على مر العصور، درس العلماء طبيعة الكون والكيانات الحية فيه، وحققوا في الظواهر المتنوعة التي تحدث في حياة هذه الكائنات.
أهمية استمرار انتقال الكربون بين الكائنات الحية
- بين السماء والأرض، لا يوجد فراغ كما قد يظهر للوهلة الأولى. فقد أثبت العلماء من خلال الكثير من الأبحاث والدراسات في مجالات الفيزياء والكيمياء أن هذا الفهم غير دقيق.
- فمن خلال تحليلهم، أدركوا أن هناك عناصر وغازات موجودة لا تُرى بالعين المجردة.
- وعند التفكير المنطقي، قد نعتقد أن الإنسان يتنفس في فراغ، ولكن الواقع هو أنه يتنفس الغازات المتواجدة في الهواء.
- إذ أن هذه الغازات غير مرئية ولا يمكن لمسها لأنها ليست مواد مادية.
- ومع تقدم العلوم، توصل العلماء إلى تحديد وجود الغازات المختلفة التي يتكون منها الغلاف الجوي.
- كما تمكنوا من فصل وتحليل هذه الغازات، والتعرف على نسبتها في الهواء.
الغازات ودوراتها في الطبيعة
- اكتشف العلماء الدورات الطبيعية التي تقوم بها هذه الغازات، ووجدوها في تفاعل مستمر.
فإن الغازات تعتمد على تعاون الكائنات الحية، حيث يحتاج الإنسان إلى غاز الأكسجين، بينما تنتج النباتات هذا الغاز.- في المقابل، يطلق الإنسان غاز ثاني أكسيد الكربون خلال عملية الزفير، وهو غاز تحتاجه النباتات.
- تظهر هذه العلاقة التبادلية في البيئة التي نعيش فيها، حيث تعتمد الكائنات الحية على بعضها البعض بصورة مباشرة أو غير مباشرة.
فهي تمثل سلسلة مترابطة: إذا تأثرت حلقة من السلسلة، فقد يؤثر ذلك على بقية السلسلة حتى لو لم يكن هناك اتصال واضح.
دورة نقل الكربون بين الكائنات الحية
- عندما نتحدث عن انتقال الكربون أو أي مادة أخرى بين الكائنات الحية، نشير إلى ما يُعرف بالدورة.
- وهذا يشير إلى دورة الكربون التي تحدث بين الكائنات الحية والبشر بشكل عام.
- تتحرك ذرات الكربون والنيتروجين عبر الكوكب، وهذه الذرات الصغيرة تدخل في دورة مستمرة تُعرف بدورة الكربون.
- على سبيل المثال، يحدث امتصاص الكربون من الهواء إلى مياه المحيط، والتي تستخدمها العوالق العائمة لأداء عملية البناء الضوئي.
عملية البناء الضوئي
- تمثل عملية البناء الضوئي في النباتات وسيلة لتغذيتها، على عكس البشر والحيوانات الذين يعتمدون على الطعام مباشرة.
فالنباتات تعتمد على عملية البناء الضوئي بدلاً من استهلاك الطعام كالمخلوقات الأخرى.- وتشمل هذه المخلوقات البشر والحيوانات بجميع أنواعها.
- تُعتبر العوالق العائمة جزءاً مهماً من عملية التمثيل الضوئي، حيث تحصل النباتات على تغذيتها من خلالها.
- يمكن أن تكون ذرة الكربون جزءاً من هذه العوالق أو جزءاً من الهيكل العظمي للحيوانات الأكبر حجماً.
- عندما تموت الكائنات الحية، تتحول إلى صخور رسوبية، ويحفظ الكربون داخلها، مما يجعله جزءاً أساسياً من الوقود الأحفوري مثل النفط والغاز والفحم.
تعتبر هذه الموارد من العناصر الأساسية التي تتحكم في الاقتصاد العالمي. - البلدان التي تحتوي على هذه الثروات تُعتبر من أغنى الدول، وهي تلعب دوراً مهماً في الاقتصاد العالمي من خلال التحكم في أسعار هذه المواد التي تعتبر ضرورية للحياة اليومية.
- هذه المواد تدخل في العديد من الجوانب الأساسية التي لا يمكن الاستغناء عنها.
- ومع ذلك، لا تتوقف دورة الكربون عند هذا الحد، حيث يتم حرق الوقود الأحفوري، مما يؤدي إلى إطلاق الكربون الموجود تحت الأرض إلى الجو على شكل ثاني أكسيد الكربون، مما يُعيد الكربون إلى دورته.
انتقال الكربون من الغلاف الجوي إلى النبات
- يُعتبر الغلاف الجوي من حولنا مكوناً من ست طبقات، وليس طبقة واحدة، حيث توجد تلك الطبقات بطريقة غير متتالية.
- وبين هذه الطبقات، توجد مسافات والكثير من العمليات التي تحدث بين كل طبقة وأخرى.
- تُعتبر الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي الأكثر تعرضاً للتغيرات السطحية الأرضية بسبب قربها من سطح الأرض.
يمكن للكربون الانتقال من الغلاف الجوي إلى النباتات، حيث يتفاعل الكربون مع الأكسجين في شكل غاز يُسمى ثاني أكسيد الكربون، مما يُساهم في دورة الكربون. - من خلال عملية التمثيل الضوئي، تسحب النباتات ثاني أكسيد الكربون من الهواء لإنتاج غذائها الذي يُساهم في نموها.
تنتقل دورة الكربون من النباتات إلى الحيوانات، عندما تتغذى الحيوانات على النباتات أو على المخلوقات التي تحتوي على كربون. - وتتغذى عبر النباتات التي تحتوي على مواد عضوية وكربونية.
- وبذلك ينتقل الكربون بصورة مستمرة بين الكائنات الحية عبر هذه العمليات الحيوية.