علامة التربة التكوين في استدامة النظام الإيكولوجي

والتشكيل المثالي للتربة في معظم النباتات هو نحو 45 في المائة من المعادن، و25 في المائة من المياه، و25 في المائة من الهواء، و5 في المائة من المواد العضوية، غير أن هذه النسب تختلف اختلافا كبيرا بين مختلف أنواع التربة والنظم الإيكولوجية، فعلى سبيل المثال، قد تحتوي التربة الخبيثة على 50 في المائة أو أكثر من المواد العضوية، في حين أن التربة الصحراوية قد تقل عن 1 في المائة.

دور تركيبة التربة في وظائف النظم الإيكولوجية

وينظم تركيب التربة مباشرة عدة وظائف حيوية للنظام الإيكولوجي، إذ إنه عن طريق تعديل توافر المغذيات، وديناميات المياه، وهيكل الموئل، يؤثر على الإنتاجية والقدرة على التكيف عبر المشهد.

صناعة المغذيات

أما دورة المغذيات فهي الطريق الذي تُستخدم فيه العناصر الأساسية للحياة - وخاصة النيتروجين والفوسفور والكربون والكرسولفور - المطفى بين المجمعات العضوية وغير العضوية، ويؤثر تركيب التربة على المعدلات التي تُلغى فيها المواد العضوية والمغذيات، ويُحتفظ باليورانيوم ضد التخصيب، وتُستخدم فيها مضاهاة التربة ذات المحتوى العالي والعضوي بقدر أكبر من القدرة على تبادل المواد.

وتؤدي الكائنات الحية الدقيقة دوراً محورياً: إنزيمات البكتيريا والفطريات التي تكسر البوليمرات المعقدة في القمامة النباتية، وتطلق مواد مغذية بسيطة يمكن أن تستوعبها النباتات، وتشكل الفطريات الميكروبية ذات الصبغة، وتعزز المكروبات الفوسفورية في مقابل الكربوهيدرات، وتتكون المادة العضوية من التربة - خاصة - مادة الحفظ.

المياه والحركة

إن طريقة انتقال المياه إلى التربة ومن خلالها هي إلى حد كبير مهمة تكوينها، فالنسيج يحدد حجم توزيع المسامير، وتحتوي التربة الرملية على مسامير كبيرة تسمح بالتسلل السريع ولكن باستبقاء المياه في حالة سيئة؛ وتحتوي التربة الطينية على العديد من المسامير الصغيرة التي تحمل المياه بحزم ولكن ببطئ ويمكن أن تصبح ملوثة بالمياه، وتضرب الرم أرضاعم المتوسطة، وتوفر مياها جيدة، وقدرة عالية على المياه.

المادة العضوية تعمل مثل الإسفنجية، وتستوعب كثيرا من وزنها في المياه، ويمكنها زيادة قدرة التربة الرملية على حيازة المياه بنسبة تصل إلى 20 في المائة لكل زيادة في محتوى المواد العضوية بنسبة 1 في المائة، وهذا قيمة حاسمة في الزراعة والأراضي الجافة التي تواجه ندرة المياه، علاوة على أن هيكل التربة (ترتيب الجسيمات إلى مجموعات) يخلق مسامات ثانوية تعزز تآكل التربة وتقاوم الفيضانات.

وتتوقف النظم الإيكولوجية مثل الأراضي الرطبة والمناطق المزروعة على تركيبات التربة المحددة لتنظيم الهيدرولوجيا، وعلى سبيل المثال، تغذي التربة الهيدرولوية لفترة طويلة بما يكفي لتطوير الظروف الهوائية - وتفحص الأنماط المميزة لللون (الغليان) وتتراكم المادة العضوية، وتخلق موائل فريدة للنباتات والحيوانات المتخصصة.

توفير الموئل والتنوع البيولوجي

فالتربة الصحية هي من أكثر الموائل التي تثرى التنوع البيولوجي على الأرض، وقد تحتوي جرام واحد من التربة على بلايين الكائنات المجهرية وآلاف الأنواع وملايين الخلايا الفردية، ويحدد تركيب التربة أي الكائنات الحية يمكن أن تعيش فيها، وتفضل دودة الأرض التربة الملوّثة ذات المادة العضوية الوفيرة، وتزدهر المادة الحادة من التربة القريبة من المحايدة في التربة، وتتحول إلى أحماض زراعية.

وهذا التنوع البيولوجي ليس مجرد فضول، بل هو يؤدي خدمات أساسية للنظم الإيكولوجية، فدروع الأرض والنمل الأبيض تخلق مآسي تحسن الإهدار والتصريف، كما أن البكتيريا والفطريات التي تزيل المخلفات العضوية، وتطلق المغذيات، وتربط شبكات الميجور النباتات، وتيسر تقاسم الموارد، وتلوث المواد الكيميائية.

العوامل التي تؤثر على تركيب التربة

وينجم تركيب التربة في أي موقع عن تفاعل خمسة عوامل تشوه التربة: المواد الوالدية، والمناخ، والطبوغرافيا، والنشاط البيولوجي، والزمن، ويساعد فهم هذه العوامل على التنبؤ بكيفية تغير التكوين في ظل مختلف استخدامات الأراضي والمناخ.

مواد

فالأرض التي تُنشأ من الحجر الجيري غالبا ما تكون غنية بالكالسيوم وتُحتوي على هزال عالي، بينما تكون تلك التي تُستمد من الغرانيت حمضية ودنيا في قوس القاعدة، كما أن توزيع حجم الجسيمات يدين بالكثير للصخرة الأم: فالحجر الرملي يُثير التربة الرملية؛ وتُنتج السكات.

المناخ

ويقود التدرج والهيمن معدلات التجويع والتشويه العضوي، وفي المناخات الساخنة الرطبة، تتسارع وتيرة طقس المواد الكيميائية، وتنتج التربة العميقة والمتجوّلة جداً الغنية بثاني أكسيد الحديد والألومنيوم، ولكنها منخفضة في المغذيات (مثلاً، المواد النباتية في المناطق المدارية) وفي المناخات الباردة أو الجافة، وتقلبات الطقس الفيزيائي، والمواد العضوية التراكمية.

التسلسل الجغرافي

ويؤثر جانب المنحدر والزاوية والمناظر الطبيعية تأثيراً شديداً على تركيب التربة، حيث عادة ما تكون التربة الصخرية رقيقة بسبب التحات؛ كما أنها تفقد المياه بسرعة، مما يؤدي إلى ظروف أكثر جفافاً، وتتلقى المنحدرات والوادي المنخفضة مواد متآكلة من أعلى، وكثيراً ما تؤدي إلى تربة أعمق وأكثر ثراءابتاً، وتواجه الكائنات الحية المنحدرة في الشمال أو جنوبه ظروفاً من الرطوبة.

النشاط البيولوجي

وتشكل النباتات والحيوانات والميكروبات عوامل نشطة في تعديل تكوين التربة، وتستخرج الروتات مركبات عضوية تربط جزيئات التربة وتغذي الكائنات المجهرية، وتغذي ديدان الأرض المواد المعدنية والعضوية، وتخلطها، وتخلق حيوانات ذات سمة حيوية، وتتحول الحيوانات مثل النمل والجرعات إلى التربة، وتؤثر على هيكلها وممتلكاتها من حيث التبادل.

الوقت

إن تكوين التربة عملية بطيئة، وقد يستغرق التراب الناضج آلاف السنين ليتطور من المواد الوالدية، وقد يصبح عصر التربة أكثر طقوسا وأقل خصبة، أو قد يتراكم طبقات عضوية، ويظهر مفهوم تسلسل التربة كيف يتغير التكوين على مر الزمن، من التربة الضحلة الصغيرة التي تقطع صخور كبيرة إلى ملامح عميقة ومتطورة جيدا ذات آفاق متميزة.

آثار تدهور التربة على تكوينها

ويشير تدهور التربة إلى العمليات التي تقلل من قدرة التربة على العمل بفعالية، وهو ما يُعزى إلى حد كبير إلى الأنشطة البشرية: إزالة الغابات، والزراعة المكثفة، والرعي المفرط، والتحضر، والتلوث الصناعي، ويغير التحلل بصورة مباشرة تكوين التربة، بطرق يصعب أو مكلفة في كثير من الأحيان عكس اتجاهها.

Loss of Organic Matter and Nutrients

وتكشف الحراثة المتكررة عن المادة العضوية للأكسجين، وتسريع التحلل الميكروبي، وتخليص ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، وفي كثير من التربة الزراعية، انخفضت مستويات الكربون العضوي بنسبة 50-70 في المائة مقارنة بالظروف الأصلية، مما يقلل من القدرة على تبادل المياه، والقدرة على الاحتفاظ بالماء، والاستقرار الكلي، ونظراً لأن المواد العضوية تتناقص، وتناقص كميات المواد الغذائية، وتزداد قدرة النباتات على الاستنفاد.

التآكل المعجل

ويزيل التآكل التربة السطحية بصورة تفضيلية لأنه يحتوي على أعلى تركيز للعضوية والمغذيات، ويؤدي فقدان هذه طبقة إلى خفض إنتاجية التربة وقدرتها على الضم إلى الجفاف، ويحمل تآكل الرياح جزيئاتاً دنياً، ويخلف وراء الرمل والحصى؛ ويُنقش تآكل المياه وثباتها، ويُزيل أرضها من تآكلها في التربة الخصبة.

الاقتراب من الفضاء الخارجي وفقدانه

كما أن هناك نقصاً في استخدام الأكسجين في الجذور والميكروبات، مما أدى إلى انخفاض التسلل إلى داخل التربة، وتقلص عدد التربة المدمجة، وتقلّص مساحة التربة المدمجة، مما يؤدي إلى نقص الأكسجين في الجذور والميكروبات، كما قلّص التسلل، وزيادة الانحرافات، وتآكلها، وكثيراً ما تتجاوز الكثافة الكبيرة للتربة المدمجة العتبة الحرجة (مثل في المادة 1-6 غم3) التي تُعُلِّقِّة في نتاجات.

الاستمرارية والتسلية

فالأنشطة الصناعية، والتخلص غير السليم من النفايات، والاستخدام المفرط للأسمدة/مبيدات الآفات، تُدخل معادن ثقيلة، وملوثات عضوية، وأملاح في التربة، وتُغيّر المواد الكيميائية، مما يجعلها في كثير من الأحيان سامة للنباتات والكائنات التربةية، وقد يؤدي التحلل - تراكم الأملاح المشبع - التحلل، ولا سيما في المناطق القاحلة المروية التي يتجاوز فيها التحلل الإجهاد الناتج عن التحلل.

Decline in Soil Biodiversity

ويؤدي تدهور التربة إلى الحد من وفرة الكائنات الحية والتربة وتنوعها، كما يؤدي التكتل إلى قتل الديدان الأرضية وعرقلة الشبكات الفطرية، كما أن المبيدات والفلزات الثقيلة تسمم بشكل مباشر البكتيريا والمحاصيل المجهرية، ويؤدي فقدان الموائل ومصادر الغذاء (الملوثات العضوية) إلى انخفاضات في الملوِّثات، وبدون شبكة غذاء صحية، تصبح التقلبات المغذية بطيئة، وإضعاف للإجهاد.

استراتيجيات حفظ التربة وإعادة الإمداد

ويستلزم عكس اتجاه تدهور التربة ممارسات تحمي التكوين الحالي وإعادة بناء المواد العضوية والهيكل والتنوع البيولوجي، وتتراوح استراتيجيات الحفظ بين التغييرات البسيطة في إدارة المزارع واستعادة القدرة على العمل على نطاق المناظر الطبيعية.

تناوب المحاصيل والتنوع

ويحول نمو سلسلة من المحاصيل المختلفة (مثل الذرة التي تليها السوياوات والحن) دون استمرار نضوب المغذيات المحددة ويقلل من تراكم الآفات والأمراض، بما في ذلك المحاصيل العميقة الجذور مثل زهور الشمس يمكن أن تكسر طبقات مدمجة.

غلاف المحاصيل

وتزرع المحاصيل الشافية مثل الركود والصيد والملابس والغطاء بين المحاصيل النقدية لحماية سطح التربة من تأثير الأمطار، وقمع الأعشاب، والثروة الفوقية للمغذيات، وتربط جذورها جسيمات التربة، وتخفض التحات، وتضاف مخلفاتها مادة عضوية، وتغطي بعض المحاصيل، مثل الزلازل الرطبة، وتخلق محاصيلاً حيوية من شأنها أن تحسن الاختراق.

عدد أقل من ثلاثة أضعاف

ويحافظ القضاء على الحراثة أو التقليل منها على هيكل التربة، ويحمي المادة العضوية ويقلل من التآكل، وفي نظم عدم البيع، تظل بقايا المحاصيل على السطح، وتحلل تدريجياً من الكائنات الحية والتربة، ومع مرور الوقت، فإن التربة التي لا تتراكم، تتطور محتوى عضوي أعلى من الكربون، وتسرب المياه بشكل أفضل، وتتراكم كميات أكبر من التربة المبردة التقليدية، غير أن إدارة النفايات الباردة قد تتطلب في البداية تغييرات في الرصاص.

التعديلات العضوية والترشيد

وتزيد هذه المواد من المواد العضوية في التربة، وتحسن هيكلها، وحيازتها، ومحتوياتها من المغذيات، ويمكن أن تُصنع في المزارع من مخلفات المحاصيل ومناظر الحيوانات، وتخفض المدخلات الخارجية، ويجب أن تُستخدم مسببات التموين الأحيائي - الفحم المستخرج من البؤر - المثبت بدرجة عالية، ويمكن أن تُزيل الكربون لمدة قرون مع تحسين القدرة على تبادل المواد المخدرة والاحتفاظ بالماء.

قطاع الحراجة الزراعية والخضر

ويضيف إدماج الأشجار والأشجار في النظم الزراعية (الزراعة بالجملة، والتشنجات) جذورا عميقة تؤدي إلى درّ المياه والمغذيات من طبقات التربة الأعمق، وتثبيت المنحدرات، وتوفر ظلا يعتدل درجة حرارة التربة، وتزيد من حدة التنوع البيولوجي الريبي العشب والأشجار التي تدوم كل سنة على امتداد المجاري المائية، وتزيد من قدرة الصيد على الصيد في المياه، مما يحول دون وصولها إلى المجرى.

المجاعة والاستمرارية

وفي الأراضي المتخلفة، تؤدي عمليات بناء المراعي أو الزراعة على طول خطوط المخروط إلى الحد من سرعة الركض، مما يتيح مزيدا من المياه لتسلل التربة المزروعة وقطعها، ويمكن أن يؤدي التخلص من التربة إلى الحد من فقدان التربة بنسبة تصل إلى 50 في المائة مقارنة بزراعة المنحدرات المرتفعة والمخفضة، وكثيرا ما تقترن هذه التدابير الميكانيكية بزراعة شاملة لتحقيق الحماية القصيرة الأجل وبناء المواد العضوية الطويلة الأجل.

الدور الحاسم للتثقيف والسياسات في مجال التربة

وفي حين أن الممارسات التقنية أساسية، فإن تحقيق حفظ واسع النطاق للتربة يتطلب تحولاً في كيفية قيم المجتمع للتربة، فالبرامج التعليمية التي تُدرِس مبادئ تكوين التربة - التي تنجم عن التعليم الابتدائي من خلال الوعي بالتربة على المستوى الجامعي كمورد حي، ويزيد احتمال أن يدعم الطلاب الذين يفهمون الصلة بين المادة العضوية في التربة والقدرة على حيازة المياه الزراعة غير المستقرة أو مبادرات الترسب، إذ يمكن للمعلمين استخدام اختبارات النسيجية البسيطة للتربة (طريقة المائية)

ويمكن لتدابير السياسة العامة مثل الامتثال للحفظ من أجل الإعانات الزراعية، والمدفوعات من أجل خدمات النظم الإيكولوجية، والأنظمة المتعلقة بإزالة الأراضي أن تخلق حوافز اقتصادية للممارسات المراعية للتربة، وبرامج رصد التربة التي تتعقب الكربون العضوي، والاستقرار الكلي، والتنوع البيولوجي توفر بيانات تستهدف التدخلات وقياس التقدم المحرز، والمبادرات الدولية مثل ]] شراكة التربة العالمية ] تعمل على تعزيز الإدارة المستدامة للتربة في جميع أنحاء العالم، مع التأكيد على ضرورة وقف التدهور وإعادة الأراضي المتدهورة.

خاتمة

إن تركيب التربة هو أكثر بكثير من قائمة ثابتة بالمكونات؛ وهو الأساس الدينامي الذي تقوم عليه النظم الإيكولوجية الأرضية، والمركبات المعدنية، والمواد العضوية، والمياه، والجو، لإيجاد وسيط يدعم نمو النباتات، ودورات المغذيات، ومخازن الكربون، ومياه الرش، ويستضيف تنوعاً مذهلاً في الحياة، ويهدد التحلل هذه الوظائف، ولكن من خلال ممارسات الحفظ القائمة على العلم.