وبالنظر إلى أنها عنصر أساسي من الحياة في كاليفورنيا، فمن اللافت للنظر مقدار ما لا يزال غير معروف عن الضباب الذي يتدفق بانتظام على طول الساحل من المحيط الهادئ. لكن التعاون بين الباحثين في جميع أنحاء الولاية يأمل في تغيير ذلك.
ومن خلال منحة مدتها خمس سنوات بقيمة 3.7 مليون دولار مقدمة من مؤسسة Heising-Simon، من المقرر أن يرفع مشروع أبحاث الضباب في ساحل المحيط الهادئ الستار عن ظاهرة الأرصاد الجوية الغامضة. سيقوم العلماء بتسجيل التركيب الكيميائي للضباب، ودراسة كيفية مساعدته في دعم غابات الخشب الأحمر والنظم البيئية الأخرى، والنظر في الآثار المحتملة لتغير المناخ والتلوث الناجم عن الأنشطة البشرية.
ذات صلة: في الضباب: بحث عن المنطقة الساحلية في كاليفورنيا
سارة باجوسكاس وزملاؤها في جامعة ولاية سان فرانسيسكو هم واحد من خمسة فرق تعمل في المشروع. وفي أوائل الربيع، سيتوجهون إلى مواقع على طول الساحل من سان دييغو إلى مقاطعة هومبولت، حاملين معهم مجمعات ضباب عملاقة ومجموعة من أجهزة الاستشعار التي تقيس درجة الحرارة والرطوبة وسرعة الرياح والإشعاع الشمسي.
وقال باجوسكاس: “هذه هي المرة الأولى التي نحصل فيها على تمويل لإجراء أبحاث متعددة التخصصات على نطاق يسمح لنا حقًا بالإجابة على الأسئلة الأساسية حول ديناميكيات الضباب الساحلي وتأثيراتها على النظم البيئية”.
مجمعات الضباب عبارة عن هياكل تشبه الأشجار ولها شبكة دقيقة ممتدة بين فروعها. تتساقط المياه المتجمعة في الشبكة إلى الأسفل وتتجمع في البرك. سيقوم باجوسكاس وزملاؤه بنشر أبراج التغاير – وهي هياكل معدنية تقيس بشكل مستمر تركيزات الكربون والماء في الهواء – ويستخدمون البيانات لمقارنة أحداث الضباب في مواقع مختلفة في نفس الوقت.
وقال باجوسكاس: “مع هذا، يمكننا أن نبدأ في فرز الطبيعة الغامضة وقصيرة المدى لأحداث الضباب وجعل العلاقة بين أحداث الضباب واستجابة النظام البيئي لها أكثر واقعية”.
وفي الوقت نفسه، سيقوم فريق بقيادة الكيميائي البيئي بيتر فايس بنزياس من جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز بدراسة تركيبة الضباب والبحث عن المواد الكيميائية السامة.
في الصيف الماضي، قاموا بجمع بيانات أولية للمشروع من عدة مواقع على طول الساحل، بما في ذلك باسيفيكا وسانتا كروز. ووجدوا ميثيل الزئبق شديد السمية، وهو في الواقع مكون طبيعي للضباب.
يتم إنتاج ميثيل الزئبق بواسطة البكتيريا الموجودة في أعماق البحر. لكن على الساحل، تدفع الرياح المياه السطحية إلى البحر، فتجلب مياهًا أكثر برودة وأعمق إلى السطح. الضباب الساحلي – الذي يتشكل عندما يتكثف الهواء الرطب فوق مياه المحيط الباردة ويتدفق نحو الشاطئ – ثم يرفع الماء المتبخر من سطح المحيط، مما يمنع ميثيل الزئبق من الركوب على الأرض.
ولدراسة كيفية تراكم ميثيل الزئبق، يأخذ الباحثون عينات من الأشنة، ويذيبونها في حمض النيتريك لاستخراج الزئبق والمعادن الأخرى. وليس من المستغرب أن تظهر الدراسات الأولية أن كمية ميثيل الزئبق في الأشنات تكون أعلى بالقرب من الساحل وتنخفض بسرعة في المناطق الداخلية.
وقال فايس بنزياس “ما أظهرته هو أنه على الرغم من أن كمية ميثيل الزئبق في مياه الضباب منخفضة للغاية، يبدو أن تراكم الزئبق في البيئات الساحلية كان أكبر منه في البيئات الداخلية”.
يمكن أن يتراكم ميثيل الزئبق في الأشنة مع مرور الوقت ثم ينتقل عبر الشبكة الغذائية حيث تأكل الغزلان الأشنة، والتي تأكلها بدورها أسود الجبال.
وكما هو الحال مع باجوسكاس، يستخدم فايس بنزياس أدوات تجميع الضباب لجمع البيانات. ولكن بدلًا من الاعتماد فقط على الهواء، يركز على المجمعات النشطة، وهي منشورات صغيرة مستطيلة تعمل على تحريك الضباب عبر الجهاز باستخدام مروحة.
تتطلب المجمعات النشطة مزيدًا من الكهرباء والصيانة ووقت البناء. ولكنها تسمح بجمع ضباب أنظف وأكثر تحكما – على سبيل المثال، منع التلوث من براز الطيور، وهو ما قد يمثل مشكلة مع كاشف سلبي أكبر. تأمل Weiss-Penzias في دمج أجهزة الاستشعار التي تتتبع الظروف البيئية مثل الرطوبة ومعلومات محطة الطقس والكاميرات للمساعدة في تحديد أفضل وقت لتشغيل المراوح داخل المجمع.
يهدف فايس بنزياس أيضًا إلى دراسة التلوث الناجم عن حركة المرور والصناعة والأنشطة البشرية الأخرى.
وقال “الضباب حساس للغاية لتلوث الهواء”. “يميل الضباب إلى أن يكون كثيفًا جدًا لأنه ينتقل بالهواء وتكون القطرات صغيرة جدًا، لذلك يمكن امتصاص الغازات والجزيئات بسهولة أكبر.”
وتخطط فايس بنزياس وزملاؤها لوضع مجمعات الضباب على طول ساحل كاليفورنيا، بما في ذلك الأماكن التي تشهد حركة مرور كثيفة وبالقرب من مصافي النفط، لدراسة دور الضباب في زيادة التلوث في جميع أنحاء الولاية.
وقال فايس بنزياس: “إذا كنت تنبعث من شيء سام هنا ويدخل في الضباب، فيمكن للضباب أن ينقله إلى مكان آخر”.
يعد الضباب الساحلي مصدرًا رئيسيًا للمياه خلال موسم الجفاف، حيث يدعم النباتات الساحلية، بما في ذلك الأخشاب الحمراء. في الماضي، ركزت أبحاث الضباب في المقام الأول على كيفية تأثره بأنماط الطقس، ولكن إدراك أن الضباب يمكن أن يكون حساسًا للتلوث الناتج عن الأنشطة البشرية قد أثار الاهتمام بمزيد من الأبحاث متعددة التخصصات مثل مشروع أبحاث الضباب الساحلي في المحيط الهادئ.
يمكن أن تساعد البيانات التي تم الحصول عليها من المشروع في اتخاذ القرارات بشأن التلوث وصحة الإنسان والحيوان والآثار البيئية الأخرى. كما سيساعد سكان كاليفورنيا على معرفة المزيد عن الضباب الدخاني الغامض في روتين حياتهم اليومية.
وقال باجوسكاس: “لدينا الآن فرصة للعمل معًا للقيام بعمل يسمح لنا بإنشاء وتحسين نماذج الضباب الساحلي وربطها بالنظم البيئية”. “أود أن أقول إن هذه ليست قصة بسيطة. وعملنا سوف يسلط الضوء على ذلك.”
