How Climate Change is Reshaping Erosion and Weathering Patterns

إن التآكل والطقس عمليتان جيولوجيتان أساسيتان شكلتا سطح الأرض على مدى ملايين السنين، غير أن سرعة تغير المناخ تُغير هذه الظواهر الطبيعية بطرق لا يُفهم بها العلماء إلا فهما كاملا، ومع ارتفاع درجات الحرارة العالمية، وتحول أنماط التهطال، وازدياد تواتر الأحداث الجوية الشديدة، فإن معدلات وآليات التحات والطقس آخذة في التطور، وهذه التغيرات لها آثار مباشرة على صحة التربة، واستقرار الهياكل الأساسية، والمجتمعات الساحلية، والقدرة على التكيف.

وتبحث هذه المادة الاتجاهات المستقبلية المتوقعة للتحات والطقس في سياق سيناريوهات مناخية مختلفة، وتستكشف الآليات المحددة التي تقود هذه التغييرات، وترسم الخطوط العريضة لنهج عملية لإدارة المخاطر، وتضع صورة أوضح عن كيفية استجابة المناظر الطبيعية لعالم مُحتَرَف وما يمكن عمله لإعدادها.

The Mechanisms Linking Climate Change to Erosion

ويقود التآكل بفعل الماء والريح والجليد والجاذبية، إذ يؤثر تغير المناخ على كل من هذه العوامل، مما يضاعف آثارها في كثير من الأحيان، والعلاقة معقدة لأن التغيرات في درجة الحرارة والهيطلة تتفاعل مع الغطاء الأرضي، ونوع التربة، والطبوغرافيا، واستخدام الأراضي البشرية، غير أن عدة آليات رئيسية تقف بمثابة عوامل رئيسية لتعريض التآكل في المناخ المتغير.

هروب ثقيل و متجاور

ومن بين أكثر الإشارات وضوحاً لتغير المناخ زيادة تواتر وكثافة أحداث التهطال الثقيل، حيث إن الجو الأكثر دفئاً يُحمل رطوبة أكبر، وبالنسبة لكل درجة من درجات الحرارة، يمكن أن يُحدث الغلاف الجوي بخار مياه أكثر بحوالي 7 في المائة، مما يؤدي إلى حدوث سقوط أكبر في الأمطار عند حدوث العواصف، ويؤدي إلى ارتفاع كبير في معدلات سقوط الطاقة الزراعية.

ويزداد تأثيرها على الأراضي المتخلفة وفي المناطق التي تترك فيها التربة خالية من دورات المحاصيل، كما أن تآكل الخيوط وتآكل التربة قد يزيل في حالات بالغة، أحجاما كبيرة من التربة في ساعات، وهذا لا يقلل من الإنتاجية الزراعية فحسب بل يؤدي أيضا إلى ترسب المجاري المائية، ويلحق الضرر بالموائل المائية، ويقلل من قدرة الخزان.

الجليد المُلطخ و المُتَعَدِّدِيْن

إن الرواسب والجليد تتراجع بمعدلات غير مسبوقة في أجزاء كثيرة من العالم، فبينما تذوب، فإنها تكشف كميات كبيرة من الرواسب غير المدمجة التي كانت موجودة سابقاً بالجليد، وهذا الرواسب عرضة للتآكل من خلال مجاري المياه المميتة، والريح، والفشل المتخلف، وفي المناطق الجبلية، يؤدي الانكماش الجليدي أيضاً إلى زعزعة الحوائط الجليدية المتاخمة.

كما تتأثر المناطق الساحلية، وتسهم البقع الجليدية في ارتفاع مستوى سطح البحر، مما يزيد من موجات الطاقة التي تصل إلى الشواطئ، ويتيح ارتفاع مستويات البحر لوحات العواصف التغلغل في الأراضي المتاخمة، ويعجل بتآكل المنحدرات، ويتراجع عن عمليات المياه في المناطق القطبية الشمالية والمناطق دون القطبية، ويضيف بُعدا آخر، عندما يتحول تآكل المناظر الطبيعية الغنية بالجليد، إلى مناطق ضعيفة.

التغيرات في أنماط الشتاء والتصحر

إن تآكل الرياح يتسم حساسية خاصة إزاء التغيرات في الغطاء النباتي ورطوبة التربة، ففي مناطق الأراضي الجافة، يتوقع أن يزيد تغير المناخ درجات الحرارة ويغير نظم التهطال، مما يؤدي إلى حالات جفاف أكثر تواتراً وشدّة، ويقلص الجفاف الغطاء النباتي ويزيل التربة السطحية، ويزيد من سهولة تأثرها بالرياح، ويمكن أن يؤدي تآكل الرياح المكثف إلى عواصف التي تؤثر على نوعية الهواء، والصحة البشرية، والإنتاجية الزراعية.

عمليات الطقس في ظل تغير المناخ

ويشير التخثر إلى انهيار الصخور والمعادن من خلال العمليات المادية والكيميائية والبيولوجية، وفي حين أن التحاتة تنقل المواد التي تطفو من آثارها، فإن التجويع يخلق الرواسب التي ينتقل بها التحات، ويؤثر تغير المناخ على كل من معدل الطقس ونوعه الذي يحدث في بيئة معينة.

الرش الكيميائي والحساسية المزمنة

إن معدلات طقس المواد الكيميائية تعتمد بشدة على درجة الحرارة، إذ أن العديد من ردود الفعل الكيميائية تضاعف أو ثلاثة أضعاف سرعة ارتفاع درجة الحرارة لكل 10 درجات مئوية، ومن ثم يتوقع أن تتسارع درجات الحرارة العالمية في الطقس الكيميائي، ولا سيما في المناطق الدافئه والمرطوبة، كما أن ثاني أكسيد المعادن مثل الفلفل، التي تعد وفرة في قشر الأرض، وتزداد سرعة الطقس تحت ظروف الحرارة، وتنتج المعادن المتجمدة وتزيد من حرارة المياه الجوفية.

غير أن الأثر الصافي لتسارع وتيرة الطقس الكيميائي على دورة الكربون العالمية لا يزال محل نقاش، وتشير بعض النماذج إلى أن زيادة الطقس يمكن أن توفر تغذية عكسية سلبية لتغير المناخ عن طريق خفض ثاني أكسيد الكربون، ولكن النطاقات الزمنية المعنية طويلة، وقد يكون الأثر متواضعا مقارنة بالانبعاثات البشرية المنشأ، وعلاوة على ذلك، ففي المناطق التي تنخفض فيها الأمطار، يمكن أن يبطئ الطقس الكيميائي بسبب عدم كفاية الرطوبة، حتى وإن ارتفعت درجات الحرارة.

الرش الطبيعي والعمل الفروست

كما أن الطقس الفيزيائي، بما في ذلك دورات الجذور، وتبلور الملح، والإجهاد الحراري، يؤثر أيضا على تغير المناخ، وفي المناطق الباردة، تقلل الشتاءات الحارة من عدد دورات الموز في بعض المناطق بينما تزيدها في مناطق أخرى، تبعاً للخط العرض وارتفاع الغطاء الجليدي، ويمكن أن يكشف انخفاض الغطاء الجليدي عن أسطح الصخور إلى درجة أكبر من التدفئة الشمسية أثناء النهار، ويزداد سرعة التبريد في المناطق الساحلية.

ومن أهم التغييرات التي تحدث في المناطق الجبلية، حيث أن استقرار منحدرات الصخور آلياً قد تعرض للخطر، كما أن هذا يرتبط بزيادة في الشلالات والانهيالات الأرضية في المناطق الألبية، وقد وثقت U.S. Geological Survey حالات عديدة أدى فيها الاحترار إلى زعزعة الهياكل الأساسية.

الطقس البيولوجي في عالم الحرب

ويحدث الطقس البيولوجي من خلال أعمال النباتات والميكروبات والحيوانات، ويغير تغير المناخ توزيع هذه الكائنات ونشاطها، ويمكن لتوسيع الغابات إلى خطوط العرض المرتفعة والارتفاع أن يزيد من التغلغل الجذري وإنتاج الأحماض العضوية، ويعزز الطقس الكيميائي، ومن الناحية الأخرى، يمكن أن يؤدي التراجع عن الأحراج بسبب الجفاف أو الحريق أو تفشي الآفات إلى الحد من التلويث البيولوجي، ويترك التربة عرضة للتآكل.

الاتجاهات المستقبلية المتوقعة حسب المنطقة والقطع الأرضية

وتوفر نماذج المناخ معلومات عن الكيفية التي يمكن بها للتآكل والطقس أن يتطورا في مختلف أنحاء العالم، وفي حين أن هناك أوجه عدم يقين، تظهر أنماط متسقة لأنواع محددة من المشهد الطبيعي والمناطق الجغرافية.

المناطق الساحلية

ومن المتوقع أن يتسارع تآكل السواحل في معظم أنحاء العالم بسبب ارتفاع مستوى سطح البحر، وزيادة عواصفه، والتغيرات في إمدادات الرواسب، ويشير تقرير التقييم السادس للجنة البلدان النامية المعنية بتغير المناخ، إلى أن مستوى البحر المتوسط العالمي سيستمر في الارتفاع لقرون، مع ارتفاع المعدل حسب انبعاثات غازات الدفيئة، وحتى في ظل السيناريوهات المعتدلة، فإن العديد من الشواطئ وتآكلات الزراعية غير المنصفة ستتراجع في النظم الإيكولوجية الساحلية.

والسواحل القطبية الشمالية معرضة للخطر بوجه خاص لأنها تجمع بين ارتفاع مستوى سطح البحر، وزيادة طاقة الموجات من ثلج البحر المخفض، وهز البرموفروست، وترتفع بعض الشواطئ القطبية الشمالية بمعدلات تتجاوز 20 متراً سنوياً، ولا يدمر الموئل والمواقع الثقافية فحسب، بل يُطلق أيضاً كميات كبيرة من الكربون العضوي المخزن في التربة المحيطة بالمنطقة، مما يسهم في زيادة الاحترار بالمناخ.

الأراضي الزراعية والعربية

ومن المتوقع أن تزداد مخاطر التآكل على الأراضي الزراعية في مناطق كثيرة بسبب ارتفاع معدلات هطول الأمطار والحاجة إلى الحفاظ على إنتاج المحاصيل على التربة الهامشية، ولفقدان التربة السطحية عواقب طويلة الأجل على الأمن الغذائي، حيث أنه يقلل من خصوبة التربة، والقدرة على حيازة المياه، والعمق الجذري، ففي أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، وجنوب آسيا، وأجزاء من أمريكا اللاتينية، حيث تكون زراعة الكفاف مشتركة، كما أن تدابير حفظ التربة محدودة، يمكن أن يكون لها أثر كبير في المعمور.

ومن الشواغل الناشئة التفاعل بين التآكل وتخزين الكربون، حيث تحتوي التربة على المزيد من الكربون مقارنة بالجو والنبات مجتمعة، ويمكن أن يؤدي تعويذة التآكل المتسارع إلى إطلاق هذا الكربون من خلال الأكسدة والتحلل، وتحويل التربة من مغسلة الكربون إلى مصدر كربون، وعلى العكس من ذلك، فإن الرواسب المودعة في المناطق المنخفضة قد تدفن المادة العضوية وتساعد على حبس الكربون، ويتوقف الأثر الصافي على دورة الكربون العالمية على الموازنة بين هذه العمليات.

المناطق الجبلية والألبين

وتستجيب المناظر الجبلية بسرعة إلى الاحترار، ويزداد الانكماش الجاموس، وثبات البروفت، وزيادة التهطال في المرتفعات، مما يخلق نظما أكثر دينامية للتحات، وتزداد الصخور والانهيالات الأرضية وتدفقات الحطام في العديد من النطاقات، بما في ذلك جبال الألب الأوروبية، وهمالايا، وجبال الصخر، وتزيد هذه الأحداث من المخاطر التي تتعرض لها الهياكل الأساسية للنقل.

كما أن معدل طقس الصخور على المنحدرات الجبلية آخذ في التغير، ففي المناطق التي تتحول فيها دورات الجذور، قد يزداد إنتاج البقايا (أجزاء الصخور المنخفضة) أو ينخفض، وتشير بعض الدراسات إلى أن تحسين الطقس الطبيعي في ارتفاعات عالية يمكن أن يوفر المزيد من الرسوبيات للأنهار، ويزيد من حمولة الرسوب في المجاري ويؤثر على النظم الإيكولوجية المائية.

المناطق المدارية ودون المدارية

وفي المناطق المدارية، فإن الأمطار الشديدة والظواهر المناخية العميقة تجعل من التآكل بالفعل مسألة هامة، ومن المتوقع أن يكثف تغير المناخ الدورة الهيدرولوجية، مع حدوث المزيد من حوادث سقوط الأمطار الشديدة والأعاصير المدارية الأقوى في بعض الأحواض، مما سيعجل في تآكل كل من الورق والغطاء، ولا سيما عندما تؤدي إزالة الغابات من الزراعة أو التوسع الحضري إلى إزالة الغطاء النباتي الواقي، ومن المرجح أن ترتفع معدلات طقس المواد الكيميائية في المناطق المدارية الرطبة بسبب ارتفاع درجات الحرارة في وقت لاحق.

غير أن هناك اختلافات إقليمية، وقد تشهد أجزاء من الأمازون ووسط أفريقيا وجنوب شرق آسيا اتجاهات تجفيف، مما يقلل من سقوط الأمطار وربما يبطئ من التآكل في بعض المناطق، غير أن الاتجاه العام يشير إلى زيادة التآكل في معظم المناطق المدارية بسبب زيادة كثافة سقوط الأمطار التي تحدث.

الآثار المترتبة على النظم البشرية والنظم الإيكولوجية الطبيعية

وتنجم عن تغيرات أنماط التحات والطقس عواقب بعيدة المدى، ومن الناحية البشرية، تهدد فقدان التربة الإنتاجية الزراعية، وأسعار الأغذية، وسبل العيش الريفية، ويؤدي تفكك الخزانات إلى الحد من قدرة تخزين المياه وتوليد الطاقة الكهرمائية، كما أن زيادة المخاطر الناجمة عن تدفق الحطام البرية تؤثر على المستوطنات والهياكل الأساسية، وتلحق أضرارا بالممتلكات والقوى التي تستهلك تكاليف نقلها أو تدابير الحماية، وتؤثر العواصف الناجمة عن تآكل الرياح على نوعية الهواء وعلى الصحة العامة على المسافات الكبيرة.

كما تتأثر النظم الإيكولوجية، إذ يمكن أن تؤدي مدخلات الترسبات إلى الأنهار والبحيرات إلى تغيير نوعية المياه، وإلى تسرب الحصى من الأسماك، وإلى الحد من التغل الخفيف في النباتات المائية، وفي البيئات البحرية، يمكن أن تلحق الضرر بالشعاب المرجانية وأسرة الصخور البحرية، وقد يؤدي التحميل المغذي من التربة المتآكلة إلى حدوث تآكل إيجابي في البحيرات وفي المياه الساحلية.

استراتيجيات التخفيف والتكيف

وتتطلب معالجة التآكل المتسارع والطقس الناجم عن تغير المناخ مزيجاً من جهود التخفيف العالمية وتدابير التكيف المحلية، وفي حين أن خفض انبعاثات غازات الدفيئة يظل الحل الأساسي لتحقيق استقرار النظام المناخي، فإن العديد من العمليات التحاتية الجارية حالياً ستستمر منذ عقود بسبب عدم وجود نظام المناخ، ولذلك فإن استراتيجيات التكيف ضرورية.

الإدارة المستدامة للأراضي وحفظ التربة

ومن بين الممارسات التي تقلل من تآكل التربة، محاصيل الحفظ، وزراعة الموانع، والتضاريس، والحراجة الزراعية، وهذه الأساليب تزيد من المادة العضوية والتربة، وتحسن التسلل، وتخفض سرعة التصريف، وفي كثير من المناطق الزراعية، يمكن أن يؤدي تنفيذ هذه الممارسات إلى الحد بدرجة كبيرة من معدلات التآكل حتى مع ارتفاع كثافة الأمطار، كما أن إدماج نظم الماشية والمحاصيل، والحفاظ على الغطاء الدائم للتربة، وتفادي الزراعة على المنحدرات الشديدة، هي نهج مثبتة.

إعادة الأكياس الطبيعية

وتوفر النظم الإيكولوجية الساحلية مثل غابات المانغروف والملح والأرشيات البحرية الحماية الطبيعية من التآكل عن طريق تثبيت الرواسب وتكثيف الطاقة الموجية، كما أن إعادة وحفظ هذه النظم الإيكولوجية هي استراتيجية فعالة من حيث التكلفة للتكيف، وبالمثل، في المناطق المرتفعة، والحفاظ على الغطاء الحرجي واستعادة الغطاء الحرجي، ولا سيما على طول الممرات المشاطئة وعلى المنحدرات الشديدة، والحد من تآكل التربة وخطر الغابات.

وفي نظم الأنهار، يمكن أن يؤدي السماح بحيز لعمليات فيضان طبيعي واستعادة الغطاء النباتي المميت إلى الحد من تآكل المصارف وتحسين إدارة الرواسب، كما أن إزالة أو تعديل الحواجز التي تعوق نقل الرواسب تساعد على الحفاظ على إمدادات الرواسب في المجرى المائي، وهو أمر هام بالنسبة لميزانيات الرواسب الدلتية والساحلية.

الرصد والإنذار المبكر والنماذج الافتراضية

وتحسن التطورات في الاستشعار عن بعد والرصد الميداني والنماذج العددية قدرتنا على التنبؤ بظواهر التحات، ويمكن للصور الساتلية والمسح الأرضي أن يتتبع التغيرات في طفرة التربة، وتغطية الغطاء النباتي، والطوبوغرافيا على مر الزمن، وتغذي هذه البيانات نماذج التحات التي يمكن أن تتوقّع توقيت وحجم أحداث التحات في ظل سيناريوهات جوية مختلفة، وتأخذ نظم الإنذار المبكر بالأطر التي تستخدم فيها أدوات إدارة الحطام والعواصف.

ومن شأن أدوات دعم القرارات التي تجمع بين التوقعات المناخية ونماذج التآكل والطقس أن تمكن المخططين من تحديد المواقع الساخنة للمخاطر في المستقبل، ويمكن لهذه الأدوات أن تسترشد بالأنظمة المتعلقة بتحديد المناطق، ومعايير تصميم الهياكل الأساسية، واستثمارات الحفظ، وعلى سبيل المثال، يمكن للمناطق التي يتوقع أن تشهد زيادة في النشاط البري أن تستكمل رموز البناء وتتجنب التنمية في المنافذ الشديدة الخطورة.

Reducing Greenhouse Gas Emissions

وفي نهاية المطاف، تتمثل الاستراتيجية الأكثر فعالية للحد من سرعة التضاؤل والطقس على المدى الطويل في تثبيت درجات الحرارة العالمية عن طريق خفض انبعاثات غازات الدفيئة الصافية إلى الصفر، وتقليص التجارب العالمية، وتدني مخاطر سقوط الأمطار الغزيرة، والتراجع الجليدي، وثبات البر المتجمد، وارتفاع مستوى سطح البحر، وكل جزء من درجة الحرارة التي تتجنبها، يقلل من عبء التحات على المشهدات الطبيعية والمجتمعات المحلية.

خاتمة

فالاندلاع والطقس ليسا عمليات ثابتة، بل يستجيبان بصورة دينامية لتغيرات المناخ، وتظهر الإشارات بالفعل في أجزاء كثيرة من العالم، وتتسارع معدلات سقوط الأمطار، والثلج المكثف، وارتفاع مستويات سطح البحر، وتغير نظم درجات الحرارة، وتتسارع فيها معدلات تهدأ فيها المناظر الطبيعية وتعاد تشكيلها، وتتجه الاتجاهات المستقبلية إلى زيادة التآكل في المناطق الساحلية والأراضي الزراعية والمناطق الجبلية، والنظم الإيكولوجية، بما يترتب على ذلك من نتائج هامة.

ويتطلب التكيف مع هذه التغيرات استثمارا استباقيا في الإدارة المستدامة للأراضي، واستعادة العوازل الطبيعية، وتحسين نظم الرصد والتنبؤ، وفي الوقت نفسه، فإن التخفيضات العميقة والمستمرة في انبعاثات غازات الدفيئة ضرورية لمنع النتائج الأشد حدة، وبفهم الصلات بين تغير المناخ والعمليات الأساسية التي تشكل كوكبنا، يمكن للمجتمعات أن تتخذ إجراءات مستنيرة لحماية المناظر الطبيعية والنظم الإيكولوجية التي تدعمها، وستحدد القرارات المتخذة اليوم قدرة الأجيال على التكيف مع التربة في العالم.