علم المحيطات البيولوجي
يدرس علم المحيطات البيولوجي الحياة في البحر كجزء من نظام المحيطات – كيف تشكل الفيزياء والكيمياء أماكن عيش الكائنات الحية، وكيف يغذي العوالق الشبكات الغذائية البحرية، وكيف تدور هذه الحياة الكربون والطاقة عبر المحيط.
Definition
علم المحيطات البيولوجي هو دراسة الكائنات البحرية وتفاعلاتها مع البيئة المحيطية، مع التركيز على العمليات – الإنتاج، والاستهلاك، والدوران – التي تحدد وفرة الحياة في البحر وتوزيعها ودورها البيئي.
Scope
يغطي هذا المجال الإنتاج الأولي البحري والعوالق التي تقوم به، وهيكل وديناميكيات الشبكات الغذائية السطحية والقاعية، وبيئة أعماق البحار ومجتمعات قاع البحر، والمضخة البيولوجية التي تصدر من خلالها الحياة البحرية الكربون، مع التركيز على الترابط بين الكائنات الحية وبيئتها الفيزيائية والكيميائية.
Sub-topics
Core questions
- ما الذي يتحكم في معدل وتوزيع الإنتاج الأولي في المحيط؟
- كيف تنتقل الطاقة والمواد عبر الشبكات الغذائية البحرية من العوالق إلى الحيوانات المفترسة العليا؟
- كيف تبقى الكائنات الحية على قيد الحياة وتشكل مجتمعات في أعماق البحار المظلمة والباردة وذات الضغط العالي؟
- كيف تنظم الحياة البحرية دورة الكربون في المحيط من خلال المضخة البيولوجية؟
Key theories
- تحكم الضوء والمغذيات في الإنتاج
- يتحكم في الإنتاج الأولي التوازن بين توفر الضوء في المنطقة المضاءة وإمداد المغذيات من الأسفل، وهو توازن تحدده عمليات الخلط والطبقات والدوران.
- التركيب الغذائي ونقل الطاقة
- تنتقل الطاقة من العوالق النباتية عبر العوالق الحيوانية إلى الأسماك والحيوانات المفترسة العليا مع خسائر كبيرة في كل خطوة، مما يشكل حجم وإنتاجية التجمعات البحرية ومصايد الأسماك.
Clinical relevance
يرتكز علم المحيطات البيولوجي على إدارة مصايد الأسماك والنظم البيئية البحرية، وفهم تكاثر الطحالب الضارة، وتوقعات كيفية تأثير ارتفاع درجة حرارة المحيطات، والتحمض، ونقص الأكسجين على الحياة البحرية وقدرة المحيط على تخزين الكربون.
History
بدأ هذا المجال بمسوحات هينسن الكمية للعوالق في ثمانينيات القرن التاسع عشر، وتطور من خلال نماذج رايلي الرياضية لديناميكيات العوالق في منتصف القرن العشرين، وتحول في السبعينيات والثمانينيات باكتشاف الحلقة الميكروبية، التي كشفت عن الدور المركزي للبكتيريا والعوالق الدقيقة في الشبكات الغذائية للمحيطات.
Key figures
- Victor Hensen
- Gordon Riley
- John Steele
- Lawrence Pomeroy
Related topics
Seminal works
- millerWheeler2012
- mann2006
Frequently asked questions
- ما هو العوالق؟
- العوالق هي كائنات تنجرف مع تيارات المحيط بدلاً من السباحة ضدها، وتتراوح من العوالق النباتية والبكتيريا المجهرية إلى الحيوانات الصغيرة، وتشكل أساس معظم الشبكات الغذائية البحرية.
- كيف يختلف علم المحيطات البيولوجي عن علم الأحياء البحرية؟
- يركز علم الأحياء البحرية على الكائنات الحية نفسها، بينما يركز علم المحيطات البيولوجي على كيفية تفاعل الحياة البحرية مع فيزياء وكيمياء المحيط وكيف تشكل العمليات على نطاق المحيط مثل الإنتاج ودورة الكربون.