لماذا لا تتبول في الماء؟

إليك سبب آخر لعدم التبول في البحيرات: بول الإنسان يمكن أن يسبب موت الأسماك. لماذا يحدث هذا لهم وما الذي يمكن فعله؟

بحيرة إيشباوم (في الأصل: إيشباوم سي)، بالقرب من مدينة هامبورغ، في شمال ألمانيا، هي بحيرة اصطناعية ذات مياه عذبة، وتعد مركز جذب لهواة الصيد والترفيه: السباحة والاستحمام والإبحار. وفي منتصف شهر مايو الماضي، وبسبب العثور على نحو 500 جثة سمكة عائمة في البحيرة، تم إغلاق البحيرة أمام كافة الأنشطة الترفيهية. بدأ باحثون من جامعة هامبورغ بمحاولة تحديد سبب الوفاة.

وتبين أن السمكة قد تسممت بمادة سامة تؤثر على الجهاز العصبي، تعرف باسم أناتوكسين أ (بالإنجليزية: Anatoxin-a). يحاكي الأنتوتوكسين عمل جزيء الأسيتيل كولين (الجزيء الذي، نتيجة ارتباطه بالمستقبل المناسب، ينشط العضلات) عند الوصل العصبي العضلي، ويتسبب في تنشيط العضلات، ولكن لا يتم تكسيرها بواسطة السم. إنزيم الكولينستريز (الإنزيم الذي يفكك الأسيتيل كولين، وبالتالي يسمح للعضلة بإيقاف عملها) - وبالتالي تظل العضلات منقبضة.

ونتيجة لذلك قد تحدث تشنجات تؤدي إلى الوفاة إذا أضرت بعضلات الجهاز التنفسي. لا يوجد ترياق للسم، وعلاج ضحايا السم يكون فقط للأعراض. في ضحايا عضلات الجهاز التنفسي، التنفس الاصطناعي قد ينقذ حياة المريض. وكان تركيز السم في مياه البحيرة قاتلاً للأسماك، لكنه لم يصل إلى مستويات تعرض حياة الإنسان للخطر (نفاذية المادة للأسماك عالية عن طريق مياه الجهاز التنفسي التي تمر عبر الخياشيم؛ وجلد الإنسان أقل نفاذية بكثير)

من أين يأتي السم؟
المصدر الطبيعي للسموم موجود في عدة أنواع من البكتيريا الزرقاء (البكتيريا الزرقاء). تفرز هذه البكتيريا الضوئية (التي تسمى بشكل غير صحيح، لأسباب تاريخية، "الطحالب الزرقاء") السم في مياه البحيرة، وعندما تزداد كثافتها في مياه البحيرة، يزداد تركيز السم أيضًا. تعيش البكتيريا الزرقاء من مختلف الأنواع في مياه البحر وحتى المياه العذبة. تستخدم هذه البكتيريا إشعاع الشمس كمصدر للطاقة (الضوئيات - القيام بعملية التمثيل الضوئي)؛ إنها تمتص الكربون من جزيئات ثاني أكسيد الكربون الموجودة في الماء (الكائنات ذاتية التغذية - مثبتات الكربون)، وإذا لزم الأمر، فإنها تنتج الأمونيا من النيتروجين الجزيئي (مثبتات النيتروجين).

ويترتب على ذلك أن العامل الرئيسي الذي يحد منها هو الفوسفور. وعادة ما تندلع "زهرة" من البكتيريا الزرقاء في البحيرات نتيجة تدفق مياه الصرف الصحي بأنواعها المختلفة إلى البحيرة، كما حدث على الأرجح في طبريا لدينا عام 1994/5 نتيجة فيضان مياه الصرف الصحي فيها. في الواقع، كان هناك "ازدهار" للبكتيريا ذات اللون الأزرق والأخضر في البحيرة، من أجناس Microcystis وAphinozomenon - ولكن ليس نتيجة دخول مياه الصرف الصحي إلى البحيرة.

فرط نمو البكتيريا
ما الذي تسبب في "ازدهار" البكتيريا في البحيرة؟ يتراوح الرقم الهيدروجيني لمياه البحيرة من 7 (محايد) إلى 8.7 (قلوي)؛ كانت الزيادة في الرقم الهيدروجيني ناتجة عن تبول السباحين في البحيرة (قدرت السلطات حوالي نصف لتر من البول لكل مستحم يوميًا). يحتوي البول على مصدر للنيتروجين (البول – اليوريا) ومركبات الفوسفور. سمحت الكمية الكبيرة من مركبات الفوسفور للبكتيريا بالازدهار. إن نثر 148 طناً من مادة البنتوفوس (معدن يعتمد على معدن اللانثانوم La57) في البحيرة، والتي من المفترض أن تربط وتترسب الفوسفور - وبالتالي تمنعه ​​من أن يكون متاحاً للبكتيريا - لم يكن كافياً للحد من "الزهرة" على الفور. "من البكتيريا، ولكن الأمل هو أن يقلل من نموها في المستقبل.

وحدثت ظاهرة مماثلة في عام 2007، حيث تم إغلاق البحيرة لمدة ثلاث سنوات، ثم تم فتحها مرة أخرى أمام الجمهور في عام 2010. والآن ينتظرون اختفاء "الزهرة"، وانخفاض تركيز السم، من أجل فتح البحيرة من جديد لممارسة الأنشطة الترفيهية. يؤثر النشاط البشري على البيئة بطرق مختلفة. وكان التبول في البحيرة يعتبر أقل خطورة، لكن تبين أن لذلك عواقب بيئية.

تم نشر المقال كاملا في مجلة جاليليو عدد يوليو 2012