انصهار التربة الصقيعية يهدد المناطق الجبلية في سويسرا وحول العالم…ما العمل؟

يقع كوخ موتثورن بين كانديرستيج ولوتربرونين في كانتون برن، وهو واحد من 60 كوخاً جبلياً تأثرت من انصهار التربة الصقيعية . Sac-Cas

يؤدي انصهار الطبقة الصخرية المتجمدة، المعروفة باسم التربة الصقيعية، إلى العديد من الآثار السلبية على المناطق الجبلية، بما في ذلك جبال الألب في سويسرا. وتتراوح هذه الآثار من عدم استقرار المنحدرات الجبلية إلى تساقط الصخور. ويتصدر الباحثون في سويسرا الجهود العالمية لفهم هذه القضية والعمل على إيجاد حلول فعّالة لها. 

ويشكل انصهار التربة الصقيعية تحديًّا كبيرًا للبنى التحتية في المناطق الجبلية، مثل الأكواخ الجبلية، وهياكل الحماية من الانهيارات الثلجية، وعربات التلفريك، التي عادة ما تكون مشيّدة على طبقة الصخور المتجمدة. 

وكشفت دراسةرابط خارجي أجراها نادي جبال الألب السويسري (SAC) ونُشرت العام الماضي أن أكثر من ثلث الأكواخ الجبلية البالغ عددها 152 معرضة للخطر بسبب انصهار التربة الصقيعية، بينما يواجه 42 كوخًا آخر تهديدات ناجمة عن الانهيارات الأرضية في مناطق التربة الصقيعية. 

تم تغيير موقع كوخ روثورن الذي تم بناؤه حديثاً بالقرب من زيرمات من موقعه الأصلي بسبب خطر انصهار التربة الصقيعية. Ulrich Delang

ويؤكد نادي جبال الألب السويسري أن انصهار التربة الصقيعية، وزيادة المخاطر الطبيعية، وتغير المعالم الطبيعية تستلزم ضخ استثمارات ضخمة، وإيجاد حلولٍ مبتكرة في تصميم الأكواخ الجبلية وإنشائها. ومع ذلك، لن يكون الصندوق الذي أنشأه النادي لن يكون كافيًا لتمويل مشاريع البناء، مما يجعله يعتمد بشكل أساسي على الشراكات والتبرعات. 

وفي سويسرا، يقدر المكتب الفدرالي للبيئة أن 6 إلى 8% من أراضي البلاد غير مستقرة. ومع مرور السنوات، ستصبح المجمعات السكنية الواقعة أسفل مناطق التربة الصقيعية أكثر عرضة للانهيارات الأرضية والتدفقات طينية. 

انصهار التربة الصقيعية في القطب الشمالي وارتفاع انبعاثات الكربون؟ 

مع ارتفاع درجات الحرارة على الصعيد العالمي، بدأت التربة المتجمدة في القطب الشمالي بالانصهار، ما أدى إلى إطلاق كميات متزايدة من الميثان، وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. 

وتشهد التندرا القطبية تحولًا جذريًا، بعد أن احتجزت ثاني أكسيد الكربون في تربتها المتجمدة لقرون. ويأتي هذا التحول مدفوعًا بحرائق الغابات المتكررة، مما يجعلها مصدرًا صافيًا لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون. وقد كشف تقريررابط خارجي نشرته الوكالة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) في ديسمبر الماضي، هذا التغير الكبير، وأشار إلى أن المعدلات السنوية لدرجات حرارة الهواء القريب من سطح الأرض في القطب الشمالي بلغت في عام 2024 ثاني أعلى مستوى مسجل منذ عام 1900. 

ويؤثر احترار المناخ على القطب الشمالي بطريقتين متناقضتين: فمن ناحية، يزيد من إنتاجية النباتات ونموها، مما يساعد على امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، ولكن يؤدّي من ناحية أخرى إلى ارتفاع درجات حرارة الهواء السطحي، مما يسبب انصهار التربة الصقيعية. وعندما تنهار التربة الصقيعية، تبدأ الميكروبات في تحليل الكربون المحتجز في التربة المتجمدة، مما يؤدي إلى إطلاقه في الغلاف الجوي على شكل ثاني أكسيد الكربون وميثان، وهما من أقوى الغازات المسببة للاحتباس الحراري. 

+ لسويسرا دور يمكن ان تلعبه في القطب الشمالي

ويؤدي تغير المناخ الناتج عن الأنشطة البشرية أيضا إلى تفاقم حرائق الغاباترابط خارجي في المناطق الشمالية من الكرة الأرضية، حيث تزداد المساحات المحترقة ويشتد لهيبها، مما يؤدي إلى إطلاق كميات أكبر من الكربون في الغلاف الجوي، وإلى ارتفاع في عدد الوفيات في العالم.

ويبدي المجتمع العلمي قلقًا متزايدًا إزاء بحثرابط خارجي جديد يشير إلى أن ارتفاع درجات الحرارة في القطب الشمالي، قد يؤدي إلى إطلاق كميات هائلة من الغازات الدفيئة من رواسب قيعان البحيرات في المنطقة، المصدر الذي لم يكن يحظى بالكثير من الاهتمام سابقًا.  وتنظر معظم النماذج المناخية التي تتوقع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من التربة الصقيعية في القطب الشمالي تنظر فقط في الطبقات السطحية حتى عمق ثلاثة أمتار فقط، متجاهلة المصادر الأعمق. 

ووفقًا لتقرير صادر عن الوكالة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجويرابط خارجي (NOAA)، لا يزال 1.5 تريليون طن من الكربون مخزن في التربة الصقيعية.  وللمقارنة، يُطلاق ما يقارب 40 مليار طنرابط خارجي من الكربون في الغلاف الجوي كل عام في جميع أنحاء العالم. 

ريادة سويسرية في مجال سويسرا تقود الأبحاث العالمية

أسست سويسرا أول شبكة وطنية لمراقبة التربة الصقيعيةرابط خارجي (PERMOS) عام 2000. وسبق ذلك انطلاق عمليات الرصد منذ عام 1987 على جبل بيتس كورفاتش (Piz Corvatsch) في شرق البلاد، لتقدم بذلك أقدم وأطول سلسلة قياسات مستمرة في العالم لمراقبة التربة الصقيعية الجبلية، وأطولها. 

أهل الاختصاص يجرون قياسات الجليد الدائم على هضبة ستوكهورن فوق زيرمات (3,400 متر) Cécile Pellet

وفي عام 2024، وفّرت القياسات السويسرية للتربة الصقيعية أساسًا راسخًا لتطوير طريقة مبتكرة لقياس معدل فقدان الجليد في التربة بدقة. وأسهمت الفرق البحثية في تحسين دقة القياسات وتوسيع نطاقها. ولا يقتصر تطبيق هذه الطريقة على جبال الألب فحسب، بل يمكن استخدامها أيضًا في القطب الشمالي لمراقبة تأثيرات تغير المناخ في التربة الصقيعية بمزيد من التفصيل. 

+في جبال الألب: بحث سويسري يفكّ شفرة ذوبان التربة الصقيعيّة  

وتعمل الكوادر السويسرية الخبيرة في مجال التربة الصقيعية في مختلف أنحاء العالم، وتتعاون مع السكان المحليين في المناطق الجبلية. وبقيادة معهد أبحاث الثلوج والانهيارات الثلجية (SLF) التابع للمعهد الفدرالي السويسري لأبحاث الغابات والثلوج والمناظر الطبيعية (WSL) في دافوس بسويسرا، أطلق فريق علمي سويسري العام الماضي مشروعًا بحثيًا يمتدُّ لأربع سنواترابط خارجي في بوتان، يهدف إلى دراسة التربة الصقيعية والثلوج. 

ويحصل هذا المشروع على التمويل من البرنامج السويسري للبحث الدولي من خلال فرق التحقيق العلمي التابع الصندوق الوطني السويسري للبحث العلمي (SNF-SPIRIT)، ويهدف إلى تطوير تدابير للحد من المخاطر المرتبطة بالمناخ في المناطق الجبلية المرتفعة. 

سافر فريق معهد أبحاث الثلوج والانهيارات الثلجية إلى موقع بحثي في بوتان بالقرب من نهر ثانا الجليدي على ارتفاع حوالي 5,200 متر فوق مستوى سطح البحر حيث قاموا بتركيب أجهزة استشعار لقياس درجة حرارة سطح الأرض والإشارة إلى وجود التربة الصقيعية. Pema Eden / CNR-RUB

كان هناك الكثير من الأبحاث في السنوات الأخيرة حول المخاطر المتعلقة بالمناخ في المناطق الجبلية العالية في الهند ونيبال المجاورتين، ولكن لا شيء تقريباً في بوتان، الدولة الصغيرة غير الساحلية الواقعة في جبال الهيمالايا الشرقية. 

وفي حديث إلى سويس إنفو (SWI swissinfo.ch)، قالت نادين سالزمان، رئيسة وحدة أبحاث البيئة الجبلية والمخاطر الطبيعية في معهد أبحاث الثلوج والانهيارات الثلجية (SLF): “من الضروري فهم ما يحدث في الارتفاعات الشاهقة، حيث لا يدرك غالبية سكان القرى في بوتان ما يجري فيها. وينبغي التعرف إلى المخاطر المحتملة على الأقل، إلى جانب تثبيت أنظمة إنذار مبكر، تمامًا كما هو الحال في العديد من المناطق في سويسرا والهند والصين.” 

وكانت سالزمان قد أجرت أول زيارة لها إلى بوتان في سبتمبر الماضي، حيث أجرت تجارب علمية وتركيب أجهزة قياس في المناطق الجبلية المرتفعة، بالإضافة إلى رفع مستوى الوعي حول التربة الصقيعية والثلوج بين سكان المجتمعات المحلية، والسلطات، والمنظمات غير الحكومية، والمجتمع العلمي. 

التحديات واحدة

وتتشابه بوتان مع سويسرا في المساحة والتضاريس، وتواجه الدولتان تحديات متشابهة تتعلق بتغير المناخ. وأوضحت نادين سالزمان قائلة: “نحن نستخدم أساليب سبق أن اختبرناها في سويسرا، وهي الآن جاهزة للتعامل مع الظروف القاسية هناك”. 

وسافر الفريق إلى موقع بحثي بالقرب من نهر ثانا الجليدي على ارتفاع حوالي 5،200 متر فوق مستوى سطح البحر، وركَّب نحو 20 جهاز استشعار لقياس درجة حرارة سطح الأرض ورصد وجود التربة الصقيعية. وقد استُخدمت هذه الأجهزة من قبل شبكة مراقبة التربة الصقيعية في سويسرا لسنوات عديدة. 

كما ركّب الفريق أيضا محطة أرصاد جوية أوتوماتيكية جديدة بالكامل، بالإضافة إلى مستشعر للأشعة الكونية، الذي يمكنه توفير قياسات يومية لمكافئ الماء في الثلج – أي كمية المياه المخزنة في الغطاء الثلجي – في المناطق النائية. وسيوفر ذلك بيانات قيّمة حول الهطول الثلجي وتراكم الثلوج في الارتفاعات الشاهقة. 

وأضافت سالزمان: “هذا أمر نفتقده بشكل كبير على مستوى العالم”، في إشارة إلى غياب أنظمة القياس الدقيقة في المناطق النائية والمرتفعة. 

من رسم الخرائط إلى فهم المخاطر 

ورسم الفريق البحثي أيضًا خرائط للتضاريس التي تشير إلى وجود التربة الصقيعية، مثل الأنهار الجليدية الصخرية. وتشمل هذه التضاريس المنحدرات المليئة بالحطام الصخري، والأراضي التي انحسرت عنها الأنهار الجليدية، والتراكمات الجليدية الصخرية (المورينات). 

وعلَّقت سالزمان: “هدفنا هو إنشاء أول خريطة إقليمية توضح احتمالية وجود التربة الصقيعية في بوتان.” 

ويرتكز المشروع أيضًا على تعزيز القدرات المحلية. ويتبنى المشروع السويسري نهجًا يراعي الفوارق بين الجنسين في تحليل المخاطر، وذلك من خلال دراسة كيفية تعامل النساء المحليات، اللواتي يعملن غالبًا في الزراعة، مع المخاطر مثل الانهيارات الأرضية، والتغيرات في مصادر المياه، أو الفيضانات الناتجة عن انفجار البحيرات الجليدية. ويسعى أيضًا إلى معرفة ما إذا كانت معرفة النساء بالبيئة المحلية يمكن أن تساعد في تحسين أنظمة الإنذار المبكر. 

وإلى جانب توعية الشباب المحلي بالمخاطر، يأمل الفريق السويسري أن يوفر المشروع أيضًا آفاقًا علمية مثيرة لطلبة الجامعات في بوتان على المدى الطويل. وتواجه البلاد تحديًا كبيرًا يتمثل في “هجرة العقول”، إذ يختار العديد من الشباب الانتقال إلى الخارج، وخاصة إلى أستراليا، وفقًا لما ذكرته سالزمان. 

وفي الفترة المتبقية من المشروع، يخطط الفريق السويسري لتوسيع العمل الميداني ليشمل مناطق أخرى في بوتان، بالإضافة إلى تركيب مزيد من الأجهزة لإجراء تحليلات أكثر تفصيلًا. 

واختتمت الباحثة السويسرية بالقول: “هذه مجرد البداية لفهم ما يحدث في الارتفاعات الشاهقة”. 

تسارع ذوبان التربة الصقيعية. ما الحل؟ 

تُعد الأبحاث حول تقليل المخاطر أمرًا بالغ الأهمية. ومع ذلك، تؤكد سالزمان أن الطريقة الوحيدة لوقف ظاهرة انصهار التربة الصقيعية، أو حتى إبطائها، هي خفض انبعاثات غازات الدفيئة الناتجة عن الأنشطة البشرية، خفضًا حادًّا وفوريًّا. 

وتحذر قائلة: “على العموم، فإن الاتجاه العام طويل الأمد واضح، وهو استمرار الانصهار”. 

ورغم ذلك، تعمل المجتمعات المحلية في المناطق الجليدية مثل كندا وألاسكا، جاهدة لمواجهة هذه التحديات. وتشمل تدابير التكيف هذه تركيب أنظمة مراقبة، ورسم خرائط لمخاطر الانهيارات الأرضية، وتعزيز البنية التحتية، وإعادة توطين بعض المرافق، بالإضافة إلى رفع مستوى الوعي العام. 

وفي بعض المناطق، استخدمت الفرق الهندسية أساليب تبريد سلبية – أي دون اللجوء إلى أنظمة تبريد ميكانيكية – لتشييد البنى التحتية على التربة الصقيعية والحفاظ عليها. وتعتمد إحدى هذه التقنيات على تنظيم فقدان الحرارة بالحمل الحراري من التربة، والاستفادة من الهواء البارد المحيط لتبريد التربة الصقيعية عبر قنوات التهوية، وحواجز الصخور المسحوقة، والثرموسيفونرابط خارجي – جهاز التبريد السلبي الذي يعمل بتقنية التبادل الحراري الطبيعي بالحمل الحراري. 

الصقيع الشمسي 

وتُجرى أبحاث في هذا المجال أيضًا في جبال الألب السويسرية. إذ تعمل إليزافيتا شارابوروفا، طالبة الدكتوراه في المعهد التقني الفدرالي العالي بلوزان (EPFL) ومعهد أبحاث الثلوج والانهيارات الثلجية (SLF)، مع فريق علمي على استكشاف سبل استقرار البنية التحتية المعرضة للخطر بسبب انصهار التربة الصقيعية الجبلية. 

إليزافيتا شارابوروفا ونظامها الجديد لتثبيت التربة الصقيعية. Elizaveta Sharaborova

وفي إطار مشروع الصقيع الشمسيرابط خارجي (SolarFrost)، أنشأ الفريق نموذجًا تجريبيًا لنظام مبتكر يتضمن أنابيب تبريد مدفونة على أعماق ضحلة تحت الأرض ومتصلة بمضخة حرارية تعمل بالطاقة الشمسية لإنشاء طبقة متجمدة. وتُظهر المحاكاة أن هذا النظام يعزز التبريد الطبيعي في فصل الشتاء، ويحافظ على التربة الصقيعية في فصل الصيف عن طريق تكوين حاجز متجمد يمنع تسرب الحرارة ويحمي الطبقات العميقة من التربة الصقيعية المتجمدة. 

وصرَّحت شارابوروفا لسويس إنفو: “ليس الهدف تجميد التربة الصقيعية في كل مكان، بل حماية بعض البنى التحتية المشيدة عليها. لهذا السبب، نركز بشكل خاص على تطبيق هذه التقنية في عربات التلفريك وخطوط السكك الحديدية في المناطق الجبلية”. 

وقد أثبتت التجارب نجاح هذه التكنولوجيا في مناطق التربة الصقيعية منخفضة الارتفاع، فيما لا تزال الاختبارات المعملية مستمرة في سويسرا.  

وفي شمال سيبيريا، يعمل فريق علمي روسي مكوّن من أب وابنه على تجربة إعادة إدخال الحيوانات العاشبة الكبيرة، مثل الخيول والثيران، إلى منطقة التندرا القطبية بهدف إحياء نظام “سهوب الماموث” البيئي العشبي والمساهمة في التخفيف من آثار الاحترار العالمي. 

ويسود في الأوساط العلمية اعتقاد بأن تحويل المشهد الطبيعي من نباتات خشبية إلى أراضٍ عشبية يمكن أن يعزز حماية التربة الصقيعية الغنية بالكربون، ويقلل من انبعاثات الكربون المرتبطة بذوبان التربة الصقيعية، ويزيد من قدرتها على امتصاص الكربون. ومع ذلك، لا تزال هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث لتحديد ما إذا كانت هذه الأساليب غير التقليدية المتمثلة في “إعادة التوطين البيئي” قد تكون وسيلة فعالة لمعالجة المخاطر الناجمة عن ذوبان التربة الصقيعية.  

تحرير: فيرونيكا ديفوري

ترجمة: ريم حسونة

مراجعة: عبد الحفيظ العبدلّي

التدقيق اللغوي: لمياء الواد