Study of soil salinity from geological, endorheic and anthropic origin in the Timimoun region (Algeria), and their impacts on soil pollution
تحدد هذه الدراسة الأصول الجيولوجية والبشرية لملوحة التربة والمياه في منطقة تيميمون بالجزائر، كاشفةً أن الصخور الأم الغنية بالمتبخرات واستخدام مياه الري المالحة يدفعان نحو التملح الثانوي، مما يسلط الضوء على الحاجة الماسة لاستراتيجيات إدارة مستهدفة للتخفيف من حدة تدهور الأراضي في بيئات الواحات القاحلة.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
في المناظر الطبيعية الشاسعة والمحترقة من الشمس في الصحراء الكبرى، تُعد المياه أثمن مورد، ومع ذلك فهي غالباً ما تحمل تكلفة خفية. ففي المناطق القاحلة مثل ولاية تيميمون في الجزائر، يعتمد المزارعون على الري لزراعة المحاصيل في تربة قد تكون عقيمة لولا ذلك. ومع ذلك، فإن المياه المستخدمة لتغذية هذه النباتات يمكن أن تحتوي أحياناً على مستويات عالية من المعادن الذائبة، مثل الملح. وعند تطبيق هذه المياه الغنية بالمعادن على الأرض، تتسبب حرارة الصحراء الشديدة في تبخر الماء بسرعة، مما يترك الأملاح الذائبة خلفها. ومع مرور الوقت، تتراكم هذه الأملاح في الطبقات العليا من التربة، مما يخلق قشرة سامة تمنع النباتات من امتصاص الماء والمواد المغذية. هذه العملية، المعروفة باسم التملح الثانوي، تشكل تهديداً رئيسياً للزراعة في المناخات الجافة، حيث تحول الأراضي الخصبة إلى شيء لم يعد قادراً على دعم الحياة. إن فهم مصدر هذه الأملاح — سواء كانت موجودة طبيعياً في الصخور تحت التربة أو تم إدخالها من خلال ممارسات الري البشرية — أمر ضروري لإنقاذ هذه الأنظمة البيئية الهشة.
لقد وجه فريق من الباحثين من الجامعات الجزائرية اهتمامهم مؤخراً إلى منطقة الشروين داخل إقليم تيميمون للتحقيق في الأسباب المحددة لتدهور التربة هذا. أرادوا تحديد ما إذا كانت مستويات الملح العالية الموجودة في الحقول الزراعية سمة طبيعية للجيولوجيا المحلية أم نتيجة لكيفية إدارة المزارعين لمياههم. ولإيجاد الإجابة، سافروا إلى الموقع وحفروا في الأرض، وجمعوا عينات من التربة من ستة مواقع مختلفة. كانت بعض هذه المواقع جزءاً من مشاريع زراعية جديدة لم يتم ريها بعد، بينما كانت مواقع أخرى عبارة عن مزارع قائمة تستخدم مياه الآبار منذ فترة من الزمن. كما جمعوا عينات مياه من الآبار المستخدمة لري هذه الحقول. وفي المختبر، قام الفريق بقياس التركيبة الكيميائية لكل من التربة والماء بعناقة، وحددوا أنواع المعادن المحددة الموجودة ومقدار كل منها.
كشفت التحقيقات عن تمييز واضح بين الحالة الطبيعية للأرض وتأثير النشاط البشري. ففي المناطق التي لم يتم ريها بعد، كانت التربة صحية نسبياً. ورغم أنها احتوت على بعض المعادن الطبيعية، إلا أن مستويات الملح كانت منخفضة بما يكفي بحيث لا تُعتبر الأرض مالحة. وجد الباحثون أن الصخور الأساسية في المنطقة، والتي تعود ملايين السنين، تتكون أساساً من الحجر الجيري والجبس. ومع تعرض هذه الصخور لعوامل التجوية بمرور الوقت، أطلقت كميات صغيرة من الكالسيوم والمغنيسيوم والمعادن الأخرى في التربة، لكن هذه العملية الطبيعية لم تخلق بيئة سامة للنباتات. وكانت التربة السطحية في هذه المناطق غير المروية رملية وجيدة التصريف، مما يسمح للماء بالمرور بسهء دون حبس الأملاح الضارة.
تغير الوضع بشكل كبير في الحقول التي يتم ريها. فقد وُجد أن المياه المستخرجة من الآبار المحلية محملة بكثافة بالأملاح الذائبة، وخاصة الصوديوم والبوتاسيوم والكبريتات والكلوريدات. كانت هذه المياه قد التقطت حمولتها المعدنية من رواسب صخرية ملحية عميقة تحت الأرض، وهي طبقات من الصخور تشكلت عندما جفت مسطحات مائية قديمة منذ زمن بعيد. وعندما استخدم المزارعون هذه المياه المالحة لري محاصيلهم، تبخرت المياه تحت الشمس الحارقة، تاركة الأملاح خلفها. ومع مرور الوقت، تراكمت هذه الأملاح في التربة، محولة ما كان يوماً أرضاً منتجة إلى منطقة ملحية. لاحظ الباحثون أنه في الحقول المروية، كانت الموصلية الكهربائية للتربة — وهي مقياس لكمية الملح الذائب في الماء داخل التربة — أعلى بكثير مما هي عليه في المناطق غير المروية. وفي بعض البقاع، كانت مستويات الملح مرتفعة جداً لدرجة أن النباتات التي تم استزراعها خصيصاً لتحمل الملوحة الشديدة فقط هي التي استطاعت البقاء.
كما سلطت الدراسة الضوء على دور قوام التربة في هذه العملية. فالطبقات السطحية من التربة في منطقة الشروين رملية، مما يعني أنها تسمح للمياه بالتحرك من خلالها بسرعة. وبينما يبدو هذا مفيداً، إلا أنه يساهم في الواقع في المشكلة في المناخ الجاف. فعند تطبيق مياه مالحة، تتحرك المياه عبر التربة الرملية، ولكن مع تبخر الماء من السطح، فإنه يسحب الأملاح الذائبة مرة أخرى إلى الأعلى عبر قنوات دقيقة في التربة، وهي عملية مدفوعة بالخاصية الشعرية. وهذا يجلب الأملاح إلى السطح، حيث تتركز وتكون قشرة. وجد الباحثون أن الترب المروية أصبحت قلوية، مما يعني أن توازنها الكيميائي قد تغير بطريقة تجعل من الصعب على النباتات امتصاص العناصر الغذائية الأساسية مثل الفوسفور والحديد. هذا الخلل الكيميائي، جنباً إلى جنب مع الوجود الفيزيائي للملح، يحد بشدة من نوعية المحاصيل التي يمكن زراعتها في هذه الحقول.
تشير النتائج إلى استنتاج واضح: إن الملوحة التي تعاني منها الاستثمارات الزراعية في الشروين ليست كارثة طبيعية، بل هي نتيجة استخدام مياه مالحة جداً بالنسبة لظروف التربة المحلية. فالأرض نفسها لم تكن سامة في الأصل؛ بل إن إدخال مياه الري الغنية بالمعادن، جنباً إلى جنب مع معدلات التبخر الشديدة في المنطقة، قد خلق مشكلة تملح ثانوي. لاحظ الباحثون أنه في المناطق التي لم تُستخدم فيها المياه، ظلت التربة خالية نسبياً من تراكم الأملاح الضارة الملاحظ في القطع المروية. وهذا يشير إلى أن مصدر التلوث هو استراتيجية إدارة المياه وليس جيولوجيا الموقع نفسه.
ولمعالجة هذا التحدي، يقترح المؤلفون حلولاً عملية تركز على إدارة المياه والتربة بشكل أكثر فعالية. فهم يقترحون أن المزارعين بحاجة إلى تحسين أنظمة الصرف للمساعدة في غسل الأملاح الزائدة من منطقة الجذور وإبعادها عن النباتات. كما يوصون بإضافة مواد معينة إلى التربة، مثل الجبس، والذي يمكن أن يساعد في استبدال أيونات الصوديوم الضارة بالكالسيوم، مما يعيد بناء هيكل التربة وخصوبتها. بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام الأسمدة العضوية يمكن أن يحسن قدرة التربة على الاحتفاظ بالماء والمواد المغذية، مما يجعلها أكثر صموداً أمام ضغوط الملوحة. وتعد هذه الدراسة تذكيراً حاسماً بأنه في البيئات القاحلة، تعتبر جودة مياه الري لا تقل أهمية عن كميتها، وبدون إدارة دقيقة، يمكن للمورد ذاته الذي يُفترض أن يدعم الزراعة أن يصبح هو السبب في تراجعها.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.