التفاعلات بين الملوثات والنظم الإيكولوجية البحرية
أتاحت المرحلة الأولى من LMI الحصول على مجموعة شاملة من البيانات حول مستويات التلوث الكيميائي والبيولوجي وتأثيراتها البيئية في مختلف النظم البيئية الساحلية التونسية (بحيرة بنزرت ، خليج تونس ، خليج قابس). ستوفر هذه الإنجازات الأساس لصياغة الكتاب الأبيض الذي سيحدد حالة النظام الإيكولوجي الساحلي وسيكون مفيدًا جدًا لمديري البيئة.
وفي المرحلة الثانية ، سيتم تناول التفاعلات بين الملوثات والنظم الإيكولوجية البحرية لمواجهة خمسة تحديات رئيسية.
تفاعلات الملوثات والروابط الغذائية الأولى
تم إثبات تأثير الملوثات على الروابط الأولى لشبكات الغذاء (الكائنات العوالق) في العديد من النظم البيئية المتوسطية. ومع ذلك ، يوجد القليل جدًا من البيانات حتى الآن حول الصلة بين التوافر البيولوجي للملوثات ، والتي تعتمد بشدة على حالة تعقيدها مع المواد العضوية الذائبة الطبيعية (MOD) ، وتأثيرها على الكائنات الحية. ومع ذلك ، فإن معرفة التوافر البيولوجي للملوثات أمر ضروري لتقييم تأثيرها على البيئة البحرية والتنبؤ به. لذلك سيتم تقييم درجة التوافر البيولوجي للملوثات ، وكذلك تأثير العوامل اللاأحيائية على الأخيرة ، خلال المرحلة الثانية. بعض الكائنات الحية العوالق هي مؤشرات بيولوجية للتلوث ، وبالتالي يمكن اعتبارها أدوات للرصد الحيوي والتشخيص المبكر لحالة البيئة.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن تقييم آثار وتراكم الملوثات في العوالق يطرح تحديات منهجية حقيقية ويتطلب دعم العديد من التخصصات في الكيمياء والبيولوجيا. سنركز على الجزء الصغير جدًا من العوالق (العوالق البيكو والعوالق النباتية الفائقة) ، من أجل فهم كيفية تفاعل هذه الفئات مع الملوثات وكيف تساهم في تراكمها البيولوجي في شبكات الغذاء. سيتم تنفيذ هذا الإجراء خلال الحملة الأوقيانوغرافية MERITE-HIPPOCAMPE 2019 (إطار INSU-MISTRALS-AT “التلوث والملوثات”) ، والتي تتعلق بدراسة التلوث الكيميائي في قاعدة شبكات الغذاء البحرية (العوالق) عبر البحر الأبيض المتوسط بين الشمال والجنوب ، والتي يشارك فيها العديد من شركاء LMI.
انتشار الملوثات/نقلها
من المهم تحديد مصير الملوثات في النظم البيئية الساحلية وخاصة في المناطق الساخنة للتلوث الكيميائي (مثل خليج قابس وبحيرة بنزرت ، إلخ). يتطلب هذا دراسة تشتت ونقل الملوثات وفقًا للتأثيرات الفيزيائية المختلفة. وصف للسمات الرئيسية للديناميكيات الساحلية في خليج قابس من بيانات لاغرانج (العوامات المنجرفة) وبيانات أويلريان (ADCP) ودراسة لتوزيع مجتمعات العوالق التي فرضتها الديناميكا المائية ودرجة التلوث كانت د ‘أو بدأت بالفعل داخل إطار حملة MERITE Gabès 2017 (التي تجمع بين INSTM و FSB و FSS و CBS و MIO) ستتيح هذه البيانات تغذية / التحقق من صحة نماذج تشتت ونقل ملوثات الجسيمات والعوالق المقترنة إلى نموذج الدوران الساحلي ولتقدير العلاقات بين التلوث وموائل العوالق بشكل أفضل.
نقل الملوثات في الشبكات الغذائية
لقد تم وصف تأثيرات الملوثات على السكان والمجتمعات البحرية بشكل جيد (المرحلة الأولى) ، في حين لا توجد سوى بيانات ضئيلة عن تأثيراتها على المستوى الوظيفي ( العمليات والأنشطة). وسوف يستمر تطوير هذا أثناء المرحلة الثانية. وسوف تكون النتائج على قدر عظيم من الأهمية مع دمج التغيرات البنيوية والوظيفية الناجمة عن الملوثات في نماذج نقل المواد الغذائية (الهدف 3) ، وهو ما من شأنه أن يجعل من الممكن تسليط الضوء على الطرق الرئيسية لنقل المواد الغذائية في البيئات التي تتأثر بشدة بالتلوث.
هذا الإجراء هو جزء من مشروع GAMMA الوطني (2016-2019) ، بتنسيق من INSTM ، ويتم تنفيذه كجزء من التعاون بين INSTM و FSB. وبالمثل ، طور HSM و INSTM منهجية لدراسة نوى الرواسب في مناطق ما قبل مصبات الأنهار ، مما يجعل من الممكن تتبع تاريخ المدخلات الصلبة على مدى العقود الماضية ، وإمكانية قياس الملوثات المرتبطة بها. سيتم تطوير هذه المنهجية في مواقع أخرى بالتنسيق مع شركاء LMI ، وقد يكون محتوى النوى موضوع دراسات متعمقة ، لا سيما حول أصل الطين ، ومحتوى الملوثات.
تفاعلات النظام البيئي للغلاف الجوي والبحري
تعتبر رواسب الغلاف الجوي (الهباء الجوي أو الغبار الصحراوي) في النظم البيئية البحرية مصادر رئيسية للنيتروجين والفوسفور ، ولكنها أيضًا ملوثات مثل ETMs و PAHs. هذه المدخلات هي ظاهرة نابضة متكررة للغاية والتي يكون تأثيرها على النظم البيئية البحرية في البحر الأبيض المتوسط راسخًا ولكن لم يتم قياسه بالكامل بعد. بدأت بالفعل دراسة تأثير المدخلات الجوية على مجتمعات العوالق (العوالق البكتيرية والنباتية والميكرو زو) خلال المرحلة الأولى في إطار عمليتين مستعرضتين (AéroBiz و AéroSfax) تم تنفيذهما في البحيرة. – خليج بنزرت وخليج قابس الذي يحد ساحل شمال إفريقيا يعتبر على نطاق واسع أكبر مصدر للغبار في البحر الأبيض المتوسط.
وعلاوة على ذلك ، فإن لهذه الغبار نطاقا واسعا جدا وتؤثر على السواحل الشمالية للبحر الأبيض المتوسط. وسوف يتم تقييم أهمية المدخلات في الغلاف الجوي على نطاق عابر للبحر الأبيض المتوسط أثناء حملة ميريت-هيبوكامب في عام 2019 (CHARMEX ــ MERMEX العابرة في MISTRALS “التلوث والملوثات”. وبالإضافة إلى ذلك ، سيتم تركيب نظم لجمع الترسيب في الغلاف الجوي في محطات مختلفة في خليج قابس لتقييم التباين الزمني لهذه المدخلات.
غالبًا ما تمت دراسة استجابة العوالق لأحداث الترسيب القوية والمتفرقة في الغلاف الجوي في ظل ظروف تجريبية خاضعة للرقابة في أقرب وقت ممكن من الظروف الطبيعية مثل العوالم المتوسطة ولكن نادرًا ما تكون في الموقع. إن المراقبة في الموقع وعالية التردد (المكانية والزمانية) على المستوى الفردي للخلايا باستخدام قياس التدفق الخلوي عالي التردد ستجعل من الممكن دراسة ديناميكيات تأثير هذه الظواهر على العوالق النباتية ، لتحديد هذا التأثير من حيث الإنتاج والكتلة الحيوية والاستجابة الانتقائية لمثل هذه التغيرات البيئية.
الملوثات الناشئة
إن النهوض بمعرفتنا بالملوثات الناشئة (المستحضرات الدقيقة ، والمستحضرات الصيدلانية ، وما إلى ذلك). يعد مشروع المطالبة (H2020-BG7) الذي يشارك فيه شريكان في المؤسسة البحرية الدولية (MIO and INSTM) يشكل دعماً ممتازاً للمضي قدماً في هذا المجال من البحث. وقد بدأت دراسة التوزيع المكاني والتوصيف المكاني للمواد المجهرية في المياه السطحية والرواسب في خليج قابس كجزء من حملة MERITE 2017. تطوير أساليب التحليل (الكروماتوغرافيا والبصرية) لهذه الملوثات الناشئة وتوزيعها (الصلبة المنحلة) سوف يشكل أيضاً تحدياً بالنسبة للمرحلة الثانية. كما تتمتع شركة HSM بخبرة فنية في تحليل مخلفات المخدرات التي سوف تقترن بمخلفات شركاء شركة LMI. ومن ناحية أخرى ، سوف يكون من الصعب على شركة HSM أن تقوم بتحليل هذه المخلفات.