الأنظمة البيئية المائية

2-3 الأنظمة البيئية المائية

Aquatic Ecosystems

الأهداف

• تحدد العوامل اللاحيوية الرئيسة المحددة للأنظمة البيئية المائية.
• تميز أن الأنظمة البيئية المائية توصف بعمق الماء وتدفقه.
• تتعرف الأنظمة البيئية المائية الانتقالية وأهميتها.
• تفرق بين مناطق الأنظمة البيئية البحرية.

مراجعة المفردات

الملوحة: مقياس كمية الملح في الماء.

المفردات الجديدة

الرسوبيات
منطقة الشاطئ
المنطقة المضيئة
العوالق
المنطقة العميقة
الأراضي الرطبة
مصب النهر
منطقة المد والجزر
المنطقة الضوئية
المنطقة المظلمة
منطقة قاع المحيط
منطقة اللجة

الفكرة الرئيسة

يعتمد تصنيف الأنظمة البيئية المائية على العوامل اللاحيوية، ومنها: تدفق الماء وعمقه، والبعد عن الشاطئ، والملوحة، ودوائر العرض.

الربط مع واقع الحياة

انظر إلى جسم مائي، أي كمية من الماء، قريب إلى منطقة سكنك إن وجد. ما صفاته؟ وكم يبلغ عمقه؟ وهل هو ماء عذب أم مالح؟ لقد شكلت الأجسام المائية لقرون طويلة ركيزة أساسية في حضارات العالم.

الماء على الأرض

The Water on Earth

عندما تفكر في الماء على الأرض قد تعود بذاكرتك إلى درس الجغرافيا؛ حيث طلب إليك تحديد مواقع المحيطات والبحار على الأرض.

ولربما سمعت أيضًا عن أجسام مائية كبيرة مثل نهر الأمازون أو البحر الأحمر أو الخليج العربي.

إن الكرة الأرضية تبدو من الفضاء زرقاء اللون؛ لأن معظمها مغطى بالماء. ويدرك علماء البيئة أهمية الماء للمجتمعات الحيوية.

وفي هذا القسم ستتعلم الأنظمة المائية العذبة والانتقالية والبحرية، وتدرس العوامل اللاحيوية التي تؤثر في هذه الأنظمة.

الأنظمة البيئية للمياه العذبة

Freshwater Ecosystems

تضم أنظمة المياه العذبة البيئية الرئيسة البرك والبحيرات والجداول والأنهار والأراضي الرطبة.

وقد مكن الله النباتات والحيوانات أن تتكيف في هذه الأنظمة البيئية؛ حيث التركيز القليل من الأملاح في هذه المياه العذبة. ولهذا فهي غير قادرة على العيش في مناطق ذات تركيز عالٍ من الأملاح.

وتشكل المياه العذبة 2.5% تقريبًا من كمية الماء الإجمالية على الكرة الأرضية، وهذا ما يوضحه القطاع الدائري يسار الشكل 2-19.

ويبين الجانب الأيمن من الشكل أن هذه النسبة، 2.5%، تقسم إلى:

• 68.9% موجودة في الجبال الجليدية «الجليديات».
• 30.8% مياه جوفية.
• 0.3% فقط موجودة في البحيرات والبرك والأنهار والجداول والأراضي الرطبة.

ومن المثير للاهتمام أن تعرف أن معظم الأنواع تعيش في 0.3% فقط من المياه العذبة.

الشكل 2-19

معظم مياه الكرة الأرضية مالحة، وتزودنا الجبال الجليدية بمعظم المياه العذبة.

الماء على الأرض

• ماء مالح: 97.5%.
• ماء عذب: 2.5%.

الماء العذب

• جبال جليدية: 68.9%.
• مياه جوفية: 30.8%.
• الأنهار والبحيرات: 0.3%.

اسم الصورة المستخرجة:
`01_الماء_على_الأرض_وتوزيع_المياه.png`

---

الأنهار والجداول

Rivers and Streams

يتدفق الماء في الأنهار والجداول في اتجاه واحد، ابتداءً من مصدر الماء «منبع الماء»، وينتقل في اتجاه مصب النهر؛ حيث تصب المياه في جسم مائي أكبر، الشكل 2-20.

وقد يبدأ تشكل الأنهار والجداول من ينابيع تحت سطح الأرض أو من ذوبان الثلوج.

ويحدد مقدار ميل المنطقة اتجاه تدفق الماء وسرعته، فعندما يكون الميل حادًّا يتدفق الماء بسرعة حاملًا معه الكثير من الرسوبيات التي ينقلها.

والرسوبيات sediments مواد ينقلها الماء أو الرياح أو الأنهار الجليدية.

وعندما يستوي ميل المنطقة تتناقص سرعة الماء المتدفق، وتتراكم الرسوبيات في صورة طمي «غرين» وطين ورمل.

وتتغير خصائص الأنهار والجداول خلال رحلتها من المنبع حتى المصب.

إن التفاعل بين الماء والرياح يحرك المياه السطحية، مما يضيف كمية من الأكسجين إلى الماء.

كما أن التفاعل بين الماء واليابسة ينتج عنه التعرية، وتوفير المواد المغذية، وتغيير مجرى الأنهار أو الجداول.

إن التيارات وجريان الماء السريع في الأنهار والجداول تمنع تراكم الكثير من المواد العضوية والرسوبيات، ولهذا السبب يعيش القليل من الأنواع الحية في المياه السريعة الحركة، كما في الشكل 2-21.

ومن الخصائص المهمة لأشكال الحياة كافة في الأنهار والجداول القدرة على مقاومة تيارات الماء المستمرة.

فالنباتات التي تستطيع تثبيت جذورها في قاع النهر شائعة في المناطق التي تقلل فيها الصخور من حركة الماء، فتجعلها بطيئة.

وتختبئ الأسماك الصغيرة بين هذه النباتات، وتتغذى على مخلوقات مجهرية دقيقة جرفها التيار، وعلى يرقات الحشرات المائية.

وفي المياه البطيئة الجريان تشكل يرقات الحشرات المصدر الأساسي لغذاء العديد من أسماك الأنقليس eel والسمكة القط والسلمون المرقط trout.

وتوجد أحيانًا مخلوقات حية أخرى، ومنها السلطعونات والديدان، في المياه الهادئة.

ومن الحيوانات التي تعيش في المياه البطيئة الجريان السمندل والضفادع.

فسبحان القائل:

﴿قَالَ رَبُّنَا الَّذِي أَعْطَى كُلَّ شَيْءٍ خَلْقَهُ ثُمَّ هَدَى﴾.

ماذا قرأت؟

صف العوامل اللاحيوية الرئيسة التي تحدد خصائص الأنهار والجداول.

علمية

هل تختلف استجابة مناطق المياه العذبة الحيوية للمطر الحمضي؟

ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية.

الشكل 2-20

تمتاز الجداول المائية الجبلية بالماء البارد والصافي الذي يحوي تركيزًا عاليًا من الأكسجين الداعم لنمو يرقات العديد من الحشرات التي تتغذى عليها أسماك المياه الباردة.

ويزداد عرض الأنهار وعمقها، وتقل سرعة تدفقها عند مصب النهر الذي ينقسم عنده العديد من الأنهار إلى قنوات متعددة؛ حيث تتكون الأراضي الرطبة أو المصبات.

وتظهر في الشكل:

• مصدر «منبع الماء».
• نهر.
• بحيرة.
• المصب.
• منطقة المصب.

الشكل 2-21

الجريان السريع لماء الجداول والأنهار لا يسمح للعديد من النباتات بتثبيت جذورها في التربة، أو للأنواع الحية الأخرى بالعيش في هذه المياه.

اسم الصورة المستخرجة:
`02_الأنهار_والجداول_من_المنبع_إلى_المصب.png`

---

البحيرات والبرك

Lakes and Ponds

يسمى الجسم المائي المستقر «الراكد» والمحصور في اليابسة بحيرة أو بركة.

وقد يكون هذا المسطح المائي صغيرًا، لا تتجاوز مساحته بضعة أمتار مربعة، أو كبيرًا يصل إلى آلاف الأمتار المربعة.

وبعض البرك قد تمتلئ بالماء في الشتاء لأسابيع أو أشهر فقط خلال السنة، في حين يعود عمر بعض البحيرات إلى آلاف السنين.

ويوضح الشكل 2-22 كيف تتغير درجة حرارة البرك والبحيرات في المناطق المعتدلة مع تغير الفصول.

تكون درجة الحرارة في معظم ماء البركة أو البحيرة في الشتاء هي نفسها.

أما في الصيف فيرتفع الماء الأكثر دفئًا إلى أعلى؛ لأنه أقل كثافة من الماء البارد الموجود في الأسفل.

وعندما تنخفض درجة الحرارة في الخريف أو ترتفع في الربيع يحدث انقلاب في الماء؛ إذ تمتزج طبقات الماء العلوية مع السفلية.

وغالبًا ما يكون ذلك بفعل الرياح، فينتج عن ذلك تجانس في درجة حرارة المياه.

وهذا الاختلاط يؤدي إلى دوران الأكسجين، وكذلك نقل المواد المغذية من القاع إلى السطح.

ويطلق المصطلح قليل التغذي Oligotrophic على البحيرات والبرك الفقيرة بالمواد المغذية.

وتوجد في الجبال العالية، وتحوي القليل من النباتات والحيوانات التي تعيش على الكمية القليلة من المواد العضوية والمواد المغذية.

أما البرك الغنية بالمواد المغذية فتسمى حقيقية التغذي Eutrophic.

وتوجد عادة على ارتفاعات منخفضة، ويعيش في هذه البرك العديد من الأنواع النباتية والحيوانية نتيجة توافر المواد العضوية والمواد المغذية الأخرى، التي يتوافر بعضها نتيجة الأنشطة الزراعية.

وتقسم البرك والبحيرات إلى ثلاث مناطق بناءً على كمية ضوء الشمس التي تنفذ من خلال سطح الماء.

فالمنطقة القريبة من الساحل تسمى منطقة الشاطئ littoral zone، ويكون الماء فيها ضحلًا، مما يسمح لضوء الشمس بالوصول إلى القاع.

وتعيش في هذه المياه العديد من المخلوقات الحية المنتجة، ومنها النباتات المائية والطحالب.

الشكل 2-22

تختلف درجة حرارة البرك والبحيرات بحسب الفصول.

ففي الربيع والخريف يصل الأكسجين إلى الماء العميق نتيجة الاختلاط بالمياه السطحية، كما يؤدي أيضًا إلى وصول المواد غير العضوية إلى المياه السطحية من المياه العميقة.

طبقات الماء في الصيف

• الطبقة العليا: 24-25°C.
• الطبقة الوسطى: 13-18°C.
• الطبقة السفلى: 5-8°C.

طبقات الماء في الشتاء

• قرب السطح المتجمد: 2-3°C.
• معظم ماء البحيرة: 4°C.

ويعرض الشكل كذلك:

• الانقلاب الربيعي.
• الانقلاب الخريفي.
• تأثير الرياح في خلط طبقات الماء.

قارن: بين أنواع الحياة الموجودة في البحيرات الضحلة في المنطقة الاستوائية والمنطقة المدارية.

اسم الصورة المستخرجة:
`03_تغير_طبقات_مياه_البحيرات_خلال_الفصول.png`

أصل الكلمة

حقيقي التغذية / قليل التغذية

Eutrophic / Oligotrophic

من اليونانية:

• eu تعني جيدًا أو حقيقيًّا.
• Oligo تعني قليلًا.
• Trophic تعني يغذي.

---

إن توافر الضوء والمنتجات يجعل من منطقة الشاطئ منطقة ذات معدل بناء ضوئي مرتفع، يعيش فيها العديد من المستهلكات، ومنها الضفادع والسلاحف والديدان والقشريات ويرقات الحشرات والأسماك.

المنطقة المضيئة

Limnetic Zone

منطقة المياه المفتوحة التي يصلها ضوء الشمس، وتسودها العوالق planktons.

والعوالق مخلوقات حية تطفو بحرية، ذاتية التغذي، تعتمد على عملية البناء الضوئي في إنتاج غذائها، وتعيش في المياه العذبة أو البحرية المالحة.

ويعيش العديد من أسماك المياه العذبة في المنطقة المضيئة لكثرة توافر غذائها، ومنه العوالق.

وهناك كمية بسيطة من الضوء تخترق المنطقة المضيئة وتصل إلى المنطقة العميقة profundal zone، التي تشكل أعمق المناطق في البحيرات الضخمة.

وهي أكثر برودة، ومحتواها من الأكسجين أقل من المنطقتين السابقتين، مما يجعل عدد الأنواع الحية التي تستطيع العيش فيها محدودًا.

ويوضح الشكل 2-23 المناطق الثلاث للبرك والبحيرات والتنوع الحيوي فيها.

الشكل 2-23

يوجد معظم التنوع الحيوي للبحيرات في منطقة الشاطئ والمنطقة المضيئة.

ويعتمد العديد من الأنواع الحية التي تعيش في القاع في غذائها على المواد المغذية التي تنتقل من أعلى إلى أسفل.

وتظهر في الشكل:

• منطقة الشاطئ.
• المنطقة المضيئة.
• المنطقة العميقة.
• أسماك.
• مخلوقات حية تعيش في القاع.

اسم الصورة المستخرجة:
`04_مناطق_البحيرات_والبرك.png`

تجربة 2-2

إعداد مناقشة علمية

هل سيحدث اختلال في البيئة؟

من التحديات الكبيرة التي نواجهها، حيث إننا من أنواع المخلوقات الحية، التوازن بين احتياجات سكان العالم المتزايدة والمتزامنة مع احتياجات الحياة البرية ونوعية البيئة العالمية.

تخيل المشهد الآتي:

يدرس محافظ المنطقة مشروعًا لبناء طريق عبر بركة محلية وأرض رطبة.

هذه الطريق ستتيح العبور إلى مناطق العمل، وتساعد على تطور الاقتصاد في مدينة تتدهور اقتصاديًّا، ويتطلب هذا تجفيف البركة والمناطق الرطبة المحيطة بها.

ويشجع كثير من المواطنين هذا المشروع، في حين يعارضه كثيرون أيضًا، فكيف يمكن أن نصل إلى حل معقول؟

خطوات العمل

• اعمل جدول مقارنة تدرج فيه إيجابيات المشروع وسلبياته.
• حدد إيجابيات تجفيف البركة لبناء الطريق، أو صرف النظر عن بناء الطريق والمحافظة على البركة، أو بناء الطريق في مكان آخر.

التحليل

• صمم خطة تعزز موقفك من المشروع. ما الخطوات التي يمكن أن تقوم بها لتحقيق هذا الهدف؟ كن مستعدًا لعرض خطتك وللدفاع عنها أمام بقية الصف.
• التفكير الناقد: لماذا يكون اتخاذ القرارات المتعلقة بالبيئة صعبًا دائمًا؟

---

الأنظمة البيئية المائية الانتقالية

Transitional Aquatic Ecosystems

إن الأنظمة البيئية المائية في العديد من المناطق لا تظهر على هيئة جداول أو برك أو حتى محيطات، بل تكون مزيجًا من اثنتين أو أكثر من البيئات المختلفة.

ويسمي علماء البيئة هذه المناطق الأنظمة البيئية المائية الانتقالية؛ حيث تختلط مع اليابسة، أو يمتزج الماء المالح بالماء العذب.

وتشكل المصبات والأراضي الرطبة أمثلة شائعة على هذه الأنظمة.

الأراضي الرطبة Wetlands

السبخات والمستنقعات بأشكالها المتنوعة أراضٍ مشبعة بالماء، تساعد على نمو النباتات المائية، وتسمى جميعها الأراضي الرطبة wetlands.

وكما في الشكل 2-24، فالأراضي الرطبة مناطق إسفنجية تضم نباتات متعفنة تدعم وجود العديد من المخلوقات الحية.

وتضم المناطق الرطبة تنوعًا كبيرًا من المخلوقات الحية.

فهناك العديد من البرمائيات والزواحف والطيور، ومنها البط ومالك الحزين، والثدييات كالراكون.

ومن الأنواع النباتية التي تنمو في ظروف رطبة ومبللة:

• الطحلب البطي duckweed.
• زنابق الماء pond lilies.
• البردي cattails.
• المنجروف mangrove.
• الصفصاف willow.

الشكل 2-25.

الشكل 2-24

المستنقعات شكل من أشكال الأراضي الرطبة، تمتاز بالرطوبة الكبيرة ووجود المادة النباتية المتعفنة، وتعد الحزازيات من الأنواع السائدة فيها.

الشكل 2-25

الطحلب البطي وأشجار المنجروف من النباتات التي تعيش في الأراضي الرطبة.

اسم الصورة المستخرجة:
`05_الأراضي_الرطبة_ونباتات_المنجروف.png`

المصبات Estuaries

نوع آخر من الأنظمة البيئية المائية الانتقالية، كما في الشكل 2-26.

وتعد من أكثر الأنظمة البيئية تنوعًا، ولا يفوقها في هذا سوى الغابة الاستوائية المطيرة والشعاب المرجانية.

ومن هذه المصبات مصب النهر estuary، وهو نظام بيئي يتكون عندما يختلط ماء النهر العذب أو الجدول بماء المحيط المالح.

والمصبات أماكن انتقالية.

---

الانتقال من الماء العذب إلى الماء المالح، ومن اليابسة إلى البحر، يعيش فيها الكثير من أنواع المخلوقات الحية.

وتعد كل من الطحالب وأعشاب البحر وحشائش السبخات من المنتجات السائدة في هذه المناطق.

وتعتمد العديد من الحيوانات، ومنها أنواع من الديدان المختلفة والمحار وسرطان البحر، على بقايا المواد المغذية بوصفها غذاءً لها.

وتتكون بقايا المواد المغذية من قطع صغيرة من المواد العضوية.

ويمكن أن توجد أشجار المنجروف في المصبات الاستوائية؛ حيث تتكون المستنقعات.

والعديد من أنواع الأسماك واللافقاريات البحرية والروبيان تستخدم المصبات أماكن لرعاية صغارها.

وتعتمد طيور الماء، ومنها البط والوز، على أنظمة المصبات المائية لبناء الأعشاش والتغذي والراحة في أثناء الهجرة.

وتعد السبخات المالحة أنظمة بيئية مائية انتقالية تشبه المصبات.

وتعيش فيها الحشائش التي تتحمل الملوحة بشكل يفوق مستوى خط المد المنخفض.

وتنمو أعشاب البحر في المناطق المغمورة من السبخات المالحة التي تدعم أنواعًا مختلفة من الحيوانات كالروبيان والمحار.

الشكل 2-26

تكثر النباتات التي تتحمل الملوحة فوق مستوى خط المد المنخفض في المناطق المعتدلة.

استنتج: فيم يختلف مصب النهر في المناطق الاستوائية؟

اسم الصورة المستخرجة:
`06_مصب_النهر_والأنظمة_الانتقالية.png`

الأنظمة البيئية البحرية

Marine Ecosystems

الربط مع الجغرافيا

تسمى الأرض أحيانًا «كوكب الماء».

وللأنظمة البيئية البحرية تأثير مهم في كوكبنا.

فمن خلال عملية البناء الضوئي مثلًا، تستهلك الطحالب البحرية ثاني أكسيد الكربون من الجو، وتنتج أكثر من 50% من الأكسجين الجوي.

وبالإضافة إلى ذلك، يشكل تبخر الماء من المحيطات معظم الهطول المتمثل في المطر والثلج.

وكما هو الحال في البرك والبحيرات، تقسم المحيطات إلى مناطق محددة مميزة.

---

منطقة المد والجزر

Intertidal Zone

منطقة المد والجزر intertidal zone شريط ضيق يمتد حيث يلتقي المحيط باليابسة.

وقد تكيفت المخلوقات الحية التي تعيش في هذه المنطقة مع التغيرات المستمرة التي تحدث يوميًّا من تبادل أمواج المد، وتؤدي إلى غمر الشاطئ أو تعريته.

ويمكن تقسيم منطقة المد والجزر إلى نطاق عمودي، كما في الشكل 2-27.

نطاق الرذاذ

يكون الجزء العلوي أو نطاق الرذاذ جافًّا معظم الوقت؛ إذ يحظى برذاذ الماء المالح فقط عندما يرتفع المد.

ويعيش في هذه البيئة عدد قليل من النباتات والحيوانات.

نطاق المد المرتفع

يغمر بالماء في أثناء المد المرتفع فقط.

ويحظى هذا النطاق بماء أكثر من منطقة الرذاذ؛ لذلك يعيش فيه نباتات وحيوانات أكثر عددًا.

نطاق المد المتوسط

يعاني اضطرابًا حادًّا مرتين يوميًّا، وذلك عندما يغمر المد خط الشاطئ ثم ينحسر عنه.

لذا يجب على المخلوقات الحية التي تعيش في هذا النطاق أن تتكيف مع فترات طويلة من التعرض للماء والهواء.

نطاق المد المنخفض

يكون مغطى بالماء ما لم يكن المد منخفضًا جدًّا.

وتعد هذه المنطقة الأكثر ازدحامًا بالمخلوقات الحية من بين مناطق المد والجزر.

ماذا قرأت؟

صف التنوع البيئي في مناطق المد والجزر.

الشكل 2-27

تقسم منطقة المد والجزر إلى نطاقات عمودية يعيش فيها مجتمعات حيوية متنوعة.

وتظهر في الشكل:

• منطقة الرذاذ.
• منطقة المد المرتفع.
• منطقة المد المتوسط.
• منطقة المد المنخفض.

قارن: بين المناطق البيئية في الشكلين 2-23 و2-27.

اسم الصورة المستخرجة:
`07_نطاقات_منطقة_المد_والجزر.png`

---

الأنظمة البيئية للمحيط المفتوح

Open Ocean Ecosystems

تضم مناطق المحيط المفتوح، كما في الشكل 2-28:

• المنطقة البحرية.
• منطقة اللجة التي لا يمكن الوصول إليها.
• منطقة قاع المحيط.

المنطقة الضوئية Photic Zone

تسمى المنطقة التي تمتد إلى عمق 200 m من المنطقة البحرية المنطقة الضوئية photic zone.

وتسمى أيضًا المنطقة الضوئية الحقيقية.

وهي منطقة ضحلة بدرجة تسمح فيها بنفاذ ضوء الشمس، وكلما زاد العمق قلت كمية الضوء.

ومن المخلوقات الحية الذاتية التغذي التي تعيش في المنطقة الضوئية عشب البحر والعوالق.

وتضم حيوانات تلك المنطقة العديد من أنواع الأسماك وسلاحف البحر وهلام البحر والحيتان والدلافين.

والكثير من هذه الحيوانات يتغذى على العوالق، لكن بعضها يتغذى على أنواع أضخم.

المنطقة المظلمة Aphotic Zone

أما المنطقة المظلمة aphotic zone، وهي المنطقة التي لا يصل إليها ضوء الشمس، فتقع مباشرة أسفل المنطقة الضوئية.

ويبقى هذا الجزء من المنطقة البحرية في ظلام دائم.

ويكون عادة باردًا، وفيه بعض التباين في درجات الحرارة نتيجة الاختلاط بين أمواج المحيط الباردة والدافئة.

ولا تستطيع المخلوقات الحية التي تعتمد على طاقة الضوء أن تعيش في المنطقة المظلمة.

منطقة قاع المحيط Benthic Zone

تسمى المنطقة التي تشكل أكبر مساحة على طول أرضية المحيط منطقة قاع المحيط benthic zone.

وتتكون من رمل وطين وغرين ومخلوقات ميتة.

ويمكن لضوء الشمس أن يصل إلى أرضية المحيط إذا كانت منطقة قاع المحيط ضحلة.

وعندما يزداد العمق يخترق المياه العميقة ضوء أقل، وتنخفض درجات الحرارة.

ويميل تنوع المخلوقات الحية إلى التناقص كلما زاد العمق، ما عدا المناطق القريبة من الفوهات الحرارية؛ حيث يوجد الروبيان وسرطان البحر والعديد من الديدان الأنبوبية.

ويعيش في منطقة قاع المحيط العديد من أنواع الأسماك والأخطبوط والحبار.

منطقة اللجة Abyssal Zone

تسمى المنطقة الأعمق من المحيط منطقة اللجة abyssal zone، حيث يكون الماء باردًا جدًّا.

وتعتمد معظم المخلوقات الحية هنا على المواد المغذية التي تنتقل إلى أسفل من المناطق العليا.

وتنفث الفوهات الحرارية في قاع المحيط وعند حواف الصفائح الأرضية كميات كبيرة من الماء الساخن وكبريتيد الهيدروجين ومعادن أخرى.

الشكل 2-28

توجد المنتجات في المنطقة الضوئية، وتعيش المستهلكات في المنطقة البحرية وفي منطقتي اللجة وقاع المحيط.

وتظهر في الشكل:

• المنطقة البحرية السطحية.
• المنطقة البحرية الضوئية.
• المنطقة البحرية المتوسطة.
• المنطقة المظلمة.
• منطقة قاع المحيط.
• منطقة اللجة.

اسم الصورة المستخرجة:
`08_مناطق_المحيط_المفتوح.png`

أصل الكلمة

ضوئي Photic

مشتقة من اليونانية وتعني الضوء.

---

وقد وجد العلماء مجتمعات حيوية من البكتيريا تعيش في هذه المواقع، وتستخدم جزيئات كبريتيد الهيدروجين لإنتاج الطاقة.

وتوجد هذه البكتيريا عند قاعدة السلسلة الغذائية التي تشمل اللافقاريات مثل المحار وسرطان البحر، وفقاريات كالأسماك.

المحيط الساحلي والشعاب المرجانية

Coastal Ocean and Coral Reefs

تعد الشعاب المرجانية الأكثر تنوعًا بين الأنظمة البيئية.

فهي موزعة على نحو كبير في المياه البحرية الضحلة الدافئة.

وتشكل هذه الشعاب حواجز طبيعية على طول القارات تحمي الشواطئ من التعرية.

والمرجان حيوان لافقاري طري يعيش داخل تركيب يشبه الحجارة.

ويرتبط المرجان بعلاقة تكافلية مع طحالب تسمى Zooxanthellae تزوده بالغذاء.

وفي المقابل يوفر لها المرجان الحماية، كما يمكنها من التعرض للضوء.

ومن الحيوانات التي تعيش بين الشعاب المرجانية:

• بعض أنواع المخلوقات الحية الدقيقة.
• الأخطبوط.
• قنافذ البحر.
• نجم البحر.
• الأسماك.

ويبين الشكل 2-29 جزءًا صغيرًا فقط من تنوع الشعاب المرجانية في مياه البحر الأحمر.

والشعاب المرجانية، كغيرها من الأنظمة البيئية، تتأثر بالتغيرات البيئية.

فالتغيرات التي تنجم عن الاختلالات الطبيعية، كزيادة الرسوبيات من أمواج تسونامي، يمكن أن تسبب موت الشعاب.

كما أن أنشطة الإنسان، كتطوير الأراضي وجمع الشعاب المرجانية للحصول على كربونات الكالسيوم، قد تتلف الشعاب أو تدمرها.

ويراقب علماء البيئة اليوم الشعاب وبيئاتها لحماية هذه الأنظمة البيئية الهشة.

الشكل 2-29

يمتاز البحر الأحمر بتنوع كبير في الشعاب المرجانية.

اسم الصورة المستخرجة:
`09_الشعاب_المرجانية_في_البحر_الأحمر.png`

التقويم 2-3

الخلاصة

• تضم الأنظمة البيئية للماء العذب البرك والبحيرات والجداول والأنهار والأراضي الرطبة.
• تشكل الأراضي الرطبة والمصبات أنظمة بيئية مائية انتقالية.
• تقسم الأنظمة البيئية البحرية إلى مناطق تصنف وفقًا للعوامل اللاحيوية فيها.
• المصبات والشعاب المرجانية هي الأكثر تنوعًا بين الأنظمة البيئية جميعها.

فهم الأفكار الرئيسة

• الفكرة الرئيسة: اكتب قائمة بالعوامل اللاحيوية التي تستخدم في تصنيف الأنظمة البيئية المائية.
• طبق ما تعلمته عن البرك. هل تعتقد أن المخلوقات الحية التي تعيش في بركة موسمية ستعيش على مدار العام في بركة دائمة؟ وضح ذلك.
• صف الوظيفة البيئية للمصب.
• صف نطاقات المحيط المفتوح.

التفكير الناقد

• استنتج: فيم تختلف المخلوقات الحية الذاتية التغذي في منطقة اللجة عن تلك التي في المنطقة الضوئية؟

الرياضيات في علم البيئة

• في عام 2004 فتحت بوابات أحد السدود لتحسين بيئة أحد الأنهار المجاورة، فكانت كمية المياه المتدفقة 1161 m³/s، أي أربعة أضعاف التدفق اليومي الطبيعي.

بناءً على هذه المعلومات، ما مقدار تدفق الماء الطبيعي عبر السد في اليوم الكامل؟

---

مهن في علم البيئة

المحافظة على الحياة البرية

آخر مكان بري على الأرض

تخيل أنك تسير في غابة كثيفة ذات نباتات متسلقة وأخرى صغيرة على الأرض، وليس فيها طرق ولا ممرات للمشاة.

العبور الكبير

الدكتور فاي عالم أحياء يهتم بالحفاظ على الحياة البرية، ويدرس أثر نشاطات الإنسان في الأنظمة البيئية.

وبينما كان يعمل في إفريقيا الوسطى لاحظ وجود ممر عريض في الغابة لم تصل إليه أنشطة الإنسان، يمتد من منتصف القارة حتى المحيط الأطلسي.

وقد بدأ السير على طول هذا الممر الذي أسماه «آخر مكان بري على الأرض»، وأطلق على هذا المشروع اسم «العبور الكبير».

جاء اسم المشروع من تقنية يستخدمها علماء البيئة في الميدان، تتمثل في رسم خط عرضي بين نقطتين، ثم ينتقل علماء البيئة على طول هذا الخط مسجلين بدقة وانتظام المخلوقات الحية التي يصادفونها والعلاقات التي تدل على نشاط الحيوانات.

وقد سجل فاي في رحلته هذه بياناته عبر أشرطة الفيديو والصور والملاحظات.

في أدغال إفريقيا

بدأ المشروع عام 1999م.

وقد غطى فريق فاي، خلال مدة الرحلة التي استغرقت 15 شهرًا، 3200 km سيرًا على الأقدام عبر جمهوريات الكونغو والكاميرون والجابون.

وهذه المساحة تشكل موطنًا لآخر غابة استوائية في العالم لم يصل إليها البشر من قبل.

بيانات مشروع العبور الكبير

تساعد بيانات مشروع العبور الكبير على تحديد أثر الأنشطة الإنسانية بطريقة قابلة للقياس.

وقد استخدم العلماء الأقمار الاصطناعية والبيانات الميدانية في تصميم خريطة للعالم تسمى خريطة بصمة الإنسان المدمرة، وهي تصف مدى تأثير الإنسان في إفريقيا الوسطى.

تمثل الخريطة بصمة الإنسان المدمرة Human footprint، وتشير إلى مدى محدود من تأثير الإنسان.

ويعتقد معظم علماء المحافظة على الحياة البرية أن هذه الخريطة تتغير باستمرار.

ويأمل فاي أن يقنع الآخرين، من خلال مشروع العبور الكبير، بأهمية الحفاظ على المناطق الحية من خلال منع وصول أنشطة الإنسان إليها.

بصمة الإنسان في مشروع العبور الكبير

تظهر الخريطة:

• جمهورية إفريقيا الوسطى.
• جمهورية الكونغو الديمقراطية.
• الكاميرون.
• الجابون.
• تدرج تأثيرات الإنسان من منخفض إلى مرتفع.

اسم الصورة المستخرجة:
`10_مشروع_العبور_الكبير_وبصمة_الإنسان.png`

الكتابة في علم البيئة

تقرير شفوي

استخدم المصادر التعليمية المتاحة في البحث عن الصور والأشرطة المتعلقة بمشروع العبور الكبير.

حضر عرضًا شفويًّا تصف فيه المهارات والمعارف التي جعلت هذا المشروع ناجحًا.