تاثیرات هیدروبیولوژیک پدیده سونامی

جوامع ساحلی همیشه از جانب طبیعت بصورت طوفانها، سیل، گرداب و سونامی و نیز آسیبهای انسانی در معرض خطر هستند. سونامی موج بزرگی است که بدلیل تغییرات بستر دریا به علل فعالیتهای زمین شناختی ایجاد میگردد. سونامی اقیانوس هند در تاریخ 26دسامبر2004 با زمین لرزه ای در نزدیکی ساحل غربی سوماترای اندونزی ایجاد شد. حدود 275000 نفر از مردم در سواحل 15 کشور از 21 کشور مورد سونامی کشته شدند که سونامی را به یکی از کشنده ترین بلایای تاریخ بشر تبدیل نمود.علاوه بر تلفات انسانی، سونامی تاثیرات مخربی روی زیرساختها، شیلات و اکوسیستمهای ساحلی گذاشت. مناطق لیتورال، نریتیک و بنتیک در جزایر آندامان نیکوبار و نیز مناطق لیتورال و نریتیک خلیج بنگال به میزان زیادی متلاشی گردیدند. در این مقاله به این تاثیرات پرداخته شده است.

◄ گردآوری: ابراهیم تقی‌نژاد/ مهدی محجوب

دانلود کتابهای شیلات و آبزیان

آزمایش روی خسارات ناشی از سونامی در اکوسیستمهای ساحلی نشان داد که سونامی هم درموج آغازین و هم در برگشت موج به اکوسیستمهای اولیه تاثیر میگذارد. مورد دوم رسوبات و مواد زائد را از خشکی به دریا می آورد. یک تاثیر غیر مستقیم سونامی بر اکوسیستم دریایی، شامل رسوب گذاری جریانهای آبی و به هم زدن گل و لای و مواد ارگانیک بستر میباشد. بعضی از اکوسیستمهای مناطق کم عمق ساحلی، بطور کامل زیر رسوبات مدفون شدند.
افزایش مواد غذایی منتقل شده به سواحل، منجر به تحریک رشد جلبگها و کاهش کیفیت نور در ستون آبی ، در نتیجه میزان اکسیژن گردید. جوامع انسانی نیز به تبع شکوفایی جلبگی در سواحل، دچار مخاطراتی گردیدند.
آزمایشات سریعی که بلافاصله بعد از سونامی انجام شد، خسارات قابل توجی را به اکوسیستم نشان داد. بعضی از جزایر نظیر سیمئولوی اندونزی شیبدار شده بودند و بعضی از پهنه های زیر آبی از آب خارج شده بودند، درحالیکه بعضی دیگر برعکس به زیر آب رفته بودند.  جزایر کم ارتفاع از جنوب آندامان تا جزایر نیکوبار، بین یک تا چهار متر در آب فرو رفته بودند و سطوح عظیمی غرق شدند. جنگلهای مانگرو در مجموعه جزایر نانکووری nancowry از 20.92 تا 60.36 درصد آسیب دیدند. تخریب جنگلهای مانگرو میتواند پیامدهای منفی زیادی روی تنوع زیستی آبی منطقه بگذارد چراکه این نواحی زیستگاه بسیاری از نوزادان و بالغین سخت پوستان و ماهیان را تشکیل میدهد.
در منطقه مانار در ساحت جنوب شرقی هند کاهش اندکی در میزان پوشش مرجانی مشاهده شد. همچنین گزارشاتی درمورد نابودی مکانهای لانه سازی لاکپشتها در جزایر آندامان نیکوبار وجود دارد.
مقادیر بالای فلزات cd,cu, cr, pb, ni در رسوبات حاصل از سونامی در مناطق مانگروی Pichavaram دیده شد. تغییرات مورفولوژیک زیادی نیز در خط ساحلی ایجاد گردید چراکه در بعضی نقاط آب جلو آمده و در نقاطی دیگر عقب رفته بود.
ساحل تامیل نادو در جنوب هند بدترین آسیبها را از سونامی دید. خلیج مانار از نظر بیولوژیک یکی از غنی ترین و مهمترین زیستگاه های جلبگهای دریایی، علفهای دریایی، جزایر مرجانی، ماهیان و صدفها و گونه های در معرض انقراض است. پهنه های مرجانی بین 21 جزیره در منطقه گسترده شده اند.
این نگرانی وجود داشت که سونامی ممکن است خسارات کوتاه مدت و طویل المدت روی اکوسیستم خلیج مانار، گذاشته باشد، از جمله کم شدن زیستگاه ها و مکانهای تخم ریزی، آسیبهای مکانیکی به پهنه های مرجانی و امثال آن. به همین دلیل مطالعاتی انجام شد که میزان خسارات ایجاد شده در کوداانکولام واقع در خلیج مانار را ارزیابی کند. هدف اصلی این مطالعات بررسی میزان اثر سونامی روی پارامترهای خاص هیدروبیولوژیک در قبل و بعد از سونامی است.
مطالعه ای در کودانکولام در ساحل جنوب شرقی هند برای یک دوره 32 ماه از می 2003 تا دسامبر 2005 انجام شد.کودانکولام 25 کیلومتر در جنوب شرقی کانیاکوماری در انتهای خلیج مانار است. خلیج مانار اولین ذخیره گاه زیست کره دریایی ثبت شده در هند بوده که بین هند و سریلانکا قرار دارد. منطقه حفاظت شده حدود 10500 کیلومتر مربع است. در منطقه کودانکولام 5 روستا با پیشه صیادی وجود دارد که خسارات  و تلفاتی در سونامی دیدند.
پارامترهای هیدروبیولوژیک مورد مطالعه شامل دمای آب سطحی، شوری، pH، غلظت اکسیژن محلول، نیترات، نیتریت، فسفات و فراوانی پلانکتونی بود. آب سطحی در ساعات بامدادی در ظروف پلاستیکی جمع آوری گردیدند. دمای آب در محل اندازه گیری شد و نمونه های آب جهت سنجش اکسیژن محلول، در بطریهای BOD با حجم 125 میلی لیتر جمع آوری و با روش وینکلر فیکس گردیدند. نمونه ها به دقت بسته بندی و در یخدان به آزمایشگاه منتقل شدند. جهت سنجش و مقایسه، نمونه های جمع آوری شده قبل از سونامی در ماه های ژانویه تا می 2004 و همون دوره زمانی در سال 2005 یعنی بعد از سونامی مقایسه گردیدند.
نتایج:
میزان دمای آب، شوری و pH آبهای ساحلی در ژانویه 2005 بعد از سونامی، تفاوتی با قبل سونامی نداشته است.
میزان نیتریت در آبهای ساحلی بلافاصله بعد از سونامی بالاتر از قبل سونامی بوده است و این افزایش تا ماه می 2005، مشاهده شده است. در دوره قبل از سونامی، غلظت نیتریتها نصف دوره مشابه بعد از سونامی بود. میزان نیترات آبهای ساحلی هم بیشترین میزان خود را بعد از سونامی داشت.که بین 5 تا 11 برابر شده بود.
میزان فسفات افزایش بحرانی بعد از سونامی را نشان داد. میزان فسفات از 0.024 تا 0.12 μg-at P l−1 به عدد 0.13 تا 0.18 بعد از سونامی رسید.
غلظت فیتوپلانکتونها به میزان قابل توجه افزایش یافته و به 84.6 × 105  رسید، در حالیکه قبل از سونامی مقدار آن حداکثر تراکم فیتوپلانکتونی  39.2 × 105 l−1  بود
فراوانی زئوپلانکتونها بعد از سونامی کاهش یافت. میزان زئوپلانکتونها بعد از سونامی بین 1.3   تا  4.3 × 104 m−3   بود. قبل از سونامی این میزان  4.8 تا  25.5 × 104 m−3 بود.
آزمایشات ANOVA تفاوت قابل توجهی در میزان اکسیژن ، نیتریت، نیترات، فسفات، زئوپلانکتون و فیتوپلانکتون قبل و بعد از سونامی نشان داد.
آسیبهای اکولوژیک سونامی در نتایج آن آشکار است. آزمایش روی کیفیت آب، تغییرات چشمگیری را در غلظت مواد غذایی و فراوانی فیتوپلانکتونها به علت سونامی نشان داد. تغییر در وضعیت شیمیایی و فیزیکی آبهای ساحلی میتواند تنوع گونه ای یک منطقه را تحت تاثیر قرار بدهد. نوترینت ها (نظیر نیترات، نیتریت و فسفات) نقش محوری در اکوسیستمهای آبی ساحلی ایفا می نمایند. در ساحل غربی هند هم غنی شدن شدید آب بعد از سونامی گزارش شده است.
افزایش میزان نیتریت و نیترات بعد از سونامی، ممکن است به علت تجمع نیترات حاصل از رسوبات سطحی بیوژنیک باشد. تلاطم حاصل از امواج می تواند ترکیب آبهای سطحی و عمقی را افزایش داده و نتیجتا سطح نیترات و نیتریت را بالا ببرد. دلیل محتمل دیگر برای غلظت بالای نوترینت ها میتواند به علت شسته شدن خاکهای ساحلی در هنگام برگشت امواج سونامی باشد.
فیتوپلانکتونها جزء کلیدی شبکه غذایی آبها در مناطق گرمسیری و معتده هستند که میزانی تروفی اکوسیستمها را نشان میدهند. عموما تنوع و فراوانی فیتوپلانکتونهای مناطق ساحلی به ورودی نوترینتها وابسته است. مقادیر زیاد نوترینتها بویژه نیتریت و نیترات، ممکن است تولید فیتوپلانکتونها را بلافاصله بعد از سونامی افزایش دهد. از آنجا که فیتوپلانکتونها در هنگام بلوم، مواد غیر ارگانیک را به ذرات ارگانیک تبدیل میکنند، می توانند فراوانی و ترکیب شیمیایی ذرات موجود در آب را تغییر دهند.
میزان اکسیژن محلول بلافاصله بعد از سونامی کاهش یا افزایش می یابد. میزان اکسیژن محلول آبهای ساحلی به موارد گوناگونی از جمله تلاطم بر اثر باد، افزایش گیاهان آبی و شکوفایی فیتوپلانکتونی ربط دارد. علت کاهش اکسیژن در بعضی نقاط سونامی زده، میتواند به علت نیاز میکروبی برای تجزیه مواد معلق ارگانیک و غیر ارگانیک در آب باشد، چرا که میزان رسوبات و مواد معلق در محلهایی که اکسیژن آن کاهش داشته، بسیار بیشتر بوده است.
اکوسیستمهای آبی بسیار پیچیده، پویا و تحت تاثیر ارتباطات خارجی و داخلی گوناگونی هستند که در طول زمان تغییر میکنند. اکوسیستمهای ساحلی و دریایی خدمات گوناگونی را به بشر میدهند. افزایش نوترینت ها در آبهای ساحلی میتواند اکوسیستمهای ساحلی را نیز تغییر دهند. مطالعات قبلی فراوانی کم فون بنتیک در بعضی نواحی ساحلی بعد از سونامی را نشان میدهد. تجربیات قبلی نشان میدهد که تغییرات انسانی در اکوسیستمهای ساحلی ممکن است کم باشد، اما میتواند غیر قابل جبران گردد، حال آنکه آسیبهای حاصل از بلایای طبیعی مثل سونامی بعد از یک بازه زمانی جبران میگردند. مطالعات در هندوستان نشان میدهد که اکوسیستمهای طبیعی آسیب دیده توسط سونامی بعد از حدود پنج ماه تدریجا بازسازی گردیدند.
»» مطالعات انجام شده در تایلند بعد از سونامی:
مطالعه انجام شده روی گیاهان دریایی و بازسازی آنها در جزیره تالیبونگ تایلند، یکی از آسیب دیده ترین مناطق در زمان سونامی سال 2004 انجام شده است. هجده گونه  گیاه آبزی با غالبیت دو گونه Sargassum stolonifolium و Laurencia composite مورد مطالعه قرار گرفتند.
یازده گونه از گیاهان آبزی به میزان قابل ملاحظه ای تحت تاثیر سونامی قرار گرفتند. بطور مثال دو گونه Lurenica Sp و Padina sanctae crucis کاملا شسته شده و بوسیله امواج مهیب به ساحل آورده شدند و نتیجتا سطح رویش آنها بسیار کاهش پیدا کرد. همچنین بسیاری از سطوح با رسوبات پوشیده شدند و در نتیجه یک محیط بی هوازی ایجاد گردید که یکی از اثرات جانبی سونامی بود. تغییر در ترکیب گونه ها منجر به تغییر در تنوع کلی منطقه میگردد. در این میان اشکال منحصر به فرد تر جانداران به نسبت سایرین آسیب پذیر ترند. توان بازسازی جمعیتهای آسیب دیده نیز متفاوت است. بازسازی مناطق آسیب دیده در سیزده ماه بعد سونامی از الگوی خاصی تبعیت نمیکند.
»» علفهای دریایی و سونامی:
سونامی 26 دسامبر 2004، بلایی طبیعی بود که در اقیانوس هند رخ داد و منجر به صدمات گوناگون انسانی و همچنین آسیبهایی به حیات وحش دریایی در سواحل گردید. تلاشهای زیادی برای جبران این خسارت صورت گرفت. بلافاصله بعد از سونامی، مطالعات زیادی روی میزان تاثیر سونامی برروی جانداران آبزی شامل جوامع میکروبی رسوبات سواحل و آبها، جمعیت مرجانها، جنگلهای مانگرو، و برروی بعضی نرمتنان منتطقه لیتورال انجام پذیرفت. با اینحال تنها چند مطالعه ابتدایی روی علفهای دریایی گزارش گردید.
سونامی 2004 شش استان را در دریای آندامان جنوب تایلند تحت مورد حمله قرار داد. در ماه می 2003، قبل از سونامی، مطالعه ای در این منطقه انجام شده بود. همچنین در آوریل 2004 یک مونیتورینگ هر دوماه بر روی ماکروآلگای منطقه تالیبونگ انجام گرفت. این جزیره یک منطقه حفاظت شده با ممنوعیت شکار و ماهیگیری است و حدود 4000 هکتار مساحت دارد و در سایت رامسر ثبت گردیده است. منطقه ای که در آن اکوسیستمهای رودخانه ای ، خور و اکوسیستمهای ساحلی نظیر جنگلهای مانگرو و ساحلهای شنی و سنگی، پهنه های گلی، تپه های مرجانی و بسترهای علفهای دریایی به همدیگر اتصال پیدا کرده اند. همچنین این جزیره محل زندگی حیطه وسیعی از جانوران دریازی و گونه در معرض انقراض Dugong dugon می باشد. گفته میشود تالیبونگ سالم ترین و غنی ترین تنوع علوفه دریایی را دارا می باشد و هشت گونه از دوازده گونه شناخته شده تایلند در این منطقه وجود دارند.
داشتن اطلاعات جدیدی از منطقه قبل از سونامی، کمک زیادی برای تشخیص آسیبهای ناشی از سونامی و توان بازسازی محیط نمود. مطالعات قبل از سونامی که در تاریخ 2 تا 5 ماه می 2003 در جزیره انجام شد، تنوع بالا و فراوانی زیاد جلبگهای پرسلولی را نشان داد. در این منطقه در حالت عادی نیز وجود بادهای موسمی منجربه تغییراتی در میزان علفهای آبزی میگردد. هجده گونه علف دریایی در این منطقه گستردها ست که تنوع آن در ایستگاه های اندازه گیری متفاوت بوده و ممکن است تا یازده عدد آنها یکجا وجود داشته باشند. از مجموع هجده گونه جلبکهای پرسلولی موجود در منطقه، پنج روز بعد از سونامی تنها 4 گونه باقی ماند. یک سال بعد، در ژانویه 2006، هفت گونه جلبک شناسایی گردید. سیزده ماه بعد از مطالعه انجام شده قبل از سونامی، تنها 50 درصد فلور محلی مشاهده گردید.  این مساله نشان میدهد که بازسازی ذخایر علفهای دریایی کند است. درصد بعضی از گونه ها مثل جلبک قرمز  L. composite به شدت کاهش پیدا کرد و تنها 2 درصد شد، در حالی که قبلا 34 درصد جلبکها را تشکیل میداد. بعضی از گونه های جلبکهای پرسلولی حتی تا سال 2007 نیز به وضعیت قبل از سونامی خود نرسیدند. تا هشتاد درصد گونه های جلبکهای بسیاری از ایستگاه ها به ساحل شسته شدند. بنظر میرسد نواحی ای که آسیبی در سونامی ندیدند، در بازسازی بخشهایی از نواحی آسیب دیده موثر بوده باشند.
در بعضی از ایستگاه ها بیش از 15 سانتیمتر رسوب روی سطوح رویش جلبکها را پوشاند . بعد از پنج روز لایه سفیدرنگی از جانداران میکروبی پوشانده شد. زیر این رسوبات، بسیاری از موجودات بنتیک نظیر مرجانها، نرمتنان، اسفنجها و جلبکهای پر سلولی همچنان باقی بودند. پس از مدتی این ارگانیزم ها مردند و شرایط بی هوازی در محل ایجاد گردید.
در کل میزان آسیب دیدگی جلبکهای پرسلولی در نواحی مختلف جزیره تالیبونگ تایلند، به شدت امواج و لایه های موجود در محل ارتباط داشته است. طبیعت پیچیده لایه های بستر، به تنوع جلبکها و بنتوزهای دریایی تاثیر میگذراد. بطور مثلا تنوع زیاد در بعضی از ایستگاه های نمونه برداری، به علت تنوع لایه های بستر و نیز کمتر بودن امواج در فصول بارانی مرتبط میشده است. تفاوت مواد لایه ها همچنین به جایگیری گونه های مختلف جلبکهای دریایی تاثیر میگذراد، بطور مثال یک گونه بستر شنی جلبکهای غالب متفاوتی با یک بستر سنگی خواهد داشت.
در حالت عادی، بعد از فصول بادهای موسمی، فراوانی جلبکهای پرسلولی افت میکند، که علت آن میتواند انرژی امواج باشد. چرا که امواج منجر به پوشانده شدن جلبکهای کفزی ریز با رسوبات میگردند. قطعات قطع شده جلبکهای قرمز که روی آب یافته میشوند نیز میتوانند به علت ضربات امواج باشند. قدرت امواج سونامی بسیار بیشتر از امواج بادهای موسمی است. همچنین بازسازی جلبکها بعد از سونامی کندتر است. تنوع و فراوانی جلبکهای پر سلولی در جزیره تالیبون هم بدلیل برخورد مستقیم با امواج و هم به دلیل رسوبات کاهش یافته است.
امواج نه تنها خود جلبکها، بلکه بسترهای رشد آنها را نیز از جا میکنند، که میزان آن بر حسب مکان تغییر مینماید. هر چه عمق آب کمتر باشد، تاثیر امواج بر روی جلبکها و بستر رشد آنها بیشتر است. همچنین حفاظت شدن سواحل با ویژگیهای طبیعی نیز در کاهش خسارت موثر میباشد. خسارات ناشی از قدرت امواج سونامی، به گونه ها نیز مرتبط است.
بعضی گونه ها نظیر L. composite  و P. sanctae-crucis ظریف بوده و در مقابل امواج تاب نمی آوردند. هیچ کدام از این گونه ها تا زمان نوشتن این مقاله هنوز بازسازی نشده اند. بعضی گونه های علف دریایی یا جلبکهای پر سلولی که دارای ریزومها یا ریزوئیدها و نیز برگهای قابل انعطاف هستند هستند، در مقابل طوفانها و تلاطم امواج مقاومت بیشتری دارند، با اینحال به دلیل شدت و قدرت سونامی، بسیاری از علفهای دریایی پایدار نیز ریشه کن شده اند. ریزومهای ریز گونه Suringondium isoetifolium آسیب پذیرتر از ریشه های عمیق Enhalus acrides هستند.
اثر غیر مستقیم سونامی، رسوبگذاری است. آب دارای رسوب، تیره تر بوده و این رسوبات نیز 5 روز بعد از سونامی روی کلیه جلبکهای پرسلولی و مرجانها را پوشاندند. این رسوبات 15 سانتیمتر ارتفاع داشتند. رسوبگذاری بصورت فصلی در این مناطق وجود دارد، اما قابل مقایسه با رسوبگذاری حاصل از سونامی نیست. هر چه قطر رسوبات بیشتر باشد، صدمات وارده بر موجودات بنتیک پایدارتر است. با توجه به رسوب 15 سانتی روی جلبکها، بسیار از ارگانیزم ها شرایط بی هوازی پیداکرده و 3 تا 5 روز بعد از سونامی مردند. همچنین بازسازی چنین مکانهایی بسیار کندتر انجام میشود.
بعد از 13 ماه، بازسازی ذخایر جلبکهای پرسلولی بسیار کند بوده و بسته به مکان و گونه فرق میکند. همچنین تغییر جنس و سختی بستر ها میتواند بافت جلبکی یک منطقه را تغییر دهد. بازسازی همچنین به میزان نابودی ذخایر، باقی ماندن فضای مناسب رشد و نیز پراکنش گونه در محیطهای اطراف نیز بستگی دارد. اگر بعضی از جمعیتهای گیاهی و جلبکی همچنان باقی مانده باشند، بازسازی سریعتر خواهد بود، اما همچنان به حالت قبل از سونامی نمیرسد. در گذشته و قبل از سونامی برخی از آزمایشات تصادفی روی محلهایی که بصورت غیر طبیعی مثلا با ضربه لنگر آسیب دیده بودند نشان داد که بعضی گونه ها در عرض 4 ماه بازسازی میشوند، اما بعضی دیگر ممکن است 13 ماه زمان برای بازسازی نیاز داشته باشند.
»» تاثیرات سونامی روی سواحل مرجانی:
مطالعاتی روی بازسازی سواحل مرجانی جزیره فیفی در تایلند بعد از سونامی 2004انجام پذیرفت. سونامی سال 2004، تاثیرات مخرب زیادی در سواحل دریای آندامان در تایلند و روی جمعیت مرجانها ایجاد نمود. سونامی روی بخشهای خشکی بیشتر از دریا تاثیر گذاشت. در این جزیره، بررسی اجمالی سه هفته بعد از سونامی، نشان داد که تنها 13 درصد از سواحل مرجانی دریای آندامان تخریب جدی شده بودند و البته بیش از 40 درصد مرجانها از سونامی متاثر شده بودند. میزان تخریب و آسیب مرجانها مرتبط بود با فشار و تقویت موجها، خصوصیات آب منطقه و شکل خط ساحلی بستگی داشت و از این رو یک الگوی تخریب محلی ترسیم گردید. بیشترین تاثیرات سونامی روی مرجانها، در مناطق دارای عمق کمتر رخ داد. در این مناطق برخی مرجانها مثل گونه  Porites lutea و جنسهای Acropora و Montipora از جاکنده شدند، یا شکستند(مانند جنس Acropora که منشعب است)، یا بوسیله رسوبات و زباله ها مدفون گردیدند و تعداد کمی از کلونیهای محکم تر، با سطح زیرین خود جابجا گردیدند.
بازسازی سواحل مرجانی به دو عامل اصلی بستگی دارد: تکثیر جنسی با کلونی شدن مجدد مرجانهای جوان، و تکثیر غیر جنسی با بازسازی مرجانهای آسیب دیده یا قطعات آنها. موفقیت کلنی شدن بستگی به وجود مرجوانهای جوان، بستر مناسب و رقابت و شکار دارد. هنوز به درستی مشخص نیست که سونامی تا چه حدی به این فاکتورها تاثیر میگذرارد. در صورتی که بیش از 50 درصد مرجانهای کلونی بر اثر سونامی از بین رفته باشد، شانس بازسازی آن کم میشود و باید منتظر انتقال مرجانهای جوان از مناطق کمتر آسیب دیده به محل آسیب ماند. این مساله برای گونه هایی که پراکنش کمی دارند حیاتی تر است.
بستر محل رویش نیز در بازسازی کلونیهای مرجانی دخالت دارد. همچنین ماهیانی که از مرجانها تغذیه میکنند، با توجه به اینکه تعداد آنها بعد از سونامی تغییر چندانی نمیکند، میتوانند در جلوگیری از کلونی سازی مرجانها موثر باشند. اگر مرجان آسیب دیده، ولی در وضعیت سالم باشد، تولید مثل غیرجنسی میتواند کار خود را بخوبی پیش ببرد. جابجایی مرجانها بوسیله جانداران متحرک بنتیک نیز میتواند در بازسازی بسترهای دریایی موثر باشد.

طراحی گرافیک مهدی محجوب