فالبيولوجيات هي الوحدات الإيكولوجية الأساسية التي تساعدنا على فك رموز مناطق المناخ في الكوكب، وهي مناطق جغرافية كبيرة تحددها المناخ المشترك، ونوع التربة، والنباتات، والحياة الحيوانية، وبرسم الخرائط والفهم البيولوجي، يمكن للعلماء التنبؤ بأنماط الطقس، وتتبع آثار الاحترار العالمي، ووضع استراتيجيات للحفظ، وتستكشف هذه المادة العلاقة المعقدة بين الحيوانات والمناخ، وتدرس كل مادة حيوية بالتفصيل، وتناقش آثار تغير المناخ.

تحديد البيولوجيات ودورها في تصنيف المناخ

فالأحياء ليست مجرد تقسيمات تعسفية لسطح الأرض؛ فهي نتيجة للتفاعلات الطويلة الأجل بين المناخ والبيولوجيا، والعوامل الرئيسية التي تشكل مادة بيولوجية هي درجة الحرارة والهيطلة، التي تحدد معا أنواع النباتات التي يمكن أن تنمو والحيوانات التي يمكن أن تعيش هناك، فنظم تصنيف المناخ، مثل تصنيف كوبين للمناخ، تتواءم بشكل وثيق مع الحدود الأحيائية لأن المناخ يمل على وجود أنواع حرجة من الغابات.

برنامج التغذية الحيوية

فالأحياء والمناخ تؤثر في بعضها البعض في حلقة مستمرة من التغذية المرتدة، فالغابات، على سبيل المثال، تستوعب ثاني أكسيد الكربون وبورصة المياه التي تؤثر على درجات الحرارة المحلية والعالمية، وعلى العكس من ذلك، يحدد المناخ هيكل الغابات وإنتاجيتها، وعندما تنتقل الظواهر البيولوجية بسبب تغير المناخ، يمكن أن تغير أنماط الطقس الإقليمية، وعلى سبيل المثال، فإن إزالة الغابات في غابات الأمازون المطيرة تقلل من التهرب، مما يؤدي إلى انخفاض الأمطار في المنطقة وربما إلى تحول

الميجور بيولوجيا الأرض: امتحان مفصَّل

وتغطي المواد البيولوجية الأرضية سطح الأرض وتتميز بالنباتات المهيمنة والمناخ، والأحياء البرية الرئيسية الست هي الغابات المدارية المطيرة، والصحراء، والغابات المتزايدة، والأراضي العشبية، والتيغا، وكلها لها ظروف مناخية فريدة وأدوار إيكولوجية، وندرس كل منها بعمق، بما في ذلك العوامل المناخية التي تؤثر على البيئة والتنوع البيولوجي والتهديدات التي تواجهها.

الغابات الاستوائية

وتوجد غابات الأمطار الاستوائية بالقرب من خط الاستواء، حيث تظل درجات الحرارة مرتفعة (متوسطة تبلغ 25 درجة مئوية أو أكثر) وتتجاوز الأمطار 200 سم سنوياً، وهي أكثر أنواع الغابات البرية بروية، وتُعد أكثر من نصف النباتات والأنواع الحيوانية في العالم على الرغم من أنها لا تغطي سوى 6 في المائة من سطح الأرض.

الصحراء

وتُعرَّف الصحراء بمستوى منخفض من التهطال - وهو أقل من 25 سم في السنة عادة - وتقلبات الحرارة القصوى بين النهار والليل، ويمكن أن تكون ساخنة، مثل الصحراء، أو باردة، مثل غوبي، وعلى الرغم من الظروف القاسية، فإن الصحارى تأوي الكائنات الحية الشديدة التخصص مثل الكافتي، والزواحف، والدوارات العائمة، والزواحف التي تغذي المياه وتتحمل نفايات حرارية.

الغابات المعبدة

وتنشأ الغابات المعبدة في مناطق خط العرض المتوسطة التي تهيمن عليها الأمطار (75 إلى 150 سم سنويا) وأربعة مواسم متميزة، وتسودها أشجار متفككة مثل البقع والخريطة والبيش، وتفقد أوراقها في الخريف، وتتحول إلى ظواهر طبيعية متقلبة في منطقة المحيط الشمالي الغربي، وتتمتع هذه الغابات بقدرة عالية على عزل الكربون ودعم مختلف الكائنات البرية، بما في ذلك التحضر الخريفي،

توندرا

The tundra biome is the coldest of all, with temperatures averaging below -10°C in winter and only a short cool summer. It is characterized by permafrost — permanently frozen ground — which limits plant growth to low-lying shrubs, grasses, mosses, and lichens. Tundra occurs in the Arctic regions (arctic tundra) and on hightopra

أراضي غراس

وتهيمن على الأراضي الرطبة العشب والنباتات العشبية، حيث تُعزى قلة الأشجار إلى هطول الأمطار المعتدل (25-75 سم في السنة) والنيران المتكررة، وهي موجودة في كل قارة باستثناء أنتاركتيكا وتشمل السفانا (الأراضي الزراعية الاستوائية) والأراضي العشبية المعتدلة مثل مزارع أمريكا الشمالية وخطابات الاوراس.

تايغا (غابات بلورية)

فالحراجة، أو الغابات المزروعة، هي أكبر مادة بيولوجية أرضية في العالم، تمتد عبر كندا وسكاندينافيا وروسيا، حيث تتحول فترات الشتاء الباردة والصيف القصير والثبات، وتزداد فيها الأمطار بالدرجة الأولى كالثلج، وتزيد الأشجار المتقلبة مثل التفشي والألياف والأوعية الصنوبرية، وتتكيف مع التربة الباردة والفقيرة.

Aquatic Biomes and Their Climate Significance

وفي حين تحظى البيئات الأحيائية الأرضية باهتمام كبير، فإن المواد الحيوية المائية لها نفس القدر من الأهمية في تنظيم المناخ ودعم الحياة، وهي تغطي أكثر من 70 في المائة من سطح الأرض وتنقسم إلى فئات المياه العذبة والبحرية، وتؤثر هذه المواد الحيوية على درجة الحرارة من خلال امتصاص الحرارة، وتقود دورة المياه، وتستوعب كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون.

بيولوجيات المياه العذبة

وتشمل بيئات المياه العذبة البحيرات والثبات والأنهار والمجاري والأراضي الرطبة، وهي تتسم بتركيزات منخفضة من الملح، وهي حرجة بالنسبة لإمدادات المياه البشرية والري والموائل، والنظم الإيكولوجية للمياه العذبة شديدة الحساسية لتغير المناخ؛ وتؤثر درجات الحرارة المرتفعة على التضخيم الحراري للبحيرات، وتخفض مستويات الأكسجين، وتغير دورات المياه التي تثير القلق من الأنواع المائية.

الكائنات الحية البحرية

وتشمل المواد البيولوجية البحرية المحيطات والشعاب المرجانية والمستعمرات، وتستوعب المحيطات نحو 30 في المائة من ثاني أكسيد الكربون المنبعث من الأنشطة البشرية، ونحو 90 في المائة من الحرارة الزائدة عن الاحترار العالمي، مما أدى إلى تحمض المحيطات والاحترار، الذي يُلقي الشعاب المرجانية ويُخلّص شبكات الأغذية البحرية.() وكثيرا ما تُدعى " الغابات البحرية " ، وتدعم التنوع البيولوجي الهائل وتوفر مصائد الأسماك للملايين.

How Biomes Shape Global Climate Patterns

فالبيولوجيات ليست متلقية سلبية للمناخ؛ فهي تؤثر تأثيراً فعالاً على الطقس والمناخ من خلال عدة آليات؛ ويعتبر فهم هذه التفاعلات أمراً حاسماً لوضع نماذج السيناريوهات المناخية في المستقبل.

Albedo Effect and Forest Cover

ويشير ألبيدو إلى انعكاس سطح الأرض، حيث أن الثلج والجليد يحتويان على ألبدو مرتفع، مما يعكس الكثير من طاقة الشمس إلى الفضاء، مما يساعد على إبقاء الأرض باردة، والغابات، ولا سيما الغابات المظلمة، ذات الألبدو المنخفضة، التي تستوعب المزيد من الحرارة، وفي المنطقة البخارية، قد يؤثر توسع الغابات أو انكماشها بسبب تغير المناخ تأثيرا مباشرا على البيدو، على سبيل المثال، حيث تتسارع درجة حرارة التوندرا وتمزق.

التهرب والترحال

وينتج عن الغابات البخار المائي عبر التفريغ، مما يسهم في تكوين الغيوم والتهطال، وفي الغابات الاستوائية المطيرة، يخلق التهرب من الغلال مناخاً رطباً يقود إلى سقوط الأمطار على الصعيدين المحلي والإقليمي، ولهذا السبب يمكن لإزالة الغابات على نطاق واسع أن تقلل من هطول الأمطار ليس محلياً فحسب بل أيضاً إلى أدنى حد، وتولد غابات الأمازون المطيرة حوالي نصف قطرها من الأمطار خلال هذه العملية.

Climate Change: Shifting Biome Boundaries

ومع ارتفاع درجات الحرارة العالمية، فإن المواد البيولوجية تتحرك، فالنوعات تتحول إلى أعمدة أو إلى ارتفاعات أعلى بحثا عن المناخ المناسب، ولكن الكثير منها لا يستطيع أن يواكب معدل التغير، ويدرس هذا الفرع التحولات الملحوظة والمتوقعة في الألعاب البيولوجية ونتائجها.

التغييرات الملاحظـة

وتوثيق الدراسات أن خط الأشجار يتجه شمالاً في القطب الشمالي، وأن منطقة الساحل جنوب الصحراء الكبرى آخذة في التوسع جنوباً، وأن النظم الإيكولوجية الجبلية تفقد مناطق الألب، وفي مناطق كثيرة، تتقلص المساحة المصنفة كعنصر بيولوجي معين، وعلى سبيل المثال، يتم استبدال التوندرا بالغابات المزروعة، بينما تصبح الأراضي الجافة أكثر قاحلة، وكثيراً ما تؤدي هذه التحولات إلى زيادة وتيرة الحرائق، وتفشي الحشرات.

حالات الهجرة والصيد

إن تغير المناخ يرغم الأنواع على الانتقال إلى الحفاظ على درجات حرارتها المفضلة ودرجاتها المتساقطة، غير أن الحواجز مثل المدن والطرق السريعة والأراضي الزراعية تعوق الهجرة، كما أن توقيت الأحداث الموسمية - مثل النشر والزهرة والهجرة - يتحول، مما يؤدي إلى اختلالات بين الأنواع، وعلى سبيل المثال، يصل العديد من أنواع الطيور إلى مناطق توالدها بعد بلوغ ذروتها في التكاثر، مما يتسبب في انخفاض في عدد السكان.

الحفظ في عالم متغير

ونظرا للدور الحاسم الذي تؤديه الألعاب البيولوجية في تنظيم المناخ والتنوع البيولوجي، فإن حمايتها أكثر إلحاحا من أي وقت مضى، ويجب أن تتكيف استراتيجيات الحفظ مع واقع تغير المناخ، مع التركيز على القدرة على التكيف والربط.

المناطق المحمية والترابط

وفي الوقت الراهن، فإن نحو 15 في المائة من الأراضي و7 في المائة من المحيطات تخضع لشكل من أشكال الحماية، غير أن العديد من الحدائق والاحتياطيات صغيرة جدا أو معزولة للسماح للأنواع بنقل نطاقاتها بصورة فعالة، حيث تتسع المناطق المحمية وتخلق ممرات إيكولوجية تربط بين الخانات الحية على امتداد التدرجات المستقرة أو المرتفعة، وتسمح منظمات مثل IUCN باستمرار الشبكات المحمية.

Reoration Ecology

ويمكن أن يؤدي إصلاح النظم الإيكولوجية المتدهورة إلى تعزيز عزل الكربون وحماية مستجمعات المياه وإعادة الربط بين الموئل، كما أن مشاريع الإصلاح الواسعة النطاق، مثل الجدار الأخضر الكبير في أفريقيا، تهدف إلى مكافحة التصحر بزرع مجموعة من الأشجار والأشجار والأعشاب في جميع أنحاء الساحل، وبالمثل، يمكن لإعادة التحريج في المناطق المدارية والمعتدلة أن تعيد الدورة الهيدرولوجية وتوفر الموئل، إلا أنه يجب القيام بتهيئة الظروف التاريخية التي لا تُراعى فيها بعد.

خاتمة

إن البيولوجيات هي النسيج الحي لكوكبنا، والمرتبطة ارتباطا وثيقا بالمناخ من خلال نظم التغذية المعقدة، ومن الكثافة التي تصب فيها الغابات المطيرة إلى السهول المتجمدة من التوندرا، تسهم كل مادة بيولوجية بشكل فريد في التوازن المناخي والتنوع البيولوجي للأرض، ولا يشكل فهم هذه النظم الإيكولوجية مجرد عملية أكاديمية، بل هو أمر أساسي للتنبؤ بآثار تغير المناخ والتخفيف منها، حيث أن الدفء العالمي، واستعادة السليمة للحدود، ستتحول، والأمل في التكيف مع البيئة.