يبحث مرصد PACE الجديد التابع لناسا عن أدلة لمستقبل البشرية

في السماء ومنتشرة عبر البحار، اثنان من أصغر الأشياء وأكثرها تأثيرًا في العالم يحرسان أسرارهما بعناد: الهباء الجوي والعوالق النباتية. أطلقت وكالة ناسا اليوم مهمة Plankton، Aerosol، Cloud، Ocean Ecosystem، أو PACE، لكشف ألغازها. يمكن أن تكون نتائج المهمة مفتاحًا لفهم مدى تغير العالم بشكل جذري مع ارتفاع درجات الحرارة.

الهباء الجوي عبارة عن قطع صغيرة من الغبار ودخان حرائق الغابات وتلوث الوقود الأحفوري تطفو حول الغلاف الجوي، والتي تمتص طاقة الشمس وتعكسها وتساعد في تكوين السحب – وهي ديناميكيات معقدة للغاية لا تزال النماذج المناخية تكافح من أجل أخذها في الاعتبار. والعوالق النباتية هي كائنات بحرية مجهرية شبيهة بالنباتات وتشكل أساس الشبكة الغذائية. كما أنها تعزل الكربون، مما يمنع مناخ الأرض من الاحترار بشكل أكبر. يقول جيريمي ويرديل من مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا: “إن العوالق النباتية تحرك الكربون بشكل أساسي، ونحن بحاجة إلى فهم كيف يتغير ذلك مع مرور الوقت”.

PACE هو مرصد قمر صناعي سيوفر للعلماء مناظر غير مسبوقة لهؤلاء المقيمين المهمين للغاية في السماء والبحار، لمساعدتهم في محاولة التنبؤ بكيفية تطور عالمنا. يقول ويرديل، وهو عالم مشروع PACE: “إن ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي وارتفاع درجة حرارة المحيطات لهما تكلفة، وهذه التكلفة من وجهة نظر بيولوجية هي أن قاعدة السلسلة الغذائية سوف تتغير بشكل لا لبس فيه”.

على الرغم من أن العوالق النباتية صغيرة جدًا، إلا أنها تزدهر بأعداد كبيرة لدرجة أنها ترسم خطوطًا خضراء كبيرة عبر المحيطات. لقد كان من السهل رصد ذلك عبر الأقمار الصناعية بالتأكيد، ولكن حتى الآن ما تم ملاحظته كان إلى حد ما خطًا موحدًا من اللون الأخضر. لكن PACE مجهز بأداة حساسة للغاية يمكنها الرؤية بدقة عالية عبر الطيف الكهرومغناطيسي، من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة. (الطيف المرئي، الذي يمكننا رؤيته، يقع بين الاثنين). والنتيجة هي أن PACE يمكنه رؤية جميع أنواع الألوان الخضراء المختلفة.

فكر فيما تراه يحدق في الغابة. يقول ويرديل: “جميع الأوراق الموجودة على الأشجار المختلفة خضراء، ولكنها مختلفة تمامًا عن بعضها البعض، مما يعني أنها نباتات مختلفة”. “ما نبحث عنه حقًا هو هذه التغييرات الدقيقة جدًا في اللون.”

وهذا سيسمح للعلماء بتحديد ليس فقط أين تزدهر العوالق النباتية ولماذا، ولكن أيضًا نوع المجتمع الذي ينشأ. هناك الآلاف والآلاف من أنواع العوالق النباتية، بعضها يعمل كغذاء للحيوانات الصغيرة المعروفة باسم العوالق الحيوانية، والبعض الآخر شديد السمية، وبعضها يحبس الكربون بشكل أفضل من البعض الآخر. ما يمكن أن تراه الأقمار الصناعية الحديثة من الفضاء يشبه الرسم باستخدام صندوق يحتوي على ثمانية أقلام تلوين، لكن الأنواع ستبدو مختلفة عن عين PACE. يقول ويرديل: “ما نحصل عليه مع PACE هو صندوق يحتوي على 128 قطعة”.

يعد الفهم الأفضل لمجتمعات العوالق النباتية أمرًا بالغ الأهمية بسبب مدى سرعة تحول المحيطات. لقد امتصت ما يقرب من 90% من الحرارة الزائدة التي أضافتها البشرية إلى الغلاف الجوي، وخلال العام الماضي أو نحو ذلك على وجه الخصوص، ارتفعت درجات حرارة سطح البحر إلى مستويات قياسية وبقيت هناك. قد تؤثر درجات الحرارة المرتفعة نفسها سلبًا على نمو بعض أنواع العوالق النباتية، ولكنها قد تفيد في الواقع أنواعًا أخرى تزدهر مع ارتفاع الزئبق.

وبشكل أكثر دقة، تعمل المياه الدافئة كنوع من الغطاء على سطح المحيط، حيث تدور المياه الباردة في الأسفل. يقول ويرديل: “يشبه الأمر شرب نصف كوب ونصف في الحانة الأيرلندية المفضلة لديك: موسوعة غينيس تطفو فوق قمة هارب”. “وهذا يخلق حاجزا في هذا الامتداد الضخم من العقارات في الجزء العلوي من المحيط، حيث لا يمكن للمغذيات الموجودة في الماء البارد تحت هذه الطبقة من الماء الدافئ أن تخترق”.

تحتاج العوالق النباتية إلى هذه العناصر الغذائية لتنمو، لذا إذا استمر غطاء الماء الدافئ في منطقة معينة، فسيؤدي ذلك إلى زعزعة مجتمع الأنواع التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي. إذا قل عدد الأنواع التي تحتاجها العوالق الحيوانية لغذائها، فقد تنخفض أعدادها أيضًا. ومن ثم ستتأثر الحيوانات المفترسة الأكبر حجمًا، مثل الأسماك التي تأكل العوالق الحيوانية، في أعلى السلسلة الغذائية. وقد يؤثر ذلك في نهاية المطاف على أنواع الأغذية التي يعتمد عليها البشر للحصول على البروتين.