מערכות אקולוגיות הן חברות ביולוגיות מובחנות המורכבות מאלמנטים ביוטיים, חיים כמו צמחים, בעלי חיים ו אורגניזמים וסביבה פיזית - המרכיבים האביוטיים - כגון אדמה, מים, אוויר, אור שמש ו אַקלִים. האינטראקציות הפיזיות והקשרים הסימביוטיים שהתפתחו בין כל היסודות הללו במערכת אקולוגית לא רק מגדירים אותה, אלא מביאים מיקוד ייחודי למחזורים בטבע. תפקידם ותפקידם של המים במערכת האקולוגית הוא לספק את נשמת החיים של הקהילה.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
חשיבותם של המים במערכת האקולוגית הופכת מים למרכיב מרכזי לקיום החיים מכיוון שהם אבן בניין יסודית התומכת בביוכימיה של כל החיים על פני כדור הארץ.
חשיבותם של מחזורים
הכל בטבע עוקב אחר דפוס מחזורי, וכך הסביבה מתמלאת כל העת. במדעי הפיסיקה, החוק הראשון של התרמודינמיקה אומר בעצם כי אנרגיה לא נוצרת ולא נהרסת; זה רק משנה צורות. הטבע מקפיד על חוק זה ללא כישלון על ידי מיחזור רציף של כל החומר במערכת אקולוגית (אנרגיה בצורה פיזית). החוק הראשון של התרמודינמיקה מדבר גם על המחזורים הרווחים בטבע ובכל החיים על פני כדור הארץ. לדוגמא, אור שמש, פחמן דו חמצני ומים באטמוספירה הופכים למזון לצמח במהלך הפחמן מחזור, משחרר חמצן לסביבה שם הוא משמש אחר צמחים, בעלי חיים, חרקים ו בני אנוש. המחזורים העיקריים במערכת אקולוגית כוללים את מחזור המים, מחזור הפחמן ומחזורי החנקן והזרחן. פריצה בכל אחד מהמחזורים הללו עלולה לאיים או להרוס מערכת אקולוגית.
תפקידם ותפקודם של מים
מים מקשרים ומתחזקים את כל המערכות האקולוגיות על פני כדור הארץ. התפקיד העיקרי של מים הוא להניע את צמיחת הצמחים; לספק מקום מגורים קבוע למינים החיים בתוכו, או לספק בית זמני או קרקע רבייה לדו-חיים מרובים, חרקים ואורגניזמים אחרים המולדים במים; ולספק את החומרים המזינים והמינרלים הדרושים לקיום חיים פיזיים. כחומר המזון החשוב ביותר בטבע, אנשים זקוקים למים כדי לשרוד.
מים מסייעים בהובלת חמצן, מינרלים, חומרים מזינים ומוצרי פסולת לתאים וממנה. מערכת העיכול זקוקה למים כדי לתפקד כראוי, ומים משמנים את השכבות הריריות בדרכי הנשימה והמעיים. שקע קלוריות, מים משמשים כמדיום לתפקודים המטבוליים ולתגובות כימיות אחרות המייצרות אנרגיה בגוף. מים מווסתים את טמפרטורת הגוף ומשמשים ריפוד בין חוט השדרה למוח ובין המפרקים במערכת השלד.
מחזור המים
מים מסתובבים כל הזמן סביב כדור הארץ ב -10 שלבים ייחודיים:
- אידוי קורה כאשר מים נוזליים עוברים למצב גזי כמו אדים
- דִיוּת מייצג אידוי של מים משורשי הצמחים והעצים לאטמוספירה
- הַאֲצָלָה מתאר כיצד שלג וקרח משתנים לאדי מים מבלי להפוך לנוזלים
- הִתְעַבּוּת קורה כאשר אדי מים הופכים לטיפות מים באמצעות היווצרות ענן
- הוֹבָלָה מגדיר כיצד מים נעים באטמוספירה בצורתם המוצקה, הנוזלית או הגזית
- מִשׁקָע הם המים הנופלים אל כדור הארץ כקרח, גשם, שלג, גשם, טפטוף או ברד
- תַצהִיר כיצד אדי מים משתנים למצב מוצק מבלי להפוך לנוזל, כמו כפור
- הִסתַנְנוּת מגדיר כיצד מים מחלחלים לקרקע ואז מחלחלים לשולחן המים
- זרימת שטח מתאר כיצד נהרות, אגמים ונחלים זורמים לאוקיינוס יחד עם אקוויפרים תת קרקעיים
- ספיגת צמחים מסביר כי צמחים משתמשים רק באחוז אחד מהמים שנמשכים משורשיהם, ואילו השאר חוזרים לאטמוספרה
חשיבות המים לכל החיים
אם מסתכלים על הפלנטה מהחלל, אם כדור הארץ היה היפותטי גוף, אז המים היו נשמתם. כמו אוויר, אור שמש ומזון, ללא מים, לא יהיו חיים על פני כדור הארץ.
כאשר בני אדם משנים מערכת אקולוגית מבלי לחשוב על שמירה על האיזון הטבעי שלה, מעגל החיים ב המערכת האקולוגית יכולה להטות זה או אחר ולשבש את שיווי המשקל העדין הדרוש לקיום קהילה. מינים מסוימים עלולים למות, ואחרים עשויים לשגשג, אך בסופו של דבר היחסים הסימביוטיים מתחילים להתפרק והמערכת האקולוגית מתה. ההתחממות הגלובלית ושינויי האקלים הנגרמים על ידי זיהום הם בדרך לעשות זאת, אלא אם כן בני האדם יעבדו יחד בכדי להחזיר את איזון הטבע.