How Topography Shapes Agriculture and Human Settlement

إن ترتيب التضاريس الطبيعية والاصطناعية في منطقة ما هو أحد أهم العوامل الأساسية، وإن كان كثيرا ما يكون غير متحقق، القوى التي تملي الأماكن التي يعيش فيها الناس وكيفية إنتاجهم للأغذية، ويقرر شكل الأرض الحصول على ضوء الشمس والمياه والتربة الخصبة، ويؤثر على المناخ على نطاق محلي )محلول الوصل( ويحكم تكلفة وجدوى بناء الهياكل الأساسية مثل الطرق وقرون الري،

وتبحث هذه المادة السمات الطبوغرافية الرئيسية التي تؤثر على أنماط التنمية الزراعية والمستوطنات، ونتجاوز الوصفات البسيطة لاستكشاف الآليات التي تتيح من خلالها زيادة فرص الارتقاء، والمنحدر، والإغاثة، وتصريف المياه أو فرض قيود، كما ندرس كيف يمكن للإبداع البشري - من خلال الترسب، ونظم الصرف، والاختيار الاستراتيجي للمواقع - أن يخفف من بعض هذه القيود، وفهم هذه المبادئ أساسي لذوي الازراعات الزراعية، والمطورين الريفيين للإنتاجية، وواضعي السياسات البيئية.

الارتفاع والمنحدر

فالارتفاع والبلوغ هما في كثير من الأحيان أول خصائص طبوغرافية يتم تحليلها عند تقييم مدى ملاءمة الأراضي للزراعة، ويشير الارتفاع إلى ارتفاع نقطة أعلى من مستوى سطح البحر، في حين أن المنحدر يقيس شدة سطح الأرض، ويؤثر العاملان تأثيراً قوياً على درجة الحرارة، والهيمنة، وعمق التربة، وخطر التآكل.

Elevation Effects on Climate and Crop Suitability

ومع ارتفاع درجة الحرارة، تتناقص درجة حرارة الهواء عادة بمعدل 6.5 درجة مئوية لكل 000 1 متر (معدل الانهيار البيئي) وهذا التأثير في التبريد يقلل من طول الموسم المتنامي ويحد من أنواع المحاصيل التي يمكن زراعةها، وفي المرتفعات الاستوائية، مثل بطاطس الأنديز أو المرتفعات الإثيوبية، يؤدي الارتفاع إلى مناطق زراعية متميزة: تنمو فيها الأراضي المنخفضة الموز والسكر،

كما أن ارتفاع معدلات سقوط الأمطار يؤثر على أنماط هطول الأمطار، حيث يحدث ارتفاع في الهواء الرطب فوق الجبال، والتبريد والتثبيت من أجل تحقيق التهطال على الجانب المائي، ويحصل الجانب اليسر (الظلال المائية) على سقوط أقل بكثير، مما يخلق تناقضات صارخة في الإمكانات الزراعية في مسافات قصيرة، وفي مناطق مثل الهمالايا وسيرا نيفادا، فإن هذه الظاهرة تُمل على ما إذا كانت أرضاً أو جافةً.

Slope Steepness and Erosion Hazard

ومن المطلق أن المنحدر هو أهم عامل في حفظ التربة والزراعة المكننة، فالمنحدرات النبيلة (0 إلى 5 في المائة) هي مثالية للمحاصيل الصفية، وتسمح باستخدام الآلات الثقيلة دون فقدان مفرط في التربة، وتحتاج المنحدرات الحديثة (5-15 في المائة) إلى مواهب أو زراعة نباتات أو ترقات للحد من المياه المهددة والتآكل.

وتصبح الانهيالات الأرضية خطراً كبيراً على المنحدرات التي تتجاوز 30 في المائة، ولا سيما في المناطق التي تساقط فيها الأمطار الغزيرة أو النشاط السيزمي، وتُعتبر المستوطنات على هذه المنحدرات خطرة وتتطلب في كثير من الأحيان هياكل استبقاء باهظة الثمن، وتُعرض ]USGS Landslide Hazards Program خرائط مفصلة لمخاطر عدم الاستقرار المتخلفة على الصعيد العالمي.

Aspect: The Direction a Slope Faces

التعرض الشمسي والميكروسليمات

إن الاتجاه الذي يتجه نحو المنحدر إلى جانبه يحرك آثار الارتفاع وال المنحدر من خلال التأثير على كمية الإشعاع الشمسي المتلقاة، وفي نصف الكرة الشمالي، فإن المنحدرات من جنوب الكرة الأرضية تتلقى مزيدا من الضوء الشمسي المباشر، وتزداد حرارة وتجفيفها في ارتفاع معين، وتصبح المنحدرات من منحدرات الشمال أكثر برودة، والثروة، وتترك آثارا أطول على الغطاء الجليدي.

كما أن المشاهد تؤثر على المخاطرة الشديدة، إذ أن تصريف الهواء البارد يسبب التجمد في قاعات الوديان وفي المنحدرات من المنحدرات الشمالية، ويستخدم المزارعون من الأوردة في مناطق مثل وادي كاليفورنيا المركزي ومنطقة البحيرات الزنجبيل في نيويورك المعارف الجانبية في الموقع المزروعة بمحاصيل حساسة مثل الخزف وقطع النبيذ بعيدا عن الجيوب الباردة.

الإغاثة والألغام الأرضية

وتصف الإغاثة التباين العام في الارتفاع في المشهد الطبيعي - الفرق بين أعلى وأدنى النقاط، وتطرح المناظر المعالمية العالية (الجبلات، والوادي العميقة) تحديات أمام الزراعة والنقل، ولكنها كثيرا ما تأوي مهابط صغيرة فريدة من نوعها والتنوع البيولوجي الغني، وتهيئ عموماً مشهداً متدنياً (الجرائم، والهواة) ظروفاً أكثر اتساقاً تيسر الزراعة الميسرة على نطاق واسع.

البلاستيك: بريدباسكيتس من العالم

إن السهول الغرينية والسهول الساحلية والأراضي المنخفضة الداخلية هي في معظم الناتج الزراعي في العالم، حيث أن التضاريس الشقية أو غير الموزعة بشكل لطيف يتيح كفاءة الري، والصرف، واستخدام الآلات الكبيرة، وغالبا ما تكون التربة على السهول عميقة، وخصبة، ومتطورة بشكل جيد من الفيضانات المتكررة أو الترسبات الجليدية، كما أن إنتاجية الإندون - الغنطي، وهي من الأمثلة التقليدية المنخفضة في شمال الصين.

وتنزع أنماط الاستيطان في السهول إلى التفرق أو التفريغ حول مصادر المياه وممرات النقل، وترتفع قيم الأراضي، ويمكن أن يصبح تفتت الأراضي مشكلة في المناطق المكتظة بالسكان، كما أن التضاريس المشتعلة تيسر التحضر، وبالتالي فإن بعض أكثر السهول خصبة - مثل وادي بو في إيطاليا وبان كانتو في اليابان - هي أيضاً من بين أكثر الاستخدامات كثافة بالسكان، مما يخلق التنافس بين الاستخدامات الزراعية والسكنية للأراضي.

الأراضي المرتفعة ذات القدرات المحتملة المختلطة

وترتفع مساحات البلايسو أو تتدفق برفقة سطحية يمكن أن تُنثر بواسطة وادي النهر، وغالبا ما تكون لها أجواء أكثر برودة من الأراضي المتاخمة، وقد تدعم نظما زراعية متميزة، فالبطولة الديككانية في الهند، مثلا، لديها تربة قطنية سوداء عميقة (الرياح) تحافظ على البئر، مما يجعلها منطقة فريدة من زراعة القطن.

غير أن الهضبة يمكن أن تواجه تآكلاً شديداً على امتداد مهابطها، حيث تقطع الأنهار جفافاً عميقاً، فحافة منطقة كولورادو في جنوب غرب الولايات المتحدة، على سبيل المثال، مُنعَة بدرجة كبيرة وغير ملائمة إلى حد كبير للزراعة، وقد يكون الوصول إلى قطع الأنهار أمراً صعباً، مما يحد من الاستيطان في المناطق ذات الصلة بالطرق أو السككك الحديدية، وفي العديد من مناطق الغابات الأصلية.

الوادي والحوض: مراكز تنسيق الزراعة والمستوطنات

فالوادي، سواء كانت مكوّنة من الأنهار أو الجليد، هي ممرات طبيعية للمياه والرواسب والنقل، وتوفر وادي النهر أرضاً مسطحة، والتربة الغرينية، ومياه موثوقة للري، مما يجعلها مواقع مفضّلة للزراعة المكثفة والمستوطنات الكثيفة، وادي النيل وحوض الغانغيز، وادي نهر يانغتزي، تجمعات كثيفة لملايين السنين.

إن الاكتئاب الطبقي للحوض الذي يجمع المياه والرواسب يمكن أن يكون خصباً للغاية )مثل حوض البحيرات الكبرى( أو ملوحة ملوحة وفقراء )مثل حوض الولايات المتحدة العظيم( وفي كثير من الأحيان تطو ِّر أحواض مقفلة ذات مياه داخلية شقق ملح لا تناسب معظم المحاصيل، ويكتسي التمييز بين الأحواض المفتوحة والمغلقة أهمية حاسمة في تخطيط الري؛ وتسمح الأحواض المفتوحة بتصريف المياه، مع منع التنظيفها،

هيئات المياه ونواة التدريب

وربما يكون توافر المياه السطحية والصرف الطبيعي أكثر العوامل الطبوغرافية إلحاحا التي تؤثر على الإمكانات الزراعية، حيث تُملي التضاريس حيث تتدفق المياه، ومدى سرعة تشغيلها، وحيث تتراكم، فهم هذه الأنماط أمر أساسي لتصميم نظم الري، ومنع الفيضانات، وإدارة رطوبة التربة.

Proximity to Water Sources

وتشكل الفيضانات الغريبة المتاخمة للأنهار من أكثر الأراضي الزراعية إنتاجا في العالم، وتغذي الفيضانات الدورية مغذيات التربة ورواسب الرواسب الطازجة، وتحافظ على الخصوبة دون مدخلات كيميائية، غير أن المستوطنات على قنابل الفيضانات النشطة تنطوي على مخاطر الفيضانات، وكثيرا ما تنطوي إدارة الأنهار الحديثة على الجذام والسدود للسيطرة على الفيضانات، ولكن هذه الهياكل يمكن أن تقلل من إمدادات الرواسب وتؤدي إلى فيضان الأراضي.

وتوفر البحيرات إمدادات مياه أكثر استقرارا من الأنهار ودرجات حرارة محلية متوسطة، تمتد مواسم النمو للمزارع المجاورة، وفي المناطق القاحلة، تدور الأوفاخ حول الينابيع أو المياه الجوفية الضحلة، مما يتيح الزراعة المكثفة في مضارب أخرى، ويقضي تاريخيا على توزيع الأفران في شبه الجزيرة والصحراء وأنماط الاستيطان التي تمليها على طول الطرق التجارية.

الكثافة المائية والزراعة في الأراضي الرطبة

وتكشف كثافة المياه - طول قنوات التيار لكل منطقة من مناطق الوحدة - مدى سرعة خروج المياه من المشهد الطبيعي، وتدل كثافة الصرف المرتفعة على سرعة الركض، والتربة الرقيقة، ومحدودية مخزون المياه - وهي ظروف نموذجية من التضاريس الشديدة الوطأة وغير القابلة للاشتعال، وتعاني كثافة الصرف من مضارب مسطحة، حيث تتسرب المياه، وتدعم التربة الأعمق، وتغذية المياه الجوفية.

وفي المناطق الرطبة التي تشبع فيها المياه التربة من أجل كل أو جزء من السنة، لها توقيع رسموغرافية فريد، وهي تشكل في حالات اكتئاب، أو في السهول المسطحة التي تعاني من ضعف في تصريف المياه، أو على امتداد هوامش البحيرات، وفي حين أن الأراضي الرطبة كثيرا ما تُستنزف لأغراض الزراعة (مثل منطقة إيفرغادس الزراعية في فلوريدا)، فإنها توفر خدمات أساسية للنظم الإيكولوجية مثل مراقبة الفيضانات، وتنقية، واتفاقية رامار، والموئل البري.

نظم التدريب والري

وقد مكّنت التعديلات البشرية على أنماط الصرف من الزراعة في المناطق التي لولا ذلك من أن تكون رطبة أو جافة للغاية، كما أن مواجع تصريف المياه الجوفية تزيل المياه الزائدة من التربة الثقيلة، مما سمح بالزراعة في وقت سابق من الربيع، وقد حولت قنوات الصرف السطحي، مثل قنوات قناة هولندا، أشباه السواحل إلى بعض أكثر المناطق إنتاجية في المزارع على الأرض، وعلى العكس من ذلك، فإن قنوات الري تجلب المياه إلى مناطق قاحبة في منطقة قاحلة، كما هو مرئي في منطقة واحدة.

ويتوقف نجاح هذه النظم على التدرج الطبوغرافية، فالري الذي يغذيه الجاذبية يتطلب مناظرة ثابتة في أسفله، تتراوح عادة بين 0.1 في المائة و 0.5 في المائة، للحفاظ على تدفقها دون أن يتسبب في تآكل، إذ أن مستوى سطح الأرض في كثير من المناطق المروية هو الآن معيار لتحقيق أسطح مسطحة تماما أو منحدرة بشكل لطيف تعظيم الزي المائي، وفي المناطق المتوهلة، فإن الري أو الفيضانات المنوية هو في كثير من الأحيان أكثر ملاءمة.

التربة ومواد الوالدين

وتؤثر التضاريسية تأثيراً قوياً على تكوين التربة من خلال سيطرتها على حركة المياه، والتحات، والترسيب، وعادة ما تكون التربة في المناطق المرتفعة رقيقة، ومربية، و منخفضة في المادة العضوية، في حين أن التربة في الوديان غنية بالمغذيات، وغالباً ما تكون رطبة، ويُحدث مفهوم التراب من أعلى التلال إلى الوادي مدى قدرة التضاريس على التنبؤ بتدهور التربة.

كما أن المواد الأبوية - الصخرة أو الرسوبية - كثيرا ما تكون مصممة على أساس التضاريس، وتتكون التكوينات الصخرية المقاومة من جسور وجبال تتحول ببطء إلى تراب ضحل، وتخلق الصخور الصخرية، مثل الشلال أو الحجر الجيري، منحدرات بلونية ذات تربة أعمق، وتنتج الرواسب الغريبة في مواهب الفيضانات، وتنتج التربة الزراعية الأسمدة في جميع أنحاء العالم.

Human Adaptations to Topographic Constraints

وقد وضعت المجتمعات، على مر التاريخ، تقنيات للتغلب على القيود الطبوغرافية، فالتعاظم هو من بين أكثر الطرق انتشارا وفعالية، وتحويل المنحدرات الشديدة الوطأة إلى سلسلة من الخطوات التي تقلل من الرواسب، وتخلق أسطح زراعية مسطحة، وترسانات الأرز من كورديليرا الفلبينية، وتراسات الإنكانية للأنهار، وتضاريس الكريات المزروعة في البحر الأبيض المتوسط هي أمثلة على الكثافة.

وتشمل التعديلات الأخرى ما يلي:

  • Contour farming] — plowing and planting along the lines of equal elevation to slow water runoff.
  • Check dams and swales] — small structures that capture sediment and increase water infiltration on hillslopes.
  • شبكة تصريف مياه خام - تستخدم في المناطق المسطحة، والمنحرفة بشكل ضعيف، لخفض طاولة المياه.
  • Building on stilts – in seasonally flooded areas such as the Mekong Delta, houses and granaries are raised to avoid inundation.

ويتوقف اختيار التكيف على الجمع المحلي للمنحدرات، والمطر، ونوع التربة، والموارد الاقتصادية، ويتيح النظام العالمي للمعلومات الجغرافية الحديثة والاستشعار عن بعد للمخططين وضع خرائط لهذه القيود في إطار عملية حل عالية، وتحديد أولويات التدخلات التي سيكون لها أكبر أثر.

الاستنتاج: إدماج التضاريس في التخطيط

إن الملامح الوبوغرافية - الارتقاء، والمنحدر، والجانب، والإغاثة، والصرف، والمواد الوالدية - تشكل على نحو متقن الإمكانات الزراعية وقابلية الاستيطان لأي مشهد، وفي حين أن السهول المسطحة والماءة هي في جوهرها سهل، فقد أثبتت المجتمعات البشرية أنها مصممة بشكل ملحوظ في التكيف مع المنحدرات الشديدة، وارتفاع مستويات الارتفاع، وعدم التأثير في تصريف الأراضي من خلال الهندسة والمعارف التقليدية.

وتغير المناخ يغير من مسارات الاحترار: إذ تتحول درجات الحرارة إلى أحزمة محصولية إلى ارتفاعات وخطوط عرض أعلى، بينما يزيد ارتفاع هطول الأمطار من التحات على المنحدرات، ولذلك يجب أن تتضمن التنمية المستدامة التحليل الطبوغرافية على كل مقياس - من مزارع يختار حقلا إلى حكومة وطنية يخطط لمقاطعة جديدة للري، وباحترام القيود والفرص التي توفرها الطبوغرافية، يمكننا بناء نظم زراعية أكثر مرونة وأكثر وئاما.