياه بكثرة وتتميز بملوحتها العالية. [ 2 ] يوفر هذا النوع من النباتات المأوى والغطاء لسرطان البحر الكماني ( Uca pugnaxوبلح البحر المضلع ( Geukensia demissa )، والطيور المائية ، والطيور الخواضة ، والطيور الشاطئية، وفئران المسك ، والأسماك والمحار ذات الأهمية التجارية. [ 2 ] يُساهم نبات سبارتينا ألتيرنيفلورا في مكافحة تآكل الشواطئ من خلال تثبيت التربة، ويُحسّن جودة المياه عن طريق ترشيح المواد السامة، مثل المعادن الثقيلة، من عمود الماء. [ 2 ]

خدمات النظام البيئي

تُعدّ المستنقعات المالحة أنظمة بيئية عالية الإنتاجية، وتوفر العديد من خدمات النظام البيئي ، بما في ذلك دورة الكربون ، [ 3 ] [ 4 ] ودورة النيتروجين ، [ 1 ] [ 5 ] والحماية من الفيضانات الساحلية. [ 4 ] [ 6 ]

الحماية من الفيضانات

تُعدّ البنية التحتية الساحلية عرضةً للفيضانات الناجمة عن ارتفاع مستوى سطح البحر والعواصف وهبوط الأرض. [ 7 ] تُساعد المستنقعات المالحة في التخفيف من آثار الفيضانات من خلال حماية السواحل مباشرةً وتشتيت الأمواج. [ 7 ] وهي من بين العديد من أنواع التضاريس الساحلية الطبيعية المعروفة على نطاق واسع بأنها حواجز للأمواج والتيارات المدية. [ 7 ] تُساهم نباتات المستنقعات في تخفيف حدة الأمواج، وقد تُشكّل ما يصل إلى 60% من انخفاضها. [ 7 ] كما تُحسّن نباتات المستنقعات من استقرار التربة، مما يُقلّل من تآكلها. [ 7 ]

خدمات النظام البيئي البيوجيوكيميائية

تؤدي المستنقعات المالحة وغيرها من النظم البيئية للأراضي الرطبة الساحلية دورًا هامًا في الدورة البيوجيوكيميائية العالمية ، وخاصة في دورات الكربون والنيتروجين . [ 1 ] [ 8 ] [ 5 ]

دورة الكربون

تستطيع الأراضي الرطبة الساحلية ، مثل المستنقعات المالحة ، عزل الكربون بمعدل يصل إلى عشرة أضعاف معدل عزله في الغابات الاستوائية الناضجة . [ 9 ] فمن خلال عملية التمثيل الضوئي ، تمتص نباتات المستنقعات كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي . [ 9 ] ويُخزن هذا الكربون في أنسجة النباتات والتربة لمئات أو آلاف السنين. [ 9 ] تستطيع المستنقعات المالحة الساحلية عزل حوالي 210 غرامات من الكربون لكل متر مربع سنويًا، [ 3 ] أي ما يعادل ضعفين إلى خمسة أضعاف كمية الكربون التي تعزلها الغابات الاستوائية لكل مساحة مماثلة . [ 9 ]

يُعدّ جهد الأكسدة والاختزال (Eh)، وهو الجهد الأمثل للتفاعل من الناحية الطاقية، الأدنى في المستنقعات المنخفضة. [ 8 ] ويشير جهد الأكسدة والاختزال إلى إمكانية فقدان الكربون عبر الأكسدة إلى الغلاف الجوي على شكل ثاني أكسيد الكربون. [ 8 ] لذلك، قد تكون انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في المستنقعات المنخفضة هي الأدنى مقارنةً بأجزاء أخرى من هضبة المستنقعات.

دورة النيتروجين

تحدث كل من عملية النترجة وعملية نزع النتروجين في المستنقعات المالحة. في عملية النترجة، يتأكسد الأمونيوم إلى نتريت، ثم يتأكسد النتريت إلى نترات. أما في عملية نزع النتروجين، فتتأكسد المادة العضوية باستخدام النترات كمستقبل نهائي للإلكترونات. وتكون عملية نزع النتروجين في أعلى مستوياتها في المستنقعات المنخفضة. [ 5 ] بينما تكون إعادة تدوير النيتروجين في أدنى مستوياتها في المستنقعات المنخفضة. [ 1 ]

التهديدات التي تواجه المستنقعات المنخفضة

ارتفاع مستوى سطح البحر

لا يزال مستقبل صحة واستدامة الأراضي الرطبة الساحلية غير مؤكد إلى حد كبير. [ 4 ] [ 6 ] [ 10 ] تُعدّ الأراضي الرطبة الساحلية، مثل المستنقعات المالحة، ذات التدرجات المنخفضة في الارتفاع، من النظم البيئية التي ستتأثر أولاً بارتفاع مستوى سطح البحر ، وسيتعين عليها التكيف معه . [ 11 ] وقد تم التنبؤ بفقدان مساحات من المستنقعات المالحة ذات إمدادات الرواسب المنخفضة أو المتناقصة. [ 10 ] وبناءً على سيناريو RCP للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) ، فإن 60-91% من المستنقعات المالحة في دراسة تحليلية شاملة لن تتمكن من مواكبة معدلات ارتفاع مستوى سطح البحر في المستقبل. [ 10 ] وفي الدراسة نفسها، لم تكن 8 من أصل 9 مستنقعات ذات أعلى معدلات ارتفاع مستوى سطح البحر المحلية قادرة بالفعل على مواكبة هذا الارتفاع، وتشهد خسارة متوسطة قدرها 3.9 مليمترات سنويًا. [ 10 ] أدى ازدياد التمدد الحراري وزيادة كمية المياه المتدفقة إلى المحيطات نتيجة ارتفاع درجات الحرارة العالمية المرتبط بانبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن الأنشطة البشرية إلى ارتفاع معدلات ارتفاع مستوى سطح البحر على طول الساحل الأطلسي للولايات المتحدة، لتتراوح بين 0.6 و4 مليمترات سنويًا اعتبارًا من عام 2021. [ 12 ] ومن المتوقع أن تزداد معدلات ارتفاع مستوى سطح البحر في المستقبل مع ازدياد تركيز غازات الاحتباس الحراري في غلافنا الجوي. [ 12 ] [ 10 ] سيؤدي ارتفاع مستوى سطح البحر إلى غمر المستنقعات المنخفضة وتحويلها إلى مسطحات مائية مفتوحة. [ 5 ]

الإزعاج والتدخل البشري

يُعيق التطور العمراني الساحلي، كإنشاء الطرق والمنازل، هجرة المستنقعات المالحة نحو الداخل مع ارتفاع مستوى سطح البحر. [ 10 ] في الماضي، هاجرت المستنقعات المالحة نحو الداخل استجابةً لارتفاع مستوى سطح البحر الناتج عن العصر الجليدي. [ 10 ] تتحول الأراضي الواقعة فوق المستنقعات مباشرةً ببطء إلى مستنقعات مرتفعة نتيجةً لزيادة غمر المياه المالحة بسبب ارتفاع مستوى سطح البحر. [ 13 ] تُستبدل النباتات الجبلية بأنواع نباتات المستنقعات الملحية نتيجةً لزيادة ملوحة التربة ورطوبتها. [ 13 ] يحدث هذا عندما تتحول المستنقعات المنخفضة الأقرب إلى الخور المدّي إلى مياه مفتوحة. [ 13 ] تتحرك حدود مناطق الغطاء النباتي للمستنقعات نحو الداخل. [ 13 ] يسمح هذا ببقاء المساحة المربعة لكل منطقة مستنقع ثابتة. مع ذلك، عندما تقع البنية التحتية مباشرةً فوق المستنقع، يُمنع هذا المستنقع فعليًا من الهجرة. [ 13 ] يستمر الحد الفاصل بين المستنقع المنخفض والمستنقع المرتفع في التحرك نحو الداخل، لكن المنطقة المرتفعة من المستنقع لا تملك أرضًا لتحويلها إلى منطقة مستنقع. ويؤدي هذا إلى فقدان المناطق المرتفعة، وفي نهاية المطاف، المستنقعات المرتفعة.

إضافةً إلى إعاقة التنمية الساحلية لهجرة المستنقعات الجبلية، فإنها تزيد أيضًا من جريان المياه السطحية إليها. [ 14 ] كما أن زيادة المساحات غير المنفذة للمياه في المناطق الساحلية المجاورة للمستنقعات تزيد من كمية مياه الأمطار السطحية التي قد تدخلها. [ 14 ] تحمل مياه الجريان السطحي ملوثات ، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر ، الأسمدة والرواسب والنفايات والقمامة ، بالإضافة إلى المياه العذبة، إلى المستنقعات. [ 14 ] وتختلف الآثار البيئية المحددة وحجمها تبعًا لتركيزات ملوثات الجريان السطحي وتواترها وتركيبها الكيميائي. علاوة على ذلك، قد تُجفف المستنقعات وتُجرف وتُردم لتوفير الأراضي للتنمية الساحلية والزراعة. [ 15 ] كما تُحفر المستنقعات وتُجفف بشكل شائع لمكافحة البعوض والآفات الأخرى. [ 15 ]

الأنواع الغازية

كما هو الحال في العديد من النظم البيئية المختلفة، فإن المستنقعات المالحة عرضة لغزو الأنواع غير الأصلية. [ 16 ] يُعدّ نبات القصب الشائع ( Phragmites australis ) عشبًا معمرًا وسريع الانتشار في الأراضي الرطبة ، وينمو بكثافة في تجمعات يزيد ارتفاعها عن 3 أمتار، وهو من الأنواع الغازية الشائعة في المستنقعات المالحة. [ 17 ] يستوطن القصب الشائع المناطق المجاورة بسرعة، ويمكنه أن يتفوق على النباتات المحلية في المستنقعات ويحل محلها. [ 17 ] لا يوفر هذا النوع الغازي إلا القليل من الغذاء أو المأوى، إن وُجد، للحياة البرية في المستنقعات المالحة. [ 17 ]

على الرغم من أن الحطام النباتي ليس من الأنواع الغازية بالمعنى التقليدي، إلا أنه قادر على تدمير النباتات المحلية في المستنقعات المالحة. يتكون الحطام النباتي في معظمه من مواد مترسبة من نباتات المستنقعات الميتة. إذا تراكم فوق النباتات لفترة كافية، فإنه يحجب ضوء الشمس ويخنق النباتات الموجودة تحته.

يُعدّ سرطان البحر الأرجواني ( Sesarma reticulatum ) من الأنواع الأصلية في المستنقعات، إلا أن صيد الأسماك وسرطان البحر قد يُزيل مفترساته من النظام البيئي . [ 18 ] عندما تتكاثر أعداد سرطان البحر الأرجواني دون رادع، فإنها ستقضي على نبات S. alternilfora وتزيد من عدد جحوره في التربة. [ 18 ] تُقلل الجحور من استقرار التربة وتجعلها أكثر عرضة للتآكل. [ 18 ]

الحفظ والإدارة

هناك العديد من المنظمات العالمية مثل منظمة الحفاظ على الطبيعة، ووكالة حماية البيئة ، وتحالف خليج بازردز ، وجمعية الحفاظ على كيب كود ، وإدارة الإدارة البيئية التي تشارك في استعادة المستنقعات المالحة وحمايتها وإدارتها.

تشمل استراتيجيات الترميم الشائعة استعادة التبادل المدّي، واستعادة خصائص الرواسب، وإعادة بناء مستوى التربة، وتحويل الرواسب المجروفة إلى مستنقعات ملحية، ومكافحة الأنواع الغازية، وتقييد استخدام القوارب والمركبات المائية الأخرى. [ 19 ] وتعتمد الطريقة (الطرق) المستخدمة في المستنقعات الملحية على طبيعة المستنقع نفسه والمنطقة المحيطة به. [ 19 ] فعلى سبيل المثال، يمكن ترميم مستنقع ملحي في خليج فندي بكندا عن طريق توسيع قناة المد والجزر من خلال بناء قناة تصريف، بينما يمكن ترميم مستنقع ملحي في شمال غرب أوروبا عن طريق إزالة السدود. [ 19 ]

لحماية المستنقعات المالحة، تُنشئ الحكومات محميات طبيعية مثل محمية شيفتينغ لوتس في بليموث، ماساتشوستس ، ومحمية إستيرو مارش ، ومستنقع ماد آيلاند التابع لعائلة كلايف رانيلز . وهذه مناطق تُدار فيها الموارد والأراضي وتُقيّد.

مراجع

  1. 1 2 3 4 توماس، سي آر؛ كريستيان، آر آر (2001). "مقارنة دورة النيتروجين في مناطق المستنقعات المالحة المرتبطة بارتفاع مستوى سطح البحر" . سلسلة التقدم في علم البيئة البحرية . 221 : 1-16 . رمز Bibcode : 2001MEPS..221....1T . doi : 10.3354/meps221001 . ISSN 0171-8630 . 
  2. 1 2 3 4 "Spartina alterniflora" . www.fs.usda.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 ديسمبر 2022 .
  3. 1 2 نهراوي، ح.؛ لوكلير، م.ي.؛ بينينغز، س.؛ تشانغ، ج.؛ سينغ، ن.؛ باهاري، ر. (نوفمبر 2020). "تأثير الغمر المدّي على صافي تبادل النظام البيئي في ظروف النهار في مستنقع ملحي". الأرصاد الجوية الزراعية والحرجية . 294 108133. Bibcode : 2020AgFM..29408133N . doi : 10.1016/j.agrformet.2020.108133 . ISSN 0168-1923 . S2CID 224889885 .  
  4. 1 2 3 فوربريتش، إنكي؛ جيبيلين، آن إي. (2015-11-20). تبادل ثاني أكسيد الكربون بين المستنقع والغلاف الجوي في مستنقع ملحي في نيو إنجلاند . جون وايلي وأولاده. OCLC 1104516389 . 
  5. 1 2 3 4 أوي، شون خان؛ باري، أيدان؛ لورانس، بيث أ.؛ إلفيك، كريس س.؛ هيلتون، آشلي م. (سبتمبر 2022). "المناطق النباتية كمؤشرات على إمكانية إزالة النيتروجين في المستنقعات المالحة" . التطبيقات البيئية . 32 (6) e2630. doi : 10.1002/eap.2630 . ISSN 1051-0761 . PMC 9539531. PMID 35403778 .   
  6. 1 2 تشامبرز، ليزا ج.؛ جيفارا، رافائيل؛ بوير، جوزيف ن.؛ تروكسلر، تيفاني ج.؛ ديفيس، ستيفن إي. (2016-02-09). "تأثيرات الملوحة والغمر على بنية ووظيفة المجتمع الميكروبي في تربة الخث في غابات المانغروف". الأراضي الرطبة . 36 (2): 361-371 . doi : 10.1007/s13157-016-0745-8 . ISSN 0277-5212 . S2CID 14591398 .  
  7. 1 2 3 4 5 مولر، إيريس؛ كوديلا، ماتياس؛ روبريخت، فرانزيسكا؛ سبنسر، توم. بول، مايك. فان ويسنبيك، بريجي ك.؛ ولترز، جويدو؛ جنسن، كاي. بوما، تجيرد ج.؛ ميراندا لانج، مارتن؛ شيميلز ، ستيفان (29/09/2014). “توهين الأمواج فوق المستنقعات المالحة الساحلية في ظل ظروف العواصف”. علوم الأرض الطبيعية . 7 (10): 727–731 . بيب كود : 2014NatGe...7..727M . دوى : 10.1038 / ngeo2251 . ردمك 1752-0894 . 
  8. 1 2 3 غراندي، إميليو؛ أرورا، بهافنا؛ فيسر، آتي؛ مونتالفو، مايا؛ براسويل، آنا؛ سيبولد، إيرين؛ تاتاريو، كوريان؛ بهشتي، كاثرين؛ زيمر، مارغريت (مايو 2022). "تهيمن ترددات المد والجزر وتغيرات مستوى المياه الجوفية شبه الدورية على ديناميكيات الأكسدة والاختزال في نظام مستنقع ملحي" . العمليات الهيدرولوجية . 36 (5). doi : 10.1002/hyp.14587 . ISSN 0885-6087 . S2CID 244813750 .  
  9. 1 2 3 4 "الكربون الأزرق الساحلي" . oceanservice.noaa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2022-12-05 .
  10. 1 2 3 4 5 6 7 كروسبي، سارة سي؛ ساكس، دوف إف؛ بالمر، ميغان إي؛ بوث، هارييت إس؛ ديغان، ليندا إيه؛ بيرتنيس، مارك دي؛ ليزلي، هيذر إم. (نوفمبر 2016). "استمرار المستنقعات المالحة مهدد بارتفاع مستوى سطح البحر المتوقع" . علوم مصبات الأنهار والسواحل والجرف القاري . 181 : 93-99 . Bibcode : 2016ECSS..181...93C . doi : 10.1016/j.ecss.2016.08.018 . ISSN 0272-7714 . 
  11. أندرسن، تي جيه؛ سفينث، إس؛ بيجروب، إم. (يناير 2011). "التغير الزمني لمعدلات التراكم في مستنقع ملحي طبيعي خلال القرن العشرين - تأثير ارتفاع مستوى سطح البحر وزيادة تواتر الفيضانات". الجيولوجيا البحرية . 279 ( 1-4 ): 178-187 . Bibcode : 2011MGeol.279..178A . doi : 10.1016/j.margeo.2010.10.025 . ISSN 0025-3227 . 
  12. 1 2 ميلر، دبليو دي؛ نويباور، إس سي؛ أندرسون، آي سي (يونيو 2001). "تأثيرات الاضطرابات الناجمة عن ارتفاع مستوى سطح البحر على استقلاب المستنقعات المالحة". مصبات الأنهار . 24 (3): 357. doi : 10.2307/1353238 . ISSN 0160-8347 . JSTOR 1353238. S2CID 84794265 .   
  13. 1 2 3 4 5 فاغيرازي، سيرجيو؛ أنيسفيلد، شيمون سي؛ بلوم، ليندا ك؛ لونغ، إميلي في؛ فيجين، راستي أ؛ فرنانديز، أرنولد؛ كيرني، ويليام إس؛ ويليامز، كيمبرلين (27 فبراير 2019). "ارتفاع مستوى سطح البحر وديناميكيات حدود المستنقعات والأراضي المرتفعة" . مجلة فرونتيرز في العلوم البيئية . 7. doi : 10.3389/fenvs.2019.00025 . ISSN 2296-665X . 
  14. ١ ٢ ٣ "الحياة على طول المستنقعات المالحة: معالجة تدهور المستنقعات المالحة" . مركز معلومات المنزل والحديقة | جامعة كليمسون، كارولاينا الجنوبية . ٢٠ يناير ٢٠٢١. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٤ ديسمبر ٢٠٢٢ .
  15. 1 2 "دليل المستنقعات المالحة المنخفضة - برنامج التراث الطبيعي لنيويورك" . guides.nynhp.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 ديسمبر 2022 .
  16. "دليل المستنقعات المالحة المنخفضة - برنامج التراث الطبيعي لنيويورك" . guides.nynhp.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 ديسمبر 2022 .
  17. 1 2 3 "نبات القصب" . أصدقاء مستنقع سكاربورو . تم الاسترجاع في 4 ديسمبر 2022 .
  18. 1 2 3 "الأنواع الغازية المكروهة تساعد في استعادة النظام البيئي" . www.science.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 ديسمبر 2022 .
  19. ١ ٢ ٣ بيلّاه، محمد معصوم؛ بهويان، محمد خورشيد عالم؛ إسلام، محمد أحسنول؛ داس، جويل؛ هوك، أ. ت. م. رفيق (٢٠٢٢-٠٣-٠١). "استعادة المستنقعات المالحة: نظرة عامة على التقنيات ومؤشرات النجاح". مجلة علوم البيئة وبحوث التلوث . ٢٩ (١١): ١٥٣٤٧-١٥٣٦٣ . doi : 10.1007/s11356-021-18305-5 . ISSN 1614-7499 . PMID 34989993. S2CID 245710173 .