البيئة الطبيعية

تشمل البيئة الطبيعية أو العالم الطبيعي جميع الأشياء الحيوية وغير الحيوية التي تحدث بشكل طبيعي ، أي في هذه الحالة ليست اصطناعية . غالبًا ما يتم تطبيق المصطلح على الأرض أو بعض أجزاء الأرض. تشمل هذه البيئة تفاعل جميع الأنواع الحية والمناخ والطقس والموارد الطبيعية التي تؤثر على بقاء الإنسان والنشاط الاقتصادي. ^[1] يمكن تمييز مفهوم البيئة الطبيعية كمكونات:

• وحدات بيئية متكاملة تعمل كنظم طبيعية دون تدخل بشري متحضر ضخم، وتشمل كل النباتات والكائنات الحية الدقيقة والتربة والصخور والهضاب والجبال والغلاف الجوي والظواهر الطبيعية التي تحدث داخل حدودها وطبيعتها.
• الموارد الطبيعية العالمية والظواهر الفيزيائية التي ليس لها حدود واضحة، مثل الهواء والماء والمناخ، وكذلك الطاقة والإشعاع والشحنة الكهربائية والمغناطيسية ، والتي لم تنشأ عن أفعال بشرية متحضرة.

على النقيض من البيئة الطبيعية، هناك البيئة المبنية . البيئات المبنية هي حيث قام البشر بتحويل المناظر الطبيعية بشكل أساسي مثل البيئات الحضرية وتحويل الأراضي الزراعية ، حيث تتغير البيئة الطبيعية بشكل كبير إلى بيئة بشرية مبسطة. حتى الأعمال التي تبدو أقل تطرفًا، مثل بناء كوخ طيني أو نظام كهروضوئي في الصحراء ، تصبح البيئة المعدلة بيئة اصطناعية. على الرغم من أن العديد من الحيوانات تبني أشياء لتوفير بيئة أفضل لأنفسها، إلا أنها ليست بشرية، وبالتالي فإن سدود القنادس وأعمال النمل الأبيض لبناء التلال تعتبر طبيعية.

لا يمكن للناس أن يجدوا بيئات طبيعية تمامًا على الأرض، وعادةً ما تتنوع الطبيعية في استمرارية، من 100٪ طبيعية في أحد الطرفين إلى 0٪ طبيعية في الطرف الآخر. لقد أثرت التغيرات البيئية الهائلة للبشرية في عصر الأنثروبوسين بشكل أساسي على جميع البيئات الطبيعية بما في ذلك: تغير المناخ وفقدان التنوع البيولوجي والتلوث من البلاستيك والمواد الكيميائية الأخرى في الهواء والماء . وبصورة أكثر دقة، يمكننا النظر في الجوانب أو المكونات المختلفة للبيئة، ونرى أن درجة طبيعتها ليست موحدة. ^{[2] على سبيل المثال، إذا كان} التركيب المعدني وبنية تربته في حقل زراعي مشابهًا لتكوين تربة الغابة غير المضطربة، لكن البنية مختلفة تمامًا.

يعترف علم الأرض عمومًا بأربعة مجالات، الغلاف الصخري والغلاف المائي والغلاف الجوي والمحيط الحيوي [ ^3] كمراسل للصخور والماء والهواء والحياة على التوالي. يضم بعض العلماء الغلاف الجليدي (المقابل للجليد ) كجزء مميز من الغلاف المائي، بالإضافة إلى الغلاف الأرضي (للتربة ) كمجال نشط ومختلط. علم الأرض (المعروف أيضًا باسم علوم الأرض أو العلوم الجغرافية أو علوم الأرض)، هو مصطلح شامل للعلوم المتعلقة بكوكب الأرض . ^[4] هناك أربعة تخصصات رئيسية في علوم الأرض، وهي الجغرافيا والجيولوجيا والجيوفيزياء والمساحة . تستخدم هذه التخصصات الرئيسية الفيزياء والكيمياء والأحياء والتسلسل الزمني والرياضيات لبناء فهم نوعي وكمي للمناطق أو المجالات الرئيسية للأرض .

قشرة الأرض أو الغلاف الصخري هي السطح الصلب الخارجي للكوكب وتختلف كيميائيًا وفيزيائيًا وميكانيكيًا عن الوشاح الذي يقع تحتها . وقد تم إنشاؤها بشكل كبير من خلال العمليات النارية التي تبرد فيها الصهارة وتتصلب لتكوين صخور صلبة. يقع الوشاح تحت الغلاف الصخري والذي يتم تسخينه عن طريق تحلل العناصر المشعة . على الرغم من أن الوشاح صلب إلا أنه في حالة من الحمل الحراري . تتسبب عملية الحمل الحراري هذه في تحرك صفائح الغلاف الصخري، وإن كان ذلك ببطء. تُعرف العملية الناتجة باسم تكتونيات الصفائح . تنشأ البراكين في المقام الأول من ذوبان مادة القشرة المندسة أو ارتفاع الوشاح عند حواف منتصف المحيط وأعمدة الوشاح .

تتواجد أغلب المياه في أنواع مختلفة من المسطحات المائية الطبيعية .

المحيط هو كتلة كبيرة من المياه المالحة ومكون من مكونات الغلاف المائي. تغطي المحيطات ما يقرب من 71٪ من سطح الأرض (مساحة تبلغ حوالي 362 مليون كيلومتر مربع) ، وهي كتلة متصلة من المياه تنقسم عادة إلى العديد من المحيطات الرئيسية والبحار الأصغر . أكثر من نصف هذه المنطقة يزيد عمقها عن 3000 متر (9800 قدم). يبلغ متوسط ​​ملوحة المحيطات حوالي 35 جزءًا في الألف (3.5٪)، وتحتوي جميع مياه البحر تقريبًا على ملوحة تتراوح بين 30 إلى 38 جزءًا في الألف. على الرغم من الاعتراف بها عمومًا على أنها عدة محيطات منفصلة، ​​إلا أن هذه المياه تشكل كتلة عالمية مترابطة من المياه المالحة غالبًا ما يشار إليها باسم المحيط العالمي أو المحيط العالمي. ^{[5] [6] تشكل} قيعان البحار العميقة أكثر من نصف سطح الأرض، وهي من بين أقل البيئات الطبيعية تعديلًا. يتم تحديد التقسيمات المحيطية الرئيسية جزئيًا من خلال القارات والأرخبيلات المختلفة ومعايير أخرى، وهذه التقسيمات هي: (بترتيب تنازلي للحجم) المحيط الهادئ ، المحيط الأطلسي ، المحيط الهندي ، المحيط الجنوبي والمحيط المتجمد الشمالي .

النهر هو مجرى مائي طبيعي ، ^[7] عادةً ما يكون من المياه العذبة ، ويتدفق نحو المحيط أو البحيرة أو البحر أو نهر آخر. تتدفق بعض الأنهار ببساطة إلى الأرض وتجف تمامًا دون الوصول إلى مسطح مائي آخر.

تتواجد المياه في النهر عادةً في قناة تتكون من مجرى مائي بين ضفتيه . وفي الأنهار الأكبر حجمًا، غالبًا ما يكون هناك أيضًا سهل فيضي أوسع يتشكل بفعل المياه التي تعلو القناة. وقد تكون السهول الفيضية واسعة جدًا بالنسبة لحجم قناة النهر. والأنهار جزء من الدورة الهيدرولوجية . وعادةً ما يتم جمع المياه داخل النهر من الأمطار من خلال الجريان السطحي ، وإعادة شحن المياه الجوفية ، والينابيع ، وإطلاق المياه المخزنة في الأنهار الجليدية والثلوج.

يمكن أيضًا تسمية الأنهار الصغيرة بعدة أسماء أخرى، بما في ذلك الجدول والخور والجدول الصغير. يقتصر تيارها على قاع وضفاف النهر . تلعب الجداول دورًا مهمًا كممر في ربط الموائل المجزأة وبالتالي في الحفاظ على التنوع البيولوجي . تُعرف دراسة الجداول والممرات المائية بشكل عام باسم علم المياه السطحية . ^[8]

البحيرة (من اللاتينية lacus ) هي سمة تضاريسية ، وهي مساحة من المياه تقع في قاع الحوض . تعتبر المساحة المائية بحيرة عندما تكون داخلية، وليست جزءًا من المحيط وتكون أكبر وأعمق من البركة . ^{[9] [10]}

توجد البحيرات الطبيعية على الأرض بشكل عام في المناطق الجبلية ومناطق الصدع والمناطق التي تشهد تجمدًا مستمرًا أو حديثًا . وتوجد بحيرات أخرى في أحواض داخلية أو على طول مجاري الأنهار الناضجة. وفي بعض أجزاء العالم، توجد العديد من البحيرات بسبب أنماط الصرف الفوضوية المتبقية من العصر الجليدي الأخير . وجميع البحيرات مؤقتة على مدى فترات زمنية جيولوجية، حيث تمتلئ ببطء بالرواسب أو تتسرب من الحوض الذي يحتويها.

البركة هي مساحة من المياه الراكدة ، سواء كانت طبيعية أو من صنع الإنسان، وعادة ما تكون أصغر من البحيرة . يتم تصنيف مجموعة واسعة من المسطحات المائية من صنع الإنسان على أنها برك، بما في ذلك حدائق المياه المصممة للزينة الجمالية، وبرك الأسماك المصممة لتربية الأسماك التجارية والبرك الشمسية المصممة لتخزين الطاقة الحرارية. تتميز البرك والبحيرات عن الجداول بسرعة تيارها . في حين يمكن ملاحظة التيارات في الجداول بسهولة، فإن البرك والبحيرات تمتلك تيارات دقيقة مدفوعة حرارياً وتيارات معتدلة مدفوعة بالرياح. تميز هذه الميزات البركة عن العديد من ميزات التضاريس المائية الأخرى، مثل برك الجداول وبرك المد والجزر .

يؤثر البشر على المياه بطرق مختلفة مثل تعديل الأنهار (من خلال السدود وتوجيه مجرى النهر ) والتحضر وإزالة الغابات . تؤثر هذه على مستويات البحيرة وظروف المياه الجوفية وتلوث المياه والتلوث الحراري والتلوث البحري . يعدل البشر الأنهار باستخدام التلاعب المباشر بالقناة. ^[11] نبني السدود والخزانات ونقوم بالتلاعب باتجاه الأنهار ومسار المياه. يمكن للسدود إنشاء خزانات وطاقة كهرومائية بشكل مفيد. ومع ذلك، قد تؤثر الخزانات والسدود سلبًا على البيئة والحياة البرية. توقف السدود هجرة الأسماك وحركة الكائنات الحية في مجرى النهر. يؤثر التحضر على البيئة بسبب إزالة الغابات وتغير مستويات البحيرة وظروف المياه الجوفية وما إلى ذلك. إزالة الغابات والتحضر يسيران جنبًا إلى جنب. قد تتسبب إزالة الغابات في حدوث فيضانات وانخفاض تدفق المجاري المائية وتغيرات في الغطاء النباتي على ضفاف النهر. يحدث تغير الغطاء النباتي لأنه عندما لا تتمكن الأشجار من الحصول على المياه الكافية فإنها تبدأ في التدهور، مما يؤدي إلى انخفاض إمدادات الغذاء للحياة البرية في المنطقة. ^[11]

يعتبر الغلاف الجوي للأرض عاملاً رئيسيًا في دعم النظام البيئي الكوكبي. يتم تثبيت الطبقة الرقيقة من الغازات التي تغلف الأرض في مكانها بواسطة جاذبية الكوكب. يتكون الهواء الجاف من 78٪ نيتروجين و 21٪ أكسجين و 1٪ أرجون وغازات خاملة وثاني أكسيد الكربون . غالبًا ما يشار إلى الغازات المتبقية بالغازات النزرة. ^[13] يشمل الغلاف الجوي غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز والأوزون. يشمل الهواء المفلتر كميات ضئيلة من العديد من المركبات الكيميائية الأخرى . يحتوي الهواء أيضًا على كمية متغيرة من بخار الماء ومعلقات قطرات الماء وبلورات الجليد التي تُرى على شكل سحب . قد تكون العديد من المواد الطبيعية موجودة بكميات ضئيلة في عينة هواء غير مفلترة، بما في ذلك الغبار وحبوب اللقاح والجراثيم ورذاذ البحر والرماد البركاني والنيازك . قد تكون هناك أيضًا ملوثات صناعية مختلفة ، مثل الكلور (أولي أو في مركبات)، ومركبات الفلور ، والزئبق العنصري ، ومركبات الكبريت مثل ثاني أكسيد الكبريت (SO2 ₎ .

تلعب طبقة الأوزون في الغلاف الجوي للأرض دورًا مهمًا في تقليل كمية الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى السطح. وبما أن الحمض النووي يتلف بسهولة بسبب الأشعة فوق البنفسجية، فإن هذا يساعد في حماية الحياة على السطح. كما يحتفظ الغلاف الجوي بالحرارة أثناء الليل، مما يقلل من درجات الحرارة القصوى خلال النهار.

يمكن تقسيم الغلاف الجوي للأرض إلى خمس طبقات رئيسية. وتحدد هذه الطبقات بشكل أساسي ما إذا كانت درجة الحرارة ترتفع أو تنخفض مع الارتفاع. وهذه الطبقات من الأعلى إلى الأدنى هي:

• الغلاف الخارجي : الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي للأرض تمتد من القاعدة الخارجية إلى الأعلى، وتتكون بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم .
• الغلاف الحراري : الجزء العلوي من الغلاف الحراري هو الجزء السفلي من الغلاف الخارجي، ويسمى بالقاعدة الخارجية . ويختلف ارتفاعه وفقًا للنشاط الشمسي ويتراوح من حوالي 350 إلى 800 كم (220 إلى 500 ميل؛ 1,150,000 إلى 2,620,000 قدم). تدور محطة الفضاء الدولية في هذه الطبقة، بين 320 و380 كم (200 و240 ميل). وبطريقة أخرى، فإن الغلاف الحراري هو ثاني أعلى طبقة في الغلاف الجوي للأرض، ويمتد من حوالي 260,000 قدم عند منتصف الغلاف الجوي إلى منتصف الغلاف الجوي على ارتفاعات تتراوح من 1,600,000 إلى 3,300,000 قدم. ^[14]
• الميزوسفير : يمتد الميزوسفير من طبقة الستراتوبوز إلى ارتفاع 80-85 كم (50-53 ميل؛ 262000-279000 قدم). وهي الطبقة التي تحترق فيها معظم النيازك عند دخولها الغلاف الجوي. ^{[15] [16]}
• الستراتوسفير : تمتد الستراتوسفير من التروبوبوز إلى حوالي 51 كم (32 ميل؛ 167000 قدم). الستراتوبوز ، وهو الحد الفاصل بين الستراتوسفير والميزوسفير، يقع عادةً على بعد 50 إلى 55 كم (31 إلى 34 ميل؛ 164000 إلى 180000 قدم).
• التروبوسفير : تبدأ طبقة التروبوسفير عند السطح وتمتد إلى ما بين 7 كم (23000 قدم) عند القطبين و17 كم (56000 قدم) عند خط الاستواء، مع بعض التباين بسبب الطقس. يتم تسخين طبقة التروبوسفير في الغالب عن طريق نقل الطاقة من السطح، لذلك في المتوسط ​​يكون الجزء الأدنى من طبقة التروبوسفير هو الأكثر دفئًا وتنخفض درجة الحرارة مع الارتفاع. التروبوبوز هو الحد الفاصل بين طبقتي التروبوسفير والستراتوسفير.

طبقات أخرى

داخل الطبقات الخمس الرئيسية التي تحددها درجة الحرارة هناك طبقات عديدة تحددها خصائص أخرى.

• توجد طبقة الأوزون داخل طبقة الستراتوسفير. وتقع بشكل أساسي في الجزء السفلي من طبقة الستراتوسفير على ارتفاع يتراوح بين 15 و35 كيلومترًا (9.3 و21.7 ميلًا؛ 49000 و115000 قدم)، على الرغم من أن سمكها يختلف موسميًا وجغرافيًا. تحتوي طبقة الستراتوسفير على حوالي 90% من الأوزون في غلافنا الجوي.
• الغلاف الأيوني : هو الجزء من الغلاف الجوي الذي يتأين بفعل الإشعاع الشمسي، ويمتد من 50 إلى 1000 كيلومتر (31 إلى 621 ميل؛ 160000 إلى 3280000 قدم) ويتداخل عادة مع كل من الغلاف الخارجي والغلاف الحراري. ويشكل الحافة الداخلية للغلاف المغناطيسي.
• الغلاف الجوي المتجانس والغلاف الجوي المتجانس : يشمل الغلاف الجوي المتجانس طبقات التروبوسفير والستراتوسفير والميزوسفير. ويتكون الجزء العلوي من الغلاف الجوي المتجانس بالكامل تقريبًا من الهيدروجين، وهو أخف العناصر.
• طبقة الحدود الكوكبية هي الجزء من طبقة التروبوسفير الأقرب إلى سطح الأرض والتي تتأثر به بشكل مباشر، وخاصة من خلال الانتشار المضطرب .

تدرس مجموعة عالمية واسعة من العلماء مخاطر الانحباس الحراري العالمي بشكل متزايد. ^[17] يشعر هؤلاء العلماء بقلق متزايد بشأن التأثيرات المحتملة طويلة المدى للاحتباس الحراري العالمي على بيئتنا الطبيعية وعلى الكوكب. ومن المثير للقلق بشكل خاص كيف يمكن لتغير المناخ والاحتباس الحراري الناجم عن الانبعاثات البشرية أو من صنع الإنسان للغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي ، وأبرزها ثاني أكسيد الكربون ، أن يتفاعل بشكل تفاعلي ويخلف آثارًا ضارة على الكوكب وبيئته الطبيعية ووجود البشر. من الواضح أن الكوكب يسخن ويسخن بسرعة. ويرجع هذا إلى تأثير الاحتباس الحراري ، الذي تسببه الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي، والتي تحبس الحرارة داخل الغلاف الجوي للأرض بسبب بنيتها الجزيئية الأكثر تعقيدًا والتي تسمح لها بالاهتزاز وبالتالي تحبس الحرارة وتطلقها مرة أخرى نحو الأرض. ^[18] هذا الاحترار مسؤول أيضًا عن انقراض الموائل الطبيعية، مما يؤدي بدوره إلى انخفاض في أعداد الحيوانات البرية. خلص أحدث تقرير صادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (مجموعة علماء المناخ الرائدين في العالم) إلى أن درجة حرارة الأرض سترتفع بمقدار يتراوح بين 2.7 إلى 11 درجة فهرنهايت تقريبًا (1.5 إلى 6 درجات مئوية) بين عامي 1990 و2100. ^[19] وقد ركزت الجهود بشكل متزايد على التخفيف من غازات الاحتباس الحراري التي تسبب التغيرات المناخية، وعلى تطوير استراتيجيات تكيفية للاحتباس الحراري العالمي، لمساعدة البشر وأنواع الحيوانات والنباتات الأخرى والنظم البيئية والمناطق والدول في التكيف مع آثار الاحتباس الحراري العالمي . تشمل بعض الأمثلة على التعاون الأخير لمعالجة تغير المناخ والاحتباس الحراري العالمي ما يلي:

• اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ والمعاهدة المتعلقة به، لتثبيت تركيزات الغازات المسببة للانحباس الحراري في الغلاف الجوي عند مستوى يمنع التدخل البشري الخطير في نظام المناخ . ^[20]
• بروتوكول كيوتو ، وهو البروتوكول الملحق باتفاقية الإطار الدولية بشأن تغير المناخ، والذي يهدف مرة أخرى إلى الحد من الغازات المسببة للانحباس الحراري في محاولة لمنع تغير المناخ الناجم عن أنشطة الإنسان. ^[21]
• مبادرة المناخ الغربية ، لتحديد وتقييم وتنفيذ طرق جماعية وتعاونية للحد من الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي في المنطقة، مع التركيز على نظام الحد الأقصى والتداول القائم على السوق . ^[22]

إن التحدي الأعمق بشكل كبير هو تحديد الديناميكيات البيئية الطبيعية في مقابل التغيرات البيئية التي لا تندرج ضمن التباينات الطبيعية. والحل الشائع هو تبني وجهة نظر ثابتة تتجاهل وجود التباينات الطبيعية. ومن الناحية المنهجية، يمكن الدفاع عن هذه النظرة عند النظر إلى العمليات التي تتغير ببطء وفي سلاسل زمنية قصيرة، في حين تظهر المشكلة عندما تصبح العمليات السريعة ضرورية في موضوع الدراسة.

يتناول المناخ إحصائيات درجة الحرارة والرطوبة والضغط الجوي والرياح وهطول الأمطار وعدد الجسيمات الجوية والعناصر الجوية الأخرى في منطقة معينة على مدى فترات طويلة من الزمن. ^[23] من ناحية أخرى، الطقس هو الحالة الحالية لهذه العناصر نفسها على مدى فترات تصل إلى أسبوعين. [ 23 ^]

يمكن تصنيف المناخات وفقًا للنطاقات المتوسطة والنموذجية للمتغيرات المختلفة، والأكثر شيوعًا درجة الحرارة وهطول الأمطار. مخطط التصنيف الأكثر استخدامًا هو المخطط الذي طوره في الأصل فلاديمير كوبن . يستخدم نظام ثورنثويت ، ^[24] المستخدم منذ عام 1948، التبخر والنتح بالإضافة إلى معلومات درجة الحرارة وهطول الأمطار لدراسة تنوع الأنواع الحيوانية والتأثيرات المحتملة لتغيرات المناخ . ^[25]

الطقس هو مجموعة من الظواهر التي تحدث في منطقة جوية معينة في وقت معين . ^[26] تحدث معظم الظواهر الجوية في طبقة التروبوسفير ، ^{[27] [28]} أسفل طبقة الستراتوسفير مباشرة . يشير الطقس، بشكل عام، إلى درجة الحرارة اليومية ونشاط هطول الأمطار، في حين أن المناخ هو المصطلح الذي يشير إلى الظروف الجوية المتوسطة على مدى فترات زمنية أطول. ^[29] عند استخدامه دون تحفظ، يُفهم "الطقس" على أنه طقس الأرض.

يحدث الطقس بسبب اختلافات الكثافة (درجة الحرارة والرطوبة) بين مكان وآخر. يمكن أن تحدث هذه الاختلافات بسبب زاوية الشمس في أي بقعة معينة، والتي تختلف حسب خط العرض من المناطق الاستوائية. يؤدي التباين الشديد في درجة الحرارة بين الهواء القطبي والاستوائي إلى ظهور التيار النفاث . تحدث أنظمة الطقس في خطوط العرض المتوسطة ، مثل الأعاصير خارج المدارية ، بسبب عدم استقرار تدفق التيار النفاث. نظرًا لأن محور الأرض مائل بالنسبة لمستواها المداري، فإن ضوء الشمس يسقط بزوايا مختلفة في أوقات مختلفة من العام. تتراوح درجات الحرارة على سطح الأرض عادةً بين ±40 درجة مئوية (100 درجة فهرنهايت إلى −40 درجة فهرنهايت) سنويًا. على مدى آلاف السنين، أثرت التغيرات في مدار الأرض على كمية وتوزيع الطاقة الشمسية التي تتلقاها الأرض وأثرت على المناخ على المدى الطويل.

تتسبب فروق درجات الحرارة السطحية بدورها في اختلافات الضغط. تكون الارتفاعات الأعلى أكثر برودة من الارتفاعات المنخفضة بسبب الاختلافات في التسخين الانضغاطي. التنبؤ بالطقس هو تطبيق العلم والتكنولوجيا للتنبؤ بحالة الغلاف الجوي لوقت مستقبلي وموقع معين. الغلاف الجوي عبارة عن نظام فوضوي ، ويمكن أن تنمو التغييرات الصغيرة في جزء واحد من النظام لتحدث تأثيرات كبيرة على النظام ككل. حدثت محاولات بشرية للسيطرة على الطقس طوال التاريخ البشري ، وهناك أدلة على أن النشاط البشري المتحضر مثل الزراعة والصناعة قد عدل أنماط الطقس عن غير قصد.

تشير الأدلة إلى أن الحياة على الأرض كانت موجودة منذ حوالي 3.7 مليار سنة. ^[30] تشترك جميع أشكال الحياة المعروفة في الآليات الجزيئية الأساسية، وبناءً على هذه الملاحظات، تحاول النظريات حول أصل الحياة إيجاد آلية تفسر تكوين كائن حي أحادي الخلية بدائي نشأت منه كل أشكال الحياة. هناك العديد من الفرضيات المختلفة فيما يتعلق بالمسار الذي ربما تم اتخاذه من الجزيئات العضوية البسيطة عبر الحياة ما قبل الخلوية إلى الخلايا الأولية والتمثيل الغذائي.

على الرغم من عدم وجود اتفاق عالمي على تعريف الحياة، إلا أن العلماء يقبلون عمومًا أن المظهر البيولوجي للحياة يتميز بالتنظيم ، والتمثيل الغذائي ، والنمو ، والتكيف ، والاستجابة للمثيرات والتكاثر . ^[31] يمكن أيضًا القول إن الحياة هي ببساطة الحالة المميزة للكائنات الحية . في علم الأحياء ، علم الكائنات الحية، "الحياة" هي الحالة التي تميز الكائنات الحية النشطة عن المادة غير العضوية ، بما في ذلك القدرة على النمو والنشاط الوظيفي والتغيير المستمر الذي يسبق الموت. ^{[32] [33]}

يمكن العثور على مجموعة متنوعة من الكائنات الحية (أشكال الحياة) في المحيط الحيوي على الأرض، والخصائص المشتركة بين هذه الكائنات الحية - النباتات والحيوانات والفطريات والطلائعيات والعتائق والبكتيريا - هي شكل خلوي قائم على الكربون والماء مع تنظيم معقد ومعلومات وراثية قابلة للتوريث . تخضع الكائنات الحية لعملية التمثيل الغذائي ، وتحافظ على التوازن الداخلي ، وتمتلك القدرة على النمو ، والاستجابة للمثيرات ، والتكاثر ، ومن خلال الانتقاء الطبيعي ، تتكيف مع بيئتها في الأجيال المتعاقبة. يمكن للكائنات الحية الأكثر تعقيدًا التواصل من خلال وسائل مختلفة.

النظام البيئي (ويسمى أيضًا البيئة) هو وحدة طبيعية تتكون من جميع النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة ( العوامل الحيوية ) في منطقة تعمل مع جميع العوامل الفيزيائية غير الحية ( غير الحيوية ) للبيئة. ^[34]

إن الفكرة الأساسية لمفهوم النظام البيئي هي أن الكائنات الحية تشارك باستمرار في مجموعة مترابطة للغاية من العلاقات مع كل عنصر آخر يشكل البيئة التي توجد فيها. وقد ذكر يوجين أودوم ، أحد مؤسسي علم البيئة : "إن أي وحدة تضم جميع الكائنات الحية (أي: "المجتمع") في منطقة معينة تتفاعل مع البيئة المادية بحيث يؤدي تدفق الطاقة إلى بنية غذائية محددة بوضوح، وتنوع حيوي، ودورات مادية (أي: تبادل المواد بين الأجزاء الحية وغير الحية) داخل النظام هي نظام بيئي". ^[35]

إن مفهوم النظام البيئي البشري يرتكز على تفكيك ثنائية الإنسان/الطبيعة ، والافتراض الناشئ بأن جميع الأنواع متكاملة بيئيًا مع بعضها البعض، وكذلك مع المكونات غير الحيوية في بيئتها الطبيعية .

إن العدد الأكبر أو التنوع الأكبر من الأنواع أو التنوع البيولوجي للنظام البيئي قد يساهم في زيادة مرونة النظام البيئي لأن هناك المزيد من الأنواع الموجودة في مكان ما للاستجابة للتغيير وبالتالي "امتصاص" أو تقليل آثاره. وهذا يقلل من التأثير قبل أن يتغير هيكل النظام البيئي إلى حالة مختلفة. وهذا ليس هو الحال عالميًا ولا توجد علاقة مؤكدة بين تنوع الأنواع في النظام البيئي وقدرته على توفير السلع والخدمات على مستوى مستدام.

يمكن أن يشير مصطلح النظام البيئي أيضًا إلى البيئات التي صنعها الإنسان، مثل النظم البيئية البشرية والنظم البيئية المتأثرة بالإنسان. ويمكن أن يصف أي موقف توجد فيه علاقة بين الكائنات الحية وبيئتها. يوجد اليوم عدد أقل من المناطق على سطح الأرض خالية من الاتصال البشري، على الرغم من أن بعض المناطق البرية الحقيقية لا تزال موجودة دون أي شكل من أشكال التدخل البشري.

تعتبر الدورات البيوكيميائية العالمية بالغة الأهمية للحياة ، وأبرزها دورات الماء والأكسجين والكربون والنيتروجين والفوسفور . [ ³⁶ ]

• دورة النيتروجين هي عملية تحويل النيتروجين والمركبات المحتوية على النيتروجين في الطبيعة، وهي دورة تتضمن مكونات غازية.
• دورة المياه هي الحركة المستمرة للمياه على سطح الأرض وفوقه وتحته. يمكن للمياه أن تتغير حالاتها بين السائل والبخار والجليد في أماكن مختلفة من دورة المياه. وعلى الرغم من أن توازن المياه على الأرض يظل ثابتًا إلى حد ما بمرور الوقت، إلا أن جزيئات الماء الفردية يمكن أن تأتي وتذهب.
• دورة الكربون هي الدورة البيوكيميائية التي يتم من خلالها تبادل الكربون بين الغلاف الحيوي، والغلاف الأرضي، والغلاف المائي، والغلاف الجوي للأرض.
• دورة الأكسجين هي حركة الأكسجين داخل وبين خزاناته الرئيسية الثلاثة: الغلاف الجوي، والمحيط الحيوي، والغلاف الصخري . العامل الرئيسي المحرك لدورة الأكسجين هو التمثيل الضوئي ، وهو المسؤول عن تكوين الغلاف الجوي والحياة على الأرض الحديثة.
• دورة الفوسفور هي حركة الفوسفور عبر الغلاف الصخري والغلاف المائي والغلاف الحيوي. لا يلعب الغلاف الجوي دورًا مهمًا في حركة الفوسفور، لأن الفوسفور ومركباته تكون عادةً صلبة في النطاقات النموذجية من درجات الحرارة والضغط الموجودة على الأرض.

تُعرَّف البرية عمومًا بأنها بيئة طبيعية على الأرض لم يتم تعديلها بشكل كبير بسبب النشاط البشري . وتتناول مؤسسة WILD مزيدًا من التفاصيل، حيث تُعرِّف البرية على أنها: "المناطق الطبيعية البرية الأكثر سلامة وغير المضطربة المتبقية على كوكبنا - تلك الأماكن البرية الحقيقية الأخيرة التي لا يسيطر عليها البشر ولم يطوروها بالطرق أو خطوط الأنابيب أو البنية التحتية الصناعية الأخرى." [ ^{37] تُعتبر المناطق البرية} والمتنزهات المحمية مهمة لبقاء أنواع معينة والدراسات البيئية والحفاظ عليها والعزلة والترفيه . تحظى البرية بتقدير كبير لأسباب ثقافية وروحية وأخلاقية وجمالية . يعتقد بعض كتاب الطبيعة أن المناطق البرية حيوية للروح والإبداع البشري. ^[38]

كلمة "برية" مشتقة من مفهوم البرية ؛ أو بعبارة أخرى ما لا يمكن السيطرة عليه من قبل البشر. أصل الكلمة مشتق من الكلمة الإنجليزية القديمة wildeornes ، والتي تشتق بدورها من wildeor والتي تعني الوحش البري (wild + deor = الوحش، الغزال). ^[39] ومن وجهة النظر هذه، فإن برية المكان هي التي تجعله برية. إن مجرد وجود أو نشاط الناس لا يمنع المنطقة من أن تكون "برية". لا يزال من الممكن اعتبار العديد من النظم البيئية التي يسكنها أو تأثرت بأنشطة الناس "برية". وتشمل هذه الطريقة في النظر إلى البرية المناطق التي تعمل فيها العمليات الطبيعية دون تدخل بشري ملحوظ للغاية.

تشمل الحياة البرية جميع النباتات والحيوانات والكائنات الحية الأخرى غير المستأنسة . وقد حدث تدجين الأنواع النباتية والحيوانية البرية لصالح الإنسان عدة مرات في جميع أنحاء الكوكب، وكان له تأثير كبير على البيئة، سواء كان إيجابيًا أو سلبيًا. يمكن العثور على الحياة البرية في جميع النظم البيئية. الصحاري والغابات المطيرة والسهول وغيرها من المناطق - بما في ذلك المواقع الحضرية الأكثر تطوراً - كلها لها أشكال مميزة من الحياة البرية. في حين يشير المصطلح في الثقافة الشعبية عادةً إلى الحيوانات التي لم تمسها العوامل البشرية المتحضرة، يتفق معظم العلماء على أن الحياة البرية في جميع أنحاء العالم تتأثر (الآن) بالأنشطة البشرية.

إن الفهم الشائع للبيئة الطبيعية هو ما يشكل أساس الحركة البيئية - وهي حركة سياسية واجتماعية وفلسفية واسعة النطاق تدعو إلى اتخاذ إجراءات وسياسات مختلفة من أجل حماية ما تبقى من الطبيعة في البيئة الطبيعية، أو استعادة أو توسيع دور الطبيعة في هذه البيئة. وفي حين أصبحت البرية الحقيقية نادرة بشكل متزايد، يمكن العثور على الطبيعة البرية (على سبيل المثال، الغابات غير المُدارة ، والمراعي غير المزروعة ، والحياة البرية ، والزهور البرية ) في العديد من المواقع التي سكنها البشر سابقًا.

تتضمن الأهداف التي تهدف إلى مصلحة الناس والأنظمة الطبيعية، والتي يعبر عنها عادة علماء البيئة والمدافعون عن البيئة، ما يلي:

• إزالة التلوث والمواد السامة في الهواء والماء والتربة والمباني والسلع المصنعة والأغذية.
• الحفاظ على التنوع البيولوجي وحماية الأنواع المهددة بالإنقراض .
• الحفاظ على الموارد والاستخدام المستدام لها مثل المياه ^[42] والأرض والهواء والطاقة والمواد الخام والموارد الطبيعية.
• وقف ظاهرة الاحتباس الحراري الناجم عن أنشطة الإنسان ، والتي تمثل تلوثًا وتهديدًا للتنوع البيولوجي وتهديدًا للسكان البشر.
• التحول من الوقود الأحفوري إلى الطاقة المتجددة في الكهرباء والتدفئة والتبريد والنقل، وهو ما يعالج التلوث والاحتباس الحراري والاستدامة. وقد يشمل ذلك النقل العام وتوليد الطاقة الموزعة ، وهو ما يعود بالفائدة على الازدحام المروري وموثوقية الكهرباء.
• التحول من الأنظمة الغذائية المعتمدة على اللحوم بكثافة إلى الأنظمة الغذائية المعتمدة على النباتات إلى حد كبير من أجل المساعدة في التخفيف من فقدان التنوع البيولوجي وتغير المناخ. ^[43]
• إنشاء المحميات الطبيعية لأغراض ترفيهية والحفاظ على النظم البيئية.
• إدارة النفايات بشكل مستدام وأقل تلويثًا بما في ذلك تقليل النفايات (أو حتى القضاء على النفايات تمامًا )، وإعادة الاستخدام ، وإعادة التدوير ، والتسميد ، وتحويل النفايات إلى طاقة ، والهضم اللاهوائي لمخلفات الصرف الصحي.
• الحد من الاستهلاك المسرف والحد من الصيد غير المشروع وقطع الأشجار . ^[44]
• إبطاء واستقرار النمو السكاني البشري . ^[45]
• الحد من استيراد الأجهزة الإلكترونية المستعملة من الدول المتقدمة إلى الدول النامية. ^{[46] [47]}

في بعض الثقافات، لا معنى لمصطلح البيئة لأنه لا يوجد فصل بين الناس وما يعتبرونه العالم الطبيعي أو محيطهم. ^[48] وعلى وجه التحديد في الولايات المتحدة والدول العربية، لا تعترف العديد من الثقافات الأصلية بـ "البيئة"، أو ترى نفسها كمدافعين عن البيئة. ^[49]

ميلر، ج. تايلر (1995). العلوم البيئية . كاليفورنيا: وادزورث . ISBN 0-534-21588-2.

McCallum, Malcolm L.; Gwendolynn W. Bury (2013). "أنماط البحث في جوجل تشير إلى تراجع الاهتمام بالبيئة". التنوع البيولوجي والحفاظ عليه . 22 (6-7): 1355-1367. Bibcode :2013BiCon..22.1355M. doi :10.1007/s10531-013-0476-6. S2CID  15593201.

• الوسائط المتعلقة بالبيئة على ويكيميديا ​​كومنز
• UNEP - برنامج الأمم المتحدة للبيئة
• بي بي سي - العلوم والطبيعة.
• Science.gov – البيئة والجودة البيئية