أثر التغير المناخي في التنوع الحيوي

• أوضّح المقصود بالتغيّر المناخي.
• أوضّح دور الأنشطة البشرية في التغيّر المناخي.
• أستنتج أثر غازات الدفيئة في التغيّر المناخي.
• أُبيّن أثر التغيّر المناخي في التنوّع الحيوي.

ما الذي يغيّر مناخ الأرض؟

يحدث التغيّر المناخي نتيجة التغيّرات المستمرة في تراكيز غازات الدفيئة، بسبب الأنشطة البشرية المختلفة، والانفجارات البركانية الطبيعية، وغيرها.

• السبب الرئيس: الانبعاثات المباشرة لغاز $CO_2$ الناتجة من حرق الوقود الأحفوري أو غيرها من الأنشطة البشرية، وهو سبب التغيّر المناخي الناتج عن ظاهرة الاحترار العالمي.

كيف يصير الاحتباس الحراري احترارًا عالميًا؟

• في الغلاف الجوي: توجد نسبة محدّدة من بعض غازات الدفيئة (مثل غاز $CO_2$)، وبخار الماء.
• الإشعاع الشمسي: يمرّ بالغلاف الجوي على هيئة طاقة ضوئية تصل إلى سطح الأرض، مسبّبة ارتفاع درجة حرارتها.
• من الأرض إلى الجو: تنعكس هذه الطاقة من سطح الأرض الدافئ على شكل أشعة طويلة الموجة (الأشعة تحت الحمراء).
• غازات الدفيئة: تمتصّ كثيرًا من الأشعة التي تنبعث من الأرض، وتعيد معظمها نحو الأرض مرّة أخرى.

• الزيادة المستمرة في $CO_2$: تزيد امتصاص غازات الدفيئة من الأشعة تحت الحمراء وحجزها ثم إعادتها باتجاه سطح الأرض.

أستنتج في أي سنة تكون نسبة غازات الدفيئة في الغلاف الجوي للأرض أعلى ما يمكن.

ماذا يفعل المناخ المتغيّر بالأقاليم الحيوية؟

تتوزّع الأقاليم الحيوية المختلفة على كوكب الأرض، وتتباين في درجة حرارتها وكمية الهطل والتنوّع الحيوي فيها.

• ما تغيّر نتيجة التغيّر المناخي:
• تغيّر التوزيع الجغرافي للهطل، وزيادة جفاف التربة في مناطق عديدة.
• زيادة اندلاع الحرائق، ومن ثم زيادة إطلاق كمّيات إضافية من $CO_2$ إلى الغلاف الجوي.
• زيادة تكوّن العواصف المدمّرة، وزيادة درجات الحرارة في المحيط.
• ارتفاع مستويات سطح البحر، ونقص الغذاء.
• النتيجة: فقد أنواع عديدة من الكائنات الحية؛ لأن التغيّر المناخي يؤثّر في مستويات التنظيم جميعها.

في الخلية: حرارة أعلى وتفاعلات مختلفة

• معدّلات التفاعلات: يؤثّر ارتفاع درجات الحرارة في معدّلات التفاعلات المختلفة في الخلايا.
• ما يتأثر: معدّلات تضاعف الحمض النووي وانقسام الخلايا والعمليات الرئيسة الأخرى في الخلايا.
• المناعة الخلوية: يسبّب التغيّر المناخي إضعاف الاستجابة المناعية على المستوى الخلوي عند نبات الصنوبر الجبلي.
• مثال الصنوبر: عند تعرّض الأشجار لخنافس الصنوبر الجبلي تفرز خلايا خاصة مادة تقاوم الخنافس وتقتلها، لكنها تفرز كميات أقل منها إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة.
• النتيجة: تتكاثر الخنافس سريعًا مسبّبة أضرارًا واسعة النطاق للصنوبر ومن ثم موتها.

الفرد: حين يعجز الجسم عن الاحتمال

• ظروف داخلية ثابتة: يجب أن تحافظ الكائنات الحية على ظروف داخلية ثابتة نسبيًا، إذ يموت الفرد إذا ارتفعت درجة حرارة جسمه أكثر من درجة الحرارة الطبيعية للجسم.
• الأثر: زيادة خطر ارتفاع درجة حرارة بعض الأنواع، ما يؤدّي إلى انخفاض قدرتها على الحصول على الغذاء، وانخفاض قدرتها على التكاثر وإنتاج أفراد جديدة.

• مثال البيكا ⁦Ochotona princeps⁩: انخفض معدّل ولاداته نتيجة التغيّر المناخي الذي سبّب ارتفاعًا في درجة الحرارة بصورة كبيرة في المناطق التي يعيش فيها.
• حدّ الاحتمال: يموت هذا الحيوان إذا ارتفعت درجة جسمه بمقدار $3°C$ فقط فوق درجة حرارة جسمه الطبيعية.

الجماعات: تزداد أعداد وتتناقص أخرى

• الأثر العام: يؤدي التغيّر المناخي إلى زيادة في حجم بعض الجماعات الحيوية، وانخفاض في حجم جماعات أخرى.
• من تكيّف: تكيّفت بعض الأنواع مع هذا التغيّر عند نموها أو تكاثرها، أو هاجرت.
• من لم يتكيّف: لم تستطع أنواع أخرى التكيف مع الظروف الجديدة، ما تسبّب في صعوبة حصولها على الغذاء، وانخفاض فرص البقاء أو انخفاض معدّل تكاثرها.

• وعل الرنّة ⁦Rangifer Tarandus⁩: وثّق علماء البيئة وجود صلة بين ارتفاع درجات الحرارة وانخفاض أعداده في القطب الشمالي؛ يهاجر في فصل الربيع للحصول على الغذاء وللتكاثر.
• السبب: نتيجة لارتفاع درجة الحرارة ظهرت نباتات ⁦Cerastium alpinum⁩ التي يتغذى بها في وقت مبكّر من فصل الربيع وانتهت مرحلة إنباتها.
• النتيجة: نقص غذائه، وانخفاض معدّل تكاثره بمقدار أربعة أضعاف.

النظام البيئي: مواطن تتبدّل وتتفتّت

• انتقال الأنواع: انتقلت مئات الأنواع إلى مواقع جديدة نتيجة التغيّر المناخي، ما أدى في بعض الحالات إلى تغييرات في المجتمعات الحيوية.
• ما تغيّر أيضًا: نشاط المنتجات، ودورة المغذّيات في الأنظمة البيئية.

• قنفذ البحر ⁦Centrostephanus rodgersii⁩: يحتاج إلى درجة حرارة ما بين $12-16°C$ ليتكاثر.
• ارتفاع درجات حرارة المحيطات أكثر من درجة الحرارة المناسبة أدّى إلى انتقاله إلى المناطق الجنوبية على طول ساحل أستراليا.
• ما سبّب تغييرات كبيرة في جماعات عشب البحر في تلك المناطق.

• الحاجز المرجاني في أستراليا: شهد انخفاضًا كارثيًا بسبب موت كثير من الشعاب المرجانية، لدرجة أن ثلثي الشعاب المرجانية قد دُمّرت.

• تجزئة المواطن: أدى التغيّر المناخي إلى تجزئة مواطن بيئية عدة، ما يحدّ من قدرة كائنات حية عديدة على الهجرة والانتقال من موطن إلى آخر.
• الدب القطبي: انصهار الجليد القطبي الذي قد يصبح رقيقًا ومنفصلًا عن بعضه البعض لا يتحمل وزن بعض الحيوانات، مثل الدب القطبي.
• النتيجة: يصبح الدب غير قادر على البحث عن فريسته، فيصل القليل منها إلى سن التكاثر، وهذا يسبّب انخفاض أعدادها ويجعلها مهددة بالانقراض.

أتحقّق: أوضّح تأثير التغيّر المناخي في الأنظمة البيئية.

نشاط: هل يرفع ذوبان الجليد مياه البحر؟

1. أقيس: أضع $5\ \text{cm}$ من المعجون في كل وعاء.
2. أصمم نموذجًا: أضع المعجون (الذي يمثّل اليابسة) في كلا الوعاءين، وأضغط عليه كما في الشكل.
3. أضع فوق المعجون نماذج كرتونية صغيرة تمثّل مدن في كلا الوعاءين.
4. أجرّب: ألصق مسطرة على السطح الخارجي لكل من الوعاءين.
5. أضيف الماء في كلا الوعاءين، وأراعي عدم غمر الماء النماذج التي تمثّل المدن.

6. أضبط المتغيّرات: أرقم أحد الوعاءين بالرقم (1) وأستخدمه تجربة ضابطة.
7. أجرّب: أرقم الوعاء الثاني بالرقم (2)، ثم أضيف مكعبات الثلج إلى المعجون.
8. أجرّب: أعرض مكعبات الثلج للهواء الساخن الذي يخرج من مجفّف الشعر مدة $5\ \text{min}$.
9. ألاحظ ما يحدث في كل وعاء من الوعاءين.
10. أقيس ارتفاع الماء في كلا الوعاءين كل دقيقة، وأدونه في الجدول الموجود في كتاب الأنشطة العملية.

أضبط المتغيّرات: أحدّد المتغير المستقل والمتغير التابع.

أرسم بيانيًا نتائج التجربة التي توضح العلاقة بين الزمن وارتفاع الماء.

أستنتج: ماذا يحدث لمكعبات الثلج بعد انتهاء التجربة.

أوضّح ماذا سيحدث للمدن الصغيرة الممثلة بالنماذج بعد انتهاء التجربة.

أتوقّع ماذا يحدث عند استخدام مكعبات أكثر عددًا من الثلج وتعريضها للهواء الساخن مرّة أخرى.

أصدر حكمًا: أوضح إذا توافقت نتائجي مع فرضيتي أم لا.

ماذا نفعل لإبطاء الاحترار؟

• الهدف: تقليل آثار التغيّر المناخي بأساليب عديدة لإبطاء ظاهرة الاحترار الحراري العالمي.
• التخفيف: التخفيف من انبعاثات غازات الدفيئة البشرية.
• الأشجار: زيادة فرص إعادة امتصاص غاز $CO_2$ من الجو عن طريق زراعة أعداد كبيرة من الأشجار.
• كفاءة الطاقة: استخدام الطاقة بصورة أكثر كفاءة عن طريق الاستعاضة عن الوقود الأحفوري بالطاقة الشمسية، وطاقة الرياح المتجددة، والطاقة النووية.

أتحقّق: أستنتج كيف يؤدي استخدام طاقة الرياح إلى الحد من آثار التغيّر المناخي.

الأردن: الأثر وخطة التخفيف

يمتاز الأردن بوجود تنوّع حيوي كبير فيه، وبما أن الأردن ليس بمعزل عن العالم، فقد تأثر بظاهرة الاحترار العالمي.

• الأثر: قلّت نسبة الأراضي الزراعية؛ نتيجة لجفاف التربة بسبب اختلاف معدّل الهطل في مناطق عديدة من الأردن.
• التنمية المستدامة: أسهمت في المحافظة على الموارد الطبيعية، وحماية البيئة.
• المساحة الخضراء: سعى الأردن إلى زيادتها بإعادة تشجير مناطق عديدة، أو زيادة أعداد الأشجار في مناطق أخرى.
• الطاقة الشمسية: سعى الأردن إلى تشجيع المواطنين على استخدامها بدلًا من حرق الوقود الأحفوري.

• الخطة: وضعت وزارة البيئة خطة استراتيجية وطنية للتخفيف من آثار التغيّر المناخي في المملكة.

• ركائز الخطة:
• الحماية والاستخدام المستدام لمكوّنات النظام البيئي.
• التقليل من التلوّث ومعالجة آثاره السلبية.
• التخفيف من أسباب التغيّر المناخي في المملكة، والتكيّف مع آثاره السلبية.
• التحوّل نحو الاقتصاد الأخضر.
• نشر الثقافة البيئية، وتعزيز السلوك البيئي السليم.
• تطوير الأداء المؤسسي، وتعزيز ثقافة التميز والابتكار لإيجاد حلول لمواجهة التغيّر المناخي في المملكة.

مراجعة: ما الذي أتقنته؟

الفكرة الرئيسة: كيف يؤثّر التغيّر المناخي في التنوّع الحيوي على كوكب الأرض؟

أفسّر: لماذا يكون تأثير التغيّر المناخي في النباتات الأكثر خطورة على معظم الأنظمة البيئية؟

أدرس الرسم البياني الآتي الذي يمثّل أثر معدل التغيّر في درجة حرارة سطح الأرض (الاحترار العالمي) في إنتاج بعض المحاصيل الزراعية حول العالم، ثم أجيب عمّا يلي:

• أ. أستنتج كيف يؤثّر الاحترار العالمي في نسبة إنتاج المحاصيل الزراعية.

• ب. أتوقّع: عند أيّ معدل تغيّر في درجة حرارة سطح الأرض كانت الأنشطة البشرية أعلى ما يمكن؟

• جـ. أصوغ فرضية حول التغير في نسبة محصول الأرز الآسيوي مقارنة بغيره من المحاصيل الأخرى.

أطرح سؤالًا تكون إجابته: «لأن ذلك يؤثّر في معدّلات تضاعف الحمض النووي وانقسام الخلايا والعمليات الرئيسة».

أقدّم دليلًا على أنّ الزيادة الكبيرة في نسبة غازات الدفيئة في الغلاف الجوي تؤثّر في النباتات.