Understanding Earth A Dynamic and Evolving Plantفهمنا للأرض ديناميكية وتطور كوكب الارض

فهمنا للأرض ديناميكية وتطور كوكب الارض
Understanding Earth: A Dynamic and Evolving Plant
المقدمة:
الارض هي كوكب , معقد. وديناميكي, حيوي, يتغير باستمرار منذ ان خلقت حوالي 4,6 مليار سنة مضت. وهي التغيرات التي نلاحظها في سطح الكوكب الخارجي او تلك التي تحدث في داخله . الارض هو الكوكب الوحيد في مجموعته الشمسية الذي فيه الحياة والماء والغلاف الغازي والتبدلات المناخية , وربما كانت اسبابه هو بعده المثالي عن الشمس وتطور مكوناته او ما نسميه بالأنظمة الثانوية وهي ( باطن الارض, والقشرة والمحيطات وغلافه الغازي) او هكذا هي ارادة الله. الحياة تطورت على كوكبنا مع تطور الارض من حيث التغيرات الفيزيائية او المناخية المتغيرة باستمرار. كما في الشكل ادناه.

هذه الأنظمة المعقدة تؤثر احداها على الاخرى لتحدث التغيرات المستمرة على الارض فحركة الصفائح الأرضية مثلا تؤثر على طوبغرافيىة وسطح الارض الخارجي ( معالم الارض الخارجية) وتكوّن معالم جديدة كالجبال وتؤثر على توزيع مصادر المعادن , ونظام اعادة توزيع الغلاف الغازي والمائي . والتي ستحصل تبدلات عالمية في مناخ الارض تبعا لها. ويجب ان لا ننسى النظام الحيوي الانساني كجزء من النظام الارضي ونشاط الانسان يحدث تغيرات مهمه ايضا على الكوكب. ولكي تسهل دراستنا لهذا النظام المعقد لكوكب الارض فأننا سنقسمها الى مكونات اصغر(انظمه ثانوية) لسهوله الفهم مع مراعاة ان ننسبها للكل لفهم الارض. تأثيرات هذه الانظمة الثانوية احدها على الاخر يوضحها الجدول التالي.

تعريف الجيولوجي:
هو دراسة كوكب الارض والقمر والكواكب والشمس, ويقسم دراسة جيولوجيا الارض الى :- الجيولوجيا الفيزيائية وهي دراسة مكونات الارض المادية مثل دراسة المعادن والصخور وايضا العمليات الجيولوجية التي تحصل في باطن الارض وعلى السطح والجيولوجيا التاريخية والتي تدرس اصل وتطور الارض ومكوناتها المحيطات والغلاف الغازي والحياة. ويقسم علوم الجيولوجي الى عدة حقول واختصاصات يوضحها الجدول التالي:-

تاريخ الدراسات الجيولوجية :
يرجع تاريخ دراسات علم الأرض منذ القدم ونلخصها بما يلي :
• البابليون والمصريون :- دراسة معدلات ترسيب مصبات الأنهار وحفر مناجم القير والذهب والأحجار الكريمة والقصدير .
• الرومان :- دراسة مناجم الرصاص والذهب ونظرية القرص القاري في البحر المأخوذ من البابليين .
• الحضارة العربية الإسلامية :- دراسات مثل البيروني وأبن سينا في اكتشاف نظريات تكوين الأرض والجبال وترسيب طبقات الأرض ووصف المعادن والمتحجرات .
• العصور الوسطى ( الأوربية ) :- والتي جاءت عن الحضارة الأندلسية آنذاك مثل رسم المتحجرات من قبل دافنشي ، كروية الأرض من غاليلو وكوبر نيكوس وأساسيات الجيولوجيا في تعاقب الطبقات وأفقية الأصل الترسيبي وقانون المضاهاة خلال القرن السادس عشر من قبل عال التشريح الدنماركي ستينو ( Steno ) .
تأثير الجيولوجيا على حياة الانسان اليومية:-
التأثيرات الواضحة على الانسان هي عندما تحصل الكوارث الطبيعية مثل البراكين والزلازل والفيضانات والأعاصير وغيرها وهذا يدعونا لمعرفة الاسباب وفيما اذا تمكنا من التنبؤ بها مسبقا. وايضا علاقة الجيولوجيا بقضايا وحاجات الناس الاجتماعية والاقتصادية والسياسية وتتجلى في الثروات المعدنية ومصادر الطاقة , فالبلد الغني بثروات معدنية معينة تنقصه انواع اخرى من المعادن و ايضا ممكن ان تحصل الحروب بسبب مصادر الطاقة كحرب الخليج عام 1990 كان سببها الثروات النفطية.
ان تعداد سكان اعالم اصبح عام 2007 هو 6,7 مليار نسمه يعني هذا ضرورة توفر الطعام وتوفر الماء ومصادر الطاقة يجب ان تكفي وما يحتاجوا من ملابس وبيوت والحاجات الاخرى وما هو تأثير فعالياتهم ونشاطاتهم الحياتية والصناعية على البيئة وكم من ثاني اوكسيد الكاربون سيضاف الى طبقة الغلاف الغازي, واكدت الدراسات ان نسبته ارتفعت كثيرا بعد الثورة الصناعية في القرن التاسع عشر, والذي سيعمل كالبيوت الزجاجية , يرفع درجات الحرارة حيث ارتفع تقريبا 0.6 م° منذ عام 1800م و 0.4 م° خلال ال 25 سنه الماضية, وستزداد الحرارة الى 5.8 م° لحد عام 2100م. ويسمح ثاني اوكسيد الكاربون لمرور الاشعة الكونية قصيرة الموجه ,ويؤدي هذا الى تغيرات مناخية عالمية تودي الى الجفاف , هذا اذا ما عرفنا ان سكان العالم سيزيدون مليارا اخر بعد 20 سنة.
ان ازديد درجات الحرارة ببساطة تؤدي الى ذوبان كميات كبيرة من الجليد المتجمع في الاقطاب واعالي الجبال وبالتالي سيرتفع مستوى سطح البحر ويؤدي الى غرق السواحل, حيث معدل ارتفاع سطح البحر خلال ال 100 عام الماضية بين 1-2 ملم بالعام الواحد , ورياضيا سيرتفع مستوى سطح البحر في العام 2050م ( 21 ) سم ليهدد حياة 20 مليون شخص بالفيضانات على سواحل البحار. ولكن يجب ان ننتبه الى النظام الارضي المعقد وارتفاع الحرارة عموما ايضا له اسباب عالمية اخرى.
الجيولوجيا الكونية Cosmic Geology
أصل الكون Universe origin :-
معظم العلماء يعتقدون ان بداية الكون هو الانفجار العظيم ( Big Bang ) قبل حوالي 13 مليار سنة من حقيقة إن الأشياء السماوية الكثيفة وعالية الحرارة بعد الانفجار بدأت بالتمدد والتبريد واصبحت المواد اقل كثافة , حيث كانت في البداية كل مكونات الكون مضغوطة عالية الكثافة وعالية الحرارة ثم بدأت تتحرك ابتعادا عن بعضها (بالزمن والفضاء) بالشكل الذي يظهر إن الكون دائم التمدد إلى مالا نهاية , حيث لا يوجد ما قبل الانفجار بل ما حصل بعده , ونستدل على حصول الانفجار لسببين الاول ان الكون يتمدد الى الان والثاني من خلفية الاشعاع فالكون يمتلك خلفية إشعاعات تقدر 2.7 كلفن (-270م °) فوق الصفر المطلق (- 273 م° ) .
عند اللحظة الاولى لتكون الكون اثرت فيه اربع قوى أساسية في الكون هي :-
1- الجاذبية Gravity :- انجذاب المواد بعضها إلى بعض الأخر .
2- القوى الكهرومغناطيسية Electromagnetic :- الجمع بين قوتي الكهرباء والمغناطيسية في قوة واحدة، ويربط بين الذرات في الجزيئات, وتنقل أو تثبت إشعاعات ( كاما و راديوية ) بدون وجود الكتلة وتدعى الفوتونات ( Photons).
3- القوى النووية الشديدة :- تربط البروتونات والنيترونات معا .
4- القوى النووية الضعيفة :- المسؤول عن انشطار نويات الذرات المؤدية لتكوين التفسخ الإشعاعي الراديوي .
كلما أستمر الكون في التوسع ويتجه نحو التبريد فأن النجوم والمجرات بدأت بالتكون تخضع لمراحل تفاعلات نووية تتحول فيها العناصر الخفيفة إلى العناصر الثقيلة ، في البداية كان الكون كله هيدروجين وهليوم 100% اما في الوقت الحالي فان نسبتهم اصبحت 98% اما ال 2% المتبقية فهي كل العناصر الموجودة الان , تكون المرحلة تحول الهيدروجين إلى الهليوم في كل النجوم ثم تعقبها تفاعلات اخرى للتحول نحو العناصر الأثقل حيث أن اصطياد ألفا هو جزيئه ألفا تلتحم مع نواة ذرة معينة مؤدية لتكوين عنصر أثقل وحتى النهاية ( بزيادة الوزن الذري ) . وعندما يموت النجم فتقذف منفجرة العناصر الثقيلة لترجع إلى الفضاء السماوي للانضمام إلى النجوم الجديدة حاليا فأن 2% فقط من مواد درب اللبانة هي مواد ثقيلة في الفضاء .