بطاقة الدرس:
- عنوانه: الدورات في الأنظمة البيئية.
- ترتيبه: الأول من الفصل الرابع «الدورات والتغيرات في الأنظمة البيئية» من الوحدة الثانية «الأنظمة البيئية».
- مادة: العلوم.
- الصف: الخامس الابتدائي.
- الفصل الدراسي: الأول.
- المدارس/المناهج: السعودية.
- الهدف: شرح / مراجعة شاملة / تلخيص.
- الدرس السابق: التكيف والبقاء
ما دورة الماء؟
كل الماء الموجود على سطح الأرض يعاد تدويره أو يعاد استخدامه من خلال دورة الماء.
دورة الماء: هي حركة الماء المستمرة بين سطح الأرض والهواء، يتحول الماء خلالها من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية، ثم إلى الحالة السائلة مرة أخرى.
يمتص الماء الموجود في المحيطات والبحار والبحيرات والبرك والأنهار حرارة الشمس التي تسرع عملية تبخره.
التبخر: تحول الماء من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية، فيصبح على شكل بخار ماء.
يرتفع البخار إلى الغلاف الجوي، فيبرد ويتكثف على شكل قطرات مشكلة السحب.
التكثف: تحول المادة من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة.
تتجمع قطرات الماء وتشكل السحب وعندما تصبح قطرات الماء ثقيلة وتعجز السحب عن حملها تسقط على شكل هطول.
الهطول: عادة يكون على ثلاث أشكال:
- البرد.
- الثلج.
- المطر.
- تستمر دورة الماء بعد أن يعود إلى سطح الأرض.
- يتجمع جزء من الماء على سطح الأرض ويجري عبر المنحدرات.
- وتُعرف: المياه التي تتجمع فوق سطح الأرض بـ المياه السطحية.
- يتدفق الماء الذي لا تمتصه التربة على شكل أودية وأنهار قبل أن يَصُبّ في المحيطات والبحار وتسمى هذه المياه بالمياه الجارية.
- الجزء الآخر من الماء يدخل إلى جوف الأرض، ويُعرف بالمياه الجوفية. التي تختزن في مسامات التربة والصخور.
- تسهم النباتات والحيوانات في دورة الماء؛ فجذور النبات تمتص الماء من التربة وتطلقه في الغلاف الجوي في عملية النتح. وتستهلك الحيوانات الماء وتطلقه في الغلاف الجوي في أثناء عملية التنفس.
ما دورة الكربون؟
يعد الكربون عنصراً مهماً للمخلوقات الحية، حيث يشكل (خمس) من جسم الإنسان، ويوجد في الهواء على شكل غاز ثاني أكسيد الكربون.
دورة الكربون: انتقال الكربون بين المخلوقات الحيّة بشكل مستمر.
- تقوم النباتات وبعض المخلوقات الحية الأخرى بعملية البناء الضوئي فتأخذ ثاني أكسيد الكربون من الهواء، وتعمل على اتحاده مع الماء لتنتج السكر ومركبات أخرى كالدهون والبروتين.
- تتغذى آكلات الأعشاب على هذه المواد الغنية بعنصر الكربون، ومنها تنتقل إلى آكلات اللحوم.
- تقوم النباتات والحيوانات أثناء عملية التنفس بحرق الغذاء الغني بالكربون للحصول على الطاقة، وينتج عن عملية التنفس غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يعود إلى الجو ليبدأ دورته من جديد.
- تعمل المحللات مثل البكتريا على تفكيك النباتات والحيوانات الميتة وتؤدي هذه العملية إلى إطلاق المزيد من غاز ثاني أكسيد الكربون المختزن في النباتات والحيوانات.
- بعض النباتات والحيوانات الميتة تدفن عميقاً في باطن الأرض.
- مع مرور الوقت ونتيجة التعرض للضغط الشديد من طبقات الأرض العليا تتحول هذه المواد المتحللة إلى وقود أحفوري مثل الغاز الطبيعي والفحم والنفط.
- وعندما يقوم الإنسان بحرق هذا الوقود للحصول على الطاقة يعود الكربون المختزن فيه إلى الغلاف الجوي على شكل غاز ثاني أكسيد الكربون.
دورة النيتروجين
- يعتبر النيتروجين من العناصر المهمة جداً لجميع المخلوقات الحية.
- فجميع البروتينات الضرورية للعضلات والجلد والأعصاب والعظام والجلد والأنزيمات تحتوي على نيتروجين، يشكل النيتروجين 78% من الهواء.
- ويشكل جزءا مهما جدا من المادة الوراثية في جميع الخلايا.
- ويطلق اسم دورة النيتروجين على العملية المستمرة التي تضمن تكوين مركبات نيتروجينية داخل التربة ثم انتشاره مرة أخرى في الهواء.
- يتم تثبيت النيتروجين (أكسدة النيتروجين) أي اتحاد النيتروجين مع الأكسجين في الجو وتكوين ثاني أكسيد النيتروجين.
- تتم عملية التثبيت بوساطة كل من النشاط البركاني والبرق وأنواع من البكتريا والبكتيريا المثبتة للنيتروجين موجودة في التربة على العقد الجذرية في البقوليات.
- البكتريا المثبتة للنيتروجين تقوم بتحويل غاز النيتروجين إلى مادة الأمونيا التي تتحول بعد ذلك بمساعدة نوعين من بكتريا التربة إلى مادة تستطيع النباتات استعمالها.
- يقوم النوع الأول من البكتريا بتحويل الأمونيا إلى نتريت، ويقوم النوع الآخر بتحويل النتريت إلى نترات تمتصها النَّباتات في أثناء نموها، وتستعمل النيتروجين الموجود فيها في صنع البروتينات.
- تحصل الحيوانات على النيتروجين عند أكلها النباتات ثم تخرجه مع فضلاتها فيعود مرة أخرى إلى التربة، فتقوم المحللات بتحويل النيتروجين إلى أمونيا من جديد.
- تتم إعادة النيتروجين إلى الجو مرة أخرى بوساطة البكتريا المزيلة للنيتروجين، التي تعمل على تحويل النيتروجين الموجود في النترات إلى غاز مرة أخرى، فتعيد دورة النيتروجين نفسه.
إعادة تدوير المادة
لابد من إعادة تدوير الموارد الطبيعية لكي نستفيد منها بصورة مستمرة.
تقسم الموارد الطبيعية إلى قسمين:
- موارد متجددة: منها الأشجار والتي تستعمل في صناعة الخشب والورق والتدفئة.
- موارد غير متجددة: منها النفط والفلزات وهي موارد تستنفذ بالاستعمال، ولا يمكن تعويضها في البيئة.
يلجا المزارعون لتعويض نقص النيتروجين في التربة إلى ثلاث طرائق:
- زراعة البقوليات.
- استعمال الأسمدة الغنية بالنيتروجين.
- استعمال الدبال.
الدبال: خليط من بقايا مخلوقات حية أو أجسامها بعد موتها وتحللها.
⇐ درس مُقترح للمراجعة: العلاقات في الأنظمة البيئية