هل كنا نركز على الملوثات الخاطئة في المحيطات؟ دراسة تكشف عن“真” التهديدات الكيميائية

منذ عقود، ركزت برامج رصد المحيطات بشكل رئيسي على المبيدات والأدوية، معتبرة إياها التهديد الكيميائي الرئيسي للصحة البيئية والبشرية. لكن هذا الافتراض ترك فئة واسعة من المركبات الكيميائية الصناعية دون دراسة كافية، وهي تلكembedded في التغليف والأثاث ومنتجات العناية الشخصية اليومية. وتبين الآن أن هذه المواد الكيميائية تنتشر على نطاق واسع، بل وتظهر حتى في الأماكن التي قد نعتبرها نقية، مثل الشعاب المرجانية في منطقة البحر الكاريبي.

هذه المركبات الكيميائية نشطة بيولوجياً، وبعضها يتدخل في عملية التمثيل الغذائي للميكروبات، وقد أظهرت دراسة شاملة نُشرت في مجلة Nature Geoscience أن هذه المواد قد تؤثر على كيفية دوران المحيطات للكربون، وهو أحد أهم العمليات البيوجيوكيميائية على كوكبنا.

«إلى جانب المبيدات والأدوية، ما فاجأنا حقاً هو أن المواد الكيميائية الصناعية اليومية تظهر بمستويات أعلى بكثير، وليس فقط في المناطق الساحلية أو الملوثة، بل في كل مكان تقريباً».

— دانيال بيتراس، عالم الكيمياء الحيوية بجامعة كاليفورنيا ريفرسايد

قاد بيتراس وزميله جارمو تشارلز كالينسكي، باحث ما بعد الدكتوراه في مركز الابتكار التكنولوجي الحيوي بجامعة رودس، الدراسة التي أعادت تحليل 21 مجموعة بيانات عامة شملت عينات مياه بحرية تم جمعها على مدى أكثر من عقد عبر المحيطين الهادئ والهندي، والمحيط الأطلسي الشمالي، بما في ذلك بحار البلطيق والكاريبي.

جميع المجموعات التي فحصها الباحثون—الملوثات الصناعية والأدوية والمبيدات—تنتمي إلى فئة تسمى المواد الكيميائية الأجنبية (xenobiotics): مركبات عضوية من صنع الإنسان غريبة عن الأنظمة الطبيعية. وكانت المبيدات والأدوية واسعة الانتشار في العينات الساحلية، كما هو متوقع، نظراً لدخولها المعروف عبر الجريان الزراعي ومياه الصرف الصحي. لكن سلوك المركبات الصناعية كان مختلفاً.

فقد أظهرت المواد الكيميائية مثل جلايكولات البوليالكيلين المستخدمة في السوائل الهيدروليكية، والفثالات من تغليف PVC، ومثبطات اللهب الفوسفورية العضوية من الأثاث والإلكترونيات، والمواد الخافضة للتوتر السطحي من منتجات العناية الشخصية انتشاراً أوسع بكثير في جميع أنواع النظم البيئية مقارنة بالمبيدات أو الأدوية.

«هذه مواد نستخدمها يومياً، لذا فهي تنتشر على نطاق واسع».

— دانيال بيتراس

رسم خريطة لما كان دائماً موجوداً

为了绘制海洋的完整化学景观，研究人员分析了来自温带沿海地区、珊瑚礁和开阔海洋的超过2,300个样本，寻找外源化合物的存在并检查溶解有机物（DOM）——海水中溶解的含碳分子库。研究团队总共识别出248种已知的外源化合物分子。他们的工作提供了迄今为止最全面的海洋人为有机污染化学图谱。

为了 تحقيق هذه الرؤية، استخدم الباحثون تقنية مطيافية الكتلة غير المستهدفة (nontargeted mass spectrometry) جنباً إلى جنب مع أدوات حسابية قابلة للتطوير. على عكس التحليلات التقليدية المستهدفة، التي تختبر فقط قائمة محددة مسبقاً من الجزيئات الخطيرة المعروفة، يمكن لهذا النهج المفتوح الكشف عن آلاف المواد الكيميائية في وقت واحد، حتى بتركيزات منخفضة. ثم طبق الفريق تقنية الشبكة الجزيئية (molecular networking)، وهي تقنية حسابية تمكن من تحديد ليس فقط المواد المعروفة، بل أيضاً «عائلاتها» أو مشتقاتها.

الشعاب المرجانية: بؤر ملوثة بعيدة المنال

«أفكارنا التقليدية حول «البيئات النقية» تحتاج إلى إعادة نظر جادة، حيث أصبحت المصادر البشرية محتملة موجودة تقريباً في كل مكان». بالنسبة لبتراس، كان من المفاجئ العثور على هذه المركبات في الشعاب المرجانية، مثل تلك الموجودة في بولينيزيا الفرنسية، والتي تُعتبر عادةً مثالية، «على غرار بطاقات بريدية جميلة». لكن الفحص الدقيق يكشف