الأنظمة البيئية المائية
تضم البيئة المائية الأنظمة البيئية البحرية والأنظمة البيئية للمياه العذبة ، اللتين تتميزان بخصائص فيزيائية وكيميائية تساعد على التنوع الكبير للكائنات الحية فيهما .
العوامل المؤثرة في الأنظمة البيئية المائية
تتأثر الأنظمة البيئية المائية بعدد من العوامل الحيوية والعوامل غير الحيوية
العوامل الحيوية :
تعد العوالق أحد أهم الكائنات الحية التي تيعيش في البيئات المائية ، فالعوالق النباتية (مثل : الدياتومات ، السوطيات الدوراة ، الطحالب الخضراء )
تشكل قاعدة أي هرم بيئي في الأنظمة البيئية المائية فهي تثبت ثاني أكسيد الكربون وتنتج الغذاء والأكسجين فتسهم في المحافظة على توازن نسبة الأكسجين وثاني أكسيد الكربون وتمثل العوالق الحيوانية المستهلكات الأولى (مثل مجدافيات الأرجل Copepod وبرغوث الماء Daphnia التي تنقل الطاقة للمستهلكات الأخرى في السلاسل والشبكات
الغذائية في حين تعد بعض أنواع البكتيريا والفطريات والديدان من المحللات التي تزود العميقة بالمواد العضوية والمواد غير العضوية الناتجة من تحلل أجسام الكائنات الحية وفضلاتها
العوامل غير الحيوية
درجة الحرارة
تختلف درجات الحرارة في الأنظمة البيئية تبعاً لموقعها الجغرافي ، وعمق مياها ، فصول السنة
الملوحة
درسة سابقاً في مبحث علوم الأرض والبيئة أن الملوحة هي مجموع تراكيز الأملاح الذائبة في الماء وأنها تتأُثر بعوامل عدة
وتتميز البحار بنسبة ملوحة مرتفعة تصل الى 36 ppt (ppt = جزء من الألف) بينما تمتاز المياه العذبة بنسبة ملوحة متدنية تصل الى 0.5ppt .
تكيفت الكائنات الحية البحرية بنسبة ملوحة متدنية للعيش في مياه البحر بالمحافظة على تركيز الأملاح في أجسامها بحيث يكون أقل منه في البيئة المحيطة عن طريق إخراج الماء باستمرار من خياشيمها وجلدها وضخ الكلى في كل منها كثيراً من الماء مع الأملاح .
فمثلاً : تتخلص الأسماك من فائض الأملاح لديها بالنقل النشط عن طريق خياشمها .
غير أن انصهار الجبال الجليدية في المناطق القطبية بسبب ظاهرة الاحترار العالمي التي سأدرسها لاحقاً أدى الى انخفاض نسبة ملوحة مياه البحر ، ما أثر في قدرة الكائنات البحرية على ضبط الاتزان المائي في أجسامها وفي بقائها.
الغازات الذائبة في الماء
الأكسجين :
تعد عمليات البناء الضوئي التي تقوم بها العوالق والنباتات المائية المصدر الرئيس للأكسجين في البيئات المائية غير أن نسبة من غاز الأكسجين تذوب بسبب حركة الرياح واختلاط هذا الغاز بطبقة الماء السطحية
ثاني أكسيد الكربون :
يقل تركيز غاز ثاني أكسيد الكربون في الطبقات القريبة من سطح الماء بسبب ارتفاع معدلات عمليات البناء الضوئي .
يؤدي ارتفاع تركيز هذا الغاز في البيئات المائية أكثر حموضة (انخفاض الرقم الهيدروجيني للماء (pH) وهو ما أدى الى ذوبان الهياكل الصلبة للكائنات الحية التي تتكون من كربونات الكالسيوم (CaCO3) مثل
1- المرجان 2- المحار
النيتروجين :
يثبت غاز النيتروجين عن طريق البكتيريا الخضراء المزرقة وكذلك عن طريق نوع من السرخسيات المائية مثل نبات أزولا الذي يرتبط بعلاقة تقايض مع نوع من البكتيريا الخضراء المزرقة التي تعيش في أوراق النبات الخارجية وتثبيت النتيروجين فتستفيد منه المنتجات في بناء المركبات العضوية المهمة لذا يعد هذا الغاز عاملاً محدداً في البيئات المائية بالرغم من وفرته في الغلاف الجوي.
المناطق الرئيسة في البيئة البحرية
تمثل الأنظمة البيئية البحرية ما نسبته 96.5% من مجمل المسطحات المائية .
قد صنف العلماء البيئة البحرية الى مناطق تبعاً لمعايير عدة :
الانقلاب الفصلي المائي في البيئات البحرية
تحدث ظاهرة الانقلاب الفصلي للماء
في البيئات المائية وفيها يخلط الماء في فصلي الربيع والخريف نتيجة تغير درجات الحرارة الناجم عن تغير الفصول لذا تعد هذه الظاهرة مهمة لبقاء الكائنات الحية المائية في الأعماق المختلفة للبحار والمحيطات
الانقلاب الفصلي المائي في البيئات البحرية
تحدث ظاهرة الانقلاب الفصلي للماء
في البيئات المائية وفيها يخلط الماء في فصلي الربيع والخريف نتيجة تغير درجات الحرارة الناجم عن تغير الفصول لذا تعد هذه الظاهرة مهمة لبقاء الكائنات الحية المائية في الأعماق المختلفة للبحار والمحيطات
المناطق البيئية في الأنظمة البيئية البحرية
تتوزع الكائنات الحية في الأنظمة البيئية البحرية على مناطق بيئية عدة منها : منطقة المد ، المنطقة الضحلة ، منطقة المياه المفتوحة ، منطقة القاع .
خصائص الأنظمة البيئية للمياه العذبة وأنواعها :
تمثل الأنظمة البيئية للمياه العذبة ما نسبته 3.5% من الأنظمة البيئية المائية . وهي تتوزع بين الأنهار الجليدية والغطاء الجليدي والمياه الجوفية والمياه العذبة السطحية وغيرها .
تصنف الأنظمة البيئية للمياه العذبة الى ثلاث أنواع يبينها
الأنظمة البيئية للمياه العذبة الجارية
تشمل المياه العذبة الجارية كلاً من الأنهار والجداول والسيول وفيها يصنف النظام البيئي الى ثلاث مناطق تبعاً لاتجاه حركة الماء .
وهذه المناطق هي : منطقة المنبع والمنطقة الانتقالية ومنطقة السهل الفيضي
الأنظمة البيئية للمياه العذبة الراكدة :
تعد البحيرات والبرك من اكثر مصادر المياه العذبة الراكدة شيوعاً .
فيها يصنف النظام البيئي الى مناطق عدة
الأنظمة البيئية للأراضي الرطبة :
الأراضي الرطبة : المساحات التي تغمر المياه ترتبها أو تملأ الفراغات بين حبيباتها حتى سطح التربة أو قريباً من السطح طوال العام أو معظمه
الرخاخ :
تنشأ هذه المنطقة عندما يبدأ نمو نبات حزازي من جنس سفاغنوم على حواف بحيرة واستمراره في النمو ببطء حتى يملأ البحيرة كلها ، وقد ينمو السفاغنوم على الارض .
عند جفاف هذا النبات فإنه يمنع تبخر مياه الأمطار المحتجزة في التربة التي تعد مصدر المياه فيها .
تمتاز منطقة الرخاخ بأنها بيئة فقيرة بالمغذيات وبمياهها ذات الرقم الهيدروجيني pH المنخفض (pH=3-5) وبتربتها المشبعة بالماء لذا فإن عدداً قليلاً من الأنواع النباتية والحيوانية تتكيف للعيش فيها .
من اشهر هذه الانواع : نباتات الآكلة اللحوم .
تسهم هذه المنطقة في الحد من حدوث الفيضانات باحتجازها مياه الامطار في الاراضي المغطاة بالحزازيات وتسهم ايضاً في الحد من تغير المناخ بخزنها الكربون في ترسبات الحزازيات .
الفينات :
تمتاز هذه المنطقة بأر اضيها المنخفضة الر طبة التي تنمو فيهاالحزازيات، وترشح إليها المعادن والمغذيات من التربة المحيطة، وبمياهها التي من مصادرها المياه الجوفية، وتمتاز أيضا بأنها موطن لعدد من النباتات، مثل الأعشاب، علما بأن استمرار نمو الحزازيات وتراكم الخث فيها يتسبب في ارتفاع مستوى الأرض؛ ما يمنع وصول المياه إليها من المصادر المحيطة، ثم تتحول إلى رخاخ بمرور الزمن.
الأهوار :
تمتاز هذه المنطقة باراضيها الرطبة التي تنمو فيها النباتات العشبية، ويغمرها الماء من المسطحات المائية القريبة مثل ضفاف الأنهار، أو من المياه الجوفية غالبا. وهي تعد بيئة غنية بالمغذيات، وكذلك تمتاز بتربتها الرملية أو الطينية ما يجعلها موطنا للعديد.
من النباتات، مثل: زنابق الماء، والقصب، والخيزران، والبردي.
وبعض الحيوانات، مثل: مالك الحزين، والقنادس، وجرذان المسك .
تسهم الأهوار في تجديد مصادر المياه الجوفية، وتحد من حدوث الفيضانات.
المستنقعات
تمتاز هذه المنطقة بأراضيها الر طبة التي تنتشر فيها الأشجار على طول ضفاف الأنهار ذات التدفق البطيء، وبتربتها المشبعة بالماء، وبمياهها الغنية بالمادة العضوية، ومن أهم الأشجار التي تنمو فيها: القيقب، والسرو.
تعد المستنقعات مو طنا لعدد من الحيوانات، مثل: الطيور، واللافقاريات، والتماسي.
الأنظمة البيئية في مصبات الأنهار
تمثل مصبات الأنهار المنطقة الانتقالية التي تلتقي فيها مياه الأنهار العذبة بمياه فيها .
ما ان تتبخر المياه حتى تظل الأملاح على حالها
وتكون مغطاة بطبقة عضوية سطحية يطلق عليها اسم الخث
الخث : طبقة قليلة التشبع بغاز الأكسجين ، وتنمو فيها بكتيريا تستمد الطاقة عن طريق أكسدة كبريتيد الهيدروجين
ما يسبب انتشار رائحة فيها تشبه رائحة البيض الفاسد
تختلف الشبكات الغذائية في مصبات الأنهار عنها في بقية الأنظمة البيئية من حيث المنتجات؛ فهي لا تعد غذاء للمستهلكات الأولى، خلافا لمادتها العضوية التي تنزل إلى الأسفل بعد موتها، وتمثل غذاء للمحار والديدان والإسفنج. تعد مصبات الأنهار أنظمة بيئية مهمة اقتصاديا؛ إذ تنمو فيها أعداد كبيرة من الأسماك والقشريات، وتقصدها بعض أنواع طيور الماء لبناء الأعشاش، والحصول على الغذاء والراحة في أثناء مواسم هجرتها. وتبدو هذه المصبات أشبه بمصاف ضخمة؛ إذ إنها تحتجز الرسوبيات والملوثات، وتمنع وصولها إلى المحيطات.
المحافظة على الأنظمة البيئية للمياه العذبة :
تعد الأنظمة البيئية للمياه العذبة مهمة لبقاء الإنسان؛ فهي توفر المياه اللازمة للشرب والزراعة وغيرها، وهي موطن لكثير الكائنات الحية المتنوعة. ولكن قد تؤدي الأنشطة البشرية
(مثل: فرط استغلال الكائنات الحية، والأنشطة الصناعية، واستخدام المبيدات الحشرية) إلى الإضرار بهذه الأنظمة،
وللمحافظة على هذه الأنظمة واستدامتها لا بد من اتخاذ عدة إجراءات.
ولتعرف بعض منها
