Table of Contents

تمثل أطوابع الجبال بعض أكثر المشهدات الدرامية والدينامية للأرض، التي شكلتها قوى جيولوجية قوية على مدى ملايين السنين، وهذه التشكيلات المُبَجِّرة ليست فقط عجائب طبيعية، بل أيضا مناطق ذات زعزعة كبيرة، والعلاقة المعقدة بين النطاقات الجبلية والأحداث الأرضية لها آثار عميقة على المجتمعات المحلية والهياكل الأساسية والنظم الإيكولوجية في جميع أنحاء العالم، وفهم هذه الصلة أمر أساسي لتقييم المخاطر والتأهب للكوارث والتنمية المستدامة في المناطق الجبلية.

ويعرف الانحلال الأرضي بأنه حركة كتلة من الصخور أو الحطام أو الأرض إلى أسفل المنحدر، مما يمثل نوعا من الهدر الجماعي حيث تنتقل التربة والصخور إلى أسفل المنحدر تحت التأثير المباشر للجاذبية، وتحدث هذه الأحداث الجيولوجية في بيئات متنوعة، من النطاقات الجبلية إلى المنحدرات الساحلية وحتى تحت الماء، وتواتر وشدة الانهيالات الأرضية في التضاريس الجبلية يجعلها واحدة من أهم البيئات الطبيعية.

تشكيل راندجز الجبلي وعدم قابليتها للاستمرار

العمليات التكتونية وبناء الجبال

وتتشكل مناطق الجبال عادة من تصادم لوحات التكتونية عند حدود لوحات المخروط، حيث تسحق الصفائح المترابطة وتشكل السواحل الجبلية، وهذه العملية، المعروفة باسم أوجيني، تخلق بعض أكثر التضاريس تعقيداً من الناحية الجيولوجية وغير مستقرة على الأرض، وتخلق البيئات التي تكتونية الديناميكية مشهداً من الجبال المتردية والواسيرة.

وبسبب استمرار حركة الصفائح التكتونية، يُستحث ضغط وضغوط أكبر، مما يجعل المناطق الجبلية عرضة للزلازل المتكررة، ويُعتقد أن الهيمالايا قد شكلت من خلال التصادم بين الصفائح الهندية والأوراسية التي بدأت في حقبة البالوجين كتشكيل جيولوجي شاب نشط بشكل ثابت، وهذا النشاط التكتوني المستمر يخلق ظروفاً تؤدي إلى الاضطرابات في الجبال.

Steep Slopes and Gravitational Forces

وتحدث حركة المنحدرات عندما تتجاوز القوى العاملة في المناطق المتخلفة، ويرجع ذلك أساسا إلى الجاذبية، قوة المواد الأرضية التي تكوّن المنحدرات من المنحدرات، وتصبح المنحدرات من المنحدرات أقل احتكاكا، مما يجعل الانهيالات الأرضية أكثر شيوعا، وتؤدي زاوية المنحدر دورا حاسما في تحديد استقراره وقابلية الفشل.

وقد وصلت هذه الطريقة بعض أضخم المنحدرات الجبلية في العالم بسبب التفاعل بين التضاريس المرتفعة المرتبطة بطبقات التكتونية وتدفقات الأقوياء التي تقطع إلى التلال، وعندما تتجاوز زاوية المنحدر 30 درجة، يزداد تآكل التربة بدرجة كبيرة إلى أن تستقر التلة، وهذا التوازن الدينامي بين الارتفاع والتآكل يؤدي إلى دوامة دائمة من عدم الاستقرار في المناطق الجبلية.

ممزقة ومفقودة

وتخضع الانهيالات الأرضية أساساً للطبيعة المكسورة والمكسورة جداً من الصخور، وتتداخل مجموعات مشتركة بين الأشجار، وتكدس الصدر في الجبال النشطة بشكل مكثف بحيث يتصرف بطريقة ما ككومة رملية، حيث يؤدي إزالة المواد في قاعدة المنحدرات الجبلية إلى انهيارات أرضية، وهذا الضعف الهيكلي هو نتيجة مباشرة للقتال.

وتشكل الركيزة الكبيرة والأرقام العالية للمجموعات المشتركة توقيعات على مراحل متتالية من الارتفاع التكتوني، وشكلت مجموعات مشتركة متقطعة مستحدثة في صخور الأسلاك الرطبة أعشابا تيسر تكرار عدة انهيارات أرضية، وهذه الانقطاعات الجيولوجية توفر مسارات يمكن أن تحدث فيها أوجه الفشل المتفشية، ولا سيما عندما تكون هناك عوامل أخرى من عوامل الانطلاق.

العوامل الجيولوجية المساهمة في الانهيالات الأرضية في راندغ الجبلية

النشاط السيزمي والانهيالات الأرضية المُنتجة

ويمكن أن تؤدي أعمال الزلازل وغيرها من الأنشطة السيزمية إلى حدوث انهيارات أرضية عن طريق تغيير استقرار المنحدرات، ولا يزال فشل المنحدرات بفعل الزلازل مسألة هامة بالنسبة للمهندسين الجيوتكنولوجيين في العديد من المناطق الجبلية والنشاط السيزمي بسبب كثرة حدوث الانهيالات الأرضية من جراء تحركات أرضية ناجمة عن الزلازل، وتتجلى العلاقة بين النشاط السيزمي والانهيالات الأرضية بشكل خاص في أحزمة الجبلية النشطة.

ونتيجة للزلازل، كثيرا ما تحدث الانهيالات الأرضية في منطقة جبل الهيماليان، حيث عانت منطقة الهيمالايا من العديد من الزلازل المميتة، بما في ذلك زلزال شيلونج الذي يبلغ 8.1 في عام 1897، وزلزال كانغرا الذي بلغ 7.8 في عام 2005، وزلزال بيهار - نبيل الذي بلغ 8.2 في عام 1934، وزلزال الأسام الذي بلغ 8.6 في عام 1950، وزلية التي بلغت 7.8 في عام 2015.

وقد تم التذرع بتهز الزلازل للإسهام في فشل منحدر كبير من الصخور، كما تبين أن تسارع الأرض بقوة وطاقتها العالية التردد الناجمة عن ارتفاع حجمها أكثر من 7 زلازل تؤدي إلى حدوث انحطاط أرضي كبير وهزات، وأن الطاقة الميكانيكية التي تُطلق خلال الزلازل يمكن أن تتغلب على القوى المقاومة التي تحافظ عادة على المنحدرات مستقرة، مما يؤدي إلى حدوث إخفاقات كارثية.

المناطق المغلقة والضعف الهيكلي

إن الانهيالات الأرضية شائعة جدا في منطقة الهيمالايا، والمشكلة حادة بوجه خاص على طول مناطق الدافع الرئيسية مثل ثروت الحدود الرئيسية وثروت الوسطى الرئيسية.

وتتم التحركات على طول الطائرات المعطلة، والطائرات المكسورة، والطائرات المرتدة، وتشمل أنواع الفشل فشل الزواج، وفشل المخطط، وهبوط الصخور، والانهيالات الأرضية المعقدة، وهذه الآليات المختلفة للفشل تعكس الجيولوجيا الهيكلية المعقدة للسلاسل الجبلية والمسارات المتعددة المتاحة لعدم الاستقرار المتخلف.

الإرتفاع والشق

وفي داخل الغوغاءات العميقة، يمكن أن تتدفق المياه بسرعة من التربة من قواعد المنحدرات أو أصابع القدم، مما يترك حجراً مكشوفاً وزاوية منحدر متزايدة تحفز الانهيارات الأرضية على تثبيت المنحدرات، ويزيد من احتمال حدوث انهيار أرضي في قاعدة المنحدرات، وتزيل عملية التحات البصلي هذه الدعم من الأجزاء الدنيا من المنحدرات، مما يخلق ظروفاً أكثر عمقاً.

وبلغت معدلات التآكل أكثر من نصف بوصة في السنة على امتداد بعض الأنهار داخل الغوغاء، وتراوحت المساحة المتآكلة في جميع المناطق الساحلية النشطة بين 0.15 و 0.8 بوصة في السنة، وهذه معدلات التآكل، وإن كانت تبدو صغيرة، تمثل إزالة كبيرة للمواد بمرور الوقت، وتزعزع باستمرار من استقرار المنحدرات الجبلية، وتهيئ الظروف المواتية لبدء عمليات التطهير الأرضية.

التأثيرات البيئية والمناخية على الأراضي الجبلية

دور المياه والتهيؤ

ومن المرجح أن المياه هي أكثر الأسباب شيوعاً للانهيالات الأرضية في جميع أنحاء العالم، فالماء عامل هام في عدم الاستقرار المتخلف، وأن سقوط الأمطار المفرط أو الفيضانات أو التغيرات في مستوى المياه الجوفية يمكن أن تسبب الانهيارات الأرضية والفشل في المنحدرات، والآليات التي تزعزع استقرار المياه متعددة ومعقدة.

فالماء يؤدي دوراً لا يتجزأ من الأسباب الكثيرة للانهيالات الأرضية، وهو أكثر الأسباب شيوعاً لآلية إطلاق الانحلال الأرضي، لأن التربة التي تواجه عدم الاستقرار بالفعل يمكن أن تتعرض لخطر الانزلاق عندما تزيد المياه من الضغط على القطب الهيدروكي بينما تزيد من إضعاف التربة في الوقت نفسه، ويمكن أن تؤدي زيادة الضغط على الشجر إلى الحد من التماسك بين جزيئات التربة، مما يزيد من احتمال الفشل.

ويمكن البدء في الانهيالات الأرضية في منحدرات تقع بالفعل على حافة حركة الأمطار، أو بطيخ الثلج، أو التغيرات في مستوى المياه، أو تآكل المجاري، أو التغيرات في المياه الجوفية، أو الزلازل، أو النشاط البركاني، أو أي مزيج من هذه العوامل، وفي المناطق الجبلية، يمكن أن تؤدي أحداث التهطال الشديد خلال مواسم الرياح الموسمية أو الأمطار الطويلة إلى شبع المواد المتخلفة، مما يقلل إلى حد كبير من قوة القشرة، ويحفز على انتشار الأراضي.

Snowmelt and Seasonal Varis

وفي بيئات الجبال المرتفعة الارتفاع، يمثل الانصهار الموسمي للثلوج والجليد مصدرا هاما لتسلل المياه إلى المواد المسطحة، وفي نيسان/أبريل ١٩٨٣، شهدت مدينة تيتل، أوتا، هبوطا أرضيا مدمرة نجمت عن الأمطار الغزيرة والثلج بسرعة ٣٠ مترا.

والانتقال السريع من الظروف المتجمدة إلى الظروف المشبعة خلال فترات ربيع القوس يخلق ظروفا خطرة بوجه خاص في البيئات الجبلية، وقد يؤدي الجمع بين زيادة محتوى المياه، وانخفاض تماسك التربة، وثقل الغطاء الجليدي المتبقي إلى الإطاحة باستقرار المنحدرات الجبلية.

Climate Change and Increasing Landslide Risk

إن الظواهر الناجمة عن تغير المناخ مثل هطول الأمطار الغزيرة والجفاف والتغيرات في الحرارة يمكن أن تسهم في فشل المنحدرات، وتواجه الهيمالايا، المعروفة باسم " القطب الثالث " أزمة متصاعدة بسبب الانهيالات الأرضية التي يتسبب فيها تغير المناخ والنشاط البشري، وتغير المناخ أنماط التهطال، وزيادة تواتر وشدة الأحداث الجوية الشديدة، وتعديل النظام الحراري للبيئات الجبلية.

ويمكن أن يزيد الاحترار العالمي الناجم عن تغير المناخ وغيره من التأثيرات البشرية على البيئة من تواتر الأحداث الطبيعية مثل الطقس المتطرف الذي يؤدي إلى الانهيارات الأرضية، ومع ارتفاع درجات الحرارة، وتدهور الأحواض في المناطق المرتفعة العرض، والتغيرات في ديناميات أكياس الثلج، والتحولات في أنماط التهطال، كلها تسهم في زيادة قابلية الأراضي للتعرض في النطاقات الجبلية في جميع أنحاء العالم.

الغطاء النباتي والثدي

والمنحدرات التي تفقد نباتاتها من الحريق أو الجفاف أكثر عرضة للانهيالات الأرضية، حيث أن الغطاء النباتي يُحوز التربة، وبدون النظم الجذرية للأشجار والأدغال وغيرها من النباتات، من المرجح أن تنزلق الأرض، ويمكن أن يؤدي إزالة الغطاء النباتي إلى عدم الاستقرار ويسهم في تخلف التربة عن طريق الحد من التماسك وزيادة تدفق المياه.

ويمكن أن تؤدي الجذور من الأشجار والنباتات إلى إعاقة التربة إلى المنحدرات، وبالتالي فإن الانهيالات الأرضية من دونها قد تحدث أكثر احتمالاً، ويمكن أن تزيد من قابلية التأثر بالأراضي في المناطق الجبلية، كما أن فقدان الغطاء النباتي من خلال أي آلية - أي حريق أو جفاف أو مرض أو إزالة بشرية - يخفف من قوة تثبيت حرجة على المنحدرات الجبلية.

الأنشطة البشرية وأثرها على تحقيق الاستقرار في الجبال

إزالة الغابات وتغيرات استخدام الأراضي

وكثيرا ما تزداد حدة الانهيالات الأرضية نتيجة للتنمية البشرية مثل التفشي الحضري واستغلال الموارد مثل التعدين وإزالة الغابات، وكثيرا ما يؤدي تدهور الأراضي إلى تحقيق استقرار أقل في التربة من خلال النبات، ويمثل إزالة الغابات أحد الأسباب الرئيسية للانهيارات الأرضية لأن الأشجار والنباتات تبقي على جزيئات التربة متماسكة، وبسبب إزالة الغابات، تفقد المنحدرات الجبلية طبقات الحماية الخاصة بها، مما يسمح بتدفق مياه الأمطار بسرعة غير معوقة على هذه المنحدرات.

ويمكن أن تترتب على إزالة الغابات نتائج مماثلة لفقدان الغطاء النباتي الناجم عن الجفاف، حيث إن إزالة الغطاء الحرجي للزراعة أو حصاد الأخشاب أو التنمية تزيل التعزيز الميكانيكي الذي توفره النظم الجذرية وتزيد من سرعة المياه السطحية، ويسهم كلاهما في عدم الاستقرار في المناطق الجبلية التي تكون فيها المنحدرات الشديدة الاستقرار هامشيا بالفعل، ويمكن لإزالة الغابات أن تخفف من الفشل.

تطوير الهياكل الأساسية والتشييد

إن الانهيالات الأرضية التي يتسبب فيها الإنسان هي عادة نتيجة لبناء الطرق والهياكل دون التدرج الكافي للمنحدرات، والتعديلات غير المخطط لها على نحو سليم لأنماط الصرف، والانهيالات القديمة المثيرة للقلق، ويمكن للأنشطة البشرية مثل الحفر والتشييد والتعدين أو قطع الأشجار أن تغير استقرار المنحدرات وتؤدي إلى عدم الاستقرار والفشل.

وقد زادت الأنشطة البشرية من تفاقم الاستقرار في المنحدرات حيث تُبنى الطرق عبر المنحدرات الشديدة الصخور المزروعة بشدة، وغالبا ما تحدث الانهيالات الأرضية في المناطق الجبلية بينما تقطع الطرق والتشييد، حيث يتعين إزالة عدد كبير من الصخور التي يمكن أن تسبب الانهيالات الأرضية، وعادة ما ينطوي تشييد الطرق في التلال الجبلية على قطع الأشجار، مما يخلق منحدرات اصطناعية قد تكون أكثر حدة وأقل استقرارا من المنحدر الطبيعي.

إن بناء المباني والسدود وغيرها من الهياكل الأساسية في المناطق الجبلية يضيف وزنا إلى المنحدرات، ويغير أنماط الصرف الطبيعي، ويمكن أن يضعف من مستويات الاستقرار في المنحدرات، ويمكن للتنمية البشرية أن تزيد من خطر الانهيالات الأرضية عن طريق تغيير أنماط الصرف وزيادة وزنها إلى المنحدرات، ومن الضروري تصميم الهندسة السليمة وتقييم المواقع للتقليل إلى أدنى حد من هذه الآثار.

التعدين وإخراج الموارد

وتخلق عمليات التعدين في المناطق الجبلية اضطرابات شديدة بوجه خاص من أجل الاستقرار، إذ إن إزالة الأحجام الكبيرة من الصخور والتربة، وخلق مدافن النفايات، وتغيير ظروف المياه الجوفية كلها أمور تسهم في زيادة خطر الانحلال الأرضي، ويمكن أن يتسبب في التآكل بفعل الأعمال التي من صنع الإنسان، مثل بناء العمل وخلق الطرق، كما أن عمليات التعدين في البقع المفتوحة وعمليات المحار تؤدي إلى ظهور منحدرات اصطناعية قد تفتقر إلى الاستقرار الطبيعي.

ويمكن أن تستمر أنشطة التعدين منذ عقود أو قرون، حيث لا تزال الألغام المهجورة والقذائف تشكل مخاطر تداعيات أرضية بعد توقف العمليات بفترة طويلة، ولا بد من استصلاح مواقع التعدين وتثبيتها على نحو سليم للحد من مخاطر التراجع البري في المناطق الجبلية على المدى الطويل.

أنواع الانهيالات الأرضية المشتركة في راندغ

تصنيف حسب نوع الحركة

ويشمل مصطلح " تساقط الأرض " خمسة أساليب لحركة المنحدر: الشلالات، والدموع، والشرائح، والتدفقات، التي تقسم بدرجة أكبر حسب نوع المواد الجيولوجية مثل الصخور أو الحطام أو الأرض، وكل نوع من أنواع الحركة يعكس آليات مختلفة للفشل وظروف المنحدر.

يحدث الصخور عندما تقطع الصخور أو الصخور من المنحدرات من المنحدرات العميقة وتسقط إلى الأرض، بينما يحدث الانزلاق الصخري عندما تهبط مجموعة كبيرة من شرائح الصخور على طول طائرة ضعف مثل الخطأ أو المشترك، وهذه الأنواع من الفشل شائعة بشكل خاص في النطاقات الجبلية حيث تنتشر المنحدرات الشديدة والروكة المعرضة للكسر.

تدفقات الحطام والتدفقات

إن تدفقات الديون، التي يشار إليها عادة بتدفقات الطين أو الانهيالات الطينية، وسقوط الصخور هي أمثلة على أنواع من الأراضي المشتركة، ويحدث تدفق الحطام عندما يكون حجم كبير من التربة والصخور وتدفق المياه منخفضا، عادة في قناة، بينما يكون تدفق الطين مماثلا، ولكن المواد في معظمها تربة وماء مرقبة.

إن تدفقات الحطام والطين هي مزيج من المياه السريعة الحركة وحجم كبير من الرواسب والحطام الذي يتدفق إلى منحدر بقوة هائلة، وهي شبيهة بالفيضانات الخفيفة ويمكن أن تحدث فجأة دون وقت كاف للتحذير، وهذه الأحداث السريعة الأثر هي من أخطر أنواع الانهيالات الأرضية، التي يمكن أن تقطع مسافات طويلة من مناطقها المصدرية وتتسبب في أضرار كارثية في قاعات الوديان.

الوصلات التناوبية والترجمة

وتصنف الجسور بشكل فرعي على شكل منطقة السطح أو الماشية التي تحدث فيها الحركة، مع طائرات قد تكون موازية بشكل عام للسطح المسماة شرائح العوالق أو شرائح التناوب على شكل ملعقة، ويحدث الكم من التربة أو الصخور عندما تتحرك على طول سطح مغطى، مما يترك ندبة على المنحدر.

وفي حالة حدوث هبوط أرضي على سطح خطيئة أو طائرة مشتركة أو متنقلة، يقال إنه ترجم أو مخطط، ويتسبب في كثير من الأحيان في أضرار جسيمة، يمكن أن تؤدي الانهيارات الأرضية للترجمة إلى سرعة نقل المواد إلى أسفل المنحدر، كما أن التمييز بين الشرائح التناوبية والترجمة أمر هام لفهم آليات الفشل وتصميم تدابير التخفيف الملائمة.

بطيئة الحركة

ويحدث تدفق الأرض عندما تهبط التربة المشبعة بالفلور في تدفق بطيء ومرئي، بينما يتحول الزاحف ببطء واستمرار حركة التربة أو هبوط الصخور، ويعود ذلك عادة إلى التوسع في المواد وانكماشها بسبب التغيرات الموسمية في درجة الحرارة والرطوبة، وتبطئ تشوهات المنحدرات، وتوزعها الحركات التي يمكن أن تؤثر على المنحدرات الجبلية أو أجزاء منها.

وفي حين أن الانهيالات الأرضية البطيئة الحركة قد لا تشكل تهديدا مباشرا للحياة التي تحدثها الإخفاقات السريعة، فإنها يمكن أن تسبب أضرارا تراكمية كبيرة للبنية التحتية بمرور الوقت، وبعض الانهيالات الأرضية تتحرك على بعد عدة أمتار في الثانية، بينما تزحف بعضها الآخر في سنتيمتر أو عامين، ويمكن أن يوفر رصد الانهيالات الأرضية البطيئة الحركة واكتشافها في وقت مبكر فرصا للتدخل قبل حدوث الفشل الكارث.

تقييم المخاطر ورسم خرائط المخاطر في المناطق الجبلية

تحديد المناطق ذات المدار المرتفع

وتشمل المناطق التابعة للولايات المتحدة المعرضة بصفة خاصة للانهيالات الأرضية الساحل الغربي، وجبال الروك في كولورادو ووايومنغ، ومزلاج وادي ميسيسيبي، وجبال آبالاشيان، والخطوط الساحلية والبيض في البحيرات الكبرى، وهناك مشاريع ميدانية جارية في عدة مناطق من مناطق الولايات المتحدة، بما فيها أجزاء من النطاقات الساحلية في المحيط الهادئ، والروكي.

وفي الهند، تشكل أكثر منطقتي هيمالايا والغاتس الغربية عرضة للإصابة بالهمالايا، حيث تكون الجبال التي تعمل بشكل جيولوجي، والتي تكتنفها المنحدرات ذات المنحدرات الشديدة الوطأة، بينما تعاني الغات الغربية من سقوط الأمطار الموسمية العالية جدا خلال الموسم المكون، الذي يرتفع من المنحدرات الإقليمية ويسبب تدفقات من الحطام والمنزلقات.

أساليب التحقيق الجيولوجي والجيولوجي

ومن أجل تقييم إمكانية حدوث حالة من عدم الاستقرار في المنحدرات الأرضية، يستخدم الجيولوجيون والمهندسون مجموعة متنوعة من التقنيات، منها رسم الخرائط الميدانية والمراقبة، وإجراء الدراسات الاستقصائية الجيوفيزيائية، والحفر وأخذ العينات، وإجراء اختبارات في الموقع مثل اختبار التخزين الموحد واختبار التغلغل، ووضع النماذج المحاكاة على الحاسوب، يمكن أيضا استخدامه للتنبؤ بسلوك المنحدرات وآليات الفشل المحتملة في ظروف مختلفة.

ويوفر علماء الجيولوجيين الذين تستخدمهم الدراسات الاستقصائية الجيولوجية الحكومية والمسح الجيولوجي الأمريكي خدمة هائلة من خلال وضع خرائط استقرار جيولوجية و المنحدرات تستند إلى معرفة التربة وتكوينات الصخور، واستخدام أساليب الاستشعار عن بعد مثل التصوير بالسواتل والصور العالية العرض، والدراسة الميدانية للمناطق المشتبه فيها، وتبين هذه الخرائط المناطق الملوَّنة باللون من الانهيالات الجبلية النشطة والتي يحتمل أن تكون نشطة، وهذه الموارد قيمة بالنسبة للمهندسين، والمطورين.

نظم الرصد والإنذار المبكر

وتستخدم نظم الرصد الحديثة للأراضي مجموعة من التكنولوجيات لكشف حركات السلائف وتقديم إنذار مبكر بالفشل الوشيك، وتشمل هذه الأدوات أدوات أرضية مثل أجهزة التكليس، والمطفرات، وأجهزة الفطائر التي تقيس تشوه المنحدرات وظروف المياه الجوفية، فضلا عن تقنيات الاستشعار عن بعد باستخدام أجهزة الأشعة المتقطعة بواسطة السواتل والتصوير الجوي.

وتحتفظ الوكالة بمراكز رصد الانزلاق الأرضي بعد إطلاق النار لتتبع الظروف الهيدرولوجية في التلال في السنوات التي تلت إطلاق النار، ويمكن أن توفر نظم الرصد في الوقت الحقيقي وقتاً حاسماً للإنذار بالإجلاء والاستجابة في حالات الطوارئ، ولا سيما في المناطق التي تشكل فيها الانهيالات الأرضية السريعة خطراً كبيراً على المناطق المأهولة بالسكان.

استراتيجيات الوقاية والتخفيف

الحلول الهندسية لتحقيق الاستقرار في المنحدرات

وهناك مجموعة واسعة من التقنيات الهندسية متاحة لتحقيق الاستقرار في المناطق الجبلية والحد من خطر الانزلاق الأرضي في المناطق الجبلية، ويمكن تصنيف هذه الحلول على نطاق واسع في أساليب تزيد من مقاومة القوى، أو تحد من القوى المحركة، أو كليهما، ويتوقف اختيار تدابير تحقيق الاستقرار المناسبة على الظروف المحددة للمواقع، وآلية الفشل، والقيود الاقتصادية.

وتوفر الهياكل المحتفظ بها مثل جدران الجاذبية، والجدران الخرسانية المعززة، وجدران مسابير التربة، الدعم الخارجي للمنحدرات، مما يزيد من مقاومة الفشل، وهذه الهياكل فعالة بشكل خاص لتحقيق الاستقرار في قطع الطرق وحماية الهياكل الأساسية في المناطق الجبلية، ونظم الصرف، بما في ذلك المجاري السطحية، وتصريف المياه الجوفية، والتصريف الأفقي، والحد من ضغط المياه المستنقعة، وإزالة المياه من المواد المتخلفة، ومعالجة أحد أكثر العوامل شيوعاًاًاًاً.

كما أن تقنيات تعزيز التربة، مثل تركيب الصخور، أو مسافر التربة، أو التعزيزات الجيو اصطناعية، تحسن القوة الداخلية للمواد المتخلفة، وكثيرا ما تستخدم هذه الأساليب بالاقتران مع تدابير أخرى لتحقيق الاستقرار لتوفير حماية شاملة للمنحدرات، ويمكن أن يؤدي تعديل الهندسة المسطحة، بما في ذلك الحد من الزوايا المنحدرة عن طريق التدرج أو إزالة المواد غير المستقرة من صانع المنحدرة، إلى خفض القوى المحركة وتحسين الاستقرار عموما.

إدارة الهندسة الحيوية والنباتات

وتوفر نُهج الهندسة الأحيائية التي تستخدم النباتات لتحقيق الاستقرار المائي بدائل مستدامة وسليمة بيئياً أو مكملة للحلول الهندسية التقليدية، وتوفر النظم الجذرية للأشجار والأشباح والأعشاب تعزيزاً آلياً للتربة، بينما يقلل الغطاء النباتي من تآكل السطح ومن شدة الأمطار قبل أن يتمكن من التسلل إلى المواد المتخلفة.

ويمكن أن يؤدي إعادة الغطاء النباتي الاستراتيجي للمنحدرات المزروعة أو المحترقة إلى تحسين الاستقرار في الأجل الطويل إلى حد كبير، حيث إن الأنواع النباتية الأصلية المكيفة مع الظروف المحلية هي في العادة أكثر فعالية، لأنها مناسبة تماما لأوضاع المناخ والتربة في المنطقة، واختيار الأنواع الصالحة للزراعة، بالنظر إلى عوامل مثل العمق الجذري، ومعدل النمو، ومتطلبات المياه، أمر أساسي لمشاريع الهندسة الأحيائية الناجحة.

ويمكن أن يوفر الجمع بين النباتات والعناصر الهيكلية، مثل المخاطر الحية، أو الطبقة الفرشية، أو النظم الجيولوجية النباتية، الدعم الهيكلي الفوري، والتعزيز البيولوجي الطويل الأجل، وهذه النُهج الهجينة مناسبة بشكل خاص للبيئات الجبلية التي قد تحد من إمكانية الوصول إليها ومن قيود البناء من إمكانية إيجاد حلول هيكلية صرفة.

تخطيط استخدام الأراضي وتزويرها

وتُحدث الانهيالات الأرضية في ظروف جيولوجية محددة يمكن عادة اكتشافها، كما أن تقييمات المواقع التي يقوم بها أخصائيون جيولوجيون مؤهلون مهمة لتخطيط استخدام الأراضي وتصميمها الهندسي، حيث أن معظم مأساة ونفقات الانهيالات الأرضية يمكن منعها، ويمكن تجنب أو تخفيف العديد من الانهيالات الأرضية التي يتسبب فيها الإنسان.

ويتطلب التخطيط الفعال لاستخدام الأراضي في المناطق الجبلية إدماج المعلومات المتعلقة بالمخاطر الناجمة عن الانزلاق الأرضي في القرارات الإنمائية، ويمكن أن تقيد أنظمة التزود بالزراعة أو تحظر التنمية في المناطق الشديدة الخطورة، بينما يمكن أن تُسند رموز البناء معايير تصميم مناسبة وممارسات بناء من أجل التنمية التي تحدث في المناطق المعرضة للأراضي، وتوفر متطلبات الانتكاس من المنحدرات الشديدة، والمناطق غير المستقرة، والانهيارات الأرضية النشطة عوازل تقلل المخاطر التي تتعرض لها الهياكل والشاغل.

وتشكل رسم خرائط شاملة للمخاطر والإفصاح العلني عن مخاطر الانهيار الأرضي عناصر أساسية في التخطيط الفعال لاستخدام الأراضي، إذ يحتاج مشترو الممتلكات ومطوروها إلى الحصول على معلومات دقيقة عن مخاطر الانحلال البري لاتخاذ قرارات مستنيرة، وتحتاج ولايات قضائية كثيرة الآن إلى إجراء تحقيقات جيولوجية تقنية وتقييمات للمخاطر الناجمة عن الانهيار الأرضي كجزء من عملية الموافقة على التنمية في المناطق الجبلية.

التأهب والاستجابة لحالات الطوارئ

وحتى مع أفضل جهود الوقاية والتخفيف، ستستمر الانهيالات الأرضية في المناطق الجبلية، كما أن القدرات الفعالة للتأهب والاستجابة لحالات الطوارئ ضرورية للتقليل إلى أدنى حد من الإصابات والأضرار عند حدوث الانهيالات الأرضية، ويشمل ذلك وضع خطط للإجلاء، وإنشاء نظم للإنذار المبكر، وتدريب المستجيبين لحالات الطوارئ، وتثقيف الجمهور بشأن مخاطر الزلزال الأرضية وإجراءات الحماية المناسبة.

ويمكن أن تكون برامج الحد من مخاطر الكوارث التي تقوم على المجتمعات المحلية والتي تشرك السكان المحليين في تحديد المخاطر ورصدها وتخطيط الاستجابة فعالة بشكل خاص في المناطق الجبلية النائية التي قد تكون فيها خدمات الطوارئ المهنية محدودة، ويمكن للمعرفة التقليدية بأنماط الانحلال الأرضية المحلية وعلامات الإنذار أن تكمل الرصد والتقييم العلميين.

ويجب أن تعالج الاستجابة بعد الكوارث الاحتياجات الفورية للإنقاذ والإنعاش وإعادة الإعمار وإعادة التأهيل على المدى الطويل، ويستجيب علماء النظام العالمي للإحصاء للأحداث الرئيسية التي تنزلق الأراضي، بما في ذلك بعض تلك الأحداث التي تؤدي إلى وقوع كوارث معلنة اتحاديا، ويعد التقييم السريع للآثار المترتبة على الانحلال الأرضي والمخاطر المستمرة أمرا بالغ الأهمية لتوجيه عمليات الاستجابة في حالات الطوارئ وكفالة سلامة المستجيبين والسكان المتضررين.

دراسات الحالة: الأحداث الرئيسية في راند غرس الجبال

جبل سانت هيلينز، الولايات المتحدة (1980)

وحدث أكبر هبوط أرضي في التاريخ المسجل بعد انفجار جبل سانت هيلينز في ولاية واشنطن الأمريكية في عام 1980، مما أدى إلى تدفق الرماد والصخر والتربة والنباتات والمياه، حيث بلغ حجمها نحو 2.9 كيلومترا مكعبا، ويشمل مساحة قدرها 62 كيلومترا مربعا، ووصل هذا الهبوط إلى 112 كيلومترا إلى 240 كيلومترا في الساعة، وبلغ متوسط عمقه 46 كيلومترا.

لقد فجر جبل سانت هيلينز أرضي بزلزال ضخام 5.1 زعزعزع استقرار البركان الشمالي الذي كان يتدفق من الخارج بسبب تدخل مغناطيسي، وتبعه انفجار نصفي كارثي وتدفقات مبتذلة، وصور هذا الحدث بشكل كبير إمكانية حدوث نشاط بركاني لشن انهيارات هائلة في البيئة الجبلية.

تسانغو غورج، تبيت

لقد خلقت مسدودة ضخمة في أوائل عام 2000 سدا ضخما على امتداد بو تسانغو، وفشل السد بشكل كارثي في حزيران/يونيه من ذلك العام، وتسببت في فيضان نجم عنه عدد من القتلى وضرر كبير في الممتلكات في أسفل النهر، وقد أظهر هذا الحدث في أحد أعمق المارق العالمية التفاعل المستمر بين رفع التكتونيكات، وتآكل الأنهار، والنشاط التضاري في خلق الطوب.

ويوضح هذا الحدث العمليات التي تجري في منطقة جبلية مشرقة، ولكن العمليات تحدث على نطاق زمني أسرع في منطقة تسانغوبو غورج، مما يحدث في مناطق جبلية حادة أخرى من العالم، ويمكن التحقق من ذلك بسهولة أكبر، كما أن تسانغوغورغ يعمل كمختبر طبيعي لدراسة العلاقات بين التكتونيكات والتحات والتهدر الجماعي في البيئات الجبلية.

Hurricane Helene Landslides (2024)

وفي أيلول/سبتمبر 2024، أدى إعصار هيلين إلى سقوط الفيضانات المدمرة الواسعة الانتشار، وإلى فيضانها، وإلى فيضانها المدمر، وإلى حدوث نشاط واسع النطاق في الأراضي، وأبرز هذا الحدث مؤخراً ضعف المناطق الجبلية إزاء الأحداث الجوية البالغة الشدة، واحتمالات تغير المناخ من أجل زيادة تواتر وشدة الانهيالات الأرضية الممزقة بسبب الأمطار.

وقد أثرت الانهيالات الأرضية في إعصار هيلين على ولايات متعددة في جبال آبالاشيين، مما تسبب في أضرار كبيرة للمجتمعات المحلية والهياكل الأساسية والموارد الطبيعية، وأبرزت هذه المناسبة أهمية تحسين التنبؤ ونظم الإنذار المبكر والتخطيط لاستخدام الأراضي في الحد من مخاطر الانهيار في المناطق الجبلية المعرضة لمناسبات التهطال القصوى.

الآثار الاقتصادية والاجتماعية لانهيالات الجبال

التكاليف المباشرة والأضرار

تحدث الانهيالات الأرضية في جميع الولايات الخمسين وأقاليم الولايات المتحدة، وتتسبب في أضرار بلغت قيمتها ١-٢ بليون دولار، وفي أكثر من ٢٥ وفاة في المتوسط كل سنة، ويقدر أن الأضرار السنوية في كولورادو تتجاوز ٣ ملايين دولار للمباني وحدها، وهذه الأرقام تمثل تكاليف مباشرة وقابلة للقياس ولا تستوعب الأثر الاقتصادي الكامل للأحداث التي تنزلق في الأراضي.

ويقتل آلاف الأشخاص كل عام بسبب الانهيالات الأرضية، ويدمر العديد من المنازل، بل إن الأسر التي تفلت من الانهيالات الأرضية يمكن أن تجد منازلها وسبل عيشها مدفونة بمترات من الأنقاض، ويمتد مجموع الخسائر البشرية في الأراضي إلى ما يتجاوز الخسائر المباشرة، بحيث تشمل التشرد، وفقدان سبل كسب الرزق، والصدمات النفسية الطويلة الأجل التي تصيب المجتمعات المتضررة.

اختلال الهياكل الأساسية

وتهدد الانهيارات الأرضية وفشل المنحدرات المباني والطرق والجسور والسدود والأنابيب والحياة البشرية والبيئية، وتتأثر ممرات النقل الجبلية بشكل خاص بالتعطل في الأراضي، حيث أن الطرق والسكك الحديدية كثيرا ما تجتاز تضاريسا مائية ذات طرق بديلة محدودة، ويمكن أن يقطع خط أرضي واحد وصلات النقل الحرجة، ويعزل المجتمعات المحلية، ويعطل الاقتصادات الإقليمية.

كما أن البنية التحتية للمرافق، بما في ذلك خطوط الكهرباء، ونظم الإمداد بالمياه، وشبكات الاتصالات، معرضة أيضاً للضرر الناجم عن الانهيار الأرضي، ويمكن أن تمتد الآثار الكاذبة لفشل الهياكل الأساسية إلى ما يتجاوز المنطقة الساحلية المباشرة، مما يؤثر على الخدمات والنشاط الاقتصادي في جميع المناطق، ويمكن أن تكون تكاليف الإصلاح والتعمير كبيرة، وفي بعض الحالات قد يكون من الضروري الانتقال الدائم للهياكل الأساسية.

الآثار البيئية الطويلة الأجل

ويمكن أن يكون للإنهيارات الأرضية في المناطق الجبلية آثار بيئية كبيرة وطويلة الأمد، ويمكن أن تغير الانهيالات الأرضية الكبيرة أنماط الصرف، وأن تخلق سداً أرضياً تزرع البحيرات، وتعدل قنوات المجاري ومورفيولوجيا الوادي، ويمكن أن تؤثر هذه التغييرات على النظم الإيكولوجية المائية، ونوعية المياه، ومخاطر الفيضانات في المجرى المائي لسنوات أو عقود بعد الحدث الأولي.

ويمكن أن يؤثر الترسبات التي تُعبأ من الانهيالات الأرضية على نظم الإمداد بالمياه، والمرافق الكهرمائية، والموائل المائية، ويمكن أن يؤدي إزالة الغطاء النباتي والتربة أثناء الانهيالات الأرضية إلى تدهور طويل الأجل في استقرار المنحدرات وزيادة معدلات التحات، ويمكن أن يستغرق استرداد النظم الإيكولوجية الجبلية بعد الانهيارات الأرضية الرئيسية عقودا أو قرونا، ولا سيما في بيئات العرض المرتفعة القاسية التي يبطئ فيها نمو النباتات.

التحديات المستقبلية والتوجيهات البحثية

Climate Change Adaptation

ومع استمرار تغير المناخ في تغيير أنماط التهطال، ونظم الحرارة، وتواتر الطقس المتطرف في المناطق الجبلية، سيكون من الضروري تكييف استراتيجيات إدارة المخاطر في المناطق الساحلية، ويشمل ذلك تحديث تقييمات المخاطر بحيث تُحسب لظروف المناخ المتغيرة، وتحسين نظم التنبؤ والإنذار المبكر، ووضع تصميمات أكثر مرونة للهياكل الأساسية يمكن أن تتواكب مع زيادة النشاط في الأراضي.

ومن الضروري إجراء بحوث لتحسين فهم كيفية تأثير تغير المناخ على تردد الأراضي وحجمها وتوزيعها المكاني في مختلف المناطق الجبلية، وستسترشد هذه المعارف بتخطيط التكيف وتساعد على إعطاء الأولوية للموارد اللازمة لجهود الحد من المخاطر، ويمثل إدماج التوقعات المناخية في نماذج المخاطر الأرضية حدوداً هامة في علوم الأراضي.

تحسين الإدمان والتنبؤ

وعلى الرغم من التقدم الكبير المحرز في فهم عمليات الانهيار الأرضي، فإن التنبؤ بتوقيت أحداث محددة من حيث الأراضي وموقعها وحجمها لا يزال أمرا صعبا، إذ أن مواصلة البحث في آليات إطلاق الأراضي، وعمليات الفشل، ومؤشرات السليفة، أمر ضروري لتحسين قدرات التنبؤات، كما أن التقدم المحرز في مجال رصد التكنولوجيا، بما في ذلك الاستشعار عن بعد بواسطة السواتل، والمركبات الجوية غير المأهولة، وشبكات الاستشعار الموزعة، يتيح فرصا جديدة للكشف عن عدم الاستقرار المتخلف.

وتبشر نُهج التعلم في مجال الآلات والاستخبارات الاصطناعية بتحليل مجموعات بيانات كبيرة وتحديد الأنماط التي قد تحسن التنبؤ بالهبوط الأرضي، غير أن التعقيد المتأصل والطبيعة المحددة للمواقع في عمليات الانحلال البري يعني أن التنبؤ المثالي لا يمكن تحقيقه، وأن النُهج التساهلية التي تقيّم عدم اليقين وتوفر معلومات قائمة على المخاطر من أجل صنع القرار تزداد أهمية.

التنمية المستدامة للجبال

ويتطلب تحقيق التوازن بين الاحتياجات الإنمائية وإدارة المخاطر في المناطق الجبلية اتباع نهج متكاملة تراعي المخاطر الجيولوجية إلى جانب العوامل الاقتصادية والاجتماعية والبيئية، ويجب أن تدمج التنمية المستدامة للجبال تقييم مخاطر الانحلال الأرضي في عمليات التخطيط من المراحل الأولى، بدلا من اعتبار التخفيف من المخاطر بمثابة دراسة لاحقة.

وتوفر الحلول القائمة على الطبيعة التي تعمل مع العمليات الطبيعية بدلا من معالجتها نُهجا واعدة للحد من مخاطر الانحطاط الأرضي، مع توفير المنافع المشتركة للنظم الإيكولوجية والمجتمعات المحلية، وتشمل هذه الحلول إدارة مستجمعات المياه، وحفظ الغابات، وبرامج ترميم النظم الإيكولوجية التي تعزز الاستقرار المتخلف، مع دعم التنوع البيولوجي وخدمات النظم الإيكولوجية.

ومن الضروري بناء القدرة المحلية على إدارة مخاطر الزلزال، لا سيما في البلدان النامية التي تعاني من ضعف سكان الجبال، للحد من الخسائر الناجمة عن الكوارث، ويشمل ذلك تدريب المهنيين المحليين، ودعم نظم الرصد والإنذار المبكر القائمة على المجتمع المحلي، وضمان إتاحة المعلومات المتعلقة بالمخاطر الناجمة عن الانزلاق الأرضي وجعلها قابلة للتنفيذ بالنسبة لصانعي القرار على جميع المستويات.

خاتمة

إن العلاقة بين النطاقات الجبلية والأحداث الأرضية أساسية لفهم الطبيعة الدينامية لسطح الأرض والمخاطر التي تؤثر على المجتمعات الجبلية في جميع أنحاء العالم، وتتشكل مناطق الجبال من قوى تكتونية قوية، هي في جوهرها بيئات غير مستقرة حيث تسهم المنحدرات الشديدة، وكسرت الصخرة، والعمليات الجيولوجية النشطة في تهيئة الظروف المؤدية إلى الانهيالات الأرضية.

وتتطلب الإدارة الفعالة لمخاطر الانحلال البري في المناطق الجبلية نهجا شاملا يدمج التفاهم العلمي، والحلول الهندسية، وتخطيط استخدام الأراضي، وإشراك المجتمعات المحلية، وفي حين أن القضاء التام على مخاطر الانحلال البري ليس ممكنا ولا عمليا، فإن التخفيضات الكبيرة في الخسائر البشرية والاقتصادية يمكن أن تتحقق من خلال تدابير الوقاية والتخفيف والتأهب الملائمة، وبما أن تغير المناخ والضغوط الإنمائية لا تزال تؤثر على المناطق الجبلية، فإن أهمية فهم وإدارة العلاقة بين النطاقات الجبلية والأحداث الأرضية لن تزيد إلا.

إن مواصلة البحث وتحسين قدرات الرصد والتنبؤ وتعزيز التعاون الدولي في مجال تبادل المعارف وأفضل الممارسات أمور أساسية لبناء مجتمعات جبلية أكثر مرونة، ومن خلال الاعتراف بالصلة الجوهرية بين عمليات تكوين الجبال والمخاطر التي تنزلق من الأراضي، ومن خلال تنفيذ استراتيجيات للحد من المخاطر القائمة على الأدلة، يمكننا العمل نحو مستقبل يمكن فيه لسكان الجبال أن يزدهروا بينما يتعايشون مع العمليات الجيولوجية الدينامية التي تشكل هذه المناظر الرائعة.

For more information on landslide hazards and risk management, visit the U.S. Geological Survey Landslide Hazards Program and the ] United Nations Office for Disaster Risk Reduction.