البحيرة والغابة كمثالين على الأنظمة البيئية المختلفة

يتألف النظام البيئي من مكونات حية تشمل الحيوانات والنباتات، بالإضافة إلى مكونات غير حية تتمثل في العناصر الكيميائية والفيزيائية المختلفة. كما تتميز الأنظمة البيئية بتنوعها، حيث يمكن تقسيمها إلى نظم بيئية مائية وأخرى أرضية.

في هذا المقال، سنتناول الأنظمة البيئية من حيث التعريف والمكونات وأنواعها، وسنقوم أيضًا بمناقشة التغيرات التي تطرأ على النظام البيئي وأسبابها.

تعريف الأنظمة البيئية

يُعرف النظام البيئي بالإنجليزية Ecosystem، وتعود الكلمة إلى الجذور اللاتينية واليونانية، حيث تشير كلمة “Eco” إلى المنزل ما يدل على وجود الكائنات معًا في منطقة معينة، بينما تعني كلمة “System” بالعربية النظام، مما يعني أن هذه الكائنات تتفاعل وتؤثر في بعضها البعض.

تشكل الأنظمة البيئية مجتمعات حيوية تحتوي على مجموعة من العوامل الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية في منطقة محددة، مما يؤدي إلى تشكيل بيئات غير حية مثل الغابات أو البرك أو السهول العشبية.

كل كائن حي يتفاعل مع البيئة التي يعيش فيها بطرق متنوعة، بناءً على تواجده وتفاعله مع الأجزاء الأخرى من البيئة. إذ تعتمد كل عامل في النظام البيئي على الآخرين بشكل مباشر أو غير مباشر، حيث يمكن أن تؤثر التغيرات في درجات الحرارة على النباتات، مما يؤدي في النهاية إلى تكيف الحيوانات التي تعتمد على هذه النباتات أو انتقالها إلى بيئات أكثر ملاءمة أو تعرضها للخطر والموت.

مكونات النظام البيئي

يتكون النظام البيئي من قسمين رئيسيين:

المكونات الحية

تشمل المكونات الحية الكائنات الحية أو العناصر البيولوجية، مثل النباتات والحيوانات والفطريات والبكتيريا، ويمكن تصنيفها حسب مصادر الطاقة التي تحتاجها لتلبية متطلباتها الحيوية، وهذه تشمل:

• المُنتجات

تمثل المنتجات النباتات التي توجد في النظام البيئي، والتي تكون مصدر غذاء لجميع الكائنات الحية، كما أنها تُنتج الأكسجين الذي يساعد على بقاء الحيوانات، من خلال عملية البناء الضوئي التي تحدث نتيجة لتفاعل الأشعة الشمسية ومادة الكلوروفيل.

• المستهلكات

تشمل المستهلكات الحيوانات التي تتغذى على النباتات، بالإضافة إلى تلك التي تعتمد على الحيوانات الأخرى. وهناك أيضاً أنواع من الحيوانات التي تتغذى على كل من النباتات واللحوم.

• المحللات

تعرف المحللات أو الرماميات (بالإنجليزية: Saprophytes) مثل البكتيريا والفطريات، تقوم بتغذيتها على المواد العضوية المتحللة وتحويلها إلى نيتروجين وثاني أكسيد الكربون. وتعمل هذه الكائنات على إعادة تدوير عناصر الغذاء، مما يمكن المنتجات من استخدامها في نموها مجددًا.

المكونات غير الحية

تشمل المكونات غير الحية في النظام البيئي بعض العناصر المرتبطة بمختلف المجالات الكيميائية والفيزيائية، والتي تختلف من مكان لآخر. تُعرف هذه العناصر بالعوامل المحددة (Limiting Factors) حيث تُحدد أعداد الكائنات الحية ونموها وتنوعها.

في الأنظمة البيئية المائية، قد تكون العوامل غير الحية مرتبطة بدرجة حموضة المياه، وضوء الشمس، والعكارة، وعمق الماء، والملوحة، والعناصر الغذائية المتاحة، والأكسجين المذاب.

أما في الأنظمة البيئية الأرضية، فقد ترتبط بالعوامل مثل أنواع التربة، ودرجات الحرارة، ومقدار الأمطار، والرياح، وعوامل أخرى.

أنواع النظام البيئي

تنقسم الأنظمة البيئية إلى نوعين رئيسيين:

النظام البيئي الأرضي

يشمل النظام البيئي الأرضي البيئات المرتبطة بجغرافيا وجيولوجيا متنوعة، ومن الأمثلة على الأنظمة البيئية الأرضية:

• الغابات

تُعتبر الغابة موطنًا لمجموعة متنوعة من الكائنات الحية، مثل النباتات والحيوانات والكائنات الدقيقة التي تتفاعل مع العوامل غير الحية، كما تُساهم في استقرار درجات الحرارة على كوكب الأرض وتستخدم انبعاث الكربون بشكل رئيسي.

• المراعي

تحتوي المراعي على أعشاب وحشائش تملأ المنطقة بأشكال مختلفة، مما يجعلها تسيطر على الغطاء النباتي، مثل السافانا.

• التندرا

تتميز التندرا بعدم وجود الأشجار، إذ تتصف بانخفاض حاد في درجات الحرارة، حيث تكون مغطاة بالجليد والثلوج لعدة أشهر في السنة، وتوجد عادة في القطب الشمالي أو في قمم الجبال.

• الصحاري

تشكل الصحاري أنظمة بيئية واسعة الانتشار في جميع أنحاء العالم، تتميز بندرة تساقط الأمطار ودرجات حرارة مرتفعة durante النهار، بينما تنخفض في الليل.

النظام البيئي المائي

تشمل النظم المتواجدة في المسطحات المائية، والتي يمكن تقسيمها إلى نوعين أساسيين:

• أنظمة بيئية للماء العذب

تتضمن الأنظمة البيئية للماء العذب البيئات التي تحتوي على مياه عذبة مثل البحيرات والبرك والأنهار والجداول.

• أنظمة بيئية بحرية

تشمل الأنظمة البيئية البحرية مثل البحار والمحيطات، حيث توجد نسبة عالية من الأملاح وتتنوع الحياة البيولوجية بشكل أكبر مقارنة بأنظمة المياه العذبة.

تغير النظام البيئي

تمتلك الأنظمة البيئية عناصر مرتبطة بالطبيعة في بيئة معينة، حيث تضبط هذه العناصر علاقاتها ببعضها بطرق ثابتة. تواجه الأنظمة البيئية تغيرات طبيعية تؤثر على تنوع وتوافر الكائنات الحية.

تُعتبر التغيرات البيولوجية أمرًا متغيرًا في البيئات المختلفة، حتى في غياب العوامل الناتجة عن النشاط البشري. ومع ذلك، يؤدي النشاط البشري وتغير المناخ إلى جعل التنوع البيولوجي ضرورة، مما يستدعي فهم كيفية استجابة البيئات للتغيرات الجديدة.

يمكن أن تتعرض الأنظمة البيئية لتغيرات طبيعية بطرق واضحة، مثل الظروف المناخية القاسية كالأعاصير أو العواصف الثلجية. في كثير من الأحيان، تحدث هجرة الحيوانات بحثًا عن مناطق صالحة للسكن، مما يؤثر على الكائنات الحية المتواجدة في النظام البيئي، حيث يمكن أن يؤدي هذا التأثير إلى تقليل أعداد الحيوانات والنباتات.

أسباب تغير الأنظمة البيئية

تتغير الأنظمة البيئية لأسباب عديدة، سواء كانت طبيعية أو ناتجة عن النشاط البشري، ويمكن تصنيف هذه الأسباب إلى أسباب مباشرة وغير مباشرة.

غالبًا ما يكون للأسباب المباشرة تأثير واضح على الأنظمة البيئية، مثل التغييرات في موطن الكائنات الحية. بينما تسبب الأسباب غير المباشرة تغيرات أكبر نوعًا ما، حيث يمكن أن تؤدي إلى تغييرات متعددة مقارنة بالأسباب المباشرة، مثل النمو السكاني والهجرة.

الأسباب المباشرة

تشمل الأسباب المباشرة التي أثرت بشكل ملحوظ على الأنظمة البيئية في الخمسين عامًا الماضية ما يلي:

• تغير الغطاء الأرضي في الأنظمة البيئية الأرضية.
• تأثير الصيد على الأنظمة البيئية البحرية.
• تغير موارد المياه في الأنظمة البيئية للماء العذب.

الأسباب غير المباشرة

تشمل الأسباب غير المباشرة تلك التي تؤثر بشكل ملحوظ على الأنظمة البيئية، ومنها:

• التغير السكاني، بما في ذلك النمو والهجرة.
• التغيرات في الأنشطة الاقتصادية وزيادة دخل الأفراد.
• القضايا الاجتماعية والسياسية.
• الاعتبارات الثقافية والدينية.
• التطورات العلمية والتكنولوجية.