نقدی تخصصی بر تغییر رنگ دریاچه ارومیه

تغییر رنگ دریاچه ارومیه به قرمزی عمدتاً ناشی از کاهش شوری آب و رشد میکروارگانیزم های خاصی مانند جلبک دونالیلا سالینا و هالوارکی ها است. مسئولان محیط زیست و تحقیقات دانشگاهی این تغییر را تایید می کنند.

پدیده تغییر رنگ در یکی از بزرگترین دریاچه های شور جهان یعنی دریاچه ارومیه سال هاست که توجه کارشناسان و عموم مردم را به خود جلب کرده است. این دگرگونی بصری که گاهی اوقات به رنگ های صورتی نارنجی یا قرمز تند ظاهر می شود صرفاً یک تغییر ظاهری نیست بلکه نشانه ای عمیق از تحولات اکوسیستم منحصر به فرد این دریاچه محسوب می شود. درک علمی این پدیده مستلزم بررسی عوامل زیستی و شیمیایی در محیط بسیار شور دریاچه است که تحت تأثیر مستقیم تغییرات سطح آب و غلظت نمک قرار دارد. این تغییر رنگ به ویژه در سال هایی که دریاچه با کم آبی شدید مواجه بوده به وضوح بیشتری دیده شده و به نمادی از وضعیت بحرانی آن تبدیل شده است.

علت اصلی قرمزی دریاچه ارومیه

علت بنیادین و اصلی پدیده قرمزی آب دریاچه ارومیه ریشه در تغییرات شدید شوری آن دارد. دریاچه ارومیه به طور طبیعی یک پهنه آبی فراشور است به این معنی که غلظت نمک در آن بسیار بالاتر از آب دریاهای آزاد است. در شرایط عادی با شوری بسیار بالا تنوع زیستی در دریاچه محدود به گونه های بسیار خاصی است که توانایی تحمل این محیط افراطی را دارند. با کاهش سطح آب دریاچه غلظت نمک به طور موقت افزایش می یابد اما در دوره هایی که ورودی آب شیرین (هرچند اندک) وجود دارد یا در بخش هایی از دریاچه که شوری کمتر است این غلظت نسبت به حداکثر خود کاهش می یابد.

همین کاهش نسبی شوری به ویژه زمانی که به زیر آستانه های حیاتی برای موجودات مختلف می رسد شرایط را برای رشد و تکثیر انبوه میکروارگانیزم هایی فراهم می کند که در شوری های کمی پایین تر از حد معمول دریاچه قابلیت بقا و رشد سریع دارند. این میکروارگانیزم ها شامل انواع خاصی از جلبک ها و باکتری های نمک دوست هستند که برای محافظت خود در برابر تابش شدید نور خورشید و غلظت بالای نمک رنگدانه های قرمزرنگ یا نارنجی تولید می کنند. تجمع این رنگدانه ها در تعداد بسیار زیاد این موجودات در حجم وسیعی از آب سبب می شود که رنگ کلی آب دریاچه به سمت قرمزی متمایل شود و این پدیده به صورت بصری قابل مشاهده گردد.

بنابراین می توان گفت که علت اصلی و ریشه ای قرمزی دریاچه نه خود میکروارگانیزم ها به تنهایی بلکه تغییر در شرایط محیطی دریاچه به خصوص نوسانات شدید و کاهش کلی سطح آب و شوری آن است که امکان رشد انفجاری این موجودات رنگی را فراهم می آورد. این تغییرات محیطی عمدتاً ناشی از عوامل انسانی مانند برداشت بی رویه آب از حوضه آبریز دریاچه و همچنین تاثیرات تغییرات اقلیمی است که بر میزان بارش و تبخیر اثر می گذارد.

بررسی تغییر رنگ از نگاه مسئولان محیط زیست

مسئولان و کارشناسان اداره کل حفاظت محیط زیست استان آذربایجان غربی و سایر استان های همجوار دریاچه ارومیه پدیده تغییر رنگ آب را به عنوان یک شاخص مهم از وضعیت اکولوژیکی و سطح آب دریاچه رصد می کنند. از دیدگاه این نهادها قرمزی آب دریاچه یک علامت هشداردهنده است که نشان دهنده کاهش شدید حجم آب و تغییرات شیمیایی ناشی از آن به ویژه افزایش غلظت نمک یا نوسانات شدید آن است. آن ها با پایش مستمر پارامترهایی مانند سطح آب میزان شوری و داده های ماهواره ای مربوط به رنگ و پوشش گیاهی اطراف دریاچه تلاش می کنند تا ارتباط بین این عوامل و شدت قرمزی آب را درک کنند.

معاونان و کارشناسان محیط زیست بارها در مصاحبه ها و گزارش های رسمی به این نکته اشاره کرده اند که تغییر رنگ از سبز به قرمز ارتباط مستقیمی با کاهش سطح آب و در نتیجه افزایش نسبی شوری در بخش های باقی مانده از دریاچه دارد. آن ها تأکید دارند که این شرایط محیطی زمینه ساز رشد و تکثیر بی سابقه میکروارگانیزم های هالوفیل (نمک دوست) و جلبک های خاصی می شود که دارای رنگدانه های قرمز هستند. از این رو از نگاه مسئولان محیط زیست پدیده قرمزی آب نه تنها یک کنجکاوی علمی بلکه یک نشانه عینی از بحران کم آبی و تخریب زیست بوم دریاچه است که نیازمند اقدامات فوری برای احیا و مدیریت منابع آبی حوضه است. این دیدگاه بر لزوم کاهش مصرف آب در بخش های کشاورزی و صنعتی و همچنین بهبود مدیریت منابع آب تأکید دارد تا شرایط زیستی دریاچه به سمت وضعیت پایدارتر و طبیعی تر بازگردد.

مسئولان بر این باورند که بازگشت رنگ دریاچه به حالت طبیعی تر (سبز یا آبی-سبز) نشانه ای از بهبود نسبی وضعیت آب و شوری آن خواهد بود که امکان بقای گونه های متنوع تری از موجودات را فراهم می آورد و از شدت استرس اکولوژیکی بر زیست بوم دریاچه می کاهد. بنابراین پایش تغییر رنگ بخشی جدایی ناپذیر از برنامه جامع مدیریت و احیای دریاچه ارومیه از سوی نهادهای دولتی و محیط زیستی محسوب می شود.

نقش کاهش نسبی شوری آب

از منظر مسئولان محیط زیست کاهش نسبی شوری آب در دریاچه ارومیه به ویژه در مقایسه با دوره های اوج خشکی که غلظت نمک به حداکثر خود می رسد یک عامل کلیدی در ایجاد پدیده قرمزی است. آن ها اذعان دارند که اگرچه سطح کلی آب کاهش یافته و غلظت نمک در مقیاس بزرگ افزایش یافته است اما در بخش هایی از دریاچه یا در زمان هایی که ورودی آب شیرین (حتی به مقدار کم) وجود دارد یا در نواحی کم عمق تر ممکن است غلظت نمک به زیر آستانه های بسیار بالا (حدود ۳۰۰ گرم در لیتر) کاهش یابد. این کاهش نسبی هرچند آب همچنان بسیار شور است محیطی را فراهم می کند که برای رشد گونه های خاصی از میکروارگانیزم های شورپسند به ویژه جلبک دونالیلا سالینا مناسب تر از شرایط فراشورتر است.

مسئولان توضیح می دهند که در شوری های بسیار بالا حتی موجودات نمک دوست نیز با محدودیت هایی مواجه هستند و تنها گونه های بسیار مقاوم می توانند بقا کنند. اما با کاهش شوری به محدوده ای که برای مثال دونالیلا سالینا می تواند به طور انبوه تکثیر شود (حدود ۲۰۰ تا ۲۵۰ گرم در لیتر) رقابت زیستی برای این موجود کاهش یافته و جمعیت آن ها به سرعت افزایش می یابد. این افزایش جمعیت جلبک که در پاسخ به شرایط محیطی مانند نور شدید و شوری رنگدانه های قرمز تولید می کند مستقیماً منجر به تغییر رنگ آب دریاچه می شود. بنابراین مسئولان محیط زیست کاهش نسبی شوری را نه به معنای بهبود کامل وضعیت دریاچه بلکه به عنوان یک تغییر در شرایط شیمیایی آن می بینند که پیامدهای زیستی خاص خود از جمله شکوفایی جمعیت های رنگی میکروارگانیزم ها را به دنبال دارد و نشان دهنده نوسانات در اکوسیستم تحت فشار دریاچه است.

این دیدگاه بر اهمیت مدیریت منابع آبی حوضه تأکید دارد تا با افزایش ورودی آب به دریاچه شوری به سطحی برسد که از رشد بی رویه گونه های رنگی جلوگیری کرده و به تنوع زیستی مطلوب تری اجازه حضور دهد. از نگاه آن ها پدیده قرمزی آب یک نشانه بارز از عدم تعادل در سیستم شوری دریاچه است که نیازمند مداخله برای بازگرداندن پایداری اکولوژیکی است.

تاثیر رشد جلبک ها بر رنگ دریاچه

مسئولان محیط زیست نقش رشد انبوه جلبک ها به ویژه گونه دونالیلا سالینا را به عنوان عامل مستقیم و بصری تغییر رنگ دریاچه ارومیه به رسمیت می شناسند. آن ها این پدیده را نتیجه مستقیم تغییرات محیطی ناشی از کم آبی و نوسانات شوری می دانند. از نظر این کارشناسان جلبک دونالیلا سالینا که یک جلبک سبز تک سلولی است در شرایط استرس زا مانند شوری بالا و تابش شدید نور خورشید مقادیر زیادی رنگدانه بتاکاروتن تولید و در سلول های خود ذخیره می کند. این بتاکاروتن همان رنگدانه ای است که به هویج رنگ نارنجی می دهد و در دریاچه ارومیه مسئول ایجاد طیف رنگی از صورتی روشن تا قرمز تیره است.

مسئولان تأکید دارند که در دوره هایی که شرایط محیطی برای رشد این جلبک مساعد می شود جمعیت آن به سرعت در آب دریاچه افزایش می یابد و منجر به پدیده ای به نام شکوفایی جلبکی (Algal Bloom) می شود. این شکوفایی به قدری گسترده است که تعداد سلول های جلبک در هر میلی لیتر آب به میلیون ها عدد می رسد. با توجه به اینکه هر سلول مقداری بتاکاروتن دارد تجمع این رنگدانه در حجم وسیعی از آب دریاچه باعث می شود که رنگ آب به وضوح تغییر کند و از فواصل دور نیز قابل مشاهده باشد. کارشناسان محیط زیست با استفاده از تصاویر ماهواره ای و نمونه برداری های میدانی پراکندگی و شدت این شکوفایی های جلبکی را پایش می کنند و آن را به عنوان یک شاخص مهم از وضعیت شوری و سلامت دریاچه در نظر می گیرند.

آن ها معتقدند که کنترل رشد این جلبک ها به طور مستقیم امکان پذیر نیست و راه حل اصلی بهبود شرایط محیطی دریاچه به ویژه افزایش حجم آب و کاهش شوری کلی آن است تا شرایط برای رشد بی رویه این گونه خاص نامساعد شود و اکوسیستم دریاچه به سمت تنوع زیستی بیشتر و پایدارتر حرکت کند. از این رو تاثیر رشد جلبک ها بر رنگ دریاچه از نگاه مسئولان یک پیامد زیستی از بحران کم آبی و تغییرات شوری است که نیازمند راهکارهای مدیریتی در مقیاس حوضه آبریز است.

یافته های تحقیقاتی دانشگاهی در مورد تغییر رنگ

دانشگاهیان و پژوهشگران در مراکز علمی مختلف به طور گسترده ای پدیده تغییر رنگ دریاچه ارومیه را مورد مطالعه قرار داده اند و یافته های آن ها درک عمیق تری از مکانیسم های زیستی و شیمیایی دخیل در این پدیده ارائه می دهد. این تحقیقات با استفاده از روش های پیشرفته آزمایشگاهی نمونه برداری میدانی سنجش از دور و مدل سازی اکولوژیکی انجام شده اند. نتایج این پژوهش ها به طور قاطع نشان می دهند که عامل اصلی قرمزی آب رشد و تکثیر انبوه میکروارگانیزم های خاصی در پاسخ به شرایط محیطی متغیر دریاچه است. این میکروارگانیزم ها شامل انواع خاصی از جلبک ها و باکتری های بسیار مقاوم در برابر نمک هستند که در شرایط شوری بالا و نور شدید رنگدانه های محافظ تولید می کنند.

تحقیقات دانشگاهی به شناسایی دقیق گونه های دخیل آستانه های شوری بحرانی برای رشد آن ها و نقش عوامل محیطی دیگر مانند دما و مواد مغذی در شدت شکوفایی آن ها پرداخته اند. این مطالعات همچنین ارتباط بین تغییرات سطح آب دریاچه نوسانات شوری ناشی از آن و دوره هایی که قرمزی آب به حداکثر شدت خود می رسد را به وضوح نشان داده اند. یافته های پژوهشگران دانشگاهی تأییدکننده دیدگاه مسئولان محیط زیست مبنی بر ارتباط قرمزی آب با کم آبی و تغییرات شوری است اما جزئیات علمی و مکانیسم های دقیق این پدیده را روشن تر می سازند. این تحقیقات نه تنها به درک علت تغییر رنگ کمک می کنند بلکه اطلاعات ارزشمندی برای مدل سازی آینده دریاچه و ارزیابی اثربخشی اقدامات احیا ارائه می دهند. برای مثال پژوهش ها نشان داده اند که کاهش شوری به زیر حدود ۲۵۰ گرم در لیتر شرایط را برای رشد انفجاری دونالیلا سالینا مساعد می کند در حالی که در شوری های بالاتر هالوارکی ها ممکن است عامل اصلی رنگ باشند. این آستانه ها برای برنامه ریزی احیا و تعیین اهداف شوری بسیار مهم هستند.

پروژه های تحقیقاتی مختلفی در دانشگاه های ایران و همکاری با مراکز بین المللی بر روی جنبه های مختلف این پدیده از جمله ژنتیک میکروارگانیزم ها بیوشیمی رنگدانه ها و اکولوژی جمعیت های آن ها در شرایط مختلف دریاچه متمرکز بوده اند. این دانش تخصصی مبنای علمی برای تصمیم گیری های مدیریتی در خصوص احیای دریاچه ارومیه را فراهم می آورد و اهمیت حفظ این اکوسیستم منحصر به فرد را برجسته می سازد.

معرفی میکروارگانیزم عامل قرمزی آب

یافته های تحقیقات دانشگاهی به وضوح دو گروه اصلی از میکروارگانیزم ها را به عنوان عامل اصلی قرمزی آب دریاچه ارومیه معرفی کرده اند: جلبک دونالیلا سالینا (Dunaliella salina) و گروهی از باکتری های بسیار نمک دوست به نام هالوارکی ها (Haloarchaea). دونالیلا سالینا یک جلبک سبز تک سلولی یوکاریوتی است که توانایی شگفت آوری در تحمل غلظت های بسیار بالای نمک دارد. این جلبک در شرایط استرس زا به ویژه شوری بالا دمای بالا و تابش شدید نور خورشید مقادیر زیادی رنگدانه بتاکاروتن تولید و در واکوئل های خود ذخیره می کند. این بتاکاروتن که یک کاروتنوئید است به عنوان یک آنتی اکسیدان و محافظ در برابر آسیب نوری عمل می کند. تجمع انبوه سلول های دونالیلا سالینا حاوی بتاکاروتن رنگ آب را به سمت نارنجی یا قرمز متمایل می سازد.

گروه دیگر هالوارکی ها هستند که در واقع باکتری نیستند بلکه موجوداتی تک سلولی و پروکاریوتی متعلق به حوزه آرکی ها (Archaea) محسوب می شوند. این موجودات همانطور که از نامشان پیداست به طور طبیعی در محیط های بسیار شور زندگی می کنند (هالو به معنای نمک و آرکی به معنای باستانی). هالوارکی ها نیز برای بقا در محیط های فراشور و تحت تابش نور شدید رنگدانه های کاروتنوئیدی تولید می کنند. اصلی ترین رنگدانه قرمزرنگ در بسیاری از گونه های هالوارکی باکتریوروبین (Bacterioruberin) است که یک کاروتنوئید C50 (با ۵۰ اتم کربن) است و رنگ قرمز تا صورتی به کلونی ها یا محیط های حاوی آن ها می دهد. برخلاف دونالیلا که در شوری های کمی پایین تر از حد فراشور رشد می کند بسیاری از هالوارکی ها در بالاترین غلظت های نمک نیز فعال هستند و در واقع برای بقا به نمک نیاز دارند.

بنابراین قرمزی آب دریاچه ارومیه معمولاً نتیجه حضور و فعالیت همزمان یا غالب شدن یکی از این دو گروه از میکروارگانیزم ها در پاسخ به شرایط محیطی مختلف به ویژه نوسانات شوری و شدت نور خورشید است. دانشمندان با استفاده از روش های مولکولی و میکروسکوپی این موجودات را شناسایی و جمعیت آن ها را در نمونه های آب دریاچه شمارش می کنند تا ارتباط آن ها با تغییر رنگ را تأیید کنند.

نتایج پروژه تحقیقاتی انجام شده

پروژه های تحقیقاتی متعددی که بر روی دریاچه ارومیه انجام شده اند نتایج مهمی در خصوص پدیده تغییر رنگ ارائه داده اند. یکی از مهم ترین یافته ها تعیین آستانه های شوری است که رشد گونه های رنگی را تحت تأثیر قرار می دهد. مطالعات نشان داده اند که جلبک دونالیلا سالینا به طور انبوه در شوری هایی بین حدود ۲۰۰ تا ۲۵۰ گرم در لیتر رشد می کند و در این محدوده شوری است که بیشترین میزان تولید بتاکاروتن در آن مشاهده می شود. با افزایش شوری به بالای ۲۵۰ گرم در لیتر فعالیت و جمعیت دونالیلا کاهش می یابد و در شوری های بسیار بالا (بیش از ۳۰۰ گرم در لیتر) هالوارکی ها به موجودات غالب تبدیل می شوند و رنگدانه های خود را تولید می کنند.

این تحقیقات همچنین نشان داده اند که علاوه بر شوری عواملی مانند دما شدت نور خورشید و دسترسی به مواد مغذی مانند فسفر و نیتروژن نیز در شدت و زمان بندی شکوفایی این میکروارگانیزم ها نقش دارند. برای مثال تابش شدید نور خورشید در فصول گرم سال تولید رنگدانه های کاروتنوئیدی را در هر دو گروه دونالیلا و هالوارکی ها تحریک می کند چرا که این رنگدانه ها به عنوان محافظ در برابر اشعه فرابنفش عمل می کنند. همچنین ورودی مواد مغذی (حتی در مقادیر کم در یک محیط شور) می تواند رشد این موجودات را تقویت کند.

پژوهشگران با تحلیل داده های ماهواره ای طی سالیان متمادی توانسته اند الگوهای تغییر رنگ دریاچه را با نوسانات سطح آب و شوری آن همبسته کنند و مدل هایی برای پیش بینی شدت قرمزی در آینده بر اساس شرایط هیدرولوژیکی و اقلیمی ارائه دهند. این نتایج تحقیقاتی نه تنها به درک علمی پدیده کمک می کنند بلکه اطلاعات حیاتی برای برنامه ریزان احیا فراهم می آورند تا با هدف گذاری سطوح مناسب شوری و حجم آب شرایط را برای کاهش شکوفایی های رنگی و بازگشت اکوسیستم به وضعیت پایدارتر فراهم آورند. این پروژه ها همچنین بر اهمیت پایش مستمر پارامترهای زیستی و شیمیایی در دریاچه تأکید دارند.

نوع میکروارگانیزم های موثر در تغییر رنگ

همانطور که اشاره شد دو گروه اصلی از میکروارگانیزم ها در تغییر رنگ دریاچه ارومیه نقش دارند: جلبک دونالیلا سالینا و هالوارکی ها. با این حال در هر یک از این گروه ها نیز تنوع وجود دارد که می تواند بر شدت و نوع رنگ مشاهده شده تأثیر بگذارد. دونالیلا سالینا به عنوان گونه اصلی جلبکی شناخته می شود اما در میان هالوارکی ها گونه های مختلفی وجود دارند که در محیط های بسیار شور دریاچه ارومیه یافت شده اند. این هالوارکی ها شامل جنس هایی مانند هالوباکتریوم (Halobacterium) هالوفراکس (Haloferax) هالوکوس (Halococcus) و چندین جنس دیگر هستند. این گونه های مختلف هالوارکی ممکن است در پاسخ به سطوح کمی متفاوت شوری یا دما یا دسترسی به مواد مغذی خاص غالب شوند.

اگرچه همه این هالوارکی ها رنگدانه های کاروتنوئیدی تولید می کنند اما ممکن است ترکیب دقیق رنگدانه ها و غلظت آن ها در گونه های مختلف کمی متفاوت باشد. باکتریوروبین رایج ترین رنگدانه قرمز در هالوارکی ها است اما رنگدانه های کاروتنوئیدی دیگر نیز ممکن است حضور داشته باشند که بر طیف رنگی نهایی تأثیر می گذارند. همچنین نسبت حضور دونالیلا سالینا در مقایسه با هالوارکی ها در بخش های مختلف دریاچه و در زمان های متفاوت سال متغیر است. به طور کلی در شوری های کمی پایین تر که هنوز بسیار شور محسوب می شوند دونالیلا سالینا نقش پررنگ تری در ایجاد رنگ قرمز دارد در حالی که در بخش های بسیار شور و تبخیرشده دریاچه هالوارکی ها عامل اصلی قرمزی هستند.

تحقیقات ژنتیکی و میکروسکوپی به شناسایی دقیق گونه های غالب در زمان های مختلف و در مکان های گوناگون دریاچه کمک کرده اند. این مطالعات نشان می دهند که اکوسیستم میکروبی دریاچه ارومیه پویا است و ترکیب گونه های غالب می تواند در پاسخ به کوچکترین تغییرات در شرایط محیطی به ویژه شوری و دما دگرگون شود. درک این تنوع و پویایی برای مدل سازی دقیق تر پدیده تغییر رنگ و پیش بینی پاسخ اکوسیستم به اقدامات احیا ضروری است. این پیچیدگی نشان می دهد که قرمزی دریاچه یک پدیده ساده تک عاملی نیست بلکه نتیجه تعاملات پیچیده بین انواع مختلف میکروارگانیزم ها و شرایط محیطی متغیر است.

نوسانات فصلی و تغییر رنگ دریاچه

تغییر رنگ دریاچه ارومیه یک پدیده ثابت نیست و شدت و گستردگی آن در طول سال متغیر است. این نوسانات فصلی به طور مستقیم با تغییرات در شرایط محیطی دریاچه به ویژه دما شدت نور خورشید میزان بارش و تبخیر و در نتیجه نوسانات سطح آب و شوری آن مرتبط است. به طور کلی شدیدترین قرمزی دریاچه در فصول گرم سال یعنی اواخر بهار تابستان و اوایل پاییز مشاهده می شود. در این دوره ها دمای هوا و آب بالا است و تابش نور خورشید به حداکثر می رسد. همچنین میزان تبخیر در این فصول بسیار بالا است که منجر به کاهش سطح آب و افزایش غلظت نمک در بخش های باقی مانده از دریاچه می شود.

شرایط گرم و آفتابی و شوری نسبتاً بالا (در محدوده مناسب برای رشد گونه های رنگی) محیطی ایده آل برای رشد و تکثیر انبوه جلبک دونالیلا سالینا و فعالیت هالوارکی ها فراهم می کند. تابش شدید نور خورشید به طور خاص تولید رنگدانه های کاروتنوئیدی را در این موجودات تحریک می کند چرا که این رنگدانه ها به عنوان فیلترهای محافظ در برابر اشعه مضر فرابنفش عمل می کنند. از سوی دیگر در فصول سرد سال به ویژه زمستان دما پایین تر است میزان تبخیر کاهش می یابد و ممکن است بارش ها یا ورودی آب از رودخانه ها (اگرچه به طور کلی کاهش یافته) باعث افزایش نسبی سطح آب و کاهش شوری در بخش هایی از دریاچه شود.

این شرایط سردتر و شوری کمتر برای رشد و فعالیت گونه های رنگی کمتر مساعد است. در نتیجه جمعیت دونالیلا سالینا و هالوارکی ها کاهش می یابد و شدت قرمزی آب نیز به طور قابل توجهی کم می شود. در برخی سال ها و در برخی بخش های دریاچه ممکن است در فصول سرد رنگ آب به سمت سبز متمایل شود که نشان دهنده غالب شدن گونه های دیگری از جلبک ها است که در شوری های پایین تر قادر به رشد هستند. بنابراین نوسانات فصلی دما نور و به ویژه شوری محرک اصلی تغییرات دوره ای در شدت و گستردگی پدیده قرمزی دریاچه ارومیه هستند و این تغییر رنگ به نوعی آینه ای از وضعیت لحظه ای اکوسیستم دریاچه محسوب می شود.

رابطه میکروارگانیزم های غالب با فصول

رابطه مستقیمی بین نوع و جمعیت میکروارگانیزم های غالب در دریاچه ارومیه و فصول مختلف سال وجود دارد که این رابطه به نوبه خود بر رنگ آب تأثیر می گذارد. در فصول گرم سال به ویژه تابستان که دما و تابش نور خورشید به اوج خود می رسد و در نتیجه تبخیر بالا شوری آب در بخش های باقی مانده از دریاچه افزایش می یابد شرایط برای رشد و فعالیت میکروارگانیزم های هالوفیل (نمک دوست) فراهم تر می شود. در این دوره جلبک دونالیلا سالینا که در شوری های بالا اما نه لزوماً حداکثری رشد می کند و همچنین هالوارکی ها که در شوری های بسیار بالا نیز فعال هستند جمعیتشان به شدت افزایش می یابد. این موجودات برای محافظت در برابر نور شدید و شوری بالا مقادیر زیادی رنگدانه کاروتنوئیدی (بتاکاروتن و باکتریوروبین) تولید می کنند که منجر به قرمزی شدید آب می شود.

در مقابل در فصول سرد سال مانند زمستان دما پایین تر است و میزان تبخیر به حداقل می رسد. در صورت وجود ورودی آب (از بارش یا رودخانه ها) شوری آب در بخش هایی از دریاچه کاهش می یابد. این شرایط برای رشد انبوه دونالیلا سالینا و هالوارکی ها کمتر مساعد است. در نتیجه جمعیت این میکروارگانیزم های رنگی کاهش می یابد و قرمزی آب نیز کمتر می شود. در این فصول ممکن است گونه های دیگری از جلبک ها که در شوری های پایین تر (نسبت به تابستان اما همچنان شور) قادر به رشد هستند غالب شوند و رنگ آب را به سمت سبز متمایل کنند. این نشان می دهد که حتی در شرایط کم آبی اکوسیستم میکروبی دریاچه پویا است و ترکیب گونه های غالب در پاسخ به تغییرات فصلی دما و شوری تغییر می کند.

بنابراین قرمزی شدید دریاچه در تابستان نشانه ای از غالب شدن جمعیت های بزرگی از میکروارگانیزم های رنگی در پاسخ به شرایط محیطی گرم و شور است در حالی که کاهش قرمزی یا تغییر رنگ به سمت سبز در فصول سرد نشانه ای از کاهش جمعیت این موجودات و احتمالاً غالب شدن گونه های دیگر در شرایط متفاوت محیطی است. این پویایی فصلی در ترکیب میکروارگانیزم ها درک ما از پیچیدگی اکوسیستم دریاچه ارومیه و حساسیت آن به تغییرات محیطی را افزایش می دهد و اهمیت پایش مستمر در طول سال را برجسته می سازد.

رنگ طبیعی دریاچه ارومیه

پیش از بحران کم آبی و تغییرات شدید شوری در دهه های اخیر رنگ طبیعی دریاچه ارومیه در بیشتر مواقع سال به رنگ سبز یا سبز متمایل به آبی دیده می شد. این رنگ طبیعی نیز مانند قرمزی کنونی نتیجه حضور و فعالیت میکروارگانیزم ها به ویژه انواع خاصی از جلبک ها بود اما گونه های متفاوتی نسبت به دونالیلا سالینا. در شرایط شوری نسبتاً پایین تر (هرچند هنوز بسیار شورتر از آب دریا) گونه های دیگری از جلبک های سبز که در برابر شوری مقاوم هستند در دریاچه حضور داشتند و فتوسنتز می کردند. کلروفیل موجود در این جلبک ها نور سبز را بازتاب می دهد و باعث می شود آب دریاچه به رنگ سبز دیده شود.

حتی در شرایط طبیعی و پیش از بحران نوسانات فصلی در رنگ دریاچه وجود داشت اما این تغییرات معمولاً محدودتر بودند و شدت قرمزی به اندازه سال های اخیر نبود. در فصول گرم تر با تبخیر بیشتر شوری ممکن بود کمی افزایش یابد و منجر به افزایش نسبی جمعیت دونالیلا سالینا و هالوارکی ها شود و رنگ آب کمی به سمت صورتی یا نارنجی متمایل گردد اما این پدیده به گستردگی و شدت کنونی نبود. رنگ سبز طبیعی دریاچه نشان دهنده یک اکوسیستم سالم تر و پایدارتر بود که در آن شوری آب در محدوده مناسبی برای بقا و رشد گونه های متنوع تری از میکروارگانیزم ها و حتی برخی سخت پوستان مانند آرتمیا (Artemia) قرار داشت.

بازگشت رنگ دریاچه ارومیه به سمت سبز یکی از اهداف اصلی برنامه های احیای آن است. این بازگشت رنگ نه تنها از نظر بصری خوشایند است بلکه نشانه ای از کاهش شوری به سطحی است که امکان بازگشت بخش هایی از تنوع زیستی از دست رفته از جمله جمعیت های بزرگ آرتمیا که خود منبع غذایی پرندگان مهاجر هستند را فراهم می آورد. بنابراین رنگ طبیعی سبز دریاچه ارومیه نمادی از سلامت اکولوژیکی و تعادل در اکوسیستم منحصر به فرد آن است که با بحران کم آبی و تغییرات شدید شوری جای خود را به قرمزی هشداردهنده داده است.