علم البيئة/علم البيئة العملي

من ويكي الكتب
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث
Arwikify.svg هذا الكتاب أو المقطع بحاجة إلى إعادة كتابة وتنسيق باستخدام صيغ الويكي، وإضافة وصلات. الرجاء إعادة الصياغة بشكل يتماشى مع دليل تنسيق المقالات. بإمكانك إزالة هذه الرسالة بعد عمل التعديلات اللازمة.


علم البيئة حديثنا هنا عن المباديء الأساسية للبيئة، ونلتقي مع غايا، ونخرج في جولة في المدينه. في هذه الأيام، لم يعد لمشاكل البيئة حدود. الامطار الحامضيه، وسخونة الكوكب، واتساع ثقب الاوزون، كلها تشكل تحديات كبيرة. لهذا دق ناقوس الخطر: والهدف منه، إنقاذ الكوكب، والحياة التي عليه، قبل فوات الاوان. قبل ان تصبح البيئة هي القائمة على هذا العالم الذي نربطه اليوم بشؤون البيئه، والتخضير وإعادة التصنيع، فان البيئة هي أولا علم ينكب على دراسة العلاقة بين العضويات والاجواء المحيطة بها. للاجواء المحيطة تأثير كبير على حياة العضويات. والحرارة هي واحد من عناصره الرئيسه. ففي المناطق الشمالية على سبيل المثال يخضع الشتاء جميع الكائنات الحية إلى ظروف بالغة القسوه. العوامل المحيطة من عناصر غير عضويه هي التي تحدد شروط الحياة بالنسبة للكائنات الحيه. على كل فأن الكائنات الحية تفعل ما هو أكثر من مجرد العيش في هذه الاجواء. إذ ان التفاعل مع الاجواء المحيطة يسهم في تعديلها. إليك القندس من القوارض مثلا. حين يقوم ببناء سد في طريق الماء، يوقع الفيضان في اجوائها الفوضى. فيؤدي ذلك إلى قيام اجواء جديده. المستنقع الذي يجد الظروف الملائمة لخلق نباتات جديده هي النباتات المائية. كزنبق الماء، وحيوانات أخرى كالضفادع والسمندل. كل هذه الكائنات النباتية والحيوانية تشارك القندس في البيئة الجديده وتتفاعل بين بعضها البعض وضمن مجتمع واحد يضم كل الأنواع التي تعيش هناك. ضمن العلاقات المختلفه التي تربط هذه الأعضاء بين بعضها البعض، يعتبر الطعام الموضوع الأهم الذي تتشارك فيه. يمكن أن توصف هذه العلاقة بشبكة اطعمة تتشكل من سلسلة مصادر غذائية. لنأخذ غابة موسمية كمثال على ذلك. ففي القاعدة تعتبر النباتات شبكة للاطعمه. فهي تقوم بدور المنتجين. انها قادرة على الاحتفاظ بأشعة الشمس وتخزينها على شكل طاقة كيميائية. تأتي الحيوانات التي تقتات على الاعشاب في الدرجة الثانيه، فهي المستهلك. انها تحول عشره بالمئه من الطاقة المخزنة في انسجة النباتات إلى انسجة حيوانيه. وبعدها الحيوانات المفترسه، الذئاب والثعالب مثلا. فهي تخزن أيضا عشره بالمئة فقط من الطاقة الكيميائية التي تستهلكها. فقدان الطاقة هذا بين كل درجة وأخرى، يختصر السلسلة الغذائية. وهناك القليل من الحالات التي تزيد السلسلة عن أربع درجات. بعد هذا الرقم لن تجد ما يكفي من الطاقه، لدعم الحيوانات المفترسه. بيئة الكائنات الحيه، والأجواء الطبيعية المحيطة بها، تشكل نظاما من التفاعل المشترك، لهذا التفاعل المشترك ان يقوم في غابة، أو في بحيرة، أو حتى في المحيط. ينجم نظام التفاعل عن مرحلة زمنية سريعة أو بطيئة من التطور. عادة ما يتم هذا التطور على مراحل متعاقبه. يمكن أن نرى هذا التعاقب في جانب من غابة التهمتها الحرائق. النباتات الأولى التي تعاود غزو تربة الغابه، تعرف اليوم بالانواع الطلائعيه. وهي عادة ما تكون نباتات عشبية كزهرة عصا الذهب. القادرة على النمو في تربة تنقصها الرطوبه. تنمو هذه النباتات بسرعة هائله إلى أن تسيطر على مساحة الأرض. فهي تحيي التربه، وتساعدها على أن تصبح خصبة من جديد. وتذهب هذه النباتات ضحية إنتاجيتها، فبأحيائها للتربة تجعل الأرض خصبة لانواع أخرى غيرها. فتحل محلها نباتات كالعليق، وتوت العليق ، واللبلاب السام. التي تتكاثر بسرعة وتتنافس لتحل محل النباتات الطلائعيه. شيئا فشيئا تأخذ نباتات أخرى بالنمو تدريجيا، كاشجار البرقوق أو الخوخ والحور إلى أن تسيطر على المنطقه. النباتات في كل مرحلة جديدة أكبر من سابقاتها، وهي تحتاج لفترة أطول كي تنمو. وهكذا فأن كل مرحلة وسيطة من النمو هي أطول مما يسبقها. واخيرا تظهر الاشجار الأولى على السطح. هذه الاشجار التي تتضمن البتولا والحور الرجراج، تلتهم النور بجشع. فهي ترتفع بسرعة لتشكل غابة متعاليه تترك تحتها مساحات من الظلال بالكاد تسمح لصغيراتها بالنمو لنقص النور. وهكذا تموت هذه الاشجار دون أن تترك خليفة لها. بل تفسح بالمجال تدريجيا لانواع تستطيع احتمال الظل، كحال شجر القيقب والسنديان أو البلوط. تميز هذه الاشجار الغابات الناضجه. حينها تصل التحولات في الغابة إلى مرحلة من الاستقرار، تسمى بالذروه. اشجار السنديان والقيقب اليانعه التي تنمو في الظل تحل محل الاشجار الهرمة حال سقوطها. وهكذا يبقى حال الغابة على حاله ، طالما لم تتعرض إلى الكوارث الطبيعيه. من بين كل عناصر البيئة على هذا الكوكب، تعتبر الغابة في حال الذروة من أكثرها اجلالا. لهذا يمكن للاعتبارات الفلسفية والجمالية، في هذا المجال، ان تكون متناسقة مع علوم البيئه، لتلفت انظارنا تجاه الأهمية التي لاتحصى ولا تقدر لغاباتنا.


يعتقد بعض العلماء ان الأرض هي كائن حي، ويطلقون عليها اسم، غايا. بأعتمادها على حكمة الدهر التي امضته في الفضاء، تشرف غايا على ثروتها، الحياة، بمباركة العين الساهرة لدى شريكتها: الشمس. قبل ثلاثة بلايين ونصف البليون سنه، كانت الشمس ما تزال كوكبا يانعا بعد، يطلق أشعة اقل بنسبة خمسة وعشرون بالمئه من السخونة التي يطلقها اليوم. رغم ذلك فأن الحرارة على كوكب الأرض، بدأت تؤدي إلى ولادة الحياة. منذ ذلك الدهر البعيد، اخذت الشمس تسخن تدريجيا. وقد نتوقع ان تصبح الحارة على سطح الأرض غير قابلة للاحتمال ولكن هذا ليس ما نعنيه هنا. حرارة سطح الأرض كانت دائما صالحة للحياة. وفق ما يقوله العالم الإنجليزي، جيمس لافلوك، وهذا لم يحدث بمحض الصدفه. فقد تولت الحياة مهام تأمين الظروف الملائمة لنموها. يقول لافلوك، ان الكائنات الحيه، في قشرة الأرض، والمحيطات، والغلاف الجوي، تشكل وحدة متكامله. انها أجزاء مكملة لشخصية تتصرف وكأنها كائن حي. وقد أطلق لافلوك على هذا الكائن لقب غايا. تيمنا بالتسمية الاغريقية القديمة لالهة الأرض . وفق نظرية لافلوك، يمكن لغايا ان تتحكم بحرارتها كأي حيوان دموي دافيء. لتصوير هذه القدرة ، قام بتطوير نموذج مبسط لغايا سماه، عالم المارغاريتا. أو زهور الربيع. عالم المارغاريتا كوكب شبيه بكوكبنا، يدور حول شمس، هي تؤام لشمسنا. كما يوحي اسمه، يعج كوكب المارغاريتا بزهرة الربيع الصغرى وحدها، والتي تتراوح ألوانها بين الأسود والأبيض. ويمكن لهذه الزهرة ان تنمو ضمن درجات حرارة تتراوح بين الخمس درجات والاربعين درجة حراريه. خلال الموسم الأول، كانت شمس كوكب المارغاريتا بارده نسبيا. فكان خط الاستواء وحده دافئا بما يكفي لتواجد الحياة. فنمت كل أنواع المارغاريتا هناك. علما ان الزهور الداكنة يمكنها ان تمتص كمية نور أكبر من الزهور الفاتحة الألوان. ففي المناطق التي كانت تكثر فيها الزهور السوداء، نشأ طقس مصغر، ارتفعت الحرارة فيه عن الخمس درجات. بالمقابل فأن الزهور البيضاء تعكس كثيرا من أشعة الشمس. وفي المناطق التي تكثر فيها الزهور البيضاء، هبطت الحرارة عن الخمس درجات، ما ادى إلى موت العديد منها. عنى ذلك ان تنمو وتتكاثر الزهور الداكنة بسرعه، لتساهم في رفع درجة الحرارة في الكوكب بكامله. وعلى الفور بدأت شمس المارغاريتا تنتج مزيدا من الحراره. فوصلت عند خط الاستواء إلى ما فوق الأربعين درجه، ما ادى إلى موت كميات هائله من الزهور الداكنه. وبما أن الزهور البيضاء تعكس أشعة الشمس، حلت هذه محل الزهور الداكنه، لتنزل درجة حرارة الكوكب إلى مستويات مقبوله. أثبت نموذج زهور الربيع، ان المارغاريتا الضعيفة تستطيع نظريا، ان تعدل حرارة الكوكب بأكمله. ولكن كيف ينطبق هذا النموذج على كوكبنا؟ يقول لافلوك انه يتم التحكم بطقس غايا، بين اشياء أخرى، من قبل مكروبات الطحالب في البحر. تعيش هذه الطحالب تحت سطح المحيط. وهي تطلق إلى الغلاف الجوي بجزيئات صغيره من المركبات الكيميائية تعرف بسولفات الدايماثي، أو الDMS. حين تعلو في الهواء، تتحول ال DMS إلى قطرات من حامض السولفر. هذه القطرات من حامض السولفر تجعل بخار الماء يتكاثف. لتتولى بالتالي عملية تشكيل الغيوم. كلما ازداد عدد الطحالب، كلما تزايد إنتاج الDMS، ليتراكم حجم الغيوم. وكلما ازداد حجم الغيوم، كلما منعت وصول أشعة الشمس، لتعكسها نحو الفضاء من جديد. فتكون النتيجة ان يتلقى الكوكب كمية اقل من نور الشمس. فينخفض معدل حرارته. هذا الانخفاض في درجة الاحرارة واشعة الشمس لا يتناسب ونمو الطحالب. وهكذا فهي تطلق كمية اقل من ال DMS في الغلاف الجوي، ما يبطيء من عملية تشكيل الغيوم. فيثير دورة من التسخين. وعندما تصبح أشعة الشمس ودرجة الحرارة مؤاتيان من جديد. تأخذ الطحالب بإنتاج مزيد من الDMS التي تزيد من تراكم الغيوم وهكذا دواليك. كان الاعتقاد السائد حتى الآن يؤكد ان الكائنات الحية تعتاد فقط على الظروف البيئية التي تفرض عليها. الا ان لافلوك يؤكد العكس تماما.فهو يرى ان الكائنات الحية يمكنها تعديل الاجواء المحيطة بما يلائمها. لهذا يرى ان غايا بصحة وعافيه. بعد ما يزيد عن ثلاثة آلاف وخمسمئة مليون سنه، على ظهورها. خلاصة القول، ان لافلوك ليس مهتما بصحة غايا. فمن وجهة نظره، حتى تسخين الكوكب الناجم عن نشاط الإنسان، يمكن تعديله بسهولة من خلال تعديل غايا لحرارتها الذاتية. أي تسخين كهذا على مستوى الكوكب سيساوي اشتعال الحراره. واذا ما تعرضت صحة غايا لاصابة جدية، لا بد ان تلجأ فورا للتخلص من أسباب الألتهابات. يؤكد لافلوك انه حيال ظروف كهذه، ربما تعالج غايا نفسها بطريقة تعود بالفائدة على الكوكب ككل، ولكنها تضر بالجنس البشري.


يؤكد لافلوك انه ان لم يكف الإنسان عن الضرر بصحة غايا، ربما يجبر على تذوق دوائها. لتحاشي غضب كوكب الأرض يجب أن نتعلم اصلاح ما ارتكبناه في حق البيئه. كأن نسعى للحؤول دون توسع المدن ، على حساب نظام التفاعل بعناصر البيئة المحيطة بها. ليس هناك ما هو بعيد عن الطبيعة أكثر من صنيعة الإنسان التي تعرف بالمدن. علما ان الأمور في المناطق السكانية تسير على أساس التفاعل بين الإنسان ومحيطه. كأي تفاعل طبيعي، تعتبر المدينة مكانا يحصل فيه تبادل مستمر للطاقة والماده. هذا التبادل يصون حياة الأجسام التي تعيش هناك. لندخل الآن إحدى الغابات. تتولى الشمس تمويل الغابة بما تحتاجه من طاقة لاستمرار حياتها. حين تلامس النباتات، يتم تخزين أشعة الشمس من خلال عملية الفوتوسينتيسيس وعلى شكل مركبات كيميائية كالغلوكوز. يتم تخزين هذه المركبات في انسجة النباتات. بعدها يصبح جزءا من هذه الطاقة الكيميائية في متناول حيوانات تقتات على النبات. فيأتي دور الحيوانات المفترسه، التي تتغذى بدورها على حيوانات تعيش على النبات. تعتمد عمليات المدينة على تمويل الطاقة الغذائية. علما ان الاشجار والنباتات الأخرى في المدينة لا تلعب سوى ادوارا جمالية لا أكثر. وعلى المدن ان تستورد اطعمتها من المناطق المحيطه، كما هو حال المزارع المتخصصه. يتم استهلاك غالبية الطاقة في المدن من خلال اشياء لا حياة فيها كالسيارات والمباني والمصانع. تعتمد هذه الاشياء على طاقة من الوقود كالنفط والغاز اوالكهرباء. المدن التي تجبر على استيراد هذه الطاقة تعتمد كليا على مصادر الطاقة الخارجيه. في اجواء التفاعل الطبيعي، تنجم النفايات عن النباتات والحيوانات، هذه النفايات تمول التربة بعضويات حية بالمقابل، كدود الأرض والخنفساء، مع ما تحتاجه من طاقه. يكمن دورها في تكرير المواد العضويه، التي تقوم النباتات بأستهلاكها عبر الجذور. ولا شك ان الحياة اليومية لسكان المدن، تنتج النفايات أيضا. الا ان تكرير النفايات الناجم عن استهلاك الإنسان ما يزال في مراحله الأولى. الحل الأكثر شيوعا لهذه النفايات هو دفنها في مساحات من الأراضي، أو حرقها في مناطق كثيرا ما تكون وسط المدن. تشارك العضويات في جميع مناطق التفاعل بتعديل بيئتها. ومنها الطقس على سبيل المثال. بالابقاء على جزء من الحرارة في قشرة الأرض أو بالهواء، تحتفظ النباتات بنوع من الغطاء الجوي حول نفسها. تقيم الغابة أيضا ما يشبه الاجواء المصغرة التي تختلف عن المناطق المجاورة لها. للمدن أيضا اجواؤها الخاصه، إذ يصدر عن المحركات المستعملة في سياراتها وفي المصانع، إلى جانب الكائنات الحية في المنازل، كميات كبيرة من الحراره. ابنيتها وشوارعها المصنوعة من اللاسمنت والاسفلت، مشبعة بهذه الحرارة وبحرارة الشمس. اضف إلى أن الكثير من الغازات السامة كثاني أكسيد الكربون، تحتفظ بشيء من هذه السخونه. فتكون النتيجة تشكيل جيوب من السخونة فوق المدن. هذا ما يحصل تماما عند حلول الليل، حين تأخذ المباني والشوارع بإطلاق بعض من هذه السخونه. حرارة المدن في الليل قد تزيد من ستة إلى ثمانية درجات عن معدل الحرارة في المناطق المجاوره. لاعداد المباني الكثيرة في المدن تأثير آخر على الطقس. إذ انها توقف حركة الرياح. حين تعترضها ناطحات السحاب لا تجد الرياح سبيلا اخرا سوى ان تعصف بالشوارع الضيقة بعنف شديد. عندما يحدث ذلك تفقد الرياح كثيرا من طاقتها. لهذا قل ما ينجح الهواء المنعش في تجديد هواء المدينه، ولهذا أيضا تحتفظ المدينة بأجوائها وبطبقة الدخان الدائمة فوقها. ينجم تفاعل عناصر البيئة عن عملية تطور. إليك مثال الغابة القديمة التي احرقتها النيران. تقوم الاعشاب بغزو الأرض أولا، ولكن قريبا تجد الشجيرات ظروفا ملائمة لنموها فتنافس الاعشاب. وبعدها يحل الشجر محل الشجيرات لتعلوا اشجار الغابة الجديده. فترقى الغابة اخيرا إلى حالة من الاستقرار، المعروف بمرحلة الذروه، حيث تصبح متوازنة مع بيئتها. كثيرا ما تمر المدينة بحالة من النمو المشابه. ففي البداية يتجمع الأعضاء المؤسسين لمجتمع ما حول نقطة المركز، التي هي الساحة العامه. فيقيمون احياؤهم السكنية حول الساحه. تحل المباني التجارية محلهم تدريجيا، فتجبر السكان على الانتقال إلى احياء سكانيه. بعد رقيها إلى الذروه، يسيء حال مركز المدينة ليتحول إلى ما نسميه بداخل المدينه. فيعاد توزيع المركز التجاري والسكاني في مناطق محاذية لها. واخيرا ، سيهدد التمدد السكاني الحياة الخاصة بالمدن. لو اننا أكثر احتراما لمباديء البيئه، لتمكنا من تحقيق نجاحات أكبر في محاولاتنا لإعادة بناء الحياة السكانية للمدن. البيئة لا تتضمن فقط العلاقة بيننا وبين الاجواء المحيطه، بل العلاقة فيما بيننا أيضا. إذا اردنا ان نكون على مستوى تحديات البيئة للقرن الواحد العشرين، علينا ان نعاود التفكير بأنظمتنا السياسية والاقتصاديه.


انتهت.