الفيزياء و الكمياء

ملخص موجز عن دورة الماء

فوق الأرض نجد أن دورة الماء the water cycle تبين أن الماء فوق الأرض في حركة دائمة منذ بلايين السنين مابين سائل أو بخار أو مادة صلبة . فالأرض لاتصلح للحياة بدون الماء . ودورة المياه ليس لها نقطة بداية وتسيرها الشمس . فنجدها تسخن مياه المحيطات حيث توجد معظم مياه الدنيا . فيتبخر بعضها بالهواء . كما نجد ان الجليد والثلج يمكن أن يتساميا sublimateمباشرة ويتحولان من الحالة الصلبة لبخار ماء مباشرة . فنجد التيارات الهوائية ترقع البخار بالجو مع ما ينتحه النبات او ما يتبخر من التربة من بخار ماء حيث يبرد بطبقات الجو العليا متكثفا ومكونا سحبا تسيرها الرياح حول الأرض لتنزل علي الأرض كمطر أو جليد مكونة القلنسوة الجليدية التي تحتفظ بالمياه المتجمدة لآلاف السنين .

قد ينصهر الجليد في المناخ الدافيء متحولا لماء دافق فوق الأرض كمجاري وأنهار أو تبتلعه التربة كمياه جوفية أو يصب في المحيطات والبحيرات ليعود لسيرته الأولي في عملية تدويرية منتظمة ومنظمة بحرارة الشمس . ويتميز بخار الماء بالتكثيف من الجو الدافيء لو لامس سطحا باردا . وهذا ما نلاحظه حول كوب ماء مثلج حيث يتكون عليه من الخارج قطرات الماء . ولو تصاعد الهواء لطبقات الجو العليا الباردة تكثف ما به من بخار ماء وتكونت قطرات تتجمع معا مكونة السحب . وهذا ما نلاحظه في الجو البارد عندما نتنفس . فنري هواء الزفير الدافيء يخرج ليصطدم بالهواء البارد فيتكثف ما به من بخار مكونا سحابة . فمصادر المياه في الطبيعة هي الأمطار ومياه البحار والبحيرات حيث المياه سطحية و مياه الآبار والينابيع حيث المياه جوفية. فماء المحيطات والبحار يصعد إلى الهواء، عن طريق عملية التبخر (Evaporation)، حيث يُكوِّن السحاب، الذي تدفعه الرياح إلى مناطق مختلفة . ويتكثف ويهطل أمطاراً على الأرض . ثم يرجع إلى المحيطات مرة أخرى البرونزية دورة الماء .

هناك كمية قليلة من السحاب، الذي يتكّون من خلال عملية البخر من الرطوبة، الموجودة في سطح التربة وعملية النتح (Transpiration) من أوراق النبات .ثم يتكثف هذا السحاب، ليسقط أمطاراً على الأرض. وتسقط معظم هذه الأمطار، مرة أخرى، في المحيطات و البحار، ويتبقى جزء قليل يسقط على اليابسة. .ثم تبدأ دورة جديدة للمياه من المحيطات، إلى الهواء، إلى الأرض، ثم إلى المحيط. وهذه الدورة الدائمة لمياه الأرض، تُسمى دورة الماء (Water Cycle)، أو (Hydrologic Cycle). .ونتيجة لهذه الدورة، فإن كمية الماء العذب الموجودة على سطح الأرض، هي الكمية نفسها منذ قديم الأزل . وهذه الكمية يعاد تدويرها مرة بعد مرة
دورة النيتروجين

قرابة 78% من الهواء الجوي يتكون من النيتروجين ، وهو عنصر أساسي للكائنات الحية لأنه يساعد في صنع البروتينات ومواد كيميائية أخرى اساسية للجسم . ورغم وجود كميات كبيرة من النيتروجين في الهواء الجوي إلا أنّ الكائنات الحية لا تستطيع الانتفاع منه مباشرة ، ويصبح النيتروجين قابلاً للاستعمال فقط بعد أن يكون قد تحول إلى مركبات نيتروجينية .



تُسمى العملية التي يتحوّل من خلالها النيتروجين الجوي إلى مركبات قابلة للاستخدام بعملية التثبيت . وعملية تثبيت النيتروجين هي جزء ضروري من دورة النيتروجين ومن دونها لن تستطيع الكائنات الحية استخدام النيتروجين البرونزية دورة الماء .



يتم تثبيت النيتروجين أو تحويله إما عبر تعرضه للبرق أو عن طريق البكتيريا . البعض من أنواع البكتيريا تعيش حرة في التربة وبعضها الآخر يعيش على عقيدات جذور البقوليات وتقوم بعملية تثبيت النيتروجين في الأنظمة البيئية الأرضية ، الفاصولياء والبازيلاء والبرسيم وفول الصويا هي أمثلة على البقوليّات ، عند زرع البقوليّات تزوِّدها البكتيريا التي تعيش في عقيدات جذورها بالنيتروجين اللازم لنموّها .