Hydrochemistry of two headwater peatlands affected by deep gullies in the Maloti Mountains of Lesotho

في أعالي جبال جنوب أفريقيا، حيث الهواء رقيق والمناظر الطبيعية تتميز بالمراعي المتماوجة، تكم-ن مستودعات مائية خفية تغذي الحياة بعيداً عن حدودها. هذه هي الأراضي الخثية (البيتمور)، وهي أراضٍ رطبة شاسعة وإسفنجية تشكلت من طبقات من المواد النباتية الميتة التي تراكمت على مدى آلاف السنين. إنها تعمل كإسفنجات طبيعية، تمتص المطر وذوبان الثلوج وتطلقها ببطء لتغذي الأنهار في الأسفل. هذا الإطلاق البطيء حيوي للحفاظ على تدفق المياه خلال فترات الجفاف، ودعم المجتمعات المحلية، وحتى توفير المياه للدول المجاورة. ومع ذلك، فإن هذه الأنظمة الحساسة تتعرض للتهديد؛ إذ تقطع أخاديد عميقة وضيقة في الخث، مما يؤدي إلى تصريف المياه وتجفيف التربة. ولفهم كيف تؤثر هذه الندوب على رحلة المياه وكيميائها، سافر الباحثون إلى جبال مالوتي في ليسوتو لدراسة نوعين محددين من الأراضي الخثية. أرادوا معرفة ما إذا كانت الأخاديد تقوم ببساطة بتصريف المياه بعيداً أم أنها تغير التركيبة الكيميائية للمياه نفسها، وهو ما قد يغير بدوره النباتات التي تنمو هناك وصحة النظام البيئي بأكمله.

ركز الباحثون على أرضين خثيتين هما "موتييتي" و"ماتسوكو"، وتقعان على ارتفاعات تزيد عن 3000 متر. هذه المناطق عرضة لأخاديد عميقة، يصل عمق بعضها إلى ستة أمتار، والتي اتسعت منذ ثمانينيات القرن الماضي. وللتحقيق في التحركات الخفية للمياه، قام الفريق بتثبيت شبكة من الأنابيب والآبار في أعماق ومسافات مختلفة من هذه الأخاديد. جمعوا عينات المياه خلال أشهر الصيف الممطرة وموسم الشتاء الجاف، حيث شملت العينات الأمطار، والثلوج، والمياه الجوفية، ومياه الجداول. ومن خلال تحليل المكونات الكيميائية في هذه العينات — مثل الكالسيوم والمغنيسيوم والحديد — وقياس أنواع محددة من ذرات الهيدروجين والأكسجين داخل جزيئات الماء، استطاع العلماء تتبع مصدر المياه وكيفية حركتها عبر المناظر الطبيعية. سمحت هذه الطريقة برؤية المسارات غير المرئية لتدفق المياه دون الحاجة إلى حفر الأرض أو الاعتماد على آلات معقدة قد تتعرض للتلف في مثل هذه التضاريس النائية.

كشفت الدراسة أن الأخاديد قد غيرت بشكل جذري كيفية حركة المياه عبر هذه الأراضي الخثية. ففي الأراضي الخثية السليمة وغير المتضررة، تندفع المياه الجوفية الغنية بالمعادن طبيعياً من الأسفل، لتغذي السطح وتحافظ على رطوبة التربة وخصوبتها. ووجد الباحثون أنه في المناطق البعيدة عن الأخاديد، لا يزال هذا التدفق التصاعدي للمياه الغنية بالمعادن مستمراً، مما يدعم النباتات الوارفة النموذجية لهذه الأراضي الرطبة. ولكن بالقرب من الأخاديد، تختلف القصة؛ إذ تعمل القطوع العميقة في الأرض كمصارف، تسحب مستوى المياه إلى الأسفل وتسمح لمياه الأمطار بالتسرب مباشرة إلى باطن الأرض. وهذه الأمطار تختلف كيميائياً؛ فهي فقيرة بالمعادن، ومع تسربها عبر التربة، تحفز تفاعلات كيميائية تطلق الحديد وتسبب الحموضة. وفي فصل الشتاء، عندما تكون الأرض جافة، تصبح المياه بالقرب من الأخاديد مركزة بالأملاح والمعادن بسبب التبخر، ولكن خلال الموسم المطير، يتم تخفيفها بمياه الأمطار العذبة. هذا التقلب الموسمي يخلق بيئة قاسية حيث تتغير كيمياء التربة من الظروف المستقرة الغنية بالمعادن اللازمة لنباتات السعد (الأسل) والطحالب الأصلية، إلى حالة أكثر حموضة وفقراً بالمواد المغذية.

ويبدو تأثير هذا التحول الكيميائي واضحاً في النباتات. فحيث تظل المياه غنية بالمعادن ومستقرة، تدعم الأراضي الخثية مزيجاً متنوعاً من الأعشاب والسعد والطحالب. ولكن بالقرب من الأخاديد، حيث انخفض مستوى المياه وتغيرت الكيمياء، يتم استبدال الغطاء النباتي بشجيرات صلبة تتحمل الجفاف ونباتات مرتفعات لا يمكنها عادةً البقاء في مثل هذه البيئة الرطبة. لاحظ الباحثون أنه كلما زاد عمق الأخدود، زادت شدة التغيير. وفي أرض "ماتسوكو" الخثية، حيث يقطع أخدود ضخم المناظر الطبيعية إلى نصفين، يكون التصريف قوياً لدرجة أن أجزاء كبيرة من الأرض الخثية تتحول من مصدر للمياه إلى مكان تُفقد فيه المياه. وهذا التحول يهدد قدرة الأراضي الخثية على الاحتفاظ بالمياه وإطلاقها ببطء إلى الأنهار في اتجاه المصب. وتشير الدراسة إلى أنه بدون تدخل، ستستمر هذه الأخاديد في التعمق، مما يؤدي إلى تجفيف الخث وتغيير المناظر الطبيعية بشكل دائم من إسفنجة محتفظة بالمياه إلى منحدر متآكل وجاف.

تشير النتائج إلى حاجة ماسة للعمل لاستعادة هذه النظم البيئية الحيوية. وقد لاحظ الباحثون أن مجرد سد الأخاديد بسدود صغيرة مصنوعة من الحجر والخشب قد نجح في أجزاء أخرى من العالم في استعادة مستويات المياه والنباتات. إن تطبيق مثل هذه الأساليب في ليسوتو يمكن أن يساعد في وقف التصريف، مما يسمح لمستوى المياه بالارتفاع وللمياه الجوفية الغنية بالمعادن بالوصول مرة أخرى إلى السطح. وهذا لن يحمي التنوع البيولوجي المحلي فحسب، بل سيؤمن أيضاً موارد المياه التي تتدفق من هذه الجبال إلى المجتمعات والدول في اتجاه المصب. وتؤكد الدراسة أن صحة هذه الأراضي الرطبة في المرتفعات ليست مجرد شأن محلي، بل هي مكون حاسم لأمن المياه في المنطقة، وأن فهم الكيمياء الخفية للمياه هو الخطوة الأولى نحو إنقاذها.