الأنظمة البيئية للمياه العذبة ومصبات الأنهار

الأنظمة البيئية للمياه العذبة ومصبات الأنهار

F r e s h  w a t e r  E c o s y s t e m s  a n d  E s t u a r i e s

خصائص الأنظمة البيئية للمياه العذبة وأنواعها
Characteristics and Types of Freshwater Ecosystems

- تمثِّل الأنظمة البيئية للمياه العذبة ما نسبته% 3.5 من الأنظمة البيئية المائية.

- وهي تمتاز بنسبة ملوحة متدنِّية، يعبر عنها بالأجزاء لكل ألف (0.5ppt أو أقل)، وكمٍّ كبير من المغذيات؛ ما يجعلها بيئة حياتية مناسبة لأنواع عدَّة من النباتات والحيوانات.

- أما درجات الحرارة فيها فتختلف تبعا لموقعها الجغرافي، وعمق مياهها، وفصول السنة.

أنواع الأنظمة البيئية للمياه العذبة
المياه الجارية	المياه الراكدة	الأراضي الرطبة
مثل	مثل	مثل
الأنهار	البحيرات	الأهوار

 

أتحقَّق: ما أنواع الأنظمة البيئية للمياه العذبة؟

أنواع الأنظمة البيئية للمياه العذبة: المياه الجارية، والمياه الراكدة، والأراضي الرطبة.

 

الأنظمة البيئية للمياه العذبة الجارية Lotic Freshwater Ecosystems

تشمل المياه العذبة الجارية كلا من الأنهار، والجداول، والسيول. وفيها يصنَّف النظام البيئي إلى ثلاث مناطق تبعا لاتجاه حركة الماء. وهذه المناطق هي: منطقة المنبع (Source Zone (headwaters، والمنطقة الانتقالية Transition Zone، ومنطقة السهل الفيضي، Floodplain Zone.

 

 

أتحقَّق: أقارن بين منطقة المنبع والمنطقة الانتقالية ومنطقة السهل الفيضي من حيث: سرعة المياه، والعمق، والكائنات الحية التي تعيش في كلٍّ منها.

	منطقة المنبع	المنطقة الانتقالية	منطقة السهل الفيضي
سرعة المياه	تجري فيها المياه بسرعة كبير	تجري فيها المياه بسرعة أقل من منطقة المنبع	سرعة جريان الماء فيها منخفضة
العمق	المياه قليلة العمق	المياه أكثر عمقا من المنبع	مياهها الأكثر عمقا
الكائنات الحية التي تعيش في كلٍّ منها	يعيش فيها أنواع قليلة من المنتجات مثل الطحالب والحزازيات، وأنواع عدة من الأسماك ذات العضلات القوية مثل السلمون المرقط	أنواع عدة من الطحالب والأسماك مثل سمك الباس	أنواع قليلة من الأنواع النباتية مثل الطحالب والأسماك التي أهمها السلوريات.

 

الأنظمة البيئية للمياه العذبة الراكدة Lentic Freshwater System

تعد البحيرات والبِرك من أكثر مصادر المياه العذبة الراكدة شيوعا. وفيها يصنَّف النظام البيئي إلى مناطق عدَّة:

خصائص النظام البيئي لمناطق المياه العذبة الراكدة.

منطقة المياه العذبة العميقة: تسود في هذه المنطقة العوالق بنوعيها؛ النباتية، والحيوانية. وهي تمتاز بوجود كثير من أشكال الحياة فيها؛ ما يجعلها أساس السلاسل الغذائية في النظام البيئي لمناطق المياه العذبة الراكدة

المنطقة الساحلية: تمتاز هذه المنطقة بمياهها الضحلة الدافئة؛ ما يجعلها بيئة مناسبة لأنواع عدَّة من الطحالب، والنباتات المائية، والمحار، والقشريات، والبرمائيات، وبعض الحشرات. وتعدُّ الكائنات الحية التي تعيش فيها مصدرا لغذاء حيوانات أخرى، مثل: البط، والسلاحف.

المنطقة المظلمة: تمتاز هذه المنطقة بمياهها المظلمة والباردة، وانخفاض عدد المنتِجات فيها؛ لعدم وصول أشعة الشمس إلى الأعماق في مياهها. ولهذا، فإنَّ معظم أشكال الحياة فيها من المستهلكات التي تتغذى بالكائنات الميتة التي تصل من الطبقات العليا.

 

أتحقَّق: ما أشكال الحياة في المنطقة الُمظلمة؟

معظم أشكال الحياة في المناطق المظلمة من المستهلكات التي تتغذى بالكائنات الميتة التي تصل من الطبقات العليا.

 

الأنظمة البيئية للأراضي الرطبة Wetland Freshwater Ecosystems

 يطلق على المساحات التي تغمر المياه تربتها، أو تملأ الفراغات بين حبيباتها حتى سطح التربة أو قريبا من السطح طوال العام أو معظمه، اسم الأراضي الرطبة. وهي تصنَّف إلى أربع مناطق:

1- الرّخاخ - تنشأ هذه المنطقة عندما يبدأ نمو نبات حزازي من جنس سفاغنوم على حواف بحيرة، واستمراره في النمو ببطء حتى يملأ البحيرة كلها، وقد ينمو الأغنام على الأرض. عند جفاف هذا النبات، فإنَّه يمنع تبخُّر مياه الأمطار المحتجزة في التربة، التي تعدُّ مصدر المياه فيها. - تمتاز منطقة الرَّخاخ بأنَّها بيئة فقيرة بالمغذِّيات، وبمياهها ذات الرقم الهيدروجيني pH المنخفض (5- pH=3)، وبتربتها المشبعة بالماء؛ لذا، فإنَّ عددا قليلا من الأنواع النباتية والحيوانية تكيَّف للعيش فيها. ومن أشهر هذه الأنواع النباتات الآكلة اللحوم. - تسهم هذه المنطقة في الحدِّ من حدوث الفيضانات باحتجازها مياه الأمطار في الأراضي المغطاة بالحزازيات، وتسهم أيضا في الحدِّ من تغيُّر المناخ بخزنها الكربون في ترسُّبات الحزازيات.

أتحقَّق: ما المقصود بالأراضي الرطبة؟

- الأراضي الرطبة هي المساحات التي تغمر المياه تربتها أو تملأ الفراغات بين حبيباتها حتى تصل سطح التربة أو قريبا من السطح طوال العام أو معظمه.

 

أفكّر: ما سبب انخفاض الرقم الهيدروجيني في منطقة الرَّخاخ؟

- يعود انخفاض الرقم الهيدروجيني لمياه الرخاخ بسبب:
1. التحلل البطيء للمواد العضوية بوساطة البكتيريا والفطريات المحللة يسبب تراكم الأحماض.
2. يكون الجدار الخلوي في نبات السفاغنوم مرتبطا بحمض البولي يورونيك الغني بالجالاكتويرونيك، وهذا يمكن نبات السفاغنوم من امتصاص الأيونات الموجبة مثل الأمونيوم وأيونات الكالسيوم والمغنيسيوم والبوتاسيوم مقابل طرح أيونات الهيدروجين في البيئة المحيطة.
3. يفرز نبات السفاغنوم عددا من الحموض العضوية.

2- الفينات: - تمتاز هذه المنطقة بأراضيها المنخفضة الرطبة التي تنمو فيها الحزازيات، وترشح إليها المعادن والمغذيات من التربة المحيطة، وبمياهها التي من مصادرها المياه الجوفية. - وتمتاز أيضا بأنَّها موطن لعدد من النباتات، مثل الأعشاب، علما بأنَّ استمرار نمو الحزازيات وتراكم الخثِّ فيها يتسبَّب في ارتفاع مستوى الأرض؛ ما يمنع وصول المياه إليها من المصادر المحيطة، ثم تتحوَّل إلى رخاخ بمرور الزمن.

 

3- الأهوار: - تمتاز هذه المنطقة بأراضيها الرطبة التي تنمو فيها النباتات العشبية، ويغمرها الماء من المسطحات المائية القريبة مثل ضفاف الأنهار، أو من المياه الجوفية غالبا. وهي تعدُّ بيئة غنية بالمغذيات، وكذلك تمتاز بتربتها الرملية أو الطينية؛ ما يجعلها موطنًا للعديد من النباتات، مثل: زنابق الماء، والقصب، والخيزران، والبردي؛ وبعض الحيوانات، مثل: مالك الحزين، والقنادس، وجرذان المسك. - تسهم الأهوار في تجديد مصادر المياه الجوفية، وتحدُّ من حدوث الفيضانات.

 

4- المستنقعات: - تمتاز هذه المنطقة بأراضيها الرطبة التي تنتشر فيها الأشجار على طول ضفاف الأنهار ذات التدفُّق البطيء، وبتربتها المشبعة بالماء، وبمياهها الغنية بالمادة العضوية، ومن أهم الأشجار التي تنمو فيها: القيقب، والسرو. -  تعدُّ المستنقعات موطنًا لعدد من الحيوانات، مثل: الطيور، واللافقاريات، والتماسيح.

 

أتحقق: أقارن بين الأهوار والمستنقعات من حيث الكائنات الحية التي تعيش في كلٍّ من هاتين المنطقتين.

- يعيش في منطقة الأهوار العديد من النباتات مثل زنابق الماء والقصب والخيزران والبردي وبعض الحيوانات مثل مالك الحزين والقنادس وجرذان المسك.
  أما المستنقعات تنمو فيها أشجار القيقب والسرو والأرز وعدد من الحيوانات مثل الطيور واللافقاريات والتماسيح.

أبحث: عثرت مجموعة من حفاري الخُثِّ في خمسينيات القرن الماضي على جثَّة رجل محفوظة في إحدى مناطق الرَّخاخ. وقد اعتقد العلماء أنها دفِنت عام 405 قبل الميلاد.
ابحث في مصادر البحث المناسبة عن الأسباب التي أدَّت إلى بقاء جثَّة الرجل وعدم تحلُّلها، ثم أعد عرضا تقديميا عن ذلك باستخدام برنامج power point، ثم أعرضه أمام زملائي/زميلاتي في الصف.

- عُثِّر على مومياء تولوند في أحد الرَّخاخ في وسط شمال الدنمارك، وهي من الرَّخاخ المرتبطة ببحر الشمال، حيث يسبب هبوب الرياح من جهة بحر الشمال إلى تحرك المياه المالحة باتجاه الرَّخاخ، مما يجعل الظروف ملائمة لأنواع من الحزازيات مثل سفاغنوم التي تفرز الحموض في المياه المحيطة ما يسبب انخفاض الرقم الهيدروجيني فيها. إضافة لذلك، عندما يموت هذا النبات ينتج من تحلله نوع من الأحماض يسمى حمض الهيوميك، فبالإضافة إلى أثره في خفض الرقم الهيدروجيني في مياه الرَّخاخ، فإن لحمض الهيوميك تأثيرا مضادًا لنمو أنواع من البكتيريا والفطريات ما يحفظ الجثث ويبطئُ من عملية التحلل. ويلاحظ على جلد مومياء تولوند تلونها باللون البني واحتفاظها بطراوتها تماما كالجلد المدبوغ، ويعود ذلك إلى إفراز نبات سفاغنوم عددًا من العفصيات تسبب هذا اللون البني للجلد والشعر والملمس الطري.
ونظرا إلى أن الرَّخاخ بيئة مياهها راكدة، فإن هذه المياه تكون أيضًا باردة وتركيز الأكسجين فيها قليل ما يضعف نمو البكتيريا ويجعل عملية التحلل بطيئة ما يحفظ الجثث. وما يجدر ذكره، أن الأحماض التي توجد في جدر خلايا السفاغنوم، فإن الكالسيوم يتم إذابته من العظام والأسنان.

 

الأنظمة البيئية في مصبات الأنهار Estuaries Ecosystems

- تمثِّل مصبات الأنهار  المنطقة الانتقالية التي تلتقي فيها مياه الأنهار العذبة بمياه البحر المالحة.

- تختلف مصبات الأنهار من حيث الخصائص تبعا لموقعها الجغرافي، والنمط المناخي السائد فيها. فمثلا، تغمر مياه المدِّ الأراضي المنخفضة، وتحتجز المياه فيها. وما إن تتبخَّر المياه حتى تظل الأملاح على حالها، ثم تتكوَّن مستنقعات الملح نتيجة تكرار حركة المدِّ، وتكون مغطاة بطبقة عضوية سطحية يطلق عليها اسم الخثِّ، وهي طبقة قليلة التشبُّع بغاز الأكسجين، وتنمو فيها بكتيريا تستمد الطاقة عن طريق أكسدة كبريتيد الهيدروجين؛ ما يسبِّب انتشار رائحة فيها تشبِه رائحة البيض الفاسد.

أتحقَّق: ما سبب ملوحة مياه المصبات في مستنقعات الملح؟

- تكون مياه المصبات مالحة في مستنقعات الملح لأن مياه المد تغمر الأراضي المنخفضة، وتحتجز المياه فيها، وما إن تتبخر المياه حتى تظل الأملاح على حالها مكونة مستنقعات الملح.

- تختلف الشبكات الغذائية في مصبات الأنهار عنها في بقية الأنظمة البيئية من حيث المنتِجات؛ فهي لا تعدُّ غذاء للمستهلكات الأولى، خلافا لمادتها العضوية التي تنزل إلى الأسفل بعد موتها، وتمثِّل غذاء للمحار والديدان والإسفنج.

- تعدُّ 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 إنَّها تحتجز الرسوبيات والملوِّثات، وتمنع وصولها إلى المحيطات.

أتحقَّق: ما مصدر غذاء أنواع المحار والقشريات التي تعيش في مصبات الأنهار؟

- مصدر غذاء أنواع المحار والقشريات التي تعيش في مصبات الأنهار هو المادة العضوية التي تنزل للأسفل بعد موت المنتجات.

ابحث: في مصادر المعرفة المناسبة عن المخاطر التي تهدِّد الأنظمة البيئية في مصبات الأنهار، والجهود المبذولة لحمايتها، ثم أعد فلًما قصيرا عن ذلك باستخدام برنامج movie maker، ثم أعرضه أمام زملائي/زميلاتي في الصف.

- يهدد الأنظمة البيئية في مصبات الأنهار عدد من الأخطار منها:
1. ارتفاع نسب المغذيات وحدوث الانتشار الطحلبي، والتي قد يكون أحد أسبابها النشاط الزراعي وتسرب الأسمدة للمياه.
2. انخفاض عدد أنواع الكائنات الحية التي تعيش في بيئات مصبات الأنهار، والتي قد تكون ناتجة عن الصيد الجائر لبعض أنواع المحار والأسماك، كما أن حركة القوارب قد تؤذي الأعشاب المائية
النامية.
3. التلوث.
4. ارتفاع معدلات الترسيب.
5. تغير معدلات المد وتدفق المياه.
6. أنواع الكائنات الحية الدخيلة.
7. التغير المناخي.
8. الزحف العمراني.
9. إنشاء السدود يؤثر في معدلات تدفق المياه ودرجة حرارتها.