مقارنة بين دورة الماء ودورة الكربون

بواسطة:
مارس 11, 2023 5:17 م

مقارنة بين دورة الماء ودورة الكربون لكل من الماء والكربون دورته الخاصة من دورات العناصر الكيميائية على الأرض ، وتسمى دورات العناصر الكيميائية هذه الدورة الكيميائية الجيوكيميائية ، أي الدورة الكيميائية الجيولوجية الحيوية ، والعديد منها لا يشمل فقط الماء والكربون ، ولكن تشمل أيضًا الأكسجين والكبريت والفوسفور والنيتروجين ، من وجهة النظر هذه ، سنوجهك الضوء من خلال الخطوط التالية في موقعنا في كل ما يتعلق بدورة الكربون والماء وتعريفهما والمقارنة بينهما من حيث نقاط الاختلاف ونقاط التشابه ، وفي نهاية المقال سوف نوليكم أهمية كل من هاتين الدورتين على الطبيعة.

تعريف دورة الماء

دورة الماء هي حركة المياه على الأرض سواء بداخلها من المياه الجوفية أو فوقها من الينابيع والبحار وغيرها ، ويشمل ذلك تبخر الماء وتحوله من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية ، و من الحالة الصلبة الجليدية إلى الحالة السائلة وصولاً إلى التسامي وتكوين السحب ثم إلى المطر وعودته إلى الأرض ، ودورة الماء ظاهرة مستمرة تحدث على الأرض وتستفيد منها الكائنات الحية ، و أي اضطراب في هذه الدورة يهدد حياة الكائنات الحية ، ونقص الحياة فيها ، ويؤدي إلى اضطراب في النظام البيئي ، في الواقع لا يمكنك تحديد أي من الظواهر الطبيعية تمثل بداية هذا ولكن المسار يمكن أن يكون تتلخص على النحو التالي:

  • المياه المخزنة في البحار والمحيطات وكافة أشكال وجودها على الأرض.
  • تتعرض المياه السطحية للتبخر.
  • أما بالنسبة للماء في الغلاف الجوي ، فإن مشكلة السحب تتفاقم.
  • ثم يعود الماء إلى الأرض من خلال المطر والثلج.
  • الماء الموجود على سطح الأرض على شكل جليد أو ثلج يذوب في الربيع.
  • يتدفق الماء الجليدي ومياه الأمطار على الأرض على شكل تيارات ويتبخر في الصيف عندما ترتفع درجة الحرارة.
  • يتسرب جزء من الماء الموجود على الأرض إلى باطنه ليشكل خزانًا تحت الأرض يخرج من الحفريات أو من خلال ثوران الينابيع العذبة.
  • أما بالنسبة للعملية الهيدرولوجية ، فإن ظهور تسرب المياه في التربة يتيح إمداد التربة في طبقات المياه الجوفية ، ويؤثر على جريان المياه السطحية وتآكل التربة.
  • العملية الأخيرة هي توزيع المياه العالمية على كل بقعة جغرافية على وجه الأرض بسيادة واستقلال.

أي من العوامل التالية ضروري لإحداث التغيير في دورة المياه

تعريف دورة الكربون

يوجد الكربون في الطبيعة بعدة أشكال وهي كالتالي:

  • الغلاف الجوي موجود في حالته الغازية ثنائي أكسيد الكربون co2.
  • يوجد أيضًا كمركبات في أجسام الكائنات الحية.
  • توجد بين المواد العضوية والدبال في التربة.
  • يوجد في الغلاف المائي على شكل حمض الكربونيك Hco3 أو في شكل أنيون كربونات Co3-² مذاب في الماء.
  • توجد في الغلاف الصخري ، وتحديداً في صخور الحجر الجيري ، وتوجد على شكل كربونات الكالسيوم CaCo3 والدولوميت camg (co 3 2).
  • وجدت في الوقود الأحفوري مثل الفحم الحجري والنفط والغاز الطبيعي.
  • يوجد في المادة العضوية الكربون العضوي.
  • يوجد في المواد غير العضوية الكربون غير العضوي.

ملخص دورة الكربون

وتبدأ دورة الكربون في الطبيعة عندما تأخذ النباتات الخضراء غاز ثاني أكسيد الكربون CO2 من الغلاف الجوي في عملية التمثيل الضوئي لإنتاج السكريات وصنع الطعام ، وفي عملية التنفس يقوم النبات بإخراج ثاني أكسيد الكربون ويعود إلى الغلاف الجوي مرة أخرى ، و يأخذها النبات مرة أخرى في عملية التمثيل الضوئي وبهذه الطريقة تستمر الدورة الكربون في النبات ، ودورة الكربون ليست بسيطة كما تبدو ، ولكنها عملية متشابكة ومعقدة ، يتحول الكربون الذي يستهلكه النبات إلى مواد عضوية ، فتتغذى الحيوانات العاشبة عليها ، وبدورها تتغذى الحيوانات آكلة اللحوم على العواشب ، وهضم هذه المواد العضوية وامتصاصها للمساهمة في بناء أنسجة الكائنات الحية ، ويعود الكربون إلى الغلاف الجوي من خلال عملية تنفس الكائنات الحية. بينما يتم التخلص من الكربون الذي يتكون منه الأنسجة عن طريق الكائنات الحية من فضلاتها ، وبعد موت الكائنات الحية يصبح مادة عضوية تتحلل في التربة بواسطة الكائنات الدقيقة التي تتغذى عليها أو تنبعث منها غازات أثناء التحلل والعودة. في الهواء مرة أخرى.

يعتبر تحويل غاز النيتروجين إلى مواد نيتروجينية بواسطة البكتيريا في دورة النيتروجين عملية

مقارنة بين دورة الماء ودورة الكربون

لدورات الكربون والماء في الطبيعة علاقة كبيرة في النظام البيئي ، وهناك العديد من الدورات التي تحدث في البيئة ، بما في ذلك دورة النيتروجين ، ودورة المياه ، ودورة الكربون ، ودورة الأكسجين ، ودورة الفوسفور ، والكبريت. هذه الدورة ، التي تنتقل بين الأجزاء الحية وغير الحية وتكرر نفسها ، هي عملية مستمرة تحدث بشكل طبيعي على الأرض ، وإذا قارنا دورات الكربون والماء نجد أنهما يختلفان في شيئين:

  • التبخر والتسرب والتسامي: تمر دورة الماء بعمليات التبخر والتسرب والتسامي التي تحدثنا عنها سابقًا وهذه العمليات لا تحدث في دورة الكربون.
  • تقسيم: تختلف دورة الكربون عن دورة الماء في المرور بمرحلة التحلل ، حيث تقوم الكائنات الحية الدقيقة بتحليل الكربون العضوي من الجثث وإعادته إلى الطبيعة من جديد ، وهذا غير موجود في دورة الماء.

دورة النيتروجين هي انتقال الكربون بين الكائنات الحية وغيرها

أوجه التشابه بين دورة الكربون ودورة الماء

عند مقارنة دورة المياه ودورة الكربون ، سنلاحظ أوجه التشابه التالية:

  • الحالة السائلة للمادة: في كلتا الدورتين ، يوجد الماء والكربون في الحالة السائلة ، ويذوب الكربون في الماء ويسقط على الأرض من الغلاف الجوي ويدوران معًا على الأرض وفي الغلاف الجوي.
  • أهمية الكائنات الحية: كلتا الدورتين مهمتان للكائنات الحية ، فهي تنقل المواد بين الحيوانات والنباتات والإنسان والأرض.
  • العلاقة بين الغلاف الجوي والأرض: تبدأ كلتا الدورتين وتنتهي في الغلاف الجوي والأرض.

نتيجة لعملية التكثيف ، ينتقل بخار الماء من المسطحات المائية إلى طبقات الغلاف الجوي.

أهمية دورة الماء في الطبيعة

يشكل الماء 73٪ من كوكب الأرض ، ويتنقل الماء بين حالات المادة أثناء دورة الماء ، وهذه الدورة لها أهمية كبيرة ، فهي ما يجعل الحياة ممكنة على هذه الأرض ، والماء هو أحد الموارد المتجددة في العالم. الأرض التي تغذي الأرض وأي اضطراب فيها يؤدي إلى اضطراب في النظام البيئي وإليك أهم فوائد هذه الدورة:

  • تنظيم الطقس على الأرض: تساهم دورة المياه في الطبيعة في تنظيم الطقس بعد أن تتعرض البحار والمحيطات للحرارة ويتبخر الماء لتدفئة الغلاف الجوي ، كما تلعب العواصف والأمطار والأنهار والثلج والجليد والندى دورًا في الطقس.
  • الحفاظ على حياة الكائنات الحية: توفر دورة الماء جميع أشكال الماء على الأرض ، والماء هو أحد أسباب الوجود على الأرض ، وبدونه تنقرض كل الكائنات الحية على الأرض.
  • المساهمة في التوزيع العالمي للمياه: تساهم دورة المياه في توزيع المياه على جميع أجزاء الأرض بشكل قطبي ، ويتأثر معدل هطول الأمطار وتوزيع المياه بعدة عوامل طبيعية مثل الموقع على البحر ، والقرب والمسافة من القطبين ، أو الموقع على درجات خط العرض.
  • إعادة توزيع الطاقة على الأرض: يمثل التغيير بين الأشكال الصلبة والسائلة والغازية للمياه إعادة توزيع الطاقة على الأرض ، ودورة المياه مسؤولة عن تجديد مصادر المياه.
  • المساهمة في تنقية المياه: تساهم دورة المياه في تنقية المياه على الأرض ، خاصة عندما يتم ترشيح المياه وتتسرب إلى الأرض وتشكل المياه الجوفية.
  • الحفاظ على توازن النظام البيئي: تعد دورة المياه جزءًا من النظام البيئي الذي تنتمي إليه الأرض ، وأي اضطراب في هذا النظام سيكلف الأرض خسائر فادحة ، وستتوقف الحياة عن الوجود عليها ، لذلك إذا لم يكن هناك ماء على الأرض ، فإن الإرادة الحية يموت ، وسوف ينزعج التوازن البيئي.

يتحول الكربون في دورة طويلة الأجل

أهمية دورة الكربون في الطبيعة

تعد دورة الكربون أيضًا دورة مهمة في النظم البيئية ، وذلك للأسباب التالية:

  • المساهمة في النقل كربون: يعتبر الكربون عنصرًا أساسيًا لاستمرار الحياة على الأرض ، وذلك من خلال نقل الكربون من الغلاف الجوي والمحيطات إلى الكائنات الحية والعودة مرة أخرى إلى الغلاف الجوي والمحيطات.
  • الحفاظ على النظام البيئي والوقاية من الكوارث: في حالة حدوث أي اضطراب في دورة الكربون ، يتم تعطيل التوازن البيئي ، وينتج عن عزل الكربون ظواهر خطيرة تهدد الأرض مثل الاحتباس الحراري واضطراب المناخ.
  • موت الكائنات الحية: من المعروف أن النباتات تصنع طعامها من غاز ثاني أكسيد الكربون وأشعة الشمس ، فإذا لم يكن هذا الغاز موجودًا على الأرض تموت النباتات ، وبالتالي تتأثر الكائنات الحية التي تتغذى على النباتات أو تبني أعشاشها فيها وتؤدي إلى انقراضها. وغياب الحياة على الأرض.

وهكذا وصلنا إلى نهاية هذا المقال الذي كان بعنوان مقارنة بين دورة الماء ودورة الكربون، وأجبنا على هذا الاستفسار بعد أن أرفقنا لكم تعريفات دورة الماء ودورة الكربون ، وأوجه الشبه بين دورة الكربون ودورة الماء ، ثم تحدثنا عن أهمية دورة الماء في الطبيعة ، وفي النهاية من سطور هذه المقالة أبرزنا أهمية دورة الكربون في الطبيعة.