من طرف سلوى علي سنان السبت أغسطس 25, 2012 6:32 pmتمهيــــــــــــــــــــــــد
البيئات الحيوية على الكرة الأرضية
توجد على سطح الأرض بيئات حيوية مختلفة ومتنوعة ، ولكنها يمكن أن تقسم إلى ثلاث أغلفة رئيسية وهي الغلاف المائي Hydrosphere والتي سوف نتطرق إليها والغلاف اليابس Lithosphere والغلاف الجوي Atmosphere .
وسنتناول الانظمة البيئية المائية واليابسة وانواع الانظمة البيئية في اليمن بالتفصيل .
............................................
الفصل الثاني
النظم البيئية المائيه
النظم البيئية المائية Aquatic Ecosystem :
تغطي المياه حوالي 71 ٪ من سطح كوكب الأرض ، وتعد من أكبر النظم البيئية على الإطلاق . يتم ربط أجزاء المياه مع بعضها البعض من خلال التيارات المائية التي تحدث بفعل الرياح ، واختلاف كثافة المياه بسبب تفاوت درجات الحرارة ، وتركيز الأملاح في المياه . وفي المناطق الساحلية وتتكـون التيارات المائية نتيجة لعمليات المد والجزر الناجمة عن جاذبية القمر وعن طريق عمليات الحمل التي تحدث نتيجة برودة الطبقات العليا ومن ثم هبوطها إلى الأسفل وصعود الطبقات السفلى الأكثر دفئاً ، وتأخذ التيارات المائية اتجاه دوران الأرض . وتوجد ثلاثة أنواع رئيسية من التيارات المائية وهي : التيارات المائية السطحية والتيارات المائية الوسطية والتيارات المائية العميقة .
ويختلف النظام البيئي المائي عن النظام البيئي البري من عدة جوانب ، ففي حين نجد الرطوبة والحرارة هما العاملان المحددان الأساسيان للنظام البيئي البري ، نجد الأوكسجين المذاب والأشعة الشمسية هما العاملان المحددان الأساسيان للنظام البيئي المائي . ويدخل الأوكسجين إلى النظام البيئي المائي من خلال سطح التفاعل بين الماء والهواء ، حيث يدخل الأوكسجين من الغلاف الغازي إلى المياه إذا كان تركيز الأوكسجين في الغلاف الغازي أعلى من تركيز الأوكسجين في المياه ، ويخرج الأوكسجين من المياه إلى الغلاف الغازي إذا كان تركيزه في المياه أعلى منه في الغلاف الغازي . كما يدخل الأوكسجين أيضاً إلى المياه من خلال عمليات التمثيل الضوئي للنباتات المائية الخضراء والطحالب . وتساعد عملية اضطرام المياه في الشلالات ونشاط الأمواج البحرية على تزايد معدلات نقل الأوكسجين من الهواء إلى المياه .
هذا وتؤثر معـدلات درجــات الحرارة في معدل كمية الأوكسجين الذائبة في الماء ، فكلما ارتفعت درجة حرارة المياه تناقصت كمية الأوكسجين الذائبة فيه . كما أن ارتفاع درجة حرارة المياه يؤدي إلى تنشيط عمليات تحلل المواد العضوية وبالتالي زيادة استهلاك الأوكسجين والتي قد تصل إلى حد إزالته تماماً مما يؤدي إلى القضاء على الكائنات الحية المـائية الهـوائية وتحـويل عمليات التحـلل الهـوائي إلى تحلل لا هوائي ، ويترتب عليه إطلاق الغازات السامة مثل الميثان (CH4) والأمونيا (NH3) وكبريتيد الهيدروجين (H2S) .
ويتفاوت معدل درجة حرارة المياه يومياً وفصلياً ، غير أن التفاوت يقل عن تباين درجة حرارة الهواء اليومية والفصلية في النظم الحياتية الأرضية . كذلك تتغير درجة حرارة الماء بمعدلات أقل من تغير درجة حرارة الهواء ، لذا فإن ارتفاع أو انخفاض درجة حرارة الماء يتطلب طاقة حرارية أكبر من تلك التي يتطلبها الهواء .
وتعد الأشـعة الشمسية أيضاً من العوامـل المحـددة للحـياة النباتية ، لكونها لا تستطيع اختراق عمـق يزيد عن 30 م تحت سـطح المـاء يكفي لعملية التمثيل الضوئي . ولذلك يتركز التمثيل الضوئي في النظـم الحيـاتية المائية ضمن هذا العمق فقط . وتعتمد قدرة الأشعة الشمسية على اختراق المياه على عدة عوامل من أهمها درجة عكورة المياه ، فكلما زادت معدلات العكورة قلت قدرة الأشعة الشمسية على اختراق المياه .
وتقسم البيئات المائية إلى :
1 ـ بيئة المياه المالحة ( البحار والمحيطات ) Marin Aquatic Ecosystem:
المحيطات Oceans :
هي الجزء الأكبر والأعظم من الغلاف المائي الذي يطوق الكرة الأرضية وكما هو معروف فإن المياه تحتل 71% من مساحة سطح الكرة الأرضية تقريباً أي ما يعادل 361 مليون كم3. وهي تتألف من مجموع مساحات المحيطات والبحار والبحيرات بعمق يبلغ متوسطه 3800م. ويبلغ عدد المحيطات التي تطوق كوكب الأرض خمسة محيطات.وتعد من أقدم وأضخم النظم البيئية على الأرض . ويبلغ عدد المحيطات التي تطوق كوكب الأرض خمسة محيطات : -
1 المحيط الهادي:-
أكبر المحيطات إذ تبلغ مساحته نصف مساحة الغلاف المائي وأكثر من ثلث مساحة سطح الكرة الأرضية وتبلغ مساحته حوالي 165246 مليون كم2. وفي حال أضفنا إليه البحار الفرعية التابعة له كبحر اليابان وبحر الصين فستصبح مساحته حوالي 179679 مليون كم2. يقع المحيط الهادي بين القارة الأميركية من جهة وقارتي آسيا وأوقيانيا من جهة أخرى ويحتوي هذا المحيط على أعمق وحدة بحرية في العالم وهي وحدة ماريان (11521 م) بالقرب من جزر الفلبين. لكن معدل عمقه يبلغ حوالي 4282 م. ويتصل بالمحيط الأطلسي عبر مضيق ماجلان في أقصى جنوب أميركا الجنوبية وبقناة باناما في أميركا الوسطى.
2 المحيط الأطلسي :-
يقع بين قارتي أوروبا وأفريقيا من جهة والقارة الأميركية من جهة أخرى كما أنه يمتد من القطب الشمالي حتى الأنتراكتيك. وتبلغ مساحته 82441 مليون كم2 وترتفع إلى نحو 106463 كم2 في حال أضيفت إليه البحار المتفرعة عنه كبحر المانش وبحر الشمال وبحر البلطيق وينفتح على المحيط المتجمد الشمالي. وأعمق وأعمق وحدة فيه هي وحدة بورتوريكو (9219 م) أما معدل عمقه فهو 3868 م.
3 المحيط الهندي :
يقع بين قارة أوقيانيا من الشرق وقارة آسيا من الشمال وقارة أفريقيا من الغرب فهو لا يتصل بالمحيط المتجمد الشمالي وتبلغ مساحته حوالي 73443 مليون كم2 وقد تصل إلى 74917 مليون كم2 إذا أضفنا غليه بحر عمان والخليج العربي وخليج البنغال وبعض البحار الفرعية الأخرى وأعمق وحدة فيه هي وحدة جاوة البالغ عمقها 7455 م. أما معدل عمقه فهو 3963 م. ويتصل بالمحيط الهادي عبر مضائق عديدة موجودة في شرقه أهمها مضيق باس في أستراليا. عدد المحيطات في العالم هي 5 محيطات
4 المحيط المتجمد الشمالي :-
يشكل القطب الشمالي للكرة الأرضية ويحيط به على مساحة تبلغ حوالي 14 مليون كم2 تقريباً يغطيه الجليد بصورة دائمة وهو جليد دائم لا يرتكز على أية أرض يابسة فيه بعض الجزر التابعة لقارة أوروبا وأمريكا الشمالية وآسيا وفيه درجة الحرارة الأكثر انخفاضاً في العالم قد تصل الحرارة إلى 70 درجة تحت الصفر أعمق وحدة فيه بحدود 5440 ومعدل عمقه 1526
5 المحيط المتجمد الجنوبي :-
يتكون من الأجزاء الجنوبية للمحيط الأطلسي والمحيط الهادي والمحيط الهندي التي تحيط بقارة القطب الجنوبي وتقع مناطقه بعد خط عرض 45 جنوباً من كل محيط حيث تخف أو تنعدم كل التأثيرات المدارية وتتجمد مياهه معظم أيام السنة وأعمق وحدة فيه تصل إلى 6972
البحـــــــــــــــــار:
البحر يطلق على أي تجمع كبير للمياه المالحة يتصل بالمحيط أو على البحيرات المالحة غير المتصلة ببحار أو محيطات أخرى كبحر قزوين والبحر الميت كما يعد مصطلح البحر مسمى عاما لكل تجمع لابحري أكبر من الخور وأصغر من المحيط. كان العرب قديما يستخدمون مصطلح بحر على أي تجمع للماء الكثير مالحا كان أو عذبا ولم يستخدموا كلمة محيط فقد كانوا يطلقون على المحيط الأطلسي مسمى بحر الظلمات.
الحياة في البحار
يشغل البحر مساحة من سطح الأرض أكبر مما تشغله اليابسة وهو موطن للملايين من الكائنات وتعيش في البحر حيوانات و نباتات من مختلف الاشكال و الالوان و الاحجام ، و حيوانات البحر ونباتاته هامة جدا بالنسبة للانسان كمصدر للطعام فهناك من حيوانات البحر مثل السرطان و الجراد و الاسماك و العديد من انواع الاسماك الصدفية ما يمكننا تناولة كطعام .
الفرق بين البحر والمحيط
الفرق بين البحر والمحيط يعتمد على عدة عوامل ، وهي الحجم ، طبيعة السواحل ، عمق القاع ، درجة ملوحة المياه. بالنسبة لمساحة البحر فهي أصغر من المحيط ، وعمق البحر لايزيد عن 2000 متر، ومن الفوارق الأساسية بين البحر والمحيط أن البحر يكون عبارة عن مساحة محاطة باليابسة بنسب واشكال مختلفة، كما تتميز البحار عن المحيطات بوجود تنوع بيولوجي فيها أكبر من التنوع المتوفر في المحيطات. الاختلاف في عمق البحر والمحيط يجعل البحر أكثر تأثرا بكثير من الظواهر الطبيعية أهمها ظاهرة المد والجزر، كما يجعلها شديدة التأثر بظاهرة الاحتباس الحراري.
حركة البحر: حركة البحر عبارة عن مد و جزر.
شاطىء البحر
هناك مثلا في مصر توجد شواطئ لأربع بحار البحر المتوسط,البحر الاحمر,بحيرة قارون ،خليج السويس.قسم من شاطئ البحر المتوسط والاحمر تمتلكه مؤسسات مختلفة أما بحيرة قارون فهي كبيرة وتوجد في قلب الصحراء.لذا ففي أيام الصيف عندما يؤم الشواطئ الكثير من الناس للسياحة ولقضاء الوقت تكتظ هذه الشواطئ.من المهم أن نعرف كيف نحافظ على هذه الشواطئ.سلامتها و نظافتها,تتلوث شواطئ البلاد بدون إنقطاع مما يقذف البحر للشاطئ و بما يلقيه الناس على الشاطئ أو ما يبقونه.تقوم الهيئات المسؤولة المناسبة بتحمل معظم مسؤولية النظافة بأن تزيل التلوثات الكبيرة اما التلوث الذي يسببه الناس فأمر يهمنا كلنا و يمكن منعه.
النباتات البحرية
تتكون الحياة النباتية للشاطىء اساسا من انواع مختلفة من الطحالب ، وهناك نوعان من الطحالب - الطحالب التي تجرفها التيارات و الطحالب الثابتة ، والنوع الاول صغير الحجم جدا و اغلبة يتكون من خلية واحدة ولكنها تستطيع ان تنمو مثل اي نبات آخر ، اما النوع الثاني الطحالب الثابتة او طحالب البحر فهي كبيرة الحجم من الوان متعددة .
وتعتبر الطحالب أكثر النباتات أهمية لانها تزود الملايين من حيوانات البحر بما تحتاج إليه من طعام كما تصلح ايضا غذاء للإنسان.
البحيرات :
تعد البحيرات وكافة تجمعات المياه الراكدة بيئة طبيعية متميزة عن مياه الأنهار من عدة نواحي أولها قلة الرسوبيات والنباتات. ثم إن هناك بحيرات مالحة، مرة، وبعضها الآخر عذب، وبعضها يقع على ارتفاعات شاهقة والآخر في مستويات منخفضة، أو حتى على الشاطئ، أو في بيئة قارية متميزة بالتطرف الحراري كالصحراء، والقطب البارد.
والبحيرة : هي أيّ جسم مائي كبير نسبيا راكد أو يتحرك ببطئ، ويشغل تجويف ذو مساحة معقولة على سطح الأرض. و البحيرة من زاوية جغرافية تعني غطاء مائي متسع قد يكون سمك مياهها كبيرا أو ضحلا، ولا تسير مياهها إلا بكيفيات خاصة أو بحسب انحدار جانب منها وقد يكون صرف مياهها صناعيا عن طريق القنوات أو طبيعيا إضافة إلى الانحدار، التسرب، أو التبخر أو هي أحواض مائية داخلية محدودة المساحة محاطة باليابس من جميع الجهات , ساعد على تكوينها وجود القيعان العميقة المكونة من صخور صماء . و تشكل جزاً من المياه السطحية غير الجارية في نظام الدورة المائية , و البحيرات نوعان مالحة و عذبه .
انواعها :
البحيرات التكوينية: وهي التي تشغل القجولت والانهدامات الناشئة بالتكسير أو ما يعرف بالتصدع في الطبقات الصخرية
البحيرات الجليدية: تحتل المناطق التي تعرضت للحت الجليدي خلال العصر الجليدي وتعرف بالحيرات التسيركية
البحيرات البركانية: تشغل قمم البراكين وفوهاتها الخامدة منها أو سفوح الجبال البركانية في الشعاب المقطوعة على مستواها العرضي باللافا السائلة من الفوهة
البحيرات الكارستية: تقع في الأعماق وقد تكون قريبة من السطح منشئة ما يعرف بالمجاري الباطنية السفلية
حركة المياه
مياه البحيرات سهلة الإثارة ومنها تنشأ على سطحها أمواج تبلغ بضعة أمتار مياهها لا تنتقل على غرار مياه الأنهار فيمكن إدراجها بنوع من التحفظ عند دراسة كل بحيرة على حدة ضمن الحركة الثانية التي تتميز بها السوائل والمعروفة بالحركة اللاميزانية التي تفيد الاستقامة في الإتجاه، والإتزان، والانتظام، وهي أصلا تعرف في المياه الجوفية و تتحقق هذه الحركة بتمييزنا للخصائص التالية :
1. السرعة تكون على سطح المكمن المائي تعادل الصفر وترتفع بالإتجاه نحو الأعلى
2. تتأثر حركة المياه على وجه الخصوص بعامل اللزوجة
التقسيم الهيدرولوجي للبحيرات
من التصنيفات التي تلقى رواجا لدى دارسي المياه البحيرية تلك التي اعتمدن على أساس الأملاح الذائبة وعلى أساس حراري وهي مبينة في الجدول التالي اختصارا :
تقسيم أساسه الحرارة تصنيف على أساس الأملاح الذائبة
البحيرات المدارية الحارة: حرارة مياهها موجبة طول أيام السنة بحيرات صودية: تحتوي كميات كبيرة من مركبات الصودا
بحيرات المنطقة المعتدلة: تتدنى درجة حرارة مياهها بالإتجاه نحو الأعماق كما تتغير فصليا بحيرات مالحة سولفاتية: وتنتشر في البيئات الجافة مياهها مكونة من محاليل كبريتية مختلفة طعمها مالح ممزوج بمرارة
البحيرات الباردة القطبية وشبه القطبية: تنخفض درجة مياهها عن اربعة درجات مئوية وتتعرض سطوحها للتجمد بحيرات كلورية : مثل البحيرات السولفاتية تنتشر في البيئات الجافة عامة وتحتوي على العديد من العناصر المنحلة كالمغنسيوم والبوتاسيوم
ملوحة مياه البحيرات
تدعى المياه بالمالحة إذا كانت تحتوي على 2.7 غ في كل لتر ماءو أمثر. و متوسطة الملوحة إذا اشتمل الماء على مقدار غرام واحد إلى 2.7 غ في كل لتر. و يوصف بالعذب إذا احتوى اللتر من الماء على غرام فأقل. لا يخلو الماء الطبيعي من أملاح كما لا يوجد ماء نقي.
اهمية البحار والمحيطات في البيئة :-
وللبحار والمحيطات أهـمية كبيرة في البيئة فهي أكبر من النظم البيئية الطبيعية على الإطلاق وتلعب دوراً أساسياً في دورة المواد البيوجيوكيميائية . وتعمل كخزان ضخم لتخزين غاز ثاني أكسيد الكربون والأوكسجين ، وبذلك تدخل في تنظيم مكونات الغلاف الغازي الذي نتنفس منه وتحافظ على الموازنة الحرارية العالية . وتعد البحار والمحيطات مستودعات ضخمة للعديد من الموارد مثل البترول والغاز الطبيعي والرمال وكثير من الخامات المهمة للإنسان . ومن ناحية أخرى تصل إلى البحار كميات كبيرة ومتنوعة من الملوثات التي تشكل خطراً على هذا النظام البيئي المتكامل . وتشمل هذه المحيطات على تشكيلة هائلة من الكائنات الحية التي تتأثر من ناحية الوفرة والتوزيع بالعوامل المختلفة : الضوء ، المواد المغذية ، درجة الحرارة ، حركة المد والجزر ، التيارات المائية . ويختلف تأثير هذه العوامل من منطقة إلى أخرى ، ويمكن تمييز ثلاث مناطق حيوية ابتداءاً من منطقة الساحل إلى عمق المحيط .
1 ـ منطقة ما بين المد والجزر Intertidal zone :
وهي المنطقة الساحلية التي تمتد بين أعلى نقطة يصل إليها الماء وقت المد وأدنى نقطة يصل إليها الماء وقت الجزر ولذلك فهي تُغمر بالمياه وتتكشف يومياً . وتكون هذه المنطقة غنية بالأوكسجين الذائب والمواد العضوية وتكثر فيها الحيوانات الحفارة التي تقطن مثل السرطانات والقواقع وبعض الرخويات والديدان في الشواطيء الرملية . وفي الشواطيء الصخرية تعيش الكائنات الحية التي تلتصق بالسطوح مثل الطحالب الخضراء والبنية والحمراء والمحار وغيرها . وتكون الإنتاجية البحرية هنا في أوجها مقارنة بالمناطق الحيوية الأخرى .
2 ـ منطقة الجرف القاري Neric zone :
وهي المنطقة المحصورة بين خط الجزر والحرف القاري ، وأقصى عمق تصل إليه هو 180 م فقط . وتتميز الحياة هنا بتنوعها ووفرتها بحيث تعيش فيها معظم أنواع الأسماك . والإنتاجية هنا عالية نسبياً ويرجع ذلك إلى وفرة النترات Nitrate في هذه البيئة من جهة ( مصدر النيتروجين في عملية التركيب الضوئي ) وضحولة مياهها من جهة أخرى مما يسمح لاختراق الأشعة الشمسية لهذه المياه .
3 ـ البيئة المحيطية أو أعالي البحار (Open Sea) :
وتمتد فيما وراء الرصيف القاري وتحتل نحو 90 ٪ من المساحة الكلية للبحار والمحيطات ولكنها تحوي 10 ٪ فقط من الكائنات الحية النباتية والحيوانية . وعلى الرغم من اتساعها إلا أنها غير منتجة نسبياً إذ لا تتوافر فيها المغذيات النباتية ، ولذلك تعد البيئات المحيطة صحاري من الناحية البيولوجية . وبالرغم من كون البيئة المحيطة ذات إنتاجية منخفضة ، إلا أنها تحتوي واحات متناثرة غنية بالحياة البحرية .
وتشكل الهوائم النباتية Phytoplanktons القاعدة الأساسية للسلاسل الغذائية في المحيطات حيث توجد بلايين الأطنان من هذه الكائنات تتغذى عليها الحيوانات الطافية Zooplanktons والتي يتغذى عليها بدورها حيوانات طافية أخرى ومن ثم تستمر السلسلة الغذائية بأسماك صغيرة فأسماك أكبر وهكذا . وتتميز الحيوانات التي تعيش في المناطق المحيطية بالقدرة على السباحة ، وذلك للبحث عن الغذاء كما تشمل الكثير من التكيفات التي تستخدمها في الدفاع عن نفسها أو في الهجوم على فريستها .
وتشكّل نسبة الملوحة في مياه المحيطات حوالي 3.5 ٪ وتكون عبارة عن أملاح صـوديوم ومغنيسـيوم وكالسـيوم على هـيئة كلـوريدات وكـبريتات وبروميدات وبايكربونات . ويشكل ملح الطعام حوالي 80 ٪ من الملح الكلي الذائب في الماء ، ونظراً للتركيز الملحي العالي لماء البحر فقد طورت الكائنات البحرية أجسامها فسيولوجياً لطرح الأملاح الزائدة والحفاظ على الأنسجة وسوائل الجسم بتراكيز ملحية مناسبة . فتقوم بعض الأسماك بطرح الأملاح عبر الخياشيم وتحتفظ أسماك القرش بتراكيز ملحية مشابهة لماء البحر وتمتلك العديد من الزواحف والطيور والثدييات البحرية أجهزة بولية أو غُدية لطرح الأملاح ، فعلى سبيل المثال تقوم السلاحف البحرية والعديد من الطيور البحرية بإفراز أملاح عالية التركيز عن طريق الغدة الدمعية ، أي أنها تفرز دموعاً ملحية .
وتشمل أعمـاق المحيطات الجـرف القاري بمنحدره (Continental Slope) وقدمه القاري (Continental Rise) إضافة إلى الأخاديد البحرية والجبال والسهول .
ويمكن تقسيم البيئة المحيطة إلى ثلاث طبقات :
1 ) المنطقة المضاءة (Euphotic Zone) :
وهي الطبقة العليا من المياه التي تدخلها الأشعة الشمسية بتركيزات كافية لأغراض التمثيل الضوئي ، حيث تجد سلاسل غذائية مائية مكونة من الهوائم النباتية والحيوانية والأسماك الصغيرة مثل سمك الهيرنج والسردين (Sardiens) وهي تعيش بالقرب من سطح المياه . كما نجد أيضاً الأسماك الأكبر مثل سمك التونا (Tuna) وسمك السيف (Sword Fish) التي تتغذى على هذه الأسماك الصغيرة .
2 ) منطقة أعماق البحار (Bathyal Zone :
وتقع تحت الطبقة ( أ ) وهي طبقة مائية أبرد ويصلها الضوء بتركيزات قليلة غير كافية لعملية التمثيل الضوئي .
3 ) منطقة قاع البحار (Bathyal Zone) :
وهي طبقة مائية تقل فيها حركة المياه ويرتفع الضغط المائي عليها وتصل إلى قاع المحيط وبالتالي تكون مظلمة وباردة جداً قريبة من درجة التجمد . وتعيش في هذه المنطقة كائنات حية محللة من البكتيريا وغيرها وأسماك تقتات على النباتات والحيوانات الميتة والفضلات التي تترسب من الأعلى ، كما تقوم هذه الأسماك بالخروج إلى المنطقة السفلى من طبقة (Bathyal) بحثاً عن الغذاء . ويعيش في الطبقتين الثانية والثالثة نحو 1 ٪ من أنواع الأسماك المعروفة التي لا تشكل مصدراً كبيراً بالنسبة للصيادين بسبب صعوبة صيدها . في سنة 1977م تم اكتشاف نظام بيئي على قاع المحيطات بالقرب من فوهات البراكين والتي تخرج منها كميات كبيرة من غاز كبريتيد الهيدروجين . وفي هذه البيئة الحارة والمظلمة تعيش أنواع من البكتيريا الكبريت تحول (H2S) إلى طاقة تعيش عليها (Chemosynthesis) . وتتغذى على هذه المنتجات ديدان كبيرة الحجم وغريبة الشكل ورخويات وأنواع أخرى من الحيوانات .
حيوانات النظام البيئي المائي:
تعيش الحيوانات في كل مياه المحيطات، التي تغطي 70% من سطح الكرة الأرضية. ويُكّون العديد من الحيوانات الصغيرة، مثل مجدافية الأرجل الشبيهة بالروبيان، الجانب الحيواني من العوالق المائية. وهي كتلة من الكائنات الدقيقة، تنجرف مع تيارات المحيطات ومع المد والجزر. وتعيش الحيتان ـ أكبر الحيوانات على الإطلاق ـ في المحيطات. كما تشمل حيوانات المحيطات الكبيرة بقرة البحر والأخطبوط وسمك القرش والسمك اللساع. كما يعيش العديد من الأسماك ذات الألوان الزاهية قرب الشعاب المرجانية، في مياه المحيطات المدارية. وتعيش غالبية الأسماك قرب سواحل القارات، وإن كان بعضها، مثل الأسماك الطائرة، يعيش في أواسط البحار. ويعيش العديد من الحيوانات ذات الأصداف، مثل المحار الملزمي البحري والحيوانات ذات الأشواك مثل قنافذ البحر، في قيعان المحيطات.
النباتات المائية الوحيدة هي الأشنات وحشيشة الكبد إلى جانب العلقات الصلبة العرضية التي تتعلق عند السطح .
وتظهر بعض الحيوانات عندما يصبح الجدول الجبلي أعرض قليلاً وجميعها تتكيف مع الحياة في هذا الماء البارد الفقاعي .
ومن بين هذه الحيوانات تلك التي تعيش في صدوع الصخور مثل قريدس المياه العذبة Gammarus وبعضها مسطح ذو مخالب أو ممصات يلتصق بواسطتها بالصخور والحجارة مثل حوراء ذبابة الأحجار وذبابة الزعرور ذات المخالب . بينما يستخدم البطلينوس والعلقة ممصاتها .
أما الأسماك فهي قوية في سباحتها مثل التروتو ( السلمون المرقط ) واللوتس الحجري ( سمك نهري من الشبابيط) جمع شبوط- فهي تستطيع التوجه في التيار المائي . قريدس المياه العذبة وعندما يأخذ الجدول طريقة خارج سطح الجبل يصبح أعرض وأبطأ وأغنى في المعادن التي يحصل عليها من الأرض على جانبيه .
وتزداد الحياة النباتية ويغطي الغرين بالرمل والطين القاع بحيث آن الحياة الحيوانية تشتمل على الأشكال الحجرية مثل الديدان المختلفة والرخويات .
وتشكل الأعداد النباتية المتزايدة بيوتاً للعديد من الحشرات ويرقاتها مثل الذباب المائي وذباب الزعرور وغيرها من الخنافس أما الحياة السمكية فهي أغنى بسمك المنوه ( سمك غير ) والانقليس وصغار سمك السلمون وتتعدد هنا الطيور التي تتغذى بالحشرات على فاف النهر وحتى في الماء .
ونجد الطائر الغطاس يمشي على القاع وعندما يصل النهر إلى الأراضي المستوية يجري بسلاسة أكبر حيث يصب في بحيرات أو البحرهناك ضروب مختلفة كثيرة من قريدس المياه العذبة نوع معروف في مياه أوروبا وكغيره من الضروب فهو يسبح على جانبه بين الحشائش والأحجار باحثاً عن الطعام . وهذه هي المنطقة الأكثر ازدحاماً بالحياة النباتية والحيوانية .
وتندفع الأعشاب الشريطية والهدابية إلى حافة النهر والبحيرات وتشكل مواطناً للحشرات والطيور مثل الكراكي والفرخ ( سمك نهري ) .
وأخيراً تعيش على ضفاف الأنهار الثدييات متضمنة فأر الحقل وثعلب الماء والزبانة ( من القوارض ) وفي المناطق المدارية ينمو الدغل الكثيف عند حافة المياه التي تصبح وسيلة سهلة لحركات الحيوانات أكثر منها في النباتات الكثيفة .ولهذا قد توجد حيوانات أكبر مثل التابير ( حيوان أمريكي استوائي ) والكيمان والفيل والغزال .
أما في أوراسيا فان الثدييات والزواحف فهي أصغر وتشكل الطيور جزءاً مثيراً من الحياة الطبيعية مثل مالك الحزين والغطاس والبط والرخراف ( يصطاد الأسماك ) التي تعبر المياه بحثاً عن الطعام .
وتختلف البحيرات في حياتها الحيوانية معتمدة على عمر البحيرة وعلى الأرض التي توجد فيها.فالبحيرات الجديدة ذات قاع حجري وفيها بعض المعادن وقليل من النباتات والحيوانات أما البحيرات الأقدم فهي غرينية جزئياً وتعج بالحياة التي تكيف مع مياه تلك المنطقة ولهذا فان البحيرات الأفريقية تجذب إليها الفرس والغزال والنحام ( طائر مائي طويل العنق والرجلين ) بأعداد كبيرة وغيرها من الحيوانات الصيادة التي تلازمها كاللواحم .
وحيث يكون سطح المياه عالياً قليل التصريف توجد السبخات والمستنقعات مع كثير من البردي والأعشاب وهناك الحيواناتالتي تعيش جميعها على الحشرات والطيور الوفيرة مثل الهازجة ( طائر مغرد ) والضفادع وسلحفاة المياه العذبة ( الرّقْ ) .
العوامل التي تؤثر في التوزيع الجغرافي للأحياء البحرية :
على الرغم من أن المسطح المائي يمثل سطح متجانس تقريباً تبقى عدة عوامل لها :
1 ـ االتيارات البحرية :
إن الأسباب الرئيسية لحركة المياه في البحار والمحيطات ترجع إلى :
1 ـ التسخين غير المتساوي .
2 ـ الرياح وهي نتجت بحد ذاتها من التسخين غير المتساوي التي تعمل على سطح الماء .
3 ـ احتواء المحيطات كتل اليابسة وبسبب تدخل كتل اليابسة فلا تستطيع التيارات البحرية تجري لمسافة طويلة وحول العالم فيما عدا المنطقة القطبية الجنوبية .
وهناك نظامين أساسيين يجب أن يُركبان ، أحدهما فوق الآخر وهما : النظام الذي ينتج مباشرة من خلال تسخين غير متساوٍ في الوقت الذي تسخن فيه المياه عند خطوط العرض القريبة من خط الاستواء . فتصبح أقل كثافة وتنتشر فوق السطح صوب القطبي الجنوبي والشمالي وتبرد هذه المياه أثناء انجرافها صوب القطبين وتغور في نهاية المطاف وبهذه الطريقة تتكون خلية حمل حراري عملاقة .
بينما تتدفق المياه السطحية التي تغور عند القطبين صوب خط الاستواء على طول السطح ، إضافة على هذا التدفق الأساسي صوب القطب تنتج الرياح السطحية بالاتحاد مع وضع الكتل اليابسة نظاماً مختلفاً وتكون التيارات السطحية نتاجاً لهذين الدفقين وبما أن التأثير الأعظم يعود لحد بعيد إلى الرياح .
وعندما تتعامل الكتل المائية المختلفة الخصائص مثل الحرارة والملوحة تحدث اضطرابات في الغلاف الجوي بين كتلتين هوائيتين مختلفتين ، مما يخلق جبهة هوائية لها نتائج كثيرة . كذلك يحصل في المسطحات المائية . فتصعد المياه الحارة وتنزل المياه الباردة مما يؤدي إلى حدوث دوامات تنتج مناطق ذات وفرة بالحياة النباتية والتي جلبتها التيارات وصبتها في هذه المنطقة . أي تصبح منطقة تجمع لأنواع مختلفة وهكذا تجذب الحيوانات الأكبر للحصول على الغذاء لذلك أصبحت مصائد هامة للأسماك .
الضوء :
لقد ركزنا على الضوء عندما تكلمنا عن عناصر المناخ في الفصول السابقة ، تأخذ المنطقة الاستوائية أكثر كمية للضوء من غيرها بسبب تعامد الشمس عندما تتحرك ظاهرياً إلى خط 23 شمالاً وجنوباً . لذلك تكتسب هذه المنطقة أكثر كمية من الضوء وهو يخترق أكثر الأعماق ضمن حدود هذه المنطقة وذلك أصبحت المنطقة ذات تركز أحيائي عالي .
3 ـ درجة الحرارة :
تتأثر درجة الحرارة في الماء باختلاف الأعماق والموقع بالنسبة لدوائر العرض لذلك فالمناطق التي تسقط أشعة الشمس عليها عمودياً تأخذ حرارة أكثر وهذا ما يحدث في المناطق الواقعة بين المدارين . وتقل النسبة كلما ابتعدنا نحو الشمال والجنوب باتجاه القطبين . وهذا التباين يؤثر في التوزيع للأحياء . كما انه يؤثر على تكاثر الأحياء . فالدفء ينشط هذه العملية فيزداد النمو في المناطق الحارة . يتحدد وجود الكائنات إلى انتمائها إلى مناخها القديم . لذلك كانت الشعاب المرجانية تعيش ضمن دائرة عرض 30 شمالاً وجنوباً بإستثناءات بسيطة في مناطق قطبية ويرجع هذا إلى انتمائها لمناخ حار مع درجة التغيرات التكيفية خلال الفترة التي مرت عليها .
إن التغيرات الفصلية على مدار السنة بسبب اختلاف درجات الحرارة في المياه يؤثر على توزيع الأحياء وتكاثرها . ففصل الربيع بالمناطق المعتدلة سواء كانت شمال الكرة أو جنوبها هو موعد تجدد مياه البحر حيث ينتشر الدفء . فتبدأ النباتات البحرية في التكاثر بسرعة وتعطي مساحات واسعة من الدياتومات والبلانكتون النباتي وهذا يؤدي إلى تكاثر البلانكتون الحيواني وهذه الأخيرة تجلب الأحياء التي تتغذى عليها . ويصعد بيوض وأفراخ هذه الكائنات إلى الأعلى حتى تقضي فترة حياتها الأولى .
وبسبب تجانس المسطح المائي أصبحت حيوانات القاع تعيش في ظروف مشابهة من حيث الضوء ودرجة الحرارة . وتحصل على غذائها مما يسقط من كائنات أعلى منها . لذلك تتشابه الحيوانات في كافة أنحاء العالم المائي .
2 ـ بيئة المياه العذبة Limnological Ecosystem :
تحتل المسطحات المائية العذبة قسماً بسيطاً من الغلاف المائي وتكون غالباً ذات مساحات قليلة ، لذا يكون ارتباطها وثيقاً مع المساحات الكبيرة من اليابسة التي تحيط بها ( يوجد 3 ٪ فقط مياه عذبة في العالم ) . وتعد المسطحات المائية العذبة إلى حد ما نظم بيئية تابعة للنظم البرية بالرغم من وجود حدود واضحة لهذه النظم المائية وهي توجد على عدة أشكال منها
البيئات الحيوية على الكرة الأرضية
توجد على سطح الأرض بيئات حيوية مختلفة ومتنوعة ، ولكنها يمكن أن تقسم إلى ثلاث أغلفة رئيسية وهي الغلاف المائي Hydrosphere والتي سوف نتطرق إليها والغلاف اليابس Lithosphere والغلاف الجوي Atmosphere .
وسنتناول الانظمة البيئية المائية واليابسة وانواع الانظمة البيئية في اليمن بالتفصيل .
............................................
الفصل الثاني
النظم البيئية المائيه
النظم البيئية المائية Aquatic Ecosystem :
تغطي المياه حوالي 71 ٪ من سطح كوكب الأرض ، وتعد من أكبر النظم البيئية على الإطلاق . يتم ربط أجزاء المياه مع بعضها البعض من خلال التيارات المائية التي تحدث بفعل الرياح ، واختلاف كثافة المياه بسبب تفاوت درجات الحرارة ، وتركيز الأملاح في المياه . وفي المناطق الساحلية وتتكـون التيارات المائية نتيجة لعمليات المد والجزر الناجمة عن جاذبية القمر وعن طريق عمليات الحمل التي تحدث نتيجة برودة الطبقات العليا ومن ثم هبوطها إلى الأسفل وصعود الطبقات السفلى الأكثر دفئاً ، وتأخذ التيارات المائية اتجاه دوران الأرض . وتوجد ثلاثة أنواع رئيسية من التيارات المائية وهي : التيارات المائية السطحية والتيارات المائية الوسطية والتيارات المائية العميقة .
ويختلف النظام البيئي المائي عن النظام البيئي البري من عدة جوانب ، ففي حين نجد الرطوبة والحرارة هما العاملان المحددان الأساسيان للنظام البيئي البري ، نجد الأوكسجين المذاب والأشعة الشمسية هما العاملان المحددان الأساسيان للنظام البيئي المائي . ويدخل الأوكسجين إلى النظام البيئي المائي من خلال سطح التفاعل بين الماء والهواء ، حيث يدخل الأوكسجين من الغلاف الغازي إلى المياه إذا كان تركيز الأوكسجين في الغلاف الغازي أعلى من تركيز الأوكسجين في المياه ، ويخرج الأوكسجين من المياه إلى الغلاف الغازي إذا كان تركيزه في المياه أعلى منه في الغلاف الغازي . كما يدخل الأوكسجين أيضاً إلى المياه من خلال عمليات التمثيل الضوئي للنباتات المائية الخضراء والطحالب . وتساعد عملية اضطرام المياه في الشلالات ونشاط الأمواج البحرية على تزايد معدلات نقل الأوكسجين من الهواء إلى المياه .
هذا وتؤثر معـدلات درجــات الحرارة في معدل كمية الأوكسجين الذائبة في الماء ، فكلما ارتفعت درجة حرارة المياه تناقصت كمية الأوكسجين الذائبة فيه . كما أن ارتفاع درجة حرارة المياه يؤدي إلى تنشيط عمليات تحلل المواد العضوية وبالتالي زيادة استهلاك الأوكسجين والتي قد تصل إلى حد إزالته تماماً مما يؤدي إلى القضاء على الكائنات الحية المـائية الهـوائية وتحـويل عمليات التحـلل الهـوائي إلى تحلل لا هوائي ، ويترتب عليه إطلاق الغازات السامة مثل الميثان (CH4) والأمونيا (NH3) وكبريتيد الهيدروجين (H2S) .
ويتفاوت معدل درجة حرارة المياه يومياً وفصلياً ، غير أن التفاوت يقل عن تباين درجة حرارة الهواء اليومية والفصلية في النظم الحياتية الأرضية . كذلك تتغير درجة حرارة الماء بمعدلات أقل من تغير درجة حرارة الهواء ، لذا فإن ارتفاع أو انخفاض درجة حرارة الماء يتطلب طاقة حرارية أكبر من تلك التي يتطلبها الهواء .
وتعد الأشـعة الشمسية أيضاً من العوامـل المحـددة للحـياة النباتية ، لكونها لا تستطيع اختراق عمـق يزيد عن 30 م تحت سـطح المـاء يكفي لعملية التمثيل الضوئي . ولذلك يتركز التمثيل الضوئي في النظـم الحيـاتية المائية ضمن هذا العمق فقط . وتعتمد قدرة الأشعة الشمسية على اختراق المياه على عدة عوامل من أهمها درجة عكورة المياه ، فكلما زادت معدلات العكورة قلت قدرة الأشعة الشمسية على اختراق المياه .
وتقسم البيئات المائية إلى :
1 ـ بيئة المياه المالحة ( البحار والمحيطات ) Marin Aquatic Ecosystem:
المحيطات Oceans :
هي الجزء الأكبر والأعظم من الغلاف المائي الذي يطوق الكرة الأرضية وكما هو معروف فإن المياه تحتل 71% من مساحة سطح الكرة الأرضية تقريباً أي ما يعادل 361 مليون كم3. وهي تتألف من مجموع مساحات المحيطات والبحار والبحيرات بعمق يبلغ متوسطه 3800م. ويبلغ عدد المحيطات التي تطوق كوكب الأرض خمسة محيطات.وتعد من أقدم وأضخم النظم البيئية على الأرض . ويبلغ عدد المحيطات التي تطوق كوكب الأرض خمسة محيطات : -
1 المحيط الهادي:-
أكبر المحيطات إذ تبلغ مساحته نصف مساحة الغلاف المائي وأكثر من ثلث مساحة سطح الكرة الأرضية وتبلغ مساحته حوالي 165246 مليون كم2. وفي حال أضفنا إليه البحار الفرعية التابعة له كبحر اليابان وبحر الصين فستصبح مساحته حوالي 179679 مليون كم2. يقع المحيط الهادي بين القارة الأميركية من جهة وقارتي آسيا وأوقيانيا من جهة أخرى ويحتوي هذا المحيط على أعمق وحدة بحرية في العالم وهي وحدة ماريان (11521 م) بالقرب من جزر الفلبين. لكن معدل عمقه يبلغ حوالي 4282 م. ويتصل بالمحيط الأطلسي عبر مضيق ماجلان في أقصى جنوب أميركا الجنوبية وبقناة باناما في أميركا الوسطى.
2 المحيط الأطلسي :-
يقع بين قارتي أوروبا وأفريقيا من جهة والقارة الأميركية من جهة أخرى كما أنه يمتد من القطب الشمالي حتى الأنتراكتيك. وتبلغ مساحته 82441 مليون كم2 وترتفع إلى نحو 106463 كم2 في حال أضيفت إليه البحار المتفرعة عنه كبحر المانش وبحر الشمال وبحر البلطيق وينفتح على المحيط المتجمد الشمالي. وأعمق وأعمق وحدة فيه هي وحدة بورتوريكو (9219 م) أما معدل عمقه فهو 3868 م.
3 المحيط الهندي :
يقع بين قارة أوقيانيا من الشرق وقارة آسيا من الشمال وقارة أفريقيا من الغرب فهو لا يتصل بالمحيط المتجمد الشمالي وتبلغ مساحته حوالي 73443 مليون كم2 وقد تصل إلى 74917 مليون كم2 إذا أضفنا غليه بحر عمان والخليج العربي وخليج البنغال وبعض البحار الفرعية الأخرى وأعمق وحدة فيه هي وحدة جاوة البالغ عمقها 7455 م. أما معدل عمقه فهو 3963 م. ويتصل بالمحيط الهادي عبر مضائق عديدة موجودة في شرقه أهمها مضيق باس في أستراليا. عدد المحيطات في العالم هي 5 محيطات
4 المحيط المتجمد الشمالي :-
يشكل القطب الشمالي للكرة الأرضية ويحيط به على مساحة تبلغ حوالي 14 مليون كم2 تقريباً يغطيه الجليد بصورة دائمة وهو جليد دائم لا يرتكز على أية أرض يابسة فيه بعض الجزر التابعة لقارة أوروبا وأمريكا الشمالية وآسيا وفيه درجة الحرارة الأكثر انخفاضاً في العالم قد تصل الحرارة إلى 70 درجة تحت الصفر أعمق وحدة فيه بحدود 5440 ومعدل عمقه 1526
5 المحيط المتجمد الجنوبي :-
يتكون من الأجزاء الجنوبية للمحيط الأطلسي والمحيط الهادي والمحيط الهندي التي تحيط بقارة القطب الجنوبي وتقع مناطقه بعد خط عرض 45 جنوباً من كل محيط حيث تخف أو تنعدم كل التأثيرات المدارية وتتجمد مياهه معظم أيام السنة وأعمق وحدة فيه تصل إلى 6972
البحـــــــــــــــــار:
البحر يطلق على أي تجمع كبير للمياه المالحة يتصل بالمحيط أو على البحيرات المالحة غير المتصلة ببحار أو محيطات أخرى كبحر قزوين والبحر الميت كما يعد مصطلح البحر مسمى عاما لكل تجمع لابحري أكبر من الخور وأصغر من المحيط. كان العرب قديما يستخدمون مصطلح بحر على أي تجمع للماء الكثير مالحا كان أو عذبا ولم يستخدموا كلمة محيط فقد كانوا يطلقون على المحيط الأطلسي مسمى بحر الظلمات.
الحياة في البحار
يشغل البحر مساحة من سطح الأرض أكبر مما تشغله اليابسة وهو موطن للملايين من الكائنات وتعيش في البحر حيوانات و نباتات من مختلف الاشكال و الالوان و الاحجام ، و حيوانات البحر ونباتاته هامة جدا بالنسبة للانسان كمصدر للطعام فهناك من حيوانات البحر مثل السرطان و الجراد و الاسماك و العديد من انواع الاسماك الصدفية ما يمكننا تناولة كطعام .
الفرق بين البحر والمحيط
الفرق بين البحر والمحيط يعتمد على عدة عوامل ، وهي الحجم ، طبيعة السواحل ، عمق القاع ، درجة ملوحة المياه. بالنسبة لمساحة البحر فهي أصغر من المحيط ، وعمق البحر لايزيد عن 2000 متر، ومن الفوارق الأساسية بين البحر والمحيط أن البحر يكون عبارة عن مساحة محاطة باليابسة بنسب واشكال مختلفة، كما تتميز البحار عن المحيطات بوجود تنوع بيولوجي فيها أكبر من التنوع المتوفر في المحيطات. الاختلاف في عمق البحر والمحيط يجعل البحر أكثر تأثرا بكثير من الظواهر الطبيعية أهمها ظاهرة المد والجزر، كما يجعلها شديدة التأثر بظاهرة الاحتباس الحراري.
حركة البحر: حركة البحر عبارة عن مد و جزر.
شاطىء البحر
هناك مثلا في مصر توجد شواطئ لأربع بحار البحر المتوسط,البحر الاحمر,بحيرة قارون ،خليج السويس.قسم من شاطئ البحر المتوسط والاحمر تمتلكه مؤسسات مختلفة أما بحيرة قارون فهي كبيرة وتوجد في قلب الصحراء.لذا ففي أيام الصيف عندما يؤم الشواطئ الكثير من الناس للسياحة ولقضاء الوقت تكتظ هذه الشواطئ.من المهم أن نعرف كيف نحافظ على هذه الشواطئ.سلامتها و نظافتها,تتلوث شواطئ البلاد بدون إنقطاع مما يقذف البحر للشاطئ و بما يلقيه الناس على الشاطئ أو ما يبقونه.تقوم الهيئات المسؤولة المناسبة بتحمل معظم مسؤولية النظافة بأن تزيل التلوثات الكبيرة اما التلوث الذي يسببه الناس فأمر يهمنا كلنا و يمكن منعه.
النباتات البحرية
تتكون الحياة النباتية للشاطىء اساسا من انواع مختلفة من الطحالب ، وهناك نوعان من الطحالب - الطحالب التي تجرفها التيارات و الطحالب الثابتة ، والنوع الاول صغير الحجم جدا و اغلبة يتكون من خلية واحدة ولكنها تستطيع ان تنمو مثل اي نبات آخر ، اما النوع الثاني الطحالب الثابتة او طحالب البحر فهي كبيرة الحجم من الوان متعددة .
وتعتبر الطحالب أكثر النباتات أهمية لانها تزود الملايين من حيوانات البحر بما تحتاج إليه من طعام كما تصلح ايضا غذاء للإنسان.
البحيرات :
تعد البحيرات وكافة تجمعات المياه الراكدة بيئة طبيعية متميزة عن مياه الأنهار من عدة نواحي أولها قلة الرسوبيات والنباتات. ثم إن هناك بحيرات مالحة، مرة، وبعضها الآخر عذب، وبعضها يقع على ارتفاعات شاهقة والآخر في مستويات منخفضة، أو حتى على الشاطئ، أو في بيئة قارية متميزة بالتطرف الحراري كالصحراء، والقطب البارد.
والبحيرة : هي أيّ جسم مائي كبير نسبيا راكد أو يتحرك ببطئ، ويشغل تجويف ذو مساحة معقولة على سطح الأرض. و البحيرة من زاوية جغرافية تعني غطاء مائي متسع قد يكون سمك مياهها كبيرا أو ضحلا، ولا تسير مياهها إلا بكيفيات خاصة أو بحسب انحدار جانب منها وقد يكون صرف مياهها صناعيا عن طريق القنوات أو طبيعيا إضافة إلى الانحدار، التسرب، أو التبخر أو هي أحواض مائية داخلية محدودة المساحة محاطة باليابس من جميع الجهات , ساعد على تكوينها وجود القيعان العميقة المكونة من صخور صماء . و تشكل جزاً من المياه السطحية غير الجارية في نظام الدورة المائية , و البحيرات نوعان مالحة و عذبه .
انواعها :
البحيرات التكوينية: وهي التي تشغل القجولت والانهدامات الناشئة بالتكسير أو ما يعرف بالتصدع في الطبقات الصخرية
البحيرات الجليدية: تحتل المناطق التي تعرضت للحت الجليدي خلال العصر الجليدي وتعرف بالحيرات التسيركية
البحيرات البركانية: تشغل قمم البراكين وفوهاتها الخامدة منها أو سفوح الجبال البركانية في الشعاب المقطوعة على مستواها العرضي باللافا السائلة من الفوهة
البحيرات الكارستية: تقع في الأعماق وقد تكون قريبة من السطح منشئة ما يعرف بالمجاري الباطنية السفلية
حركة المياه
مياه البحيرات سهلة الإثارة ومنها تنشأ على سطحها أمواج تبلغ بضعة أمتار مياهها لا تنتقل على غرار مياه الأنهار فيمكن إدراجها بنوع من التحفظ عند دراسة كل بحيرة على حدة ضمن الحركة الثانية التي تتميز بها السوائل والمعروفة بالحركة اللاميزانية التي تفيد الاستقامة في الإتجاه، والإتزان، والانتظام، وهي أصلا تعرف في المياه الجوفية و تتحقق هذه الحركة بتمييزنا للخصائص التالية :
1. السرعة تكون على سطح المكمن المائي تعادل الصفر وترتفع بالإتجاه نحو الأعلى
2. تتأثر حركة المياه على وجه الخصوص بعامل اللزوجة
التقسيم الهيدرولوجي للبحيرات
من التصنيفات التي تلقى رواجا لدى دارسي المياه البحيرية تلك التي اعتمدن على أساس الأملاح الذائبة وعلى أساس حراري وهي مبينة في الجدول التالي اختصارا :
تقسيم أساسه الحرارة تصنيف على أساس الأملاح الذائبة
البحيرات المدارية الحارة: حرارة مياهها موجبة طول أيام السنة بحيرات صودية: تحتوي كميات كبيرة من مركبات الصودا
بحيرات المنطقة المعتدلة: تتدنى درجة حرارة مياهها بالإتجاه نحو الأعماق كما تتغير فصليا بحيرات مالحة سولفاتية: وتنتشر في البيئات الجافة مياهها مكونة من محاليل كبريتية مختلفة طعمها مالح ممزوج بمرارة
البحيرات الباردة القطبية وشبه القطبية: تنخفض درجة مياهها عن اربعة درجات مئوية وتتعرض سطوحها للتجمد بحيرات كلورية : مثل البحيرات السولفاتية تنتشر في البيئات الجافة عامة وتحتوي على العديد من العناصر المنحلة كالمغنسيوم والبوتاسيوم
ملوحة مياه البحيرات
تدعى المياه بالمالحة إذا كانت تحتوي على 2.7 غ في كل لتر ماءو أمثر. و متوسطة الملوحة إذا اشتمل الماء على مقدار غرام واحد إلى 2.7 غ في كل لتر. و يوصف بالعذب إذا احتوى اللتر من الماء على غرام فأقل. لا يخلو الماء الطبيعي من أملاح كما لا يوجد ماء نقي.
اهمية البحار والمحيطات في البيئة :-
وللبحار والمحيطات أهـمية كبيرة في البيئة فهي أكبر من النظم البيئية الطبيعية على الإطلاق وتلعب دوراً أساسياً في دورة المواد البيوجيوكيميائية . وتعمل كخزان ضخم لتخزين غاز ثاني أكسيد الكربون والأوكسجين ، وبذلك تدخل في تنظيم مكونات الغلاف الغازي الذي نتنفس منه وتحافظ على الموازنة الحرارية العالية . وتعد البحار والمحيطات مستودعات ضخمة للعديد من الموارد مثل البترول والغاز الطبيعي والرمال وكثير من الخامات المهمة للإنسان . ومن ناحية أخرى تصل إلى البحار كميات كبيرة ومتنوعة من الملوثات التي تشكل خطراً على هذا النظام البيئي المتكامل . وتشمل هذه المحيطات على تشكيلة هائلة من الكائنات الحية التي تتأثر من ناحية الوفرة والتوزيع بالعوامل المختلفة : الضوء ، المواد المغذية ، درجة الحرارة ، حركة المد والجزر ، التيارات المائية . ويختلف تأثير هذه العوامل من منطقة إلى أخرى ، ويمكن تمييز ثلاث مناطق حيوية ابتداءاً من منطقة الساحل إلى عمق المحيط .
1 ـ منطقة ما بين المد والجزر Intertidal zone :
وهي المنطقة الساحلية التي تمتد بين أعلى نقطة يصل إليها الماء وقت المد وأدنى نقطة يصل إليها الماء وقت الجزر ولذلك فهي تُغمر بالمياه وتتكشف يومياً . وتكون هذه المنطقة غنية بالأوكسجين الذائب والمواد العضوية وتكثر فيها الحيوانات الحفارة التي تقطن مثل السرطانات والقواقع وبعض الرخويات والديدان في الشواطيء الرملية . وفي الشواطيء الصخرية تعيش الكائنات الحية التي تلتصق بالسطوح مثل الطحالب الخضراء والبنية والحمراء والمحار وغيرها . وتكون الإنتاجية البحرية هنا في أوجها مقارنة بالمناطق الحيوية الأخرى .
2 ـ منطقة الجرف القاري Neric zone :
وهي المنطقة المحصورة بين خط الجزر والحرف القاري ، وأقصى عمق تصل إليه هو 180 م فقط . وتتميز الحياة هنا بتنوعها ووفرتها بحيث تعيش فيها معظم أنواع الأسماك . والإنتاجية هنا عالية نسبياً ويرجع ذلك إلى وفرة النترات Nitrate في هذه البيئة من جهة ( مصدر النيتروجين في عملية التركيب الضوئي ) وضحولة مياهها من جهة أخرى مما يسمح لاختراق الأشعة الشمسية لهذه المياه .
3 ـ البيئة المحيطية أو أعالي البحار (Open Sea) :
وتمتد فيما وراء الرصيف القاري وتحتل نحو 90 ٪ من المساحة الكلية للبحار والمحيطات ولكنها تحوي 10 ٪ فقط من الكائنات الحية النباتية والحيوانية . وعلى الرغم من اتساعها إلا أنها غير منتجة نسبياً إذ لا تتوافر فيها المغذيات النباتية ، ولذلك تعد البيئات المحيطة صحاري من الناحية البيولوجية . وبالرغم من كون البيئة المحيطة ذات إنتاجية منخفضة ، إلا أنها تحتوي واحات متناثرة غنية بالحياة البحرية .
وتشكل الهوائم النباتية Phytoplanktons القاعدة الأساسية للسلاسل الغذائية في المحيطات حيث توجد بلايين الأطنان من هذه الكائنات تتغذى عليها الحيوانات الطافية Zooplanktons والتي يتغذى عليها بدورها حيوانات طافية أخرى ومن ثم تستمر السلسلة الغذائية بأسماك صغيرة فأسماك أكبر وهكذا . وتتميز الحيوانات التي تعيش في المناطق المحيطية بالقدرة على السباحة ، وذلك للبحث عن الغذاء كما تشمل الكثير من التكيفات التي تستخدمها في الدفاع عن نفسها أو في الهجوم على فريستها .
وتشكّل نسبة الملوحة في مياه المحيطات حوالي 3.5 ٪ وتكون عبارة عن أملاح صـوديوم ومغنيسـيوم وكالسـيوم على هـيئة كلـوريدات وكـبريتات وبروميدات وبايكربونات . ويشكل ملح الطعام حوالي 80 ٪ من الملح الكلي الذائب في الماء ، ونظراً للتركيز الملحي العالي لماء البحر فقد طورت الكائنات البحرية أجسامها فسيولوجياً لطرح الأملاح الزائدة والحفاظ على الأنسجة وسوائل الجسم بتراكيز ملحية مناسبة . فتقوم بعض الأسماك بطرح الأملاح عبر الخياشيم وتحتفظ أسماك القرش بتراكيز ملحية مشابهة لماء البحر وتمتلك العديد من الزواحف والطيور والثدييات البحرية أجهزة بولية أو غُدية لطرح الأملاح ، فعلى سبيل المثال تقوم السلاحف البحرية والعديد من الطيور البحرية بإفراز أملاح عالية التركيز عن طريق الغدة الدمعية ، أي أنها تفرز دموعاً ملحية .
وتشمل أعمـاق المحيطات الجـرف القاري بمنحدره (Continental Slope) وقدمه القاري (Continental Rise) إضافة إلى الأخاديد البحرية والجبال والسهول .
ويمكن تقسيم البيئة المحيطة إلى ثلاث طبقات :
1 ) المنطقة المضاءة (Euphotic Zone) :
وهي الطبقة العليا من المياه التي تدخلها الأشعة الشمسية بتركيزات كافية لأغراض التمثيل الضوئي ، حيث تجد سلاسل غذائية مائية مكونة من الهوائم النباتية والحيوانية والأسماك الصغيرة مثل سمك الهيرنج والسردين (Sardiens) وهي تعيش بالقرب من سطح المياه . كما نجد أيضاً الأسماك الأكبر مثل سمك التونا (Tuna) وسمك السيف (Sword Fish) التي تتغذى على هذه الأسماك الصغيرة .
2 ) منطقة أعماق البحار (Bathyal Zone :
وتقع تحت الطبقة ( أ ) وهي طبقة مائية أبرد ويصلها الضوء بتركيزات قليلة غير كافية لعملية التمثيل الضوئي .
3 ) منطقة قاع البحار (Bathyal Zone) :
وهي طبقة مائية تقل فيها حركة المياه ويرتفع الضغط المائي عليها وتصل إلى قاع المحيط وبالتالي تكون مظلمة وباردة جداً قريبة من درجة التجمد . وتعيش في هذه المنطقة كائنات حية محللة من البكتيريا وغيرها وأسماك تقتات على النباتات والحيوانات الميتة والفضلات التي تترسب من الأعلى ، كما تقوم هذه الأسماك بالخروج إلى المنطقة السفلى من طبقة (Bathyal) بحثاً عن الغذاء . ويعيش في الطبقتين الثانية والثالثة نحو 1 ٪ من أنواع الأسماك المعروفة التي لا تشكل مصدراً كبيراً بالنسبة للصيادين بسبب صعوبة صيدها . في سنة 1977م تم اكتشاف نظام بيئي على قاع المحيطات بالقرب من فوهات البراكين والتي تخرج منها كميات كبيرة من غاز كبريتيد الهيدروجين . وفي هذه البيئة الحارة والمظلمة تعيش أنواع من البكتيريا الكبريت تحول (H2S) إلى طاقة تعيش عليها (Chemosynthesis) . وتتغذى على هذه المنتجات ديدان كبيرة الحجم وغريبة الشكل ورخويات وأنواع أخرى من الحيوانات .
حيوانات النظام البيئي المائي:
تعيش الحيوانات في كل مياه المحيطات، التي تغطي 70% من سطح الكرة الأرضية. ويُكّون العديد من الحيوانات الصغيرة، مثل مجدافية الأرجل الشبيهة بالروبيان، الجانب الحيواني من العوالق المائية. وهي كتلة من الكائنات الدقيقة، تنجرف مع تيارات المحيطات ومع المد والجزر. وتعيش الحيتان ـ أكبر الحيوانات على الإطلاق ـ في المحيطات. كما تشمل حيوانات المحيطات الكبيرة بقرة البحر والأخطبوط وسمك القرش والسمك اللساع. كما يعيش العديد من الأسماك ذات الألوان الزاهية قرب الشعاب المرجانية، في مياه المحيطات المدارية. وتعيش غالبية الأسماك قرب سواحل القارات، وإن كان بعضها، مثل الأسماك الطائرة، يعيش في أواسط البحار. ويعيش العديد من الحيوانات ذات الأصداف، مثل المحار الملزمي البحري والحيوانات ذات الأشواك مثل قنافذ البحر، في قيعان المحيطات.
النباتات المائية الوحيدة هي الأشنات وحشيشة الكبد إلى جانب العلقات الصلبة العرضية التي تتعلق عند السطح .
وتظهر بعض الحيوانات عندما يصبح الجدول الجبلي أعرض قليلاً وجميعها تتكيف مع الحياة في هذا الماء البارد الفقاعي .
ومن بين هذه الحيوانات تلك التي تعيش في صدوع الصخور مثل قريدس المياه العذبة Gammarus وبعضها مسطح ذو مخالب أو ممصات يلتصق بواسطتها بالصخور والحجارة مثل حوراء ذبابة الأحجار وذبابة الزعرور ذات المخالب . بينما يستخدم البطلينوس والعلقة ممصاتها .
أما الأسماك فهي قوية في سباحتها مثل التروتو ( السلمون المرقط ) واللوتس الحجري ( سمك نهري من الشبابيط) جمع شبوط- فهي تستطيع التوجه في التيار المائي . قريدس المياه العذبة وعندما يأخذ الجدول طريقة خارج سطح الجبل يصبح أعرض وأبطأ وأغنى في المعادن التي يحصل عليها من الأرض على جانبيه .
وتزداد الحياة النباتية ويغطي الغرين بالرمل والطين القاع بحيث آن الحياة الحيوانية تشتمل على الأشكال الحجرية مثل الديدان المختلفة والرخويات .
وتشكل الأعداد النباتية المتزايدة بيوتاً للعديد من الحشرات ويرقاتها مثل الذباب المائي وذباب الزعرور وغيرها من الخنافس أما الحياة السمكية فهي أغنى بسمك المنوه ( سمك غير ) والانقليس وصغار سمك السلمون وتتعدد هنا الطيور التي تتغذى بالحشرات على فاف النهر وحتى في الماء .
ونجد الطائر الغطاس يمشي على القاع وعندما يصل النهر إلى الأراضي المستوية يجري بسلاسة أكبر حيث يصب في بحيرات أو البحرهناك ضروب مختلفة كثيرة من قريدس المياه العذبة نوع معروف في مياه أوروبا وكغيره من الضروب فهو يسبح على جانبه بين الحشائش والأحجار باحثاً عن الطعام . وهذه هي المنطقة الأكثر ازدحاماً بالحياة النباتية والحيوانية .
وتندفع الأعشاب الشريطية والهدابية إلى حافة النهر والبحيرات وتشكل مواطناً للحشرات والطيور مثل الكراكي والفرخ ( سمك نهري ) .
وأخيراً تعيش على ضفاف الأنهار الثدييات متضمنة فأر الحقل وثعلب الماء والزبانة ( من القوارض ) وفي المناطق المدارية ينمو الدغل الكثيف عند حافة المياه التي تصبح وسيلة سهلة لحركات الحيوانات أكثر منها في النباتات الكثيفة .ولهذا قد توجد حيوانات أكبر مثل التابير ( حيوان أمريكي استوائي ) والكيمان والفيل والغزال .
أما في أوراسيا فان الثدييات والزواحف فهي أصغر وتشكل الطيور جزءاً مثيراً من الحياة الطبيعية مثل مالك الحزين والغطاس والبط والرخراف ( يصطاد الأسماك ) التي تعبر المياه بحثاً عن الطعام .
وتختلف البحيرات في حياتها الحيوانية معتمدة على عمر البحيرة وعلى الأرض التي توجد فيها.فالبحيرات الجديدة ذات قاع حجري وفيها بعض المعادن وقليل من النباتات والحيوانات أما البحيرات الأقدم فهي غرينية جزئياً وتعج بالحياة التي تكيف مع مياه تلك المنطقة ولهذا فان البحيرات الأفريقية تجذب إليها الفرس والغزال والنحام ( طائر مائي طويل العنق والرجلين ) بأعداد كبيرة وغيرها من الحيوانات الصيادة التي تلازمها كاللواحم .
وحيث يكون سطح المياه عالياً قليل التصريف توجد السبخات والمستنقعات مع كثير من البردي والأعشاب وهناك الحيواناتالتي تعيش جميعها على الحشرات والطيور الوفيرة مثل الهازجة ( طائر مغرد ) والضفادع وسلحفاة المياه العذبة ( الرّقْ ) .
العوامل التي تؤثر في التوزيع الجغرافي للأحياء البحرية :
على الرغم من أن المسطح المائي يمثل سطح متجانس تقريباً تبقى عدة عوامل لها :
1 ـ االتيارات البحرية :
إن الأسباب الرئيسية لحركة المياه في البحار والمحيطات ترجع إلى :
1 ـ التسخين غير المتساوي .
2 ـ الرياح وهي نتجت بحد ذاتها من التسخين غير المتساوي التي تعمل على سطح الماء .
3 ـ احتواء المحيطات كتل اليابسة وبسبب تدخل كتل اليابسة فلا تستطيع التيارات البحرية تجري لمسافة طويلة وحول العالم فيما عدا المنطقة القطبية الجنوبية .
وهناك نظامين أساسيين يجب أن يُركبان ، أحدهما فوق الآخر وهما : النظام الذي ينتج مباشرة من خلال تسخين غير متساوٍ في الوقت الذي تسخن فيه المياه عند خطوط العرض القريبة من خط الاستواء . فتصبح أقل كثافة وتنتشر فوق السطح صوب القطبي الجنوبي والشمالي وتبرد هذه المياه أثناء انجرافها صوب القطبين وتغور في نهاية المطاف وبهذه الطريقة تتكون خلية حمل حراري عملاقة .
بينما تتدفق المياه السطحية التي تغور عند القطبين صوب خط الاستواء على طول السطح ، إضافة على هذا التدفق الأساسي صوب القطب تنتج الرياح السطحية بالاتحاد مع وضع الكتل اليابسة نظاماً مختلفاً وتكون التيارات السطحية نتاجاً لهذين الدفقين وبما أن التأثير الأعظم يعود لحد بعيد إلى الرياح .
وعندما تتعامل الكتل المائية المختلفة الخصائص مثل الحرارة والملوحة تحدث اضطرابات في الغلاف الجوي بين كتلتين هوائيتين مختلفتين ، مما يخلق جبهة هوائية لها نتائج كثيرة . كذلك يحصل في المسطحات المائية . فتصعد المياه الحارة وتنزل المياه الباردة مما يؤدي إلى حدوث دوامات تنتج مناطق ذات وفرة بالحياة النباتية والتي جلبتها التيارات وصبتها في هذه المنطقة . أي تصبح منطقة تجمع لأنواع مختلفة وهكذا تجذب الحيوانات الأكبر للحصول على الغذاء لذلك أصبحت مصائد هامة للأسماك .
الضوء :
لقد ركزنا على الضوء عندما تكلمنا عن عناصر المناخ في الفصول السابقة ، تأخذ المنطقة الاستوائية أكثر كمية للضوء من غيرها بسبب تعامد الشمس عندما تتحرك ظاهرياً إلى خط 23 شمالاً وجنوباً . لذلك تكتسب هذه المنطقة أكثر كمية من الضوء وهو يخترق أكثر الأعماق ضمن حدود هذه المنطقة وذلك أصبحت المنطقة ذات تركز أحيائي عالي .
3 ـ درجة الحرارة :
تتأثر درجة الحرارة في الماء باختلاف الأعماق والموقع بالنسبة لدوائر العرض لذلك فالمناطق التي تسقط أشعة الشمس عليها عمودياً تأخذ حرارة أكثر وهذا ما يحدث في المناطق الواقعة بين المدارين . وتقل النسبة كلما ابتعدنا نحو الشمال والجنوب باتجاه القطبين . وهذا التباين يؤثر في التوزيع للأحياء . كما انه يؤثر على تكاثر الأحياء . فالدفء ينشط هذه العملية فيزداد النمو في المناطق الحارة . يتحدد وجود الكائنات إلى انتمائها إلى مناخها القديم . لذلك كانت الشعاب المرجانية تعيش ضمن دائرة عرض 30 شمالاً وجنوباً بإستثناءات بسيطة في مناطق قطبية ويرجع هذا إلى انتمائها لمناخ حار مع درجة التغيرات التكيفية خلال الفترة التي مرت عليها .
إن التغيرات الفصلية على مدار السنة بسبب اختلاف درجات الحرارة في المياه يؤثر على توزيع الأحياء وتكاثرها . ففصل الربيع بالمناطق المعتدلة سواء كانت شمال الكرة أو جنوبها هو موعد تجدد مياه البحر حيث ينتشر الدفء . فتبدأ النباتات البحرية في التكاثر بسرعة وتعطي مساحات واسعة من الدياتومات والبلانكتون النباتي وهذا يؤدي إلى تكاثر البلانكتون الحيواني وهذه الأخيرة تجلب الأحياء التي تتغذى عليها . ويصعد بيوض وأفراخ هذه الكائنات إلى الأعلى حتى تقضي فترة حياتها الأولى .
وبسبب تجانس المسطح المائي أصبحت حيوانات القاع تعيش في ظروف مشابهة من حيث الضوء ودرجة الحرارة . وتحصل على غذائها مما يسقط من كائنات أعلى منها . لذلك تتشابه الحيوانات في كافة أنحاء العالم المائي .
2 ـ بيئة المياه العذبة Limnological Ecosystem :
تحتل المسطحات المائية العذبة قسماً بسيطاً من الغلاف المائي وتكون غالباً ذات مساحات قليلة ، لذا يكون ارتباطها وثيقاً مع المساحات الكبيرة من اليابسة التي تحيط بها ( يوجد 3 ٪ فقط مياه عذبة في العالم ) . وتعد المسطحات المائية العذبة إلى حد ما نظم بيئية تابعة للنظم البرية بالرغم من وجود حدود واضحة لهذه النظم المائية وهي توجد على عدة أشكال منها
» استخدام طريقة العروض العملية في تدريس العلوم
» Ten ways to improve Education
» مقتطفات من تصميم وحدة الإحصاء في الرياضيات
» تدريس مقرر تقنية المعلومات والاتصالات
» تدريس مقرر تقنية المعلومات والاتصالات
» الواجبات خلال الترم 5
» الواجبات خلال الترم4
» الواجبات خلال الترم3