Deserts as a Pillar of Earth#x2019;s Climate System

وتغطي هذه الأراضي نحو ثلث الأرض (#x2019)؛ وسطح الأرض، رغم أنها كثيرا ما تُفصل من الأراضي التي لا تُهدر حياة، وفي الواقع، فإن هذه المناطق القاحلة هي محركات دينامية تؤدي إلى تنظيم المناخ العالمي، وتدعم التنوع البيولوجي الفريد، وتؤثر على الأنماط الجوية من الصحراء إلى أتاكاما، وتبدو ظروفها القصوى نظاما متداخلا من التبادل الحرجي، ونقل الغبار، وتخزين الكربون الذي لا يبدأ العلماء في دراسته بشكل كامل.

ما الذي يحدد دير؟

إن أكثر تعريف للصحراء قبولا هو منطقة تتلقى أقل من 250 ملم (10 بوصة) من التهطال السنوي، غير أن التهطال وحده لا يستوعب التعقيد، كما أن معدلات التهرب من الأرض، ودرجات الحرارة، ورطوبة التربة تؤدي أيضا أدوارا محددة، كما أن الديساريات ليست ساخنة بشكل موحد: فالصحاري الباردة مثل غوبي في منغوليا تعاني من شتاء متجمد، بينما تبرد الصحراء الساحلية مثل ناميب.

مؤشر القلوية

ويستخدم علماء الأحياء مؤشر الاختلال ] (AI)، الذي يقارن التهاب إلى التهرب المحتمل من الأرض، ويصنف الصحارى، ويدل مؤشر معدل الخصوبة يقل عن 0.05 على وجود صحراء متحركة، بينما تُظهر القيم بين 0.05 و0.20 المناطق القاحلة، وتُظهر صحر الظواهر الهشّية، مثل مناطق التخّرّف في شيلي، على نحو ما لا يُط.

أهم خصائص البيئات الصحراوية

درجة الحرارة القصوى

وتعاني الصحراء من بعض أكثر التحولات في درجة الحرارة على الأرض، حيث تسخن الشمس في الأرض الخالصة بشدة، وغالبا ما تتجاوز 50 درجة مئوية؛ و(C) غبار ×0؛ وF) في صحاري ساخنة، وفي الليل، فإن عدم وجود غطاء سحابي ورطوبة منخفضة يمكن أن يشع الحرارة إلى الفضاء، مما يتسبب في انخفاض درجات الحرارة إلى أدنى من التجميد في بعض المناطق.

Unique Soil Profiles

وتميز التربة المزروعة، التي تسمى aridisols]، بأصناف عضوية منخفضة، ومحتويات معدنية عالية، وغالبا ما تكون طبقة سمنتية من كربونات الكالسيوم معروفة بالخليج، والافتقار إلى الماء يبطئ الطقس الكيميائي، لذا تظل التربة ملوثة ومخدرة، ورغم ظهورها في القضبان، فإن هذه التربة يمكن أن تخزن كميات كبيرة من الكربون المحاصر في كل منهما.

الفائز كعميل دومينيكي مُتسم بالزئبق

وفي غياب النباتات وتواتر سقوط الأمطار، تصبح الرياح هي القوة الرئيسية التي تغذي المناظر الصحراوية، وتهدر عمليات الآيول والرواسب الرواسب، وتخلق سمات مثل الكثبان والفناء والمصفوفات الصحراوية، وتتحول الكثبان الرملية التي تغطي نحو 20 في المائة من المناطق الصحراوية، وتؤثر على المزلاجات الدقيقة المحلية، كما تولد حركة الرمل أيضاً حقول الكهربائية ويمكن أن تؤثر على ظهورها.

The Role of Deserts in Regulating Global Climate

الامتصاص الحراري وجهاز اللبدو

وتظهر المصدات في الغلاف الجوي العالمي (الطاقة الصحراوية) ارتفاعاً في albedo (الإنتقائية) مقارنة بالمحيطات أو الغابات، لا سيما عندما تكون مشمولة بالرمل أو الشقق الملحي المحتوي على اللون الخفي، وهذا يعني أن جزءاً كبيراً من الإشعاع الشمسي الذي يعود إلى الفضاء، مما يساعد على تبريد الكوكب، غير متجانس.

الدغب وتأثيره المناخي

وتشكل الدروع أكبر مصدر طبيعي للتراب المعدني على الكوكب، إذ تبرز الصحراء وحدها 200 طن من الغبار الصحراوي في عام 2013؛ وتعبر منطقة المحيط الأطلسي في معظمها من أجل تخمير غابات الأمازون المطيرة ومنطقة البحر الكاريبي، وتحفز الجسيمات الدافئة المناخية من خلال مسارين رئيسيين هما: تبعثر وتستوعب ضوء الشمس (الآثار المباشرة) وتعمل كساد غبار غير مباشر (أثر غير مباشر).

المساهمة في دورة المياه

وعلى الرغم من جفاف الصحراء، فإنها ليست عناصر سلبية في دورة المياه، حيث أن ارتفاع معدلات التبخر من التربة الصحراوية ومن أجساد المياه (مثل بحر السالتون أو البحر الميت) يسهم في الرطوبة في الغلاف الجوي، ويمكن نقل هذا البخار من المياه إلى النطاقات الجبلية المتاخمة، حيث يتجمع ويسقط كهطول أمطار أو ثلج (الهيمنة الأوقيانوغرافية).

Deserts as Carbon Sinks

وبالإضافة إلى ذلك، يُعتقد أن الصحارى لا تُذكر في دورة الكربون العالمية، غير أن الأدلة المتزايدة تبين أن التربة القاحلة يمكن أن تستوعب وتخزن ثاني أكسيد الكربون، ولا سيما من خلال تكوين كربونات الكالسيوم، وهذه العملية، التي تسمى عزل الكربون ، تحدث عندما تشير تقديرات الكربون ذات الصبغة الكهروكربونية في الغلاف الجوي إلى حدوث تحلل في المياه والتربة.

التنوع البيولوجي في البيئات القصوى

فغنى من أن تكون فارغة، وصحراء تدوم مع الحياة التي تطورت إلى تكيفات ملحوظة، وثراء الأنواع في بعض الصحارى يتنافس مع الغابات المغرية، لا سيما في المناطق التي يوجد فيها تنوع في الفهود المصغرة مثل الفلفل الصخري، والوزنات (أنهار جافة)، والكثبان الرملية، وقد وضعت آلاف الأنواع النباتية، بما في ذلك الكاكاوي، والمرتفعات، وثومات،

Adaptations of Flora

  • Succulence:] Plants like agaves and aloes store water in meaty leaves or stems.
  • Deep root systems:] Mesquite trees can tap groundwater at depths exceeding 50 meters.
  • Drought deciduousness:] Some shrubs shed leaves during dry periods to reduce water loss.
  • CAM photosynthesis:] Many desert plants use crasulacean acid metabolism, opening stomata at night to minimize transpiration.

تكيفات الحيوانات

  • Nocturnality:] Kangaroo rats and desert hedgehogs forage at night to avoid heat.
  • Concentrated urine:] The desert kangaroo rat can survive without drinking water by producing extremely concentrated urine.
  • Burrowing:] Many reptiles and mammals escape surface extremes by living underground.
  • Camouflage:] Sand-colored coats and patterns help predators and prey avoid detection.

وهذه التكييفات ليست مجرد فضول بيولوجي؛ بل إنها توفر الإلهام للتكنولوجيات الحيوية، مثل أجهزة إيواء المياه التي تُصمم بعد قذائف الخنفساء وتصميمات بناء فعالة من حيث الطاقة تستند إلى رطل النمل الأبيض.

Deserts Under Pressure: Human Impacts

التحضر وتغيير استخدام الأراضي

ويقع التحضر السريع في مناطق الصحراء مثل دبي، وفينيكس، ولاس فيغاس، على كاهل موارد المياه المحلية والنظم الإيكولوجية المحلية، كما أن بناء الطرق والمباني ودورات الغولف يشتت موائل وتغيّر الهيدرولوجي السطحي، ويخلّ التلوث الخفيف من سلوك الحيوانات النباتية، بينما يتقلص استخراج المياه الجوفية للزراعة والشرب من طاولات المياه، مما يهدد ربيع الصحراء والآفات.

التصحر: عندما يتسع نطاق الصحراء

(أ) تشير [(FLT:0]Desertification) إلى تدهور النظم الإيكولوجية للأراضي الجافة بسبب تغير المناخ والممارسات البشرية غير المستدامة، مثل التجاوز في الرعي وإزالة الغابات وسوء الري، وهي مشكلة عالمية تؤثر على 250 مليون شخص في المناطق القاحلة وشبه القاحلة، وحيث أن الغطاء النباتي يتراجع، فإن تآكل التربة يؤدي إلى فقدان الخصوبة والإنتاجية، فإن اتفاقية الحد من التصحر تؤدي إلى تفاقم الفقر.

Climate Change Feedbacks

ومن المتوقع أن يوسع الاحترار العالمي مساحة الصحراء الفرعية برقم 3#x2013؛ 6 في المائة بحلول نهاية القرن، وفقاً لنماذج الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ، ويزيد ارتفاع درجات الحرارة من التهرب، مما يمكن أن يزيد من جفاف التربة القاحلة بالفعل، وعلى العكس من ذلك، قد تشهد بعض الصحارى مزيداً من التفشيات، ولكن تساقط الأمطار غير متواتر، مما يؤدي إلى حدوث فيضانات غير مؤكدة تُعيد تشكيل المناظر الطبيعية.

حفظ الصحاري وإدارتها المستدامة

المناطق المحمية

ويشكل إنشاء الحدائق الوطنية، ومواقع اليونسكو في العالم، ومحميات الصحراء خطوة حاسمة في الحفاظ على التنوع البيولوجي وخدمات النظم الإيكولوجية، ومن الأمثلة على ذلك ناميبيا#x2019؛ ومتنزه ناميب - نوكلوفت؛ ومتنزه تراث UA#AA#، ومتنزه عين الوطني، ومحطة موغاف الوطنية للطرق، وهذه المناطق المحمية تشكل معايير لفهم العمليات الطبيعية، وتوفر الموائل للأنواع المعرضة للخطر، وتوفّر فرصاً لاقتصادات الإيكولوجية.

إعادة الأراضي المتدهورة

وتشتمل إعادة تأهيل المناطق المهجورة على تقنيات مثل إعادة الغطاء النباتي ] مع النباتات المحلية المقاومة للجفاف، ]، جمع المحاصيل الزراعية باستخدام أحواض المخروط والسدود المتحققة، ]، مع نهج التناوب التقليدية في مجال زراعة التربة .

البحث والرصد

ومن بين المبادرات الرئيسية التي تم اتخاذها إجراء البحوث العلمية الجارية، ما هو أساسي لفهم النظم الصحراوية واستجاباتها للتغير العالمي، ما يلي: FluxNet شبكة من أبراج التعاون الطبي التي تقيس تبادل الكربون والمياه، والنظم الإيكولوجية الوطنية]، و[تقوية الغبار 2019؛ وEMIT

دراسات الحالة: حالات في عالم متغير

الصحراء ومنطقة الساحل

(أ) إذا كان العمل في منطقة غرين و2019؛ وأكبر صحراء ساخنة على الأرض، حيث يبلغ طولها 9.2 مليون كيلومتر مربع، ويقود التوسع الموسمي والانكماش إلى ظاهرة تعرف باسم " 201C؛ وساهارا مضخة، و201D؛ وتؤثر على توزيع النباتات والحيوانات في جميع أنحاء شمال أفريقيا؛ وشهدت منطقة الساحل، وهي منطقة شبه متجهة إلى جنوب الصحراء، نجاحات في مجال الجفاف الشديد.

The Atacama: Life in Extreme Aridity

إن صحراء أتاكاما في شيلي هي أقل الصحراء غير القطبية على الأرض، حيث تسجل بعض محطات الطقس تهطالاً صفرياً لسنوات، وعلى الرغم من جفافها الشديد، فإنها تستضيف مجموعة من الحياة، من المجتمعات المجهرية في التربة الفائقة الصخور إلى المسامير في الشققق ذات الاملاح العالية، كما أن موقعها المائي يحافظ على الموميضات القديمة.

الاستنتاج: الصحراء التي لا يمكن فصلها

إن التصدّي له أكثر بكثير من المناظر الطبيعية المحظورة؛ فهي عناصر نشطة ومتشابكة من المشهد الصحراوي وصحراء الأرضي وساد 2019؛ ونظام المناخ، ودورها في التعبير عن الإشعاع الشمسي، وتخزين الكربون، وتوليد الغبار الذي يُخصّص المحيطات، واستضافة التنوع البيولوجي المرن، يجعلها قيمة بالنسبة للنظم الإيكولوجية التي تحافظ على الكوكب(ب)(x2019)؛ والصحة، وبما أن تغير المناخ والأنشطة البشرية تضغط على هذه المناطق الهشة، يجب أن ننتقل من تصورنا إلى الأراضي.

Learn more:] Explore the United Nations Convention to Combat Desertification] for insights on global dryland management. Discover NASA Earth Observatory#x2019;s dust research to see how desert dust affects climate6.