ما هو علم البيئة؟

البيئة هو موضوع دائم الخضرة، لأنها تهم حياتنا اليومية كثيرًا، حيث إنه المكان الذي نعيش فيه ونأكل ونتنفس ونربي أطفالنا. تعتمد أنظمة دعم الحياة لدينا كليًا على رفاهية كل كائن حي يعيش على كوكب الأرض، وهذا هو سبب كتابة وتحدث الكثير عن حماية البيئة والحفاظ عليها، كما أن هناك دورات عالية القيمة مخصصة لدراسة البيئة (مثال نموذجي على ذلك هو علم البيئة).


علم البيئة: هو عبارة عن مجال يتعامل مع دراسة التفاعل بين الأنظمة البشرية والأنظمة الطبيعية، حيث تشمل بعض الأنظمة الطبيعية الأرض نفسها والحياة، والنظم البشرية تشمل في المقام الأول سكان الأرض، وعلم البيئة ايضاً هو المجال الأكاديمي الذي يأخذ العلوم الفيزيائية والبيولوجية والكيميائية لدراسة البيئة، واكتشاف حلول للمشاكل البيئية.


تشمل العلوم المستخدمة في العلوم البيئية الجغرافيا وعلم الحيوان والفيزياء والبيئة وعلم المحيطات والجيولوجيا، كما تتفرع العلوم البيئية أيضًا إلى الدراسات البيئية والهندسة البيئية، حيث يوفر نهجًا متكاملًا ومتعدد التخصصات لدراسة المشكلات البيئية، كما تتضمن العلوم البيئية مجالات دراسية مختلفة، وفي أغلب الأحيان تتضمن دراسة العلوم البيئية دراسة تغير المناخ والموارد الطبيعية والطاقة والتلوث والقضايا البيئية. نشأت بعض العلوم البيئية من مجالات التاريخ الطبيعي والطب خلال عصر التنوير، وهي توفر اليوم نهجًا متكاملًا وكميًا ومتعدد التخصصات لدراسة النظم البيئية.


بشكل عام في مجالات العلوم البيئية يدرس علماء البيئة كيفية تفاعل النباتات والحيوانات مع بعضها البعض، ويدرس الكيميائيون المكونات الحية وغير الحية للبيئة، ويدرس الجيولوجيون تكوين الأرض وتاريخها، ويدرس علماء الأحياء التنوع البيولوجي، ويشارك الفيزيائيون في الديناميكا الحرارية، ويشارك علماء الكمبيوتر في الابتكارات التقنية ونمذجة الكمبيوتر، ويدرس خبراء الطب الحيوي تأثير القضايا البيئية على صحتنا وحياتنا الاجتماعية.


يؤدي التعقيد المتزايد للمشاكل البيئية إلى خلق حاجة إلى العلماء الحاصلين على تدريب صارم ومتعدد التخصصات في العلوم البيئية، حيث يستخدم علماء البيئة والمتخصصون معرفتهم بالعلوم الطبيعية لحماية البيئة وصحة الإنسان، كما يجب أن يكون لديهم خلفية صلبة في الاقتصاد وعلم الاجتماع والعلوم السياسية.

ما هي أهمية علوم البيئة؟

  • لإدراك أن المشاكل البيئية عالمية: يتيح لنا علم البيئة إدراك أن المشكلات البيئية مثل تغير المناخ والاحتباس الحراري ونضوب طبقة الأوزون والأمطار الحمضية والتأثيرات على التنوع البيولوجي والحياة البحرية ليست مشكلات وطنية فحسب بل مشكلات عالمية أيضًا، لذلك هناك حاجة إلى تضافر الجهود من جميع أنحاء العالم لمعالجة هذه المشاكل.

  • لفهم آثار التنمية على البيئة: من الموثق جيدًا والقياس الكمي أن التنمية ستؤدي إلى النمو الصناعي والتحضر والتوسع في أنظمة الاتصالات والنقل والزراعة عالية التقنية والتوسع في الإسكان، حيث تسعى العلوم البيئية إلى تعليم عامة الناس الحاجة إلى لامركزية الصناعات لتقليل الازدحام في المناطق الحضرية، كما تعني اللامركزية أن الكثير من الناس سينتقلون من المراكز الحضرية لتقليل التلوث الناتج عن الزيادة السكانية.


    والهدف هنا هو تحقيق كل هذا بشكل مستدام دون المساس بقدرة جيل المستقبل على تلبية احتياجاتهم الخاصة.

  • لاكتشاف سبل المعيشة المستدامة: يهتم علم البيئة أكثر باكتشاف طرق للعيش بشكل أكثر استدامة، وهذا يعني استخدام الموارد الحالية بطريقة تحافظ على إمداداتها للمستقبل، حيث لا يجب أن تحظر الاستدامة البيئية العيش في رفاهية، لكنها تدعو إلى خلق الوعي حول استهلاك الموارد وتقليل النفايات غير الضرورية.


    يشمل ذلك تقليل استهلاك الطاقة المنزلية واستخدام التخلص من النفايات وتناول الطعام محليًا وإعادة التدوير أكثر وزراعة طعامنا والشرب من الصنبور والحفاظ على المياه المنزلية وتقليل قيادة سياراتنا.

  • الاستفادة من الموارد الطبيعية بكفاءة: تجلب الموارد الطبيعية الكثير من الفوائد للبلد، فقد لا يتم استخدام الموارد الطبيعية لبلد ما بكفاءة بسبب انخفاض مستوى التدريب ونقص المهارات الإدارية، وهنا يعلمنا علم البيئة استخدام الموارد الطبيعية بكفاءة من خلال:


    1. تطبيق طرق المحافظة على البيئة بالشكل المناسب.


    2. استخدام الأدوات المناسبة لاستكشاف الموارد.


    3. إضافة قيمة إلى مواردنا.


    4. التأكد من صيانة الآلات بشكل مناسب.


    5. تدريب شامل للموارد البشرية.


    6. توفير إشراف فعال.


    7. استخدام الأساليب الصحيحة لتقليل الاستغلال.


    8. لفهم سلوك الكائنات الحية في ظل الظروف الطبيعية.

  • إلقاء الضوء على المفاهيم المعاصرة مثل كيفية الحفاظ على التنوع البيولوجي: التنوع البيولوجي هو تنوع الحياة على الأرض، حيث بلغ المعدل الحالي لفقدان التنوع البيولوجي أعلى مستوياته على الإطلاق، وهنا تهدف العلوم البيئية إلى تعليم الناس كيفية عكس هذا الاتجاه، وذلك من خلال:


    1. استخدام منتجات خشبية مستدامة.


    2. استخدام الأطعمة العضوية.


    3. استخدام منتجات التنظيف الصديقة للبيئة.


    4. التقليل من استهلاك اللحوم.


    5. الحفاظ على القوة.


    6. دعم حملات المحافظة على المستوى المحلي.


    7. لفهم العلاقة المتبادلة بين الكائنات الحية في السكان والمجتمعات.


    تعتمد الكائنات الحية والبشر على بعضهم البعض للحصول على الدعم، وعلم البيئة مهم لأنه يمكّننا من فهم كيفية عمل هذه العلاقات، على سبيل المثال يقوم البشر بإخراج ثاني أكسيد الكربون والذي تحتاجه النباتات لعملية التمثيل الضوئي، ومن ناحية أخرى تنتج النباتات وتطلق الأكسجين في الغلاف الجوي، والذي يحتاجه البشر للتنفس.

  • لتعلم وخلق الوعي حول المشاكل البيئية على المستويات المحلية والوطنية والدولية: تحدث المشكلات البيئية على المستويات المحلية والوطنية والدولية في الغالب بسبب نقص الوعي، حيث تهدف العلوم البيئية إلى تثقيف وتزويد المتعلمين بالمهارات البيئية اللازمة لتمريرها إلى المجتمع من أجل خلق الوعي، كما يمكن إنشاء الوعي البيئي من خلال وسائل التواصل الاجتماعي وإنشاء مدونة مخصصة لخلق الوعي والنوادي الخضراء التي تركز على المجتمع والمنتديات النسائية والمنصات الدينية.

ما هي مكونات علوم البيئة؟

  • علم البيئة: علم البيئة هو دراسة الكائنات الحية والبيئة التي تتفاعل مع بعضها البعض. يحاول علماء البيئة الذين يشكلون جزءًا من علماء البيئة إيجاد علاقات بين حالة البيئة والسكان من نوع معين داخل تلك البيئة، وما إذا كان هناك أي ارتباطات يمكن رسمها بين الاثنين، على سبيل المثال قد يأخذ علماء البيئة مجموعات نوع معين من الطيور مع حالة الجزء من غابات الأمازون المطيرة التي يعيش فيها السكان.


    سوف يدرس علماء البيئة وقد يتوصلون أو لا يتوصلون إلى استنتاج مفاده أن عدد الطيور يتزايد أو يتناقص نتيجة لتلوث الهواء في الغابات المطيرة، فقد يأخذون أيضًا أنواعًا متعددة من الطيور ومعرفة ما إذا كان بإمكانهم العثور على أي علاقة مع بعضهم البعض، مما يسمح للعلماء بالتوصل إلى استنتاج إذا كان الموطن مناسبًا أم لا للعيش فيه.

  • علوم الأرض: يهتم علم الأرض بدراسة الجيولوجيا وعلوم التربة والبراكين وقشرة الأرض من حيث صلتها بالبيئة، كمثال قد يدرس العلماء تآكل سطح الأرض في منطقة معينة، وسيشارك علماء التربة وعلماء الفيزياء وعلماء الأحياء وعلماء الجيومورفولوجيا في الدراسة.


    مثال آخر:


    يدرس علماء الجيومورفولوجيا حركة الجسيمات الصلبة (الرواسب)، وعلماء الأحياء يدرسون آثار الدراسة على النباتات والحيوانات في البيئة المباشرة، ويدرس الفيزيائيون تغيرات انتقال الضوء في الماء التي تسبب التآكل، وعلماء التربة سيقومون بعمل الحسابات النهائية لتدفق المياه عندما تتسرب إلى التربة إلى طاقتها الكاملة مسببة التعرية في المقام الأول.

  • علوم الغلاف الجوي: علم الغلاف الجوي هو دراسة الغلاف الجوي للأرض، حيث يحلل علاقة الغلاف الجوي للأرض بأجواء الأنظمة الأخرى. يشمل هذا مجموعة واسعة من الدراسات العلمية المتعلقة بالفضاء وعلم التنجيم والغلاف الجوي للأرض: الأرصاد الجوية والتلوث وانبعاثات الغاز والملوثات المحمولة جواً.


    مثال على علم الغلاف الجوي هو عندما يدرس الفيزيائيون دوران الغلاف الجوي لجزء من الغلاف الجوي، ومن ثم يدرس الكيميائيون المواد الكيميائية الموجودة في هذا الجزء وعلاقاتهم بالبيئة، ويدرس علماء الأرصاد الجوية ديناميات الغلاف الجوي، ويدرس علماء الأحياء كيفية عمل النباتات وأثرت الحيوانات وعلاقتها بالبيئة.

  • الكيمياء البيئية: الكيمياء البيئية هي دراسة التغييرات التي تحدثها المواد الكيميائية في البيئة، مثل تلوث التربة وتلوث المياه وتدهور المواد الكيميائية ونقل المواد الكيميائية على النباتات والحيوانات في البيئة المباشرة.


    مثال على الكيمياء البيئية هو إدخال مادة كيميائية في بيئة، حيث يقوم الكيميائيون بعد ذلك بدراسة الترابط الكيميائي للتربة أو رمال البيئة، ومن ثم سيقوم علماء الأحياء بعد ذلك بدراسة التربة المستحثة كيميائيًا الآن لمعرفة علاقتها بالنباتات والحيوانات في البيئة.

تعتبر العلوم البيئية جزءًا نشطًا ومتزايدًا من العالم العلمي، حيث تسارعه الحاجة إلى معالجة المشكلات المتعلقة ببيئة الأرض، وهي تشمل العديد من المجالات والعلوم العلمية لمعرفة كيفية التبادل والترابط مع بعضها البعض في أي من المكونات الأربعة المذكورة أعلاه.

أفضل الوظائف في علوم البيئة:

  • العالم البيئي: يقوم العالم البيئي بإجراء بحث لتحديد الآثار الخطيرة للمخاطر والملوثات على البيئات أو صحة سكان العالم أو تقليلها أو التخلص منها، وهدفه الرئيسي هو حماية الطبيعة الأم والحفاظ عليها. متوسط ​​الراتب السنوي لعالم البيئة هو 67.400 دولار.

  • المهندس البيئي: يجد المهندس البيئي حلولًا لمشاكل البيئة من خلال الاستفادة من معرفته بعلوم التربة والهندسة والبيولوجيا والكيمياء، حيث يشمل مجال تركيزه التحكم في التلوث وإعادة التدوير وجوانب الصحة العامة. لحتى يصبح أي شخص مهندس بيئي فيجب عليه الحصول على درجة البكالوريوس في الهندسة البيئية، كما يحصل المهندس البيئي على راتب سنوي يبلغ حوالي 87.620 دولارًا أمريكيًا.

  • عالم أحياء بيئية: يتعامل عالم الأحياء البيئية مع النظام البيئي والحياة البرية التي نقطنه، ومع ذلك يركز عالم الأحياء البيئية كثيرًا على الجانب البيولوجي لأي نظام بيئي، مما يعني أن واجباته تميل أكثر إلى علم الأحياء، وللتأهل كعالم أحياء بيئي فنحن بحاجة إلى درجة البكالوريوس في علم الأحياء البيئي. 

  • الجيولوجي البيئي: الجيولوجيا البيئية هي مجال للدراسة يمزج بين حجر الزاوية الرئيسي لعلوم البيئة ويضع مزيدًا من التركيز على الجيولوجيا وكيفية تطبيقها في سيناريو العالم الحقيقي لحل المشكلات البيئية. يذهب عالم الجيولوجيا البيئية إلى أبعد من الاهتمام بالبيئة والعلاقة بين البشر والحياة البرية فيها، كما أنه يركز أيضًا على الوقود الأحفوري والموارد غير المتجددة والمعادن وقشرة الأرض.

  • التقانة الحيوية البيئية: يقوم هذا المحترف بمزامنة الهندسة وعلم الأحياء لإنشاء واستخدام الإجراءات التي تصحح المواقع الملوثة، فعلى سبيل المثال هناك مجموعة واسعة من البكتيريا والميكروبات والفطريات القادرة على استهلاك الملوثات ثم تفكيكها لاحقًا إلى عناصر آمنة بمرور الوقت.


    عادة يحتاج المرء إلى درجة الماجستير والدكتوراة للتأهل ليكون خبيرًا في التكنولوجيا الحيوية البيئية، ومع ذلك فقد فتح النمو المتسارع للمجال الكثير من الفرص لأولئك الحاصلين على درجات البكالوريوس والمنتسبين.