بيئة بحرية ضحلة

المياه الضحلة

تشير البيئة البحرية الضحلة إلى البيئة البحرية الساحلية الواقعة بين الشاطئ وحافة الجرف القاري . وتتميز هذه البيئة بظروف محيطية وجيولوجية وبيولوجية، كما هو موضح أدناه، وتكون المياه فيها ضحلة ونقية، [ 1 ] مما يسمح بتكوين تراكيب رسوبية مختلفة، وصخور كربوناتية، وشعاب مرجانية، ويسمح لبعض الكائنات الحية بالبقاء والتحول إلى أحافير.

الرواسب

غالبًا ما تتكون الرواسب نفسها من الحجر الجيري ، الذي يتشكل بسهولة في المياه الضحلة الدافئة الهادئة. وبينما يمكن أن تتعايش الرواسب السيليسية والكربونية ، قد تحتوي البيئات البحرية الضحلة على نوع واحد فقط. تتميز رواسب المياه الضحلة البحرية بشكل أساسي بحجم حبيبات أكبر لأن الحبيبات الأصغر قد جُرفت إلى المياه العميقة. قد توجد معادن التبخر مثل الجبس والأنهيدريت والهاليت داخل الصخور الرسوبية الكربونية ؛ [ 2 ] وهي أكثر معادن التبخر شيوعًا في الرواسب الحديثة والقديمة ، ويمكن أن توجد على شكل طبقات بلورية أو بلورات منفردة أو تجمعات بلورية. [ 2 ]

توجد حوالي 75% من الرواسب السطحية في بيئات بحرية ضحلة، وهي تمثل معظم الصخور الرسوبية في حقبتي البشائر وما قبل الكمبري . [ 3 ] ويتضح ذلك في منطقتي أمريكا الشمالية والكاريبي . مع ذلك، تتفاوت كمية الرواسب البحرية الضحلة بشكل كبير عبر الزمن الجيولوجي نتيجة لتفكك القارات العظمى وحركة الصفائح التكتونية . [ 4 ]

التراكيب الرسوبية

تموجات المخطوطة القديمة – المتحف الوطني للطبيعة والعلوم، طوكيو

البيئات البحرية الضحلة

تتميز البيئات البحرية الضحلة (SME) بأنواع مختلفة من الهياكل الرسوبية، بما في ذلك: [ 1 ]

الصخور الكربونية في الشركات الصغيرة والمتوسطة

تحتوي الصخور الرسوبية الكربونية في البيئات البحرية الضحلة على كميات كبيرة من المواد غير الهيكلية إلى جانب المكونات السيليسية أو الكيميائية ويمكن أن تظهر مجموعة من الهياكل الرسوبية، بما في ذلك: [ 1 ]

  • التطبق المتقاطع : بنية طبقية موجودة في الحصى والرمل والرواسب الخشنة بحجم الطمي، وتتميز بطبقات متميزة تميل بشدة إلى السطح السفلي.
  • تشققات الجفاف : تشققات تتشكل نتيجة جفاف الطين المترسب حديثًا في المناخات شبه الهوائية.
  • هياكل اللهب : طين على شكل ألسنة اللهب يتغلغل في الطبقة الصخرية العلوية.
  • الطيات الملتوية: رواسب مطوية في طيات محدبة غير منتظمة و/أو طيات مقعرة .
  • الأخاديد : نتوءات ممتدة مستديرة من أحد طرفيها ومتوهجة من الطرف الآخر.
  • قوالب الأخاديد: أخاديد ممتدة ومستقيمة تقريبًا في الرواسب ناتجة عن جر جسم ما.
  • الهياكل المتعرجة : نوع من الأخاديد على شكل حرف V، ناتج عن الإجهاد المطبق في اتجاهين أو أكثر، ويوجد في قيعان الطبقات المترسبة في بيئات المياه الضحلة.
  • الشقوق الناتجة عن الانكماش : هي شقوق تتشكل بوسائل أخرى غير التعرض للمناخ الجوي، بما في ذلك الانكماش الناتج عن تكتل الطين، والانكماش الناتج عن الهبوط أثناء التصدع، وانضغاط طين السميكتايت الناتج عن فقدان الماء بسبب تغير ملوحة المياه المحيطة، وفقدان الماء الناتج عن الانضغاط تحت الرواسب مما يؤدي إلى حقن من الأسفل أو انهيار من الأعلى، والفتح الناتج عن الشد بسبب انحدار طبقة الطين السطحية. [ 2 ]
  • Fenestrae: مساحات مفتوحة أو مملوءة جزئيًا تشغلها رواسب أو أسمنت مختلف [ 2 ]

تركيبة الماء

صفات

تتميز البيئات البحرية الضحلة عادةً بمياهها الصافية والضحلة. ويمكن استخدام أنماط توزيع الكائنات البحرية في هذه البيئات لتحديد أنواع مختلفة من البيئات البحرية الضحلة بناءً على درجة الحرارة، مما قد يوفر أيضًا رؤى حول الأنماط السابقة في المناطق الحجرية القديمة . [ 5 ]

لا توجد دائمًا اتفاقات على الحدود الفاصلة بين أنواع البيئات البحرية الضحلة المختلفة من حيث المناطق المناخية. ومع ذلك، تُستخدم ثلاثة معايير رئيسية لتحديد أنواع البيئات البحرية الضحلة: المناطق الحيوانية، والعناصر الحيوانية، وخط العرض . [ 5 ]

مناطق مصانع الكربونات

يُزال ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي للأرض عندما يذوب في مياه البحر مكونًا حمض الكربونيك . ثم يُؤدي ذلك إلى تجوية الصخور، مُنتجًا البيكربونات وأيونات أخرى. ويترسب كربونات الكالسيوم من الكالسيوم وأيونات البيكربونات. ويؤدي تراكمه لفترات طويلة في طبقات جيولوجية سميكة إلى تكوين الحجر الجيري . [ 1 ] وترتبط العديد من البيئات البحرية الضحلة بمناطق إنتاج الكربونات، حيث تحدث عمليات إزالة ثاني أكسيد الكربون.٢- تحوّل أيونات البيكربونات من الماء إلى أيونات الكربونات، مما يدعمالجير. وتشمل هذه العمليات ارتفاع درجة الحرارة،والتبخر، وخلط الماء الغني بثاني أكسيد الكربون والفقير بأيونات الكالسيوم معمياه البحر.

تغيرات في تركيب الحجر الجيري عبر الزمن الجيولوجي

على مرّ العصور الجيولوجية ، تغيّر تركيب الحجر الجيري من تركيبة غنية بالأراغونيت غير المستقرة والأكثر ذوبانًا إلى تركيبة غنية بالكالسيت الأكثر استقرارًا . ويتأثر هذا التغيير بوجود أيونات المغنيسيوم ، ثاني أكثر الكاتيونات وفرةً في مياه البحر ، والتي تُثبّط ترسيب الكالسيت . يتشابه الأراغونيت والكالسيت في الصيغة الكيميائية، لكنهما يختلفان في البنية البلورية. الأراغونيت أقل عرضةً لتثبيط المغنيسيوم. كما ساهمت التغيرات في نسبة المغنيسيوم إلى الكالسيوم على مرّ العصور الجيولوجية، والمتأثرة بتوسع قاع البحر وحركة الصفائح التكتونية، في التحكم بوفرة الأراغونيت وتوزيعه. [ 1 ]

الكائنات الحية

شوكيات الجلد

تُعد البيئات البحرية الضحلة، وخاصة منطقة المد والجزر ، موطناً لمجموعة متنوعة من الكائنات الحية، بما في ذلك نجم البحر ، وشقائق النعمان البحرية ، والإسفنج ، والديدان البحرية ، والمحار ، وبلح البحر ، والقشريات المفترسة ، والبرنقيل ، والأسماك الصغيرة . [ 6 ]

الهيدروزوا واللافقاريات الدقيقة

تعيش الهيدروزوا ، المعروفة أيضاً باسم الهيدرويدات، في البيئات البحرية الضحلة وتتغذى على الطحالب والعوالق الحيوانية المحيطة بها. وتوجد أنواع من متساويات الأرجل ومزدوجات الأرجل في المناطق المدية ، حيث تُنشئ جحوراً معقدة وآثاراً سطحية في الرواسب. وقد تدفن النجوم الهشة نفسها في الرواسب مع إبقاء أذرعها مكشوفة. [ 7 ]

الشعاب المرجانية الكربوناتية

تتميز البيئات البحرية الضحلة بالشعاب المرجانية الكربوناتية، التي تدعم العديد من الأنواع. وتشير التقديرات إلى أن الشعاب المرجانية وحدها قد تؤوي ما بين مليون إلى تسعة ملايين نوع. الأنواع الرئيسية الثلاثة لتكوينات الشعاب المرجانية هي: [ 8 ]

  • الشعاب المرجانية الهامشية: متصلة بالشاطئ
  • الشعاب المرجانية الحاجزة: منفصلة عن البر الرئيسي بواسطة بحيرة شاطئية
  • الشعاب المرجانية الحلقية: شعاب مرجانية حلقية الشكل تحيط ببحيرة شاطئية

الكائنات الحية في الشعاب المرجانية

تشمل الكائنات الحية التي تسكن هذه الشعاب المرجانية الطحالب الحمراء والخضراء، بالإضافة إلى ذوات الصدفتين وشوكيات الجلد . ويساهم العديد من هذه الكائنات في تكوين الشعاب المرجانية. [ 1 ] علاوة على ذلك، تعيش الدياتومات وحيدة الخلية في أنسجة المرجان ، في علاقة تكافلية تزود فيها المرجان بجزيئات عضوية أساسية. [ 6 ]

الأحافير

ستروماتوليت في خليج القرش ( غرب أستراليا )

تم اكتشاف غالبية السجل الأحفوري في الصخور الرسوبية الصغيرة المتحجرة، والتي كانت موطناً لكائنات حية متنوعة. ويعود تاريخ العديد من هذه الأحافير إلى فترات كانت فيها مساحات شاسعة من الأرض مغطاة ببحار ضحلة.

يمكن العثور على أنواع عديدة من الأحافير في هذه البيئات، بما في ذلك:

  • آثار سكوليثوس : جحور عمودية أو أسطوانية أو على شكل حرف U، حفرتها الكائنات الحية للحماية. وتصنف هذه الآثار على أنها أحافير أثرية. [ 1 ]
  • آثار غلوسيفونجيتس: حفر أو جحور عمودية، أسطوانية، على شكل حرف U، أو على شكل دمعة، تُنشئها كائنات حية مثل الروبيان، وسرطان البحر، والديدان، وذوات الصدفتين. تُصنف هذه الآثار أيضاً ضمن الأحافير الأثرية.
  • الستروماتوليت : تراكيب رسوبية صفائحية تتشكل عندما تنتج البكتيريا الزرقاء حصائر ميكروبية ، تحبس الطين والرواسب الغرينية والمواد العضوية . وتتصلب هذه الحصائر في النهاية، فتضمين الأحافير.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 بوغز، سام (2012). مبادئ علم الرسوبيات وعلم الطبقات (الطبعة الخامسة  ). نيو جيرسي: بيرسون. ISBN 978-0-321-64318-6.
  2. 1 2 3 4 ديميكو، روبرت ف.، هاردي، لورانس أ. (1994). التراكيب الرسوبية وخصائص التحول المبكر لرواسب الكربونات البحرية الضحلة ( الطبعة الأولى). تولسا، أوكلاهوما: جمعية الجيولوجيا الرسوبية. ISBN  1-56576-013-1.{{cite book}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  3. بيترز، شانان؛ وآخرون (2017). "صعود وهبوط الستروماتوليت في البيئات البحرية الضحلة" . الجيولوجيا . 45 (6): 487-490 . Bibcode : 2017Geo....45..487P . doi : 10.1130/G38931.1 . 
  4. بيترز، شانان (2017). "دورة الرواسب على القشرة القارية والمحيطية" . الجيولوجيا . 45 (4): 323-326 . Bibcode : 2017Geo....45..323P . doi : 10.1130/G38861.1 .
  5. هول ، كلارنس أ . (1964). "المناخات البحرية الضحلة ومناطق الرخويات". علم البيئة . 45 (2): 226-234 . Bibcode : 1964Ecol...45..226H . doi : 10.2307/1933835 . JSTOR 1933835 . 
  6. 1 2 ريس، جين؛ وآخرون . (2015). بيولوجيا كامبل ( الطبعة الثانية). أونتاريو: بيرسون. ISBN   978-0-13-418911-6.
  7. جينغراس، موراي ك.؛ وآخرون (2008). "بيولوجيا آثار الكائنات البحرية الضحلة: منظور حديث" (ملف PDF) . علم الأحياء المائية . 2 (3): 255-268 . Bibcode : 2008AquaB...2..255G . doi : 10.3354/ab00055 . 
  8. دومونت ، هـ. ج. (2009). "التنوع البيولوجي البحري في كوستاريكا، أمريكا الوسطى". مونوغرافيا بيولوجيكا . 86. doi : 10.1007/978-1-4020-9726-3 . ISBN 978-1-4020-9725-6.