المنطقة الحرجة للأرض

المنطقة الحرجة للأرض هي " بيئة غير متجانسة قريبة من سطح الأرض، حيث تنظم التفاعلات المعقدة التي تشمل الصخور والتربة والماء والهواء والكائنات الحية الموائل الطبيعية وتحدد مدى توافر الموارد اللازمة للحياة" (المجلس الوطني للبحوث، 2001). ^{[ 1 ]} تدعم المنطقة الحرجة، بيئتها السطحية والقريبة من السطح، جميع أشكال الحياة الأرضية تقريبًا . ^{[ 1 ]}

المنطقة الحرجة هي مجال بحثي متعدد التخصصات يستكشف التفاعلات بين سطح الأرض والنباتات والمسطحات المائية، وتمتد عبر الغلاف التربي ، والمنطقة غير المشبعة، ومنطقة المياه الجوفية المشبعة . يرتكز علم المنطقة الحرجة على دمج عمليات سطح الأرض (مثل تطور المناظر الطبيعية ، والتجوية ، والهيدرولوجيا ، والكيمياء الجيولوجية ، وعلم البيئة ) على نطاقات مكانية وزمنية متعددة وعبر تدرجات الأنشطة البشرية. تؤثر هذه العمليات على تبادل الكتلة والطاقة الضروري لإنتاجية الكتلة الحيوية ، والدورة الكيميائية، وتخزين المياه.

تُدرس المنطقة الحرجة في مراصد المنطقة الحرجة ، حيث تدرس العديد من المجتمعات العلمية جوانب مختلفة من المنطقة الحرجة التي يمكن أن تؤدي إلى فهم شامل للأنظمة المعقدة. ^{[ 2 ]}

قدم ديميتريوس تساكالوتوس مصطلح المنطقة الحرجة لأول مرة في الأدبيات الكيميائية في عام 1909 لوصف الخليط الثنائي من سائلين، ولكن تم اعتماده منذ ذلك الحين للإشارة إلى "ارتباط الغطاء النباتي بالتربة والمواد المتجوية" من قبل غيل آشلي في عام 1998. ^{[ 3 ]}

في أكتوبر/تشرين الأول 2003، حضر العلماء ورشة العمل الأولى لعلوم أنظمة التجوية. ^{[ 2 ]} واتفق المشاركون على تعزيز أنشطة التوعية لتوسيع نطاق علماء الأرض المعنيين، ووضعوا مجموعة من الأسئلة التي من شأنها أن تدفع عجلة تطوير علوم أنظمة التجوية. واعتُبر هذا المجال العلمي شاملاً لجميع جوانب الكيمياء والأحياء والفيزياء والجيولوجيا في المنطقة الحرجة.

تم تأسيس اتحاد علوم نظام التجوية في أوائل عام 2004 وتم تغييره لاحقًا إلى شبكة استكشاف المنطقة الحرجة (CZEN) في عام 2006. ^{[ 2 ]}

في أكتوبر 2005، أطلقت منظمة WSSC/CZEN دعوة لتقديم مقترحات لإنشاء مواقع أولية من شأنها المساعدة في تنمية وتأسيس شبكة للمناطق الحرجة. وقد مُنحت عشرة مواقع منحًا، بينما حصلت تسعة مواقع أخرى على تمويل مستمر.

في عام ٢٠٠٥، استضافت جامعة ديلاوير ورشة عمل برعاية المؤسسة الوطنية للعلوم، أسفرت عن دعوة العلماء إلى إطلاق مبادرة دولية لدراسة المنطقة الحرجة. ^{[ ٤ ]} وكجزء أساسي من هذه المبادرة، دعا العلماء إلى تطوير مبادرة دولية للمنطقة الحرجة، واتباع منهجية منظمة لدراسة العمليات التي تحدث فيها، وذلك عبر مجموعة واسعة من العلوم، تشمل الجيولوجيا، وعلوم التربة، وعلم الأحياء، وعلم البيئة، والكيمياء، والكيمياء الجيولوجية، وعلم شكل الأرض، وعلم المياه. وقد صدر عن الاجتماع كتيب بعنوان " آفاق استكشاف المنطقة الحرجة ".

في 24 يوليو 2006، نشرت مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية طلبًا لتقديم مقترحات لمراصد المنطقة الحرجة (CZO) ضمن قسم علوم الأرض. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

تأسس معهد ديلاوير البيئي (DENIN) عام ٢٠٠٩، وهو مبادرة متعددة التخصصات تجمع بين العلماء والمهندسين وخبراء السياسات لتقديم حلول للاحتياجات البيئية الملحة ووضع استراتيجيات لمواجهة التحديات البيئية الناشئة، وذلك من خلال إجراء البحوث وتعزيز وتنسيق شراكات المعرفة التي تدمج علوم البيئة والهندسة والسياسات. ويعزز المعهد ثقافة البحث العلمي التي تستفيد من المواهب المشتركة للمنتسبين والباحثين من خلال فرق عمل تعاونية، وتطوير مقترحات مشتركة، وتنسيق موارد المشاريع عند الحاجة.

• شبكة مرصد المنطقة الحرجة الممولة من المؤسسة الوطنية للعلوم
• شبكة استكشاف المنطقة الحرجة
• برنامج العلوم EPSCOR في ولاية ديلاوير
• معهد ديلاوير البيئي