Table of Contents
The Role of Tundra in the Water Cycle and Climate Systems
إنّ الظواهر الأحيائية المتّسمة بدرجات الحرارة الباردة، وتدني التهطال، والتربة المتجمدة، تُظهر مناطق القطب الشمالي في أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا، وكذلك المناطق المرتفعة العرض في جميع أنحاء العالم، بينما تُعتبر في كثير من الأحيان أنّها تشكل أرضاً مجمّدة، فإنّ التوندراً في الواقع عنصر حاسم في نظم الأرض الهيدرولوجيّة والجغرافية.
The Tundra Biome: A Hydrological and Climatic Overview
و التي تُظهر في مناطقها المرتفعة الباردة و القصيرة النمو و وجودها يعطيها مُتفجرات عالمية و طبقة مُجمدة من التربة التي تقع تحت السطح و التي تُعتبر مُخزّلةً غير قابلة للاشتعال و تُغيّر بشكل أساسي من سرعة انتقال المياه من خلال المشهد الطبيعي
آليات تخزين المياه في توندرا
تراكم الثلج والثلج
فالغطاء السطحي هو أكثر أشكال تخزين المياه وضوحا ودينامية في التوندرا، ففي الأشهر الشتوية الطويلة، تتراكم الجليد عبر المشهد، وتستمر في كثير من الأحيان لمدة تتراوح بين 8 و 10 أشهر من السنة، وتتحول هذه الحقائب الثلجية إلى خزان موسمي، وتخزن المياه التي ستطلق خلال رصيف الربيع، وتتفاوت عمق الثلوج على نطاق واسع حسب التضاريس المحلية والأنماط المفتوحة.
Permafrost as a Long-Term Water Reservoir
"البرمفروست" هو السمة المميزة للطنان و هو بمثابة خزان مياه واسع وطويل الأجل" "هذه الأرض المجمدة تحتوي على كميات كبيرة من الجليد، في أغلب الأحيان في شكل ثلج، عدسات، وثلج أرضي ضخم" "في بعض المناطق، يمتد نطاق الـ"بصموست" إلى مئات من المترات العميقة" "وظل متجمداً لألف سنة"
المياه السطحية: البحيرات، البروند، الأراضي الرطبة
وتُحدَّد مشهد التوندرا بألاف البحيرات والبركات والأراضي الرطبة، التي تشكل نتيجة لغلق المياه في المناطق المتجمدة، وهذه السمات المائية السطحية شديدة الدينامية، وتتغير في الحجم والتوزيع على مر الزمن بسبب التهوية والتحات، وقد يؤدي موائل سطحية متغيرة في المياه، ويزيد فيها حجم المياه السطحية وتغذيتها بسرعة 40 ميغا متراً.
مسارات إطلاق المياه في توندرا
Snowmelt and Spring Runoff
وفي حالة حدوث فيضان، فإن مصباح الثلج هو أكثر الأحداث الهيدرولوجية إثارة في التوندرا، مما يؤدي إلى نبض المياه الذي يعيد تشكيل المشهد، حيث ترتفع درجات الحرارة في أواخر الربيع، وتذوب عجلات الجليد بسرعة، وغالبا ما تكون في غضون بضعة أسابيع، ويشتد تدفق المياه المفاجئ من طبقة النزيف، ويملأ الكساد، ويولد تضخما حادا.
Permafrost Thaw and Groundwater Release
كما يُطلق من ممرات المياه المتجمدة لطحنها، يُغيّر الهيدرولوجيا المحلية والإقليمية، ويمكن أن يحدث هذا المَنْشار تدريجياً، من خلال تعميق طبقة المياه النشطة، أو من خلال تكوين ملامح مائية جديدة، وقد تتدفق المياه المُطلقة لاحقاً عبر طبقة نشطة، وتظهر كدبابات، أو تسهم في توسيع البحيرات والأراضي الخرفية.
الإجلاء والترجمة
وعلى الرغم من أن التوندرا باردة، فإن التبخر والتحول يحدثان، لا سيما خلال الأشهر الصيفية، فالإخلاء من البحيرات والأراضي الرطبة والتربة المشبعة تزيل المياه من النظام، بينما ينتقل الغلاف الجوي الآخر من الموازين المائية المتوسطة، ويزيد من سرعة نقل المياه، ويزيد من معدلات الارتداد في المياه السحابية، ويزيد من تأثير المياه من التربة إلى الغلاف الجوي.
تأثير توندرا على النظم المناخية العالمية
Albedo Effect and Solar Radiation Reflection
إنّ سرعة التوندرا العالية هي أحد أهمّ إسهاماتها في النظام العالمي للمناخ، فالغطاء الجليدي يعكسان جزءاً كبيراً من الإشعاع الشمسي القادم إلى الفضاء، ويقلّص كمية الحرارة التي يُمتصها سطح الأرض، حيث إنّه قد يتجاوز 80 في المائة من سرعة الجليد في العالم، مقارنةً بـ 10-20 في المائة فقط من أجل المحيط المفتوح أو الأرض الخالصة،
Greenhouse Gas Dynamics: Carbon Dioxide and Methane
وينتشر في هذه المنطقة عدد كبير من الكربون العضوي في أراضيها المنتشرة والبطاطس، التي تراكمت على مدى آلاف السنين، ويُقدَّر أن هذا المجمع من الكربون يحتوي على نحو 400 1 غيغا طن من ثاني أكسيد الكربون في مرحلة الانتقال، ويزيد من كمية الغاز في الغلاف الجوي حالياً، حيث أن تداعيات الفلورية، وتحلل الميكروبيات من هذه المادة العضوية تتسارع، وتعيد ثاني أكسيد الكربون والميثان إلى آخر.
التغذية الوبائية وتداول الغلاف الجوي
دورة المياه في التوندرا تتفاعل مع أنماط التداول في الغلاف الجوي، والتأثير على الطقس والمناخ على الصعيدين الإقليمي والعالمي، والتغيرات في الغطاء الجليدي، والرطوبة السطحية، والتبخر، تغير تبادل الحرارة والرطوبة بين سطح الأرض والغلاف الجوي، وهذا يمكن أن يؤثر على تكوين نظم الطقس، وتوقيت التحولات الموسمية، وقوة التداول في موجات المياه الباردة.
Climate Change Impacts on the Tundra Water Cycle
تدهور التربة وتسريع تايو
وتتسبب ارتفاع درجات الحرارة العالمية في ارتفاع معدلات الارتداد بمعدلات غير مسبوقة، وفي العديد من مناطق القطب الشمالي، تتفاقم طبقة المياه النشطة، وتتحول الأرض المجمدة في السابق إلى غير مستقرة، وهذه المادة ليست نظما إيكولوجية موحدة، وتوقيتية الإطلاقات، وتتأثر بعوامل محلية مثل نوع التربة، وغطاء الغطاء النباتي، وتوقعات الهيدرولوجي، ولكن الاتجاه العام واضح.
الدفاتر في التهوية وديناميات الثلج
تغير المناخ يغير أنماط التهطال عبر التوندرا، مع آثار كبيرة على دورة المياه، يعاني العديد من مناطق القطب الشمالي من زيادة التهطال، لا سيما في شكل الأمطار خلال دورة الشتاء، ودرجة الحرارة الأكثر دينامية، وظاهرة معروفة بظواهر الأمطار عند النجم، وهذه الأحداث يمكن أن تعجل بطيخة الثلج، وتخفض عمق ثلجها، وتتسبب في حدوث تغيرات في نمو النباتات والحيوانات.
تشكيلة ثيرموكارست وقطع الأرض
وفي كثير من الأحيان، تؤدي هذه المادة، كبش فائق، إلى تشكيل مشهد متجمد، وإلى تطوّر مائي، وإلى تغيرات في التضاريس الأرضية، وتشمل سمات الحرارة حفراً، ورطلاً، وبحيرات يمكن أن تشكل بسرعة، مما يحوّل المشهد الطبيعي في غضون سنوات أو حتى أشهر، كما أن هذه السمات تُغيّر بدرجة كبيرة من الهيدرولوجيات المحلية عن طريق استحداث مسارات جديدة للتصرّف، أو تكديس المياه.
الأثر الإقليمي والعالمي للتغييرات الهيدرولوجية
الآثار على المحيط المتجمد الشمالي و الجليد البحري
إن المياه التي تُطلق من الوصلة البحرية في المظلات البحرية، ومن خلال مصهر الثلج، وثبات البرموز، وزيادة حرارة المحيطات، والتدفقات إلى الأنهار التي تتدفق إلى المحيط القطبي، وتؤثر هذه المدخلات من المياه العذبة على ملوحة المحيطات، وأنماط التداول، وتشكيل الجليد البحري، كما لوحظت زيادة تصريف المياه العذبة من الأنهار القطبية الشمالية في العقود الأخيرة، ومن المتوقع أن يستمر هذا الاتجاه في خلط الترسغ.
Feedbacks to Global Climate and Weather Patterns
التغيرات التي تحدث في دورة المياه الراقية، هي ترددات موجة أبعد من القطب الشمالي، مع وجود تمثال و إطلاق غازات الدفيئة،
الآثار المترتبة على التنوع البيولوجي والمجتمعات البشرية
فالتغيرات التي طرأت على دورة مياه التوندرا لها آثار عميقة على النباتات والحيوانات والأشخاص الذين يعتمدون على هذه المادة الحيوية، إذ أن العديد من أنواع التوندرا تكيف مع ظروف مائية محددة، وتتحول في الغطاء الجليدي، ورطبة التربة، وتوافر المياه يمكن أن يعطل دورات الحياة وأنماط الهجرة، وتوافر الموائل، ومن ذلك مثلاً أن تُعتمد على ظروف ثلجية يمكن التنبؤ بها بالنسبة للهجرة، وأن تؤدي إلى إحداث تغيرات في البنية التحتية.
البحث العلمي ورصد الجهود
نظراً للدور الحاسم الذي تؤديه هذه اللحوم في دورة المياه العالمية ونظام المناخ، فإن جهود البحث والرصد الواسعة النطاق جارية، ومن بين أوجه التعاون الدولية مثل برنامج المياه والاستدامة العالمي ، و[التنبؤات الكمية بالغاز]، وبرمجة المنطقة القطبية الشمالية القطبية الجنوبية (الهيدرومسفيرية):
الاستنتاج: توندرا بوصفها جهة وصل للنظم العالمية
إن التوندرا أكثر من مجرد مشهد بيئي بارد ونائي، ومكون حيوي ومؤثر في دورة المياه الأرضية ونظم المناخ، وهى تخزن في كل قرون من الماء والكربون، وتظهر غطاء الثلج فيها ضوء الشمس وتنظم درجات الحرارة، وعملياتها الهيدرولوجية التي تربطها بأنماط الغلاف الجوي والمحيطي العالمية، مع تغير المناخ في الخصائص الأساسية للطوابق الخالصة.