تکنولوژی

نجات مدیترانه: چگونگی تهدید آلودگی و تغییرات اقلیمی به یک اکوسیستم حیاتی

دریای مدیترانه که به خاطر تنوع زیستی، تاریخ فرهنگی غنی و اهمیت اقتصادی‌اش معروف است، با بحران شدیدی مواجه شده است. صید بی‌رویه، گونه‌های مهاجم و آلودگی، خطرات جدی برای این اکوسیستم به وجود آورده‌اند. دمای سطح دریا افزایش یافته، و آلودگی‌های ناشی از فاضلاب بدون تصفیه به شدت زیست بوم‌ها و سلامت انسان‌ها را تهدید می‌کنند. راه حل‌های نوآورانه و همکاری های بین‌المللی امید برای حفظ این محیط دریایی ارزشمند را ارائه می‌دهند.

دریای مدیترانه که میان اروپا، آسیا و آفریقا قرار دارد، به خاطر تنوع زیستی، تاریخ فرهنگی غنی و اهمیت اقتصادی‌اش معروف است. با این حال، این دریا نیمه محصور با بحران شدیدی مواجه شده است.

صید بی‌رویه، گونه‌های مهاجم و آلودگی، آن را به میدان جنگی برای بقای نه تنها میلیون‌ها گونه آبزی، بلکه همچنین ۱۵۰ میلیون انسانی که به سلامت آن وابسته‌اند، تبدیل کرده‌اند.

آلودگی، به ویژه از فاضلاب، این بحران را تشدید می‌کند و به تمام جنبه‌های زندگی دریایی نفوذ می‌کند. این آلودگی به زنجیره غذایی وارد می‌شود و زیست بوم‌ها و سلامت انسان را به طور یکسان تهدید می‌کند. دانشمندان به شدت در پی یافتن راه حل‌های نوآورانه هستند در حالی که مدیترانه با این مسئله‌های زیست محیطی فزاینده دست و پنجه نرم می‌کند.

افزایش دما، گونه‌های مهاجم و آلودگی

اکوسیستم منحصر به فرد دریای مدیترانه در خطر است. طبق داده‌ها ، در ۱۱ اوت، میانگین دمای سطح روزانه دریای مدیترانه به ۲۸.۶ درجه سانتی‌گراد رسید. تقریباً ۱۰۰۰ گونه‌ی بیگانه در دریا زندگی می‌کنند، با ۱۳۰ مورد در جزیره رودس به تنهایی. پیش‌بینی‌ها حاکی از این است که بیش از ۳۰ درصد از گونه‌های بومی تا سال ۲۱۰۰ ممکن است منقرض شوند. از ۱۹۵۰ تا ۲۰۱۱ ، مدیترانه ۴۱ درصد از شکارچیان برتر خود را از دست داده است که نشان دهنده‌ی اختلال شدید در زنجیره غذایی است.

فاضلاب بدون تصفیه به شدت به تنوع زیستی و سلامت انسان آسیب می‌زند. این فاضلاب شامل آلودگی‌های مختلفی است، از جمله فلزات سنگین، آفت‌کش‌ها، میکروپلاستیک‌ها و ارگانیسم‌های بیماری‌زا. مناطق ساحلی آلبانی نمونه‌ای از این مشکل هستند. در سال ۲۰۱۲، این مناطق با آلودگی شدید مواجه شدند. تا سال ۲۰۲۲، با وجود ۱۱۲ میلیون یورو سرمایه‌گذاری در تصفیه فاضلاب، تنها ۱۰ درصد از جمعیت به خدمات تصفیه فاضلاب دسترسی داشتند. حتی مناطق محبوب گردشگری مانند لانگوماره ولورا همچنان با مشکل آلودگی دست‌به‌گریبان هستند.

تاثیر بر زندگی دریایی و سلامت انسان

یک مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۴ درباره ماهی شمشیر در مدیترانه غربی نشان داد که ۸۰ درصد از آنها در معده‌شان میکروپلاستیک داشتند. یک مطالعه جداگانه نشان داد که سطح جیوه در ماهی شمشیر، به ویژه در نمونه‌های ایتالیایی، بالا است. تحقیقات پروفسور سدات گوندودو روی ماهی‌های کنسروی در ترکیه نشان داد که تمام نمونه‌های آزمایش شده آلوده به میکروپلاستیک هستند.

گوندودو به مهندسی جالب گفت که کاهش تنوع زیستی منجر به از دست رفتن یک اکوسیستم سالم می‌شود، زیرا آلودگی افزایش می‌یابد و باعث می‌شود منابع غذایی دریایی که انسان مصرف می‌کند به میکروپلاستیک‌ها و دیگر مواد شیمیایی آلوده شوند.

وی افزود: «امروزه می‌دانیم که تقریباً تمامی موجودات دریایی در آب‌های ترکیه متأسفانه حاوی میکروپلاستیک هستند. وقتی درباره پلاستیک‌ها صحبت می‌کنیم، باید به خاطر داشته باشیم که حداقل ۱۶۰۰۰ ماده شیمیایی مختل‌کننده غدد درون‌ریز و سرطان‌زا با آنها مرتبط هستند.»

ترکیب‌های کروم ۱۳۵۰۰ برابر بیشتر از حد مجاز

لاک‌پشت‌های دریایی که نشانگر سلامت اکوسیستم هستند، با تهدیدات متعددی مواجهند. سازمان حفاظت از لاک‌پشت‌های دریایی مدیاست، به خطراتی مانند صید جانبی، آلودگی نوری در محل‌های لانه‌سازی، برخورد کشتی‌ها، آلودگی پلاستیکی و آلودگی فاضلاب اشاره می‌کند.

ساحل لانه‌سازی کازانلی در ترکیه نمونه‌ای از این خطرات است که در آن ترکیب‌های کروم ۱۳۵۰۰ برابر بیشتر از حد مجاز در آب دریا یافت شده است.

مدیاست سال‌ها به رصد تهدیدات در ساحل لانه‌سازی کازانلی پرداخته است. برخی از تهدیدات اصلی شامل فاضلاب و آلودگی زباله‌های سمی در لبه ساحل لانه‌سازی هستند.

نیکولاس سیمانتیرس، یک کارمند پروژه در مدیاست، به IE گفت که «زباله‌های کارخانه کروم سودا دارای غلظت بالایی از ترکیب‌های سمی کروم هستند و محصول جانبی فعالیت‌های کارخانه در دهه ۱۹۹۰ می‌باشند. این کوه زباله که دقیقاً در کنار ساحل لانه‌سازی کازانلی قرار دارد، با پوشش پلاستیکی پوشیده شده است.»

بیش از ۲۰ سال پیش، مدیاست درباره انتشار زباله‌های سمی هشدار داده بود. «نمونه‌های آب دریا که توسط مدیاست تحلیل شده بودند، نشان دادند که غلظت کروم ۱۳۵۰۰ برابر بیشتر از حد مجاز است. بیش از ۲۳ لاک‌پشت سبز به دلیل زباله‌های سمی مرده یافت شدند.»

آلودگی مدفوعی به عنوان تهدید

آلودگی مدفوعی یک نگرانی رو به رشد است. دکتر جیان مارکو لونا، مدیر مؤسسه منابع بیولوژیکی و بیوتکنولوژی دریایی، تحقیقات در دریای آدریاتیک نشان دهنده روندهای رو به افزایش آلودگی مدفوعی است و نیاز به بهبود زیرساخت‌های تصفیه فاضلاب، روش‌های پیشرفته برای کشف عوامل بیماری‌زای میکروبی و فناوری ردیابی منشاء DNA را برجسته می‌کند.

لونا به IE گفت: «مطالعه ما اهمیت تحلیل روندهای طولانی مدت آلودگی مدفوعی از مجموعه داده‌های بزرگ را نشان می‌دهد. این روش به ویژه برای شناسایی انتشار آلودگی‌های میکروبی از رویدادهای سرریز سیستم‌های فاضلاب ترکیبی در منطقه مطالعه ما مفید بود.

لونا به IE توضیح داد که «توسعه و به‌ کارگیری فن‌آوری‌های جدید تحقیقاتی برای اطمینان از استفاده ایمن از آب بسیار مفید خواهد بود. این فناوری‌ها باید شامل روش‌های سریع‌تر برای کشف عوامل بیماری‌زای میکروبی در آب باشند.»

این روش‌ها شامل حسگرها، روش‌های DNA و مدل‌سازی برای پیش‌بینی انتشار عوامل بیماری‌زا در آب‌های ساحلی هستند. ردیابی منبع DNA می‌تواند آلودگی مدفوعی را به منابع خاصی پیوند دهد. زیرساخت‌های تصفیه فاضلاب باید برای مقابله با افزایش جمعیت در بسیاری از کشورها بهبود یابد.

مدل‌سازی گسترش آلودگی در دریای مدیترانه

می‌دانیم که آلودگی‌ها می‌توانند از منابع مختلفی در سراسر مدیترانه بیایند. بنابراین، درک چگونگی گسترش آلودگی‌ها در قسمت‌های مختلف دریا در این زمینه مهم است. عبدالواحد واردغی، محقق پسادکتری در مرکز محاسبات فوق‌العاده جولیش، مرکز تحقیقاتی جولیش، آلمان، یکی از نویسندگان این مطالعه است که مزایای عمده‌ای برای مهندسان و دانشمندان مشغول در عرصه فناوری‌های زیست محیطی و مدیریت فاضلاب به همراه دارد. آنها یک روش عددی نمونه برای مدل‌سازی حمل و پخش آلودگی‌ها در دریای مدیترانه توسعه داده‌اند.

راه‌حل‌های نوآورانه و همکاری‌ها امید می‌دهند. محققانی مانند عبدالواحد واردغی، محقق پسادکتری در مرکز محاسبات فوق‌العاده جولیش، مرکز تحقیقاتی جولیش، آلمان، روش‌های عددی برای مدل‌سازی حمل آلودگی در مدیترانه توسعه می‌دهند که به مداخلات هدفمند کمک می‌کند.

او به IE گفت: «این روش با شبیه‌سازی‌هایی که بر پایه معیارهایی که قبلاً توسط گروه تحقیقاتی ما منتشر شده‌اند، تأیید شده است و استحکام و دقت آن را اثبات می‌کند. این روش فقط به داده‌های واقعی برای کالیبراسیون نیاز دارد و می‌تواند به منظور برخورد با مشکلات خاص به‌روزرسانی شود.» او اشاره می‌کند که این می‌تواند به درک بهتر تأثیر فاضلاب کمک کند. از سوی دیگر، مناطق مدیترانه‌ای که احتمال بیشتری برای انباشته شدن آلودگی دارند را نشان می‌دهد. «این قابلیت برای هدایت پایش و مداخلات هدفمند حیاتی است.»

راه‌حل‌های مقابله با آلودگی

نوآوری در علم محیط زیست نیازمند منابع است. سرمایه‌گذاری‌های حفاظت محیط زیست اتحادیه اروپا بین سال‌های ۲۰۰۶ تا ۲۰۲۳ از ۵۳ میلیارد یورو به ۶۷ میلیارد یورو افزایش یافته است. ۴۳ درصد از این مبلغ به تصفیه فاضلاب اختصاص دارد. همکاری‌های بین‌المللی مانند AQUACYCLE و MEDWAYCAP، که توسط مرکز تحقیقات و فناوری هلاس هماهنگ می‌شوند، راه‌حل‌های نوآورانه‌ای برای تصفیه آب توسعه می‌دهند.

کانستانتینوس پلاکاس، یک دستیار تحقیقی در CERTH، گفت که فناوری‌های بالغی در حال حاضر در مدیترانه استفاده می‌شوند. این نه تنها برای تصفیه فاضلاب، بلکه همچنین برای بازیابی آب، انرژی و مواد ارزشمند مطابق با اصول اقتصاد چرخشی است. همچنین فناوری‌های جدیدی با TRLهای پایین‌تر وجود دارند که نیازمند تحقیقات و بهینه‌سازی بیشتر قبل از به‌کارگیری در مقیاس بزرگ‌تر هستند.» گفت پلاکاس.

حل آلودگی شیمیایی

پروژه iMERMAID در سال گذشته در بورگوس اسپانیا راه‌اندازی شد. رودریگو سدانو، هماهنگ‌کننده پروژه، به IE گفت که در مورد توسعه فناوری برای حل آلودگی شیمیایی و آلودگی، چالش در توازن بین پیشرفت و پایداری زیست محیطی است. او گفت که اگرچه فناوری موجب توسعه سریع و رشد اقتصادی در منطقه مدیترانه شده است، اما اجرای موثر تدابیر حفاظت محیط زیست را هم به جلو انداخته است.

در حال حاضر، تنها نیمی از iMERMAID راه‌اندازی شده است. برخی از فناوری‌های نوظهور شامل سیستم‌های میکروفلوئیدیک یکپارچه با فوتوکاتالیست‌ها، سیستم‌های اسکرابر ۴D برای حذف فلزات سنگین و ممبرین‌های اسمز معکوس هستند.

ویفاینر، بخشی از پروژه iMermaid، بر حذف فلزات سنگین محلول از فاضلاب تمرکز دارد تا از انباشت آنها در دریای مدیترانه جلوگیری شود. فناوری آنها استفاده از آب و مواد شیمیایی را کاهش می‌دهد، واحدهای کوچکی نیاز دارد و تولید زباله را کاهش می‌دهد.

کشورها همچنین در حال گسترش و به‌روزرسانی تأسیسات تصفیه فاضلاب هستند. کارخانه بتری اسپانیا اکنون خدمات به ۴۰۰۰۰ نفر با بهبود حذف ماده آلی و مواد مغذی ارائه می‌دهد، در حالی که ترکیه تعداد کارخانه‌های تصفیه فاضلاب خود را از ۱۴۵ در سال ۲۰۰۲ به ۱۱۷۶ در سال‌های اخیر افزایش داده است.

دیپلماسی سبز و چالش‌های زیست محیطی

همه کشورهای مدیترانه عضو اتحادیه اروپا نیستند که می‌تواند منجر به قوانین یا مقررات مختلفی شود. در مورد بالکان غربی، کشورهای غیر اتحادیه اروپا، مانند مونته نگرو و آلبانی، سواحل در امتداد دریای آدریاتیک دارند.

اندریا کاسکونه، مدیر منطقه آدریاتیک و بالکان در وزارت امور خارجه و همکاری بین‌المللی جمهوری ایتالیا، گفت که حفاظت محیط زیست و گذار سبز به یک ستون اصلی از سیاست‌های اتحادیه اروپا تبدیل شده است. «کشورهای کاندیدا مانند بالکان غربی موظف به تطبیق سیاست‌های زیست محیطی خود با اولویت‌های اتحادیه اروپا هستند.» او گفت. کاسکونه توضیح داد که ایتالیا از طریق چارچوب‌های چندجانبه و دوجانبه، مانند EUSAIR، استراتژی ماکرو منطقه‌ای اتحادیه اروپا برای منطقه آدریاتیک-یونی، به طور فعال حفاظت محیط زیست را ترویج می‌کند. «یکی از پنج ستون به حفاظت محیط زیست اختصاص دارد.» او افزود.

ابتکار مرکزی اروپا (CEI)، که عمدتاً توسط ایتالیا تأمین مالی می‌شود، همچنین منابع قابل توجهی را به ترویج توسعه پایدار اختصاص داده است. «به طور دوجانبه، ایتالیا چندین برنامه منطقه‌ای را تأسیس کرده است که به درک بهتر و آگاهی بیشتر درباره مسائل زیست محیطی کمک می‌کند.» گفت کاسکونه.

آینده دریای مدیترانه به متوقف کردن آسیب‌های زیست محیطی، ترمیم اکوسیستم‌ها به طور فعال و برخورد با این بدن حیاتی آب با احترامی که لایق آن است، بستگی دارد. در حالی که چالش‌های قابل توجهی باقی مانده است، همکاری‌های علمی، نوآوری‌های فناوری، و همکاری‌های بین‌المللی مداوم امید را برای حفظ این محیط دریایی منحصر به فرد و ضروری ارائه می‌دهند.

توسط
Interesting Engineering
منبع
Interesting Engineering
نمایش بیشتر

اخبار مرتبط

بازگشت به بالا