geological-processes-and-landforms
العلم of of الأراضي: التجار الجيولوجيون وأثرهم على التضاريس
Table of Contents
مقدمة: قوة الجاذبية والفشل المائي
وتأتي هذه الانهيارات من بين أكثر المخاطر الجيولوجية قوةً ولا يمكن التنبؤ بها على الأرض، حيث تحدث آلاف الشرائح في جميع أنحاء العالم، وتعيد تشكيل الجبال، وتدفن الهياكل الأساسية، وتدّعي الأرواح، وتُجمع في كثير من الأحيان على أنها نوع واحد من الكوارث، وتُضم الانهيالات الأرضية طائفة واسعة من الحركات الجماعية التي تُحركها الجاذبية، وتُحدثها تفاعل معقدّم مع عوامل جيولوجية وهولوجية وهيدية وبشرية وإنسانية، وحساسية، وإنسانية، ومعاضعة، ومعاًاًاًاًاًاًاً للتنوعاً للتنوعًاًاًاًاًاًاً للتنوعً، وجوهريً، وعالمياً، وإنسانيً، وعالمياً، وعالمياً، وعالمياً، وإنسانيً، وعالمياً، وعالمياً، وعالمياً، وعالمياً، وعالمياً، وعالمياً، وعالمياً، وعالمياً، وعالمياً،
أكثر من مجرد درّة تنزلق أسفلهيل
ومن الناحية التقنية، فإن التراجع الأرضي هو حركة الصخور، والانتقال من جديد، والتربة تحت تأثير الجاذبية المباشر، ويشمل هذا المصطلح سلسلة من الحركة من الزاحف غير المقبول تقريبا (المليارات في السنة) إلى الحطام الكارثي الذي يمكن أن يسافر بسرعة تتجاوز 100 كيلومتر/ساعة ويمكن أن تكون المادة جافة أو مشبعة أو موزعة حسب نوع التناوب أو ممزقة.
الجيولوجيون: القوات التي تزعزع الاستقرار
والسبب المباشر لسقوط الأراضي هو انخفاض في قوة الماشية من المواد المتخلفة أو زيادة الضغط على الماشية التي تعمل عليها، وفي حين أن عوامل عديدة تسهم في إضعاف المنحدر على المدى الطويل (مثل التجويف أو التكتل أو التفكك الجذري)، فإن الأحداث المحددة التي تحفز على الخروج من عتبة الفشل في نهاية المطاف.
هطول الأمطار أو المطولة
إن سقوط الأمطار هو أكثر المحفزات الطبيعية شيوعاً في العالم، حيث يخترق الماء الأرض، يزيد من الضغط على المياه السطحية بين جزيئات التربة، وعندما تشبع المواد الإباحية بالكامل، فإن الإجهاد الفعال الذي يمسك المنحدر معاً ينخفض بشكل كبير، مما قد يؤدي إلى فقدان مفاجئ للتماسك، لا سيما في التربة المحمومة مثل السوائل والأوعية.
"أرض المزمار" "تصافح الأرض"
يمكن أن تفرض موجات زلزالية من الزلازل ضغوطا دينامية وتشريدات أرضية دائمة، ويمكن للشرب أن يكسر جسور الصخر التي تقطع منحدرا معا، أو أن يدفن الرمال المشبعة بالزلاجة، أو أن يسقط كتل صخرية غير مستقرة، وأن يمتد حجمها من مركزها ومحتوياتها المتكررة على جميع التأثيرات على الأراضي.
النشاط البركاني
فالبراكين غير مستقرة في جوهرها، ويمكن أن تهب الحركات المغنطة في البركان، وتضعف الصخور بفعل التحول الحراري الكهرمائي، وتتسبب الانفجارات المهبلي في تضاؤلات الكم الهائلة التي تهتز بها هيلين، وربما يكون أكثر المحركات التي تولدت عن تيار أرضي بركاني هو سرعة تذوب الثلج والثلج من جراء الزلازل أو الرماد الساخن في عام 1980.
الأنشطة البشرية: التعجيل بالعمليات الطبيعية
ويمكن للتدخل البشري أن يُنشق مصطنعاً، ويزيل النباتات الداعمة، ويُغيّر أنماط الصرف، أو يُضيف وزناً إلى أعلى المنحدر.
- Excavation and road cuts that undercut a slope, removing its toe support.
- Mining and quarrying], which can create steep walls in fractured rock.
- Deforestation and agriculture], where roots that bind soil are removed and irrigation adds water weight.
- Construction of reservoirs, where rising water levels saturate previously dry slopes and can trigger rapid down failures.
- ]Vibrations from blasting or heavy machine] that exceed the slope’s fatigue limit.
ومن الأمثلة البارزة على ذلك، تزلّج تريدبو في أستراليا في عام 1997، الذي أدى إلى تسرب أنابيب المياه وعدم كفاية الصرف على قطع الطريق، مما أدى إلى انهيار ضفة في زلزال تزلج، مما أدى إلى مقتل 18 شخصا.
أنواع الانهيالات الأرضية: نظرة أقرب إلى الحركة الميكانيكية
إنزلاقات الأراضي ليست أحداثاً موحدة، فالالمواد المعنية وأسلوب الحركة يحددان الخطر الذي يشكلانه، والتخفيف من حدة الآثار التي يمكن أن تنجح، ويتوسعان في الأنواع الأساسية:
الشلالات والطوابق
وتنشأ الصخور عندما تهبط كتلة من الخنادق الصخرية من المنحدرات أو المنحدرات ذات الغطاء الحر أو القفزات أو اللفائف، وتشمل الطوابق التناوب الأمامي لكتلة صخرية حول نقطة محورية، وهي أكثر شيوعا في الصخور الميكانيكية، ولكن ذات الكسور العالية، حتى في حالة الرماة أو الحجر الجيري الذي يوجد فيه زلزال كبير.
Slides Translational
وفي حالة انزلاق ترجمي )أو مخطب( تتجه الكتلة إلى منحدر مسطح نسبياً، وهى نقطة ضعف موجودة في السابق، وهي طائرة مُسدسة أو سطحية أو طبقة مُتدلية، وكثيراً ما تكون هذه الشرائح مُتطاة طويلة ويمكنها أن تسافر على منحدرات رقيقة لأن الاحتكاك منخفض، وكانت كارثة فايونيت في إيطاليا عام ٣٦٩١ شريحة ترجمية: ٠٦٢ مليون متر مكعب من منحدر صخري من الصخري على طول منحدر بحري.
الوصلات التناوبية
كما أن الشظايا التي تُعرف بالأحياء الفقيرة، والشرائح التناوبية تتحرك على سطح الفشل المكسور، والكتلة تدور في الخلف عندما تنزلق، وتخلق في كثير من الأحيان ندبة مميزة على الرأس، وهروب في الإصبع، وهي شائعة في الطين المتجانس وملئ التقلبات، ويمكن أن تكون الحركة بطيئة أو متقطعة، ولكنها يمكن أن تلحق الضرر بالمؤسسات والخطوطات.
الحطام والزهور
إن تدفقات الحطام هي خلائط سريعة الحركة من المياه والتربة والصخور والحطام العضوي التي تتدفق في الوديان مثل الخرسانة الرطبة، وهي من أخطر أنواع الانحلال الأرضي لأنها يمكن أن تسافر مسافات طويلة (كثير من الكيلومترات) وتحمل محركات تلال ضخمة، وتبدو كسورها في الدولة، ولكنها تتكون من مواد مغلفة، وتتسبب في حدوث موجات كبيرة من الأمطار في عام 2014
الخرافات والأحذية الجانبية
إن الاختباء هو حركة التراب أو الصخور البطيئة والمستمرة، وهو عادة غير قابل للتأثر بدون أدوات، بل يمكن أن يهز في نهاية المطاف الأشجار والسور والمباني، وتظهر الانتشارات اللاحقية على منحدرات رقيقة جدا عندما ترتطم طبقة عالية من التربة أو الصخور على طبقة أقل مسروقة، وهي شائعة أثناء الزلازل التي تصيب السهول الغرينية ويمكن أن تتسبب في تفكك الأرضي على نطاق واسع.
أثر الانهيالات الأرضية على التضاريس: الآثار الجيومورفية والإيكولوجية
إن الانهيالات الأرضية هي عوامل رئيسية لتغيير المشهد، لا سيما في أحزمة الجبال النشطة التي تكتنفها التكتلات، حيث يتجاوز أثرها بكثير الندبة والودائع الفوريتين.
إنشاء الأراضي والتعديل
ويمكن أن يطمس أحد المناطق الكبيرة تلالاً جديداً ويخلق ندباتات جديدة: ندبات الرأس، وأسطح الرواسب المتواضعة مع الاكتئاب المغلقة، والسدود الطبيعية عبر الوديان، وكثير من البحيرات الجبلية - التي تسمى البحيرات المهددة بالأرض عندما يحجب الحطام نهراً، وفي حين أن هذه البحيرات يمكن أن تكون مضبوطة، فإنها غالباً ما تكون غير مستقرة؛
التغيرات الهيدرولوجية
فالانهيالات الأرضية تُغير أنماط الصرف بطرق عميقة، ويمكن أن تُحوّل الدفقات إلى قنوات جديدة، مما يتسبب في تآكل من جانب واحد وترسب من جانب آخر، كما يمكن أن تخفض القدرة على التسلل على المنحدرات المهددة، وتزيد من سرعة التدفق السطحي وتزيد من مخاطر الفيضانات في أسفل المجرى، وعلى المدى الطويل، يمكن أن تعمل الانهيارات الأرضية كمستودعات للرواسب التي تُطلق المواد ببطء إلى الأنهار، وتؤثر على شكل القنوات وتطوير الفيضانات.
التربة والنباتات
وتجرد الانهيالات الأرضية من الغطاء النباتي والطوب السطحي، وتترك وراءها ندباتات بارية قد تستغرق عقوداً لإعادة الغطاء النباتي الطبيعي، ويقلل الخلط العنيف لأفق التربة من خصوبة التربة ويغير توافر المغذيات، غير أن الانهيالات الأرضية تخلق أيضاً موائل مرطبة ومتجانسة يمكنها أن تستضيف الأنواع الرائدة وتزيد التنوع البيولوجي على نطاق المناظر الطبيعية.
دراسات حالة عن انهيالات الأراضي البارزة: دروس من التاريخ
وتكشف دراسة الكوارث المحددة عن أنماط ومواطن ضعف تسترشد بها في تقييم المخاطر الحديثة.
كارثة سد فيونت (1963، إيطاليا)
هذا هو أروع تيار في التاريخ الأوروبي، وبعد أن بدأ ملء الخزان في عام 1960، لاحظ الجيولوجيون أن التسلل البطيء في جبل توك، وعلى الرغم من التحذيرات، أُثير الخزان، وفي 9 تشرين الأول/أكتوبر 1963، أسقطت شريحة واسعة النطاق من الترجمات 260 مليون متر مكعب من الصخور في البحيرة بسرعة تقدر بـ 30 مترا/ميغا، ودمرت المفاعلات الهندسية في أسفل المجرى.
The 2014 Oso Landslide (Washington, USA)
وفي 22 آذار/مارس 2014، هبطت تلال حادة مكونة من جلالات وفشلت بشكل كارثي، حيث أُرسلت 35 مليون متر مكعب من الحطام إلى وادي نهر ستيلاغوميش، وسافرت تلالها على بعد كيلومتر واحد، وتغطي حي ريفي، وقتل 43 شخصا، وكشفت التحقيقات أن المنحدرات كانت تتدهور ببطء منذ عقود، ولكن سقوط الأمطار الغزيرة في الشهرين الماضيين كان المحفز النهائي.
The 2010 Haiti Earthquake Landslides
The magnitude 7.0 earthquake near Port-au-Prince triggered thousands of landslides across the deforested hillsides of southern Haiti, many were shallow debris slips that removed fertile soil and worsened food insecurity. The combination of seismic shaking, steep terrain (NASA landslide study), and decades of deforestation created an ideal recipe.
التدابير الوقائية الحديثة واستراتيجيات التخفيف
ويتطلب الحد من مخاطر التراجع الأرضي بصورة فعالة الجمع بين الهندسة والتخطيط والرصد.
تخطيط استخدام الأراضي وتزويرها
وتتمثل أكثر عمليات التخفيف فعالية من حيث التكلفة في تجنب البناء في المناطق الشديدة المخاطر، إذ أن الدراسات الجيولوجية تنتج الآن خرائط للقابلية للتأثر بالزلزال الأرضي تحدد المنافذ الخفيفة، والجيولوجيا غير المستقرة، والندوب التاريخية للزهور، ويمكن للحكومات المحلية أن تقيد التنمية في هذه المناطق، وأن تنفذ المناطق العازلة، وتحتاج إلى تقارير جيوتيكية قبل البناء، وفي اليابان وهونغ كونغ، أدت الضوابط الصارمة على استخدام الأراضي إلى انخفاض كبير في معدلات الوفيات بسبب التعرض للأراضي.
الاستقرار الهندسي
وفي الحالات التي لا يمكن فيها تجنب المنحدرات، يمكن أن تؤدي الأعمال الهندسية إلى تحسين الاستقرار:
- Drainage systems]: French drains, horizontal boreholes, and drainage galleries reduce pore water pressure.
- Retaining walls and buttresses]: Provide passive support at the toe of the slope.
- Rock bolts and cable nets]: Pin unstable rock masses to stable bedrock.
- Soil nailing and shotcrete]: Reinforce surface layers in cuts.
- Check dams and debris basins: Trap sediment and reduce runout of debris flows.
إعادة الغطاء النباتي والتكوين الأحيائي
ويمكن أن يزيد الغطاء النباتي العميق الجذور من قوة الشرائح بنسبة تصل إلى 20 في المائة في المنطقة الجذرية، وتزرع الأعشاب والأشباح السريعة النمو على التربة الضحلة؛ وتستخدم الأشجار ذات القواعد الطويلة على الرواسب الأعمق، وتستخدم تقنيات الهندسة الأحيائية الرهانات الحية، وطبقات الفرش، وثديات التفريغ من أجل تثبيت المنحدرات وتوفير الموائل في الأحياء البرية.
نظم الرصد والإنذار المبكر
وتسمح التكنولوجيا الحديثة بتقييم تحركات المنحدرات في الوقت الحقيقي، كما أن المصابيح، والمليارات، ومحطات تحديد المواقع العالمية تكشف عن زاحف على نطاق مليمتر، والاستشعار الصوتي الموزع باستخدام الكابلات الضوئية الألياف يمكن أن تسجل أحداثاً مصغرة عبر جميع المناطق المحيطة بالتلال.
Future Directions: Climate Change and Landslide Risk
ومن المتوقع أن يزداد نشاط التزلّم في المناطق التي تدفّر المناخ في مناطق كثيرة، وأن يؤدي الانكماش الجليدي إلى زيادة حدة حوادث سقوط الأمطار، وارتفاع معدل بطيخ الجليد من درجات الحرارة الدافئة، وهزّة القاع في المناطق الجبلية المرتفعة، إلى زيادة عدم الاستقرار في المناطق الجبلية، حيث أن الانكماش الجليدي يعرض الرواسب غير المستقرة التي يمكن أن تنزلق فيها الأراضي والأحياء.
خاتمة
إن الانهيارات الأرضية هي نتيجة طبيعية للجاذبية التي تعمل على المنحدرات، ولكن تواترها وأثرها يؤثران بشدة على المحركات الجيولوجية وعلى استخدام الأراضي البشرية، ومن التباطؤ في التربة إلى الانهيار المفجع لجانب الجبال، فإن فهم العلم وراء هذه الأحداث هو الأساس للحد من المخاطر، فالتقدم في رصد التكنولوجيا، وتحسين رسم خرائط المخاطر، والتخطيط المتكامل لاستخدام الأراضي، لا يجعل من الممكن أبدا العيش مع تغيرات مدمة في البيئة.