استكشاف البلاستيك النانوي في أبرد بقاع الأرض

جثم المستكشف القطبي آلان تشامبرز في أحد أبرد الأماكن النائية على وجه الأرض، باحثاً عن تهديد غير مرئي.

فقد أمضى مع زميله السابق في البحرية الملكية البريطانية ديف توماس شهرين طويلين في التزلج لمسافة 715 ميلاً (1151 كيلومتراً) بدون مساعدة كاملة من مدخل هرقل على ساحل القارة القطبية الجنوبية إلى القطب الجنوبي الجغرافي. سحب الثنائي زلاجة محملة بالمؤن والمعدات، بالإضافة إلى زلاجة إضافية لأخذ عينات من الثلوج، كل ذلك أثناء محاربة الرياح العاتية ودرجات الحرارة القاسية وانقطاع الثلج المربك.

وأوضح تشامبرز قائلاً: "لقد صنعتُ مزلجة متخصصة مع ملحق مصنوع بإتقان في الداخل". "كنت أجثو على يدي وركبتي كل مساء، وأستلقي على بطني في اتجاه الريح من المعسكر وأكشط الثلج في درجة حرارة 35 تحت الصفر لملء العلب، ثم نقوم بتسجيلها وتصويرها."

كان هذا الجهد، الذي اختتم في يناير 2024، أول رحلة استكشافية يقوم بها تشامبرز في إطار شراكة مع كبار علماء المناخ في جامعة كولومبيا لرسم خريطة لانتشار اللدائن الدقيقة والنانو بلاستيك في جميع أنحاء العالم. في نهاية المطاف، يخطط لزيارة سبعة من أكثر الأماكن النائية في العالم لجمع الأرض والرمال والثلوج والماء والتربة الصقيعية وطمي قاع الأنهار، والتي سيقوم الخبراء بعد ذلك بتحليلها لتحديد مدى انتشار النفايات البلاستيكية.

والمواد البلاستيكية الدقيقة، وهي قطع بلاستيكية متناهية الصغر من البلاستيك التي تنفصل عن المنتجات الأكبر حجماً، وهي أصغر من ممحاة قلم رصاص، إذ يبلغ قياسها أقل من 5 ملليمترات. وبمجرد أن تتحلل أكثر من ذلك يتم تصنيفها على أنها بلاستيك نانوي، والتي يبلغ قياسها أقل من 1 ميكرومتر، أو جزء من الألف من المليمتر. حجمها المجهري يجعل من الصعب ملاحظتها وقياسها كمياً، ومع ذلك البحث يُظهر أن مئات الأنواع بما في ذلك البشر تبتلعها. وقد كشفت دراسة حديثة أن كمية اللدائن الموجودة الآن في أدمغة البشر أعلى بحوالي 50% مما كانت عليه قبل عقد من الزمن.

لا تزال الأبحاث حول تأثير هذا التلوث على صحة الإنسان مستمرة، ولكن من المعروف أن المواد البلاستيكية النانوية يمكن أن تعطل العمليات الخلوية وترسب المواد الكيميائية المسببة لاضطرابات الغدد الصماء التي يمكن أن تتداخل مع الجهاز التناسلي، في حين أن تأثيرها على أشكال معينة من السرطان قيد البحث أيضًا.

وقد تم بالفعل اكتشاف هذه المواد البلاستيكية الصغيرة في العديد من البيئات المتنوعة؛ والهدف من تعاون تشامبرز مع جامعة كولومبيا هو معرفة كيف تتأثر المناطق التي لم يمسها البشر إلى حد كبير. ويأملون أن يؤدي تحليل هذه العينات، وهي عملية بدأت بالفعل في تقديم نتائج مثيرة للاهتمام، إلى تزويد العلماء بالأدلة اللازمة للتأثير على السياسة البيئية ودفع التغيير المنهجي في المستقبل.

وقال تشامبرز، الذي يعمل أيضًا كمتحدث تحفيزي، عبر مكالمة فيديو: "تم تصميم كل مهمة لتخطي الحدود ماديًا وعلميًا مع المساهمة ببيانات حيوية في مكافحة التلوث البلاستيكي على مستوى العالم".

ولادة مهمة

Loading image...

حصل تشامبرز على وسام "MBE"، وهو وسام بريطاني يُمنح تقديراً لخدمة المجتمع أو الإنجاز البارز، في عام 2000 لـ "التصميم والقيادة في الشدائد المستمرة". تشمل إنجازاته العديدة أنه كان جزءًا من أول فريق في العالم يتزلج عبر أيسلندا في فصل الشتاء في عام 1995، بينما قاد بعد خمس سنوات أول فريق بريطاني يسير من كندا دون مساعدة إلى القطب الشمالي الجغرافي.

جاءت فكرة "مهمة سبيريتوس" إلى تشامبرز بعد أن قام برحلة لشخص "من أصحاب الثروات الكبيرة" وعائلته إلى القارة القطبية الجنوبية.

"لقد سألني عما كنت أفعله في حياتي مما سيكون له تأثير في 300 عام". فسألته: "ماذا تفعل؟" فقال: "أريد أن أصنع طاقة للكوكب من الغلاف الجوي". أذهلني ذلك."

مما لا شك فيه أن تشامبرز قد أحدث فرقاً في وقته، حيث ساعد في جمع أكثر من 14 مليون جنيه إسترليني (18.8 مليون دولار) للأعمال الخيرية لصالح قضايا مثل أبحاث السرطان أثناء استكشافه وقيادته لرحلات استكشافية في أكثر من 70 بلداً. ولكن هذا الاقتراح كان مختلفاً.

قال: "كان الأمر يتعلق ببذل الكثير من الجهد خلال حياتك دون أن ترى النتائج كان لذلك تأثير عميق في نفسي". قلت للرجل: "لقد سرت عبر أيسلندا، وعبر غرينلاند، وعلى طول الطريق من الساحل إلى القطب الشمالي لذا من المنطقي أن أسير من ساحل القارة القطبية الجنوبية إلى القطب الجنوبي، ولكنني أرغب في القيام ببعض الأبحاث العلمية آخذًا بفلسفتك".

ومن هذا المنطلق، اتصل بالعلماء في كلية المناخ بجامعة كولومبيا، الذين انتهزوا فرصة إجراء مثل هذه الأبحاث القيمة دون الحاجة إلى القيام بالعمل الميداني القاسي بأنفسهم.

قالت مورين رايمو، أستاذة علوم الأرض والمناخ في مرصد لامونت دوهرتي للأرض في جامعة كولومبيا في رسالة بالبريد الإلكتروني: "شعرت بسعادة غامرة عندما تواصل معي آلان مقترحًا تعاونًا استكشافيًا/علميًا يتمحور حول رحلته الملحمية عبر القارة القطبية الجنوبية". كان تشامبرز ورايمو صديقين منذ لقائهما الأول في رحلة استكشافية إلى القطب الشمالي في عام 2017.

وأضافت: "كم مرة يأتي صديق ويقول لي: أنا أسير إلى القطب الجنوبي هل هناك أي شيء ذي فائدة علمية يمكنني القيام به على طول الطريق؟"

Loading image...

إن القيام بعمل من هذا النوع في مكان مثل القارة القطبية الجنوبية "صعب للغاية" بالنسبة للباحثين، وفقًا لرايمو. وأوضحت: "بالنسبة لفريق عادي من العلماء الذين لا يزالون على درجة عالية من التخصص والتدريب لجمع هذه المجموعة من العينات، كان الأمر سيستغرق سنوات من التخطيط اللوجستي والدعم من الوكالات العلمية الفيدرالية وربما مليون دولار".

ويعترف تشامبرز بأنه لم يكن لديه "سوى معرفة محدودة باللدائن الدقيقة" حتى التقى برايمو. وقال إنه لفهم تأثيرها الحقيقي، سافر لاحقًا إلى مدينة نيويورك لمقابلتها وفريقها في جامعة كولومبيا.

وهناك علّمه فريق البحث كيفية جمع العينات والبروتوكولات الصحيحة المتعلقة بكيفية تخزينها وتسجيلها.

يُطلق على المشروع الطموح اسم "مهمة سبيريتوس". وأوضح تشامبرز أن "سبيريتوس هي الكلمة اللاتينية التي تعني التنفس". "الفكرة هي محاولة القيام بشيء ما الآن من شأنه أن يساعد الكوكب في نهاية المطاف على التنفس من تلقاء نفسه، وليس على نظام دعم الحياة الذي نعرف جميعاً أنه يعمل عليه في الوقت الحالي."

'الجزء الذكي'

Loading image...

بالنسبة لتشامبرز، فإن مهمة سبيريتوس تدور حول "المغامرة ذات الهدف".

قال: "إذا جمعنا عينات من أكثر المناطق النائية في كل قارة، فإن ذلك سيوفر للخبراء الأدلة والوسائل التي يحتاجونها للحد من تأثير البلاستيك.

وقال: "نحن مجرد بستانيين للأرض ثم يعود الأمر بعد ذلك إلى العلماء للقيام بالجزء الذهني".

بعد الانتهاء من مهمتهما في أنتاركتيكا في عام 2024، سافر تشامبرز وتوماس إلى جنوب تشيلي حيث التقيا بالدكتور بيزهان يان، عالم الكيمياء الجيولوجية البيئية من مرصد لامونت دوهرتي للأرض في كلية المناخ بجامعة كولومبيا.

قال تشامبرز: "كانت جميع العينات لا تزال مجمدة، ونقلها إلى الولايات المتحدة بنفس الطريقة التي قد تنقل بها عضوًا حيًا".

وقال تشامبرز إن التحليل مستمر، لكن النتائج الأولية صادمة.

وأضاف: "وجد الباحثون بعض آثار البلاستيك في عينات من وسط القارة القطبية الجنوبية. والطريقة الوحيدة التي يمكن أن تصل إلى هناك هي في نظام الرياح". "هل يتساقط البلاستيك في أنتاركتيكا؟"

قالت رايمو إن نتائج المجموعة الأولى من العينات ستكتمل بحلول نهاية الصيف. وقالت: "نقوم حاليًا بقياس أول مقطع عرضي على نطاق القارة للتلوث بالبلاستيك والتلوث بالكربون الأسود في القارة القطبية الجنوبية باستخدام عينات الثلج التي جمعها آلان".

وقالت رايمو: "تشير القياسات الأولية إلى وجود بعض المواد البلاستيكية الدقيقة وإشارة أقوى في الكربون الأسود، الذي ينتج عن احتراق الوقود".

وقال تشامبرز إن أهمية هذه المهمة واضحة. وأشار إلى أن "الأمر لا يتعلق بشيطنة البلاستيك لأن البلاستيك يستخدم في كل جزء من حياتنا". "بل يتعلق الأمر بكيفية إعادة تدوير البلاستيك حتى لا يدخل في الغلاف الجوي أو نظام الرياح."

آفاق جديدة

Loading image...

بعد تلك الرحلة الاستكشافية الأولى، وضع الباحثون في كولومبيا قائمة بالوجهات المستقبلية لمشروع أخذ العينات.

قالت رايمو: "بينما كنا نفكر في كيفية مواصلة هذا التعاون، سرعان ما أصبحت فكرة أخذ عينات من بعض المناطق البرية والمجتمعات والنظم البيئية النائية والأكثر شهرة في العالم نجمتنا الرئيسية".

في وقت سابق من هذا العام، انطلق تشامبرز في المرحلة الثانية من المهمة مع فريق جديد. كان الهدف هذه المرة هو جمع 52 عينة من الرمال خلال رحلة استكشافية استغرقت 26 يومًا عبر الربع الخالي في عُمان، وهي أكبر صحراء رملية في العالم، والتي تشمل رقعة من شبه الجزيرة العربية.

وقال: "لقد وضعنا علامات جغرافية على العينات وسجلنا الظروف ودرجة الحرارة واتجاه الرياح". "قمنا بتصوير كل عينة قبل تعبئتها في حقيبة آمنة."

كانت المسافة المقطوعة هي نفس المسافة التي قطعوها في القارة القطبية الجنوبية نصف المسافة سيراً على الأقدام والباقي عبر مركبات الرمال والجمال. تم تسليم العينات مرة أخرى إلى "يان" الذي قابلهم في منطقة رمال وهيبة الصحراوية الشاسعة.

وسيتوجه تشامبرز وفريقه في يوليو إلى جميع جزر فارو الرئيسية الـ 18، وهي أرخبيل في شمال المحيط الأطلسي، حيث سيجمعون مياه البحيرات والرواسب.

وقالت رايمو: "ستتم مقارنة هذه العينات أيضًا بالقياسات التي سنجريها باستخدام عينات الرواسب التي تم جمعها منذ أكثر من عقد من الزمن، مما يسمح لنا أيضًا بالنظر في الاتجاهات المتغيرة زمنيًا في التلوث البلاستيكي في هذه المنطقة النائية".

إذا نجح تشامبرز في جمع حوالي مليون دولار إضافي من التمويل، فإن الخطة هي التوجه إلى صحراء أتاكاما في تشيلي في عام 2026 لأخذ عينات من أكثر صحراء العالم غير القطبية جفافاً. وبعد ذلك ستكون جزر القمر، والممر الشمالي الغربي في كندا، وأخيراً صحراء جيبسون في غرب أستراليا.

وقالت رايمو: "الأهم هو زيادة الوعي بانتشار المواد البلاستيكية الضارة في بيئتنا وهوائنا ومياهنا". "لدى آلان جمهور كبير من خلال خطاباته العامة وأعماله الخيرية ومغامراته. ويمكننا معاً المساعدة في رفع مستوى الوعي بالتلوث البلاستيكي بينما يلهم جحافل من الناس بمغامراته الاستكشافية المذهلة".