كيف يُمكن لـ (الثوريون) أن يُقطع الأرض: التوزيع الجغرافي والآداب الطبيعية

إنّ التآكل هو أحد أقوى نحتات الأرض، و إعادة تشكيل سطح الكوكب باستمرار من خلال العمل اللامع للقوات الطبيعية، هذه العملية الجيولوجية الأساسية تتضمن إرتداء ونقل الصخور والتربة والرواسب من مكان لآخر، وخلق المشهد المتنوع والمثير الذي نراقبه اليوم، من تجويف الحوائط إلى تآكل الأنهار

Understanding Erosion: The Foundation of Landscape Change

إن التآكل هو العملية الجيولوجية التي تُستبع منها المواد الأرضية وتُنقل من قبل قوى طبيعية مثل الرياح أو المياه، وهي متمايزة عن الطقس، التي تكسر أو تحل الصخرة دون أن تنطوي على حركة، وهذا التمييز حاسم في فهم كيفية تطور المناظر الطبيعية بمرور الوقت، وفي حين أن الطقس يعد مواد للنقل بكسرها إلى أجزاء أصغر، فإن التآكل ينتقل فعلياً إلى هذه المواد عبر المشهد، ويُودع إليها في مواقع جديدة، ويُغيِّرُها في التضاريسات الأساسية.

ويُجرى معظم التآكل بواسطة المياه السائلة أو الرياح أو الجليد (عادة في شكل جليد) وكثيراً ما يمكن ملاحظة الدليل الواضح على تآكل العمل عندما يبدو الماء طيناً أو الرياح يحمل غباراً - تشير الظروف المتفككة لهذه المادة إلى أن جزيئات الصخور والتربة تُعلق في وسط السوائل وتُنقل من مكان إلى آخر، وتُسمى هذه المادة المنقولة بالرسوب.

وربما يكون المناخ هو أكثر قوة تأثيراً في تأثير التآكل على المشهد، بما في ذلك التهطال والرياح، وكذلك التقلب الموسمي، مما يؤثر على احتمال نقل الرواسب المُتجوّلة أثناء الأحداث الجوية، ويخلق التفاعل بين المناخ والطبوغرافيا والنباتات ونوع الصخور التوقيعات التحاتية الفريدة التي تُوجد في مناطق مختلفة حول العالم.

أنواع التآكل وآلياتها

تآكل المياه: القوة الدومينيكة

إن تآكل المياه ظاهرة شائعة في جميع الظروف المناخية في جميع القارات الملاحظه، وهذا النوع من التحات يتجلى في عدة أشكال متميزة، كل منها له خصائصه الخاصة وآثاره على المشهد الطبيعي، ويبدأ تآكل الأمطار عندما تضرب مياه الأمطار التربة الخالصة، وتفكك الجسيمات من خلال الطاقة الحركية، وهذا الفصل الأولي يجعل التربة عرضة للنقل عن طريق تدفق المياه.

وترتبط كثافة وتواتر الأمطار ارتباطا مباشرا بأنماط المناخ، حيث تعاني المناطق من ارتفاع هطول الأمطار، ولا سيما من انخفاضات حادة في المياه، ويتبع تقدم تآكل المياه نمطا يمكن التنبؤ به: يزيل تآكل الغطاء طبقة موحدة من التربة عبر سطح، بينما يشقق قنوات الجروف المركزة، مما يؤدي إلى تآكل القنوات الصغيرة، ويعمق في نهاية المطاف تآكل الكتل في القنوات الأكبر حجما والأعمق.

ويمثل تآكل النهر والمجرى فئة هامة أخرى من تغيرات المناظر الطبيعية التي تحركها المياه، فمع تدفق الأنهار والمجاري، يضعفون أسرارهم، ويعمقون ويوسعون القنوات، مما يؤدي إلى تكوين وديان ووادي، ويرسمون في كثير من الأحيان صورة مصورة على نحو مثير، وتتوقف القوة الثورية لتدفق المياه على عدة عوامل منها سرعة وحجم وحمولة الرواسب ومقاومة الصخر أو التربة.

ويساهم أيضاً في تآكل التربة، لا سيما في المناطق الجبلية، حيث يتم إطلاق كميات كبيرة من المياه في فترة قصيرة نسبياً، ويمكن أن تؤدي هذه النبض الموسمي للمياه إلى حدوث تآكل كبير، لا سيما في المناطق التي تمنع فيها الأرض المجمدة التسلل، مما يرغم المياه المذوفة على التدفق عبر السطح.

ريح الرياح: تشكيل الأراضي القاحلة

ويحدث التآكل الريحي في المناطق القاحلة وشبه القاحلة حيث يترك الغطاء النباتي المنشق التربة عرضة لقوى الغلاف الجوي، وتشمل هذه العملية آليتين رئيسيتين: الانكماش، حيث تزيل الرياح الجسيمات المكبلة من السطح، والارتجاج، حيث تضرب الجسيمات التي تحركها الرياح وتضع أسطح الصخور، وتتوقف فعالية تآكل الرياح على سرعة التربة.

وفي البيئات الصحراوية، يخلق تآكل الرياح أشكالاً متمايزة من الأراضي، بما في ذلك الكثبان الرملية، وهواة الانكماش، وصواريخ التهوية التي تهكم وتشكل بالرمل المتدفق بالرياح، ويمكن أن تقطع الرواسب المنقولة مسافات شاسعة، مع عبور جسيمات غبارية دقيقة في بعض الأحيان قارات أو محيطات كاملة قبل التوطن، مما يترتب عليه من آثار كبيرة على خصوبة التربة، بل وعلى إنتاجية المياه الجوفية،

التآكل الجليدي: قوة الجليد

إنّ التآكل الجليديّ يُنتج عن حركة ملاءات الجليد، وخلق بعض من أكثر المناظر المُدمّرة للأرض، تَتحوّلُ الرُمّاسات خلال عمليتين أساسيتين: الإبهار، حيث تُجسّدُ شظايا الصخور في الجليد مُضدّاًا على صخرة مثل الرمل، و تُثَبُ الجليد على سطح الصخورِ.

وادي الجبال عادة ما يكون له تقاطع من نوع واحد، وهي خصائص تضاريس المناطق الجبلية التي حدث فيها أو ما زال فيها التلميح، وهذا الشكل المفارق بين الشذوذين يتناقض بشكل حاد مع الوديان ذات الشكل الخامس التي تنقشها الأنهار، مما يقدم دليلا واضحا على النشاط الجليدي الماضي حتى في المناطق التي انسحب فيها الجليد منذ زمن طويل.

ويمكن أن تكون صحائف الثلج أكثر من ميل سميك، مما يجعل من الصعب على العلماء قياس سرعة التحات وأنماطه، رغم أن صفائح الجليد تنهار بسرعة ملحوظة - إلى حد ما يصل إلى نصف سنتيمتر كل عام، وهذا المعدل السريع للتحات يبرهن على القوة الهائلة للجليد الجليدي لإعادة تشكيل المناظر الطبيعية على نطاقات جيولوجية قصيرة نسبيا.

غروفيت - دريفن:

ويصف الإهدار الجماعي حركة الصخور والتربة والنباتات التي تهبط إلى الأسفل، بما في ذلك الانهيالات الأرضية، والانهيالات الصخرية، والزهور، التي يمكن أن تتآكل وتنقل ملايين الأطنان من الأرض، وتعيد تشكيل التلالات والجبال، وخلافا لأنواع التحات الأخرى التي تتطلب وسيلة نقل مثل الماء أو الرياح، فإن الإهدار الجماعي يحدث في المقام الأول من خلال العمل المباشر للجاذبية على المواد المتخلفة.

وهناك عوامل عديدة تؤدي إلى حدوث هدر جماعي: تسارع المنحدر، وتشبع المياه، مما يقلل من الاحتكاك بين الجسيمات، وإزالة النباتات التي تثبط المنحدرات، والزلازل التي تهز المواد، وتقلل من المنحدرات من الأنهار أو الأمواج، وتتفاوت سرعة الإهدار الجماعي تباينا كبيرا، من تباطؤ ذر التربة الذي يق بمسافات طويلة في السنة إلى سرعة السفر.

ويصف التحات الحراري تآكل البرمفروست على طول نهر أو ساحلي، حيث يمكن أن تسبب درجات الحرارة الدافئة في البرموفر الغنية بالجليد لكسر السواحل في أكواخ ضخمة، التي كثيرا ما تحمل أعالي التربة والنباتات القيمة، مما يؤدي إلى تضاؤل " الجزر المحلوة " ، وقد أصبح هذا الشكل المتخصص من التحات أكثر أهمية في المناطق القطبية الشمالية التي تشهد دفئا للمناخ.

التوزيع الجغرافي للأنباء

Climate Controls on Erosion Distribution

إن القوى المناخية الرئيسية التي تؤثر على التآكل في المناطق الداخلية والساحلية هي تغيرات في درجات الحرارة، ومستويات المياه، والتنبؤ، وفقدان النباتات/تغييراتها، والزفاف، وهذه العوامل المناخية تخلق نظما تآكلية متميزة عبر مختلف المناطق المناخية، مما يؤدي إلى أنماط من المشهد الطبيعي.

ويرتبط معدل التآكل ارتباطاً غير مباشر بالإغاثة من الفلور مع تحديد التناسب بسقوط الأمطار السنوية، وتظهر هذه العلاقة أن المناطق الرطبة لا تكتفي بتجربة المزيد من التحات - أي أنستيد، والعلاقة معقدة، مع شدة هطول الأمطار، ومدتها، والتوزيع الموسمي، تؤدي جميعها أدواراً حاسمة في تحديد معدلات التحات.

وتتباين أنماط الارتحال عبر العالم على أساس المناخ والطبوغرافيا والنباتات، وفي المناطق المدارية التي ترتفع فيها الأمطار، تؤدي أحداث التهطال الشديد إلى فقدان التربة بسرعة، لا سيما عندما تُزال النباتات، وتشهد المناطق الموبوءة تغيرات موسمية في التحات، حيث كثيرا ما تُحدث عاصفة من قشرة الثلج والرعد الصيفي أكثر الأحداث أهمية.

التأثيرات الطبوغرافية على التآكل

وعلى الصعيد المحلي، تشهد المنحدرات الشديدة التضاريس والطوبوغرافيا ذات الرواسب المرتفعة معدلات تآكل عالية (مثل الأنديز، والهيمالايا، وفيرخويانسك، ورانج، وألاسكا، ورأس الجبال) إلى جانب المناطق التي تغطيها الغطاء النباتي المتفشي عموماً في جميع أنحاء العام، والعلاقة بين زاوية المنحدرات والتآكل هي علاقة مضاعفة من زاوية المنحدرات أو الزلابة المتخلفة يمكن أن تزيد من معدلات التآكل بمقدار أربع مرات.

وكان العامل الطبقات السطحية (L = طول المنحدر، S = الثقوب المنحدر) أحد العوامل المهيمنة التي تحدد نمط التوزيع المكاني لتآكل التربة بنسبة 30 في المائة من المساهمة، وهذا الاستنتاج يؤكد الأهمية الحاسمة لخصائص التضاريس في السيطرة على الأماكن التي يحدث فيها التآكل بسرعة في مختلف المعالم.

ويساهم التضاريس، وهو شكل الملامح السطحية لمنطقة ما، في التأثيرات التي يلحقها التحات بتلك المنطقة، حيث تُحدث الفيضانات الأرضية من وادي الأنهار أكثر عرضة للتحات من قنوات الفيضانات الصخرية، والصخور الناعمة مثل الصخور الصلبة مثل الغرانيت، ويخلق هذا التقلب في مقاومة الصخور أنماطازل المتباينة، حيث تُزال المواد الأيسر، وتترك صخور المعزولة أكثر مقاومة من حيث تتساقط.

دور الحماية

ويمكن أن يؤدي التحلل إلى إبطاء تأثير التآكل، حيث أن جذور النباتات تتمسك بجزئات التربة والصخور، وتمنع نقلها أثناء سقوط الأمطار أو الظواهر الريحية، في حين أن الأشجار والأشجار والنباتات الأخرى يمكن أن تحد من أثر أحداث الإهدار الجماعي، ويحدث الأثر الوقائي للنباتات من خلال آليات متعددة: الجسيمات المتشابكة بين التربة، وتعترض نباتات الأمطار، وتخفض آثارها العضوية المتطايرة، وتنجم عنها وتبطئ.

إن إزالة الغابات، التي كثيرا ما تكون مدفوعة بأنشطة بشرية، ولكنها تتفاقم أحيانا بسبب الجفاف الناجم عن تغير المناخ أو حرائق الغابات، تزيل الغطاء النباتي الواقي، وتزيد معدلات التآكل بشكل كبير، في حين أن التغيرات في المناخ التي تغير أنماط النباتات يمكن أن تؤثر بشكل غير مباشر على التآكل، وقد أدى فقدان الغطاء الحرجي في المناطق المدارية إلى بعض أعلى معدلات التآكل في العالم، حيث تتجاوز القياسات 100 طن في كل هكتار في السنة في المناطق المتدهورة بشدة.

مستودعات هوترز إقليمية

ويبدو أن تآكل التربة يهدد مناطق الاستصلاح الواسعة النطاق مثل القطاعات الزراعية الرئيسية، لا سيما إذا حدث بالاقتران مع أحداث هطول الأمطار المكثفة المركزة (جنوب البرازيل والأرجنتين والهند وشرق الصين ووسط غرب الولايات المتحدة وإثيوبيا وأوروبا الوسطى)، وتتقاسم هذه المناطق خصائص مشتركة: الزراعة المكثفة، والتربة المهددة، والظروف المناخية التي تشمل سقوط الأمطار بصورة دورية شديدة.

وقد تكون البلدان ذات الدخل المرتفع، التي تعيش في مناطق متقلبة، عموما، أقل ارتفاعا في التآكل؛ في حين أن البلدان المدارية والمتوسطة الدخل والبلدان شبه المدارية قد تكون الأكثر عرضة للزيادات العالية من التحات، وهذا التفاوت يعكس الاختلافات في الممارسات الزراعية، والهياكل الأساسية للحفظ، وشدة القوى المسببة للثورة المناخية، حيث تواجه المناطق المدارية مزيدا من الأمطار، وكثيرا ما تكون أقل تطورا تدابير مكافحة التحات.

ومن الناحية التاريخية، يُعرف جنوب نيجيريا وليبريا وسيراليون وجنوب غينيا بأنها أكثر عرضة لتآكل التربة بسبب ارتفاع الاندلاع (1600-35,000 MJ mm/ha/h/h/yr). وتجسد غرب أفريقيا التحديات التي تواجه المناطق المدارية، حيث يقترن ارتفاع هطول الأمطار بالتوسع الزراعي وإزالة الغابات من أجل خلق مشاكل تآكل حادة.

أنماط طبيعية ودراسات أرضية مُنشأة من جراء التآكل

"كانيونز" و"غورج" "ملاحظات إلى قوة الماء"

إن الوادي هو منعطف عميق بين النسيجات أو المنحدرات الناتجة عن الطقس والنشاط الثوري لنهر على مقياس الزمن الجيولوجي، وهذه الأنهار المذهلة تمثل ملايين السنين من تآكل المرضى، حيث تقطع الأنهار تدريجيا إلى الصخور العميقة بينما تتدفق نحو مستوى القاعدة.

معظم العصي تم تشكيلها من خلال عملية تآكل طويلة الأمد من مستوى الهضبة أو منضدة الأراضي، مع تشكيل المنحدرات لأن مقاومات الصخور الأصعب للتآكل لا تزال مكشوفة تماما على جدران الوادي، والكانيون أكثر شيوعا في المناطق القاحلة من المناطق الرطبة لأن الطقس الطبيعي له تأثير أكثر محلية في المناطق القاحلة، وقد يُظهر هذاندس العظيم، ربما أكثر سمات التحات في نهر كولور.

أكبر وأشهر عواصف تم قطعها عبر الأراضي القاحلة أو شبه القاحلة بواسطة مجاري سريعة تغذيها الأمطار أو تذوب الثلج من المناطق الماشية في أعلى المجرى، مع بقاء الجدران حادة وثابتة لأنها لا ترتدى وتخفف من جراء الأمطار المتكررة ونزوح الأسطح، وهذا يفسر سبب حدوث أعمق وأعظم عواصف العالم في المناطق التي تسودها أجواء جاف، ولكن توجد فيها مصادر قوية.

كما أن تجميد المياه وتوسيعها يساعدان على تكوين العصي، حيث تتحول المياه إلى شقوق بين الصخور والتجميد، وتفصل الصخور، وتتسبب في نهاية المطاف في قطيع كبير من الحوائط لكسر جدران الوادي، في عملية تُعرف بالزراعة المتجمدة، وهذه العملية الميكانيكية لطقس التدفق تعمل في تآكل الزهرية لتوسيع وتعميق العصي على مر الزمن.

الوادي: توقيعات العمليات الإيروسية

إن تحات النهر يزحف الوديان والزبال على مر الزمن بينما يرتدى الماء المتدفق بعيدا عن الصخرة المحيطة، ويخلق صوراً أرضية مميزة من نوع V أو من نوع U.S.I.I.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.

وادي من نوع واحد يتكون عادة من قطع من نوع واحد، كما أنه من أشكال الأراضي المميزة للمناطق الجبلية التي يُحدق فيها الجليد أو يستمر في التعاطي، وتُنتج الملامح المشابهة المتميزة عن الأنهار الجليدية التي لا تنهار فحسب، بل تُحدث أيضاً في وقت لاحق، وتُحدث وادياً واسعة ومسطحة ذات جوانب حادة، وتظل هذه التلال الجليدية الجليدية في حالة اختفتت.

وادي معلق هو وادي ثلاثي أعلى من الوادي الرئيسي، الأكثر شيوعاً مرتبط بالوادي المزروعة بالقطعة، حيث يتدفق غلام ثلاثي إلى جليد من الحجم الأكبر، مع أن الجليد الرئيسي يهز وادياً عميقاً بينما يقوم الجليد الثلاثي بصنع وادي سطحي

خراجات التآكل الساحلي

تغطي المنحدرات الساحلية حوالي 75 في المائة من خطوط السواحل في العالم، مع العديد من المشاكل الحادة الشديدة الناجمة أساساً عن أعمال الموجات التي تؤدي إلى أضرار هامة، فالساحل يمثل أرضاً قتالية دينامية حيث تلتقي الأرض بالبحر، وتُمدّد موجات هائلة من الطاقة إلى السواحل خلال العواصف.

إن المنحدرات البحرية هي وجوه حادة من الصخور والتربة التي تشكلها موجات مدمرة، حيث تصطدم الأمواج بالخط الساحلي تنهار حتى يتم تشكيل شبر، مما يضعف الأرض فوقها إلى أن تصبح غير مستقرة وانهيار، وتستمر هذه العملية في التراجع، وتستمر دورة التضاؤل والانهيار في الهبوط بمعدلات تتراوح بين مليمترات وكميات في السنة.

وبعد ثلاث سنوات من الدراسات الاستقصائية للجفاف في ديل مار، كاليفورنيا، قرر الباحثون أن التأثيرات على الموجات تؤثر مباشرة على القاعدة، وأن الأمطار تؤثر في معظمها على المنطقة العليا من المنحدرات، وهذا الاستنتاج يساعد على تفسير التفاعل المعقد بين قوى التحات التي تعمل على المنحدرات الساحلية، مع هيمنة عمليات مختلفة على ارتفاعات مختلفة.

وتتكون الكهوف البحرية من حيث أن الشقوق في الصخور في قاع المنحدرات تتآكل وتتوسع من خلال البحر من خلال الضغط والعمل الهيدروليكي، وشكل الشجيرات البحرية عندما يستمر تدحرج وتوسيع الكهف إلى أن يقطع أرضاً رأساً، وهذه السمات تمثل مراحل تدريجية في التحات الساحلي، مع تداعيات في نهاية المطاف لتكوين أكوام بحرية من مخلفات الصخور المتمركزة.

ووفقاً للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ، فإن ارتفاع مستوى سطح البحر الناجم عن تغير المناخ سيزيد من تآكل السواحل في جميع أنحاء العالم، وسيغير إلى حد كبير السواحل والمناطق الساحلية المنخفضة، ويتيح ارتفاع مستوى البحار للموجات الهجوم على المناطق المحمية سابقاً، ويعجل معدلات التحات، ويهدد المجتمعات المحلية الساحلية والهياكل الأساسية في جميع أنحاء العالم.

صواريخ أرضية مصفحة

ويؤدي تآكل الرياح إلى ظهور صور متمايزة في المناطق القاحلة وشبه القاحلة، وتمثل الكثبان الرملية أكثر الملامح التي يمكن التعرف عليها، مع ظهور أشكالها المميزة التي تعكس اتجاهات الرياح السائدة وإمدادات الرمل، وتهاجر دونس عبر المناظر الطبيعية حيث تزيل الرياح الرمل من المنحدرات الريحية وتودعه على المنحدرات التي تدفن أحياناً الغطاء النباتي، والهياكل، بل وحتى المستوطنات بأكملها.

وهندووس - كل، وهى رقيقة من شكل الصخور من خلال التحات المتباينة، حيث تُحمى أكبس الصخور الأقوى من أن تتآكل، وهذه التكوينات الرائعة، التي وجدت في أماكن مثل قناة أوتا برايس، تُظهر كيف تُحدث تغيرات في مقاومة الصخور أنماطاً تآكلية معقدة.

الودائع: نظير التآكل

وفي حين أن التحات يزيل المواد من موقع واحد، فإن الترسيب يضعها في مكان آخر، ويخلق صوراً أرضية تعكس الملامح التحاتية، وشكل الدلتاس النهري حيث تدخل المجرىات المياه الدائمة وتودع حمولة الرواسب، وتبني مجرى جديد من الأرض، وهذه المناطق الخصبة، تدعم الحضارات البشرية لألفينيا، رغم أنها تواجه تهديدات متزايدة من انخفاض إمدادات الرواسب بسبب ارتفاع السدود في أعلى المجرى وارتفاع مستويات البحر.

ويتطور المعجبون الغرينيون حيث تبرز مجرى الجبال العميقة في تضاريس مسطحة، وتنشر الرواسب في رواسب على شكل مروحات، وتمثل الخوخات سمات وديعة ساحلية، حيث تتراكم الرمال على طول السواحل، وتظهر الطبيعة الدينامية للشوااطئ، مع التغيرات الموسمية في حجم الرمل وأنماط الهجرة الطويلة الأجل، التوازن المستمر بين التآكل والتدهور في البيئات الساحلية.

وتخلق الودائع الجليدية تراباً مميزاً، بما في ذلك الموانع (أحجام الحطام المودعة في هوامش الجليد)، والدراملين (تلال مائلة مثبتة بتدفق الجليد)، والمصاعد (الجدائق المتطايرة التي تشكلها المجاري المتدفقة داخل الأنهار الجليدية أو في أعماقها)، وهي سمات توفر أدلة قيمة لإعادة بناء نطاق الجليد وأنماط الحركة في الماضي، مما يساعد العلماء على فهم تاريخ المناخ.

Climate Change and Evolving Erosion Patterns

ويظهر التقييم اتجاهاً نحو زيادة التهطال في الشمال الشرقي، حيث تتزايد أحداث التهطال المكثفة، بما في ذلك الأحداث التي ترتفع فيها > 3 بوصات/يوم، حيث تُظهر زيادة متوسطها 62 في المائة بين عامي 1958 و2018، في حين زادت الأحداث > 5 بوصات/يوم بنسبة 10.3 في المائة، وهذه التغيرات في أنماط التهطال لها آثار عميقة على معدلات التحات وتطور المناظر الطبيعية.

ويتزايد المناخ، ولا سيما في الشتاء، مما يعني أن التربة تتجمد في أيام أقل، ويزداد تساقط الأمطار بدلا من الثلج، ويتوقع أن تستمر هذه الاتجاهات في المستقبل، مما يترتب عليه آثار هامة على تآكل التربة وحفظها، وأن تقاوم التربة التآكل، مما يؤدي إلى انخفاض فترات التجميد التي تولد التربة إلى قوى مزدهرة في أجزاء أطول من السنة، وأن الأحداث التي تنجم عن تآكل الأمطار تساقط على الجليد الحالي.

وفي حين توجد تباينات بين النماذج والسيناريوهات، فإن معظم النماذج تُسجِّل زيادة إجمالية في الاندثار في إطار كل من برامج الدعم الخاصة، مع وجود انفجار أوسع نطاقا في المستقبل البعيد، وتشير الإسقاطات المناخية باستمرار إلى أن التآكل سيزداد في مناطق كثيرة، لا سيما في المناطق المدارية والمناطق دون المدارية التي تشهد بالفعل معدلات تآكل مرتفعة.

وقد تأثر تآكل السواحل بدرجة كبيرة بارتفاع مستويات سطح البحر على الصعيد العالمي، حيث تسارعت التدابير الرامية إلى زيادة تآكل السواحل في الساحل الشرقي للولايات المتحدة وفي مناطق غيانا الساحلية، حيث لاحظت مواقع مثل فلوريدا زيادة تآكل السواحل وزيادة الميزانيات لتجديد الرمال المتآكلة، وتمتد التكاليف الاقتصادية للتعجيل تآكل السواحل إلى بلايين الدولارات سنويا، مما يؤثر على السياحة وقيم الملكية والهياكل الأساسية.

الآثار البشرية على عمليات التآكل

الأنشطة الزراعية وفقدان التربة

ولا يزال تآكل التربة يمثل أولوية عليا لإنتاج المحاصيل المستدامة في الولايات المتحدة، حيث لا يزال متوسط معدلات تآكل التربة بالرياح والمياه عند 4.63 طناً لكل هكتار في السنة، وفقدان التربة الكلي البالغ 1.70 بليون طن على الصعيد الوطني، وهذا فقدان التربة الهائل لا يمثل تدهوراً بيئياً فحسب بل يمثل أيضاً خسائر اقتصادية كبيرة من خلال خفض الإنتاجية وزيادة تكاليف المدخلات.

وتتمثل العوامل الرئيسية التي تؤدي إلى تآكل التربة في استخدام الأراضي، وربما تغير المناخ من خلال دورة هيدرولوجية أكثر كثافة، فالممارسات الزراعية التي تترك التربة خالية من التربة وتزعجها، مثل الحراثة التقليدية، تزيد بدرجة كبيرة من قابلية التآكل، وتزيل إزالة الغطاء النباتي المحلي لإنتاج المحاصيل الغطاء الواقي الذي يحد بطبيعة الحال من التآكل، في حين أن الارتداد من الآلات الثقيلة يخفض من تسرب المياه، ويزيد من سرعة الارتداد.

إن تعجيل تآكل التربة من خلال الإفراط في الرعي، والزراعة المكثفة، وإزالة الغابات يمكن أن يزيد من فقدان التربة، حيث أن نحو 30 في المائة من الأراضي المزروعة في العالم قد أصبحت غير منتجة خلال منتصف التسعينات، ويمثل النطاق العالمي للتآكل الزراعي أحد أكثر التحديات البيئية إلحاحا في البشرية، مما يهدد الأمن الغذائي وصحة النظام الإيكولوجي.

التنمية الحضرية والتشييد

وتخلق أنشطة التنمية والبناء في المناطق الحضرية بعض أعلى معدلات التآكل التي لوحظت في أي مكان، فخلال أعمال البناء، تعرض إزالة النباتات واضطرابات التربة الأرض الخالصة إلى قوى اندلاعية، حيث تتعدى معدلات التآكل في بعض الأحيان 100 طن في كل هكتار في السنة - زراعية، وتزيد الرسوب من مجاري مواقع البناء، وتشتت الموائل المائية، وتتدهور نوعية المياه في المياه التي تستقبلها.

إن الأسطح الفيزيائية التي تخلقها التحضر - الطرق، وقوافل السيارات، والبنيات - التي تغير من الناحية المالية الأنماط الهيدرولوجية، بدلا من التسلل إلى التربة، تتدفق الأمطار بسرعة من هذه الأسطح، وتركز تدفقاً وتزيد من الطاقة المسببة للانفجار، وكثيراً ما تشهد الجرافات الحضرية تآكلاً شديداً في المصارف وتشقق القنوات مع تكيفها مع زيادة حجم الجرعات وتدفقات الذروة.

إن بناء المباني أو الطرق أو مصارف المياه على المنحدرات المهددة يمكن أن يتسبب في زيادة سرعة الركض في وجه المنحدر، وزيادة تآكل المنحدرات البحرية، وكثيرا ما تؤدي التعديلات البشرية على المناطق الساحلية إلى تعجيل عمليات التحات الطبيعية دون قصد، مما يخلق مخاطر على التطورات ذاتها التي يُقصد بها الاستفادة من المواقع الساحلية.

إزالة الغابات وتغير الغطاء الأرضي

ويأتي إزالة الغابات في المرتبة بين أهم الآثار البشرية على معدلات التحات في جميع أنحاء العالم، حيث إن إزالة الغابات من أجل الزراعة أو قطع الأشجار أو التنمية تزيل الكانوب الواقي الذي يعترض سقوط الأمطار والنظم الجذرية التي تربط التربة، وفي المناطق المدارية، حيث يتجمع سقوط الأمطار الغزيرة مع المنحدرات الشديدة والتربة الشديدة الطقس، يمكن أن تؤدي إزالة الغابات إلى تآكل كارثوي.

وقد وثقت الدراسات في المناطق المدارية المزالة من الغابات معدلات تآكل تتجاوز ٢٠٠ طن في كل هكتار في السنة - أكثر من ١٠٠ مرة في معدلات الغابات غير الصحيحة، وهذه الخسارة في التربة تتدهور الإنتاجية الزراعية، وتملأ الخزانات بالرواسب، وتزيد الفيضانات، وتضر بالشعاب المرجانية والنظم الإيكولوجية الساحلية عن طريق الرسوب المفرط، ويعني النطاق العالمي لإزالة الغابات أن هذه الآثار تؤثر على مناطق شاسعة، مع ما يترتب على ذلك من عواقب تتجاوز المواقع المباشرة لإزالة الغابات.

استراتيجيات مكافحة التآكل وحفظ الطبيعة

ممارسات الحفظ الزراعي

وأفضل طريقة لحماية التربة من التآكل هي إبقاءها مغطاة وغير مضطربة، حيث أن معيار الصناعة هو الحفاظ على ما لا يقل عن 30 في المائة من الغطاء المخلف للمحاصيل بعد الزراعة، الذي لا يمكن القيام به إلا باستخدام الذرّة دون أي زلزال أو الحد منها، إذ تمثل الزراعة غير المزروعة تحولاً ثورياً في الممارسة الزراعية، مما يزيل الهبوط التقليدي الذي اتسم بالزراعة لشهرة آلاف السنين.

إن زراعة الخيوط الصفرية، أو الزراعة غير المزروعة، هي تقنية قوية لمنع التحات، مما يتيح نهجا مستداما للزراعة عن طريق التقليل إلى أدنى حد من الاضطرابات التي تصيب التربة والحفاظ على هيكلها الدقيق، حيث تقل معدلات التحات على التربة التي لا تُحصى بنسبة 90 في المائة عن التربة المزروعة تقليديا، وهذا الانخفاض الهائل في التحات يدل على فعالية العمل في بنية التربة الطبيعية بدلا من أن يُضِعَها.

ومن بين أفضل الممارسات الإدارية الفردية، كان تناوب المحاصيل وتغطية المحاصيل أكثر فعالية في الحد من تآكل التربة (خفض غلة الرسوبيات بنسبة 38.4 في المائة)، في حين أن ارتباط جميع نُهُج الحفظ قلل من تآكل التربة بنسبة 46 في المائة وزاد من التسلل وعناصر المياه الجوفية مع تناقص المياه السطحية، وتؤكد هذه النتائج أن الجمع بين ممارسات الحفظ المتعددة ينتج فوائد تآزرية أكبر من أي ممارسة بمفردها.

وتكيف تقنيات مثل زراعة المحارم هيكل التربة مع المشهد، مما يقلل سرعة تدفق المياه ويحد من التآكل، في حين أن الترسب ينطوي على تشكيل الأرض في سلسلة من الخطوات لمكافحة مياه المياه وتآكل التربة، كما أن قطع الريح وأحزمة المأوى هي خطوط شجر تزرع لحجب الرياح، وقد قامت هياكل الحفظ المادي هذه بحماية الأراضي الزراعية لقرون، مع وجود تضاريس قديمة في آسيا وأمريكا الجنوبية، ولا تزال منطقة البحر الأبيض المتوسط تعمل بفعالية اليوم.

مراقبة ارتشال النباتات

وتتمثل أكثر الطرق طبيعية وفعالية لمنع السيطرة على التحات في زراعة النبات، كجذور النباتات، ولا سيما الأشجار، والرقبة، وستمنع بشكل فعال زيادة حركة التربة في جميع أنحاء الأرض، وتوفر النباتات فوائد متعددة لمكافحة التحات: الجذور الملزمة للجسيمات التربوية، والندوب التي تقطع الأمطار، وتجفيف التدفق السطحي البطيء، وتحسن المادة العضوية هيكل التربة.

ويمكن أن يستقر النبات المستقر جيدا التربة في حالات تآكل الضوء، وعندما تُعيد زراعة المنطقة، يجب اختيار النباتات المكيفة مع ظروف الموقع من حيث الرطوبة أو الشمس أو مستويات الظل، لأن النباتات التي لا يمكن أن تترسخ وتنشر لن تحل مشاكل التآكل، فاختيار الأنواع النباتية المناسبة لظروف المواقع هو عادة أفضل النباتات الحيوية، التي تطورت إلى ازدهار في المناخ المحلي وفي ظروف التربة.

وتوفر المحاصيل المزروعة بين مواسم المحاصيل النقدية حماية مستمرة للتربة، مما يحول دون التآكل خلال الفترات التي تكون فيها الحقول في مأمن، كما أن أنواع الحيوانات مثل الطين والبيتشي والملابس لا تحمي التربة فحسب، بل تضيف أيضاً المادة العضوية، وتثبيت النيتروجين، وتكبت الأعشاب، وتحسين هيكل التربة، وقد اتسع نطاق استخدام المحاصيل الخفية بسرعة حيث يعترف المزارعون بهذه الفوائد المتعددة.

تدابير الرقابة على التآكل الهيكلي

ومن أجل التآكل الشديد في مناطق التدفق المركز، فإن أكثر الحلول فعالية هي مراقبة السدود أو التراسات، وهذه الهياكل تؤدي إلى انقطاع التدفقات الاندفاعية، والحد من سرعة المياه، وتعزيز الترسبات الرسوبية، وتتحقق السدود، والحواجز الصغيرة التي تُوضع عبر القنوات، وتخلق سلسلة من الخطوات التي تفصل الطاقة والرواسب، وتتحول المنحدرات إلى سلسلة من التآكل أو منابر التخلف.

وبزرع العشب في مناطق تدفق المياه المركزة، يمكن للمزارعين أن يمنعوا كثيرا من تآكل التربة الذي ينتج عن الهروب، حيث يستقر العشب التربة بينما يوفر مخرجاً للتصريف، بينما تتسبب هياكل التحويل في تدفق المياه على طول الطريق المرغوب فيه بعيداً عن المناطق المعرضة لخطر شديد للتحات، وتوفر المجاري المائية المهتربة قنوات مستقرة ومحلية تنقل مياهها بأمان دون أن تسبب التآكل، وتحمي المناطق الضعيفة مع الحفاظ على تصريف المياه اللازمة.

وفي المناطق الساحلية، تشكل مكافحة التحات تحديات فريدة، ففي الماضي، كان حماية الساحل يعني في كثير من الأحيان " إيواء " الساحلي بهياكل مثل الجدران البحرية، والأشجار، والمحاصيل، والليوف، ولكن مع تحسن فهم وظيفة السواحل الطبيعية، هناك قبول متزايد بأن الحلول الهيكلية قد تسبب مشاكل أكبر مما تسببه، مع ارتفاع التكاليف لتركيب وصيانة، وازدياد التآكل في عواصف الشاطئية المتاخمة،

وقد تحولت دول عديدة إلى تقنيات تثبيت الشواطئ غير الهيكلية، حيث تعزز تدابير حماية الهياكل الأساسية القائمة على الطبيعة أو " الخضراء " القدرة الطبيعية للخطوط الساحلية على استيعاب وصرف طاقة العواصف دون التدخل في العمليات الساحلية الطبيعية، وتعالج هذه النهج العمليات الطبيعية بدلا من أن تكافحها، مما يدل في كثير من الأحيان على أن هذه العمليات أكثر استدامة وفعالية من حيث التكلفة على المدى الطويل.

الرصد والتأشيرات

ويتطلب فهم وإدارة التحات قدرات دقيقة للرصد والتنبؤ، وقد اعتمد التقييم التقليدي للتحات على المراقبة البصرية والقياسات البسيطة، ولكن التكنولوجيا الحديثة أحدثت ثورة في قدرتنا على تتبع عمليات التحات، ويتيح الاستشعار عن بعد باستخدام السواتل والطائرات رصدا واسع النطاق للتحات، واكتشاف التغيرات في الغطاء النباتي، والتعرض للتربة، وعلم المورفولوجيا المشهدية بمرور الوقت.

وتتيح تكنولوجيا " ليدار " (Light Detection and Ranging) رسم خرائط دقيقة ثلاثية الأبعاد للتضاريس، مما يتيح للعلماء قياس التآكل والترسب بدقة على نطاق سنتيمتر، كما أن تآكل المنحدر الساحلي الممتد على 2.5 كيلومتراً من خلال الموجات وسقوط الأمطار قد تم استكشافه بثلاث سنوات من الملاحظات الأسبوعية باستخدام الليدار المتحرك بالشاحنات التي حلت التآكل على الشاطئ وتراكم في 43.

وتتراوح نماذج التنبؤ بالتآكل من معادلة تجريبية بسيطة إلى محاكاة حاسوبية معقدة، ولا تزال معادلة الانهيار العالمي المنقّحة للتربة في مجال التحات الزراعية، وتقدير فقدان التربة على أساس اندفاع الأمطار، وتآكل التربة، وطول المنحدرات، والثبات، وإدارة الغطاء، وممارسات الدعم، وتحفيز نماذج أكثر تطوراً على تآكل المياه، وساعدت في نقل الرواسب، وتطورها.

ويدرس علماء الجيولوجيا قصب لتحديد كيف سيتغير المشهد في المستقبل، مع أنماط التحات وسماك الطبقات المختلفة التي تكشف عن المناخ خلال سنوات مختلفة، والنمط العام للتحات والطبقات التي تكشف عن معدل تدفق المياه، وتوفر هذه السجلات الجيولوجية منظورات قيمة طويلة الأجل بشأن معدلات التحات وتطور المنظر الطبيعي، مما يساعد على وضع سياقات جديدة في إطار أطر زمنية أوسع.

مستقبل التآكل في عالم متغير

إنّ التآكل سيستمرّ في تشكيل مشهد الأرض، لكنّ معدلات و أنماط التحات تتغيّر استجابةً للأنشطة البشرية وتغير المناخ، وإن لم يُفعل أيّ شيء لتقليل تآكل التربة، فإنّ أكثر من 90 في المائة من الأرض المزروعة في العالم قد تتدهور في عام 2050، وهذا الإسقاط الرصين يؤكد الحاجة الملحة لتنفيذ تدابير فعالة لمكافحة التحات على الصعيد العالمي.

وسيغير تغير المناخ أنماط التحات من خلال مسارات متعددة: تغيير كثافة الأمطار وتوزيعها، وتغير مناطق النبات، وهز البرموفر، وارتفاع مستويات سطح البحر، وزيادة كثافة العواصف، وقد تشهد بعض المناطق تآكلاً أقل إذا انخفضت معدلات التهطال، ولكن معظم التوقعات تشير إلى زيادة التآكل في غالبية المناطق، ولا سيما في المناطق المدارية ودون المدارية.

وسيحدد التفاعل بين تغير استخدام الأراضي وتغير المناخ مسارات التحات في المستقبل، وسيؤدي استمرار إزالة الغابات والتوسع الزراعي إلى زيادة قابلية التأثر بالتآكل، في حين أن اعتماد ممارسات الحفظ يمكن أن يقلل من التآكل حتى مع ازدياد اندلاع المناخ، وستحدد الخيارات التي تتخذها المجتمعات بشأن إدارة الأراضي في العقود المقبلة إلى حد كبير ما إذا كان التآكل يتسارع بشكل كارثي أو ما زال في حدود يمكن التحكم فيها.

فالتقدم التكنولوجي يوفر الأمل في تحسين إدارة التحات، إذ أن الزراعة الدقيقة باستخدام النظام العالمي لتحديد المواقع، والمجسات، وتحليل البيانات تمكن المزارعين من تطبيق ممارسات الحفظ بالضبط عند الحاجة، كما أن قدرات الاستشعار عن بعد والنموذج تواصل التحسن، وتوفر أدوات أفضل لرصد التحات والتنبؤ بالتغيرات المقبلة، وتكتسب الحلول القائمة على الطبيعة التي تعمل مع العمليات الطبيعية بدلا من أن تُستخدم ضدها الاعتراف بأنها نُهج فعالة ومستدامة لمكافحة التحات.

الاستنتاج: العيش مع التآكل

إن التآكل يمثل عملية أرضية أساسية شكلت مشهد كوكبنا على مر بلايين السنين، وسوف تستمر في ذلك في المستقبل غير المسمى، في حين أن التحات هو التربة الطبيعية والضرورية التي تزرع خصبة، وتكوّن موائل متنوعة، وتحولات المشاهد المدهشة التي تُسببها الأنشطة البشرية، تشكل تهديدات خطيرة للزراعة، والهياكل الأساسية، ونوعية المياه، والنظم الإيكولوجية.

فهم التوزيع الجغرافي للتآكل والأنماط الطبيعية يوفر المعرفة الأساسية لإدارة هذه القوة القوية، أنواع مختلفة من التحات، المياه، الرياح، الجليد، وخصائص الجاذبية، والعمل وفقاً لمبادئ مختلفة، والمناخ، والأطوغرافية، والنباتات، والنوع الصخري يتفاعل لتحديد مكان حدوث التآكل بسرعة، وخلق مختلف المناظر الطبيعية للتحات التي لوحظت على الصعيد العالمي.

وتتطلب إدارة التحات الفعالة العمل مع العمليات الطبيعية بدلا من العمل ضدها، وقد أثبتت ممارسات الحفظ التي تحافظ على الغطاء التربوي، وحفظ الغطاء النباتي، والحد من الاضطرابات، فعاليتها في مكافحة التحات، مع توفير فوائد إضافية لصحة التربة، وجودة المياه، والتنوع البيولوجي، ومع أن تغير المناخ يكثف القوى الثورية في مناطق كثيرة، يصبح تنفيذ هذه الممارسات أمرا ملحا بصورة متزايدة.

العلاقة المستقبلية بين المجتمعات البشرية والتآكل ستتوقف على الخيارات التي يتم اتخاذها اليوم، واستمرار النهج المتبعة في الأعمال التجارية على نحو معتاد سيخاطر بتدهور التربة الكارثي وتغير المشهد، وبدلا من ذلك، فإن اعتماد ممارسات الحفظ على نطاق واسع، مسترشدا بالفهم العلمي لعمليات التحات، يمكن أن يحافظ على المشهدات الإنتاجية مع الحفاظ على عمليات التحات الطبيعية التي تخلق تنوعا ملحوظا في الأرض، يتطلب المسار المستقبل الاعتراف بالتآكل كحاضنة الطبيعية للمناظر الطبيعية،

For more information on erosion and landscape processes, visit the U.S. Geological Survey Land Change Science Program, the USDA Natural Resources Conservation Service, the National Geographic erosion resources, [FLT: Restilation:6]