تراجع التربة وتدهورها

يُعدّ تراجع التربة وتدهورها عمليتين تطوريتين تراجعيتين مرتبطتين بفقدان توازن التربة المستقرة . ويعود التراجع في المقام الأول إلى تآكل التربة ، وهو ظاهرة تُعيد فيها عملية التعاقب البيئي الأرض إلى حالتها الفيزيائية الطبيعية. أما التدهور أو انحلال التربة فهو تطور يختلف عن التطور الطبيعي، ويرتبط بالمناخ المحلي والغطاء النباتي . ^{[ 1 ]} وينتج عن استبدال المجتمعات النباتية الأولية (المعروفة بالغطاء النباتي النهائي ) بالمجتمعات الثانوية. ويؤدي هذا الاستبدال إلى تغيير تركيبة الدبال وكميته، ويؤثر على تكوين التربة . ويرتبط التدهور ارتباطًا مباشرًا بالنشاط البشري. ويمكن أيضًا النظر إلى تدهور التربة على أنه أي تغيير أو اضطراب بيئي يُصيب التربة ويُعتبر ضارًا أو غير مرغوب فيه. ^{[ 2 ]}

بحسب مركز أبحاث التنمية بجامعة بون والمعهد الدولي لبحوث السياسات الغذائية في واشنطن، تدهورت جودة 33% من المراعي، و25% من الأراضي الصالحة للزراعة، و23% من الغابات على مستوى العالم خلال الثلاثين عاماً الماضية. ويعتمد 3.2 مليار شخص على هذه الأراضي. ^{[ 3 ]}

في بداية تكوين التربة، تستوطن الأنواع الرائدة ( الأشنات والطحالب ) تدريجيًا النتوءات الصخرية العارية . ^{[ 4 ]} ثم تتبعها النباتات العشبية والشجيرات، وأخيرًا الغابات . بالتوازي مع ذلك، تتشكل أول طبقة حاملة للدبال (الطبقة A)، تليها بعض الطبقات المعدنية (الطبقات B). تتميز كل مرحلة لاحقة بعلاقة معينة بين التربة/النباتات والبيئة، والتي تُحدد النظام البيئي .

تؤدي عمليات الحراثة المكثفة إلى تدهور التربة

سياج من أشجار الصفصاف مُدعّم بحزم من الألياف للحد من جريان المياه السطحية، شمال فرنسا

بعد فترة معينة من التطور المتوازي بين الأرض والنباتات، يتم الوصول إلى حالة من التوازن المستقر . يُطلق بعض علماء البيئة على هذه المرحلة من التطور اسم "الذروة "، بينما يُطلق عليها آخرون اسم "الإمكانات الطبيعية". التعاقب هو التطور نحو الذروة. ^{[ 5 ]} وبغض النظر عن التسمية، فإن مرحلة التوازن في التعاقب الأولي هي أعلى شكل طبيعي للتطور يمكن أن تُنتجه العوامل البيئية.

تتفاوت دورات تطور التربة بشكل كبير في مدتها، إذ تتراوح بين عشرات أو مئات أو آلاف السنين للتربة سريعة التطور (الطبقة السطحية فقط)، وأكثر من مليون سنة للتربة بطيئة التطور. وقد تصل التربة نفسها إلى عدة حالات استقرار متتالية خلال وجودها، كما يتضح من تسلسل غابات بيغمي في مقاطعة ميندوسينو، كاليفورنيا. تصل التربة بشكل طبيعي إلى حالة إنتاجية عالية ، ثم تتدهور تدريجيًا مع استنزاف العناصر الغذائية المعدنية من نظامها. ولذلك، فإن التربة القديمة أكثر عرضة لتأثيرات التراجع والتدهور المُستحث. ^{[ 6 ]}

هناك نوعان من العوامل البيئية التي تؤثر على تطور التربة (من خلال التغيير والتحلل ) . هذان العاملان بالغا الأهمية لتفسير تطور التربة ذات التطور السريع.

• النوع الأول من العوامل هو المناخ المتوسط ​​لمنطقة ما والنباتات المرتبطة بها ( المنطقة الأحيائية ).
• أما النوع الثاني من العوامل فهو أكثر محلية، ويرتبط بالصخور الأصلية ونظام الصرف المحلي . ويفسر هذا النوع من العوامل ظهور التجمعات المتخصصة (مثل مستنقعات الخث).

يؤدي تدمير الغطاء النباتي إلى تدمير التربة المتطورة، أو إلى تراجع تطورها. وتتوالى دورات تعاقب التربة وتراجعها خلال فترات زمنية قصيرة (بفعل الأنشطة البشرية) أو فترات زمنية طويلة (بفعل التغيرات المناخية).

إن دور المناخ في تدهور الصخور وتكوين التربة يؤدي إلى صياغة نظرية التحلل البيولوجي.

• في المناخ الرطب، تكون الظروف مواتية لتدهور الصخور (كيميائياً في الغالب)، ونمو النباتات وتكوين التربة؛ وتسمى هذه الفترة المواتية للحياة بالاستاتة الحيوية.
• في المناخ الجاف، تتعرض الصخور المكشوفة في الغالب للتفتت الميكانيكي الذي ينتج عنه مواد فتاتية خشنة: وهذا ما يشار إليه باسم التفتت الميكانيكي.

عند بلوغ حالة التوازن، التي تتميز بذروة النظام البيئي، تميل هذه الحالة إلى الاستقرار مع مرور الوقت. توفر النباتات المزروعة على الأرض الدبال وتضمن دوران المواد صعودًا. كما تحمي التربة من التعرية من خلال دورها كحاجز (مثل الحماية من الماء والرياح ) . ويمكن للنباتات أيضًا الحد من التعرية عن طريق ربط جزيئات التربة بجذورها.

يؤدي اضطراب مرحلة الذروة إلى تراجع النظام البيئي، ولكن غالبًا ما يبدأ التعاقب الثانوي بتوجيه تطور النظام بعد ذلك الاضطراب. ويكون التعاقب الثانوي أسرع بكثير من التعاقب الأولي لأن التربة تكون قد تشكلت بالفعل، وإن كانت متدهورة وتحتاج إلى ترميم.

مع ذلك، عندما يحدث تدمير كبير للغطاء النباتي (سواء كان طبيعيًا كالانهيارات الثلجية أو بفعل الإنسان)، يكون الاضطراب الذي يلحق بالنظام البيئي بالغًا. في هذه الحالة الأخيرة، يكون التعرية مسؤولة عن تدمير الطبقات العليا من الأرض، وهي أصل ظاهرة العودة إلى الظروف الأصلية. تُسمى هذه الظاهرة بالتراجع ، وقد تكون جزئية أو كلية (في هذه الحالة، لا يبقى شيء سوى الصخور العارية). على سبيل المثال، قد يؤدي تجريف أرض منحدرة، معرضة لأمطار غزيرة، إلى تدمير التربة بالكامل. يستطيع الإنسان تغيير تطور التربة بشكل جذري من خلال أعمال مباشرة وقاسية، كالتجريف، والقطع الجائر ، وتحويل الغابات إلى مراعي، وجمع المخلفات النباتية. يتم استبدال الغطاء النباتي الأصلي تدريجيًا، وتتغير التربة (مثال: استبدال غابات الأشجار المورقة بمستنقعات أو مزارع صنوبر). غالبًا ما يرتبط التراجع بممارسات بشرية قديمة جدًا.

يُعد تآكل التربة العامل الرئيسي لتدهور التربة، ويعود ذلك إلى عدة آليات: التآكل المائي، والتآكل بفعل الرياح ، والتدهور الكيميائي، والتدهور الفيزيائي.

يمكن أن تتأثر عملية التعرية بالأنشطة البشرية. فعلى سبيل المثال، تؤدي الطرق التي تزيد من مساحة الأسطح غير المنفذة للماء إلى حدوث جريان سطحي وفقدان التربة. كما يمكن أن تؤدي الممارسات الزراعية غير السليمة إلى تسريع تعرية التربة، وذلك من خلال:

• الرعي الجائر للحيوانات
• زراعة أحادية المحصول
• زراعة المحاصيل في صفوف
• حرث الأرض أو حراثتها
• إزالة المحاصيل
• تحويل استخدام الأراضي

فيما يلي بعض عواقب تراجع التربة وتدهورها:

• تأثير المحاصيل : أدت الزيادة السكانية الأخيرة إلى ضغط كبير على النظم البيئية للتربة في العالم.  يستخدم أكثر من 6 مليارات شخص حاليًا حوالي 38% من مساحة اليابسة على سطح الأرض لزراعة المحاصيل وتربية الماشية. ^{[ 7 ]} تعاني العديد من الترب من أنواع مختلفة من التدهور، مما قد يقلل في نهاية المطاف من قدرتها على إنتاج الموارد الغذائية. وهذا بدوره يقلل من الأمن الغذائي، الذي تفتقر إليه بالفعل العديد من الدول التي تواجه تدهور التربة . ^{[ 8 ]} يُشير التدهور الطفيف إلى الأراضي التي انخفض فيها إنتاجها المحتمل بنسبة 10%، بينما يُشير التدهور المتوسط ​​إلى انخفاض الإنتاج بنسبة تتراوح بين 10% و50%. أما الترب المتدهورة بشدة فقد فقدت أكثر من 50% من إنتاجها المحتمل. تقع معظم الترب المتدهورة بشدة في البلدان النامية. في أفريقيا، يتراوح انخفاض الإنتاج بين 2% و40%، بمتوسط ​​خسارة 8.2% من مساحة القارة. ^{[ 8 ]}
• الكوارث الطبيعية : تتسبب الكوارث الطبيعية، مثل السيول والفيضانات، في نفوق العديد من الكائنات الحية كل عام. وهذا يخلق حلقة مفرغة، إذ يمكن للفيضانات أن تُؤدي إلى تدهور التربة، وتدهور التربة بدوره قد يُؤدي إلى حدوث فيضانات.
• تدهور جودة المياه : يمكن أن تؤدي زيادة عكارة المياه ومساهمة النيتروجين والفوسفور إلى ظاهرة التخثث . كما تترافق جزيئات التربة في المياه السطحية مع المدخلات الزراعية وبعض الملوثات ذات المنشأ الصناعي والحضري والطرق (مثل المعادن الثقيلة ). ويجعل جريان المبيدات والأسمدة جودة المياه خطرة. ويُعرف الأثر البيئي للمدخلات الزراعية (مثل مبيدات الأعشاب)، لكن يصعب تقييمه نظرًا لتعدد المنتجات ونطاق تأثيرها الواسع.
• التنوع البيولوجي: قد ينطوي تدهور التربة على اضطراب المجتمعات الميكروبية، واختفاء الغطاء النباتي المزدهر، وانخفاض موائل الحيوانات، مما يؤدي إلى فقدان التنوع البيولوجي وانقراض الحيوانات . ^{[ 9 ]}
• الخسائر الاقتصادية : تُقدّر تكاليف تدهور الأراضي بنحو 44 مليار دولار أمريكي سنويًا. وعلى الصعيد العالمي، تُكلّف خسارة 76  مليار طن من التربة سنويًا العالم حوالي 400 مليار دولار أمريكي. وفي كندا، قُدّرت آثار تدهور الأراضي على المزارع بما يتراوح بين 700 و915 مليون دولار أمريكي عام 1984. ويُعدّ الأثر الاقتصادي لتدهور الأراضي بالغ الخطورة في جنوب آسيا ذات الكثافة السكانية العالية، وفي أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى. ^{[ 8 ]}

يمكن مكافحة مشاكل تآكل التربة ، ويمكن لبعض الممارسات أن تُسهم في تحسينها وإعادة بنائها. ورغم بساطة طرق الحد من التآكل، إلا أنها غالبًا ما تُهمل لأن فوائدها على المدى القصير تفوق فوائدها. وتُصبح إعادة البناء ممكنة بشكل خاص من خلال تحسين بنية التربة، وإضافة المواد العضوية، والحد من جريان المياه السطحية. ومع ذلك، لن تنجح هذه التقنيات أبدًا في استعادة تربة (وما يرتبط بها من حيوانات ونباتات) استغرقت أكثر من ألف عام لتتشكل. وتُعرف عملية تجديد التربة بأنها إعادة تشكيل التربة المتدهورة من خلال عمليات بيولوجية أو كيميائية أو فيزيائية. ^{[ 2 ]}

عندما انخفضت الإنتاجية في التربة قليلة الطين بشمال تايلاند، لجأ المزارعون في البداية إلى إضافة مواد عضوية من تلال النمل الأبيض ، إلا أن هذا الحل لم يكن مستدامًا على المدى الطويل. لذا، أجرى العلماء تجارب بإضافة البنتونيت ، وهو أحد أنواع طين السميكتايت ، إلى التربة. وأظهرت التجارب الميدانية، التي أجراها علماء من المعهد الدولي لإدارة المياه (IWMI) بالتعاون مع جامعة خون كاين ومزارعين محليين، أن هذه الإضافة ساهمت في الحفاظ على الماء والمغذيات. وقد أدى إضافة 200 كيلوغرام من البنتونيت لكل راي (6.26 راي = 1 هكتار) إلى جانب الممارسة الزراعية المعتادة للمزارعين  إلى زيادة متوسط ​​المحصول بنسبة 73%. وأظهرت دراسات أخرى أن إضافة البنتونيت إلى التربة الرملية المتدهورة يقلل من خطر فشل المحاصيل خلال سنوات الجفاف.

في عام 2008، وبعد ثلاث سنوات من التجارب الأولية، أجرى علماء المعهد الدولي لإدارة المياه (IWMI) مسحًا شمل 250 مزارعًا في شمال شرق تايلاند، نصفهم ممن استخدموا البنتونيت في حقولهم والنصف الآخر ممن لم يستخدموه. وقد بلغ متوسط ​​إنتاج المزارعين الذين استخدموا إضافة الطين 18% أعلى من غيرهم. ومكّن استخدام الطين بعض المزارعين من التحول إلى زراعة الخضراوات، التي تحتاج إلى تربة أكثر خصوبة، مما ساهم في زيادة دخلهم. وقدّر الباحثون أن 200 مزارع في شمال شرق تايلاند و400 في كمبوديا قد اعتمدوا استخدام الطين، وأن 20,000 مزارع آخر قد تعرفوا على هذه التقنية الجديدة. ^{[ 10 ]}