كيف التربة التكوين يؤثر على النظم الإيكولوجية المناخ المرونة

تعريف ومكونات تكوين التربة

فالسواء ليس مجرد التراب الذي تحت أقدامنا - بل هو مصفوفة حية دينامية تُشكل على مر قرون من طقس المواد الأم وتراكم المخلفات العضوية - إن تكوين التربة يشير إلى النسب المحددة لأربعة مكونات رئيسية: الجسيمات المعدنية، والمواد العضوية، والمياه، والهواء، وكثيرا ما يوصف أن التربة المثالية " الصحية " بالنسبة لمعظم النمو النباتي بأنها 45 في المائة من المعادن، و25 في المائة من الماء العضوي، و25 في المائة من المادة، و5 في المائة.

Mineral Fraction: The Skeleton of Soil

وتنشأ المعادن من الطقس الفيزيائي والكيميائي للصخور مثل الغرانيت والباسلت والجيروم والخرطوم الرملية، ويعرض حجم الجسيمات من الحصى )المتر الواحد( إلى الرمل )٠٥-٢ مم(، والزراعة السائلة )٠,٠٥-متر(، والخصائص القياسية للزراعة )٠,٠٥ ملم( على شكل نسل.

المادة العضوية: مهندس الحياة

وتشمل المادة العضوية قمامة النباتات المهددة، ورفات الحيوانات، والكتلة الأحيائية المجهرية، والرطوبة المستقرة والظلامية التي لا تزال قائمة بعد التحلل المتقدم، وحتى وإن كانت تمثل في كثير من الأحيان أقل من 5 في المائة من وزن التربة، فإن المادة العضوية تؤثر تأثيراً غير متناسب، وهي تحسن هيكل التربة من خلال جسيمات معدنية ملزمة إلى مجموعات، مما يخلق مواد مخزنة للمياه واله.

المياه والجو: الديناميكية ذات الصلة

إن مواجيز التربة - الحيز الذي يتكون من جزيئات صلبة - تحتلها المياه أو الهواء - المياه تُحتل في توترات مختلفة: مياه الجاذبية بسرعة، ومياه الكبسولة في مجاريات، ومياه مائية قابلة للتحل، ومياه الهيجولوجيا، ومواه مربوطة بشدة بسطحات لا يمكن أن تستخرجها، ومياه التربة ليست مجرد مذيبات متجية.

How Soil Composition Shapes Ecosystem Dynamics

وتُعرّف النظم الإيكولوجية بتدفقات الطاقة والمواد، والتربة هي المستودع الرئيسي لهذه التدفقات ومنظمها، وتؤثر تركيبة التربة تأثيرا مباشرا على تكوين المجتمعات المحلية للمصانع، ودورات المغذيات، وتوافر المياه، وتنوع الكائنات الحية التي تعيش فوق الأرض وتحتها.

إنتاجية المغذيات والنباتات

فالنباتات التي تصيبها المادة الغذائية هي بمثابة بنك مغذي طبيعي، إذ إن دوار الكربون والنيتروجين والفوسفور والكبريت يتوقف على النشاطات المجهرية التي تتأثر بشدة بنسيج التربة، والهيدروجيني، والمحتوى العضوي، والرطوبة، مثلاً، فإن التعدين النتروجيني العضوي - تحويل النيتروجين إلى أمونيوم، والنحية -

شبكة غذاء التربة والتنوع البيولوجي

فالسواء موطن لتنوع مروع للحياة: البكتيريا، والأرخاء، والفطريات، والبروتاتوريات، والنيمات، والورقات، ودود الأرض، وصدريات الحرق، وينتشر في الموائل الطبيعية في شبكة غذاء التربة، وتحتوي البكتيريا، وأجهزة التقلب العضوية على 80 في المائة.

تنظيم المياه وال ديناميات الهيدرولوجي

ويحد تكوين التربة من كيفية انتقال المياه عبر المشهد الطبيعي، وتسمح التربة الرملية بالتسلل السريع ولكن تخزين المياه المنخفض، مما يجعلها عرضة للإجهاد الناجم عن الجفاف، وتتمتع التربة الكلايية بقدرات عالية على المياه، ولكن تباطؤ التسلل، وزيادة الاندفاع والتآكل أثناء الأمطار الغزيرة، وتوفر التربة أفضل الحلول الوسطية، وتدفق المياه الجوفية وإعادة تدوير المياه الجوفية، وفي أي تربة، يؤدي وجود كميات كبيرة من الأمطار المستقرة من المواد الحافظة إلى تحسن في الفيضانات.

The Role of Soil in Climate Regulation

التربة هي أكبر مستودعات أرضية للكربون العضوي، حيث تخزن الكربون أكثر من الغلاف الجوي وكل النباتات مجتمعة، وكم من الكربون الذي يحمله التربة - وما إذا كان يتراكم أو يُطلق الكربون مباشرة على تركيبه، ولا سيما محتوى المواد العضوية ورابطات المعادن.

احتجاز الكربون وتخزينه

(ب) دخول التربة من خلال قمامة النبات، والإبادة الجذرية، والبقايا المجهرية، وهي مخزنة كمسألة عضوية، إما في شكل جزيئي أو ملزمة بمعادن الطين وأكسيدات المعادن (الخامية العضوية) ويمكن أن تستمر في التربة منذ قرون إلى آلاف السنين، شريطة أن يظل هيكل التربة سليماً، وأن تزيد من مخزون المواد العضوية وتخفض الاضطرابات.

انبعاثات غازات الدفيئة من التربة

كما أن انبعاثات غازات الدفيئة الرئيسية هي: ثاني أكسيد الكربون، والميثان (CH4)، وأكسيد النيتروز (N2O) بينما يرتبط تدفق ثاني أكسيد الكربون إلى حد كبير بمعدلات التحلل، فإن الميثان ينتج في مواقع مائية صغيرة جداً مثل التربة الغنية بالفلور التي لا تزال مشبعاً.

Albedo and Energy Exchange

أما أقل ما نناقشه، ولكن ما زال مهماً، فهو كيف يؤثر تكوين التربة على سطح الأرض - الجزء من ضوء الشمس الذي ينعكس على الفضاء، فالتربة المظلمة والثرية العضوية تستوعب مزيداً من الإشعاع الشمسي والدفء بسرعة أكبر، بينما تعكس التربة الخفيفة أو الكربونية الكالسيومية - الطاقة، وفي المناظر الزراعية، فإن ترك مخلفات المحاصيل على السطح يمكن أن يزيد من الطلاء ويخفف من الاحترار المحلي.

أنواع التربة وآثارها الإيكولوجية

وفي حين أن نص التربة هو مجند أساسي، فإن التربة تختلف أيضاً في مجال التعدين والعمق وتنمية الآفاق، والأوامر الرئيسية للتربة - مثل إنتيسولز وموليسولز وألتيسول وأوكسيسول وأريزولز وأرتولس وهيتوسول - أحد المكونات المميزة التي تشكل النظم الإيكولوجية في كل قارة.

صومالي التربة (الآرام وأرنول)

وتعاني التربة الرملية، التي تدور في الكثبان الساحلية والصحراء وسهول التبريد الجليدي، من انخفاض القدرة على حيازة المياه وضعف المغذيات بسبب مساحاتها الكبيرة من الشجرات والمناطق السطحية المنخفضة، كما أن النظم الإيكولوجية التي تتطور عليها مثل بارينات الصنوبر، والغطاء الساحلي، والأراضي الرملية التي تمزقها الأمطار الصحراوية، كثيرا ما تكون ملوثة بجذورها أو تكيفها المتخصص.

كلاي - ريتش سولز (Vertisols and some Alfisols)

وتسود في الفيرتيسولات المعادن الارتقاء، وهي تشقق بعمق خلال فترات الجفاف وتصبح ملتصقة عندما تبلل، وتساند هذه التربة الأراضي الحشائية، والسافانا، وبعض الغابات الجافة، وتخلق دورة النمو الآخذ في النمو الاقتصادي بيئة صعبة بالنسبة للجذور وحرق الحيوانات، ولكنها تعزز أيضا مجتمعا فريدا من الكائنات المجهرية مكيفا مع تقلبات الرطوبة القصوى.

لومي سولز (موليسول)

وتميز أفق سطحي مظلم غني بالعضوية، وهي خصبة طبيعية ولها هيكل ممتاز، وتساند موليسول بعض أعلى مستويات التنوع البيولوجي فوق الأرض وتحت الأرض، وتجعل التحات الأولي ضعيفاً بالنسبة للإنتاج العالمي ولكن غير قابل للزراعة.

التربة العضوية (هيستولز)

ويتكون الهستول، الذي يُدعى عادةً بفول أو تربة مطاطية، من مادة عضوية تتراكم في ظروف مائية، وتتكون من أكثر من 20 في المائة من الكربون العضوي بالوزن، وتُوجد في الخنازير والثديين والمستنقعات، وهذه التربة هي مصارف كربونية حرجة، وتخزن ما يقدر بـ 25 إلى 30 في المائة من الكربون العالمي للتربة على الرغم من مساحة تبلغ 3 في المائة فقط من الأراضي.

تدهور التربة: التهديدات للتشكيل والارتقاء

فالأنشطة البشرية تُغيّر تكوين التربة بشكل أسرع من العمليات الطبيعية التي يمكن أن تُعيدها، وتفقد التربة المتردية قدرتها على دعم النظم الإيكولوجية وكربون المحصول، مما يقوض القدرة على مواجهة المناخ.

فقدان التآكل والآداب العضوية

(أ) إن تآكل الرياح والمياه يزيلان بشكل تفضيلي الجسيمات الغرامية والمواد العضوية من سطح التربة.() وعلى الصعيد العالمي، تُفقد حوالي 24 مليار طن من التربة الخصبة سنوياً، وتخفض خسارة التربة السطحية القدرة على حيازة المياه، وتوافر المغذيات، وعمق الجذور، وكثيراً ما تُحدث دوامة تنازلية من الإنتاجية والتآكل بدرجة أكبر.() وفي الحالات القصوى، يُحدد تقييم الألفية للنظم الإيكولوجية() تدهور التربة()

خط الأساس

:: أجهزة الحفر، والرعي، والدعارة المتكررة، وتصويب مسامات التربة، والحد من التسلل، والزيادات في الجرعة، والحد من التغلغل الجذري، وفي التربة المدمجة، تنخفض المغذيات الهوائية دون 10 في المائة، وتجبر الجذور على طبقات سطحية، وتجعل النباتات أكثر عرضة للجفاف، كما أن فقدان المربعات الكلية يقلل من الموئل بالنسبة للكائنات الأرضية الأكبر حجما.

التسليح والتحصين

وفي المناطق القاحلة وشبه القاحلة، يؤدي الري دون تصريف كاف إلى تراكم الملح، وتشكيل التربة المالحة التي تكون سامة لمعظم النباتات، وتعطل التربة من خلال تفريق الجسيمات الصخرية، وتخلق القشور، وكثيرا ما يكون التحصين الناجم عن الأسمدة النيتروجينية أو المطر الحمضي، وتخفض كمية الهيدروجين وتطلق الألومنيوم، مما يسم جذوره ويزيد من صعوبة التلوين والتخلي عن الحمض.

Building Climate Resilience through Soil Management

إن إعادة تركيب التربة الصحية والحفاظ عليها هي واحدة من أقوى الأدوات لبناء القدرة على مواجهة المناخ، وتحظى الممارسات التالية بدعم عقود من البحث والأدلة على أرض الواقع.

الزراعة الإبداعية والزراعة غير النفطية

وتترك نظم المحاصيل غير المكتملة أو المخفضة مخلفات المحاصيل على سطح التربة، وتخفف من حدة الاضطرابات، مما يحمي مجاميع التربة ويقلل من التآكل ويزيد من تسلل المياه، ويزيد من بناء المواد العضوية، ويعاد إنشاء شبكات الفطر المفيدة، وتتوسع الزراعة الإبداعية هذا المبدأ بإدماج المحاصيل الخفية، والتناوبات المتنوعة، وتكامل الماشية.

التكتل والغذاء الأخضر

وتوفر المحاصيل المزروعة مثل الركاز، والملابس، والغطاء، والغطاء، والغطاء، غطاء معيشي مستمر، وتستقر جذورها التربة وتخلق قنوات لحركة المياه، وتضيف المادة العضوية والنيتروجين، وتخفف زراعة التربة أيضاً من الأعشاب الضارة وتكسر دورات الآفات.() وفي تناوب الذرة - السبيكة،

التعديلات الحيوية والعضوية

وينتج البخار الأحيائي عن طريق الكتلة الأحيائية المسببة للتآكل (مثل رقائق الخشب أو مخلفات المحاصيل) في ظروف منخفضة الأوكسجين، وعندما يضاف إلى التربة، يؤدي الهيكل المخروطي للشحن الحيوي إلى زيادة القدرة على حيازة المياه، ويقلل من الغسل المغذي، ويوفر حوضاً ثابتاً للكربون يمكن أن يستمر لقرون، كما أن المسببات التراكمية والمرجية والتعديلات العضوية الأخرى قد تؤدي إلى تعزيز المادة العضوية مباشرة.

الحراجة الزراعية والأثاث

إدماج الأشجار في المناظر الزراعية من خلال زراعة الزقاق، أو قطع الريح، أو المصانع المتطايرة ذات الصبغة العميقة الجذور التي تبني الكربون العضوي للتربة بعمق، وتحسن التسلل، وتخفض التحات، كما تُزيد التربة وتُعدّل درجات الحرارة وتتناقص، وفي المناطق المدارية، يمكن لنظم الحراجة الزراعية أن تخزن المزيد من الكربون عن المحاصيل الأحادية وتوفر منتجات إضافية مثل الفواكه،

تخطيط السياسات والأراضي

فالإجراءات الفردية تتطلب سياسات داعمة، ولكن التغيير الواسع النطاق يتطلب سياسات داعمة، إذ توفر الشراكة العالمية في مجال التربة التابعة لمنظمة الأغذية والزراعة (الفاو) التوجيه التقني للإدارة المستدامة للأراضي، بينما تربط برامج مثل السياسة الزراعية المشتركة للاتحاد الأوروبي الآن الإعانات بممارسات حفظ التربة، وتدفع تكاليف مخططات خدمات النظم الإيكولوجية - حيث يعوض المزارعون عن احتجاز الكربون أو تحسين مستوى تركيز التربة على المياه.

الاستنتاج: الطريق إلى الأمام

إن تكوين التربة ليس ملكا ثابتا، بل هو نتيجة للتفاعل بين الجيولوجيا والمناخ والكائنات الحية وإدارة الأراضي، وهو يحدد الخصوبة، وتوافر المياه، والقدرة على التكيف مع المناخ في كل نظام إيكولوجي أرضي، حيث أن التهديدات التي يتعرض لها تغير المناخ تكثف مع حدوث مزيد من الجفاف والفيضانات والحرائق - دور التربة كمخزن عازل وكربوني يصبح أكثر أهمية.