كلما كان الثلج البحري لزجاً أكثر، كان أفضل في نقل الكربون

في أعماق البحار، لا يتوقف الثلج عن التساقط أبداً. إن نوع الثلج الذي يتساقط في المحيط، والذي يُعرف بالثلج البحري، يختلف تماماً عن العجائب الهندسية المتطايرة التي تسقط على اليابسة. يصف الثلج البحري تكتلات صغيرة من المخلفات العضوية وغير العضوية - مثل المخاط، والبراز، والغرين، والعوالق الميتة، وغيرها من البقايا المجهرية - التي تتدفق باستمرار من المياه الضحلة المضيئة إلى الظلام العميق للمحيط السحيق. هذا الهطول المستمر ليس مجرد فضول بيولوجي؛ بل هو محرك أساسي لدورات الأرض الجيوكيميائية الحيوية، مما يساعد على تنظيم المناخ العالمي عن طريق نقل الكربون من المياه السطحية إلى قاع المحيط حيث يمكن أن يظل معزولاً لقرون.

لقد كان فهم مدى كفاءة الثلج البحري في أداء هذه المهمة تحدياً طويلاً لعلماء المحيطات وعلماء المناخ. الرحلة من السطح إلى السهول السحيقة طويلة ومملوءة بالمخاطر. يتم اعتراض جزء كبير من المادة العضوية التي تسقط عبر عمود الماء، واستهلاكها، وإعادة تنفسها من قبل الكائنات البحرية قبل وقت طويل من وصولها إلى القاع. ونتيجة لذلك، فإن جزءاً فقط من الكربون الذي تلتقطه العوالق النباتية على السطح يصل بالفعل إلى حوض أعماق البحار. لذلك سعى العلماء إلى فهم الخصائص الفيزيائية والكيميائية التي تحدد ما إذا كانت بقعة معينة من الثلج البحري ستكمل الرحلة بنجاح.

تلقى دراسة جديدة الضوء على هذه الآلية الحاسمة من خلال التركيز على اللزوجة والاتساق العام للتجمعات. وجد الباحثون أنه كلما كان الثلج البحري لزجاً أكثر، كلما كان أفضل في نقل الكربون. عندما تمتلك المخلفات العضوية درجة أعلى من اللزوجة والتماسك، فإنها تتصرف بشكل مختلف في عمود الماء. بدلاً من التفكك بسهولة أو البقاء معلقة كجسيمات دقيقة بطيئة السقوط، تميل التجمعات الأكثر لزوجة إلى الاصطدام بجسيمات أخرى، والالتصاق ببعضها البعض لتشكيل حزم أكبر وأسرع غرقاً من المادة العضوية.

هذا الهبوط السريع هو مفتاح عزل الكربون بكفاءة. نظراً لأن الجسيمات تغرق بشكل أسرع، فإنها تقضي وقتاً أﻗﻞ في التعرض للميكروبات الجائعة والمخلوقات آكلة الفتات في عمود الماء الأوسط. يتجاوز المزيد من الكربون بنجاح دورة إعادة التدوير البيولوجية للمحيط العلوي ويتم توصيله بأمان إلى أعماق البحار. يلعب تكوين المخاط والمواد البوليمرية خارج الخلية التي تنتجها الكائنات الحية الدقيقة دوراً هائلاً في تحديد هذه اللزوجة، مما يربط العمليات البيولوجية المجهرية بتنظيم المناخ العالمي واسع النطاق.

تمتد آثار هذه النتائج إلى ما هو أبعد بكثير من علم المحيطات النظري. مع ارتفاع درجات الحرارة العالمية وتغير كيمياء المحيطات بسبب انبعاثات غازات الاحتباس الحراري البشرية الصنع، قد تتغير أيضاً المجتمعات البيولوجية الحساسة المسؤولة عن إنتاج الثلج البحري والمواد الصمغية المكونة له. إن فهم العلاقة الدقيقة بين لزوجة الثلج البحري وكفاءة تصدير الكربون سيمكن العلماء من بناء نماذج مناخية أكثر دقة. هذه النماذج ضرورية للتنبؤ بكيفية عمل المضخة البيولوجية للمحيط في عالم متغيّر، وما إذا كانت ستستمر في التخفيف من آثار تغير المناخ الناجم عن نشاط الإنسان.