أمور قد لا تعرفها عن علم البيئة

علم البيئة (Environmental Science) مجال أكاديمي متعدد التخصصات، يدمج بين كل من: الفيزياء، والكيمياء، وعلم المعلومات ( ويتضمن أيضاً: علم البيئة (ecology)، وعلم الحيوان، وعلم التعدين، و علم المحيطات، وعلم البحيرات، و علم التربة، والجغرافيا، والعلم الجوي، وعلم قياسات الأرض)، وبين البيئة وحلول المشاكل البيئية.

نشأ علم البيئة (Environmental Science) من تخصص التاريخ الطبيعي والطب خلال حركة التنوير الفلسفية، ويقدم هذا العلم اليوم طريقة مدمجة ومتعددة المجالات لدراسة الأنظمة البيئية.

هناك العديد من النقاط المشتركة  بين الدراسات البيئية و الهندسة البيئية؛ فتتضمن الدراسات البيئية العديد من العلوم الاجتماعية لفهم العلاقات والتصورات والسياسات البشرية تجاه البيئة بينما تركز الهندسة البيئية على التصميم والتقنية التي تساعد على تطور النوعية البيئية على كافة الأصعدة.

يعمل علماء البيئة على موضوعات مختلفة مثل: فهم العمليات الأرضية، و تقييم أنظمة الطاقة البديلة، و التحكم في التلوث والتخفيف منه، و التحكم في المصادر الطبيعية، و تأثير تغير المناخ العالمي، كما تتضمن المشاكل البيئية دائماً عمليات التفاعل الكيميائي والفيزيائي والحيوي. يقدم علماء البيئة دراسة إجمالية لتحليل المشاكل البيئية، حيث تكمن العناصر الأساسية لعلماء البيئة في: التحاليل الكمية، و القدرة على ربط العلاقة بين الزمان والمكان.

ظهر علم البيئة  للمرة الأولى – كعلم مستقل وعملي-  ضمن البحوث العلمية خلال فترة الستينات والسبعينات، وذلك لعدة أسباب منها:

1/ الحاجة لمنهج متعدد المجالات لتحليل المشاكل البيئية المعقدة .

2/ ظهور قوانين بيئية مستقلة تتطلب اتفاقيات سياسية محددة للبحوث.

3/ ازدياد الوعي العام بالحاجة لمواجهة المشاكل البيئية.

وقد وقعت عدة أحداث أدت إلى ازدهار هذا العلم، مثل: نشر كتاب البيئة الشهير لريتشل كارسون ( الربيع الصامت Silent Spring) بالتزامن مع ظهور مشاكل بيئية كبيرة كانسكاب النفط  بسانتا باربرا عام 1969م ، واندلاع حرائق في نهر كوياهوجا بكليفلند وأوهايو أيضاً عام 1969م.

مصطلحات في علم البيئة

غالباً ما يستخدم المصطلحان “Ecology” و “Environmental Sciences” تبادليًا حيث كلاهما يعني ” علم البيئة”، إلا انه –  تقنياً- يقصد بمصطلح “Ecology”: دراسة الكائنات الحية وبيئاتها وكيفية تعاملهم مع بعضهم البعض. قد يُعد الـ “Ecology” فرعًا من فروع “Environmental Sciences” الذي يضم أيضاً فروع أخرى مثل: الكيمياء والصحة العامة؛ فغالباً ما يُخلط بين عمل المختصين في كلا المجالين بشكل ملحوظ.

وقد عرّف المركز الوطني لإحصاءات التعليم (NCES) بالولايات المتحدة الأمريكية البرنامج الأكاديمي لعلم البيئة “Environmental Sciences” كالتالي:

هو برنامج يسلط الضوء على تطبيق القواعد البيولوجية (الحيوية)، والكيميائية، والفيزيائية على دراسة البيئة الطبيعية، وإيجاد حلول للمشاكل البيئية، كما يتضمن موضوعات مثل: التحكم في التلوث البيئي، و تآكل التربة والحد منها، و التفاعل بين المجتمع البشري و البيئة الطبيعية، و إدارة الموارد الطبيعية، كما يحتوي هذا التخصص على توجيهات حول علوم الكيمياء، والفيزياء، والأحياء، و علم الأرض، وعلم المناخ، والإحصاء، والنماذج الرياضية.

بعض العلوم المندرجة تحت علم البيئة

# العلوم الجوية “Atmospheric Sciences”:

تركز العلوم الجوية على دراسة الطبقات الجوية وعلاقتها بالأنظمة الأخرى، حيث تتضمن دراسات العلوم الجوية: علم الأرصاد الجوية، و ظاهرة الغازات في البيوت الزجاجية، ونموذج الانتشار الجوي للملوثات المحمولة جواً، وظاهرة الانتشار الصوتي وعلاقتها بالتلوث الضوضائي والتلو الضوئي.

أمثلة على بعض الدراسات  التابعة العلوم الجوية:

1/ ظاهرة الاحتباس الحراري: يصنع علماء الفيزياء نماذج باستخدام الحاسب الآلي لتوزيع طبقات الجو وانتقال الأشعة تحت الحمراء، بينما يختبر علماء الكيمياء مخزون كيماويات طبقات الجو وتفاعلاتها، ويقوم علماء الأحياء بتحليل مدى تأثير النباتات والحيوانات على سريان ثاني أكسيد الكربون، ومن جهة أخرى يعمل المختصون في علم الأرصاد والمحيطات مقاييس إضافية لفهم ديناميكية الطبقات الجوية.

2/ الاختلاف الحيوي في الشعب المرجانية: تتكيف الشعب المرجانية وتهيئ بيئتها المناسبة بواسطة تشكيل هياكل من كربونات الكالسيوم، وهذه الطريقة تؤمن ظروف نمو أفضل مستقبلاً، كما تصبح مأوى للعديد من الفصائل البحرية الأخرى .

 علم البيئة “Ecology”

هو العلم الذي يدرس التفاعل الحاصل بين الكائنات الحية وبيئاتها. يبحث العلماء التابعون لهذا المجال عن العلاقة بين تعداد الكائنات الحية وبعض العوامل الفيزيائية الموجودة في البيئة كالتركيز الكيميائي، كما يدرسون أيضا مدى تاثير تعداد فصيلتين مختلفتين من الكائنات الحية من خلال معرفة طريقة العيش سواء كانت تكافلية (تعايشية) أم تنافسية.

فعلى سبيل المثال، التحليل المتعدد المجالات لنظام بيئي معرض لعامل أو أكثر من عوامل الضغط  قد يحتوي على أكثر من مجال علمي مرتبط بالبيئة؛ ففي بيئة مصب الأنهار التي قد يؤثر التقدم الصناعي سلباً على بعض الفصائل بسب تلوث الماء والهواء بالمنطقة يقوم علماء الأحياء بوصف دقيق للحياة النباتية والحيوانية في هذه المنطقة، بينما يحلل علماء الكيمياء مستوى التلوث المائي بالمستنقع، ويحسب علماء الفيزياء كمية الهواء الملوث الصادر، أما علماء الجغرافيا فيساعدون في تحليل تربة المستنقع والوحل فيها.

 الكيمياء البيئية “Environmental Chemistry”

هو العلم الذي يقوم على دراسة التغير الكيميائي في البيئة، ويتضمن المجال الأساسي في هذا العلم تلوث الماء والتربة، وهناك موضوعات مختلفة للبحث مثل: التراجع الكيميائي في البيئة، و الانتقال الكيميائي متعدد الأطوار ( مثل تبخر المذيب الذي تحتويه البحيرات المتسبب في تلوث الهواء)، و التأثير الكيميائي على الكائنات الحية بالمنطقة.

وهناك دراسة تعتبر تسرب مخزون المذيب لتربة موطن البرمائيات يعرضها للخطر، وكطريقة لفهم مدى تلوث التربة ، وانتقال المذيب تحت سطح التربة؛ فإنه تطبق نماذج باستخدام الحاسب الآلي ومن خلالها يشخص علماء الكيمياء العلاقة الجزيئية للمذيب في نوع معين من التربة، بينما يدرس علماء الأحياء تأثير التربة على النباتات، وفصيلة المفصليات، وخصوصاً الكائنات الحية في المستنقع والتي تعتبر غذاء للبرمائيات المعرضة للخطر.

 علم الأرض “Geosciences”

ويتضمن: الجغرافيا البيئية وعلم التربة البيئي و ظاهرة البراكين وتطور القشرة الأرضية، – وفي بعض تقسيمات الأنظمة الأخرى- علم الأرض قد يتضمن: دراسة الموارد المائية، وعلم المحيطات.

مثال: دراسة انجراف التربة: يحسب علماء التربة مقدار الانسيال السطحي، ويساعد علماء الجيومورفولوجيا النهرية (علم شكل الأرض) باختبار انتقال الرواسب للانسياب البري، ويساهم علماء الفيزياء بتقييم التغيرات في عملية انتقال الضوء في المياه المُستَقبلة، بينما يقوم علماء الأحياء بتحليل التأثيرات الرجعية لتعكر المياه على الحيوانات والنباتات المائية.

قوانين توجه الدراسات التابعة لهذا العلم

في الولايات المتحدة الأمريكية وضع قانون السياسة البيئية الوطنية (NEPA) الذي أصدر عام 1969م أربعَ متطلبات لتحليل ودراسة المشاريع الأساسية ضمن معايير بيئية مخصصة. وقد وصل صدى هذه التفويضات للعديد من الولايات ، مطبقةً هذه القوانين بالمعايير المحلية ، والنتيجة هي ثورة في عالم دراسة وتوثيق العواقب البيئية ، وحتى قبل الأعمال التنموية. حيث مكنت قراءة أمثلة قوائم الأثر البيئي –التي أعدتها (NEPA)- من تحليل مواصفات العلوم البيئية مثل: تعدد خيارات معالجة مياه الصرف التي تصب في سان ديغو، وتوسعة مطار سان فرانسيسكو الدولي (تيغوانا استواري)، و تعمير منطقة هوستن، و نظام النقل باستخدام قطارات تحت الأرض (المترو)، و توسعة نظام نقل ميتروبوليتين بوسطن (MBTA)، و الإنشاءات الممتدة بين طريق 66 السريع و أرلينغتون بولاية فيرجينيا.

في انجلترا و ويلز، تأسست وكالة البيئة (EA) عام 1996م، وهو جهاز حكومي لحماية البيئة وتطويرها، وتنفيذ اللوائح المسجلة على المجتمعات والموقع الحكومي المحلي ( وهو مكتب رئيس الوزراء سابقاً)، وتعمل هذه الوكالة تحت قانون البيئة لعام 1995م ككيان مستقل مع الحكومة البريطانية لتنفيذ اللوائح.

المصدر