إرشادات مقترحات البحث معلومات خط الزمن الفهارس الخرائط الصور الوثائق الأقسام

مقاتل من الصحراء
Home Page / الأقســام / موضوعات جغرافية وظواهر طبيعية / الموسوعة الجغرافية المصغرة









الانتفاضة الفلسطينية

4- التكلس Calcification

تُعد عملية التكلس من أهم عمليات تكوّن التربة، في المناطق الصحراوية وشبه الصحراوية، حيث يفوق معدل البخرنتح الإمكاني معدل التساقط السنوي؛ ما يحول دون غسل الأملاح الذائبة في محلول التربة[1]، بل يساعد على ترسبها في الأفقَين B وC، من في الآفاق تحت السطحية، على شكل كربونات الكالسيوم. وإذا استمرت هذه العملية لمدة طويلة أدت تلاحم الأفق، الذي يحدث فيه تراكم كربونات الكالسيوم، على شكل معدن الكالسايت CaCO3؛ ما يجعله طبقة، لا تنفُذ منها المياه.

ويتحكم في عملية التكلس عدة عوامل، من أهمها: معدل رشح[2] التربة، وقرب المياه الجوفية من السطح، وضغط غاز ثاني أكسيد الكربون في هواء التربة، وتوافر الكالسيوم، وقوام التربة[3]، ومعدل البخرنتح الإمكاني.

أ- معدل الرشح خلال التربة

كلما ازداد معدل رشح التربة ازداد غسل الأيونات مع محلول التربة، من قطاع التربة إلى المياه الجوفية؛ فيكون تركيز الأيونات في المحلول المائي في التربة، أقلّ من مستوى التشبع[4] بمعدن الكالسايت CaCO3؛ ما يحول دون ترسب هذا المعدن، بل يؤدي ذوبانه في المحلول المائي، إذا كان موجوداً في التربة أصلاً. لذلك، فإن الآفاق الكلسية غير موجودة في أراضي المناطق الرطبة، بينما تنتشر في المناطق الصحراوية وشبه الصحراوية. كما أن التفاوت النسبي في معدل الرشح، في المناطق الآنفة، يؤدي تفاوت العمق، الذي يترسب فيه الكلس. ففي المناطق شبه الصحراوية، التي يكون معدل الرشح فيها مرتفعاً نسبياً يرسب الكلس في الأفق C؛ بينما في المناطق الصحراوية، يكون رسوبه في الأفق B، وأحياناً، في الأفق A.

ب- قرب المياه الجوفية من السطح

في المناطق الصحراوية وشبه الصحراوية، قد تقترب المياه الجوفية من السطح؛ أو تكون على السطح، في المناطق المنخفضة طبوغرافياً، أو قليلة التصريف؛ مما يجعل المياه متوافرة طوال العام، في نطاق التبخر والنتح في التربة. ولأن معدلات هذَين الأخيرَين عالية، في المناطق الصحراوية وشبه الصحراوية، فإن قرب الماء الجوفي من سطح التربة يؤدي إلى تركيز الأيونات في المحلول المائي، فوق حدّ التشبع بمعدن الكالسايت، ورسوبه في التربة، طوال العام؛ ما يساعد على تكوّن الأفق الكلسي بسرعة.

ج- ضغط غاز ثاني أكسيد الكربون الجزئي في هواء التربة

نتيجة للنشاط البيولوجي في التربة، يكون الضغط الجزئي لغاز ثاني أكسيد الكربون في هوائها، أكبر منه في الهواء الحر. وهو يلائم المواد العضوية المتوافرة في التربة. وكلما ازداد ذلك الضغط، ازدادت كمية ثاني أكسيد الكربون، الذائبة في المحلول المائي:

 

 

 

 


ما يجعل ثاني أكسيد الكربون الذائب، يتحد مع الماء، مكوناً حمض الكربونيك:

 

 

 


وحمض الكربونيك، بدوره، يتحلل إلى أيون الهيدروجين H+ والبيكربونات HCO-3:

 

 

 

 


والتركيز العالي لأيون الهيدروجين في المحلول المائي، يقلل من درجة تشبع المحلول المائي، بالنسبة إلى معدن الكالسايت:

 

 

 

 


ولا يرسب معدن الكالسايت من المحلول المائي، في الجزء العلوي من قطاع التربة، الذي يزداد فيه الضغط الجزئي لغاز ثاني أكسيد الكربون؛ نظراً إلى توافر المادة العضوية، بل يذوب الكالسايت في المحلول المائي، إذا كان موجوداً في المادة الأصل. ولأن المادة العضوية قليلة، في الترب الصحراوية وشبه الصحراوية، فإن ضغط غاز ثاني أكسيد الكربون في هوائها، داخل المسام، يكون منخفضاً؛ ما يجعل محلول التربة متشبعاً، بالنسبة إلى معدن الكالسايت، عند قيم أقلّ لتركيز الأيونات المكونة له فيه.

د- قوام التربة

يؤثر قوام التربة في معدل التوصيل الهيدروليكي[5] Hydraulic Conductivity للتربة، استطراداً، في مقدار الغسل وكمية التبخر لمحلول التربة، على سطحها أو قربه، ففي سرعة التكلس وعمق الأفق الكلسي. إذ في الترب ذات القوام الخشن، يكون معدل الرشح عالياً، وكذلك معدل الغسل؛ بينما يكون فقدان الماء، بوساطة التبخر، على سطح التربة أو قربه، قليلاً، نظراً إلى انخفاض الخاصية الشعرية[6]، التي ترفع المحلول المائي نحو السطح، حيث التبخر. وفي هذا النوع من الترب، يكون رسوب الكلس في أسفل قطاع التربة، وربما لا يتكون الأفق الكلسي، إذا كانت كمية الأمطار السنوية مرتفعة، نسبياً، في المناطق شبه الصحراوية. في المقابل، تكون الترب ناعمة القوام، مثل الترب الطينية، منخفضة التوصيل الهيدروليكي؛ ما يحدّ من كمية الغسل، ويزيد من كمية التبخر لمحلول التربة، على سطحها أو قربه، ولا سيما أن الخاصية الشعرية، تكون في هذا النوع من الترب عالية؛ ما يجعل الماء يصعد من داخل التربة إلى السطح، لكي تستمر عملية التبخر. ولذا، يتكون الأفق الكلسي قريباً من السطح، في مثل هذه الترب الناعمة القوام.

هـ- معدل البخرنتح الإمكاني

كلما ازداد معدل البخرنتح الإمكاني[7]، ازداد تركيز الأيونات في المحلول المائي في التربة، ليصل إلى مستوى تشبعه بمعدن الكالسايت. ولذلك تسود الآفاق الكلسية في المناطق شبه الصحراوية والصحراوية في المناطق الحارة؛ بينما قد تكون محدودة، في المناطق المساوية لها في كمية الأمطار السنوية، في المناطق الباردة. ويزداد معدل البخرنتح الإمكاني، كلما ازداد الإشعاع الشمسي، ودرجة الحرارة، وسرعة الرياح، وقلت الرطوبة النسبية في الهواء. وجميع هذه العناصر متوافرة في المناطق الصحراوية المدارية[8] أكثر منها في أي مكان آخر على سطح الكرة الأرضية.



[1] محلول التربة Soil Solution هو ماء التربة المذابة فيه العديد من العناصر الكيماوية على شكل أيونات وأحماض. وأهم الأيونات في محلول التربة أيونات الكالسيوم Ca2+ والصوديوم Na+ والماغنسيوم Mg2+ والبوتاسيوم K+ والألمنيوم Al3+ والمنجنيز Mn3+ والحديد Fe3+ والكربونات CO32- والبيكربونات HCO3- والسولفات SO42- والنيترات NO32- والكلور Cl-. أما أهم الأحماض في محلول التربة فهي حمض الكربونيك H2CO3 والسلسيك H4SiO4. ويكتسب محلول التربة هذه الأيونات والأحماض من ذوبان الغازات في الماء، وتحلل مكونات المعادن والمادة العضوية في التربة إلى الأيونات المكونة لها في المحلول. ويفقد المحلول مكوناته من الأيونات والأحماض عن طريق تطاير الغازات من المحلول أو عن طريق ترابط الأيونات وترسبها على شكل معادن.

[2] الرشح Infiltration هي عملية دخول الماء في التربة عند سطحها، سواء كان هذا الماء ماء المطر أو الماء الجاري. ويعتمد معدل الرشح بشكل أساسي على قوام التربة، وبنائها، ومحتواها الرطوبي. ويعبر عن الرشح عادة بوحدة الارتفاع من الماء مثل المليمتر، والسنتيمتر، والبوصة.

[3] قوام التربة Soil Texture هو التوزيع الحجمي النسبي لناعم التربة (حبيبات التربة المعدنية التي يقل قطرها المكافئ عن 2 مليمتر)، ويعد قوام التربة من أهم الخواص الموفولوجية للتربة إذ يسهل ملاحظته وتحديده في الحقل. ويتكون ناعم التربة من مخلوط الرمل Sand والسلت Silt والطين Clay.

[4] مستوى تشبع المحلول المائي بالنسبة للمعدن يقصد به التركيز المحدد للأيونات المكونة للمعدن في المحلول المائي الذي يبدأ عنده المعدن بالترسب من المحلول المائي بدلاً من الذوبان في المحلول المائي.

[5] التوصيل الهيدروليكي Hydraulic Conductivity هو معامل تناسب يصف معدل تدفق الماء خلال وحدة مساحة في التربة أو الصخر.

[6] الخاصية الشعرية Capliiarity هي خاصية إمساك الماء في المسامات الدقيقة للتربة بواسطة شد الأسطح Surface Tension.

[7] البخرنتح الإمكاني Potential Evopotranspiration هو مجموع معدل البخر ومعدل النتح عندما يكون الماء متوفر.

[8] المناطق المدارية الصحراوية هي الصحاري الواقعة حول مدار السرطان في نصف الكرة الشمالي ومدار الجدي في نصف الكرة الجنوبي.