أخبار ar.wedoany.com، كشف باحثون من جامعة نوتردام (University of Notre Dame) من خلال تحليل سجلات بيولوجية تمتد لـ 42 عامًا للبحيرات العظمى، عن أنماط انتقال وتلوث المواد المشبعة بالفلور والألكيل المتعددة (PFAS) في الحياة البرية بالمنطقة.
نُشرت هذه الدراسة في مجلة جودة البيئة (Journal of Environmental Quality)، وقادها طالب سابق في مرحلة البكالوريوس بالجامعة. قام فريق البحث بتجميع 50 دراسة تضم 2500 قياسًا بيولوجيًا، وسجل التغيرات الزمانية والمكانية لمواد PFAS في الكائنات الحية بأكبر نظام للبحيرات العذبة في العالم. ركز قائد البحث غاري لامبرتي (Gary Lamberti، الأستاذ الفخري لعلوم المياه في قسم علوم الأحياء بجامعة نوتردام)، ودانييل دي ألميدا ميراندا (Daniele De Almeida Miranda، أستاذة أبحاث مساعدة)، والمتعاونون معهما على تراكم هذه المواد الكيميائية في الكائنات الحية بدءًا من الطحالب والكائنات الدقيقة وصولًا إلى الحيوانات المفترسة العليا مثل سمك السلمون والنسور الأصلع.
لا تتحلل مركبات PFAS لأن روابط الكربون-فلور هي من أقوى الروابط في الكيمياء، فهي مقاومة للحرارة والماء ويصعب تحللها طبيعيًا، مما يؤدي إلى تراكمها في التربة والمياه. بعد أن تمتص الكائنات الحية مثل الطحالب مواد PFAS، قد تلتهمها الحشرات المائية والأسماك، وتتضخم السموم تدريجيًا عبر السلسلة الغذائية لتصل إلى ذروتها في الحيوانات المفترسة العليا، وهي عملية تُعرف بالتضخم الحيوي.
ركزت الدراسة على ستة أنواع من مواد PFAS الأكثر اكتشافًا في البحيرات العظمى. من بينها، انخفضت مستويات حمض السلفونيك البيرفلوروكتاني (PFOS) في البحيرات العظمى خلال فترة الدراسة، وذلك بسبب التخلص التدريجي منه بين عامي 2000 و2002. أظهرت البيانات أن بحيرة سوبيريور كانت الأقل تلوثًا، بينما كانت بحيرة أونتاريو الأعلى، وهو ما يتوافق مع توزيع الكثافة السكانية والصناعية. أشار لامبرتي إلى أن هذا النمط يرتبط أيضًا بمساحة وعمق بحيرتي سوبيريور وميشيغان الأكبر.
المؤلف الأول للورقة البحثية بيتر مارتن (Peter Martin، خريج بكالوريوس دفعة 2024) بدأ التعاون مع فريق لامبرتي في عام 2022 خلال سنته الجامعية الثالثة، ويُعد هذا المشروع الآن أطروحته الفخرية المتقدمة. مارتن حاليًا طالب دكتوراه في جامعة ولاية ميشيغان (Michigan State University)، وخلال إنجازه للبحث تعاون مع ميراندا والباحثة ما بعد الدكتوراه أليسون زاكريتز (Alison Zachritz) وآخرين. صرح مارتن أنه في فترات زمنية محددة وعلى مقياس زمني يمتد 42 عامًا، أظهرت كل بحيرة من البحيرات العظمى أنماطًا زمنية فريدة لتغير مواد PFAS، ولم تتبع جميع البحيرات الاتجاه نفسه.
اكتشف الباحثون أن عملية التضخم الحيوي ليست خطية. أشارت ميراندا إلى أن هناك مسارات متعددة للوصول إلى قمة الشبكة الغذائية، تتأثر بالمجتمعات الحيوية. الكائنات المائية تتراكم فيها PFAS عبر التغذية ودورة المياه، بينما الطيور التي تأكل الأسماك لا تتبادل الماء، لذا تكون أحمال PFAS لديها مختلفة. قال لامبرتي إنه حتى مع انتشار PFAS في البيئة، فإن التخلص التدريجي من مركب معين من قبل الشركات يؤدي في النهاية إلى غسله من البحيرة. لكن فترات الغسل تختلف بشكل كبير، حيث يتراوح متوسط زمن بقاء قطرة ماء في البحيرة من أقل من 3 سنوات في بحيرة إيري إلى 200 عام في بحيرة سوبيريور. شدد لامبرتي على أن البحيرات العظمى تحتفظ بالمياه والملوثات لفترات طويلة، مما يوفر وقتًا كافيًا للكائنات الحية لامتصاص السموم. ورغم أن انخفاض PFOS يُعد إشارة إيجابية، إلا أن المزيد من مركبات PFAS التي لم تخضع لاختبارات السمية يتم تطويرها باستمرار.
حاليًا، تعمل ميراندا على سد الفجوة في بيانات المنتجين الأوليين مثل الطحالب والنباتات في مشروع مارتن، من خلال جمع عينات من الأغشية الحيوية والفتات والطحالب والحشرات المائية، لمراقبة كيفية دخول PFAS ودورانها في قاعدة الشبكة الغذائية، وصولًا في النهاية إلى الحيوانات المفترسة العليا.
تم تمويل هذه الدراسة من قبل برنامج منحة إلينوي-إنديانا البحرية (Illinois-Indiana Sea Grant)، وصندوق الثقة لمصايد الأسماك في البحيرات العظمى (Great Lakes Fishery Trust)، ومركز أبحاث الموارد المائية في إنديانا بجامعة بيرديو (Indiana Water Resources Research Center at Purdue University)، ومبادرة التغير البيئي بجامعة نوتردام (Environmental Change Initiative). أعرب لامبرتي عن أمله في أن تحافظ الدراسة على اهتمام العلماء والصناعة والجمهور والحكومة بمشكلة PFAS طويلة الأمد، فحتى بعد التوقف عن إنتاج مركب معين، سيظل موجودًا لعقود.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
