Understanding Coastal Landforms: A Global Survey of Beaches, Cliffs, and Deltas

إن التكوينات الساحلية تمثل بعض أكثر الملامح دينامية وبصرية على الأرض، مقترنة بالتفاعل اللامع بين الأرض والبحر،

إن خطوط السواحل ليست ثابتة، بل تتغير مع كل المد والعواصف والتحول الموسمي في إمدادات الرواسب، وتساعد دراسة علم الأرضيات الساحلية العلماء على التنبؤ بكيفية استجابة السواحل للارتفاع في مستوى سطح البحر، والتنمية البشرية، وتغير المناخات الموجية، وبفحص هيكل وسلوك الشواطئ، والمنحدرات، والدلتا، نكتسب تقديرا أعمق لضعف البيئات الساحلية وقدرتها على التكيف في جميع أنحاء العالم.

الخياشي: شوارب وديعة موزعة على موجة الطاقة

فالأكاذيب هي تراكمات للرواسب غير المدعمة، والمقبر، والكوبلز، أو شظايا القصف - ذلك الخط الذي تُعد فيه طاقة الموجات متوسطة إلى منخفضة، وهي أمثلة تقليدية على الأراضي الساحلية الوديعة، التي بنيت وصيانتها من جراء التسليم المطرد للرواسب من الأنهار، وتآكل المنحدرات، والمصادر الخارجية، وتتوقف شكل وتكوين وبلورة الشواطئ على الموجة المحلية.

فالأصابع ليست موحدة، وتتغير صورتها الموسمية استجابة لظواهر العواصف، ففي ظروف الصيف الهادئ، تميل الأمواج إلى إيداع الرمال على الشاطئ الأعلى، وبناء حزام منحدر واسع وجميل، وفي الشتاء، تهدر موجات الطاقة المرتفعة الجدار الرملي وتحمل البحر الرملي، وتشكل صورة شاطئية أكثر حزما وضيقا، وهذا التبادل الدوري للرواسب بين الشاطىء والشاطىء الأساسي.

أنواع الخوخ

ويمكن تصنيف الصراصير بشكل عام من خلال تركيبها الرسوبي وطاقة الأمواج التي تشكلها.

  • Sandshorees] are the most familiar type, composed primarily of quartz, feldspar, and shell fragments, they form in low-to-moderate energy settings and are common along passive continental margins, such as the Atlantic and Gulf coasts of the United States. The grain size typically ranges from fine to mediumar Sand, though someshore material co.
  • Gravel and shingleshorees] occur where high wave energy removes finer sediments, leaving behind pebbles, cobbles, and small boulders. Theseshorees are common in regions with rocky cliffs or glacial deposits, such as along the coast of southern England and parts of New Zealand backes Shingleshores notably seept.
  • شواطيء شلالات الشلطم تتكون كلياً تقريباً من مواد قذيفة مكسورة، وهي عادة ما توجد في المناطق المدارية ودون المدارية حيث تكون الإنتاجية البيولوجية مرتفعة وتتراكم شظايا قذيفة رملية أسرع من الرواسب المهددة، وتستضيف جزر البهاما ومنابر الكربون في المحيط الهندي شوااطئاً واسعة النطاق.
  • Artificial or nourished coastes] are human-engineered features created by pumping or trucking sand into an eroded shoreline. While they provide immediate recreational and protective benefits, they require ongoing maintenance to counter the natural tendency of sediment to be transported alongshore.

علم الأحياء الفقيرة والمناطق الدينامية

ويمكن تقسيم الشاطئ إلى عدة مناطق متميزة، كل منها شكله عمليات مختلفة، والجزر الأمامية هي المنطقة المتقاطعة، التي تتعرض لها وتغمرها بالطرق الفوقية، والموجات، والشاطيء الخلفي فوق خط المد المرتفع، ولا يُحصى إلا خلال العواصف أو المد المرتفعة بشكل غير عادي، فالحزام هو حد أفقي تقريبا من الرواسب على الشاطئ الخلفي، الذي يبنيه الملوحات البنّية.

فالإنجراف الساحلي الطويل هو آلية نقل الرواسب المهيمنة على طول السواحل الرملية، فالواح التي تقترب من الشاطئ عند زاوية تولد تيارا يحرك الرمال بالتوازي مع الشاطئ، وهذه العملية تخلق البصق والجزر الحاجزية وغيرها من السمات الوديعة، وفهم الانجراف الساحلي الطويل أمر أساسي لإدارة تآكل الشواطئ وتصميم مشاريع هندسة الساحلية.

الأهمية الإيكولوجية والاقتصادية للصداع

وتوفر الخوخات موئلاً حرجاً لمجموعة واسعة من الكائنات الحية، بما في ذلك الطيور الساحلية، والسلاح البحري، والسرطانات، واللافقارات التي تدفن في الرمل، ومنطقة التقاطع بيئة منتجة يجب أن تتسامح فيها الكائنات الحية مع التغير المستمر في الرطوبة، ودرجة الحرارة، والملوحة، كما تستخدم النظم الإيكولوجية الخوخية كمساحة للأنواع المهددة بالانقراض، مثل سلحف البحرية.

فالشواطئ من بين أكثر الموارد الطبيعية قيمة على الأرض، وهي تدعم السياحة والترفيه وقيم الملكية التي تبلغ قيمتها مليارات الدولارات سنوياً، والسياحة الساحلية هي المحرك الرئيسي للاقتصادات المحلية في مناطق مثل فلوريدا والبحر الأبيض المتوسط وجنوب آسيا، غير أن شعبية الشواطئ تخلق أيضاً ضغطاً على التنمية، والتلوث، وتدهور الموائل تشكل تهديدات مستمرة لصحة الشواطئ.

Cliffs: Erosional Landforms and their Evolution

وتتجه المنحدرات الساحلية إلى الوجوه العمودية الصخرية التي تتفوق فيها القوى المثورة على قدرة المشهد الطبيعي على الحفاظ على منحدر لطيف، وهي واسعة الانتشار على طول هوامش التكتون النشطة، وعلى الجزر، وفي المناطق الواقعة تحتها الصخور المقاومة، وتقيم كليفات الحدود بين الأرض والبحر، ولكنها ليست سمات دائمة، وتتراجع في البر على مر الزمن حيث تخترق موجات الطقس والقاعدة.

ويتباين معدل تراجع المنحدرات تبايناً كبيراً من بضعة ملليمترات في السنة على المنحدرات الجرانية الصلبة إلى عدة أمتار في السنة على المنحدرات الرسوبية اللينة، ويحدث التآكل الأكثر سرعة عادة في مواد غير مدمجة مثل الحجارة الجليدية أو الحجر الرملي أو الشلالات، حيث يمكن أن تزيل بسرعة الحطام بفعل الموجات وسقوط الأمطار.

كيف شكل كليفز

إن تشكيلة الكثافة تبدأ عندما تركز الأمواج الطاقة في قاعدة المنحدر، فالإبطار الرملي والزجاجات المحملة في منطقة الأمواج يقطع حافة على خط المياه، وعلى مر الزمن، يعمق هذا الشق، ويفقد الصخور المغمورة الدعم، وفي نهاية المطاف، ينهار الصخور غير المدعومة، ويتراجع وجه المنحدرات إلى الأرض، ثم ينهار الحطام من خلال موجات وسلاسل أرضية.

ويلعب التزيين دوراً داعماً رئيسياً، إذ إن دورات التنظيف والتبلور الملحي وعمليات التبريد المبللة تضعف مفاصل الصخور والطائرات المُخلّصة، مما يجعل المنحدر أكثر عرضة للانهيار، وفي المناخات الرطبة، يمكن أن يحل الطقس الكيميائي الصخور الكربونية، ويخلق الكهوف ويزيد من سرعة التراجع.

أنواع المخلفات الساحلية

  • - منحدرات من البحر في الصخور الصلبة - وجدت على طول السواحل المؤلفة من رماليت أو البصل أو الحجر الرملي المشبع جيداً، وهذه المنحدرات شديدة ومستقرة على النطاقات الزمنية البشرية، وهي تتراجع ببطء فقط، وتشمل الأمثلة الشاذة كلايف من موير في أيرلندا (الملوثة بالجليد والحصن الرملي)
  • - مثبت في مواد مثل الصخور أو الطباشير أو الصخور الجليدية بسرعة، مما يؤدي إلى إخفاقات كبيرة في المنحدرات وهبات أرضية، وتحتاج " كليفات الشوك " على ساحل القناة الانكليزية، ولا سيما في بيتشهيد، وأمثلة على إدارة الصخور البيضاء.
  • Bluffs and escarpments - أدنى، أقل سمات عمودية تشكل في الرواسب الضعيفة نسبيا أو غير المدمجة.

ملحوظات كليف

وكثيرا ما ترافق الكهوف البرية ذات الصلة بالتحات، حيث تستغل الأمواج نقاط الضعف في الصخرة، مثل الأخطاء أو الطائرات المرتادة، وعندما يتآكل الكهف تماما من خلال أرض رأس، يصبح أرشيفا بحريا، وفي نهاية المطاف، قد ينهار سقف أرتش، ويترك عمودا منعزلا من ركن الصخرة يقف في عرض البحر.

ومنابر الموجات علامة أخرى على تراجع المنحدرات، حيث ينتقل الوجه المتفجّر إلى الداخل، يُترك سطح صخري مسطح مسطح مسطح بلطف مُكشوف في القاعدة، ويمتد إلى المجرى البحري، وكثيرا ما تكون هذه المنصات مرئية عند المد المنخفض وتوفر موئلا هاما بين المتاجر للكائنات البحرية.

التفاعل الإنساني مع كليفز

ويشكل معتكف الكافة مخاطر كبيرة للمجتمعات الساحلية، حيث تتعرض المنازل والطرق والمرافق الواقعة بالقرب من حافة الجرف للهبوط، وقد نفذت بعض المناطق برامج للتراجع المنظم، ونقل الهياكل بعيدا عن منطقة الخطر، وقامت مناطق أخرى ببناء جدران بحرية، وإحياء، ودرع صخري لتباطؤ التآكل في قاعدة المنحدر، وإن كانت هذه التدابير كثيرا ما تكون لها آثار غير مقصودة على السواحل المتاخمة.

بالإضافة إلى إدارة المخاطر، تقدم المنحدرات قيمة علمية، وجوههم المكشوفة للروك توفر محفوظات طبيعية لتاريخ الأرض، تكشف عن طبقات الرواسب، الأحفوريات، ودليل على مستويات البحر الماضية، وكثيرا ما يدرس علماء الجيولوجيا وعلماء النخيل المنحدرات الساحلية لإعادة بناء البيئات القديمة.

دلتا: حيث ريفرز قابل البحر

دلتا هي منخفضة، وغالبا ما تكون ثلاثية التراب التي تنمو في فم النهر حيث تدخل جسما ثابتا من الماء، أو محيط أو بحر أو بحيرة كبيرة، وعندما تهبط سرعة النهر عند دخول حوض الاستلام، تُودع حمولة الرواسب التي تحملها من أعلى النهر، وعلى مر الزمن، تتراكم هذه الرواسب، وتبني شبكة معقدة من القنوات المتفرقة بين الجزر.

فالدلتا هي من أكثر المناظر إنتاجية وكثيفة السكان على الأرض، وهي تدعم الزراعة المكثفة وتوفر الموائل لطيور الأسماك والطيران المهاجرة، وتحتوي على احتياطيات واسعة من النفط والغاز والمياه الجوفية، غير أنها أيضا من بين أكثر البيئات ضعفا، مهددة بارتفاع مستوى سطح البحر، وانخفاض إمدادات الرواسب من السدود الأمامية، وهبوط الأراضي.

دلتا الاستمارة وعلم المورفولوجيا

ويعتمد شكل وطابع دلتا على التوازن بين ثلاثة عوامل: تصريف الأنهار (حجم النهر وعبء الرواسب منه)، والطاقة الموجية على الساحل، ونطاق المد والجزر.

  • هذه الدلتاسات ذات الصبغة الداليتية التي تُطغى على الأصابع والتي تمتد بعيداً إلى حوض الإستقبال، ودلتا نهر ميسيسيبي في لويزيانا هي المثال الكلاسيكي، وشكلها المتحول من قنابل مُتكررة.
  • Wave-dominated deltas] Occur where moderate to high wave energy redistributes the river's sediment along the coast, smoothing the delta front into a cuspate or arcuate shape. The Nile River Delta in Egypt and the São Francisco River Delta in Brazil exemplify this type.
  • ]Tide-dominated deltas - Develop in settings with a large tidal range, where tidal currents rework the river's sediment into elongate Sand bars and tidal channels. The Ganges-Brahmaputra Delta in Bangladesh and the Fly River Delta in Papua New Guinea are tide-dominated and these deltas extensive networks are matas.

ومعظم الدلتاس تحتوي على جزء تحت الأرض (الأرض فوق المياه) وجزء دون المستوى (مقدمة المياه الجوفية والبروتا) وتتكون دلتا تحت سطح الماء من المنطقة التي تتركز فيها المستوطنات البشرية والزراعة، بينما تمثل دلتا التلاشيات الضئيلة استمراراً في عرض الترسبات على سطح البحر.

الأثر الإيكولوجي

تستضيف دلتا بعض النظم الإيكولوجية الأكثر إنتاجية في العالم، ويخلق مزيج من المياه العذبة والملح بيئة مُزدهرة تدعم المجتمعات المحلية النباتية والحيوانية الفريدة، وتزدهر أشجار المانغروف والمارشات الملحية والأراضي الرطبة في المياه العذبة في البيئات الدلتية، وتوفر موائل للحضانات للأسماك والقشريات، ويعتمد الكثير من أنواع الأسماك والروبيان ذات الأهمية التجارية على مصبات الدلتا خلال مراحل حياتها المبكرة.

كما أن دلتا تصلح كنقطة توقف حرجة لطيور الهجرة على طول الطرق الرئيسية، وتعترف دلتا ميسيسيبي ودلتا ميكونغ ودلتا بأنها مناطق طير هامة عالميا، وتغذي المادة العضوية الغنية التي تودعها الأنهار شبكات غذائية تمتد إلى ما وراء الدلتا نفسها.

المستوطنات البشرية والزراعة

إن التربة الخصبة من الدلتاس قد اجتذبت المستوطنات البشرية لألفينيا، ودلتا النيل دعمت واحدة من الحضارات الأولى في العالم، ودلتا غاينغز - برامابوترا ما زالت واحدة من أكثر المناطق كثافة بالسكان على الأرض، حيث يوجد أكثر من 100 مليون نسمة، وزراعة الأرز التي تزدهر في بيئة منخفضة الإثراء بالمياه في دلتا، هي المناطق الزراعية المهيمنة.

بيد أن سكان دلتا يواجهون تحديات متزايدة، فالتخفيض في الأراضي الذي يحركه الاقتران الطبيعي للرواسب ويتفاقم بسبب استخراج المياه الجوفية وانسحاب الهيدروكربونات - لأن مستوى البحر النسبي يرتفع بسرعة أكبر من المتوسط العالمي. Research published in Nature Climate Change]دل على أن العديد من الدلتاس قد لا يتمكن من الحفاظ على سرعة ارتفاع مستوى سطح البحر في العقود القادمة.

Additional Coastal Landforms and Features

وبالإضافة إلى الشواطئ، والمنحدرات، والدلتا، تستضيف المنطقة الساحلية مجموعة متنوعة من أشكال الأراضي المميزة الأخرى التي تستحق الاهتمام.

جزر باريير وسبيتس

إن جزر الحاجز هي جزر رملية طويلة وضيقة توازي الساحل القاري، وتفصلها الغواني أو المعالم، وهي مشتركة على طول ساحلي المحيط الأطلسي والخليج في الولايات المتحدة، من المصارف الخارجية لشمال كارولينا إلى جزر تكساس الحاجز، وتتكون الجزر المحظورة من خلال مزيج من الانجراف الساحلي الآخذ في الارتفاع، وارتفاع مستوى البحر، وتجاوز العواصف، وهي سمات دينامية تهاض الأرضي عبر الزمن، ولا سيما أثناء الأعاصير.

ويشبه السبوط الجزر الحاجزة، ولكن يظل ملحقا بالأرض الرئيسية في نهاية واحدة، حيث تكوّن الرواسب العائمة على طول الساحل عبر فم طاعم أو مقصود، وغالبا ما تطوّر البصق شكلاً متصلباً أو متكرراً في نهاية الممر البحري بسبب تراجع الموجات.

الدراسات

وتُعدّ هذه الدراسات جزءا من أجسام ساحلية من المياه تخلط فيها المياه العذبة من الأنهار بالمياه المالحة من المحيط، وهي ليست من أشكال الأرض بالمعنى الضيق ولكنها ترتبط ارتباطا وثيقا بالتطور الجيورفي للشواطئ المتاخمة، والتلال، ونظم الحاجز، وتصنف المساجين من أكثر النظم الإيكولوجية إنتاجا بيولوجيا على الأرض، وتدعم أعدادا كبيرة من الملوثات العضوية الثابتة في البستنكتون، والسمك، والأسماك، ومدافن.

الشعاب المرجانية ومنابر الشعاب المرجانية

In tropical and subtropical waters, coral reefs create their own distinctive coastal landforms. Fringing reefs grow directly from the shore, while barrier reefs are separated from the mainland by a wide lagoon. The Great Barrier Reef off the coast of Australia is the largest barrier reef system in the world. Atolls are ring-shaped reefs that enclose a central lagoon, typically formed on top of subsiding volcanic islands.

يوفر برنامج حفظ الشعاب المرجانية التابع للرابطة موارد واسعة على البيئة وإدارة هذه النظم الإيكولوجية الحيوية، وتحمي الشعاب المرجانية السواحل من الطاقة الموجية وتوفر الموئل لتنوع غير عادي في الحياة البحرية، وتدعم مصائد الأسماك والسياحة التي تبلغ قيمتها بليون دولار سنويا.

أحزمة بحرية، أرش، وكاف

وكما لوحظ في مناقشة المنحدرات، فإن عمليات التحات تنتج بعض من أكثر المشاهد الساحلية دراما، والهجمات البحرية هي ركائز منعزلة للصخور كانت في وقت ما جزءا من الجرف القاري، وتشكل حرائق البحر عندما يقطع تآكل الأمواج عن طريق أرض من الجانبين، وتستخرج الكهوف البحرية بفعل موجات في قاعدة المنحدرات، وتتجاوز هذه المعالم مئات السنين من الزمن الجيولوجي، وتدوم في العادة إلى ألف سنة.

الآثار البشرية ومستقبل الخرائط الأرضية الساحلية

ويتزايد تأثر التراب الساحلي بالنشاط البشري، وقد أدى بناء السدود على الأنهار الرئيسية إلى انخفاض كبير في تسليم الرواسب إلى دلتا في جميع أنحاء العالم، فعلى سبيل المثال، لا تتلقى دلتا النيل سوى جزء من الرواسب التي كانت تُجرى قبل بناء سد أسوان المرتفع، وتتآكل الدلتا الآن في أماكن كثيرة، وتُلاحظ اتجاهات مماثلة في دلتا نهر كولورادو وديلتا إيبرو ريفيرا.

ويُتوقع أن تضيق البصائر أو تختفي في مناطق كثيرة مع تراجعات خط الساحل إلى البر. The IPCC Sixth Assessment Report] [St] projects that global mean sea level could rise by 0.3 to 1.0 meters by 2100 under moderate to high emissions scenarios. Even with aggressive mitigation, the ineria

ويجب أن تتكيف استراتيجيات الإدارة الساحلية مع هذه الحقائق، فالحلول الهندسية الصعبة، مثل جدران البحار والأشجار، كثيرا ما تؤدي إلى تفاقم التآكل على السواحل المجاورة ويمكن أن تتدهور الموائل الطبيعية، والنُهج الهندسية الحسنة، بما في ذلك تغذية الشواطئ، واستعادة الشواطئ، وإنشاء السواحل الحية، توفر بدائل أكثر استدامة تعمل مع العمليات الطبيعية بدلا من أن تعمل ضدها.

إدارة عملية التراجع - إعادة توطين المجتمعات المحلية والهياكل الأساسية المخطط لها بعيدا عن المناطق الساحلية الأكثر ضعفا - التي تحظى بقبولها كإستراتيجية طويلة الأجل لمعالجة التغير الحتمي في السواحل، وهي تعترف، رغم التحدي السياسي، بالواقع الأساسي الذي تتسم به شواحل السواحل دينامية، وأن محاولات الإمساك بها إلى أجل غير مسمى قد تفشل.

الخلاصة: وجه دينامي وقابل للتأثر

إن الشواذ الساحلية - الخنازير، والمنحدرات، والجزر الحاجز، والمستعمرات، والشعاب المرجانية - هي تعبير واضح عن التفاعل المستمر بين العمليات الجيولوجية وديناميات المحيطات، وهي ليست سمات ثابتة ولكنها تتطور باستمرار استجابة للتغيرات في إمدادات الرواسب، ومستوى البحر، والطاقة الموجية، والتدخل البشري، وكل نوع من أشكال التربة يحتل مكانا محددا في نظام الطاقة الساحلية، من

إن فهم هذه الصور الأرضية أمر أساسي للإدارة الفعالة للمناطق الساحلية وتقييم المخاطر والتخطيط للحفظ، وبما أن السكان العالميين ما زالوا يركزون على السواحل، ومع أن تغير المناخ يعجل بخطى التغير البيئي، فإن الحاجة إلى الإدارة المستنيرة للمناظر الساحلية لم تكن أكبر من أي وقت مضى، فحماية العمليات الطبيعية التي تبني وتحافظ على المنافذ الساحلية ليس استثمارا في الصحة الإيكولوجية فحسب، بل أيضا ضمانا للمجتمعات والاقتصادات التي تعتمد عليها.

يقدم القراء المهتمين بالبحث المزيد، The U.S. Geological Surveys Coastal and Marine Hazards and Resources Program بيانات وتحليلات مفصلة عن تغير الشواطئ، ونقل الرواسب، والمخاطر الساحلية في جميع أنحاء الولايات المتحدة.