إن الأرض موطن لشعار مروع من النظم الإيكولوجية، كل منها مكيف بشكل فريد مع موقعها الجغرافي، فمن الغابات المطيرة في الأمازون إلى المناطق المشرقة للصحراء، تحافظ هذه النظم الإيكولوجية على تنوع هائل في الحياة وتوفر خدمات أساسية مثل تنظيم المناخ، وتنقية المياه، وإنتاج الأغذية، ويُعتبر فهم التوزيع الجغرافي لهذه النظم الإيكولوجية أمرا أساسيا للحفظ الفعال، والتنبؤ بآثار تغير المناخ، وإدارة الموارد الطبيعية على نحو مستدام.

الميجور Ecosystem Categories

وتصنف النظم الإيكولوجية بشكل عام في فئتين رئيسيتين: terrestrial (مقرّر) و])(أ)([مواهية ) (مرتكزة على المياه) وتشمل كل فئة طائفة واسعة من الموائل، من أعمق الكبريت إلى أعمق خنادق المحيط.

النظم الإيكولوجية الأرضية

وتغطي النظم الإيكولوجية الأرضية نحو 29 في المائة من سطح الأرض، وهي مصممة أساساً بدرجات حرارة ودرجة تساقط مناخية خاصة مع نوع التربة، والطبوغرافيا، ونظم الاضطرابات الطبيعية مثل الحرائق، وكثيراً ما يحدد نوع الغطاء النباتي المهيمن هذه النظم الإيكولوجية التي تتراوح بين الغابات الكثيفة وصحاري الحجارة، وتدعم هذه النظم مجموعة واسعة من النباتات والحيوانات التي تتكيف بشكل فريد مع ظروفها البيئية.

الغابات

الغابات تغطي حوالي 31% من مساحة الأرض وهي من أكثر النظم الإيكولوجية تنوعاً بيولوجياً على الكوكب، وهي عادة تصنف إلى ثلاثة أنواع رئيسية تقوم على خط العرض والمناخ:

  • ]Tropical rainforests:] Located near the equator, such as the Amazon Basin, Congo Basin, and Southeast Asia, these forests receive over 2,000 mm of rainfall annually and maintain warm temperatures year-round and harbor an estimated 50% of the world’s terrestrial species, including countless insectsmals, maeros,
  • Temperate forests:] found in mid-latitudes like eastern North America, Europe, and eastern Asia, temperate forests experience four distinct seasons with moderate rainfall. They include a mix of deciduous trees, which shed leaves in winter, and evergreen conifers. These forests support species adapted to seasonal changes and have been heavily impacted by human activity.
  • Boreal forests (taiga): ] Spanning northern Canada, Scandinavia, and Russia, boreal forests are dominated by cold-tolerant conifers like spruces and fates. Characterized by long, cold winters and short summers, they represent the largest terrestrial biome and are vital carbon sinks due to their extensive.

فالغابات لا توفر الموئل للأنواع المتنوعة فحسب، بل تؤدي أيضا دورا حاسما في تخزين الكربون وإنتاج الأكسجين وتنظيم دورات المياه، بل تعمل كعناصر عازلة ضد المناخ المتطرف وتدعم سبل العيش على الصعيد العالمي من خلال الأخشاب والنباتات الطبية والسياحة الإيكولوجية.

أراضي غراس

والأراضي الرطبة هي نظم إيكولوجية تهيمن عليها الأعشاب والأعشاب والنباتات العشبية، حيث توجد بضعة أشجار بسبب سقوط الأمطار المحدودة أو حرائق متكررة، وهي تحدث في مناطق ذات تهطال متوسط إلى منخفض سنويا، يتراوح عادة بين 250 و 900 ملم، وتوجد أساسا في المناطق الداخلية القارية حيث يكون الرطوبة أقل وفرة، وتشمل الأمثلة البارزة ما يلي:

  • Prairies:] North American grasslands characterized by long grasses and rich soils.
  • Steppes:] Eurasian grasslands with shorter grasses and semi-arid conditions.
  • Pampas:] Fertile South American grasslands, especially in Argentina and Uruguay.
  • Savannas:] Tropical grasslands with scattered trees, found in Africa, Australia, and parts of South America. These regions experience distinct wet and dry seasons.

وتدعم المراعي قطعان كبيرة من الثدييات الرعيّة مثل البستون والبريّة والحمار الحمار، إلى جانب مفترساتها مثل الذئاب والأسود، ونظرا لأراضيها الخصبة، فإن المراعي من بين أكثر النظم الإيكولوجية تحولا على الصعيد العالمي، وغالبا ما تتحول إلى أرض محصول أو المراعي، وعلى الرغم من ذلك، فإنها لا تزال حاسمة بالنسبة لحفظ التنوع البيولوجي وعزل الكربون في التربة.

الصحراء

وتُعرَّف الصحراء بالجفاف الشديد، إذ تتلقى أقل من 250 ملم من الهطول سنوياً، وعلى عكس المعتقدات الشعبية، فإن الصحارى ليست ساخنة حصراً، ويمكن تصنيفها على نطاق واسع إلى:

  • Hot deserts:] such as the Sahara, Sonoran, and Arabian deserts, characterized by high daytime temperatures, intense solar radiation, and large temperature temps between day and night.
  • Cold deserts:] including the Gobi and Great Basin deserts, which have cold winters and relatively mild summers.

وتظهر الكائنات الحية الصحراوية تكيفات ملحوظة لحفظ المياه ومواجهة درجات الحرارة القصوى، وتشمل الأمثلة على ذلك النباتات الراقية مثل الكاكتي مع الأنسجة المخزنة للمياه، والنظم العميقة الجذور التي تستنشق طبقات المياه الجوفية، والحيوانات النكهة التي تتجنب الحرارة النهارية، والتكييفات الفيزيولوجية مثل البول المركز جدا، وعلى الرغم من ظروفها القاسية، تستضيف أفاعيا ذات تنوعاً بيئياً متخصصاً، مثل فئران الكانغارو، وفئران.

توندرا

وتعاني هذه المناطق من أنواع بيولوجية باردة لا تحصى على الأشجار، وهي محارق عالية )تروندرا القطبية( وارتفاعات عالية )التوندرا الصاخبة( وتعاني من مواسم نمو قصيرة تتراوح بين ٦ و ٠١ أسابيع، مع انخفاض درجات الحرارة، والرياح القوية، وهبوط الأعماق المجمدة باستمرار، مما يقيد بشدة عمق ونمو النباتات المهيمنة، وتشمل الشظايا والأشباح.

  • Arctic tundra:] Rings the polar region and supports animals adapted to extreme cold, such as caribou, arctic foxes, snowy owls, and migratory Birs.
  • Alpine tundra:] Occurs on mountain tops worldwide above the treeline, characterized by similar vegetation and climatic conditions as the Arctic tundra.

وتعاني النظم الإيكولوجية للتوندرا من تغير المناخ بشكل خاص، حيث تؤدي درجات الحرارة المتوارثة إلى تيار الميثاووس، مما يحرر كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون المخزن والميثان، مما يزيد من سرعة الاحترار العالمي، وتواجه هذه الموائل الهشة أيضا ضغوطا من استخراج الموارد ومن تعدي البشر.

النظم الإيكولوجية المائية

وتغطي النظم الإيكولوجية المائية حوالي 71 في المائة من سطح الأرض وتنقسم إلى بيئات المياه العذبة والبحرية، وتتميز بعوامل مثل عمق المياه، ودرجة الحرارة، والملوحة، وتوافر المغذيات، والتغلغل الخفيف، وتوفر هذه النظم الإيكولوجية موارد حرجة مثل مياه الشرب، والغذاء، والنقل، وتؤدي دورا حيويا في تنظيم المناخ من خلال عزل الكربون وإنتاج الأكسجين.

النظم الإيكولوجية للمياه العذبة

وتشمل النظم الإيكولوجية للمياه العذبة الأنهار والبحيرات والبركات والمجاري والأراضي الرطبة، على الرغم من أنها تغطي أقل من 1 في المائة من سطح الأرض، فإنها تدعم ما يقرب من 10 في المائة من جميع الأنواع المعروفة، بما فيها الأسماك والآفات والحشرات والنباتات، وتقسم نظم المياه العذبة إلى نوعين رئيسيين:

  • Lentic systems:] Still water bodies like lakes and ponds, with distinct zones ranging from the sunlittoral zone to the deeper, darker profundal zone. These zones host different communities adapted to light and oxygen availability.
  • Lotic systems:] Flowing water environments such as rivers and streams, where organisms must adapt to currents and changing water chemistry.

والأراضي الرطبة، بما فيها المارش والمستنقعات والبوغز، هي مناطق انتقالية بين الأراضي والمياه، وهي من أكثر النظم الإيكولوجية إنتاجية، وتوفر خدمات أساسية مثل مراقبة الفيضانات، وتنقية المياه، وتخزين الكربون، وللأسف، فإن النظم الإيكولوجية للمياه العذبة من بين أكثر النظم تهديدا عالميا بسبب التلوث، وبناء السدود، والأنواع الغازية، وتدمير الموائل، واستخراج المياه.

النظم الإيكولوجية البحرية

وتغطي النظم الإيكولوجية البحرية أكثر من 70 في المائة من سطح الأرض، مما يجعلها أكبر نوع من النظم الإيكولوجية، وتشمل مجموعة واسعة من الموائل تتراوح بين المناطق الساحلية الضحلة وقاع المحيط العميق، وتشمل النظم الإيكولوجية البحرية الرئيسية ما يلي:

  • Coral reefs:] Often called the “rainforests of the sea,” coral reefs are highly diverse ecosystems found in warm, shallow tropical waters. The Great Barrier Reef in Australia is the largest living structure on Earth and supports thousands of species of fish, invertebrates, and algae.
  • Open ocean (pelagic zone):] Covers the vast expanses of ocean water, home to plankton, fish, sea turtles, and large marine mammals like whales and dolphins. This zone is crucial for global nutrient cycling and carbon sequestration.
  • Deep sea (bathypelagic and abyssal zones):] Characterized by near-total darkness, extreme pressure, and cold temperatures. Life here includes unique organisms such as huge tube worms near hydrothermal vents, bioluminescent fish, and deep-sea corals adapted to harsh conditions.
  • Estuaries:] Areas where freshwater rivers meet the sea. Estuaries are nutrient-rich and serve as nurseries for many marine species, supporting fisheries and maintaining water quality.
  • Kelp forests:] found in cold, nutrient-rich coastal waters, kelp forests provide habitat for otters, fish, and invertebrates, and act as important carbon sinks.

النظم الإيكولوجية البحرية تنتج أكثر من نصف الأكسجين في العالم من خلال تركيبة صور فيتو بلانكتون وتوفر جزءا كبيرا من إمدادات الأغذية البحرية العالمية، ومع ذلك، فإنها تواجه تهديدات خطيرة من الصيد المفرط، وتحمض المحيطات، والتلوث البلاستيكي، وتدمير الموئل، وارتفاع درجات الحرارة بسبب تغير المناخ.

توزيع النظم الإيكولوجية

والتوزيع الجغرافي للنظم الإيكولوجية ليس عشوائياً، بل نتيجة تفاعلات معقدة بين العوامل الحيوية (غير الحية) والبيولوجيا (الحياكة) وفهم هذه التأثيرات أمر أساسي للتنبؤ بكيفية استجابة النظم الإيكولوجية للتغيرات البيئية مثل الاحترار العالمي، وإزالة الغابات، والأنواع الغازية.

المناخ والقابلية للتأثر

المناخ هو أهم مسببات توزيع النظم الإيكولوجية، إذ إن متغيرين رئيسيين مناخيين - زملاء و] التنبؤ - يؤثران بشكل مباشر على أنواع النباتات التي يمكن أن تنجو في منطقة ما، مما يشكل بدوره شبكة الأغذية بأكملها، وهذه المتغيرات تتباين على نحو متوقع مع خطوط العرض، مما يؤدي إلى اتساع نطاقها.

  • Tropical biomes:] Near the equator, characterized by warm temperatures and high rainfall supporting rainforests and savannas.
  • Temperate biomes:] Mid-latitudes with moderate temperatures and precipitation, supporting deciduous and coniferous forests and grasslands.
  • Polar biomes:] High latitudes with cold temperatures and low precipitation, including tundras and boreal forests.

إن تيارات المحيطات والأنماط التداولية في الغلاف الجوي، مثل خلية هادلي والغربية السائدة، تُعدل المناخ الإقليمي، على سبيل المثال، فإن مناخ البحر الأبيض المتوسط، الذي يتسم بالهدوء والشتاء الرطب والصيفات الجافة الساخنة، يدعم النظم الإيكولوجية الفريدة في شروبلاند مثل ماكينات حوض البحر الأبيض المتوسط والفصل في كاليفورنيا.

التسلسل الجغرافي والهيمن

- السمات الطبيعية للمناشير الأرضية المتجمدة التي يمكن أن تؤثر تأثيراً كبيراً على توزيع النظم الإيكولوجية على المسافات القصيرة، وكثيراً ما تكون النطاقات الجبلية بمثابة حواجز أمام جماهير الهواء الرطبة، مما يتسبب في تهطال أو إرادي على المنحدرات الريحية، وظروف " الظل الدفين " الجافة على جانبي الجبال، مما يؤدي إلى وجود نظم إيكولوجية مختلفة اختلافاً صارخاً على جانبي النطاق الجبلي.

كما يؤدي الارتفاع دوراً حاسماً في التخفيف من تغير المناخ الموضعي، فمع ارتفاع درجة الحرارة، وتحول أنماط التهطال، مما يؤدي إلى تآكل رأسي للنظم الإيكولوجية، وعلى سبيل المثال، قد يكون للجبال الاستوائية غابات مائية في قاعدته، والغابات الغيومية في أواسط النبات، والأراضي الرطبة أعلى، ودرجة التونة المبردة عند القمة.

التربة والجيولوجيا

وتؤثر خصائص التربة، التي تتأثر بالصخرة الأصلية الأساسية والمناخ والنشاط البيولوجي، تأثيراً قوياً على نمو النباتات وبالتالي نوع النظام الإيكولوجي، وتتراوح التربة بين الأغنى والأعماق والخصوبة - التي تعيش في مناطق العشب، وفيضانات الأنهار - إلى التربة النحيلة والحمضية والمغذية - التي كثيراً ما توجد في الغابات الاستوائية التي تدور فيها المغذيات بسرعة عن طريق الغطاء النباتي بدلاً من تخزين التربة.

فالتربة الرملية أو الصخرية ذات المادة العضوية المنخفضة، تحد من إنشاء النباتات، وفي النظم الإيكولوجية للطن، تحد الأحجار الكريمة من التغلغل الجذري وتوافر المغذيات، وتؤثر كل أنواع النباتات التي يمكن أن تزدهر، والتي تشكل بدورها النظام الإيكولوجي بأكمله، كما تؤثر الجيولوجيا على توافر المياه؛ وعلى سبيل المثال، فإن الأنهار الخماسية المتميزة للأرض الكبريتية.

الأثر البشري

وقد أدت الأنشطة البشرية إلى تغيير جذري في توزيع النظم الإيكولوجية وسلامتها، لا سيما على مدى القرون القليلة الماضية، حيث تحولت إزالة الغابات على نطاق واسع لأغراض الزراعة، وجني الأخشاب، والتوسع الحضري إلى مساحات واسعة من الغابات الطبيعية إلى أراضي المحاصيل، والمراعي، والمدن، وقد تم تدحرج المراعي تحت المحاصيل الحبوبية، ونزوح الأراضي الرطبة لأغراض التنمية ومكافحة الفيضانات.

كما أن النظم الإيكولوجية البحرية والمائية العذبة تتأثر بالإفراط في الصيد والتلوث والأنواع الغازية وتشتت الموائل، وتغير المناخ، الذي يحركه انبعاثات غازات الدفيئة، يتحول إلى أحواض للأنواع ويرتفع فيها، ويخل بالأرصدة القائمة للنظم الإيكولوجية، ويقلل تجزؤ الموئل من القدرة على الاتصال، ويحد من قدرة الأنواع على الهجرة أو التفريق، مما قد يؤدي إلى انقراضات محلية.

وتزداد جهود الحفظ تأكيداً على إعادة النظم الإيكولوجية المتدهورة وحماية الموائل الطبيعية المتبقية وإنشاء ممرات للأحياء البرية للحفاظ على التنوع البيولوجي، إذ إن التخطيط المستدام لاستخدام الأراضي الذي يدمج خدمات النظم الإيكولوجية - مثل تذويب المياه وتخزين الكربون والملوث - أمر أساسي لتحقيق التوازن بين الاحتياجات البشرية والقدرة على التكيف الإيكولوجي.

الجغرافيا الأحيائية والأساسات

والبيولوجيا الأحيائية هي الدراسة العلمية لتوزيع الأنواع والنظم الإيكولوجية عبر الفضاء والزمن، وأحد الأطر العملية المستخدمة في بيولوجيا الحفظ هو مفهوم [(FLT:0]) الإكواديم ] - المناطق الكبيرة من الأراضي أو المياه التي تتسم بالمناخ المميز، والنباتات، وتجمعات الأنواع، وتساعد هذه الأُطر العلماء وصانعي السياسات على إعطاء الأولوية للحفظ وذلك بإبرازاء مجالات التنوع البيولوجي العالي، والقابلية، والهيمنة،

وقد حدد الصندوق العالمي للحياة البرية 867 من المناطق الإيكولوجية الأرضية على الصعيد العالمي، يمثل كل منها نظما إيكولوجية ذات ظروف بيئية مماثلة والمجتمعات البيولوجية، وتشمل هذه المناطق مناطق معروفة جيدا مثل غابات حوض الأمازون المدارية، والنظام الإيكولوجي البحري لسفن الحاجز الكبرى، والغابات المطيرة الساحلية الشمالية الغربية في المحيط الهادئ، كما ترسم خرائط المياه العذبة والإيكولوجية البحرية لتوجيه جهود الحفظ.

وفي هذا الإطار، فإن ] بيود التنوع البيولوجي هي مناطق ذات ثراء ووطيدية عالية بشكل استثنائي، ولكنها فقدت ما لا يقل عن 70 في المائة من نباتها الأصلي، ومن الأمثلة على ذلك الغارات الغربية في الهند ومنطقة كيب فلوريس في جنوب أفريقيا وغابات مدغشقر، حيث أن حماية هذه البقع الساخنة أمر حاسم بالنسبة لحفظ التنوع البيولوجي العالمي.

إن فهم التوزيع الجغرافي للنظم الإيكولوجية على نطاق البيئة يتيح تصميم شبكات فعالة من المناطق المحمية، بما يكفل الربط الإيكولوجي والقدرة على التكيف في مواجهة التغير البيئي.

الآثار المترتبة على حفظ الطبيعة

إن معرفة كيفية توزيع النظم الإيكولوجية والعوامل التي تؤثر على أنماطها أمر أساسي لحماية العالم الطبيعي، وهذه المعرفة تمكن الحفظيين من تحديد مناطق تطهير الجذور - حيث يحتمل أن تستمر النظم الإيكولوجية على الرغم من تغير المناخ - وتعطي الأولوية لهذه الحماية، وتساعد في تخطيط ممرات الحفاظ على الربط بين الموائل المجزأة، مما يسمح للأنواع بالهات بالهجرة والتكيف.

وبالإضافة إلى ذلك، فهم المعونات التي تساعد على توزيع النظم الإيكولوجية في إدارة الأنواع الغازية بالتنبؤ بالمناطق المعرضة للاستعمار على أساس المطابقة للمناخ، وهو يسترشد بالتخطيط المستدام لاستخدام الأراضي الذي يُستأثر بخدمات النظم الإيكولوجية مثل التلوث، وتنقية المياه، وعزل الكربون، الذي يرتكز على رفاه الإنسان.

وتعتمد الاتفاقات الدولية مثل اتفاقية التنوع البيولوجي وأطر مثل أهداف الأمم المتحدة للتنمية المستدامة على بيانات توزيع دقيقة لتحديد الأهداف ورصد التقدم المحرز في حفظ التنوع البيولوجي، وفي نهاية المطاف، فإن إدماج المعارف الجغرافية للنظم الإيكولوجية في السياسات والإدارة أمر حيوي لضمان مستقبل مستدام لكل من الناس والكوكب.