النظام البيئي الصحراوي

ما هو النظام البيئي الصحراوي؟

بينما تكون الصحاري جافة يمكن العثور عليها في جميع أنحاء العالم، بينما قد نفكر في الصحراء على أنها قطعة أرض حارة وجافة يمكن أن تكون باردة أيضًا، بغض النظر عن المنطقة فإن أي صحراء عادة ما تكون باردة في الليل وتتلقى القليل جدًا من الأمطار، ومع ذلك فهم ينتجون نباتات تكيفت مع مثل هذه الظروف المعيشية.
تستحضر الصحاري أفكارًا محددة حول التضاريس وعادةً ما تكون جافة ورملية أو صخورًا أو مزيجًا من كليهما، إن كيفية تعريف المنطقة الأحيائية للصحراء لا تتعلق بأنواع الصخور أو كمية الرمال أو حتى درجة الحرارة لأن هناك صحارى باردة وساخنة، التفسير البسيط هو أن الصحاري عبارة عن مناظر طبيعية طبوغرافية تتلقى القليل من الأمطار في عام نموذجي.
أن النظام البيئي يعتمد على نوع من الصحراء مثل الصحاري المعتدلة والتي يشار إليها أيضًا بالصحاري الباردة أو الصحاري الساخنة أو شبه الاستوائية، الصحارى الساخنة والصحارى الباردة لها أنواع مختلفة من النظم البيئية ومع ذلك على الرغم من اختلافهما الشديد إلا أن هناك بعض أوجه التشابه بين نوعي الصحاري، فيما يلي أوجه التشابه بين الصحاري المعتدلة وشبه الاستوائية:

• كلاهما يحصل على أقل من 10 بوصات من الأمطار سنويًا.
  
• يوجد الهواء الجاف في كلا النوعين من المناطق الأحيائية.
  
• كلاهما له ظروف معيشية قاسية تؤثر على الأشخاص أو الحيوانات التي تعيش هناك.
  
• تكيفت النباتات مع وجود مياه أقل ودرجات حرارة أقسى.
  
• لقد تكيفت الحيوانات مع الظروف مثل الطاقة واستهلاك الغذاء ومتى تخرج وتكون نشطة.
  

بشكل عام تتكون الصحاري من عدد من المكونات اللاأحيائية بما في ذلك الرمل ونقص الرطوبة ودرجات الحرارة المرتفعة وأي شيء يشكل نظامًا بيئيًا غير حي، ومع ذلك هناك أيضًا عدد من العوامل الحيوية التي تؤثر على الصحاري والتي تشمل الكائنات الحية مثل النباتات والحيوانات.

المكونات اللاأحيائية للنظام البيئي الصحراوي:

المناخ:

• صحارى معتدلة: القارة القطبية الجنوبية هي مثال على الصحراء المعتدلة، درجات الحرارة في الواقع شديدة البرودة ويمكن أن تؤدي إلى موت البشر، من أجل البقاء على قيد الحياة تكيفت الحيوانات التي تعيش في هذه الأنواع من الصحاري مع مرور الوقت، والطرق التي قاموا بها هي إضافة طبقات إضافية من الدهون أو الحاجة إلى طعام وطاقة أقل من أجل البقاء على قيد الحياة.
  
• الصحاري شبه الاستوائية: هذه الصحارى شديدة الحرارة بحيث يتعذر على العديد من النباتات والحيوانات التعامل معها، تكيفت الحيوانات التي تسمي هذه الصحاري موطنها مع نقص المياه ونظرًا لكون الجو حارًا جدًا أثناء النهار فقد أصبحوا ليليين، حيث يخرجون أثناء الليل عندما يكون الجو أكثر برودة ويسهل المناورة دون ارتفاع درجة الحرارة، لكن بسبب برودة الليالي كان عليهم أن يعتادوا على الليالي الباردة، كان على النباتات أن تتكيف مع وجود كمية أقل من المياه لذا فهي متناثرة وغالبًا ما تكون قريبة من الأرض.
  

الموقع:

• الجبال: هناك عاملان رئيسيان في تكوين الصحارى وهما ظلال المطر للجبال والدوران الكبير للرياح العالمية،  عندما يتم دفع الهواء المملوء بالماء إلى أعلى منحدرات الجبل فإنه يبرد ثم يسقط الماء على هذا الجانب المحدد من الجبل، في حالة وجود سلاسل جبلية أكبر فإن القليل جدًا من الماء يصل إلى الجانب الآخر، لذلك غالبًا ما توجد الصحارى بالقرب من المناطق الجبلية مثل:
  1. جبال القوقاز في آسيا حيث توجد صحاري كاراكوم وكيزيل كوم.
  2. صحراء أتاكاما التي تسببها جزئيًا جبال الأنديز في تشيلي.
  3. أجزاء من كاليفورنيا حيث توجد جبال سانتا كروز.
  4. الصحراء الكبرى التي تتأثر بعدد من السلاسل الجبلية المختلفة.
  
• أنماط الرياح: تلعب أنماط الرياح العالمية المعقدة دورًا مهمًا في مكان تواجد الصحاري، الرياح التي تدور حول الكرة الأرضية هي نتيجة الاختلاف بين درجات الحرارة الاستوائية الأكثر دفئًا وكذلك درجات الحرارة القطبية الأكثر برودة، بعد تسخين الهواء عند خط الاستواء يتحرك لأعلى ثم يتحرك باتجاه القطب الشمالي وباتجاه القطب الجنوبي، حيث يفقد الرطوبة ويبرد ثم يغوص قبل العودة إلى خط الاستواء، لذلك يمكن أن تسهم أنماط الرياح المستقرة والأنماط العالمية المتغيرة في تحديد مكان وجود الصحراء.
  يؤثر مرور الوقت بشكل كبير على مكان وكيفية تشكل الصحاري، مع مرور الوقت انتقلت مواقع الصحاري عبر مرور الزمن الجيولوجي وكان هذا التغيير نتيجة لارتفاع سلاسل الجبال والانجراف القاري، خطوط عرض الخيول هي المكان الذي توجد فيه المزيد من الصحاري والتي تقع بشكل عام على جانبي مدار الجدي ومدار السرطان الذي يقع بين 15 و 30 درجة شمال خط الاستواء.
  توجد صحارى قديمة جيولوجياً مثل الصحراء الكبرى في شمال إفريقيا والتي يبلغ عمرها 65 مليون سنة أو كالاهاري في وسط أفريقيا، في أمريكا الشمالية تقع ثلاثة من الصحاري الأربعة الرئيسية في منطقة جيولوجية تسمى Range Province والحوض والتي تقع بين جبال سييرا نيفاداس وجبال روكي ثم تمتد إلى ولاية سونورا في المكسيك.
  

درجة الحرارة:

تختلف درجة حرارة الصحراء بسبب موقعها الجغرافي ومع ذلك فإن سمة جميع الصحارى هي الجفاف، تنعكس الحرارة عن طريق بخار الماء والذي يكون إما على شكل غطاء سحابي أو رطوبة مما يؤدي إلى تأثير التبريد، بسبب التفاعلات والخصائص تتعرض الصحاري لدرجات حرارة قصوى بغض النظر عما إذا كانت حارة أو باردة.
يمكن أن تؤدي تقلبات درجات الحرارة إلى تأثيرات أخرى، يغرق الهواء البارد ويرتفع الهواء الدافئ لذا فإن التغيرات السريعة في درجات الحرارة تجعل الهواء يتحرك بسرعة من مكان إلى آخر، وبسبب ذلك فإن الصحاري عاصفة وهذه الظروف تساهم في التبخر، ينتقل حوالي 90٪ من ضوء الشمس المتاح عن طريق الهواء الجاف الصافي والذي بالمقارنة مع المناخ الرطب النموذجي يرى 40٪ من ضوء الشمس المتاح، يحتوي ضوء الشمس الإضافي على أشعة فوق بنفسجية يمكن أن تسبب أضرارًا جسيمة للنباتات والحيوانات والبشر.

تساقط الأمطار:

تتميز البيئة الصحراوية بتساقط الأمطار الذي لا يمكن التنبؤ به وغير المتكافئ على الرغم من أن هطول الأمطار ضئيل في طبيعته، يمكن أن تختلف كميات هطول الأمطار من سنة إلى أخرى، قد يبدو الأمر في بعض السنوات كما لو أن هطول الأمطار في الصحراء أكثر من المعتاد ولكن في معظم السنوات يكون هطول الأمطار قليلًا جدًا، يمكن أن تكون هناك سنوات كاملة لا ترى فيها الصحراء قطرة مطر.

المكونات الحيوية للنظام البيئي الصحراوي:

الحياة النباتية:

الماء مهم في كل مكان ولكل كائن حي وهي بالطبع مهمة للغاية في الصحراء، بسبب نقص المياه قامت النباتات بإجراء تعديلات كبيرة، ومن هذه التعديلات:
1. تظل بذور النباتات السنوية نائمة حتى وقت هطول الأمطار الكافية لدعم النبات الصغير.
2. الصبار والنباتات النضرة الأخرى تخزن الماء في عمودها الفقري وهي أوراق متبقية، الجذع هو المكان الذي تحدث فيه عملية التمثيل الضوئي ويكون للساق طيات قادرة على التوسع بسرعة عند سقوط المطر.
3. دائمة الخضرة لها بشرة وثغور غائرة على الشجيرات تساعد على الاحتفاظ بالمياه وتمنعها من الهروب، على سبيل المثال يتم تثبيت أوراق نبات هولي بزاوية 70 درجة بحيث تضرب الشمس جوانبها فقط، عندما تغرق الشمس في السماء تتعرض الورقة بأكملها، يوجد غطاء ملح ناعم على الأوراق مما يساعد على عكس الشمس عن النبات.
تتكون أكثر من خمس مساحة الأرض من الصحارى، يمكن أن يخلق نقص المياه مشكلة بقاء لأي إنسان أو حيوان أو نبات أو كائنات حية، إلى جانب انخفاض هطول الأمطار تعاني الصحاري من كمية كبيرة من فقدان المياه من التبخر من الأرض ومن خلال نتح النباتات، التبخر هو مزيج من التبخر والنتح والتبخر المحتمل هو مقدار الماء الذي يمكن أن يضيع بسبب النتح والتبخر إذا كان ذلك ممكنًا، يقيس العلماء هذه الكمية في ظل ظروف خاضعة للرقابة باستخدام وعاء كبير من الماء.
تُعرف التربة في الصحراء بخشونتها مما يسمح بمرور الرطوبة القليلة الموجودة فيها بسرعة مما يعني أنها ليست متوفرة للنباتات، تتراكم الأملاح نتيجة ارتفاع معدل التبخر وتصبح التربة قلوية وتحد من نمو النبات وهو ما يعرف أيضًا بالإنتاجية الأولية.

حياة الحيوان:

بسبب العملية الكاملة المطلوبة للحفاظ على الحياة في الصحراء فإن التأثير هو أن حجم الحيوانات الفردية محدود وكذلك حجم الحيوانات، تؤدي درجات الحرارة الشديدة والجفاف إلى أن تكون الصحاري واحدة من أكثر النظم البيئية هشاشة في العالم، يجب على زوار الصحراء أيضًا اتخاذ الاحتياطات المناسبة لحماية أنفسهم لأن البيئة تختلف كثيرًا عن أي مكان آخر.
على الرغم من الاعتقاد السائد بأن الأشياء لا يمكن أن تعيش في الصحراء هناك عدد من المخلوقات التي تعلمت البقاء على قيد الحياة على الحياة النباتية المميزة وفي الظروف الصعبة، ومن هذه المخلوقات ما يلي:
1. الثدييات الكبيرة مثل الإبل تبني بيوتها في الصحراء وهي مناسبة للسفر لفترات طويلة من دون ماء، تعيش الأسود في صحاري أفريقيا على الرغم من أنها مهددة بالانقراض بسبب تغير أنماط الطقس ووجود البشر.
2. تجد القوارض الصغيرة منازل في الصحراء حيث يوجد في الصحاري القوارض الصغيرة من الجربوع إلى القنافذ، غالبًا ما توجد الضباع الكبيرة وابن آوى ايضاً في الصحاري.
3. تتناسب السحالي والثعابين بشكل خاص مع المناخ الجاف الحار للصحراء وكذلك الكائنات البرمائية مثل عدد من الضفادع والسمندل.