مصب النهر

توفر مصبات الأنهار مجموعة واسعة من خدمات النظام البيئي التي تدعم الإنتاجية البيئية ورفاهية الإنسان. فهي بمثابة موائل حاضنة ، تدعم المراحل المبكرة من حياة العديد من الأسماك والمحار البحرية، كما تحافظ على أشجار المانغروف والأعشاب البحرية والمستنقعات المالحة والطحالب البحرية التي تعيد تدوير العناصر الغذائية وتدعم مصائد الأسماك المنتجة. وتُعد هذه النظم البيئية ممرات هجرة حيوية للأسماك المهاجرة بين المياه العذبة والمالحة.

إضافةً إلى ذلك، توفر مصبات الأنهار موائل للطيور المهاجرة والأنواع المهددة بالانقراض، مما يعزز التنوع البيولوجي ويدعم فرص السياحة البيئية. تحمل المياه المتدفقة من المناطق المرتفعة الرواسب والمغذيات والملوثات إلى مصبات الأنهار، حيث تقوم الأراضي الرطبة، كالمستنقعات والأهوار المالحة، بترشيح هذه المواد بشكل طبيعي، مما يحسن صفاء المياه وجودتها لكل من الكائنات البحرية والمجتمعات الساحلية. كما تعمل النباتات، كأعشاب الأهوار المالحة ، على تثبيت الشواطئ والمساعدة في الحد من التعرية، مما يوفر حاجزًا طبيعيًا ضد آثار العواصف وارتفاع مستوى سطح البحر، وبالتالي حماية البيئات الساحلية والبنية التحتية البشرية. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

تُعرف وديان الأنهار الغارقة أيضًا باسم مصبات الأنهار الساحلية. في المناطق التي يرتفع فيها مستوى سطح البحر بالنسبة لليابسة، تتغلغل مياه البحر تدريجيًا في وديان الأنهار، وتبقى تضاريس المصب مشابهة لتضاريس وادي النهر. يُعد هذا النوع من مصبات الأنهار الأكثر شيوعًا في المناخات المعتدلة. ومن مصبات الأنهار التي خضعت لدراسات مستفيضة مصب نهر سيفرن في المملكة المتحدة، ومصب نهر إيمس دولارد على طول الحدود الهولندية الألمانية.

تتميز هذه المصبات النهرية بنسبة عرض إلى عمق كبيرة، حيث تبدو على شكل إسفين (في المقطع العرضي) في الجزء الداخلي، ثم تتسع وتتعمق باتجاه البحر. ونادراً ما يتجاوز عمق المياه 30 متراً (100 قدم) . ومن أمثلة هذا النوع من المصبات في الولايات المتحدة الأمريكية نهر هدسون ، وخليج تشيسابيك ، وخليج ديلاوير على طول ساحل منتصف المحيط الأطلسي ، وخليج غالفستون وخليج تامبا على طول ساحل خليج المكسيك . ^{[ 10 ]}  

توجد مصبات الأنهار ذات الحواجز الرملية في المناطق التي يواكب فيها ترسب الرواسب ارتفاع مستوى سطح البحر، مما يجعل هذه المصبات ضحلة ومنفصلة عن البحر بواسطة ألسنة رملية أو جزر حاجزة. وهي شائعة نسبياً في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية.

تُعزل هذه المصبات جزئيًا عن مياه المحيط بواسطة شواطئ حاجزية ( جزر حاجزية وألسنة رملية حاجزية ). يُحيط تكوين الشواطئ الحاجزية بالمصب جزئيًا، ولا تسمح إلا بمداخل ضيقة بالاتصال بمياه المحيط. تتشكل المصبات المبنية على حواجز رملية عادةً على سهول منحدرة بلطف تقع على طول حواف القارات المستقرة تكتونيًا وسواحل البحار الهامشية. وهي واسعة الانتشار على طول سواحل المحيط الأطلسي وخليج المكسيك في الولايات المتحدة في المناطق التي تشهد ترسبًا ساحليًا نشطًا للرواسب، حيث يقل نطاق المد والجزر عن 4 أمتار (13 قدمًا) . وقد تشكلت الشواطئ الحاجزية التي تُحيط بالمصبات المبنية على حواجز رملية بعدة طرق:  

• تكوّن الحواجز الرملية البحرية بفعل حركة الأمواج، حيث تترسب الرمال من قاع البحر على شكل حواجز ممتدة موازية لخط الشاطئ.
• إعادة تشكيل الرواسب المتدفقة من الأنهار بفعل الأمواج والتيارات والرياح إلى شواطئ وسهول رملية وكثبان رملية،
• غمر التلال الشاطئية في البر الرئيسي (التلال التي تشكلت من تآكل رواسب السهول الساحلية منذ حوالي 5000 عام) بسبب ارتفاع مستوى سطح البحر ، مما أدى إلى انهيار التلال وغمر الأراضي المنخفضة الساحلية، وتكوين بحيرات ضحلة.
• استطالة الحواجز الرملية الناتجة عن تآكل الرؤوس الأرضية بسبب تأثير التيارات الساحلية ، حيث تنمو الحواجز الرملية في اتجاه الانجراف الساحلي.

تشكلت المضائق البحرية حيث عمّقت الأنهار الجليدية في العصر البليستوسيني ووسّعت وديان الأنهار الموجودة، فأصبحت على شكل حرف U في مقاطعها العرضية. وعند مصباتها توجد عادةً صخور أو حواجز أو عتبات من الرواسب الجليدية ، والتي تؤثر على حركة المياه في مصبات الأنهار.

تتشكل مصبات الأنهار من نوع الفيورد في وديان عميقة نحتتها الأنهار الجليدية . تتميز هذه المصبات، التي تتخذ شكل حرف U، بجوانب شديدة الانحدار وقيعان صخرية وعتبات تحت الماء تشكلت بفعل حركة الأنهار الجليدية. يكون المصب ضحلاً عند مصبه، حيث تشكل الركام الجليدي النهائي أو الحواجز الصخرية عتبات تحد من تدفق المياه. في الأجزاء العليا من المصب، قد يتجاوز العمق 300 متر (1000 قدم) . وتكون نسبة العرض إلى العمق صغيرة عمومًا. في مصبات الأنهار ذات العتبات الضحلة جدًا، لا تؤثر تذبذبات المد والجزر إلا على المياه حتى عمق العتبة، وقد تبقى المياه الأعمق من ذلك راكدة لفترة طويلة جدًا، لذا لا يحدث سوى تبادل متقطع بين المياه العميقة للمصب والمحيط. أما إذا كان عمق العتبة كبيرًا، فإن دوران المياه يكون أقل تقييدًا، ويحدث تبادل بطيء ولكن ثابت للمياه بين المصب والمحيط. يمكن العثور على مصبات الأنهار من نوع الفيورد على طول سواحل ألاسكا ، ومنطقة بيوجت ساوند في غرب ولاية واشنطن ، وكولومبيا البريطانية ، وشرق كندا، وغرينلاند ، وأيسلندا ، ونيوزيلندا، وتشيلي ، والنرويج.  

تتشكل هذه المصبات نتيجةً للهبوط الأرضي أو انفصال اليابسة عن المحيط بفعل حركات أرضية مرتبطة بالصدوع والبراكين والانهيارات الأرضية . كما ساهم ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي خلال عصر الهولوسين في تكوين هذه المصبات. يوجد عدد قليل فقط من المصبات الناتجة عن النشاط التكتوني ؛ ومن الأمثلة على ذلك خليج سان فرانسيسكو ، الذي تشكل بفعل حركات القشرة الأرضية لنظام صدع سان أندرياس، مما أدى إلى غمر المجرى السفلي لنهرَي ساكرامنتو وسان جواكين . ^{[ 11 ]}

في هذا النوع من مصبات الأنهار، يتجاوز تدفق النهر بكثير تدفق مياه البحر، وتكون تأثيرات المد والجزر ضئيلة. تطفو المياه العذبة فوق مياه البحر في طبقة تتناقص سماكتها تدريجيًا كلما اتجهت نحو البحر. تتحرك مياه البحر الأكثر كثافة باتجاه اليابسة على طول قاع المصب، مُشكلةً طبقة إسفينية الشكل تتناقص سماكتها كلما اقتربت من اليابسة. ومع ازدياد فرق السرعة بين الطبقتين، تُولد قوى القص أمواجًا داخلية عند السطح الفاصل، مما يؤدي إلى مزج مياه البحر مع المياه العذبة صعودًا. ومن أمثلة مصبات الأنهار الإسفينية الملحية نهر المسيسيبي ^{[ 11 ]} ومصب نهر ماندوفي في غوا خلال موسم الرياح الموسمية.

مع ازدياد قوة المد والجزر، يصبح تدفق النهر أقل من تدفق المياه من البحر. في هذه الحالة، يتسبب الاضطراب الناتج عن التيارات في اختلاط عمود الماء بأكمله، بحيث تتفاوت الملوحة بشكل أكبر طوليًا بدلًا من رأسيًا، مما يؤدي إلى حالة طبقية متوسطة. ومن الأمثلة على ذلك خليج تشيسابيك وخليج ناراغانسيت . ^{[ 11 ]}

تتجاوز قوى الاختلاط المدّي تدفق النهر، مما يؤدي إلى عمود مائي متجانس تمامًا واختفاء التدرج الرأسي للملوحة . ويختفي الحد الفاصل بين المياه العذبة ومياه البحر نتيجةً للاختلاط المضطرب الشديد وتأثيرات الدوامات . وتُعدّ الأجزاء السفلى من خليج ديلاوير ونهر راريتان في نيوجيرسي أمثلةً على مصبات الأنهار المتجانسة رأسيًا. ^{[ 11 ]}

تتشكل مصبات الأنهار العكسية في المناخات الجافة حيث يتجاوز التبخر بكثير تدفق المياه العذبة. وتتكون منطقة ذات ملوحة قصوى، وتتدفق مياه الأنهار والمحيطات بالقرب من السطح باتجاه هذه المنطقة. ^{[ 12 ]} تُدفع هذه المياه إلى الأسفل وتنتشر على طول القاع باتجاه البحر واليابسة. ^{[ 4 ]} من أمثلة مصبات الأنهار العكسية: خليج سبنسر ، جنوب أستراليا، ^{[ 13 ]} ونهر سالوم ونهر كازامانس ، السنغال. ^{[ 14 ]}

يختلف نوع مصب النهر اختلافًا كبيرًا تبعًا لتدفق المياه العذبة، وهو قادر على التحول من خليج بحري بالكامل إلى أي نوع آخر من أنواع مصبات الأنهار. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

يُعدّ النيتروجين السبب الرئيسي للتخثّر الغذائي في مصبات الأنهار بالمناطق المعتدلة. ^{[ 18 ]} خلال ظاهرة التخثّر الغذائي، تُقلّل التفاعلات البيوجيوكيميائية من كمية السيليكا المتاحة . ^{[ 19 ]} كما تُؤدّي هذه التفاعلات إلى زيادة إمدادات النيتروجين والفوسفور، مما يُهيّئ الظروف لاستمرار ازدهار الطحالب الضارة. ونظرًا لاختلال توازن دورة النيتروجين ، قد تُعاني مصبات الأنهار من نقص الفوسفور بدلًا من نقص النيتروجين. وتتأثر مصبات الأنهار بشدة باختلال دورة الفوسفور، حيث يتفاعل الفوسفور مع النيتروجين وتوافر السيليكا.

مع وفرة العناصر الغذائية في النظام البيئي، تنمو النباتات والطحالب بشكل مفرط وتتحلل في نهاية المطاف، مما ينتج عنه كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون. ^{[ 20 ]} وبينما تطلق هذه الكائنات الحية _ثاني أكسيد الكربون في الماء والغلاف الجوي، فإنها تستهلك أيضًا كل أو معظم الأكسجين المتاح، مما يخلق بيئة منخفضة الأكسجين واختلالًا في دورة الأكسجين . ^{[ 21 ]} ويمكن أن يؤدي فائض الكربون على شكل _ثاني أكسيد الكربون إلى انخفاض مستويات الرقم الهيدروجيني وتحمض المحيطات ، وهو أمر أكثر ضررًا للمناطق الساحلية المعرضة للخطر مثل مصبات الأنهار.

لوحظ أن التخثث يؤثر سلبًا على العديد من المجتمعات النباتية في النظم البيئية للمصبات . ^{[ 22 ]} تُعدّ المستنقعات المالحة نوعًا من النظم البيئية في بعض المصبات التي تأثرت سلبًا بالتخثث. ^{[ 22 ]} يهيمن نبات الحشائش على مشهد المستنقعات المالحة. ^{[ 23 ]} تسمح المغذيات الزائدة للنباتات بالنمو بمعدلات أكبر في الكتلة الحيوية فوق سطح الأرض، ومع ذلك، يتم تخصيص طاقة أقل للجذور نظرًا لوفرة المغذيات. ^{[ 22 ] [ 24 ]} يؤدي هذا إلى انخفاض الكتلة الحيوية في الغطاء النباتي تحت سطح الأرض، مما يُزعزع استقرار ضفاف المستنقع ويتسبب في زيادة معدلات التعرية . ^{[ 22 ]} تحدث ظاهرة مماثلة في غابات المانغروف ، وهي نظام بيئي محتمل آخر في المصبات. ^{[ 24 ] [ 25 ]} تؤدي زيادة النيتروجين إلى زيادة نمو السيقان وانخفاض نمو الجذور. ^{[ 24 ]} يؤدي ضعف أنظمة الجذور إلى تقليل قدرة أشجار المانغروف على التحمل في مواسم الجفاف، مما قد يؤدي إلى موتها. ^{[ 24 ]} قد يعيق هذا التغير في الكتلة الحيوية فوق سطح الأرض وتحته، الناتج عن التخثث، نجاح النباتات في هذه النظم البيئية. ^{[ 22 ] [ 24 ]}

في جميع المناطق الأحيائية، غالبًا ما يؤدي التخثث إلى موت النباتات، لكن آثاره لا تتوقف عند هذا الحد. فموت النباتات يُغير بنية الشبكة الغذائية بأكملها، مما قد يؤدي إلى نفوق الحيوانات في المنطقة الأحيائية المتضررة . تُعد مصبات الأنهار بؤرًا ساخنة للتنوع البيولوجي ، إذ تحتوي على غالبية صيد الأسماك التجاري، مما يجعل آثار التخثث فيها أشد وطأة. ^{[ 26 ]} تتأثر بعض حيوانات مصبات الأنهار بالتخثث أكثر من غيرها. ومن الأمثلة على ذلك أسماك الوايتفيش في جبال الألب الأوروبية . ^{[ 27 ]} فقد أدى التخثث إلى انخفاض مستويات الأكسجين في موائلها بشكل كبير لدرجة أن بيض الوايتفيش لم يتمكن من البقاء، مما تسبب في انقراضات محلية. ^{[ 27 ]} مع ذلك، تميل بعض الحيوانات، مثل الأسماك اللاحمة، إلى الازدهار في البيئات الغنية بالمغذيات، ويمكنها الاستفادة من التخثث. ^{[ 28 ]} ويمكن ملاحظة ذلك في تجمعات أسماك القاروص أو البايك. ^{[ 28 ]}

يمكن أن يؤثر التخثث على العديد من الموائل البحرية، مما قد يؤدي إلى عواقب اقتصادية. يعتمد قطاع صيد الأسماك التجاري على مصبات الأنهار لحوالي 68% من صيده من حيث القيمة، وذلك بسبب التنوع البيولوجي الكبير لهذا النظام البيئي. ^{[ 29 ]} خلال ازدهار الطحالب ، لاحظ الصيادون زيادة ملحوظة في كمية الأسماك. ^{[ 30 ]} تؤدي الزيادة المفاجئة في الإنتاجية الأولية إلى ارتفاع حاد في أعداد الأسماك، مما يؤدي إلى زيادة استهلاك الأكسجين. ^{[ 30 ]} ويؤدي استمرار نقص الأكسجين في المياه إلى انخفاض أعداد الأسماك. يمكن أن تبدأ هذه التأثيرات في مصبات الأنهار وتمتد لتشمل المسطحات المائية المحيطة بها. وهذا بدوره قد يؤدي إلى انخفاض مبيعات قطاع صيد الأسماك في منطقة ما وعلى مستوى البلاد. ^{[ 31 ]} ساهم إنتاج صيد الأسماك الترفيهي والتجاري في عام 2016 بمليارات الدولارات في الناتج المحلي الإجمالي للولايات المتحدة. ^{[ 29 ]} يمكن أن يؤثر انخفاض الإنتاج في هذا القطاع على أي من 1.7 مليون شخص يوظفهم قطاع صيد الأسماك سنويًا في جميع أنحاء الولايات المتحدة.