طبیعت، سیستمی پیچیده و ظریف از ارتباطات متقابل است، جایی که هر عنصر، از کوچکترین میکروارگانیسم تا بزرگترین شکارچی، نقش حیاتی خود را ایفا میکند. اما این چرخه همیشه هم مهربان نیست. گاهی اوقات، همین زنجیره بهرهمند کننده از زندگی، میتواند ناقل خاموش و مرموزترین تهدیدها برای اکوسیستم و در نهایت، برای خود ما باشد. این تهدید پنهان، «تجمع زیستی» (Bioaccumulation) نام دارد.
تصور کنید یک ماده سمی و نامرئی به آرامی در بدن یک موجود زنده جمع میشود، سپس با خوردن آن توسط موجودی بزرگتر، این سم به طور متمرکزتر وارد بدن شکارچی میشود و این چرخه آنقدر ادامه مییابد تا در رأس هرم غذایی، غلظتی بسیار مرگبار و ویرانگر از آن ماده سمی جمع شود. این، داستان واقعی تجمع زیستی است؛ بمب ساعتی که در بافتهای موجودات زنده کار گذاشته میشود.
تجمع زیستی دقیقاً چیست؟
به زبان ساده، تجمع زیستی به فرآیندی گفته میشود که در آن یک ماده شیمیایی (معمولاً سمی) در بدن یک موجود زنده، با سرعتی بیشتر از سرعت دفع و تجزیه شدن آن، انباشته میشود. این ماده میتواند از طریق آبششها، پوست، یا مهمتر از همه، از طریق خوردن غذا و آب وارد بدن شود.
کلید درک این مفهوم، توجه به دو ویژگی مهم آلایندههاست:
-
پایداری (Persistency): این مواد به راحتی توسط بدن موجود زنده یا توسط عوامل طبیعی مانند نور خورشید و باکتریها تجزیه نمیشوند. آنها برای سالها یا حتی دههها بدون تغییر باقی میمانند.
-
حلالیت در چربی (Lipophilicity): این ترکیبات تمایل زیادی به حل شدن در چربیها و بافتهای لیپیدی دارند تا در آب. از آنجایی که بدن بسیاری از موجودات زنده نمیتواند به راحتی این چربیها را متابولیزه کند، سموم در بافت چربی ذخیره شده و به مرور زمان غلظت آنها افزایش مییابد.
چگونه تجمع زیستی به بزرگنمایی زیستی (Biomagnification) منجر میشود؟
این دو مفهوم اغلب به جای هم استفاده میشوند، اما تفاوت ظریفی دارند:
-
تجمع زیستی (Bioaccumulation): در سطح یک تک موجود رخ میدهد. مثلاً یک ماهی کوچک در طول عمر خود به تدریج جیوه موجود در آب را در بدنش جمع میکند.
-
بزرگنمایی زیستی (Biomagnification): به افزایش غلظت یک ماده سمی در مراحل مختلف زنجیره غذایی اشاره دارد. وقتی آن ماهی کوچک توسط یک ماهی بزرگتر خورده میشود، تمام جیوه انباشته شده در بدنش به ماهی بزرگتر منتقل میگردد. اگر این ماهی بزرگتر توسط یک پرنده شکاری خورده شود، جیوه بار دیگر منتقل شده و غلظت آن در بدن پرنده به مراتب بیشتر خواهد بود.
به عبارت دیگر، تجمع زیستی در سطح فردی اتفاق میافتد و بزرگنمایی زیستی، نتیجه انتقال و تمرکز این تجمع در کل زنجیره غذایی است. هرچه به رأس هرم غذایی نزدیکتر میشویم، غلظت سموم میتواند تا دهها هزار برابر بیشتر از غلظت آن در محیط باشد.
قاتلان نامرئی: مهمترین آلایندههای مستعد تجمع زیستی
چه موادی این ویژگی خطرناک را دارند؟
-
فلزات سنگین: مانند جیوه (Hg)، سرب (Pb) و کادمیوم (Cd). جیوه که از طریق سوختن زغال سنگ و برخی فعالیتهای صنعتی وارد атмосفر و سپس آبها میشود، یکی از معروفترین examplesهاست که به شکل متیلمرکوری بسیار سمی در میآید و سیستم عصبی را هدف قرار میدهد.
-
آفتکشهای کلره: مانند DDT. اگرچه استفاده از DDT در بسیاری از کشورها ممنوع شده، اما به دلیل پایداری بسیار بالا، decades بعد هنوز در خاک و آب یافت میشود.
-
بیفنیلهای پلیکلره (PCBs): این ترکیبات که قبلاً در خنککنندهها و ترانسفورماتورهای الکتریکی استفاده میشدند، بسیار پایدار و سمی هستند و حتی در دورافتادهترین نقاط کره زمین، از جمله قطب شمال، یافت شدهاند.
-
دیوکسینها (Dioxins): محصولات جانبی ناخواسته فرآیندهای صنعتی و احتراق، که بسیار سمی و سرطانزا هستند.
یک مثال کلاسیک: ماجرای DDT و پرندگان شکاری
در دهههای mid-century، استفاده گسترده از DDT برای کنترل آفات کشاورزی رایج بود. این ماده وارد رودخانهها و دریاچهها شد و توسط پلانکتونها جذب گردید. ماهیهای کوچک با خوردن هزاران پلانکتون، مقدار زیادی DDT در بدن خود جمع کردند. ماهیهای بزرگتر که این ماهیهای کوچک را شکار میکردند، دوز بالاتری دریافت کردند. در نهایت، پرندگان شکاری مانند عقابهای سرسفید و قوشها که از این ماهیها تغذیه میکردند، به شدت تحت تأثیر قرار گرفتند.
غلظت بالای DDT در بدن این پرندگان، تولید کلسیم در پوسته تخمهای آنها را دچار اختلال کرد. پوسته تخمها به قدری نازک میشد که تحت وزن پرنده مادر میشکست و از بین میرفت. این امر منجر به کاهش شدید جمعیت این پرندگان شد و زنگ خطر را برای دانشمندان به صدا درآورد و در نهایت به ممنوعیت جهانی DDT انجامید.
تجمع زیستی چگونه سلامت انسان را تهدید میکند؟
انسان، در رأس بسیاری از زنجیرههای غذایی قرار دارد و از این قاعده مستثنی نیست. آلایندهها از دو راه اصلی وارد بدن ما میشوند:
-
مصرف محصولات دریایی: ماهیها و آبزیان بزرگ (مانند تن، کوسه و اره ماهی) که در رأس زنجیره غذایی دریایی قرار دارند، اغلب بالاترین سطح از جیوه و سایر آلایندهها را در بافتهای خود دارند.
-
مصرف محصولات دامی و گیاهی: آلایندههای موجود در خاک و آب میتوانند توسط گیاهان جذب شده یا توسط دامهایی که از این گیاهان تغذیه میکنند، خورده شوند و در چربی و شیر آنها تجمع یابند.
مصرف طولانیمدت این آلایندهها حتی در دوزهای کم میتواند عواقب جدی برای سلامت انسان داشته باشد، از جمله:
-
اختلالات سیستم عصبی و رشد مغزی (به ویژه در جنین و کودکان)
-
مشکلات سیستم ایمنی بدن
-
اختلالات هورمونی ( endocrine disruption)
-
افزایش خطر ابتلا به انواع سرطانها
-
ناباروری و نقایص مادرزادی
راه حل چیست؟ ما در برابر این تهدید خاموش چه میتوانیم بکنیم؟
مقابله با پدیده تجمع زیستی نیازمند عزمی جهانی و اقداماتی در سطوح مختلف است:
-
در سطح بینالمللی و دولتی:
-
قوانین سختگیرانهتر: اجرای قوانین محکم برای کاهش و در نهایت توقف تولید و استفاده از آلایندههای آلی پایدار (POPs) طبق پیمانهای بینالمللی مانند کنوانسیون استکهلم.
-
پایش مستمر: نظارت و آزمایش منظم سطح آلایندهها در آب، خاک، هوا و به ویژه در مواد غذایی.
-
مدیریت پسماند: توسعه روشهای ایمن برای دفع زبالههای صنعتی و الکترونیکی تا از نشت مواد سمی به محیط زیست جلوگیری شود.
-
سرمایهگذاری در انرژیهای پاک: کاهش وابستگی به سوختهای فسیلی مانند زغال سنگ که منبع اصلی انتشار جیوه هستند.
-
-
در سطح صنعت و کشاورزی:
-
توسعه “شیمی سبز”: طراحی و تولید مواد شیمیایی که به طور ذاتی بیخطر بوده و قابلیت تجمع زیستی یا سمیت کمتری داشته باشند.
-
استفاده از روشهای کشاورزی پایدار: کاهش reliance بر آفتکشها و کودهای شیمیایی و جایگزینی آنها با روشهای مدیریت تلفیقی آفات (IPM).
-
-
در سطح فردی (توسط ما):
-
انتخابهای هوشمندانه غذایی: آگاهی از منشأ غذایی که مصرف میکنیم. برای مثال، مصرف متعادل ماهیهای بزرگ predator و گنجاندن بیشتر ماهیهای کوچک با عمر کوتاهتر (مانند ساردین و ماهی کیلکا) در رژیم غذایی.
-
کاهش پسماند و بازیافت: کاهش تولید زباله و بازیافت صحیح، به ویژه برای باتریها و لوازم الکترونیکی که حاوی فلزات سنگین هستند، تا از ورود آنها به محیط زیست جلوگیری شود.
-
افزایش آگاهی: صحبت کردن در مورد این موضوع و اشتراکگذاری دانش. هرچه更多人 از این پدیده مطلع باشند، تقاضا برای قوانین stricter و محصولات safer بیشتر خواهد شد.
-
جمعبندی: آیندهای که ما میسازیم
تجمع زیستی، یادآوری قدرتمند از این حقیقت است که هیچ کاری در سیارهمان بیپاسخ نمیماند. آلودگی در یک نقطه دورافتاده، در نهایت میتواند از طریق زنجیره غذایی به بشقاب غذای ما راه پیدا کند. این پدیده، ارتباط ناگسستنی ما با تمامی اجزای کره زمین را نشان میدهد.
درک این ارتباط، اولین قدم برای ایجاد تغییر است. با اتخاذ تصمیمهای مسئولانه به عنوان مصرفکننده، حمایت از سیاستهای زیستمحیطی و فشار آوردن به صنایع برای پذیرش مسئولیت بیشتر، میتوانیم این چرخه معیوب را شکسته و به سمت یک اکوسیستم سالمتر و آیندهای امنتر برای نسلهای بعد حرکت کنیم. انتخاب با ماست: آیا زنجیره غذایی را به گردش زندگی تبدیل میکنیم یا به مسیری برای انتقال سموم؟