الدرس الثاني (الدورة البيوجيوكيميائية)

الدورة البيوجيوكيميائية.

الدورة الحيوية الجيولوجية الكيميائية (الدورة البيوجيوكيميائية) في علوم الأرض عبارة عن مخطط يظهر الطريق والأسلوب الذي تدور فيه مادة كيميائية، سواء على شكل عنصر أومركب كيميائي، وذلك في أغلفة الأرض الحيوي منها، وغير الحيوي مثل الغلاف الصخري والجوي والمائي. يقصد بالدورة مجموعة التغيرات التي تحدث على المادة الكيميائية التي تعود بها إلى نقطة البداية والتي يمكن أن تتكرر.

يشير مصطلح الدورة البيوجيوكيميائية إلى العوامل الحيوية والجيولوجية والكيميائية التي تؤثر على الشكل الذي يتم فيه تدوير المادة.

 للتعرف اكثر على الدورة البيوجيوكيميائية شاهد الصور التالية التي توضح الدوراة المختلفة لبعض العناصر بالطبيعة

مفهوم الدورة البيوجيوكيميائية

تعلمت سابقا ان الماة لا تفنى ولا تستحدث ولكن تتحل من شكل الى اخر ولما كانت الارض نظاما مغلقا بالنسبة للماده فان للمواد جميعها على الارض دورات تدعى الدورات البيوجيوكيميائية وهو حركه او تدوير المادة عبر اغلفة الارض وهي الغلاف الجوي والغلاف المائي والغلاف الصخري والغلاف الحيوي والماده سواء كانت على شكل عنصر كالكربون او جزيئات مثل الماء فانها تنتقل بين الاغلفة في ما يسمى بالدورة البيوجيوكيميائية.

ومن تلك العناصر ما يعرف بالعناصر الاساسية التي تحتاجها جميع الكائنات الحيه بكميات كبيره مثل الكربون والهيدروجين والاكسجين والنيتروجين والفسفور والكبريت وهناك العناصر الثانوية التي تحتاجها الكائنات الحية بكميات قليلة ولكنها ضرورية ايضا وتضم البورون والنحاس وغييرهما.

وتتالف الدورة البيوجيوكيميائية من مجموعة من المكونات فعلى سبيل المثال يتم احتجاز العنصر او المركب فيها مدة من الزمن ضمن ما يعرف باسم المستودعات . فالمحيطات على سبيل المثال مستودعات للماء في حين تسمى عملة انتقال العناصر بين المستودعات او حركتها بينها عمليات التدفق (الانتقال) وتقاس بوحدة بليون طن في السنة ويتم تبادل العناصر والمركبات بمعدلات سريان مختلفة فهي تتم بمعدل اسرع بين الغلاف الجوي من جهة والكائنات الحية والمحيطات من جهة اخرى في حين يكون معدل تبادلها بين الغلاف الصخري والمحيطات بمعدلات اقل اما المدة الزمنية التي يستغرقها العنصر فيالمستودع قبل ان يغادرة نهائيا زمن المكوث.

ادرس الشكل الدورة البيوجيوكيميائية العامة واجب عن الاسئلة التالية:

1- لخص مستودعات دورة العناصر البيوجيوكيميائية الموضحة بالشكل.

2-  حدد عمليات انتقال العناصر وقسمها الى عمليات حيويه وغير يحيوية.

3- ما مصدر الطاقة الازمة لعملية انتقال العناصر بين المستودعات المختلفة.

4- اذكر مثالا يوضح كيف يتصل الغلاف الحيوي مع الغلاف الجوي بعضهما مع بعض خلال الدورة البيوجيوكيميائية

يساعد فهم الدورات البيوجيوكيميائية ومعدلات انتقال العناصر في البيئة على فهم المشكلات البيئية مثل كيفية حدوث التلوث وانتقالة الى الانسان والكائنات الحية الاخرى وكذلك حل المشكلات البيئية اذ ان التلوث هو مؤشر على وجود خلل في معدل انتقال المواد بين المستودعات المختلفة وفي زمن مكوثها وقد تم الاستدلال بها على وجود تغيرات نتيجة الانشطة البشرية من مثل عمليات التعدين والصناعة والاحتراق وغيرها وما اضافة الانسان من كواد كيميائية جديدة معقدة التركيب كالاسمدة والمبيدات الحشرية والبلاستيك وغيرها.

وبشكل عام: ما يمكن أن نستفيده من دراستنا للدورات البيوجيوكيميائية للعناصر ما يأتي:

1- معرفة المستودعات التي يختزن فيها العنصر.
2- معرفة العمليات التي تربط بين المستودعات.
3- معرفة المسارات التي يتبعها العنصر في حركته من مستودع إلى آخر.
4- التنبؤ بمعدل حركة العنصر في الدورة.
5- التنبؤ بعملية دخول العنصر إلى الدورة أو فقدانه.
6- معرفة الأشكال التي يوجد فيها العنصر.

ولتتعرف اكثر عن الدورة البيوجيوكيميائية شاهد المقطع التالي