هذه المقال نشرت في شهر كانون الثاني من العام الحلي 2010 في مجلة nature geoscience تحت عنوان " الانفصال البيئي الهيدرولوجي للمياه بين الاشجار والجداول في المناخ المتوسطي"
* سلوك المياه في التربة يفاجئ الباحثين
اكتشف العلماء ان من اكثر الاساسيات المسلم بها عن كيفية حركة المياه في التربة خلال الفصول الجافة كانت خاطئة وانه يجب اعادة النظر في الابحاث التي تمت منذ 100 عام . ( كانت النظرية القديمة تنص على ان المياه تتحرك عبر التربة على شكل دفقات وجبهات رطوبة تنتشر عبر المسامات بخاصية الانتشار والخواص الفيزيائية التي تحكم السوائل وانه اذا اعقبتها هطولات مطرية حديثة فانها سوف تمتزج مع بعضها, لكن هذه الدراسة سوف تغير الكثير لنتابع.)
ان الدراسة الجديدة التي تمت من قبل علماء جامعة ولاية اوريغون ووكالة حماية البيئة اظهرت ان التربة تمسك وتحتفظ بقوة باول هطول مطري بعد فصل الجفاف بحيث انه من المستحيل ان يمتزج مع دفعات مائية اخرى.
هذا الاكتشاف مذهل بحسب العلماء حتى انهم لم يدركو بعد ما معنى هذا الاكتشاف ولكنه قد يوثر على طريقة فهمنا لكيفية حركة الملوثات في التربة وكيف تنتقل النترات فيها الى الجداول , وحتى كيف أن نمو النباتات يمكن ان يكون مسؤولا عن التغير المناخي.
"لقد تعودنا على انه عند هطولات مطرية جديدة فان الامطار تدخل التربة وتمتزج مع المياه الاخرى وتتحرك نحو الجدول ولكننا وجدنا ان هذا ليس صحيحا " كما قال جيف مكدونيل البروفسور في جامعة ولاية اوريغون و اضاف " هذا له تأثير كبير لفهمنا عن عمل المصائد المائية
(watershed)".
مايحدث فعلا (حسب ما اظهرته الدراسة) إن المسامات الصغيرة حول جذور النباتات تمتلئ بالمياه وتحتجز فيها الى ان تستهلك بالبخر. ثم تاتي دفقة مائية جديدة تعيد تعبئة هذه الفراغات حول الجذور, ولكن المياه الاخرى والمياه المتساقطة لاحقا تتحرك عبر الفراغات الكبيرة والمسامات الكبيرة وتنتشر في التربة ومن الصعب ان تمتزج مع المياه التي استخدمتها النباتات في فصل الصيف.
وجدت الدراسة في احدى الاختبارات انه بعد اول هطول مطري في تشؤين الاول(اكتوبر) فان 4% من الهاطل يدخل التربة وينتهي في الجداول و96% من الهاطل يتم احتجازه في التربة القريبة من النباتات لتغذي رطوبة التربة, وبعد شهر بعد ان تكون رطوبة التربة قد اشبعت فإن 55% من الهاطل يذهب مباشرة الى الجداول . ان اغلب المياه التي تغذي التربة حول جذور النباتات تحتجز ولا تتحرك ولا تمتزج مع اي مياه اخرى.
الموديلات الرياضية عن النظام البيئي لها وظيفة على اساس افتراض محدد عن العمليات البيولوجية, اتت هذه الدراسة لتغير الافتراضات ومن هذه الافتراضات انه يجب علينا ان نعيد التفكير حول كيفية تحرك الاشياء داخل التربة مثل الملوثات النيتريتية .
اصبحت هذه الدراسة واقعية واوجدت عبر التحاليل المتطورة والسريعة والفعالة للنظائر المستقرة في المياه , والتي تخبرنا من اين تاتي المياه والى اين تذهب.
اشارت الدراسة في نهايتها الى القوة الهائلة للنباتات لحجز هذه المياه بقوة في التربة بقوة لايوجد مثلها في الطبيعة.
نهاية اقول ان مثل هذه الدراسات قد تفتح ابوابا جديدة حول كيفية حركة المياه ضمن النطاق العلوي من التربة حيث ان هذه الدراسة درات حول حركة المياه في نطاق جذور النباتات وكيفية اشباع نطاق التهوية بالرطوبة لتسهيل تشكل الجريان السطحي والجريان تحت السطحي بعد الهطولات الاولى بعد فصل الجفاف وهذه الدراسة ستغير بالتاكيد فهمنا التقليدي لتصرف الموائع داخل التربة.
* سلوك المياه في التربة يفاجئ الباحثين
اكتشف العلماء ان من اكثر الاساسيات المسلم بها عن كيفية حركة المياه في التربة خلال الفصول الجافة كانت خاطئة وانه يجب اعادة النظر في الابحاث التي تمت منذ 100 عام . ( كانت النظرية القديمة تنص على ان المياه تتحرك عبر التربة على شكل دفقات وجبهات رطوبة تنتشر عبر المسامات بخاصية الانتشار والخواص الفيزيائية التي تحكم السوائل وانه اذا اعقبتها هطولات مطرية حديثة فانها سوف تمتزج مع بعضها, لكن هذه الدراسة سوف تغير الكثير لنتابع.)
ان الدراسة الجديدة التي تمت من قبل علماء جامعة ولاية اوريغون ووكالة حماية البيئة اظهرت ان التربة تمسك وتحتفظ بقوة باول هطول مطري بعد فصل الجفاف بحيث انه من المستحيل ان يمتزج مع دفعات مائية اخرى.
هذا الاكتشاف مذهل بحسب العلماء حتى انهم لم يدركو بعد ما معنى هذا الاكتشاف ولكنه قد يوثر على طريقة فهمنا لكيفية حركة الملوثات في التربة وكيف تنتقل النترات فيها الى الجداول , وحتى كيف أن نمو النباتات يمكن ان يكون مسؤولا عن التغير المناخي.
"لقد تعودنا على انه عند هطولات مطرية جديدة فان الامطار تدخل التربة وتمتزج مع المياه الاخرى وتتحرك نحو الجدول ولكننا وجدنا ان هذا ليس صحيحا " كما قال جيف مكدونيل البروفسور في جامعة ولاية اوريغون و اضاف " هذا له تأثير كبير لفهمنا عن عمل المصائد المائية
(watershed)".
مايحدث فعلا (حسب ما اظهرته الدراسة) إن المسامات الصغيرة حول جذور النباتات تمتلئ بالمياه وتحتجز فيها الى ان تستهلك بالبخر. ثم تاتي دفقة مائية جديدة تعيد تعبئة هذه الفراغات حول الجذور, ولكن المياه الاخرى والمياه المتساقطة لاحقا تتحرك عبر الفراغات الكبيرة والمسامات الكبيرة وتنتشر في التربة ومن الصعب ان تمتزج مع المياه التي استخدمتها النباتات في فصل الصيف.
وجدت الدراسة في احدى الاختبارات انه بعد اول هطول مطري في تشؤين الاول(اكتوبر) فان 4% من الهاطل يدخل التربة وينتهي في الجداول و96% من الهاطل يتم احتجازه في التربة القريبة من النباتات لتغذي رطوبة التربة, وبعد شهر بعد ان تكون رطوبة التربة قد اشبعت فإن 55% من الهاطل يذهب مباشرة الى الجداول . ان اغلب المياه التي تغذي التربة حول جذور النباتات تحتجز ولا تتحرك ولا تمتزج مع اي مياه اخرى.
الموديلات الرياضية عن النظام البيئي لها وظيفة على اساس افتراض محدد عن العمليات البيولوجية, اتت هذه الدراسة لتغير الافتراضات ومن هذه الافتراضات انه يجب علينا ان نعيد التفكير حول كيفية تحرك الاشياء داخل التربة مثل الملوثات النيتريتية .
اصبحت هذه الدراسة واقعية واوجدت عبر التحاليل المتطورة والسريعة والفعالة للنظائر المستقرة في المياه , والتي تخبرنا من اين تاتي المياه والى اين تذهب.
اشارت الدراسة في نهايتها الى القوة الهائلة للنباتات لحجز هذه المياه بقوة في التربة بقوة لايوجد مثلها في الطبيعة.
نهاية اقول ان مثل هذه الدراسات قد تفتح ابوابا جديدة حول كيفية حركة المياه ضمن النطاق العلوي من التربة حيث ان هذه الدراسة درات حول حركة المياه في نطاق جذور النباتات وكيفية اشباع نطاق التهوية بالرطوبة لتسهيل تشكل الجريان السطحي والجريان تحت السطحي بعد الهطولات الاولى بعد فصل الجفاف وهذه الدراسة ستغير بالتاكيد فهمنا التقليدي لتصرف الموائع داخل التربة.
