مكونات البيئة
تمثل البيئة نظاما كبيرا ومعقدا يتألف من مجموعة من العناصر الحية، بما في ذلك الحياة البشرية على سطح الأرض، والعناصر غير الحية التي تتفاعل مع بعضها البعض وتتأثر ببعضها البعض، وتتحكم فيها علاقات أساسية تحافظ على تعقيدها ومرونة التزامها.
تعرف المكونات الغير حية بمجموعة العوامل الغير حية، وتنقسم إلى عوامل كيميائية مثل التربة والغلاف الجوي والماء، وعوامل فيزيائية مثل الضوء ودرجة الحرارة.
العوامل الكيميائية
محيط الغلاف الجوي
يقصد بالغلاف الجوي الجزء الغازي الذي يحيط بالكرة الأرضية بشكل كامل، ويتألف الغلاف الجوي من مزيج من الغازات مثل النيتروجين والأكسجين والأرجون وثاني أكسيد الكربون. تشكل هذه الغازات حوالي 99.987٪ من الغلاف الجوي، وتحتوي 0.0027٪ على غازات أخرى مثل النيون والهيليوم والنسيان والكريبتون والزينون والهيدروجين وأكسيد النيتريك. يحتوي الغلاف الجوي أيضا على جزيئات من مواد أخرى تنشأ من المناطق القاحلة على سطح الأرض، مثل الكوارتز والكالسيوم والميكا والفلسبار، بالإضافة إلى جزيئات من الملح البحري والأمونيا. تصل هذه الجزيئات إلى الغلاف الجوي عند زيادة نسبة الرطوبة في الهواء.
تنتج البراكين وتحلل المواد العضوية نتيجة انفجارها، بالإضافة إلى الأنشطة البشرية المختلفة مثل العمليات الصناعية واحتراق كميات كبيرة من الفحم والبترول وغيرها، موادًا ومركبات أخرى
ويمكننا وصف أهمية الغلاف الجوي فيما يلي :
التوازن الحيوي لمكونات الغلاف الجوي
ويحدث ذلك من خلال ؛
- توفير الأكسجين اللازم لحياة الإنسان والحيوان.
- يحتوي على بخار الماء الذي يلعب دورا في تغيرات الطقس وتكون السحب والجليد وتساقط الأمطار.
- يحتوي على طبقة الأوزون التي تحمي الأرض من ضرر الأشعة فوق البنفسجية.
تأثير النشاط الكيميائي الفيزيائي على سطح الأرض
- تؤثر الأكسجين والمعادن والصخور التي تشكل القشرة الأرضية في تشكيل مواد جديدة.
- يمكن لثاني أكسيد الكربون، الذي يمكن حله في الماء، أن يكتسب قدرة قوية على إذابة بعض الصخور، وخاصة الصخور الجيرية.
- تؤثر الرياح على صخور القشرة الأرضية، مما يؤدي إلى تكسرها ونقلها من مكان إلى آخر.
المحيط المائي
يتمثل المحيط المائي في المياه التي تغطي حوالي 70٪ من سطح الأرض، وتشمل مياه المحيطات والبحار والبحيرات والأنهار، بالإضافة إلى وجود كميات كبيرة من الماء المترسب في قشرة الأرض، ويعتبر الماء أمرًا حيويًا بالنسبة لنا، حيث يعتمد جميع الكائنات الحية على وجود الماء للبقاء على قيد الحياة بدرجات متفاوتة.
المواد الكيميائية الذائبة في المياه الطبيعية
تحتوي المياه الطبيعية على بعض المواد الكيميائية المذابة فيها، فمثلاً تحتوي الأنهار على ثاني أكسيد الكربون وكمية قليلة من حمض النيتريك والكبريت .
عندما تكون نسبة الإضافة والإزالة متساوية في المحيطات، فإنها تكون في حالة توازن. ويتوقف ذلك على عدة عوامل، بما في ذلك الرقم الهيدروجيني PH وخواص الأكسدة والاختزال والذوبانية والكيمياء الحيوية الخاصة بالمواد الكيميائية.
خواص العناصر الذائبة في المياه الطبيعية
الكلور يأتي على شكل أيونات سالبة لأنه لا يتفاعل مع أيونات الفلز لتكوين مركبات ثابتة.
الصوديوم هو عنصر كيميائي، ويوجد في شكل أيونات صوديوم موجبة وتتميز بقلة فاعليتها في البيئة البحرية
تتقارب مياه البحر السطحية نحو التشبع بكربونات الكالسيوم، وتتم إزالة أيونات الكالسيوم المضافة إلى مياه البحر عن طريق العمليات الحيوية.
يتواجد الكبريت في مياه البحر على شكل أيونات SO4 الثنائية ويندرج حوالي 60٪ من هذه الأيونات في أيونات الصوديوم والماغنسيوم والكالسيوم.
يوجد الكربون في شكل أيونات الكربونات والبيكربونات وثاني أكسيد الكربون، وتتمثل المصادر الرئيسية للكربون في الهواء والمواد العضوية المتحللة وتأثير عوامل التعرية على صخور الكربونات.
محيط اليابس
ينقسم البر اليابس إلى ثلاثة أقسام، وسنعرض هذه الأقسام ونوضح أهم المواد الكيميائية الموجودة في كل قسم منها كما يلي:
الصخور
ويوجد من الصخور ثلاثة أنواع في القشرة الأرضية وهي :
- الصخور النارية ؛ وهي عبارة عن صهيب متجمد يسمى الماجما وهي ذات حجم بلوري كبير ،وتنقسم تبعاً لمحتوى ثاني أكسيد السيليكون أو السيلكون وتسمى صخور حمضية إذا كان محتوى ثاني أكسيد السيليكون اكبر من 66٪ وتسمى صخور وسيطة حينما يتراوح بين 52٪ الى 66٪ ، وتسمى صخور قاعدية إذا احتوت على 45 ٪الى 52٪ وتسمى صخور فوق قاعدية حينما يكون اقل من 45٪ ، وأشهر انواع الصخور النارية البازلت والجرانيت.
- الصخور الرسوبية ؛ وتتكون هذه الصخور ببطء من المواد المترسبة وتتماسك الجسيمات المكونة لها مع مواد مثل الجبس ، والانهيدريت ، والكالسيوم ، والدولوميت ، والسليكا ، وتحتوي الصخور الرسوبية على مواد أساسية هي الكوارتز والطفل والكالسيوم والدولوميت ، ومواد أخرى أقل اهمية هي ، الحواثيث والهيماتيت والعالية والجبس.
- الصخور المتحولة هي الصخور التي كانت في الأصل رسوبية أو نارية ثم تحولت تحت تأثير الضغط أو الحرارة أو كلاهما معًا إلى صخور أخرى تختلف في صفاتها وخواصها .
تشمل التغيرات النموذجية التي تحدث في الصخور الرسوبية أو النارية تحول الصخور الطينية إلى الأردواز وتحول الحجر الجيري إلى الرخام.
محيط التربة
التربة عبارة عن خليط من المواد العضوية والغير عضوية، وتتراوح حجمها بين الجسيمات الكبيرة والصغيرة. وتحتوي على مواد حية وغير حية، بالإضافة إلى خليط من الهواء والماء بنسب متغيرة، وعادة ما تكون في حالة اتزان ديناميكي. وتمثل هذه المواد المكونات الأساسية للتربة.
المواد العضوية والغير عضوية
- المواد غير العضوية تشمل الرمل والحجارة والتربة، وتختلف في حجمها ونسبة الطمي والحجارة من تربة إلى أخرى.
- المواد العضوية ؛ ولها دور مهم في التربة ، وتتكون المواد الموجودة في الطبقات العليا للتربة من كائنات عضوية حية مثل الكائنات الدقيقة والبكتريا والطالب والفطريات والديدان والحيوانات وحيدة الخلية ، بالإضافة إلى مواد عضوية غير حية مثل الفضلات النباتية والنباتات والكائنات المتحللة .
الماء والهواء
يَمتلئُ الفراغُ الموجودُ بينَ جسيماتِ التربةِ بالماءِ والهواءِ، وتتحكَّمُ كميَّةُ الفراغِ وحجمُ مسامِ التربةِ في تدفقِ الماءِ والهواءِ فيها،ويعتبرُ الماءُ في التربةِ محلولًا للموادِ الذائبةِ، ومنه يحصلُ النباتُ على الموادِ الغذائيةِ اللازمةِ لهِ .
يعتبر هواء التربة عاملًا حيويًا لعمليات الأكسدة التي تشمل تحلل المواد العضوية، ويشبه هواء التربة هواء الغلاف الجوي، لكنه يتميز بارتفاع نسبة ثاني أكسيد الكربون فيه بسبب عمليات تحلل المواد العضوية.
المواد المترسبة
تختلف هذه المواد عن المواد الأخرى الموجودة على سطح الأرض بسبب احتوائها على الماء الذي يكون حاضرًا في معظم المواد المترسبة، وتترسب هذه المواد على سطح المحيطات أو في الأنهار والبحيرات، ويمكن أن تظل جسيمات صغيرة مثل التراب معلقة لعدة أشهر.
العوامل الفيزيائية
تعتبر العوامل المناخية عوامل خاصة بالمناخ، حيث ترتبط بالظروف المناخية السائدة في منطقة معينة، وتتضمن العوامل الفيزيائية المكونة للبيئة الغير حية
درجة الحرارة
تعتبر درجة الحرارة عاملاً أساسيًا للتحكم في سلوك الكائن الحية على كوكب الأرض، بما في ذلك التكاثر وغيره، كما أنها تؤثر على قدرة النظام البيئي على زيادة أو تقليل إنتاج الطاقة الكامنة.
الضوء
الضوء الناتج عن أشعة الشمس يعتبر هامًا للنظم البيئية كطاقة لجميع الكائنات الحية، سواء النباتات أو الحيوانات أو البشر.