تأثير الأكسجين وثاني أكسيد الكربون على البيئات المائية: شرح ومقارنة

ليه السمك بيتعب في المية الدافية؟ وليه الأصداف بتضعف لما ثاني أكسيد الكربون يزيد في الجو؟ الإجابة في الغازات الدايبة في المية، وأهمها اتنين: الأكسجين O₂ وثاني أكسيد الكربون CO₂.

أولًا: يعني إيه ذوبانية؟

الذوبانية: قدرة المذاب على الذوبان في المذيب لتكوين محلول متجانس عند درجة حرارة وضغط معينين. أو: أقصى كمية من المذاب بتدوب في حجم معين من المذيب لتكوين محلول مشبع ومستقر.

بتتأثر بإيه؟ درجة الحرارة، والضغط، وطبيعة المواد.

الحرارة والغازات: علاقة عكسية

ذوبانية الغازات في المية بتقل كل ما درجة الحرارة تزيد. وCO₂ بيقل بمعدل أكبر من الأكسجين.

عشان كده المية الدافية فيها أكسجين أقل، والسمك فيها بيوصله أكسجين أقل. وده عكس الأملاح الصلبة زي السكر، اللي ذوبانيتها غالبًا بتزيد مع الحرارة.

ثانيًا: الأكسجين في البيئة المائية

مصادره

• الهوا: المصدر الرئيسي. الأكسجين بيدوب في المية بنسبة صغيرة، وحركة الأمواج واضطراب المية بيزوّدوا معدل التبادل.
• الكائنات ذاتية التغذية: العوالق النباتية (الفيتوبلانكتون) والطحالب والنباتات المائية بتطلّع أكسجين وهي بتعمل بناء ضوئي.

دوره

• بيدخل في التنفس الخلوي: أكسدة الجلوكوز (المصدر الرئيسي للطاقة) عشان تطلع الطاقة.
• بيحسّن التنفس، وبيدعم التمثيل الغذائي والنمو، وبيحفّز النشاط (سباحة وصيد وتكاثر).
• بيحافظ على توازن النظام البيئي المائي كله.

ثالثًا: ثاني أكسيد الكربون في البيئة المائية

مصادره

• تبادل الغازات مع الهوا: المصدر الرئيسي.
• التنفس الخلوي للكائنات المائية.
• الأنشطة البشرية: زي التلوث الصناعي، وتحلل المواد العضوية في مياه الصرف الزراعي.

دوره: البناء الضوئي

النباتات والطحالب بتاخد CO₂ من المية بالانتشار (من التركيز الأعلى برّه للأقل جوه خلاياها)، وبتستخدمه في البناء الضوئي:

6CO₂ + 12H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6H₂O + 6O₂   (في وجود ضوء الشمس والكلوروفيل)

يعني CO₂ عنصر أساسي لتكوين المواد العضوية زي الجلوكوز، وده أساس السلسلة الغذائية في المية.

رابعًا: لما CO₂ يزيد زيادة كبيرة

1. التحمض: CO₂ الذايب بيكوّن حمض الكربونيك H₂CO₃، فقيمة pH للمية بتقل. وده ضار جدًا للمراحل الحساسة زي البيض واليرقات.
2. ضعف التنفس: المستويات العالية من CO₂ بتقلل نسبة الأكسجين الذايب.
3. ضعف الدعامة: كربونات الكالسيوم (شحيحة الذوبان) اللي في الأصداف والهياكل بتتحول لبيكربونات كالسيوم قابلة للذوبان، فالأصداف بتضعف، وتوازن الكالسيوم ونمو الأسماك بيتأثر.

مقارنة: الأكسجين وثاني أكسيد الكربون

أسئلة تدريب

١. عرّف الذوبانية.

الإجابة: قدرة المذاب على الذوبان في المذيب لتكوين محلول متجانس عند درجة حرارة وضغط معينين.

٢. علّل: الأسماك في المية الدافية يوصلها أكسجين أقل.

الإجابة: لأن ذوبانية الأكسجين في المية بتقل بارتفاع درجة الحرارة.

٣. ما المصدر الرئيسي للأكسجين في المية؟ وما المصدر التاني؟

الإجابة: الهوا الجوي، والبناء الضوئي للكائنات ذاتية التغذية زي الطحالب والعوالق النباتية.

٤. ماذا يحدث للأصداف عند زيادة CO₂ في المية؟ ولماذا؟

الإجابة: بتضعف، لأن زيادة CO₂ بتحوّل كربونات الكالسيوم شحيحة الذوبان لبيكربونات كالسيوم قابلة للذوبان.

٥. قارن بين دور الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في البيئة المائية.

الإجابة: الأكسجين بيدخل في التنفس الخلوي لإطلاق الطاقة من الجلوكوز، وCO₂ بيدخل في البناء الضوئي لتكوين الجلوكوز في النباتات والطحالب.

الخلاصة

• ذوبانية الغازات في المية بتقل مع ارتفاع الحرارة.
• الأكسجين: من الهوا والبناء الضوئي، وبيستخدم في التنفس الخلوي.
• ثاني أكسيد الكربون: من الهوا والتنفس والأنشطة البشرية، وبيستخدم في البناء الضوئي.
• زيادة CO₂ بتسبب تحمض المية، وضعف التنفس، وضعف الأصداف.

سخّن المية وغيّر الملوحة وشوف كمية الغاز اللي بتفضل في درس تأثير غازات الهواء الجوي على البيئات المائية.