Pedodiversity as a Key Element of Geological Heritage in the Shouf Jezzine Geopark Project Lebanon

تحت أرض الغابة يكمن عالم معقد وحيوي بقدر ما هو موجود في المظلة الشجرية فوقها. وفي دراسة سطح الأرض، ينظر العلماء إلى طبقتين مترابطتين: الصخور والمعادن التي تشكل الأرض، والجلد الحي للتربة الذي يتطور فوقها. هذا الجلد الحي، المعروف بالتربة، ليس مجرد تراب؛ بل هو خليط ديناميكي من المعادن والمياه والهواء والمواد العضوية التي تدعم كل أشكال الحياة البرية. وعندما يفحص الباحثون تنوع هذه التربات عبر المشهد الطبيعي، فإنهم يدرسون ما يسمى بالتنوع التربوي (pedodiversity). هذا المفهوم يدرك أن التربات المختلفة، بقوامها وتركيباتها الكيميائية الفريدة، تخلق الأساس لأنواع مختلفة من الحياة النباتية والحيوانية. وفهم هذه الاختلافات أمر بالغ الأهمية لأن التربة تعمل كخزان ضخم للكربون، وهو عنصر رئيسي في تنظيم مناخ الكوكب. ومن خلال النظر في كيفية تفاعل الأشجار المختلفة مع الأرض تحتها، يمكن للعلماء تعلم كيف تدير الطبيعة الموارد وتخزن الكربون، مما يقدم أدلة حول كيفية حماية الغابات والمناخ الذي تساعد في استدامته.

في المنطقة الوسطى الجنوبية من لبنان، وتحديداً في منطقة مقترحة تُعرف باسم مشروع منتزه "شوف-جزين" الجيولوجي، وجه الباحثون اهتمامهم مؤخراً إلى هذا العالم الخفي. يتميز المشهد الطبيعي هنا بصخور الحجر الجيري والدولوميت، التي تغطي معظم البلاد وتؤدي إلى ظهور ترب غنية بكربونات الكالسيوم. وداخل هذه التضاريس الصخرية، تهيمن ثلاثة أنواع متميزة من الأشجار على الغابات: Pinus brutia (صنوبر بروطيا)، وPinus pinea (صنوبر حيدري)، وQuercus calliprinos (سنديان كاليبرينوس). وبينما تعد هذه الأشجار مشاهد شائعة، إلا أن علاقتها المحددة مع التربة تحتها لم تكن قد رُسمت بدقة من قبل. وقد سعى فريق من العلماء لسد هذه الفجوة، حيث غاصوا في باطن الأرض ليروا كيف تتغير خصائص التربة تحت كل نوع من هذه الأنواع الثلاثة. وكان هدفهم هو فهم التركيب الفيزيائي والكيميائي للأرض تحت هذه الغابات، مع تركيز خاص على طبقة معينة من التربة حيث تتراكم كربونات الكالسيوم، والمعروفة باسم الأفق الكلسي. هذه الطبقة مهمة لأنها تتشكل على مدى فترات طويلة وتحكي قصة المناخ وتاريخ الأرض.

اختار الفريق خمس عشرة نقطة مختلفة عبر المنتزه الجيولوجي، تتراوح من التلال المنخفضة إلى المنحدرات الجبلية العالية، لفحص قطاعات التربة. لقد حفروا بعناقة عبر الطبقات، موثقين عمق ولون كل قسم قبل جمع العينات. وفي المجمل، جمعوا ثمانية وثلاثين عينة من هذه المواقع، لضمان التقاط عينات التربة من السطح وصولاً إلى الطبقات العميقة. وفي المختبر، حللوا هذه العينات من حيث القوام، وكمية المواد العضوية، ووجود المعادن والمغذيات المختلفة. كما قاموا بقياس حموضة التربة وقدرتها على توصيل الكهرباء، مما يشير إلى مستوى الأملاح الذائبة. كان الباحثون مهتمين بشكل خاص بكيفية تأثير وجود أنواع الأشجار المختلفة على تكوين الأفق الكلسي ومقدار الكربون الذي تخزنه التربة.

كشف الاستقصاء عن نمط واضح في كيفية تفاعل هذه الأشجار مع الأرض. فقد وُجد أن أشجار Pinus brutia وQuercus calliprinos تنمو فوق تربة طورت طبقة سميكة ومتميزة من كربونات الكالسيوم المتراكمة. وفي هذه المواقع، كانت نسبة كربونات الكالسيوم في التربة عالية، وغالباً ما تتجاوز خمسة عشر بالمائة، مما يؤكد وجود أفق كلسي حقيقي. يحدث هذا التراكم عندما تذيب مياه الأمطار الكالسيوم من السطح وتحمله إلى الأسفل، حيث يستقر ويتصلب في الطبقات الأعمق. في المقابل، حكت التربة تحت أشجار Pinus pinea قصة مختلفة؛ إذ كانت محتوى كربونات الكالسيوم في هذه التربة أقل بكثير، ونادراً ما يتجاوز بضع درجات مئوية، مما يشير إلى أن الأفق الكلسي لم يتشكل بنفس الطريقة. لاحظ الباحثون أن أشجار Pinus pinea يبدو أنها تفضل الظروف التي لا يحدث فيها هذا التراكم الكثيف للكربونات، مما يشير إلى أن كل نوع من الأشجار يخلق أو يختار نوعاً معيناً من بيئة التربة.

لعب قوام التربة أيضاً دوراً رئيسياً في هذه النتائج. وجد العلماء أن التربة التي تحتوي على نسبة أعلى من الغرين (silt)، وهي جزيئات دقيقة ومسحوقة، تميل إلى الاحتفاظ بمزيد من كربونات الكالسيوم. وذلك لأن الجزيئات الدقيقة أفضل في حبس وحجز المعادن أثناء حركتها عبر الأرض. أما التربة الرملية، المكونة من حبيبات أكبر وأكثر خشونة، فقد سمحت للمعادن بالانجراف بسهولة أكبر، مما أدى إلى مستويات أقل من الكربونات. هذا الارتباط بين قوام التربة وتراكم المعادن يساعد في تفسير سبب وجود أنواع الأشجار المختلفة حيث توجد. فأشجار Pinus brutia وQuercus calliprinos تزدهر في المناطق التي يسمح فيها قوام التربة ببناء هذه الطبقة الغنية بالكربونات، بينما توجد أشجار Pinus pinea في المناطق التي تظل فيها التربة فقيرة بهذه المعادن.

وبعيداً عن المعادن، بحثت الدراسة في الحياة العضوية داخل التربة. فالمادة العضوية، التي تأتي من الأوراق والجذور المتحللة، هي محرك خصوبة التربة. ووجد الباحثون أن كمية المادة العضوية تختلف بشكل كبير اعتماداً على نوع الشجرة. فقد احتوت التربة تحت أشجار Pinus brutia على أعلى مستويات من المادة العضوية، تليها Quercus calliprinos، بينما سجلت Pinus pinea أقل الكميات. وهذه المادة العضوية حاسمة لأنها تعمل مثل الإسفنجة، حيث تحتفظ بالمغذيات الأساسية مثل البوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم، مما يجعلها متاحة للأشجار. وأظهرت البيانات وجود صلة قوية بين كمية المادة العضوية وتوافر هذه المغذيات، لا سيما في التربة تحت أشجار Pinus brutia وQuercus calliprinos. وهذا يشير إلى أن شجر Pinus brutia لا ينمو في التربة فحسب، بل يساعد بنشاط في بناء بيئة غنية بالمغذيات تدعم نظاماً بيئياً صحياً.

كانت إحدى أهم النتائج التي توصلت إليها الدراسة تتعلق بتخزين الكربون. فمن المعروف أن الغابات تمتص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، ولكن التربة تحتها هي أيضاً خزان ضخم لهذا الكربون. استخدم الباحثون بيانات الأقمار الصناعية لتقدير كمية الكربون العضوي المخزن في التربة في مواقع مختلفة. واكتشفوا أن التربة تحت أشجار Pinus brutia احتوت على أعلى كمية من الكربون العضي، وهي كمية أكبر بكثير من التربة تحت الأنواع الثلاثة الأخرى. تسلط هذه النتيجة الضوء على الدور الفريد لأشجار Pinus brutia في مكافحة تغير المناخ؛ فمن خلال تعزيز ظروف التربة التي تسمح بتخزين أكبر للكربون، تساعد هذه الأشجار في حبس الكربون الذي كان من الممكن أن يبقى في الغلاف الجوي. كما ساهمت أشجار Quercus calliprinos في تخزين الكربون، وإن كان بدرجة أقل، بينما خزنت تربة Pinus pinea أقل قدر من الكربون.

كما فحصت الدراسة حموضة وملوحة التربة، ووجدت أن هذه العوامل ظلت مستقرة نسبياً بغض النظر عن العمق أو الموقع المحدد. كانت درجة حموضة التربة (pH)، التي تقيس الحموضة، متعادلة إلى قلوية قليلاً بشكل عام، وهي حالة نموذجية للمناطق ذات الصخور الجيرية. وكانت الموصلية الكهربائية، التي تشير إلى وجود الأملاح، منخفضة في جميع المواقع، مما يعني أن التربة لم تكن مالحة وكانت مناسبة لنمو النباتات. تشير هذه الظروف المتسقة إلى أن الاختلافات الملحوظة بين أنواع الأشجار كانت مدفوعة أكثر بالتفاعلات البيولوجية للأشجار مع التربة بدلاً من التغيرات الجذرية في المناخ أو الجيولوجيا الأساسية.

في الختام، ترسم هذه الدراسة صورة مفصلة لمنتزه "شوف-جزين" الجيولوجي كمكان تتشابك فيه الجيولوجيا والبيولوجيا بعمق. وتؤكد الدراسة أن نوع الشجر الذي ينمو على منحدر التل ليس مجرد مسألة صدفة، بل يرتبط ارتباطاً وثيقاً بالخصائص الكيميائية والفيزيائية المحددة للتربة تحته. وقد ظهر أن أشجار Pinus brutia وQuercus calliprinos تلعب أدواراً رئيسية في إنشاء وصيانة تربة غنية بكربونات الكالسيوم والكربون العضوي، بينما تشغل أشجار Pinus pinea حيزاً مختلفاً في تربة أقل في هذه العناصر. وتؤكد هذه النتائج على أهمية الحفاظ على هذه الأنواع المتنوعة من الغابات، حيث يساهم كل منها بشكل فريد في صحة الأرض وفي الجهود العالمية لإدارة الكربون. ومن خلال فهم هذه العلاقات، يمكن لخبراء الحفظ حماية التراث الجيولوجي للبنان بشكل أفضل وضمان استمرار هذه الغابات كمستودعات حيوية للتنوع البيولوجي واستقرار المناخ.