Table of Contents
العلاقة الدينامية بين العمليات الجيولوجية وقابلية الاستقرار
سطح الأرض هو غطاء من التغير المستمر، شكلته قوى جيولوجية قوية تعمل على مدى فترات زمنية تتراوح بين ثوان وملايين السنين، فهم التفاعل بين هذه العمليات الجيولوجية واستقرار الأرض أمر أساسي للتنبؤ بتطور المشهد الطبيعي، وتخفيف المخاطر الطبيعية، وإدارة النظم الإيكولوجية.
العمليات الجيولوجية التي تُشَرِّع الأرض
العمليات الجيولوجية تشمل طائفة واسعة من الظواهر الطبيعية التي تغذي قشرة الأرض يمكن تصنيفها في عمليات محلية (داخلية) تقودها عمليات الحرارة الداخلية وعمليات الظواهر الخارجية (الخارجية) التي تُستخدم بالطاقة الشمسية والجاذبية.
النشاط التكتوني
إن حركة الألواح الأرضية التي تحركها الأنقاض، وسحب الرقبة، وسحب الحافة، وربط الحدود بين المناطق المتردية والمحيطات، والحدود المتقاربة (مناطق العرض، وسلاسل الجبال)، وتغيير الحدود (الحدائق الضئيلة، والحواجز السطحية، والثدييات المرتفعة، والثديث، والثدييات، والثبات السطحية، والثبات، والثبات الجبلية.
التآكل والنقل
ويتوقف تآكل الأنهار على الصخور والتربة من جانب عوامل مثل المياه والريح والجليد والجاذبية، ويقطع التحات الفلوفي بالأنهار الوديان وينقل الرواسب في أسفل النهر، ويسهم في تكوين الأنهار وبناء الدلتات، ويحمل التحات الجليدي الوديان ذات الشوكة، والثدييات، والثباتات، ويخلق التحات في مناطق الصخرة.
الطقس
ويحدث التسخين في الصخور من خلال العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية، ويشمل الطقس الطبيعي دورات التجمّد والتوسع الحراري ونمو البلورات الملحية، ويشمل الطقس الكيميائي تحلل الهيدرولوي، والأكسدة، والكربون، والتفكك، وهي أمور لها أهمية خاصة في الحجر الجيري وغيره من الصخور الكربونية، ويحدث التجوّل البيولوجي عن طريق الترسب الجذري، ويُعُحُ بالأحمضات العضوية.
البراكين
ويخرج النشاط البركاني المغناطيسي على السطح، ويبني أزهار مثل بركان الدرع، وفولاذات السلحف، ومخروط الدراجات، وهضانات الحمم، ويمكن أن تكون الإرتفاعات متفجرة أو فعالة، تبعاً لانهيار المغنطيسي ومحتويات الغاز، وكثيراً ما تولد الودائع البركانية، والتدفقات الرئوية، والهيكليات الخبيثة،
الكتلة
إن هدر الكتلة هو حركة الصخور والتربة والحطام المتخلفة، وتشمل أحداثا سريعة مثل الصخور، والانهيالات الأرضية، وتدفقات الحطام، وعمليات التسلل البطيئة، وتهدر الكتلة حلقة وصل حرجة بين الطقس والتآكل وتطور التربة، ويمكن أن تنجم عن الزلازل، وسقوط الأمطار الغزيرة، والنشاط البركاني، أو الحفر البشري.
العوامل التي تؤثر على قابلية استصلاح الأراضي
ويخضع استقرار الأراضي لتوليف من خصائص المواد الأساسية والظروف البيئية المتأصلة، ويتيح فهم هذه العوامل للعلماء تقييم إمكانية التغيير والتنبؤ بالمخاطر المحتملة.
تكوين المواد وهيكلها
ويحدّد نوع حجر الأساس والتربة كيف يستجيب التراب للإجهاد، إذ أن الصخور المتفشية والمتراموئية (الغرانت، البصل، الحجر الرباعي) تشكل عموماً مستويات حادة ومستقرة، بينما تضعف الصخور الرسوبية (الشاحل، الحجر الرملي، الحجر الجيري) أكثر عرضة للضعف والتآكل.
المناخ والنظام الهيدرولوجي
فالمناخ يضع الظروف الحدودية للعديد من العمليات الجيولوجية، وفي المناطق الرطبة، يزداد الطقس الكيميائي حدة، ويمكن أن يؤدي التهطال المرتفع إلى تهدئة التربة، مما يقلل من قوة القذيفة ويسبب الانهيالات الأرضية، وتعاني المناطق القاحلة من الإجهاد الحراري وتآكل الرياح، وتتأثر المناخات الباردة ذات البرمفروست بعدم الاستقرار بسبب المنظر الطبيعي، وتزيد من تواتر وشدة الأحداث المتطرفة مثل العواصف والفيضانات والفيضانات.
النباتات والنشاط البيولوجي
وتثبط النباتات من خلال نظم جذور تربط جزيئات التربة، وتزيد من التسلل، وتوفر تعزيزات ميكانيكية ضد التحات، وتخفض الغطاء الحرجي من المياه السطحية وتواجه سقوط الأمطار، وتتناقص من التضاؤلات المتفشية، وعلى العكس من ذلك، فإن إزالة الغابات، أو حرائق الغابات، أو المقاصة الزراعية، تزيل هذه الطبعة الواقية، مما يؤدي إلى تعجيل التآكل وزيادة خطر الانزلاق، كما أن حرق الحيوانات والأشجارات يمكن أن تؤدي إلى إضعاف في المواد السطحية، ولكن النشاط البيولوجي العام.
النشاط البشري
فالأثر المسبب للإنسانية هو الآن قوة مهيمنة في تشكيل استقرار الأراضي، إذ أن التنمية الحضرية تشمل قطع المنحدرات وملأها، وتغيير أنماط الصرف، وتحميل المنحدرات ذات الهياكل الثقيلة، وتزيل التعدين والمحاجر كميات كبيرة من المواد، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى منحدرات غير مستقرة، ويمكن للزراعة والري وبناء الطرق أن تزيد معدلات التحات من حجم النشاطات التي تتجاوز المستويات الطبيعية.
التفاعلات بين العمليات الجيولوجية والاستقرار
والتفاعل بين العمليات والاستقرار هو نظام مركب للتغذية المرتدة، ويمكن لكل عملية أن تعزز الاستقرار أو تقوضه، وكثيرا ما تتلاشى هذه الآثار عبر النطاقات.
Positive Feedback Loops
فثمة عدة دورات مزعزعة للاستقرار تديم عدم الاستقرار، مثلاً، تُشبع الأمطار الغزيرة من المنحدرات، مما يؤدي إلى الانزلاق في الأراضي، ويزيل الغطاء النباتي ويكشف التربة الخالصة، التي بدورها أكثر عرضة للتحات اللاحق والارتطام، وبالمثل، فإن ارتفاع رقعة الترميزات النهرية، وزيادة معدلات التحات التي تفرغ من عملية القذف في الجبال، مما يؤدي إلى زيادة الارتداد في الجبال.
اللوبيد الناجي
ويمكن أن تؤدي التغذية المرتدة المستقرة إلى إعادة التوازن، وفي كثير من المعالم، يؤدي تآكل المنحدرات الشديدة إلى الحد من التدرج بمرور الوقت، مما يؤدي إلى انخفاض معدلات التآكل وتحقيق الاستقرار في نهاية المطاف عن طريق النبات، وفي الجزر البركانية، يمكن أن يؤدي ثقل الحمم المتراكم والرواسب إلى التخريب، مما يقلل من زوايا المنحدرات.
دور الوقت والأحداث
ويتأثر استقرار الأراضي بقوة بمفهوم وقت الاسترخاء - الوقت اللازم لاسترجاع نظام إلى التوازن بعد حدوث اضطراب - وقد يكون الفشل الكبير في حدوث ظواهر ارتفاع التردد والفيضانات المنخفضة (مثل الفيضانات السنوية) قد يخلق أشكالاً معدلة تدريجياً، في حين أن أحداث التلال المرتفعة التراكم (مثل الزلازل الكبيرة والزلازل الجليدية) قد تُعيد تماماً إلى المشهد.
دراسات حالة عن قابلية الأراضي للاستقرار في العمل
وتوضح الأمثلة على العالم الحقيقي التفاعل الدينامي بين العمليات الجيولوجية والاستقرار، مما يوفر دروسا لإدارة المخاطر.
The Himalayas: Tectonic Uplift and Landslide Risk
إن نطاق الهيمالايا الذي شكله تصادم لوحات الهند والأوراسيا، يرتفع بمعدلات تصل إلى 10 مم/سنة، وهذا النشاط التكتوني يجعل المنطقة من أكثر المناطق نشاطاً على الأرض، وتتسبب في منحدرات ضخمة، مقرونة بمحنة الأمطار الغزيرة وتآكل الجليد، في حدوث انهيارات واسعة النطاق في الأراضي التي تسبب في حدوث مخاطر كبيرة للمجتمعات المحلية والهياكل الأساسية في عام 2015.
الكعب الكبير: التوازن بين التآكل والدينامي
إنّ (غراند كانيون) مثال كلاسيكي على استقرار التراب الذي تحقق من خلال قوة نهر كولورادو التحاتية، ورغم ما يزيد على بليوني سنة من التعرض للصخور، فإنّ جدران الوادي لا تزال مستقرة نسبياً لأنّ تباطؤ النهر يتوازن بمقاومة الصخور الرسوبية والبركانية، فالثبات دينامي: فالنهر يُظهر ببطء معدلاً من الغبار الخفيف في القرن الواحد.
جبل سانت هيلانات: إعادة تشكيل البراكين واستردادها
إن أحداث تفجر جبل سانت هيلانات في ولاية واشنطن، التي وقعت في عام 1980، تمثل مثالاً هائلاً على كيفية زعزعة النشاط البركاني للمناظر الطبيعية، والتفجيرات الجانبية، والهباء، والتدفقات البكتريولوجية التي تدمر أكثر من 600 كيلومتر مربع، وإزالة الغابات، وتثبيت الأنهار بالرفل، وخلق محركاً جديداً، وفي السنوات التالية، شهدت المشهدات التحلل السريع للنباتات البركانية.
أيسلندا: غلاسير، والبركان، وجوكولهلوب
المخاطر التي تصيب (آيسلندا) هي التي تُشكل من خلال عمليات التجميل والفولكان تحت أغطية الجليد،
قبو الألب النيوزيلندي:
إنّ قبو (ألبين) في جزيرة (نيوزيلاند) الجنوبية هو خطٌّ كبيرٌ للضربات، قد ينتج زلزالاً من الحجم 8+ كل 300 إلى 400 سنة، آخر حدث كبير حدث في 1717، أي أنّ الخطأ في مرحلة متأخرة من دورة الزلازل، عندما تهب الزلازل القادمة، فإنّ المنحدرات الجبلية المتفشية في جميع أنحاء القطب الجنوبي ستشهد إنهاقات واسعة النطاق، وتداع الأنهار، وتوليدة، وتوليدة، وتُحدث آثاراً مؤقتة.
الآثار المترتبة على الإدارة البيئية
إن الاعتراف بالتفاعل بين العمليات الجيولوجية واستقرار الأراضي له تطبيقات مباشرة للحد من المخاطر وتعزيز التنمية المستدامة.
تقييم المخاطر والمخاطر
ومن خلال رسم خرائط للأخطاء النشطة، والمنحدرات المعرضة للأراضي، ومعدلات التحات، ومناطق الخطر البركاني، يمكن للعلماء أن يولدوا تقييمات للمخاطر تسترشد بها في إعداد خطط التأهب لحالات الطوارئ ورموز البناء.() وتضع الدراسة الاستقصائية الجيولوجية للولايات المتحدة () ) وتحتفظ وكالات أخرى بقواعد بيانات تسمح بوضع نماذج مخاطر محتملة.() ويمكن للحكومات المحلية أن تستخدم هذه البيانات لتقييد التنمية في المناطق الشديدة الخطورة.
إدارة الحفظ والنظم الإيكولوجية
إن حماية النباتات الطبيعية، ولا سيما في المناطق الجبلية والساحلية، هي أحد أكثر الطرق فعالية لتعزيز استقرار الأراضي، كما أن مشاريع إعادة التحريج، مثل برنامج غابات المآوي الثلاثية - الشمالية في الصين، تهدف إلى الحد من تآكل التربة عن طريق تثبيت المنحدرات ذات جذور الأشجار، وبالمثل، فإن الحفاظ على الأراضي الرطبة وحواجز المانغروف، يمكن أن يحافظ على السواحل ضد موجات العواصف وتآكلها.
التخطيط الحضري والحلول الهندسية
وفي المناطق التي تتجه بسرعة نحو التحضر، يجب إدماج الاستقرار الجيولوجي في التخطيط لاستخدام الأراضي، ويشمل ذلك تجنب البناء على آثار خاطئة نشطة، أو المنحدرات الشديدة الارتفاع، أو الودائع القديمة في الأراضي، والحلول الهندسية مثل الاحتفاظ بالحوائط، ونظم الصرف، ومزلاجات الصخور، ومراسي التربة يمكن أن تخفف من عدم الاستقرار، ولكنها تتطلب الصيانة المستمرة، ففي المدن التي تبنى على أرض غير مستقرة، على سبيل المثال، لوس أنجلس، وهي تجمعات، حيث توجد مناطق متعددة.
Climate Change Adaptation
ومع ارتفاع درجات الحرارة العالمية، تدخل العديد من المناظر الطبيعية نظم استقرار جديدة، ويؤدي تأطير البروفسور في مناطق القطب الشمالي إلى الانحدار الأرضي (الكارست) ويزيد من تردد التربة، كما أن زيادة حدة حوادث سقوط الأمطار، التي تُعزى إلى جو أكثر دفئاً، وزيادة تربة التربة، والخطر الذي يتهددها الانحدار الأرضي حتى في المناطق التي مستقرة تاريخياً، وتواجه خرائط المناطق الساحلية تآكلاً معدةً نتيجة لاحتم أن تُحدِّدَ من آثار تغير المناخ.
خاتمة
"التفاعل بين العمليات الجيولوجية واستقرار الأراضي" "هو جانب أساسي من ديناميات الأرض" "مع آثار عميقة على المجتمع البشري والنظم الطبيعية" "القوى التكتونية تبني الجبال، وقود التآكل" "وثورات البركانية" "تخلق أرضاً جديدة" "بينما يختبر الاستقرار باستمرار بواسطة عوامل خارجية وداخلية"