طين الخليج

يتكون طين الخليج من رواسب سميكة من الطين الطميي الناعم غير المتماسك ، وهو مشبع بالماء ؛ وتقع طبقات التربة هذه في قاع بعض مصبات الأنهار ، والتي عادة ما تكون في مناطق معتدلة شهدت دورات جليدية دورية .

ومن الأمثلة على المواقع خليج كيب كود ، ومحمية تشونغ مينغ دونغتان في شنغهاي ، الصين ، ومحمية بانك دارغوين في موريتانيا ، وقناة بريستول في المملكة المتحدة ، وجزيرة ماندو في بحر وادن في الدنمارك ، وخليج فلوريدا ، وخليج سان فرانسيسكو ، وخليج فندي ، وخليج كاسكو ، وخليج بينوبسكوت ، وخليج مورو .

يتميز طين الخليج بانخفاض مقاومته للقص ، وقابليته العالية للانضغاط ، ونفاذيته المنخفضة ، مما يجعله خطراً على البناء في المناطق النشطة زلزالياً مثل منطقة خليج سان فرانسيسكو . تبلغ الكثافة الظاهرية النموذجية لطين الخليج حوالي 1.3  غرام لكل سنتيمتر مكعب.

غالبًا ما تحتوي طينات الخلجان على نسبة عالية من المواد العضوية ، تتكون من كائنات متحللة في الأعماق السفلية، ولكنها قد تحتوي أيضًا على كائنات حية عندما تتواجد في الطبقة العليا من التربة وتنكشف بفعل انخفاض المد؛ وعندها تُسمى مسطحات طينية ، وهي منطقة بيئية مهمة للطيور الشاطئية وأنواع عديدة من الكائنات البحرية. لم يُولَ اهتمام كبير لانتشار طينات الخلجان العميقة حتى ستينيات وسبعينيات القرن العشرين، عندما اشتد التوسع العمراني على بعض خلجان أمريكا الشمالية، مما استدعى تصميمًا جيوتقنيًا للأساسات. ^{[ 1 ]}

يُعرف طين الخليج اختصاره الجيولوجي الرسمي: ^{[ 2 ]} يُطلق على طين الخليج القديم من العصر الرباعي اسم Qobm، بينما يُطلق على طين الخليج الأحدث من العصر الرباعي اسم Qybm . وغالبًا ما توجد طبقة طميية فوق طين الخليج القديم.

فيما يتعلق بالممرات الملاحية ، غالباً ما يكون من الضروري تجريف قيعان الخلجان ونقل المواد المستخرجة بواسطة البارجات إلى موقع بديل. في هذه الحالة، تُجرى عادةً تحليلات كيميائية على طمي الخليج لتحديد ما إذا كانت هناك مستويات مرتفعة من المعادن الثقيلة أو ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو غيرها من المواد السامة المعروفة بتراكمها في البيئة القاعية . ومن الشائع تجريف القناة نفسها بشكل متكرر (على مدى عشر إلى ثلاثين عاماً) لأن الرواسب المتراكمة الأخرى معرضة لإعادة الترسيب على قاع الوادي المفتوح في مصب النهر.

تنشأ رواسب الطمي في الخلجان من مصدرين رئيسيين. أولهما، الرواسب الطميية من الطين والطمي والرمل التي تتشكل من الجداول التي تصب في الخليج. ويمتد نطاق هذه الرواسب غير المتماسكة، التي تعود إلى فترات ما بين الجليد، عادةً عبر الخليج نفسه وصولاً إلى امتداد المستنقعات المحيطة به تاريخياً . أما المصدر الثاني، فهو أنه في فترات التجلد الشديد، قد تتشكل طبقة منفصلة من رواسب الطمي والرمل والفتات العضوي وغير العضوي ( مثل تحلل الدياتومات في مصبات الأنهار ). ولذلك، تُعد رواسب الطمي في الخلجان سجلات زمنية مهمة للنشاط الجليدي وتدفق المياه خلال العصر الرباعي .

بعض التكوينات الرسوبية حديثة نسبياً، كما هو الحال في خليج فلوريدا، حيث تراكمت معظم رواسب الطين منذ عام 2000 قبل الميلاد، وتتكون أساساً من مواد عضوية متحللة. ^{[ 3 ]} في خليج فلوريدا، يمكن أن تتراكم هذه الرواسب بمعدل يتراوح بين 0.5 و2.0 سنتيمتر سنوياً، على الرغم من أن التوازن الديناميكي بين التعرية وإعادة توزيع الرواسب بفعل الأمواج والترسيب يُعقّد معدل نمو الطبقات. أما في قناة بريستول في خليج بالمملكة المتحدة، فقد بدأ تكوّن الطين على الأقل منذ العصر الإيمي (المعروف باسم العصر السانغاموني في أمريكا الشمالية )، أي منذ حوالي 130,000 عام. ^{[ 4 ]} في حالات أخرى، كما هو الحال في خليج سان فرانسيسكو ، انقطع الترسيب بسبب تغيرات مستوى سطح البحر، وتوجد طبقات ذات أعمار مختلفة تماماً. في منطقة خليج سان فرانسيسكو، يُطلق الجيولوجيون على هذه الطبقات اسم "طين الخليج الحديث" و" طين الخليج القديم" . كما يمكن للأنشطة البشرية أن تؤثر على الترسيب. تم وضع ما يقرب من نصف طين خليج يونغ في خليج سان فرانسيسكو في الفترة 1855-1865، نتيجة للتعدين الغريني في سفوح جبال سييرا نيفادا .

يُعدّ البناء على الأراضي الطينية في الخلجان صعبًا نظرًا لضعف مقاومة التربة وارتفاع قابليتها للانضغاط. يمكن تشييد مبانٍ خفيفة الوزن جدًا على هذه الأراضي إذا وُجدت طبقة سميكة كافية من التربة غير الطينية فوق الطين، ولكن المباني التي تُحمّل أحمالًا كبيرة يجب أن تُدعّم على أساسات عميقة تستند على طبقات أكثر صلابة أسفل الطين، أو بالاعتماد على الاحتكاك في الطين نفسه. حتى مع وجود أساسات عميقة، تظهر صعوبات لأن الأرض المحيطة ستهبط على الأرجح بمرور الوقت، مما قد يُلحق الضرر بوصلات المرافق بالمبنى ويؤدي إلى هبوط المدخل عن مستوى الشارع.

شُيِّدت العديد من المباني البارزة فوق تربة طينية خليجية، مستخدمةً في الغالب تصاميم خاصة للتخفيف من آثار الزلازل ومشاكل الهبوط. ومما يزيد الأمر تعقيدًا، وجود طبقات من الردم (ابتداءً من حوالي عام 1850 ميلادي) أحيانًا على سطح الأرض. فعلى سبيل المثال، صُمِّم مبنى داكين في بريسبان، كاليفورنيا ، عام 1985 ^{[ 5 ]} ليرتكز على ركائز بعمق 150 قدمًا، مثبتة في تكوين فرانسيسكان ، أسفل التربة الطينية الخليجية وعبر طبقة ردم علوية. علاوة على ذلك، وُضِع منحدر مدخل المبنى على مفصل ضخم للسماح للأرض المحيطة بالهبوط، مع الحفاظ على الارتفاع المطلق للمبنى ثابتًا. كما صُمِّم فندق كراون بلازا الشاهق في بورلينغيم، كاليفورنيا ^{[ 6 ]} ليرتكز على تربة طينية خليجية، وكذلك فندق ويستن في ميلبراي، كاليفورنيا ، وكنيسة ترينيتي في ميدان كوبلي في بوسطن. في الواقع، سُمِّيَ حي باك باي بأكمله في بوسطن نسبةً إلى الخليج المدّي الذي يغطيه الآن. تم بناء مطار لوجان الدولي ومطار سان فرانسيسكو الدولي أيضًا فوق طين الخليج.

عندما تنكشف طبقة الطين عند حافة المد والجزر، تتشكل مسطحات طينية توفر بيئة انتقالية فريدة ، تُتيح للعديد من أنواع الطيور الشاطئية موطنًا آمنًا للتغذية والراحة. ولأن الطين يعمل بشكل مشابه للرمال المتحركة ، فإن الحيوانات المفترسة الثديية الأثقل وزنًا لا تستطيع فقط التشبث به للمطاردة، بل قد تُحاصر في الطين الغارق. كما يُعد الطين ركيزة مهمة لإنتاجية المستنقعات الأولية ، بما في ذلك الأعشاب البحرية ، ونباتات الحبال، ونباتات الساليكورنيا . علاوة على ذلك، فهو موطن لمجموعة كبيرة ومتنوعة من الرخويات ومفصليات الأرجل النهرية . فعلى سبيل المثال، يكشف خليج ريتشاردسون عن ثلث مساحته كمسطح طيني عند انخفاض المد، والذي يحتضن مساحة واسعة من الأعشاب البحرية، بالإضافة إلى مجتمع كبير من الطيور الشاطئية.

قد تستخدم الثدييات، مثل فقمة الميناء، المسطحات الطينية للخروج من مياه مصبات الأنهار؛ إلا أن الثدييات الأكبر حجماً، كالحيتان الحدباء، قد تجنح عرضياً عند انخفاض المد. تجدر الإشارة إلى أن الحيتان الحدباء لا ترتاد عادةً مصبات الأنهار التي تحتوي على مسطحات طينية، ولكن حوتاً واحداً على الأقل، عُرف في وسائل الإعلام باسم الحوت الأحدب همفري ، علق على مسطح طيني في خليج سان فرانسيسكو عند نقطة سييرا في بريسبان، كاليفورنيا.

توجد رواسب الطين في الخلجان ومصبات الأنهار في جميع أنحاء المناطق المعتدلة من العالم. في أمريكا الشمالية ، من أبرز الأمثلة: (أ) بنك ستيلواجن الذي تشكل بين عامي 16000 و9000 قبل الميلاد نتيجة تجلد خليج كيب كود في ماساتشوستس ، (ب) خليج فلوريدا، (ج) خليج مورو وخليج سان فرانسيسكو في كاليفورنيا ، و(د) خليجا كنيك وتورناجين في أنكوريج، ألاسكا. في المملكة المتحدة، توجد رواسب طينية كبيرة في خليج موركامب وخليج بريدج ووتر وخليج بريستول. يمتد بحر وادن ، الذي يقع بين الدنمارك وهولندا وألمانيا ، وهو تكوين رئيسي ترتكز عليه رواسب الطين.

في آسيا، تُعد محمية تشونغ مينغ دونغتان الطبيعية في شنغهاي ، الصين، مثالاً على تكوين طيني واسع النطاق. وعلى ساحل المحيط الأطلسي في أفريقيا ، تقع محمية بانك دارغوين الطبيعية ، وهي محمية تراث عالمي في موريتانيا . بانك دارغوين منطقة شاسعة تتكون من طبقات طينية.

عند البناء فوق طبقات الطمي في الخليج أو عند تجريف قيعان مصبات الأنهار، قد تنشأ أطر تنظيمية متنوعة . في الولايات المتحدة، يُجرى عادةً تقرير تقييم الأثر البيئي ودراسة جيوتقنية قبل أي مشروع بناء رئيسي فوق طمي الخليج. وقد ساهمت هذه التقارير مجتمعةً في تطوير قاعدة بيانات ضخمة حول خصائص طمي الخليج، وغالبًا ما تُسفر عن بيانات ميدانية أصلية من حفر التربة. وقد أظهرت هذه البيانات أن طمي الخليج الضحل في العديد من المواقع يحتوي على تركيزات من الزئبق والرصاص والكروم والهيدروكربونات البترولية ومركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور والمبيدات الحشرية ومواد كيميائية أخرى تتجاوز الحدود السامة: وهو سجل جيولوجي للأنشطة البشرية في القرن الماضي. وتكتسب هذه البيانات أهمية خاصة عند التفكير في تجريف طمي الخليج كجزء من مشروع تنموي. إذ يمكن أن يكون لهذا التجريف آثار على الأراضي المستقبلة، مثل تلوث التربة ، فضلًا عن آثار على عمود الماء نتيجة اضطراب الرواسب.

في حالة التجريف داخل الولايات المتحدة، يُشترط عادةً الحصول على تصريح من فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي ، وذلك بعد تقديم بيانات شاملة حول حدود المشروع، والخصائص الكيميائية لطين الخليج المراد تجريفه، وخطة التخلص من نواتج التجريف، وغالبًا ما يُطلب تقديم بيان كامل عن الأثر البيئي وفقًا لقانون السياسة البيئية الوطنية . كما يُشترط عادةً مراجعة إضافية من قِبل خفر السواحل الأمريكي . أما على مستوى الولايات، مثل كاليفورنيا ، فيجب تقديم تقرير عن الأثر البيئي لأي عملية تجريف ذات أهمية؛ بالإضافة إلى ذلك، تُفرض عادةً مراجعات من قِبل لجنة كاليفورنيا الساحلية ومجلس مراقبة جودة المياه الإقليمي . وتضطلع جميع هذه الهيئات التنظيمية بدور هام في تحديد ما إذا كان يُسمح بتجريف منطقة ما أم لا. ومع ذلك، فإن أهم هذه الهيئات هو قانون كاليفورنيا لجودة البيئة (CEQA). ويُعد هذا التشريع التوجيهي السبب وراء تقارير الأثر البيئي ، وتدابير التخفيف المكلفة، وعمليات المراجعة المعقدة. ومن أهم أهداف قانون كاليفورنيا لجودة البيئة تعزيز التعاون بين الوكالات في عملية مراجعة أي مشروع. وهذا أحد الأسباب الرئيسية لكونها الجهة المشرفة على جميع المشاريع في كاليفورنيا. ^{[ 7 ]}

بالنسبة للمباني المقترحة فوق طبقات الطين في الخليج، عادةً ما تطلب البلدية المعنية، بالإضافة إلى مسائل الهندسة ومراجعة التصميم المعتادة الشائعة في جميع مشاريع البناء (والتي تكون أكثر تعقيدًا بسبب ظروف الموقع)، تقريرًا عن الأثر البيئي.تشمل هذه العملية مراجعات من قِبل إدارة المباني في تلك المدينة، بالإضافة إلى الوكالات الإقليمية والولائية المعنية، مثل تلك المذكورة أعلاه لمشاريع التجريف، باستثناء وكالات خفر السواحل التي لا تُعنى عادةً بهذا الأمر. وفي كاليفورنيا، يتطلب التطوير المقترح فوق طبقات الطمي في الخليج موافقة لجنة التخطيط ومجلس المدينة. وتراعي هذه العملية تقرير تقييم الأثر البيئي، وقانون كاليفورنيا لجودة البيئة، وجميع الهيئات الأخرى المذكورة أعلاه. ^{[ 8 ]} أما في سان فرانسيسكو، فيجب أن يحصل المشروع على موافقة مجلس المشرفين في سان فرانسيسكو. ^{[ 9 ]}

برج الألفية ، وهو مثال على مبنى شاهق بُني على تربة طينية، اكتمل بناؤه عام ٢٠٠٨، ثم تعرض للهبوط الأرضي. وقد أثر ذلك سلبًا على سكان المبنى. ردًا على هذا الهبوط، رفع المدعي العام لمدينة سان فرانسيسكو دعوى قضائية ضد الشركة المطورة، لعدم إبلاغها السكان بالسرعة المتسارعة التي كان المبنى يهبط بها. ^{[ ١٠ ]}

سيؤثر ارتفاع مستوى سطح البحر بشكل كبير على النظم البيئية المحيطة بالخلجان وداخلها في جميع أنحاء العالم. وسيؤدي ارتفاع مستوى سطح البحر في كاليفورنيا إلى غمر طمي خليج سان فرانسيسكو بالكامل . ولمواجهة ارتفاع مستوى سطح البحر، اعتمدت لجنة كاليفورنيا الساحلية مبادئ توجيهية سياسية لمساعدة الولاية. ^{[ 11 ]}

• مصب النهر
• نهر جليدي
• التسييل
• فيلق المهندسين بالجيش الأمريكي

• مقالة صادرة عن خدمة الأسماك والحياة البرية الأمريكية حول طين الخليج والخصائص البيئية لجزء من محيط خليج سان فرانسيسكو .
• مشروع طلابي: شبكة غذائية في طين الخليج