Develop a methodology for mapping and characterization of salt-affected soils in coastal and inland plains of Gujarat state (India) using remote sensing, field, and laboratory soil studies

إن الأرض تحت أقدامنا نادراً ما تكون مجرد تراب؛ بل هي أرشيف حي من الماء والصخر والمناخ. فعندما يتبخر الماء من التربة، فإنه يترك وراءه معادن ذائبة، تماماً مثل بلورات الملح التي تتشكل في بركة جافة. وفي أجزاء كثيرة من العالم، تتسارع هذه العملية الطبيعية بسبب نقص الأمطار أو بسبب ارتفاع المياه الجوفية المالحة، مما يحول الأرض الخصبة إلى قشرة بيضاء قاحلة ترفض دعم المحاصيل. هذه الحالة، المعروفة باسم ملوحة التربة، هي أزمة صامتة للزراعة؛ فهي لا تكتفي بتقليل الإنتاجية فحسب، بل يمكن أن تجعل مساحات شاسعة من المناظر الطبيعية غير صالحة للزراعة، مما يهدد الأمن الغذائي وسبل عيش الملايين. إن فهم مكان اختباء هذا الملح، ومدى عمقه، ونوع الأملاح الموجودة هو الخطوة الأولى نحو إصلاحه. فبدون خريطة واضحة للمشكلة، غالباً ما تكون جهود استصلاح الأراضي مجرد تخمينات عمياء.

في ولاية غوجارات الهندية الغربية، تواجه مساحة شاسعة من الأراضي هذا التحدي بالضبط. المنطقة عبارة عن مزيج من الصحاري القاحلة، والسهول النهرية الخصبة، وخط ساحلي طويل معرض للخطر حيث يلتقي البحر باليابسة. هنا، ليست التربة المتأثرة بالملوحة ظاهرة جديدة، لكن مداها وسلوكها كانا من الصعب تحديدهما. فقد تباينت التقديرات السابقة بشكل كبير، حيث تراوحت من بضع مئات الآلاف من الهكتارات إلى أكثر من مليون هكتار، اعتماداً على الطريقة المستخدمة. كانت بعض الخرائط قد رُسمت منذ عقود باستخدام تقنيات محدودة، بينما اعتمدت خرائط أخرى على مسوحات واسعة النطاق أغفلت التفاصيل الدقيقة. وللمضي قدماً، احتاج الباحثون إلى صورة أوضح؛ لقد احتاجوا إلى وسيلة يمكنها رؤية الملح من الفضاء، والتحقق منه على الأرض، وقياس تركيبته الكيميائية في المختبر، كل ذلك مع التمييز بين أنواع مختلفة من مشاكل الملوحة التي تتطلب حلولاً مختلفة.

لقد شرع أروب كومار ماندال وفريقه في معهد أبحاث ملوحة التربة المركزي في إنشاء هذه الخريطة الحاسمة لولاية غوجارات. وقد دمجوا ثلاث أدوات قوية: صور الأقمار الصناعية، والمسوحات الميدانية، والتحليل المختبري. وبدلاً من الاعتماد على الخرائط القديمة، استخدموا صوراً عالية الدقة من الأقمار الصناعية الهندية تم التقاطها بين عامي 2014 و2018. عملت هذه الصور مثل كاميرا عملاقة تلتقط الولاية من الأعلى. بحث الباحثون عن دلائل بصرية محددة: البقع البيضاء الساطعة التي تشير إلى أحواض الملح حيث يتم حصاد الملح التجاري، والقشور الرمادية البيضاء على سطح الحقول القاحلة، واللون الأزرق المميز للمناطق المغمورة بالمياه حيث تراكم الملح. كما بحثوا عن غياب الغطاء النباتي الأخضر، وهو ما يشير غالباً إلى أن التربة مالحة جداً بحيث لا تسمح بنمو النباتات. ومن خلال تحليل هذه الصور عبر مواسم مختلفة، استطاعوا التمييز بين المناطق الجافة فقط وتلك المتأثرة بالملوحة حقاً.

ومع ذلك، فإن الصورة من الفضاء ليست سوى تلميح. ولتحويل تلك التلميحات إلى حقائق، توجه الفريق إلى الميدان. فقد زاروا 1,573 موقعاً محدداً في خمسة عشر منطقة، من الصحاري الرملية الجافة في الشمال إلى السهول الطينية المدية في الجنوب. وفي كل موقع، استخدموا أنظمة تحديد المواقع العالمية لتحديد الموقع بدقة وحفروا في الأرض لجمع عينات التربة. لم يكتفوا بفحص الطبقة السطحية فحسب، بل فحصوا التربة حتى عمق 150 سنتيمتراً في تسعة مواقع نموذجية لفهم كيفية تحرك الملح عبر الأرض. وبالعودة إلى المختبر، اختبروا هذه العينات لخصائصها الكيميائية؛ حيث قاسوا مدى ملوحة التربة، ومدى قلوية التربة، وأي الأيونات المحددة — مثل الصوديوم والكالسيوم والمغنيسيوم والكلوريد — كانت موجودة. سمح لهم هذا البصمة الكيميائية التفصيلية بتصنيف التربة ليس فقط كتربة "مالحة"، بل كتربة ملحية (saline)، أو صودية (sodic)، أو مزيج معقد من كليهما، وهو أمر بالغ الأهمية لأن كل نوع يتطلب علاجاً مختلفاً.

كشفت النتائج عن مشهد أكثر تعقيداً واتساعاً مما كان يُعتقد سابقاً. وجد الفريق أن التربة المتأثرة بالملوحة تغطي حوالي 6.6 مليون هكتار في غوجارات، وهو رقم أعلى بكثير من التقديرات القديمة. وتوزيع هذا الملح ليس عشوائياً، بل يتبع الأرض والماء. ففي السهول الساحلية والمناطق القاحلة في الشمال، تهيمن الظروف الملحية على التربة، حيث تجعل المستويات العالية من أملاح مثل الكلوريد والكبريتات الأرض غير صالحة للحياة. في هذه المناطق، غالباً ما يستقر الملح بالقرب من السطح، مكوناً قشرة بيضاء صلبة. في المقابل، أظهرت السهول الداخلية ومناطق التربة السوداء في الجنوب نمطاً مختلفاً؛ حيث تكون التربة غالباً صودية، مما يعني أنها غنية بالصوديوم وذات درجة حموضة (pH) عالية، مما يتسبب في تنافر جزيئات التربة عن بعضها البعض ويجعل الأرض صلبة وغير منفذة للماء. في هذه المناطق الصودية، غال ما تكون مشكلة الملح أعمق، مخفية تحت السطح، مدفوعة بالمياه الجوفية رديئة الجودة التي اضطر المزارعون لاستخدامها في الري.

كما سلطت الدراسة الضوء على كيفية تغير الوضع بمرور الوقت. ومن خلال مقارنة خريطتهم الجديدة المفصلة مع بيانات من التسعينيات، لاحظ الباحثون زيادة كبيرة في المناطق المتأثرة بالملوحة، لا سيما في مناطق مثل راجكوت وكاتش. وفي بعض الأماكن، تضاعفت المساحة المتأثرة تقريباً. ويرتبط هذا التوسع بعدة عوامل، بما في ذلك الغمر المتكرر للأراضي الساحلية بمياه البحر، واستخدام المياه الجوفية رديئة الجودة للري في المناطق الداخلية، ونقص التصريف الطبيعي الذي يحبس الأملاح في التربة. وأشار الباحثون إلى أنه بينما تم استصلاح بعض المناطق أو تحويلها إلى تربية الأحياء المائية، فإن الاتجاه العام هو التدهور. فالملح لا يبقى في مكانه فحسب، بل ينتشر إلى مناطق جديدة، مدفوعاً بأنماط المناخ وممارسات إدارة المياه البشرية.

ولعل النتيجة الأكثر قيمة لهذا العمل هي إنشاء قاعدة بيانات رقمية تربط الخرائط المرئية بالبيانات الكيميائية. تتيح هذه المورد للمخططين رؤية ليس فقط أين يوجد الملح، بل ما هو نوع الملح وإلى أي عمق يصل. بالنسبة للمزارع أو المسؤول الحكومي، هذا التمييز هو كل شيء. فالحقل الذي يعاني من ملح سطحي يمكن إصلاحه ببساطة عن طريق غسله بالماء العذب لغسل الأملاح بعيداً. أما الحقل الذي يحتوي على تربة صودية عميقة، فقد يحتاج إلى إضافة الجبس لتفتيت البنية الصلبة قبل أن تتمكن المياه من التغلغل حتى. وتشير الدراسة إلى أنه مع استراتيجيات الإدارة الصحيحة — مثل استخدام المحاصيل المتحملة للملوحة، أو تحسين التصريف، أو حصاد مياه الأمطار — يمكن إعادة هذه الأراضي المتدهورة إلى الإنتاجية. ويؤكد البحث أنه حتى في أقسى الظروف، من منطقة ران كوتش القاحلة إلى السهول الدلتاوية في الجنوب، هناك طريق للمضي قدماً، بشرط أن يكون النهج مصمماً خصيصاً لكيمياء التربة.

إن جهد رسم الخرائط الشامل هذا يفعل أكثر من مجرد عد الهكتارات؛ فهو يوفر خارطة طريق لمستقبل الزراعة في غوجارات. فمن خلال فهم الطبيعة الدقيقة لمشكلة الملوحة، من القشرة السطحية إلى المياه الجوفية العميقة، يمكن لأصحاب المصلحة اتخاذ قرات مدروسة تحمي أراضيهم وسبل عيشهم. ويثبت هذا العمل أنه بينما يتزايد تحدي ملوحة التربة، فإنه ليس مستحيلاً. فمع البيانات الدقيقة والتدخلات المستهدفة، يمكن تحويل بقع غوجارات البيضاء والقاحلة مرة أخرى إلى حقول خضراء منتجة، مما يؤمن الغذاء والاستقرار للمنطقة. يكمن المفتاح في رؤية الأرض بوضوح، وفهم كيميائها الخفية، والعمل بدقة.