تعداد الحياة على الأرض: الأشجار لا تزال تحكم

ما الذي يوجد أكثر في العالم: البكتيريا أم الفطريات أم النباتات؟ هل تزدهر الحياة على الأرض أكثر في البحر أم على الأرض؟ وما مدى تأثير الإنسان على الحياة في العالم؟

ما هي الحيوانات الأكثر شيوعا على وجه الأرض؟ ما مدى انتشار النباتات مثلا مقارنة بالفطريات أو البكتيريا أو الفيروسات؟ وماذا عن كتلة كل أشكال الحياة في المحيطات، مقارنة بالحياة على الأرض؟ للإجابة على هذه الأسئلة والعديد من الأسئلة الأخرى، قام علماء معهد وايزمان للعلوم وشركاؤهم في البحث بتجميع إحصاء عالمي، استنادًا إلى الكتلة الحيوية الإجمالية للحياة على الأرض. وقد يساعد هذا البحث في فهم الظواهر العالمية مثل دورة الكربون في الطبيعة أو مدى تأثير البشرية على المحيط الحيوي.

بدأ الطالب الباحث يانون بار أون، من مجموعة أبحاث البروفيسور رون ميلو في قسم علوم النبات والبيئة، البحث من خلال مشروع آخر، سعى فيه إلى مقارنة بروتينات معينة في كائنات حية مختلفة، وفحص تأثيرها الإجمالي على المحيط الحيوي. التفت إلى الأدبيات الموجودة، لكن القيم العددية التي كان يبحث عنها لم يتم العثور عليها. قاده بحثه عن هذه البيانات إلى رحلة استغرقت عامين، قام خلالها هو والبروفيسور ميلو والبروفيسور روب فيليبس من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، بإجراء جرد عالمي للكتلة الحيوية، مما يسمح، لأول مرة، مقارنة الكتلة الحيوية للبكتيريا بتلك الموجودة في الطحالب والنمل الأبيض والأشجار والحيوانات والبشر - على نطاق عالمي. وقد نشرت الدراسة اليوم في المجلة العلمية "سجلات الأكاديمية الأمريكية للعلوم" (PNAS).

لقد قادنا هذا المشروع إلى زوايا في عالم الأبحاث البيولوجية لم أستطع حتى أن أتخيلها. نحن نعلم أن البشر يؤثرون على المحيط الحيوي، ولكن الآن يمكننا أن نبدأ في قياس تأثيرنا".

يقول البروفيسور ميلو: "لقد لجأنا إلى العديد من الخبراء وفحصنا مئات المقالات لاستخراج المعلومات التي نحتاجها فيما يتعلق بتوزيع المجموعات المختلفة". ويضيف بار أون: "لقد قادنا هذا المشروع إلى زوايا في عالم الأبحاث البيولوجية لم أستطع حتى أن أتخيلها. ولكن كان علينا أولاً أن نصل إلى الجزء السفلي من طرق القياس والتقدير المختلفة، حتى نتمكن من دمجها في إطار عملنا." وهنا كان ينتظر الباحثين تحديًا يتمثل في اليقين أو عدم اليقين في البيانات الرقمية. على سبيل المثال، يتيح التتبع عبر الأقمار الصناعية إجراء دراسة دقيقة إلى حد ما للكتلة الحيوية للأشجار في العالم، وبالتالي فإن مستوى اليقين في هذا الرقم مرتفع جدًا. وفي المقابل، فإن أفضل التقديرات لكمية البكتيريا التي تعيش تحت الأرض قد تكون بعيدة بدرجة واحدة عن قيمتها الحقيقية.

إن فهم التقديرات النسبية، حتى لو كان بعضها بهامش خطأ أكبر من غيرها، يسمح لك برؤية "الصورة الكبيرة" للكتلة الحيوية في العالم. فالكتلة الحيوية للنبات، على سبيل المثال، هي الأكبر على هذا الكوكب، وهي أكبر بكثير من كتلة البكتيريا، التي أُطلق عليها (خطأ) لقب "الأغلبية الخفية" في الماضي. وهكذا، على الرغم من أن المحيطات تغطي مساحة أكبر على الأرض، فإن الكتلة الحيوية للكائنات الأرضية أكبر بـ 10 إلى 100 مرة من كتلة الكائنات البحرية. تعتبر المفصليات، وهي مجموعة تضم القشريات والعناكب والحشرات، مسؤولة عن الجزء الأكبر من الكتلة الحيوية الحيوانية، وتأتي الكتلة الحيوية لمجموعة الأسماك في المركز الثاني. الحيوانات التي لديها كتلة حيوية قريبة من كتلة جميع البشر في العالم - 0.06 جيجا طن من الكربون - هي النمل الأبيض (من المهم أن تتذكر: الأمر يتعلق بالكتلة، وليس بعدد الأفراد).

يمتلك النمل الأبيض كتلة حيوية قريبة من كتلة جميع البشر في العالم - 0.06 جيجا طن من الكربون

وتقدم الدراسة أيضًا تقديرًا لتأثير البشرية على الكتلة الحيوية. ووفقاً لهذا التقدير، فقد خفض الإنسان الكتلة الحيوية للأرض إلى حوالي نصف قيمتها الأصلية. تبلغ قيمة الكتلة الحيوية لحيوانات المزرعة التي يربيها البشر حوالي 15 مرة أكبر من قيمة جميع الحيوانات البرية البرية مجتمعة. يقول البروفيسور ميلو: "نحن نعلم أن البشر يؤثرون على المحيط الحيوي، ولكن يمكننا الآن أن نبدأ في قياس تأثيرنا (بالأرقام). والآن يمكننا إضافة طبقة أخرى من التحليل لقضايا التنوع البيولوجي و"القيمة البيئية" للمناطق المختلفة. وفي اتجاه آخر، يمكننا الحصول على منظور كمي يسمح لنا بفهم مدى تأثير موت الأشجار في منطقة الأمازون، على سبيل المثال، على دورة الكربون للأرض والمناخ العالمي.

وتشكل النباتات الآن أكثر من 80% من كتلة الحياة على الأرض بحوالي 450 جيجا طن من الكربون. وتحتل البكتيريا المركز الثاني باحتوائها على 70 جيجا طن من الكربون، والتي تشكل نحو 13% من الكتلة الحيوية للأرض.

#أرقام_علمية28

أسئلة لمستقبل البشرية: ما البصمة الجيولوجية التي سنتركها وراءنا؟

لماذا تتبع ناسا الأبقار؟

ازدهار المحيطات