الغلاف الحيوي: نظرة عامة

الغلاف الحيوي (Biosphere)

• هو غطاء حي متجدد للكائنات الحية على سطح الأرض.
• يمتد من التربة (Pedosphere)إلى قشرة التحلل الصخري (Lithosphere) ثم إلى الغلاف الجوي (Atmosphere).
• يرتفع المجال الحيوي في الغلاف الجوي إلى نهاية التروبوسفير (Troposphere).
• ينخفض في الغلاف المائي (Hydrosphere) إلى أعماق سحيقة.
• الغلاف اليابس أو سطح القشرة الأرضية يدعم تثبيت النباتات ونموها ودورة حياة الحيوانات.
• توجد معظم الأحياء في الطبقة العليا من القشرة الأرضية (Pedosphere).
• تعتبر هذه الطبقة غنية بالأحياء، وتحتوي علي جذور النباتات والديدان والحشرات.
• قد تمتد هذه الطبقة إلى عدة أمتار، مثل الديدان التي تصل إلى عمق 8 أمتار.
• تعيش بعض القوارض (Marmot) على عمق 5-6 أمتار تحت سطح الأرض.
• تصل جذور بعض النباتات إلى أكثر من 10 أمتار كما في النباتات الصحراوية (Colociutus).
• الحد الأعلى لوجود كائنات حية في الغلاف الجوي هو 10-13 ألف متر.
• تتركز معظم الكائنات الحية في طبقة رقيقة من الهواء (50-70 مترًا).
• يصل ارتفاع بعض الأشجار في المناطق الباردة إلى 20-30 مترًا، وفي المناطق الاستوائية الرطبة قد يصل إلى 50-60 مترًا.
• يقل عدد الكائنات الحية بعد هذا الارتفاع، ويصبح قليلًا جدًا بعد 1000 متر فوق سطح البحر.
• يمكن للنسر الأمريكي (الكوندور Condor)أن يطير حتى 7000 متر.
• تعيش معظم الحشرات في طبقة رقيقة من الهواء لا تتجاوز 20 مترًا قرب سطح الأرض.
• تمتد منطقة البلانكتون الهوائي (Aeroplancton) من هذا الارتفاع وحتى 5000 متر، وقد تحمل الرياح بعض البكتيريا إلى ارتفاع 6000 متر.
• يغطي الغلاف المائي 79٪ من مساحة الكرة الأرضية، ويمتد من سطح الماء حتى أعماق البحار والمحيطات.
• توجد أنواع كثيرة من البكتيريا والأسماك في الأعماق السحيقة (10760 مترًا) في منطقة شرق الفلبين.
• يعتبر انتشار النباتات في الماء محدودًا، وتعيش النباتات الخضراء في الطبقة العليا حيث تصل أشعة الشمس (200-400 متر).
• تتركز الطحالب الخضراء في نفس العمق، بينما تختفي النباتات في الأعماق التي تزيد عن 400 متر
• تصبح المياه في هذه الأعماق غنية بالكائنات التي تقتات على الجثث وبقايا الأحياء البحرية.
• بعض أنواع الفطر تتحمل درجة حرارة +140 درجة مئوية، وبعض الميكروبات تتحمل حتى درجة حرارة 180 درجة مئوية.
• يمكن لبعض البذور النباتية أن تعيش آلاف السنين، مثل بذور القمح والشعير التي وجدت في أهرامات مصر وزرعت بنجاح.
• يغطي الغلاف الحيوي الأرض بشكل متجدد، على الرغم من وجود مناطق قاحلة مثل الصحاري الحارة والباردة.
• توجد بقع صغيرة تخلو من الأحياء مثل البحر الميت (أكثر من 470 غم/ألف أملاح)، وفوهات البراكين النشطة، والمساحات المغطاة بالرماد البركاني، والينابيع الحارة (أكثر من 50°م).

أهمية الغلاف الحيوي

• تلعب المادة الحية دورًا هامًا في القشرة الأرضية، فهي تشارك في تفتيت الصخور وتكوينها وتشكيل التربة وتغيير التضاريس.
• للنباتات والحيوانات دور هام في تحليل وتفتيت الصخور بالعمليات الكيميائية والميكانيكية.
• تمارس جذور النباتات ضغوطًا على الصخور تؤدي إلى تفتتها.
• قد تصل قوة ضغط الجذور إلى 30-50 كجم على السنتمتر.
• تحلل النباتات الصغرى (الفطريات والأشنات والطحالب) الصخور كيميائيًا من خلال تكويناتها الحامضية.
• توجد أنواع مختلفة من الصخور العضوية (Organogen Rocks) المتشكلة من البقايا العضوية، مثل الصخور الرسوبية والمتحولة والزيتية.
• تحفر الحيوانات الأنفاق داخل التربة، مما يزيد من تهوية التربة ويساهم في خلط الآفاق وزيادة النفاذية.
• تتجمع المعادن (Mineral accumulation) نتيجة لنشاط الكائنات الحية، مثل عمليات الأكسدة للبكتيريا الحديدية (Ferobacteria)التي تؤدي لتكون الليمونايت (Limonite).
• تؤثر الكائنات الحية (نباتية وحيوانية) على تشكيل التربة بالاشتراك مع العوامل الجوية.
• يؤثر تراكم أوراق الأشجار على سطح الأرض بالمواد الكيميائية التي توجد فيها.
• تؤدي أوراق الأشجار للغابات النفضية لتكوين تربة محايدة (PH 6.4-7.4).
• تزيد أوراق الغابات الصنوبرية (الإبرية) من حامضية التربة وتشكل دبال حامضي (Mor Humus).
• تساعد الحيوانات عن طريق إفرازاتها وتحلل جثثها على زيادة المادة العضوية.
• تشكل الكائنات الحية تضاريسًا في المياه الضحلة الحارة، حيث يستمر تطور التضاريس بتراكم الكائنات البحرية مما يساعد على ظهور جزر صغيرة مثل جزر الكورال.
• يعتبر الغلاف الجوي مختبرًا كيميائيًا ضخمًا، والقوة الكيماوية (Geochimical force) مهمة فيه.
• تعتبر النباتات الخضراء محولات للطاقة الشمسية، وتعتمد عليها الحيوانات في حياتها وتطورها.
• يقوم الكلوروفيل بامتصاص الطاقة الشمسية، وتستخدم هذه الطاقة لتبخير الماء ثم يختلط الهيدروجين مع ثاني أكسيد الكربون لإنتاج هيدرات الكربون مثل السليلوز والليجنين.
• توجد دورة للعناصر الكيميائية (الهيدروجين، الكربون، اليود، الحديد، الكبريتات، إلخ) تخرج من مركب لتدخل في مركب آخر.
• تقوم الكائنات الحية في المحيطات والبحار بتنقية المياه بامتصاص بعض الخصائص المعدنية.
• تصبح المياه الصافية غنية بالأكسجين نتيجة لنمو وتطور الطحالب، مما يخلق بيئة مفضلة لبعض الحيوانات الصغيرة.