6OqkAteT2

أنباء وآراء
أبحاث
1. Burov, E. & Gerya, T. Nature 513, 85–89 (2014).
2. Wilson, J. T. Can. J. Phys. 41, 863–870 (1963).
3. Morgan, W. J. Nature 230, 42–43 (1971).
4. Courtillot, V., Jaeger, J. J., Yang, Z., Féraud, G.
& Hofmann, C. Geol. Soc. Am. Spec. Pap. 307,
513–525 (1996).
5. Foulger, G. R. Astron. Geophys. 43, 6.19–6.24 (2002).
6. Ballmer, M. D., Ito, G., van Hunen, J. & Tackley, P. J.
Nature Geosci. 4, 457–460 (2011).
7. Rychert, C. A., Laske, G., Harmon, N. & Shearer, P. M.
Nature Geosci. 6, 657–660 (2013).
8. Burov, E. & Guillou-Frottier, L. Geophys. J. Int. 161,
469–490 (2005).
9. Courtillot, V., Jaupart, C., Manighetti, I., Tapponnier, P.
& Besse, J. Earth Planet. Sci. Lett. 166, 177–195
(1999).
10. Sleep, N. H. J. Geophys. Res. 102, 10001–10012
(1997).
11. Nocquet, J.-M., Willis, P. & Garcia, S. J. Geodesy 80,
591–607 (2006).
12. www.gplates.org
13. www.ngdc.noaa.gov
14. Coffin, M. F. & Eldholm, O. Rev. Geophys. 32, 1–36
(1994).
مقلوب رأسً‏ ا على عقب"،‏ تتحرك فيه مادة العمود صعودًا
بطول قاعدة الصفيحة نحو منطقة التصدع.‏ إنّ‏ هذا
سيزيد من رجحان تفاعالت العمود والتصدع.‏ ■
سوزان بيوتر تعمل بهيئة المسح الجيولوجي بال‏
7040 تروندهايم،‏ الويج،‏ وبمركز تطور أ ال رض
والديناميات،‏ بجامعة أوسلو،‏ ال‏
البريد الإ لكتروني:‏ susanne.buiter@ngu.no
ويج،‏
ويج.‏
الجيوكيمياء الحيوية
ميكروبات تأكل الصخر
الموجود أسفل الثلج
يكشف أول وصف لال أ حياء المجهرية التي تقطن أعماق البحيرة تحت الجليدية أسفل الصفيحة
الثلجية للقطب الجنوبي عن بعض العمليات اال أ يضية التفاعلية المعقدة التي تحافظ على بقاء هذه
المجتمعات الميكروبية.‏
الشكل | 1 تدوير أيون اال أ مونيوم.‏ أوضح كريستنر وزمالؤه 2 حدوث عملية تدوير معتبرة ل أ يونات ال أ مونيوم ( + 4 )NH في بحيرة
ويالنز تحت الجليدية،‏ على بعد 800 متر أسفل سطح الصفيحة الجليدية لغربي القطب الجنوبي.‏ يوضح المؤلفون أن هذا التدوير
تقوم به ال أ حياء ذاتية التغذية الكيميائية ‏)البكتيريا التي تستخدم أيونات ال أ مونيوم،‏ بدلً‏ من ضوء الشمس؛ لدفع عملياتها الحيوية
ولتكاثرها(‏ وال أ حياء ذات التغذية المغايرة ‏)البكتيريا التي تفكك المادة العضوية،‏ بما فيها ال أ نواع ال أ خرى من البكتيريا،‏ لكي تحصل
على الطاقة،‏ وتنتج بالتالي أيونات ال أ مونيوم(.‏ ينحصر وجود ال أ حياء ذاتية التغذية الكيميائية على ال أ رجح في العمود المائي للبحيرة،‏
بينما توجد ال أ حياء ذات التغذية المغايرة في العمود المائي،‏ وفي رسوبيات البحيرة.‏
مارتن ترانتر
NH 4
+
NH 4
+
NH 4
+
نترتة
تحويل إلى أمونيا
تحويل إلى أمونيا
تَمَّ‏ مؤخرًا وَصْ‏ ف جارٍ‏ من المياه العذبة،‏ شديد
النشاط للمجال الحيوي البحري البارد والعميق . 1 في
العدد الصادر في 21 من شهر أغسطس الماضي من
دورية Nature الدولية،‏ أوضح فريق ويسّ‏ ارد العلمي
)WISSARD( ومؤلفون آخرون ‏)كريستنر وزمالؤه ) 2 أن
المياه العذبة الباردة الموجودة أسفل الثلج السميك
تغذية كيميائية ذاتية
تغذية مغايرة
تغذية مغايرة
الثلج
بحيرة ويلانز
تحت الجليدية
المادة
العضوية
الرسوبيات
للصفيحة الثلجية لغربي القطب الجنوبي تقوم بدور
الموطن لحياة الميكروبات،‏ مُ‏ نْضَ‏ مَّ‏ ة بذلك إلى مجموعة
المجتمعات التي اكتُشفت من قَبل في مياه المحيط
الباردة العميقة،‏ وفي رسوبياته.‏ يُعّ‏ د هذا التقرير عالمة
فارقة في العِ‏ لْم القطبي،‏ إذ يوضح بال جدال للمرة
ال أ ولى باستخدام طريقة أخذ عينات مباشرة وخالية
من التلوث وجود ميكروبات في المياه،‏ وفي رسوبيات
بحيرة ويليانز تحت الجليدية،‏ الواقعة على مسافة 800
متر أسفل سطح الجليد عند درجة حرارة 0.17− مئوية.‏
يضيف اكتشاف أحياء مجهرية في هذه البيئة إلى
تقديرنا لكون ال أ نهار الجليدية وقيعان الصفائح الجليدية
غير عقيمة،‏ بل إنها تستضيف في الواقع مجتمعات
ميكروبية متنوعة . 3 لم تتم البرهنة على أن قيعان أنهار
الوديان الجليدية الصغيرة تحتوي على مجتمعات
ميكروبية،‏ إل منذ 15 عامً‏ ا مضت فحسب ، 4 إل أن الثلج
الموجود في هذه ال أ نهار أكثر ضحالة بكثير من ذلك
الموجود في الصفيحة الثلجية لغربي القطب الجنوبي،‏
كما أن وجود الميكروبات،‏ والمواد العضوية،‏ وال أ نواع
الكيميائية ‏)تشمل المغذيات من قبيل ال أ كسجين المذاب
والنترات(‏ التي يتم نقلها من ال أ سطح الثلجية الذائبة إلى
القاع،‏ يجعل من اليسير تصوُّر الكيفية التي يمكن أن تنمو
بها الميكروبات هناك.‏
وهذا ليس هو ما عليه الحال بالنسبة للصفيحة
الثلجية لغربي القطب الجنوبي،‏ التي يوجد بها القليل
من ذوبان السطح من الحواف الجليدية،‏ بل وإمكانية
منخفضة أكثر ل أ نْ‏ تجد هذه المياه طريقها عبر ما يقارب
الكيلومتر من الثلج،‏ عند درجات الحرارة التي تقل بكثير
عن درجة حرارة التجمد.‏ وبدلً‏ من ذلك..‏ تنتج المياه
من التسخين الحراري ال أ رضي عند القاع،‏ ومن الذوبان
الحتكاكي أثناء انسياب الثلج . 5 يعني هذا أن أي أحياء
مجهرية تعيش في المياه الموجودة أسفل ما يقارب %55
من القطب الجنوبي ، 5 يتحتم عليها أن تعيش على مصادر
الطاقة والمغذيات التي تنتج من الثلج الذائب،‏ ومن
الصخور والرسوبيات الموجودة أسفل الثلج،‏ ومن إعادة
تدوير المواد من ال أ حياء المجهرية الميتة . 6 تُلْقِ‏ ي النتائج
التي توصل إليها هذا الفريق الضوء على الكيفية التي
تحدث بها هذه العملية.‏
يمكن أن تعتمد ال أ حياء المجهرية التي تعيش في
أعماق المحيط على بقايا ال أ حياء السطحية التي تتساقط
إلى أسفل من أعلى،‏ بوصفها مصادر للطاقة.‏ وعلى
النقيض،‏ يتحتم على ال أ حياء المجهرية التي تعيش
في بيئات المياه العذبة العميقة الموجودة في بحيرة
ويليانز تحت الجليدية أن تستخدم مصادر الطاقة
الموجودة في المعادن التي يسحقها الثلج من صخور
ال أ ساس،‏ وتشمل هذه المغذيات الكبريتيدات ‏)البيريت
الذي يوجد في عدد من أنواع الصخور مثالً‏ ) والحديد
المختزل،‏ ،Fe)II( الذي يوجد في عديد من المعادن التي
تحتوي على مركبات الحديد والمغنسيوم ‏)مثل ال أ وليفين،‏
والبيروكسين،‏ والميكا(.‏ يمكن أن تؤكسد مركبات الحديد
والكبريت المختزلة هذه،‏ إضافة إلى ال أ حياء المجهرية
الميتة،‏ بواسطة ال أ كسجين الموجود في الماء.‏ وتحرِّر
هذه العملية الطاقة الضرورية لدفع العمليات الحيوية
التي تمكِّن أو تحفز تفاعالت أكسدة المعادن في ال أ حياء
المجهرية الحية . 7 وبهذا المفهوم،‏ يمكننا أن نقول إن
ال أ حياء المجهرية ‏"تأكل الصخر"،‏ رغم أنها في الواقع
تلتصق بجسيمات المعادن،‏ وتساعد على تذويبها.‏
الطبعة العربية | أكتوبر | 2014 69
© 2014 Macmillan Publishers Limited. All rights reserved
تُطبع المجلة بدعم من مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية