مقدمة إلى علم الأرض الساحلية

إن علم الأرض السطحي الساحلي هو الدراسة العلمية للملامح المادية للخطوط الساحلية - التفاعل الدينامي بين الأرض والبحر والعمليات التي تخلقها وتعدلها وتحافظ عليها، وهذا المجال أساسي للإدارة البيئية والتخطيط الحضري والتخفيف من المخاطر والاستخدام المستدام للموارد الساحلية، والخطوط الحرارية هي من أكثر المعالم تغيراً على الأرض، مستجيبة للقوى العاملة على النطاق الزمني تتراوح بين أحداث العواصف الواحدة وألفينيا من التقلبات على مستوى البحر.

إن فهم كيفية تطور الأراضي الساحلية أمر أساسي للتنبؤ بالتغيرات المقبلة، لا سيما في عصر ارتفاع مستويات سطح البحر وزيادة الضغط البشري، وتستكشف الأقسام التالية العمليات الرئيسية التي ترسم السواحل، وتنوع أشكال الأرض التي تنتجها، والآثار البشرية، واستراتيجيات الإدارة التي تهدف إلى تحقيق التوازن بين التنمية والقدرة على التكيف.

القوات الأساسية لتشكيل خرائط الأراضي الساحلية

وتُحتضن المناظر الساحلية من خلال مزيج من العمليات البحرية والأرضية، ومصادر الطاقة المهيمنة هي موجات، وتيارات، وتغيرات في مستوى البحر النسبي، كما أن المناخ والجيولوجيا الأساسية تؤديان أدواراً حاسمة.

واو - الطاقة والانتقام

والواح هي العوامل الرئيسية للتآكل ونقل الرواسب على طول معظم السواحل، وتطلق موجات كسر الطاقة التي يمكن أن تخفض من حدة المنحدرات، وتنتقل الرمل على طول الشاطئ، وتعيد تشكيل الشواطئ، وتُحدد طول هذه الموجات والفترة واتجاهها كثافة هذه العمليات، وتُفسر عملية إعادة التلويث في الموجات عند اقترابها من تآكل السواحل غير النظامي في المناطق الأمامية وتشتت فيها.

Tidal Regimes

وتؤثر هذه الحدود على النطاق العمودي الذي تعمل فيه العمليات البحرية، إذ تنتج النطاقات المصغرة (أقل من 2 متر) مناطق محدودة نسبيا بين المد والجزر، بينما تعرض السواحل الكبرى (أكثر من 4 م) الشققق الواسعة والملح، ويمكن أن تنقل تيدال كميات كبيرة من الرواسب، ولا سيما في المصابيح، والكتيبات، وقنوات المد، ويقرر تفاعل الطاقة المتدية والموجة ما إذا كانت سواحل.

Longshore Currents and Littoral Drift

وعندما تقترب الأمواج من الشاطئ عند زاوية، فإنها تولد تياراً طويل الشواطئ يحرك المياه والرواسب إلى الساحل، وهذه العملية، المعروفة باسم الانجراف الترابي، مسؤولة عن نقل الرمال على طول الشواطئ، ونمو البصق والجزر الحاجزية، والملء الدوري لجزر المد والجزر، وتوجه وحجم الانجراف الحرفي هما مدخلات رئيسية لمشاريع الهندسة الساحلية، حيث أن وقف هذا التدفق يمكن أن يتسبب في أماكن أخرى في تآكل أو.

التغير في مستوى سطح البحر

ارتفاع مستوى سطح البحر أو هبوطه بسبب عوامل الإسكت (حجم المحيطات العالمي) والهيدروستاتية (الارتفاع السطحي) وعلى مدى 20 ألف سنة، ارتفع مستوى سطح البحر بنحو 120 متراً بسبب تذويب صحائف الجليد في منطقة بليستوكين، وفي فترات زمنية بشرية، يتسارع تغير المناخ في ارتفاع مستوى سطح البحر من خلال التوسع الحراري والشكل الجليدي للبحار المتدنية

العمليات الجيولوجية الرئيسية

وهناك أربع عمليات مترابطة - وهي: التكاثر والتحات والنقل والرسوم - العمل معاً من أجل تشكيل التراب الساحلي، ومن الضروري فهم هذه العمليات لشرح توزيع وتطور الملامح الساحلية.

الطقس

ويقع التسخين في الصخور والمعادن في الساحل، ويحدث الطقس الطبيعي من خلال عمل التجميد (وبخاصة في السواحل المتزايدة والأعمدة) وتبلور الملح (الطقس) في مناطق الرش الجاف، ويستلزم الطقس الكيميائي حلاً للكربونات في السواحل الحجرية والفوضوية، فضلاً عن تذبذب المياه وأكسدة الكائنات الحية في السكاكين.

التآكل

The Coastal erosion includes several distinct mechanisms. Hydraulic action is the sheer force of water being forced into cracks and joints, compressing air and widening fractures. ] Abrasion when waves armed with Sand and pebbles grind against rock surfaces.

النقل

وينقل الرواسب على طول الساحل بواسطة الأمواج والتيارات والرياح، وفي المنطقة القريبة من الشاطئ، تنقل المواد كحمولة سريرية (التدفق، الانزلاق، الملح) أو الحمولة المعلّقة، وينتقل النقل البري الطويل الرواسب على طول الشاطئ، بينما يستجيب النقل البري للتغيرات الموسمية في رسوب الطاقة الملوحة ويبقى بعيدا عن الشاطئ خلال العواصف والعودة إلى الشواطئ في ظروف تتسم بالهدوء.

ميزانيات الترسيب والفصل

ويحدث الترسب عندما يفقد عامل النقل الطاقة، مما يسمح باستقرار الرواسب، وهذه العملية تبنى سمات مثل الشواطئ، والبصاق، والطن، والدلتا، ومفهوم ميزانية الرواسب - التوازن بين مدخلات الرواسب (من الأنهار، وتآكل المنحدرات، والمصادر الخارجية) والنواتج (النقل البري، والخسائر البحرية، والاستخراج) - وهو أمر حاسم بالنسبة لفهم ما إذا كان التآكل يؤدي إلى وضع الميزانية.

Major Coastal Landforms and their Formation

وتختلف أشكال الأراضي الساحلية اختلافا كبيرا حسب العمليات المهيمنة، ونوع الصخور، والإطار التكتوني، وتاريخ التغير في مستوى سطح البحر، وفيما يلي بعض السمات الأكثر شيوعا وأهمية.

المنصات المكلّفة والموجات

فالكليفات منحدرات حادة أو وجوه عمودية تشكلها تآكل الموجات في قاعدتها، حيث تضعف الأمواج المنحدر، وتتطور الحوت، وتنهار الصخور بشكل مفرط، مما يتسبب في تراجع الكتل، ثم يتآكل الحطام المنهار وينهار، مما يسمح باستمرار العملية، فخلال الوقت، يخلف المنحدر المتراجع وراء منصة صخرية متطورة معروفة باسم منصة الموجات.

الصراصير ونظم الحاجز

(أ) الوشاح هي تراكمات للرواسب غير المدعمة (الساند، الحصى، الشظايا) التي تمتد من علامة المياه المنخفضة إلى الحد الأدنى من موجات العواصف، وهي سمات دينامية تستجيب للطاقة الموجية، والإمداد بالرواسب، ودورات المد والجزر.

خنازير ساحلية

فالدونات هي رطل أو جسور الرمل التي تشكلها أعمال الرياح فوق خط المد العليا، فالنبات مثل عشب المارام يساعد على تثبيت الكثبان بقطع الرمل والحد من سرعة الرياح، والخط الأول من الكثبان (المنازل) الموازية للشاطئ هو أمر حاسم لحماية المناطق الداخلية من موجات العواصف والتآكل.

Estuaries and Lagoons

ويحدث كل من الفستقين حيث تلتقي الأنهار بالبحر، رهنا بتأثير المد والجزر، وهما من الهيئات الساحلية شبه المغلقة ذات الصلة الحرة بالبحر المفتوح، ويخلط بين المياه العذبة والملحة، وهما نظم إيكولوجية منتجة للغاية ويعملان كفخاخ للثروة، وتشملان موائل السهول الساحلية (وادي الأنهار الشائعة)، ومصايد البنيات (التي تفصلها جزر الحاجز)، والأنهار الجليدية ذات النادرة.

الشعاب المرجانية ومنابر الكربون

وفي المياه المدارية ودون المدارية، تشكل الشعاب المرجانية هياكل ضخمة من هياكل الكاريكات الكربونية من البوليبس المرجاني، وتنمو الشعاب المرجانية مباشرة من الشاطئ، بينما تفصل الشعاب المرجانية عن طريق لاغوون، وتغلق الجزر المرجانية خطا محوريا في أعماق المحيطات، وتحمي الشعاب السواحل عن طريق تبديد الطاقة الموجية ودعم التنوع البيولوجي العالي.

تصنيف السواحل

ويصنف علماء المقاييس الجيولوجية السواحل لفهم أصولهم والتنبؤ بسلوكهم في المستقبل، وتصنفان أساسيان: emergent vs submergent و فيضانات زراعية ضد السواحل الثانوية .

وثمة فصائل أخرى مفيدة هي الرخوة ضد السواحل الرخوية ذات الرواسب، وتتراجع السواحل الصخرية ببطء وتستضيف المنحدرات والمنابر والمناشف، وتستجيب السواحل الطفيفة مثل الشواطئ الرملية والنكات الطينية بسرعة للتغيرات في إمدادات الطاقة والرواسب، والكثير من السواحل مركبة تحتوي على عناصر من التصنيفات المتعددة.

التأثيرات البشرية على موانع الإدمان الساحلي

وقد أصبحت الأنشطة البشرية قوة مهيمنة في تشكيل العديد من المناظر الساحلية، مما يعجل في كثير من الأحيان بالعمليات الطبيعية أو يخلق أنماطا جديدة تماما من التحات والترسيب.

التحضر والهندسة الصلبة

فالمدن الساحلية والهياكل الأساسية تغير إمدادات الرواسب وديناميات الموجات، وتبنى الجدران البحرية، وعمليات إعادة التجديد، والزجاجات لحماية الممتلكات، ولكنها يمكن أن تضيء شواطئ الرواسب المسببة للتآكل في أماكن أخرى، وتؤثر الجيتان والمياه المتكسرة على النقل البري الطويل، مما يؤدي إلى تراكم الشواطئ على جانب واحد، ويزيد من سرعة تدفق المياه الجوفية ويقلل من عمليات إعادة شحن المياه الجوفية، مما يؤثر على استقرار المناطق الساحلية.

التلوث واليتروفي

ويتسبب تلوث المغذيات من الزراعة ومجاري الصرف الصحي في تذبذبات الطحالب والأوضاع النافقة التي تحط من أسلاك الحبوب البحرية والشعاب المرجانية، ويمكن أن يؤدي التلوث الناجم عن إزالة الغابات والتشييد إلى خنق الموائل القاعية، كما أن الملوثات الكيميائية تؤثر على صحة الكائنات الحية التي تربط الرسوبيات أو هياكل الشعاب المرجانية، وقد يؤدي فقدان المجتمعات البيولوجية إلى الحد من قدرة تآكل التربة - على سبيل المثال، يؤدي تدهور الشعاب المرجانية إلى زيادة موجات.

Climate Change and Sea-Level Rise

تغير المناخ هو أكثر التهديدات الطويلة الأجل إلحاحاً على السواحل، ويؤدي ارتفاع مستوى سطح البحر إلى تهجير مناطق منخفضة الارتفاع، وزيادة الفيضانات أثناء العواصف، وتسارع وتيرة تراجع المياه، وتكثيف درجات حرارة المحيطات والأعاصير المدارية، وزيادة ارتفاع عواصف العواصف والطاقة الموجية، وقد يرتفع مستوى البحر العالمي بمقدار 0.5-1 متر في إطار سيناريوهات تغيرات المستويات(6).

النهج القائمة على إدارة السواحل

وتتطلب إدارة الأراضي الساحلية تحقيق التوازن بين الأهداف الاقتصادية والاجتماعية والبيئية، وتندرج الاستراتيجيات في ثلاث فئات عريضة هي: الهندسة الصلبة، والهندسة الناعمة، والتراجع المنظم.

الهندسة الصلبة

وتشمل الهندسة الصلبة بناء هياكل قوية مثل جدران البحر، والعواجن، ومياه الكسر، ودرع الصخور، وتوفر هذه التدابير الحماية الفورية، ولكنها كثيرا ما تكون لها آثار جانبية سلبية: فهي تعكس طاقة الموجات، وتزيد من التآكل في السواحل المجاورة، وتتدهور الموائل الطبيعية، وهي مكلفة لبناء وصيانة المجتمعات المحلية، ويمكن أن تغلق المجتمعات المحلية في دائرة من الدفاعات التي تزداد اتساعا باستمرار مع ارتفاع مستويات سطح البحر.

الهندسة

:: الأعمال الهندسية الطفيفة مع العمليات الطبيعية لإدارة ديناميات الرواسب، وتضيف تربية الخوخ الرمال إلى شوااطئها، وتوفر حاجزاً ضد العواصف، وتستخدم استعادة الدونات النباتية لتثبيت الرمال، وتدير إعادة التنظيم دفاعات تتيح الفيضان المدّي واستعادة الملح، وتخلق عوازل طبيعية، وهذه النُهج أكثر استدامة، وأكثر تساهلاً، وأكثر تكلفة في الفضاء الطويل الأجل.

Managed Retreat and Adaptation

وفي كثير من المناطق، تتمثل الاستجابة الطويلة الأجل الأكثر واقعية لارتفاع مستوى سطح البحر في نقل الهياكل الأساسية والسماح للساحل بالهجرة الداخلية، وهو ما يُسمى أيضاً إعادة التنظيم الاستراتيجية - تجنباً للتكاليف المرتفعة والأضرار الإيكولوجية الناجمة عن الدفاعات الصلبة.() ويشمل التخطيط للتراجع تقسيم مناطق استخدام الأراضي، والتساهل في التنفيذ، وبرامج الشراء، ويمكن للمجتمعات المحلية التي تعتمد هذا النهج أن تحافظ على الموائل الطبيعية وتحافظ على السحب الترويح.

الإدارة المتكاملة للمناطق الساحلية

إن المجلس الدولي لمنطقة البحر الأسود هو نهج شامل متعدد التخصصات ينسق أعمال الحكومة والمجتمعات المحلية والصناعة والعلماء، وهو ينظر في النظام الساحلي بأكمله - بما في ذلك صيد الأنهار - وتنمية الأرصدة مع حفظها، وكثيرا ما تتضمن خطط المجلس رصد المؤشرات الجيمورفية وأطر الإدارة التكييفية والمشاركة العامة، ويتطلب نجاح المجلس الحكومي الدولي المعني بمنطقة البحر الأبيض المتوسط إدارة قوية وتقاسم البيانات والالتزام الطويل الأجل.

خاتمة

إن ديناميات التضاريس الساحلية تستمد من التفاعل بين الأمواج والجزر والتيار وتغير مستوى البحر وإمدادات الرواسب، التي تتوسط جميعها من حيث الجيولوجيا والنشاط الإنساني، ومن الضروري فهم هذه العمليات الجيومورفيولوجية والتنبؤ بكيفية تطور السواحل استجابة لتغير المناخ واتخاذ قرارات مستنيرة بشأن التنمية والحفظ والتخفيف من المخاطر، ولا يعمل أي نهج إدارة واحد في كل مكان؛ ولا بد أن تكيف الظروف المحلية واستدامة النظم الإيكولوجية على المدى الطويل.