كيف يُمكن لـ(الثوريون) أن يُشارك في الأرض: التوزيع الجغرافي والبطانات الطبيعية

إنّه أحد أقوى نحتات الأرض، و إعادة تشكيل سطح الكوكب باستمرار من خلال العمل اللامع للقوات الطبيعية، هذه العملية الجيولوجية الأساسية تتضمن إرتداء ونقل الصخور والتربة والرواسب من مكان لآخر، وخلق المشهد المتنوع والملمح المُلمّح له اليوم، من تجويف الحوائط إلى شوارع ساحلية، من التأثير المتفائل

Understanding Erosion: The Foundation of Landscape Change

إن التآكل هو العملية الجيولوجية التي تُستَبع منها المواد الأرضية وتُنقلها قوى طبيعية مثل الرياح أو المياه، وهي متمايزة عن الطقس، التي تكسر أو تحل الصخرة دون أن تنطوي على حركة، وهذا التمييز حاسم في فهم كيفية تطور المناظر الطبيعية بمرور الوقت، وفي حين أن الطقس يعد مواد للنقل بكسرها إلى أجزاء أصغر، فإن التحات تحرك بالفعل هذه المواد عبر المشهد، وترسبها في مواقع جديدة، وتغييرها جذريا.

ومعظم التآكل يتم بواسطة المياه السائلة أو الرياح أو الجليد )عادة في شكل جليد(، وكثيرا ما يمكن ملاحظة الدليل الواضح على تآكل العمل عندما يبدو الماء طينا أو الرياح يحمل غبارا - تشير الظروف المتفككة لهذه المادة إلى أن جزيئات الصخور والتربة تُعلق في وسط السوائل وتُنقل من مكان إلى آخر، وتسمى هذه المادة المنقولة بالرسوب.

وقد يكون المناخ هو أكثر القوى تأثيراً في تأثير التحات على المشهد، بما في ذلك التهطال والرياح، وكذلك التقلب الموسمي، مما يؤثر على احتمال نقل الرواسب المُتجوّلة أثناء الأحداث الجوية، ويخلق التفاعل بين المناخ والطبوغرافيا والنباتات ونوع الصخور التوقيعات التحاتية الفريدة التي توجد في مناطق مختلفة حول العالم.

أنواع التآكل وآلياتها

تآكل المياه: القوة الهيمنة

إن تآكل المياه ظاهرة شائعة في جميع الظروف المناخية في جميع القارات الملاحظه، وهذا النوع من التحات يظهر في عدة أشكال متميزة، كل منها له خصائصه الخاصة وآثاره على المشهد الطبيعي، ويبدأ تآكل الأمطار عندما تضرب الأنهار الخالصة التربة الخالصة، وتفكك الجسيمات من خلال الطاقة الحركية، وهذا الفصل الأولي يجعل التربة عرضة للنقل عن طريق تدفق المياه.

وترتبط كثافة وتواتر الأمطار ارتباطا مباشرا بأنماط المناخ، حيث تعاني المناطق من ارتفاع هطول الأمطار، ولا سيما من انخفاضات حادة في المياه، ويتبع تقدم تآكل المياه نمطا يمكن التنبؤ به: يزيل تآكل الغطاء طبقة موحدة من التربة عبر سطح، بينما يشقق قنوات القوارب المتمركزة، مما يؤدي إلى تآكل القنوات الصغيرة، ويعمق في نهاية المطاف تآكل التربة في قنوات أوسع وأعمق.

ويمثل تآكل النهر والمجرى فئة هامة أخرى من تغيرات المناظر الطبيعية التي تحركها المياه، حيث إن الأنهار والمجاري تتدفق، وتهدر الأسرة وتعميق وتوسيع القنوات، مما يؤدي إلى تكوين الوديان والزبال، مما يرسم في كثير من الأحيان صورة هائلة للمناظر الطبيعية، وتتوقف القوة الثورية لتدفق المياه على عدة عوامل منها السرعة، والحجم، وحمولة الرواسب، ومقاومة الصخرة أو التربة.

ويساهم أيضاً في تآكل التربة، لا سيما في المناطق الجبلية، حيث يتم إطلاق كميات كبيرة من المياه في فترة قصيرة نسبياً، ويمكن أن تؤدي هذه النبض الموسمي للمياه إلى حدوث أحداث تحاتية كبيرة، لا سيما في المناطق التي تمنع فيها الأرض المجمدة التسلل، مما يرغم المياه المذوفة على التدفق عبر السطح.

ريح الرياح: تشكيل الأراضي القاحلة

ويحدث التآكل الريحي في المناطق القاحلة وشبه القاحلة حيث يترك الغطاء النباتي المتفشي التربة عرضة لقوى الغلاف الجوي، وتشمل هذه العملية آليتين رئيسيتين: الانكماش، حيث تزيل الرياح الجسيمات غير المستقرة، والدقيقة الصائبة من السطح، والغطاء، حيث تضرب الجسيمات التي تحركها الرياح وتضع أسطح الصخور.

وفي البيئات الصحراوية، يؤدي تآكل الرياح إلى ظهور أشكال متمايزة من الأراضي، بما في ذلك الكثبان الرملية، والهواة المنبعثة، والروكات المهوية التي تُهَم وتُشكل بالرمل المتدفق بالرياح، ويمكن أن تسافر الرواسب المنقولة بمسافات شاسعة، حيث تجتاز أحياناً جسيمات غبارية دقيقة قارات أو محيطات بأكملها قبل أن تستقر، وتنجم عن هذا الانتقال البعيد آثار كبيرة على خصبة التربة، بل وعلى إنتاجية المحيطات.

Glacial Erosion: The Power of Ice

التآكل الجليدي ناتج عن حركة أغطية الجليد، وخلق بعض من أكثر المناظر درامية للأرض، تنهار الجليديات من خلال عمليتين أساسيتين: الإبهار، حيث تُضمّن شظايا الصخور في الجليد على صخرة مثل الصندل، وتُلوّج، حيث يتجمد الجليد على سطح الصخور ويسحب الكمّات بينما يتحرّك الغلاسير.

وادي الجبال عادة ما يكون له صفيحات من نوع U-shaped وهي صور أرضية مميزة للمناطق الجبلية التي حدث فيها التلميح أو ما زال يحدث فيها، وهذا الشكل المتناقض المميز يتناقض بشكل حاد مع الوديان التي تنقشها الأنهار على شكل فائق، مما يقدم دليلا واضحا على النشاط الجليدي الماضي حتى في المناطق التي انسحب فيها الجليد منذ زمن طويل.

ويمكن أن تكون صحائف الجليد أكثر من ميل سميك، مما يجعل من الصعب على العلماء قياس سرعة التحات وأنماطه، رغم أن صفائح الجليد تنهار بسرعة ملحوظة - بقدر ما يعادل نصف سنتيمتر سنوياً، وهذا المعدل السريع للتحات يدل على القوة الهائلة للجليد الجليدي لإعادة تشكيل المناظر الطبيعية على نطاق زمني جيولوجي قصير نسبياً.

غروفيتي - دريفن: إهدار الكتلة

ويصف الإهدار الجماعي حركة الصخور والتربة والنباتات التي تهبط إلى الأسفل، بما في ذلك الانهيالات الأرضية، والانهيالات الصخرية، والزهور، التي يمكن أن تتآكل وتنقل ملايين الأطنان من الأرض، وتعيد تشكيل التلالات والجبال، وخلافا لأنواع التحات الأخرى التي تتطلب وسيلة نقل مثل الماء أو الرياح، يحدث الإهدار الجماعي أساسا من خلال العمل المباشر للجاذبية على المواد المتخلفة.

وهناك عوامل عديدة تؤدي إلى حدوث هدر جماعي: تسارع المنحدرات، وتشبع المياه، مما يقلل الاحتكاك بين الجسيمات، وإزالة النباتات التي تثبط المنحدرات، والزلازل التي تهز المواد، وتخفض من المنحدرات من الأنهار أو الأمواج، وتتفاوت سرعة الإهدار الجماعي تفاوتا كبيرا، من تباطؤ ذر التربة الذي يق بمسافات طويلة في السنة إلى حدوث تساقط.

ويصف التحات الحراري تآكل البرمفروست على طول نهر أو ساحلي، حيث يمكن أن تسبب درجات الحرارة الدافئة في البرموفر الغنية بالجليد لكسر السواحل في أشلاء ضخمة، التي كثيرا ما تحمل أعالي التربة والنباتات القيمة، مما يؤدي إلى تضاؤل " الجزر المحلوة " ، وقد أصبح هذا الشكل المتخصص من التحات ذا أهمية متزايدة في المناطق القطبية الشمالية التي تشهد دفئا للمناخ.

التوزيع الجغرافي للأنباء

Climate Controls on Erosion Distribution

فالقوى المناخية الرئيسية التي تؤثر على التآكل، سواء في المناطق الداخلية أو الساحلية، هي تغيرات في درجات الحرارة، ومستويات المياه، والهيكل، وفقدان النباتات/تغييراتها، والزفاف، وهذه العوامل المناخية تخلق نظما تآكلية متميزة عبر مختلف المناطق المناخية، مما يؤدي إلى أنماط منظرية مميزة.

ويرتبط معدل التآكل ارتباطاً غير مباشر بالإغاثة من الفلور مع تحديد التناسب بسقوط الأمطار السنوية، وتظهر هذه العلاقة أن المناطق الرطبة لا تعاني من مجرد زيادة في معدلات التآكل، والعلاقة معقدة، مع شدة الأمطار، ومدتها، والتوزيع الموسمي، تؤدي كلها أدواراً حاسمة في تحديد معدلات التآكل.

وتتباين أنماط الارتحال عبر العالم على أساس المناخ والطبوغرافيا والنباتات، وفي المناطق المدارية التي ترتفع فيها الأمطار، تؤدي أحداث التهطال الشديد إلى فقدان التربة بسرعة، لا سيما عندما تزيل النباتات، وتشهد المناطق الموبوءة تغيرات موسمية في التحات، حيث كثيرا ما تؤدي العواصف الجليدية والنباتية الصيفية إلى أكثر الأحداث أهمية.

التأثيرات الطبوغرافية على التآكل

وتعاني المنحدرات الشديدة الارتحال والطوبوغرافيا العالية الاستياء من ارتفاع معدلات التحات (مثل الأنديز والهيمالايااس وفيرخويانسك رانج ورأس ألاسكا الجبلي) إلى جانب المناطق التي تغطيها الغطاء النباتي المتفشي عموماً في جميع أنحاء العام، والعلاقة بين زاوية المنحدرات والتآكل هي علاقة مضاعفة من زاوية المنحدرات أو أكثر من ذلك بأربع مرات.

وكان العامل الطبقات السطحية (L = طول المنحدر، S = الثقوب المنحدر) أحد العوامل المهيمنة التي تحدد نمط التوزيع المكاني لتآكل التربة بنسبة 30 في المائة من المساهمة، وهذا الاستنتاج يؤكد الأهمية الحاسمة لخصائص التضاريس في السيطرة على الأماكن التي يحدث فيها التآكل بسرعة في مختلف المعالم.

ويساهم التضاريس، وهو شكل الملامح السطحية للمنطقة، في التأثيرات التي يلحقها التحات بتلك المنطقة، حيث تُحدث الفيضانات الأرضية من وادي الأنهار أكثر عرضة للتحات من قنوات الفيضانات الصخرية، والصخور اللينة مثل الصخرة التي تهب بسرعة أكبر من الصخور الصلبة مثل الغرانيت، ويخلق هذا التباين في مقاومة الصخور أنماطاما المتباينة، حيث تُزال المواد الأيسرة، وتترك صخور المعزول أكثر مقاومة كحداثيق،

دور الحماية

ويمكن أن يؤدي التحلل إلى إبطاء تأثير التآكل، حيث أن جذور النباتات تتمسك بجزئات التربة والصخور، وتمنع نقلها أثناء سقوط الأمطار أو الظواهر الريحية، في حين أن الأشجار والأشجار والنباتات الأخرى يمكن أن تحد من أثر أحداث الإهدار الجماعي، ويحدث الأثر الوقائي للنباتات من خلال آليات متعددة: الجسيمات المتشابكة للتربة معا، وتعترض نباتات الأمطار وتخفض تأثيرها العضوي، وتنجم عنها آثار بطيئة.

إن إزالة الغابات، التي كثيرا ما تكون مدفوعة بأنشطة بشرية، ولكنها تتفاقم أحيانا بسبب الجفاف الناجم عن تغير المناخ أو حرائق الغابات، تزيل الغطاء النباتي الواقي، وتزيد معدلات التآكل بشكل كبير، بينما يمكن أن تؤثر التغيرات في المناخ التي تغير أنماط النباتات تأثيرا غير مباشر أيضا على التآكل، وقد أدى فقدان الغطاء الحرجي في المناطق المدارية إلى ارتفاع معدلات التآكل في العالم، حيث تتجاوز القياسات 100 طن في كل هكتار في السنة في المناطق الشديدة التدهور.

مستودعات هوترز الإقليمية

ويبدو أن تآكل التربة يهدد مناطق الاستصلاح الواسعة النطاق مثل القطاعات الزراعية الرئيسية، وخاصة إذا حدث بالاقتران مع أحداث هطول الأمطار الشديدة المركزة (جنوب البرازيل والأرجنتين والهند والصين الشرقية والولايات المتحدة الغربية الوسطى وإثيوبيا وأوروبا الوسطى)، وتتقاسم هذه المناطق خصائص مشتركة: الزراعة المكثفة والتربة غير الصالحة للذوبان والظروف المناخية التي تشمل سقوط الأمطار بصورة دورية شديدة.

وقد تكون البلدان ذات الدخل المرتفع، عموما في المناطق المتقلبة، أقل ارتفاعا في التآكل؛ في حين أن البلدان المدارية والمتوسطة الدخل والبلدان شبه المدارية قد تكون الأكثر عرضة للزيادات العالية من التحات، وهذا التفاوت يعكس الاختلافات في الممارسات الزراعية، والهياكل الأساسية للحفظ، وشدة القوى المسببة للثورة المناخية، حيث تواجه المناطق المدارية مزيدا من الأمطار، وكثيرا ما تكون أقل تطورا تدابير مكافحة التحات.

ومن الناحية التاريخية، يُعرف جنوب نيجيريا وليبريا وسيراليون وجنوب غينيا بأنها أكثر عرضة لتآكل التربة بسبب ارتفاع الاندلاع (1600-35,000 MJ mm/ha/h/h/yr). وتجسد غرب أفريقيا التحديات التي تواجه المناطق المدارية، حيث يقترن ارتفاع معدلات هطول الأمطار بالتوسع الزراعي وإزالة الغابات من أجل خلق مشاكل تآكل حادة.

أنماط طبيعية ودراسات أرضية مُنشأة من جراء التآكل

"كانيونز" و"غورج" "ملاحظات إلى قوة الماء"

إن الوادي هو منعطف عميق بين النسيجات أو المنحدرات الناتجة عن الطقس والنشاط الثوري لنهر على مقياس الزمن الجيولوجي، وهذه الأنهار المذهلة تمثل ملايين السنين من تآكل المرضى، حيث تقطع الأنهار تدريجيا إلى الصخور العميقة بينما تتدفق نحو مستوى القاعدة.

معظم العصي تم تشكيلها من خلال عملية تآكل طويلة الأمد من مستوى الهضبة أو منضدة الأراضي، مع تشكيل المنحدرات لأن سلسلة الصخور الأكثر مقاومة للتآكل لا تزال معرضة تماماً على جدران الوادي، والكانيون أكثر شيوعاً في المناطق القاحلة من المناطق الرطبة لأن الطقس الطبيعي له تأثير أكثر محلية في المناطق القاحلة، وقد يُظهر هذانهر المُثلج

أكبر وأشهر عواصف تم قطعها عبر الأراضي القاحلة أو شبه القاحلة بواسطة مجاري سريعة تغذيها الأمطار أو تذوب الثلج من المناطق الماشية في أعلى المجرى، مع بقاء الجدران حادة وثابتة لأنها لا ترتدى وتخفف من جراء الأمطار المتكررة وتصريف المياه السطحية، وهذا يفسر سبب حدوث أعمق وأشد العواصف الدرامية في المناطق التي بها مناخات الجافة ولكن الأنهار القوية.

كما أن تجميد المياه وتوسيعها يساعدان على تكوين العصي، حيث تتحول المياه إلى شقوق بين الصخور والتجميد، وتفصل الصخور وتتسبب في نهاية المطاف في قطيع كبير من الحجارة لكسر جدران الوادي، في عملية معروفة بزراعة الفول، وهذه العملية الميكانيكية للطقس تعمل في إطار من تآكل الفلور لتوسيع وتعميق العصي على مر الزمن.

الوادي: توقيعات العمليات الإيروسية

إن تحات النهر يزحف الوديان والزبال على مر الزمن بينما يرتدى الماء المتدفق بعيدا عن الصخرة المحيطة، ويخلق صوراً أرضية مميزة من نوع V أو من نوع U.S.I.I.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.

وادي من نوع واحد يتكون عادة من قطع من نوع واحد، كما أنه من خصائص الأراضي في المناطق الجبلية التي يحدث فيها أو يستمر فيها التلميح، وتنتج الملامح المشابهة المتميزة عن الجليدات التي لا تنخفض فقط بل تنهار أيضا فيما بعد، وتخلق واديا واسعة ومسطحة ذات جوانب حادة، وتظل هذه التلال الجليدية في الماضي دليلا على اختفاء الآلاف.

الوادي المعلق هو وادي ثلاثي أعلى من الوادي الرئيسي، الأكثر شيوعاً مرتبطاً بالوادي المزروعة بالقطعة، حيث يتدفق غلام ثلاثي إلى غلاف من الحجم الأكبر، مع تآكل الجليد الرئيسي وادي عميق بينما يقوم الجليد الثلاثي بصنع وادي سطحي

التذبذب الساحلي

تغطي المنحدرات الساحلية حوالي 75 في المائة من خطوط السواحل العالمية، مع العديد من مشاكل التآكل الشديد التي سببها أساساً عمل الموجات التي أدت إلى أضرار هامة، فالساحل يمثل أرضاً قتالية دينامية حيث تلتقي الأرض بالبحر، وتُمدّد موجات هائلة من الطاقة إلى السواحل خلال العواصف.

وتواجه المنحدرات البحرية وجوهاً حادة من الصخور والتربة تشكلها موجات مدمرة، حيث تنهار موجات تصطدم بالخط الساحلي حتى يتم تشكيله، مما يضعف الأرض فوقها إلى أن تصبح غير مستقرة وانهيار، وتستمر هذه العملية في التراجع، وتقود دورة التفكك والتنهار هذه إلى المنحدرات البرية بمعدلات تتراوح بين مليمترات ومتوسطات في السنة.

وبعد ثلاث سنوات من الدراسات الاستقصائية للجفاف في ديل مار، كاليفورنيا، قرر الباحثون أن التأثيرات على الموجات تؤثر مباشرة على القاعدة، وأن الأمطار تؤثر في معظمها على المنطقة العليا من المنحدرات، وهذا الاستنتاج يساعد على توضيح التفاعل المعقد بين قوى التحات التي تعمل على المنحدرات الساحلية، مع وجود عمليات مختلفة تهيمن على ارتفاعات مختلفة.

وتتكون الكهوف البحرية عندما تتآكل وتتوسع الشقوق في الصخور في قاع المنحدرات من البحر من خلال الضغط والعمل الهيدروليكي، وشكل الشجيرات البحرية عندما يستمر تدهور وتوسيع الكهف إلى أن يقطع أرضه مباشرة، وهذه السمات تمثل مراحل تدريجية في التحات الساحلي، مع تداعيات في نهاية المطاف لتكوين أكوام بحرية معزولة من مخلفات الصخور.

ووفقاً للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ، فإن ارتفاع مستوى سطح البحر الناجم عن تغير المناخ سيزيد من تآكل السواحل في جميع أنحاء العالم، وسيغير إلى حد كبير السواحل والمناطق الساحلية المنخفضة، ويتيح ارتفاع مستوى البحار للموجات الهجوم على المناطق المحمية سابقاً، ويعجل معدلات التحات، ويهدد المجتمعات المحلية الساحلية والهياكل الأساسية في جميع أنحاء العالم.

صواريخ أرضية مصفحة

ويؤدي تآكل الرياح إلى ظهور صور أرضية متميزة في المناطق القاحلة وشبه القاحلة، وتمثل الكثبان الرملية أكثر الملامح التي يمكن التعرف عليها، مع ظهور أشكالها المميزة التي تعكس اتجاهات الرياح السائدة وإمدادات الرمل، وتهاجر دونس عبر المناظر الطبيعية حيث تزيل الرياح الرمل من المنحدرات الريحية وتودعه على المنحدرات التي تدفن أحياناً الغطاء النباتي والهياكل وحتى المستوطنات بأكملها.

إنّه يُظهر أنّه يُمكن أنّه يُمكن أنّه يُمكن أن يُحدث تغيرات في مقاومة الصخور أنّها تُحمّي الصخور المُتّسمة بالضعف، وهذه التكوينات الرائعة، التي تُوجد في أماكن مثل قناة (أوتا) في (أوتا) للبرايس، أنّ تُحدث أنماطاً تآكلية معقدة.

رسوم الإيداع: نظير الإرتفاع

وفي حين أن التحات يزيل المواد من موقع واحد، فإن الترسيب يضعها في مكان آخر، ويخلق صورا أرضية تعكس الملامح التحاتية، وشكل الدلتاس النهري حيث تدخل المجرىات المياه الدائمة وتودع حمولة الرواسب، وبناء مجرى جديد من الأرض، وهذه المناطق الخصبة، تدعم الحضارات البشرية لألفينيا، رغم أنها تواجه تهديدات متزايدة من انخفاض إمدادات الرواسب بسبب ارتفاع السدود في أعلى النهر وارتفاع مستويات سطح البحر.

ويتطور المعجبون الغرينيون حيث تبرز موجات الجبال العميقة على أرض مسطحة، وتنشر الرواسب في رواسب على شكل مروحات، وتمثل الخوخ سمات وديعة ساحلية، حيث تتراكم الرمال على طول خطوط السواحل، وتظهر الطبيعة الدينامية للشوااطئ، مع التغيرات الموسمية في حجم الرمل وأنماط الهجرة الطويلة الأجل، التوازن المستمر بين التآكل والتدهور في البيئات الساحلية.

وتخلق الودائع الجليدية صوراً أرضية مميزة تشمل الموانع (تردّدات الحطامية في هوامش الجليد)، والدراملين (تلالات مائلة مصاغة بتدفق الجليد)، والمصاعد (الجدائق المتطايرة التي تشكلها المجاري التي تتدفق داخل الأنهار الجليدية أو تحتها)، وتوفر هذه السمات أدلة قيمة لإعادة بناء نطاق الجليد وأنماط الحركة في الماضي، مما يساعد العلماء على فهم تاريخ المناخ.

Climate Change and Evolving Erosion Patterns

ويظهر التقييم اتجاهاً نحو زيادة التهطال في الشمال الشرقي، حيث تتزايد أحداث التهطال المكثفة، بما في ذلك الأحداث التي ترتفع فيها > 3 بوصات/يوم، حيث تُظهر زيادة متوسطها 62 في المائة بين عامي 1958 و2018، بينما زادت الأحداث > 5 بوصات/يوم بنسبة 10.3 في المائة، وهذه التغيرات في أنماط التهطال لها آثار عميقة على معدلات التحات وتطور المناظر الطبيعية.

والمناخ يدفئ، ولا سيما في الشتاء، مما يعني أن التربة تتجمد في أيام أقل، وأن تساقط أكثر كهطول أمطار بدلا من الثلج، ويتوقع أن تستمر هذه الاتجاهات في المستقبل، مما يترتب عليه آثار هامة على تآكل التربة وحفظها، وأن تقاوم التربة التآكل، مما يؤدي إلى انخفاض فترات التجميد إلى تفجر التربة في أجزاء أطول من السنة، وأن الأحداث التي تنجم عن تآكل الأمطار تنخفض بسرعة على الجليد الحالي.

وفي حين توجد تباينات بين النماذج والسيناريوهات، فإن معظم النماذج تُتوقع زيادة إجمالية في الاندثار في إطار كل من برامج الدعم الخاصة، مع وجود انفجار أوسع نطاقا في المستقبل البعيد، وتشير الإسقاطات المناخية باستمرار إلى أن التآكل سيزداد في مناطق كثيرة، ولا سيما في المناطق المدارية والمناطق دون المدارية التي تشهد بالفعل معدلات تآكل عالية.

وقد تأثر تآكل السواحل بدرجة كبيرة بارتفاع مستويات سطح البحر على الصعيد العالمي، حيث تسارعت التدابير الرامية إلى زيادة تآكل السواحل في الساحل الشرقي للولايات المتحدة وفي مناطق غيانا الساحلية، حيث لاحظت مواقع مثل فلوريدا زيادة تآكل السواحل وزيادة الميزانيات لتجديد الرمال المتآكلة، وتمتد التكاليف الاقتصادية للتعجيل تآكل السواحل إلى بلايين الدولارات سنويا، مما يؤثر على السياحة وقيم الملكية والهياكل الأساسية.

الآثار البشرية على عمليات الإرتداد

الأنشطة الزراعية وفقدان التربة

ولا يزال تآكل التربة يمثل أولوية عليا لإنتاج المحاصيل المستدامة في الولايات المتحدة، حيث لا يزال متوسط معدلات تآكل التربة بالرياح والمياه عند 4.63 طناً لكل هكتار في السنة، وفقدان التربة الكلي البالغ 1.70 بليون طن على الصعيد الوطني، وهذا فقدان التربة الهائل لا يمثل تدهوراً بيئياً فحسب بل يمثل أيضاً خسائر اقتصادية كبيرة من خلال خفض الإنتاجية وزيادة تكاليف المدخلات.

وتتمثل العوامل الرئيسية التي تؤدي إلى تآكل التربة في استخدام الأراضي، وربما تغير المناخ من خلال دورة هيدرولوجية أكثر كثافة، فالممارسات الزراعية التي تترك التربة خالية من التربة وتزعجها، مثل الحراثة التقليدية، تزيد بدرجة كبيرة من قابلية التآكل، وتزيل إزالة الغطاء النباتي المحلي لإنتاج المحاصيل الغطاء الواقي الذي يحد بطبيعة الحال من التآكل، بينما يؤدي الارتداد من الآلات الثقيلة إلى الحد من تسرب المياه، وزيادة سرعة الانهاء.

إن تعجيل تآكل التربة من خلال الإفراط في الرعي والزراعة المكثفة وإزالة الغابات يمكن أن يزيد من فقدان التربة، حيث أن نحو 30 في المائة من الأراضي المزروعة في العالم أصبحت غير منتجة خلال منتصف التسعينات، ويمثل النطاق العالمي للتآكل الزراعي أحد أكثر التحديات البيئية إلحاحاحا في البشرية، مما يهدد الأمن الغذائي وصحة النظام الإيكولوجي.

التنمية الحضرية والتشييد

وتخلق أنشطة التنمية الحضرية والبناء بعض أعلى معدلات التحات التي لوحظت في أي مكان، فخلال أعمال البناء، تؤدي إزالة النباتات واضطرابات التربة إلى تعريض الأرض الخالصة إلى قوى اندلاعية، حيث تتعدى معدلات التآكل أحياناً 100 طن في كل هكتار في السنة - زراعية، وتزيد الرسوب من مواقع البناء على مجاري التنظيف، وتشتت الموائل المائية، وتتدهور نوعية المياه في المياه التي تستقبلها.

إن الأسطح الفيروسية التي تخلقها التحضر - الطرق، وقوافل السيارات، والأنماط الهيدرولوجية التي تغير من حيث الأموال، بدلا من التسلل إلى التربة، تتدفق الأمطار بسرعة من هذه الأسطح، وتركز تدفقاً وتزيد من الطاقة المزروعة، وكثيراً ما تتعرض الجواحي الحضرية لتآكل شديد في المصارف وشق القنوات مع تكيفها مع زيادة حجم الجرعات وتدفقات الذروة.

إن بناء المباني أو الطرق أو صرف مياه العواصف على المنحدرات المتطايرة يمكن أن يتسبب في زيادة سرعة الركض في وجه المنحدر، وزيادة تآكل المنحدرات البحرية، وكثيرا ما تؤدي التعديلات البشرية على المناطق الساحلية إلى تعجيل عمليات التحات الطبيعية دون قصد، مما يخلق مخاطر على التطورات ذاتها التي تستهدف الاستفادة من المواقع الساحلية.

إزالة الغابات وتغير الغطاء الأرضي

ويأتي إزالة الغابات في المرتبة الأولى بين أهم الآثار البشرية على معدلات التحات في العالم، حيث إن إزالة الغابات من أجل الزراعة أو قطع الأشجار أو التنمية تزيل الكانوب الواقي الذي يعترض سقوط الأمطار والنظم الجذرية التي تربط التربة، وفي المناطق المدارية، حيث يتجمع سقوط الأمطار الغزيرة مع المنحدرات الشديدة والتربة الشديدة الطقس، يمكن أن تؤدي إزالة الغابات إلى تآكل كارثوي.

وقد وثقت الدراسات في المناطق المدارية المزالة من الغابات معدلات تآكل تتجاوز ٢٠٠ طن لكل هكتار سنويا - أكثر من ١٠٠ مرة، معدلات الغابات غير السليمة، وهذه الخسارة في التربة تتدهور الإنتاجية الزراعية، وتملأ الخزانات بالرواسب، وتزيد الفيضانات، وتضر بالشعاب المرجانية والنظم الإيكولوجية الساحلية عن طريق الرسوب المفرط، ويعني النطاق العالمي لإزالة الغابات أن هذه الآثار تؤثر على مناطق شاسعة، مع ما يترتب على ذلك من عواقب تتجاوز المواقع المباشرة لإزالة الغابات.

استراتيجيات مكافحة التآكل وحفظ الطبيعة

ممارسات الحفظ الزراعي

وأفضل طريقة لحماية التربة من التآكل هي إبقاءها مغطاة وغير مضطربة، حيث أن معيار الصناعة هو الحفاظ على ما لا يقل عن 30 في المائة من الغطاء المخلف للمحاصيل بعد الزراعة، الذي لا يمكن القيام به إلا باستخدام الزراعة دون أي تغيير أو الحد من الحراثة، ويمثل الزراعة غير المزروعة تحولا ثوريا في الممارسة الزراعية، مما يزيل التدفق التقليدي الذي اتسم بالزراعة لشهرينيا.

إن زراعة الخيوط الصفرية أو الزراعة غير المزروعة هي أسلوب قوي لمنع التحات، وهو يتيح نهجا مستداما للزراعة عن طريق التقليل إلى أدنى حد من الاضطرابات التي تصيب التربة والحفاظ على هيكلها الدقيق، حيث تقل معدلات التحات على التربة التي لا تُحصى بنسبة 90 في المائة عن التربة المزروعة تقليديا، وهذا الانخفاض الهائل في التحات يدل على فعالية العمل في بنية التربة الطبيعية بدلا من أن يُضدّها.

ومن بين أفضل الممارسات الإدارية الفردية، كان تناوب المحاصيل وتغطية المحاصيل أكثر فعالية في الحد من تآكل التربة (خفض غلة الرسوبيات بنسبة 38.4 في المائة)، في حين أن ارتباط جميع نُهج الحفظ قلل من تآكل التربة بنسبة 46 في المائة وزاد من التسلل وعناصر المياه الجوفية مع تناقص المياه السطحية، وتؤكد هذه النتائج أن الجمع بين ممارسات الحفظ المتعددة ينتج فوائد تآزرية أكبر من أي ممارسة بمفردها.

وتكيف تقنيات مثل زراعة الخونة هيكل التربة مع المشهد، مما يقلل سرعة تدفق المياه ويحد من التآكل، بينما ينطوي الترسب على تشكيل الأرض في سلسلة من الخطوات لمكافحة مياه المياه وتآكل التربة، كما أن قطع الرياح وأحزمة المأوى هي خطوط شجر مزروعة لحجب الرياح، وقد قامت هياكل الحفظ المادي هذه بحماية الأراضي الزراعية لقرون، مع وجود تضاريس قديمة في آسيا وأمريكا الجنوبية، وما زال البحر الأبيض المتوسط يعمل بفعالية اليوم.

مراقبة ارتشال النباتات

وتتمثل أكثر الطرق طبيعية وفعالية لمنع السيطرة على التحات في زراعة النبات، كجذور النباتات، ولا سيما الأشجار، والرقبة، وستمنع بفعالية زيادة حركة التربة في جميع أنحاء الأرض، وتوفر النباتات فوائد متعددة لمكافحة التحات: الجذور الملزمة للجسيمات التربوية، والزبائن التي تقطع الأمطار، وتجفيف التدفق السطحي البطيء، وتحسن المادة العضوية هيكل التربة.

ويمكن أن تستقر النباتات المستقرة جيداً التربة في حالات تآكل الضوء، وعندما تُعيد زراعة المنطقة، يجب اختيار النباتات المكيفة مع ظروف الموقع من حيث الرطوبة والشمس أو مستويات الظل، لأن النباتات التي لا يمكن أن تترسخ وتنشر لن تحل مشاكل التآكل، فاختيار الأنواع النباتية المناسبة لظروف المواقع هو عادة أفضل النباتات الحيوية التي تتطور إلى تزدهر في المناخ المحلي وفي ظروف التربة.

وتوفر المحاصيل المزروعة بين مواسم المحاصيل النقدية حماية مستمرة للتربة، مما يحول دون التآكل خلال الفترات التي تكون فيها الحقول خالية من ذلك، ولا يحمي الأنواع مثل الركاز، والصيد، ولا يحمي التربة فحسب، بل يضيف أيضا المادة العضوية، ويصلح النتروجين، وينظف الأعشاب، ويحسن هيكل التربة، وقد اتسع نطاق استخدام المحاصيل الخفية بسرعة مع اعتراف المزارعين بهذه الفوائد المتعددة.

تدابير مكافحة الإرتداد الهيكلي

وبالنسبة للتحات الشديد في مناطق التدفق المركز، فإن أكثر الحلول فعالية هي مراقبة السدود أو التراسات، وهذه الهياكل تؤدي إلى انقطاع التدفقات الاندفاعية، والحد من سرعة المياه، وتعزيز ترسب الرواسب، وتتحقق السدود، والحواجز الصغيرة التي توضع عبر القنوات، وتخلق سلسلة من الخطوات التي تفصل الطاقة والرواسب، وتتحول المنحدرات إلى سلسلة من التآكل أو منابر التخلف.

وبزرع العشب في مناطق تدفق المياه المركزة، يمكن للمزارعين أن يمنعوا كثيرا من تآكل التربة الذي ينتج عن الهروب، حيث يستقر العشب التربة بينما يوفر مخرجا للتصريف، بينما تتسبب هياكل التحويل في تدفق المياه على طول الطريق المرغوب فيه بعيدا عن المناطق المعرضة لخطر شديد للتحات، وتوفر الطرق المائية المهددة قنوات مستقرة ومحلية تنقل مياهها بأمان دون أن تسبب التآكل، وتحمي المناطق الضعيفة مع الحفاظ على الصرف الصحي اللازم.

وفي المناطق الساحلية، تشكل مكافحة التحات تحديات فريدة، ففي الماضي، كان حماية الساحل يعني غالباً " إيواء " الساحل بهياكل مثل الجدران البحرية، والأشجار، والمحاصيل، والليوف، ولكن مع تحسن فهم وظيفة السواحل الطبيعية، هناك قبول متزايد بأن الحلول الهيكلية قد تسبب مشاكل أكثر مما تحله، مع ارتفاع التكاليف لتركيب وصيانة، وازدياد التآكل في العواصف الساحلية المتاخمة، وغير الملوة.

وقد تحولت دول عديدة إلى تقنيات تثبيت الشواطئ غير الهيكلية، حيث تعزز تدابير حماية الهياكل الأساسية القائمة على الطبيعة أو " الخضراء " القدرة الطبيعية للخطوط الساحلية على استيعاب وتبديد طاقة العواصف دون التدخل في العمليات الساحلية الطبيعية، وتُستخدم هذه النهج في العمليات الطبيعية بدلا من أن تُتخذ ضدها، مما يُثبت في كثير من الأحيان أن هذه العمليات أكثر استدامة وفعالية من حيث التكلفة على المدى الطويل.

الرصد والتأشيرات

ويتطلب فهم وإدارة التحات قدرات دقيقة للرصد والتنبؤ، وقد اعتمد تقييم التحات التقليدي على المراقبة البصرية والقياسات البسيطة، ولكن التكنولوجيا الحديثة أحدثت ثورة في قدرتنا على تتبع عمليات التحات، ويتيح الاستشعار عن بعد باستخدام السواتل والطائرات رصد التحات على نطاق واسع، واكتشاف التغيرات في الغطاء النباتي، والتعرض للتربة، وعلم المورفولوجيا الطبيعية بمرور الوقت.

وتتيح تكنولوجيا " ليدار " (Light Detection and Ranging) رسم خرائط دقيقة ثلاثية الأبعاد للتضاريس، مما يتيح للعلماء قياس التآكل والترسب بالدقة على نطاق سنتيمتر، ويوفر تآكل المنحدر الساحلي على طول 2.5 كيلومتراً بالموجات وسقوط الأمطار ثلاثة أعوام من الملاحظات الأسبوعية باستخدام الليدار المتحرك بالشاحنات التي حلت مستوى التآكل في الشواطئ وتراكم في الجسم 83.

وتتراوح نماذج التنبؤ بالتآكل من معادلة تجريبية بسيطة إلى محاكاة حاسوبية معقدة، ولا تزال معادلة التربة العالمية المنقحة تستخدم على نطاق واسع في التنبؤ بالتحات الزراعية، وتقدير فقدان التربة استنادا إلى اندثار الأمطار، وتآكل التربة، وطول المنحدرات، والثبات، وإدارة الغطاء، وممارسات الدعم، وتحفيز نماذج أكثر تطورا على تدفق المياه، وقابلية الرواسب، وتقييم مختلف ممارسات الحفظ في المناطق الطبيعية.

ويدرس علماء الجيولوجيا قصب لتحديد كيف سيتغير المشهد في المستقبل، مع أنماط التحات وسماك الطبقات المختلفة التي تكشف عن المناخ خلال سنوات مختلفة، والنمط العام للتحات والطبقات التي تكشف عن معدل تدفق المياه، وتوفر هذه السجلات الجيولوجية منظورات قيمة طويلة الأجل بشأن معدلات التحات وتطور المناظر الطبيعية، مما يساعد على وضع سياقات جديدة في إطار أطر زمنية أوسع.

مستقبل التحول في عالم متغير

إنّ التآكل سيستمرّ في تشكيل مشهد الأرض، لكن معدلات و أنماط التحات تتغير استجابةً للأنشطة البشرية وتغير المناخ، وإن لم يتم شيء لتقليل تآكل التربة، فإنّ أكثر من 90 في المائة من الأراضي المزروعة في العالم قد تتدهور في عام 2050، وهذا الإسقاط الرصين يؤكد الحاجة الملحة لتنفيذ تدابير فعالة لمكافحة التحات على الصعيد العالمي.

وسيغير تغير المناخ أنماط التحات من خلال مسارات متعددة: تغيير كثافة الأمطار وتوزيعها، وتغير مناطق النبات، وهز البرموفر، وارتفاع مستويات سطح البحر، وزيادة كثافة العواصف، وقد تشهد بعض المناطق انخفاضا في التآكل إذا انخفضت معدلات التهطال، ولكن معظم التوقعات تشير إلى زيادة التآكل في معظم المناطق، ولا سيما في المناطق المدارية ودون المدارية.

وسيحدد التفاعل بين تغير استخدام الأراضي وتغير المناخ مسارات التحات في المستقبل، وسيؤدي استمرار إزالة الغابات والتوسع الزراعي إلى زيادة قابلية التأثر بالتآكل، في حين أن اعتماد ممارسات الحفظ يمكن أن يقلل من التآكل حتى مع ازدياد اندلاع المناخ، وستحدد الخيارات التي تتخذها المجتمعات بشأن إدارة الأراضي في العقود المقبلة إلى حد كبير ما إذا كان التآكل يتسارع بشكل كارثي أو يظل في حدود يمكن التحكم فيها.

فالتقدم التكنولوجي يوفر الأمل في تحسين إدارة التحات، إذ أن الزراعة الدقيقة باستخدام النظام العالمي لتحديد المواقع، والمجسات، وتحليل البيانات تمكن المزارعين من تطبيق ممارسات الحفظ بالضبط حيثما يلزم ذلك، كما أن قدرات الاستشعار عن بعد والنموذج تواصل تحسينها وتوفر أدوات أفضل لرصد التحات والتنبؤ بالتغيرات المقبلة، وتكتسب الحلول القائمة على الطبيعة التي تعمل مع العمليات الطبيعية بدلا من أن تكافحها الاعتراف بأنها نُهج فعالة ومستدامة لمكافحة التحات.

الاستنتاج: العيش مع التآكل

إن التآكل يمثل عملية أرضية أساسية شكلت مشهد كوكبنا على مر بلايين السنين، وسوف تستمر في ذلك في المستقبل غير المسمى، وفي حين أن التحات هو التربة الطبيعية والضرورية الخصبة، وشكل موائل متنوعة، وتحات المشاهد المدهشة التي تحركها الأنشطة البشرية، يشكل تهديدات خطيرة للزراعة، والهياكل الأساسية، ونوعية المياه، والنظم الإيكولوجية.

فهم التوزيع الجغرافي للتآكل والأنماط الطبيعية يوفر المعرفة الأساسية لإدارة هذه القوة القوية، أنواع مختلفة من التحات، المياه، الرياح، الجليد، السمات المميزة للجاذبية، والعمل وفقاً لمبادئ متميزة، ويتفاعل المناخ، والطبوغرافيا، والنباتات، ونوع الصخور لتحديد أماكن حدوث التآكل بسرعة، مما يخلق مختلف المناظر الطبيعية للتحات التي لوحظت على الصعيد العالمي.

وتتطلب إدارة التحات الفعالة العمل مع العمليات الطبيعية بدلا من العمل ضدها، وقد أثبتت ممارسات الحفظ التي تحافظ على الغطاء التربوي، وحفظ الغطاء النباتي، والحد من الاضطرابات فعالية في مكافحة التحات، مع توفير فوائد إضافية لصحة التربة، وجودة المياه، والتنوع البيولوجي، ومع تزايد حدة تغير المناخ في القوى الثورية في مناطق كثيرة، يصبح تنفيذ هذه الممارسات أمرا ملحا بصورة متزايدة.

العلاقة المستقبلية بين المجتمعات البشرية والتآكل ستتوقف على الخيارات التي يتم اتخاذها اليوم، واستمرار النهج المتبعة في الأعمال التجارية والعادة يخاطر بتدهور التربة الكارثي وتغير المناظر الطبيعية، وبدلا من ذلك، يمكن أن يحافظ على اتباع ممارسات الحفظ على نطاق واسع، مسترشدة بالفهم العلمي لعمليات التحات، مع الحفاظ على العمليات التحاتية الطبيعية التي تخلق تنوعا ملحوظا في الأرض، يتطلب المسار المستقبل الاعتراف بالتآكل باعتباره حاضنة طبيعية للمناظر الطبيعية، ولكفالة الإدارة المستدامة

For more information on erosion and landscape processes, visit the U.S. Geological Survey Land Change Science Program, the USDA Natural Resources Conservation Service, the National Geographic erosion resources, [FLT: