جلبک ها برای چه شکفته می شوند

جلبک ها algae گروه بزرگی از موجودات ساده هستند که مانند گیاهان, حاوی کلروفیل هستند و قابلیت فتوسنتز دارند, اما برخلاف آنها فاقد ریشه, ساقه, برگ و گل هستند

جلبک‌ها (algae) گروه بزرگی از موجودات ساده هستند که مانند گیاهان، حاوی کلروفیل هستند و قابلیت فتوسنتز دارند، اما برخلاف آنها فاقد ریشه، ساقه، برگ و گل هستند.

آنها از دستـه آغـازیـان محسوب می‌شوند و قادرند با فتوسنتز مواد غیرارگـانـیـک را بـه مـواد ارگـانیک تبدیل کنند. جلبک ها عمدتاً در آبهای کم عمق می رویند و برای رشد به نور خورشید، دی اکسید کربن (CO۲)، آب و مواد معدنی نیاز دارند. جلبکها به دو دسته پر سلولی (ماکرو آلگ‌ها)و تک سلولی (میکرو آلگ‌ها)تقسیم می‌شوند.

جلبک‌های میکروسکوپی (ریز جلبک‌ها) از قدیمی‌ترین ساکنان اقیانوس‌ها و آب‌های شیرین به شمار می‌روند، تنوعی که در شکل، اندازه و محیط زیست جلبک ها وجود دارد در کمتر گروهی از موجودات زنده دیده می‌شود.

جلبک ها به رنگ‌های قرمز، سبز یا قهوه‌ای دیده می‌شوند. بیشتر جلبک هایی که در آب زندگی می کنند تک سلولی هستند. به این جلبک‌های تک‌سلولی که در آب شناورند، ریز شناور یا فیتوپلانکتون (پلانکتون های گیاهی) می‌گویند.

فیتوپلانکتون‌ها‌ گیاه تک سلولی محسوب می‌شوند و در مجاورت نور خورشید با جذب گاز کربنیک و مواد مغذی از آب، عمل فتوسنتز یا «ساخت مواد آلی» را انجام می دهند و این مواد نیز به مصرف دیگر جانداران می‌رسند.

به همین لحاظ، این موجودات زیر بنای تولید در آبها را بر عهده داشته و حیات اکثر آبزیان به آنها وابسته است و هر گونه تغییر در کم و کیف و یا ترکیب آنها، دارای پیامدها و تغییرات گسترده در ترکیب و الگوی پراکنش دیگر آبزیان خواهد بود. در مقایسه با محیط خشکی، فیتوپلانکتون‌ها در ایجاد مواد آلی در ستون محیط‌های آبی دقیقاً همان نقشی را ایفا می‌کنند که گیاهان در خشکی بر عهده دارند و زنجیره اصلی حیات از آنجا آغاز می‌شود.

● جلبک‌ها برای چه شکفته می‌شمند؟

پدیده شکوفایی جلبکی (algal bloom) هنگامی روی می‌دهد که بر اثر عوامل گوناگون تعداد جلبک‌ها در حجم آب از مقدار معمول بیشتر شود، به‌گونه‌ای که رنگ آب تغییر یابد.

گاهی برای اشاره به این پدیده از اصطلاح عمومی کشند سرخ (Red tide) استفاده می‌شود.

نام کشند (tide) به این دلیل همراه با رنگ می‌آید که این پدیده یکنواخت نیست و شدت آن مانند کشند یا جزر و مد آب دریا کم و زیاد می‌شود و بالا و پایین می‌رود. اما از آنجایی‌که هیچ ارتباطی بین جزرومد و این پدیده وجود ندارد، و از طرف دیگر وقوع این پدیده همواره رنگ آب را قرمز نمی‌کند، برخی از محققان ترجیح می‌دهند که از اصطلاح «شکوفایی جلبکی» استفاده کنند و به انواع خطرناک آنها شکوفایی جلبکی مضر یا «هَبز» (Hazardous Algal Blooms = HABs) گفته شود.

شکوفایی‌های فیتوپلانکتونی پدیده‌ای است عادی که هر ساله و در چندین نوبت به صورت طبیعی در آبهای دریایی پیش می‌آید و در خلال آن تعداد فیتوپلانکتون‌ها زیاد می‌شود. زمان معمول آن در مناطق نیمه گرمسیری و معتدله کره زمین معمولاً در اوایل بهار و پاییز است که طی آن درجه حرارت آب مساعد رشد این جلبک‌های تک سلولی می‌شود. اما اگر تعداد این سلولها بیش از حدود یک میلیون عدد در لیتر شود، در این صورت رنگ آب به رنگ رنگیزه غالب این موجودات تغییر می‌کند و ممکن است منجر به بروز مشکلاتی برای انسانه‌ها و یا آبزیان شود.

در بروز کشند سرخ عوامل متعددی دخیلند که بستگی به محل و زمان دارد . در برخی موارد به واسطه اثرات انسانی در مناطق ساحلی مثلا ریختن فاضلاب به دریا و در نتیجه افزایش مواد مغذی این پدیده روی می‌دهد. در برخی مناطق فصلی است و ناشی از بالا آمدن آب از اعماق ساحلی است. در برخی موارد، بروز طوفانهای گردوخاک حاوی آهن می‌تواند عامل آن باشد و پس از یک طوفان، چنانچه عامل حرارت نیز مساعد باشد، شکوفایی پلانکتونی رخ می‌دهد. این حالت در خلیج فارس و دریای عمان به کرات مشاهده می‌شود.

در برخی مناطق اقیانوس آرام، بروز برخی از پدیده‌های بزرگ مقیاس، مانند وقوع اِل‌نینو، موجب شکوفایی می‌شود. گرمای مناسب (گرم شدن سطح آب)، کاهش شوری (ناشی از بارندگی یا ورود روان‌آبهای سیلابی) در خلال تابستان، آرام شدن دریا، نیز از دیگر عوامل شکوفایی پلانکتونی هستند.

در این زمینه فرضیه‌های جدید و البته اثبات‌نشده دیگری هم وجود دارد. مثلا برخی محققان احتمال ارتباط این پدیده با زمین‌لرزه را مطرح کرده‌اند و معتقدند پس از وقوع زمین‌لرزه در یک منطقه، شرایط برای شکوفایی پلانکتونی مهیا می‌شود.

جابجایی پلانکتون‌ها توسط باد، امواج و طوفانها و حتی کشتی‌ها از دیگر عواملی است که می‌تواند منجر به افزایش یکباره تعداد آنها در یک منطقه و وقوع پدیده کشند سرخ شود.

به طور کلی می‌توان گفت: درجه حرارت مناسب و وجود مواد مغذی (خصوصاً فسفات و نیترات) مهمترین عوامل کشند سرخ هستند و عوامل فرعی و محلی دیگری نیز در شدت و یا گسترش آن نقش دارند.

● رنگ آب دریا

نوع رنگ آب دریا به هنگام وقوع کشند سرخ بستگی به نوع گونه فیتوپلانکتون و رنگیزه آن دارد و می‌تواند شامل رنگهای قرمز، صورتی، زرد، سبز و قهوه‌ای باشد. ولی از آنجا که بیشتر این پدیده به صورت قرمز است، به همین لحاظ معمولا به آن کشند سرخ گفته می‌شود.

نوع رنگ غالب در آب‌های ایران نیز قرمز تا قهوه‌ای است که توسط گونه‌ای دوتاژک دار به نام ناکتیلوکا ایجاد می‌شود. رنگ گونه‌های دیاتومه‌ای معمولاً زرد رنگ و برای سیانوباکترها نیز معمولاً تیره است. البته تراکم سلولی بیشتر شکوفایی‌های پلانکتونی در آن حد نیست که رنگ آب دریا را تغییر دهند و بر عکس، هر تغییر رنگی نیز ناشی از شکوفایی‌های پلانکتونی نیست.

● گونه‌های عامل کشند سرخ

انواع و گونه‌های خاصی از فیتوپلانکتون ها شکوفا شده و ایجاد کشند سرخ می‌کنند که از این میان، انواع دیاتومه‌ها، سیانوباکترها (جلبکهای سبز-آبی) و دوتاژکان یا دینوفلاژله‌ها انواع اصلی‌اند که گروه آخر مهمترین گروه است و شکوفائی‌های سمی و مضر، ناشی از زیاد شدن برخی از گونه‌های آنهاست.

در کل، حدود ۵۰ درصد کشندهای سرخ و ۷۵ درصد هَبزها(HAB) یا انواع مضر از دوتاژکان (داینوفلاژله) هستند.

از بین انواع فوق، می‌توان به برخی از مهم‌ترین گونه‌ها که در آب‌های ایران وجود دارند، اشاره کرد:

▪ داینوفلاژله ناکتیلوکا سین تیلانز (Nauctiluca scintillans):

این گونه بدون توکسین و یا زهرابه است و مهمترین و رایج ترین گونه جلبکی است که هر ساله و به طور معمول در آبهای ایران ایجاد کشند سرخ می ‌کند. زمان شروع شکوفایی آن در اوایل فصل بهار و سپس انتهای تابستان است و در تمامی آبهای ساحلی و دریایی خلیج فارس از تنگه هرمز تا آبهای استان بوشهر پیش آمده و رنگ آب دریا را قرمز قهوه‌ای می‌کند. در دریای عمان نیز گونه غالب است.

در زمستان سال ۱۳۸۴ گسترش آن از شهر مسقط در کشور عمان تا سواحل ایران در دریای عمان و در تمامی سطح دریای عمان مشاهده شد. اثر این شکوفایی به صورت مرگ ماهیان و عمدتاً در مناطق ساحلی خود را نشان می‌دهد. عامل اصلی شکوفایی آن وجود فسفر (به صورت فسفات) و درجه حرارتی حدود ۲۲ درجه است.

▪ دیاتومهِ اسکلتونما کوستاتوم (Skeletonema costatum):

این دیاتومه با پوسته سیلیسی خود معمولاً در ایام سرد سال در خلیج فارس شکوفا شده و رنگ آب را زرد می نماید. وقوع آن کم است.

▪ جنس تریکودسمیوم (Trichodesmium):

این جلبک تک سلولی جزو سیانوباکترها بوده و معمولاً در آبهای فقیر و در فصول گرم شکوفا می‌‌شود. در آب‌های دریایی ایران، خصوصاً در آبهای بندرعباس در خلال ماه‌های اواخر بهار و تابستان شکوفا می‌شود و رنگ آب را تیره می‌کند. زیاد شدن سلول‌های آن موجب تغذیه دیگر موجودات از آن، خصوصاً باکتری‌ها، داینوفلاژله‌ها، پروتوزوآها و پاروپایان یا کوپه پودها می‌شود که در تقویت زنجیره حیات دریا نقش دارد.

▪ جنس نودولاریا( Nodularia ):

این جنس برای اولین بار در سال ۱۳۸۴ در آبهای دریای خزر در سمت سواحل شرقی ایران در حدود شهریور تا مهرماه شکوفا شده و رنگ دریا را تغییر داد. گسترش آن از بندر آستارا تا حوالی میانه دریا بود.

به نظر می‌رسد این شکوفایی مجدداً در مرداد‌ماه امسال تکرار شده است. هرچند که علت بار اول آن همچنان ناشناخته است اما احتمال می‌رود پسابهای ساحلی علت این پدیده باشند که با حاکم شدن حرارت مناسب (حدود ۲۰ درجه)، تبدیل به یک کشند سرخ گردیده است. این جنس دارای توکسین است و ممکن است موجب تلفات ماهی‌ها شود.

● تاثیرات کشند بر محیط و آبزیان:

کشند سرخ به صور مختلف موجب تأثیر بر محیط و اکوسیستم می‌شود که مهمترین آنها عبارتند از:

ـ تغییرات میزان اکسیژن و گاز کربنیک

ـ مرگ و میر انبوه ماهیان و آبزیان

ـ انسداد آبگیرهای دریایی- آب شیرین‌کن‌ها

ـ توقف و لطمه به فعالیت‌های پرورش آبزیان

ـ توقف فعالیت‌های گردشگری

ـ مرگ و میر دیگر موجودات مانند پرندگان دریایی و پستانداران دریایی مانند دولفین‌ها

ـ ورود توکسین به آب دریا

ـ مسمومیت آبزیان و غذاهای دریایی – مرگ و میر انسان‌ها

● راه‌های مبارزه با کشند سرخ

امروزه استفاده از فن آوری‌های نوین مانند تصاویر ماهواره، موجب شده تا دانشنمندان بهتر قادر به شناسایی و پایش شکوفائی‌های پلانکتونی باشند و به عنوان نمونه در مورد مناطق آلوده آگاهی لازم به مردم داده می‌شود تا در صورت سمی بودن جلبک‌های شکوفا شده و احتمال مسموم بودن آبزیان، مردم از آنها تغذیه نکنند و از شنا کردن در آب بپرهیزند.

زمانی که کشند سرخ پیش می‌آید، عملاً هیچگونه راه حل مبارزه گسترده با آن وجود ندارد و و زوال آن باید به صورت طبیعی صورت گیرد. البته راه‌حل‌های مقطعی مانند مبارزه زیستی یا استفاده از شیوه‌های مبارزه فیزیکی و شیمیایی مانند روش‌های اوزون‌دهی آب، یا پاشیدن خاک رس بر روی آب استفاده می‌شوند اما با توجه به اینکه در هر مبارزه‌ای لازم است زمان و تلاش صرف شده همراه با هزینه نیز در نظرگرفته شود، به نظر می‌رسد جلوگیری از شکوفایی جلبکی مضر منطقی‌تر از صرف زمان و هزینه برای مبارزه با آن باشد.

مدیریت تخلیه آب توازن کشتی‌ها و جلوگیری از ورود فاضلاب به دریا که منجر به کاهش ورود مواد مغذی به آب می‌شود، می‌تواند در این مورد راهگشا باشد.

سپیده سمائی