الكثيب الرملي هو شكل أرضي يتكون من رمال تحركها الرياح أو المياه . وعادةً ما يتخذ شكل تل أو سلسلة تلال أو مرتفع . [ 1 ] تُسمى المنطقة التي تحتوي على كثبان رملية بنظام الكثبان الرملية [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] أو مجمع الكثبان الرملية . [ 6 ] يُطلق على مجمع الكثبان الرملية الكبير اسم حقل الكثبان الرملية ، [ 7 ] بينما تُسمى المناطق المسطحة الواسعة المغطاة بالرمال أو الكثبان الرملية التي تحركها الرياح، والتي تحتوي على القليل من الغطاء النباتي أو لا تحتوي عليه إطلاقًا، بالبحار الرملية . [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] توجد الكثبان الرملية بأشكال وأحجام مختلفة، ولكن معظم أنواع الكثبان الرملية تكون أطول على جانب الريح (جانب التدفق الصاعد)، حيث تُدفع الرمال لأعلى الكثيب، ولها سطح انزلاق أقصر على الجانب الآخر. [ 11 ] يُطلق على الوادي أو الحوض بين الكثبان الرملية اسم منخفض الكثبان الرملية . [ 12 ]
تنتشر الكثبان الرملية بكثرة في البيئات الصحراوية، حيث يعيق نقص الرطوبة نمو الغطاء النباتي الذي قد يتداخل مع تكوّنها. مع ذلك، لا تقتصر رواسب الرمال على الصحاري، بل توجد الكثبان الرملية أيضًا على طول شواطئ البحار، وعلى امتداد مجاري الأنهار في المناخات شبه القاحلة، وفي مناطق الرواسب الجليدية ، وفي مناطق أخرى تتفتت فيها الصخور الرملية ضعيفة التماسك لتُنتج كميات وفيرة من الرمال السائبة. [ 13 ] ويمكن أن تتشكل الكثبان الرملية المغمورة بفعل جريان المياه ( العمليات النهرية ) على قيعان الرمال أو الحصى في الأنهار والمصبات وقاع البحر. [ 14 ] [ 15 ]
تضم بعض المناطق الساحلية مجموعة أو أكثر من الكثبان الرملية الممتدة بموازاة خط الشاطئ مباشرةً باتجاه الداخل . وفي معظم الحالات، تُعدّ هذه الكثبان مهمة لحماية الأرض من الأضرار المحتملة التي قد تُسببها أمواج العواصف البحرية . [ 16 ] كما تُنشأ أحيانًا كثبان رملية اصطناعية لحماية المناطق الساحلية. [ 17 ] [ 18 ] وقد يتسبب تأثير الرياح والمياه في انجراف الكثبان الرملية، مما قد يُؤدي إلى عواقب وخيمة. فعلى سبيل المثال، اضطرت بلدة يوكلا في غرب أستراليا إلى الانتقال في تسعينيات القرن التاسع عشر بسبب انجراف الكثبان الرملية. [ 19 ]
دخلت كلمة "dune" الحديثة إلى اللغة الإنجليزية من الفرنسية حوالي عام 1790، [ 20 ] والتي بدورها جاءت من الهولندية الوسطى dūne . [ 14 ]
تشكيل
من المرجح أن يلتصق الرمل ببعضه عند اصطدامه بالرمل؛ أما الرمل الذي يصطدم بسطح أكثر تماسكًا فمن المرجح أن يرتد ( قفز ). وتساهم حلقة التغذية الراجعة المتفاقمة هذه في تراكم الرمال وتكوين الكثبان الرملية.
لا يوجد تمييز دقيق عالميًا بين التموجات والكثبان الرملية والدرعة ، [ 21 ] وهي جميعها رواسب من نفس نوع المواد. تُعرَّف الكثبان الرملية عمومًا بأنها يزيد ارتفاعها عن 7 سم وقد تحتوي على تموجات، بينما التموجات هي رواسب يقل ارتفاعها عن 3 سم. [ 22 ] أما الدرعة فهي شكل أرضي ريحي ضخم جدًا، يبلغ طوله عدة كيلومترات وارتفاعه من عشرات إلى مئات الأمتار، وقد تتراكب عليه كثبان رملية. [ 23 ]
تتكون الكثبان الرملية من جزيئات بحجم الرمل، وقد تتألف من الكوارتز أو كربونات الكالسيوم أو الثلج أو الجبس أو مواد أخرى. يُطلق على جانب الكثيب المواجه للريح/التيار اسم الجانب المواجه للرياح، بينما يُطلق على الجانب المواجه للتيار اسم الجانب المواجه للريح. يندفع الرمل (زحفًا) أو يرتد ( قفزًا ) لأعلى الجانب المواجه للرياح، وينزلق لأسفل الجانب المواجه للريح. يُطلق على جانب الكثيب الذي انزلق الرمل لأسفله اسم وجه الانزلاق .
تُعرف خمسة أنواع أساسية من الكثبان الرملية: الهلالية، والخطية، والنجمية، والقبة، والقطع المكافئ. وقد توجد مناطق الكثبان الرملية بثلاثة أشكال: بسيطة (كثبان معزولة من النوع الأساسي)، ومركبة (كثبان أكبر تتشكل فوقها كثبان أصغر من النوع نفسه)، ومعقدة (مزيج من أنواع مختلفة). [ 24 ]
البرشان أو الهلالي
كثبان هلالية معزولة على سطح المريخ . سيكون اتجاه الرياح السائد من اليسار إلى اليمين.
الكثبان الهلالية هي تلال هلالية الشكل، وعادةً ما يكون عرضها أكبر من طولها. تقع المنحدرات الجانبية على الجوانب المقعرة لهذه الكثبان. تتشكل هذه الكثبان بفعل رياح تهب باستمرار من اتجاه واحد (رياح أحادية النمط). [ 25 ] تتشكل هذه الكثبان على هيئة أهلة منفصلة عندما يكون مخزون الرمال قليلاً نسبيًا. وعندما يكون مخزون الرمال أكبر، قد تندمج لتشكل تلالًا هلالية، ثم كثبانًا عرضية (انظر أدناه). [ 26 ]
تتحرك بعض أنواع الكثبان الهلالية بسرعة أكبر على سطح الصحراء من أي نوع آخر من الكثبان. فقد تحركت مجموعة من الكثبان أكثر من 100 متر سنويًا بين عامي 1954 و1959 في مقاطعة نينغشيا الصينية ، وسُجلت سرعات مماثلة في الصحراء الغربية بمصر. وتوجد أكبر الكثبان الهلالية على وجه الأرض، بمتوسط عرض من قمة إلى قمة يزيد عن ثلاثة كيلومترات، في صحراء تكلامكان الصينية . [ 24 ]
الكثبان المستعرضة
قد تندمج الكثبان الهلالية الوفيرة لتشكل تلالًا هلالية الشكل، والتي بدورها تتدرج إلى كثبان عرضية خطية (أو متعرجة قليلاً)، سميت بذلك لأنها تقع بشكل عرضي، أو عبر اتجاه الرياح، حيث تهب الرياح بشكل عمودي على قمة التل. [ 26 ] [ 25 ]
الكثبان الرملية الطولية
الكثبان السيفية هي كثبان رملية خطية (أو متعرجة قليلاً) ذات سطحين انزلاقيين. تقع هذه الكثبان بشكل عام متوازية [ 26 ] [ 25 ]. يمنحها هذان السطحان الانزلاقيان قممًا حادة. سُميت بالكثبان السيفية نسبةً إلى الكلمة العربية التي تعني "السيف". قد يتجاوز طولها 160 كيلومترًا (100 ميل)، مما يجعلها واضحة للعيان في صور الأقمار الصناعية (انظر الرسوم التوضيحية).
ترتبط الكثبان السيفية بالرياح ثنائية الاتجاه. تمتد محاورها الطويلة وتلالها على طول اتجاه حركة الرمال (ومن هنا جاءت تسميتها "طولية"). [ 27 ] تندمج بعض الكثبان الخطية لتشكل كثبانًا مركبة على شكل حرف Y. [ 24 ]
لا يزال تكوين الكثبان الرملية الصحراوية موضع نقاش. فقد أشار رالف باغنولد ، في كتابه "فيزياء الرمال المتطايرة والكثبان الصحراوية "، إلى أن بعض الكثبان الرملية الهلالية تتشكل عندما تتحرك الكثبان الهلالية إلى نظام رياح ثنائي الاتجاه، فيستطيل أحد أذرعها أو جناحها. بينما يرى آخرون أن الكثبان الرملية الهلالية تتشكل بفعل الدوامات في رياح أحادية الاتجاه. [ 26 ] وفي المنخفضات المحمية بين الكثبان الرملية الهلالية المتطورة، قد تتشكل الكثبان الهلالية، لأن الرياح تُجبر على أن تكون أحادية الاتجاه بفعل الكثبان.
الكثبان الرملية في الربع الخالي، كما صورتها القمرة الفضائية تيرا (EOS AM-1). معظم هذه الكثبان من نوع الكثبان الهلالية. ويُستدل على أصلها من الكثبان الهلالية من خلال بقايا "الخطافات" القصيرة الظاهرة على العديد منها. وتهب الرياح عادةً من اليسار إلى اليمين.
كثبان رملية خطية كبيرة في بحر الرمال الكبير جنوب غرب مصر، كما تُرى من محطة الفضاء الدولية . المسافة بين كل كثيب رملي تتراوح بين 1.5 و 2.5 كيلومتر.
النموذج الطولي ذو الاتجاه المتوسط لتكوين الكثبان الرملية
وعلى النقيض من ذلك، تتشكل الكثبان المستعرضة عندما تهب الرياح عمودياً على التلال، ولها سطح انزلاق واحد فقط، على الجانب المواجه للريح. أما الجانب المواجه للرياح فهو أقل انحداراً.
تقع الكثبان المستعرضة بشكل عمودي على الرياح، مما يدفعها إلى الأمام، وينتج عنه التطبق المتقاطع الموضح هنا.
تنتشر الكثبان الرملية السيفية في الصحراء الكبرى، حيث يصل ارتفاعها إلى 300 متر (980 قدمًا) وطولها إلى 300 كيلومتر (190 ميلًا) . وفي الثلث الجنوبي من شبه الجزيرة العربية، توجد منطقة واسعة تُعرف باسم الربع الخالي ، تضم كثبانًا رملية سيفية تمتد لما يقارب 200 كيلومتر (120 ميلًا) ويبلغ ارتفاعها أكثر من 300 متر (980 قدمًا) .
الكثبان النجمية عبارة عن تلال رملية هرمية الشكل ذات منحدرات على ثلاثة أذرع أو أكثر تنطلق من مركز التل المرتفع. وتميل هذه الكثبان إلى التراكم في المناطق ذات أنظمة الرياح متعددة الاتجاهات. [ 25 ] تنمو الكثبان النجمية عموديًا بدلًا من أفقيًا، حيث تعمل الرياح باستمرار على إعادة ترتيب الرمال لتشكيل هذه الأشكال. ومع ذلك، رصدت قياسات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الدقيقة هجرة هذه الكثبان في عدة مواقع. [ 28 ] وهي تُهيمن على عرق الرمال الشرقي الكبير في الصحراء الكبرى. وفي صحاري أخرى، توجد هذه الكثبان حول هوامش البحار الرملية ، لا سيما بالقرب من الحواجز الطبوغرافية. وفي جنوب شرق صحراء بادين جاران في الصين، يصل ارتفاع الكثبان النجمية إلى 500 متر، وقد تكون أطول الكثبان الرملية خارج أمريكا الجنوبية.
قبة
العرق الشرقي الكبير : الوسط واليسار: الكثبان النجمية، الحافة اليمنى: القباب الضخمة
الكثبان القُبّبية هي أجسام رملية دائرية إلى بيضاوية الشكل، تشبه القبة المسطحة، دون سطح انزلاقي. يوجد نوعان من الكثبان القُبّبية: الكثبان القُبّبية الصغيرة، التي لا يتجاوز ارتفاع قبابها بضعة أمتار، وتتميز بسطحها الأملس. أما النوع الثاني فهو الكثبان القُبّبية الضخمة ، وهي تُشابه في حجمها الكثبان النجمية، حيث يصل ارتفاع أكبرها إلى 150 مترًا (في منطقة نجد بالمملكة العربية السعودية)، وقطرها إلى أكثر من 1.5 كيلومتر ( في عرق الشرق الكبير ). وتُغطى هذه الكثبان بشبكة كثيفة من الكثبان الثانوية. وفي بعض الأحيان، تتفرع منها كثبان رملية ناعمة، تُشبه الكثبان النجمية. وعند النظر إليها من الأعلى، تُشبه حشرة ذات صدفة مُضلّعة. تُعدّ الكثبان القُبّبية الضخمة نادرة [ 29 ] ، وتوجد على الهوامش البعيدة المواجهة للرياح في البحار الرملية. وغالبًا ما تكون مجاورة لمجموعات أكبر من الكثبان النجمية. وتتشابه الكثبان النجمية هناك في الشكل، ولكن مع وجود هرم حاد في قمتها. هناك حاجة إلى مزيد من البحث العلمي لتوضيح الفرق في أنظمة الرياح بين الكثبان القُبّبية الضخمة والكثبان النجمية المجاورة لها. [ 30 ]
نظارات شمسية
تُعرف الكثبان الهلالية الثابتة التي تتشكل على الحواف المواجهة للرياح في البحيرات والأودية النهرية في المناطق القاحلة وشبه القاحلة، استجابةً لاتجاهات الرياح السائدة، باسم الكثبان الهلالية، وكثبان حدود المنبع، والكثبان الطينية. وقد تتكون من الطين أو الطمي أو الرمل أو الجبس، الذي يتآكل من قاع الحوض أو الشاطئ، وينتقل إلى أعلى الجانب المقعر للكثيب، ويترسب على الجانب المحدب. يصل طول بعضها في أستراليا إلى 6.5 كيلومتر، وعرضها إلى كيلومتر واحد، وارتفاعها إلى 50 مترًا. كما توجد أيضًا في جنوب وغرب أفريقيا ، وفي أجزاء من غرب الولايات المتحدة، وخاصة تكساس. [ 31 ]
القطع المكافئ
رسم تخطيطي للكثبان الرملية الساحلية القطعية
تُعرف الكثبان الرملية القطعية الشكل، ذات القمم المحدبة والأذرع الطويلة، باسم الكثبان الرملية المكافئة. تتشكل هذه الكثبان من الكثبان الرملية المتآكلة، حيث يؤدي تآكل الرمال المغطاة بالنباتات إلى تكوين منخفض على شكل حرف U. وتُثبّت الأذرع الطويلة في مكانها بواسطة الغطاء النباتي؛ ويبلغ طول أكبر ذراع معروف على سطح الأرض 12 كيلومترًا. تُسمى هذه الكثبان أحيانًا بالكثبان الرملية على شكل حرف U، أو الكثبان الرملية المتآكلة ، أو الكثبان الرملية المتعرجة، وهي شائعة في الصحاري الساحلية. وعلى عكس الكثبان الرملية الهلالية الشكل، تتجه قممها عكس اتجاه الريح. وتتحرك معظم الرمال في الكثبان إلى الأمام.
في المنظر العلوي، تبدو هذه الكثبان الرملية على شكل حرف U أو V، وهي رمال متجانسة، ناعمة إلى متوسطة النعومة، ذات أذرع طويلة تمتد عكس اتجاه الريح خلف الجزء المركزي من الكثيب. وتوجد منحدرات انزلاقية غالباً على الجانب الخارجي من مقدمة الكثيب وعلى المنحدرات الخارجية لأذرعه.
تتشكل هذه الكثبان الرملية غالبًا في المناطق شبه القاحلة حيث تتجمع مياه الأمطار في الأجزاء السفلية من الكثبان والتربة التي تقع تحتها . كان يُعتقد سابقًا أن استقرار هذه الكثبان يعود إلى الغطاء النباتي، إلا أن الأبحاث الحديثة تشير إلى أن الماء هو المصدر الرئيسي لاستقرار الكثبان الرملية القطعية. فالنباتات التي تغطيها - من أعشاب وشجيرات وأشجار - تُساعد في تثبيت أذرعها الخلفية. في الصحاري الداخلية، تنشأ الكثبان الرملية القطعية عادةً وتمتد مع اتجاه الرياح من مناطق رملية مفتوحة جزئيًا، لا تُثبتها النباتات إلا جزئيًا. كما يمكن أن تنشأ أيضًا من رمال الشواطئ وتمتد إلى الداخل نحو المناطق النباتية في المناطق الساحلية وعلى ضفاف البحيرات الكبيرة.
معظم الكثبان الرملية القطعية لا تصل إلى ارتفاعات أعلى من بضعة عشرات من الأمتار إلا عند مقدمتها، حيث توقف النباتات أو تبطئ تقدم الرمال المتراكمة.
تتكون الكثبان الرملية القطعية البسيطة من مجموعة واحدة فقط من الأذرع تمتد عكس اتجاه الريح، خلف مقدمة الكثيب. أما الكثبان الرملية القطعية المركبة فهي عبارة عن تضاريس متداخلة ذات عدة مجموعات من الأذرع الممتدة. وتشمل الكثبان الرملية القطعية المعقدة أشكالًا فرعية متراكبة أو متداخلة، وعادةً ما تكون ذات أشكال هلالية أو خطية.
تتشكل الكثبان الرملية القطعية، مثل الكثبان الهلالية، في مناطق تهب فيها رياح قوية أحادية الاتجاه في الغالب. ورغم أن هذه الكثبان توجد في مناطق تتسم حاليًا بتقلب سرعات الرياح، إلا أن الرياح الفعالة المرتبطة بنمو وانتشار كل من الكثبان القطعية والهلالية هي على الأرجح الأكثر ثباتًا في اتجاهها.
يتراوح حجم حبيبات هذه الرمال جيدة الفرز، من ناعمة جدًا إلى متوسطة، بين 0.06 و0.5 ملم. تتميز الكثبان الرملية القطعية بوجود رمال مفككة ومنحدرات حادة فقط على جوانبها الخارجية. أما المنحدرات الداخلية فهي في الغالب متماسكة ومثبتة بالنباتات، وكذلك الممرات بين الكثبان. ولأن جميع أذرع الكثبان تتجه في نفس الاتجاه، ولأن الممرات بينها عادةً ما تكون خالية من الرمال المفككة، فإنه يمكن عادةً عبور هذه الممرات بين الأذرع الخلفية للكثبان. مع ذلك، فإن عبور الكثبان مباشرةً من خلال الأذرع الخلفية قد يكون صعبًا للغاية. كما أن عبور مقدمة الكثبان صعب أيضًا، لأنها عادةً ما تتكون من رمال مفككة قليلة النباتات، إن وجدت.
يُعرف نوع من الكثبان الرملية القطعية الممتدة، التي تفتقر إلى منحدرات واضحة وتتكون في الغالب من رمال خشنة الحبيبات، باسم " الزيبار " . [ 32 ] يُشتق مصطلح "الزيبار" من الكلمة العربية التي تصف "تلالًا عرضية متدحرجة... ذات سطح صلب". [ 33 ] تتميز هذه الكثبان بصغر حجمها وانخفاض تضاريسها، وتوجد في أماكن عديدة حول العالم، من وايومنغ (الولايات المتحدة الأمريكية) إلى المملكة العربية السعودية وأستراليا. [ 34 ] تتراوح المسافة بين الكثبان من 50 إلى 400 متر، ولا يتجاوز ارتفاعها 10 أمتار. [ 35 ] تتشكل الكثبان بزاوية 90 درجة تقريبًا بالنسبة للرياح السائدة، التي تحمل معها الرمال الناعمة الحبيبات، تاركةً الرمال الخشنة الحبيبات لتشكيل القمة. [ 36 ]
الكثبان الرملية العكسية
كثيب رملي معكوس يظهر انزلاقًا طفيفًا قصيرًا فوق الوجه الرئيسي المواجه للرياح (في اتجاه الريح).
تتشكل الكثبان الرملية العكسية حيثما تنعكس اتجاهات الرياح دوريًا، وهي أنواع مختلفة من الأشكال المذكورة أعلاه. تتميز هذه الكثبان عادةً بوجود واجهات انزلاق رئيسية وثانوية متجهة في اتجاهين متعاكسين. وتكون واجهات الانزلاق الثانوية مؤقتة في الغالب، إذ تظهر بعد انعكاس اتجاه الرياح وتختفي عادةً عند هبوب الرياح في الاتجاه السائد. [ 26 ]
دراس
يبلغ ارتفاع الكثيب الرملي التاسع في سوسوسفلي ، ناميبيا، أكثر من 300 متر.
تُعدّ الكثبان الرملية أشكالاً رسوبيةً ضخمةً للغاية؛ إذ قد يصل ارتفاعها إلى عشرات أو مئات الأمتار، وعرضها إلى كيلومترات، وطولها إلى مئات الكيلومترات. [ 26 ] بعد أن يصل الكثيب الرملي إلى حجمٍ مُعين، فإنه عادةً ما يُكوّن أشكالاً رمليةً مُتراكبةً عليه. [ 37 ] ويُعتقد أنها أقدم وأبطأ حركةً من الكثبان الرملية الأصغر حجماً، [ 26 ] وأنها تتشكل من خلال النمو الرأسي للكثبان الرملية الموجودة. تنتشر الكثبان الرملية على نطاقٍ واسعٍ في البحار الرملية، وهي ممثلةٌ تمثيلاً جيداً في السجل الجيولوجي . [ 37 ]
تعقيد الكثبان الرملية
قد تتخذ جميع أشكال الكثبان الرملية هذه ثلاثة أشكال: بسيطة (كثبان معزولة من النوع الأساسي)، ومركبة (كثبان أكبر تتشكل فوقها كثبان أصغر من النوع نفسه)، ومعقدة (مزيج من أنواع مختلفة). [ 24 ] الكثبان البسيطة هي أشكال أساسية ذات أقل عدد من الأسطح المنزلقة التي تحدد النوع الهندسي. أما الكثبان المركبة فهي كثبان كبيرة تتراكب عليها كثبان أصغر من النوع نفسه واتجاه السطح المنزلق. بينما الكثبان المعقدة هي مزيج من نوعين أو أكثر من أنواع الكثبان. ويُعد الكثيب الهلالي الذي يعلو قمته كثيب نجمي الشكل أكثر أنواع الكثبان المعقدة شيوعًا. تمثل الكثبان البسيطة نظام رياح لم يتغير في شدته أو اتجاهه منذ تشكل الكثيب، بينما تشير الكثبان المركبة والمعقدة إلى تغير في شدة الرياح واتجاهها.
حركة الكثبان الرملية
يمكن أن تتحرك كتلة الرمال في الكثبان الرملية إما باتجاه الريح أو عكسها، وذلك بحسب ما إذا كانت الرياح تصطدم بالكثيب من أسفل أو أعلى نقطة في قمته. فإذا هبت الرياح من الأعلى، تتحرك جزيئات الرمل عكس اتجاه الريح، ويكون تدفق الرمل عكس اتجاه الريح أكبر من تدفقه باتجاه الريح. وعلى العكس، إذا هبت الرياح من الأسفل، تتحرك جزيئات الرمل باتجاه الريح. علاوة على ذلك، إذا كانت الرياح تحمل جزيئات رمل عند اصطدامها بالكثيب، فإن جزيئات الرمل في الكثيب ستتحرك بشكل أكبر مما لو اصطدمت به الرياح دون أن تحمل جزيئات رمل. [ 38 ]
الكثبان الساحلية
كثبان ساحلية مغطاة بالأعشاب حول مصب نهر ليفر آ في الدنماركمشروع تجديد كثبان نيوبورو الرملية، ويلز؛ فيديو لأعمال هيئة الموارد الطبيعية في ويلز ؛ 2015
تتشكل الكثبان الساحلية [ 39 ] عندما تترسب الرمال الرطبة على طول الساحل وتجف، ثم تحملها الرياح على طول الشاطئ. [ 40 ] تتشكل الكثبان عندما يكون الشاطئ واسعًا بما يكفي لتراكم الرمال التي تحملها الرياح، وعندما تميل الرياح السائدة القادمة من البحر إلى دفع الرمال نحو الداخل. المكونات الرئيسية الثلاثة لتكوين الكثبان الساحلية هي: كمية كبيرة من الرمال، ورياح قادرة على نقل هذه الرمال، ومكان لتراكمها. [ 41 ] تميل العوائق - كالنباتات والحصى وغيرها - إلى إبطاء سرعة الرياح، مما يؤدي إلى ترسب حبيبات الرمل. [ 42 ] تميل هذه "الكثبان الناشئة" أو "كثبان الظل" الصغيرة إلى النمو عموديًا إذا كان العائق الذي يبطئ الرياح قادرًا على النمو عموديًا أيضًا (كالنباتات). تتوسع الكثبان الساحلية أفقيًا نتيجة النمو الجانبي للنباتات الساحلية عن طريق البذور أو الجذور . [ 43 ] [ 44 ] تشير نماذج الكثبان الساحلية إلى أن ارتفاعها النهائي عند التوازن يرتبط بالمسافة بين خط الماء ومكان نمو الغطاء النباتي. [ 45 ] يمكن تصنيف الكثبان الساحلية حسب موقع تشكلها أو بدء تكوينها. تُصنف الكثبان عادةً إلى مجموعتين: مجموعة الكثبان الأولية ومجموعة الكثبان الثانوية. [ 39 ] تستمد الكثبان الأولية معظم رمالها من الشاطئ نفسه، بينما تستمد الكثبان الثانوية رمالها من الكثبان الأولية. على طول ساحل فلوريدا بانهاندل، تُعتبر معظم الكثبان كثبانًا أمامية أو تلالًا. [ 46 ] [ 47 ] تتميز مواقع مختلفة حول العالم بتكوينات كثبان فريدة تتناسب مع خصائصها الساحلية.
توفر الكثبان الرملية الساحلية الخصوصية و/أو الموائل اللازمة لدعم النباتات والحيوانات المحلية. تعيش حيوانات مثل ثعابين الرمال والسحالي والقوارض في الكثبان الرملية الساحلية، إلى جانب أنواع مختلفة من الحشرات. [ 48 ] غالبًا ما يُناقش الغطاء النباتي للكثبان الرملية دون إدراك أهميتها للحيوانات. علاوة على ذلك، تستخدم بعض الحيوانات، مثل الثعالب والخنازير البرية، الكثبان الرملية الساحلية كمناطق صيد للعثور على الطعام. [ 49 ] ومن المعروف أيضًا أن الطيور تستخدم الكثبان الرملية الساحلية كمناطق تعشيش. تجد جميع هذه الأنواع أن البيئة الساحلية للكثبان الرملية حيوية لبقائها.
بمرور الوقت، قد تتأثر الكثبان الساحلية بالأعاصير المدارية أو غيرها من العواصف الشديدة، وذلك تبعًا لموقعها. وقد أشارت دراسات حديثة إلى أن الكثبان الساحلية تميل إلى التطور نحو شكل مرتفع أو منخفض، اعتمادًا على معدل نمو الكثبان مقارنةً بتواتر العواصف. [ 50 ] [ 51 ] خلال العواصف، تلعب الكثبان دورًا هامًا في تقليل طاقة الأمواج أثناء تحركها نحو الشاطئ. ونتيجةً لذلك، تتراجع الكثبان الساحلية، وخاصةً تلك الموجودة في منطقة الكثبان الأمامية المتأثرة بارتفاع مستوى سطح البحر ، أو تتآكل. [ 52 ] ولمواجهة الأضرار الناجمة عن النشاط المداري على الكثبان الساحلية، يمكن للجهات المعنية بذل جهود قصيرة الأجل بعد العاصفة، من خلال بناء أسوار للمساعدة في الحد من تراكم الرمال. [ 53 ]
تعتمد درجة تآكل الكثبان الرملية أثناء العواصف على موقعها على الساحل وشكل الشاطئ في كل فصل. ففي المناطق ذات الشتاء القارس، يميل الشاطئ خلال الصيف إلى أن يكون محدبًا بسبب هدوء الأمواج، بينما قد يكون مقعرًا في الشتاء. ونتيجة لذلك، تتآكل الكثبان الساحلية بسرعة أكبر في الشتاء مقارنةً بالصيف. والعكس صحيح في المناطق ذات الصيف القارس. [ 54 ]
تواجه المجتمعات الساحلية العديد من التهديدات. فبعض الكثبان الساحلية، مثل تلك الموجودة في سان فرانسيسكو، تغيرت تمامًا بفعل التوسع العمراني، حيث أعيد تشكيلها لتناسب الاستخدام البشري، مما يعرض الأنواع المحلية للخطر. ومن المخاطر الأخرى، في كاليفورنيا وبعض مناطق المملكة المتحدة تحديدًا، إدخال الأنواع الغازية. فقد أُدخلت أنواع نباتية، مثل نبات كاربوبروتوس إيدوليس ، من جنوب إفريقيا في محاولة لتثبيت الكثبان وتوفير فوائد زراعية، لكنها انتشرت بدلًا من ذلك، مستحوذةً على مساحات من الأراضي التي كانت مخصصة للأنواع المحلية. وينطبق الأمر نفسه على نبات أموفيلا أريناريا ، المعروف باسم عشب الشاطئ الأوروبي، على الرغم من أنه لا يقدم أي فوائد زراعية. فهو يغطي مساحة واسعة من الأرض، وكما هو مُخطط له، ساهم في تثبيت الكثبان، لكن كأثر جانبي غير مقصود، منع الأنواع المحلية من الازدهار في تلك الكثبان. ومن الأمثلة على ذلك حقل الكثبان الرملية في بوينت رييس، كاليفورنيا . وتُبذل الآن جهود للتخلص من هذين النوعين الغازيين. [ 55 ] [ 56 ]
تُسمى الكثبان الرملية الصغيرة بالكثبان الصفراء ، بينما تُسمى الكثبان الغنية بالدبال بالكثبان الرمادية . يحدث غسلٌ للدبال على الكثبان، مما يؤدي إلى ترسبه في المنخفضات، وقد تكون هذه المنخفضات أكثر تطورًا من قمم الكثبان المكشوفة. عادةً ما تنمو الأنواع النادرة في المنخفضات، وتميل تربة هذه المنخفضات إلى التشبع بالماء، حيث لا تستطيع سوى نباتات المستنقعات البقاء. في أوروبا، تشمل هذه النباتات: الصفصاف الزاحف، وعشب القطن، والسوسن الأصفر ، والقصب، والبردي. أما بالنسبة للفقاريات في الكثبان الرملية الأوروبية، فتتكاثر ضفادع ناترجاك أحيانًا في هذه المناطق.
التكيفات النباتية للكثبان الساحلية
الكثبان الرملية في Hyypänmäki في Hailuoto ، فنلنداتآكل الكثبان البحرية في تالاكر ، ويلز
تُعدّ النظم البيئية للكثبان الرملية بيئات بالغة الصعوبة بالنسبة للنباتات للبقاء على قيد الحياة. ويعود ذلك إلى عدد من الضغوطات المرتبطة بقربها من المحيط وحصر نموها على ركائز رملية. وتشمل هذه الضغوطات ما يلي:
في الصحاري التي تحيط فيها جبالٌ جيريةٌ شاسعةٌ بأحواضٍ مغلقة ، كما هو الحال في منتزه وايت ساندز الوطني في جنوب وسط نيو مكسيكو، تنقل مياه الأمطار الموسمية الجير والجبس المذاب إلى منخفضٍ داخل الحوض، حيث يتبخر الماء، مُرسبًا الجبس ومُشكلاً بلوراتٍ تُعرف باسم السيلينيت . وتتعرض البلورات المتبقية من هذه العملية للتآكل بفعل الرياح، مُشكلةً حقولًا شاسعةً من الكثبان الرملية البيضاء تُشبه المناظر الطبيعية المُغطاة بالثلوج. هذا النوع من الكثبان الرملية نادر، ولا يتشكل إلا في الأحواض القاحلة المغلقة التي تحتفظ بالجبس عالي الذوبان الذي كان سيُجرف إلى البحر لولا ذلك. [ 58 ]
كثبان نبخة
النبخة ، أو الكثيب الرملي، هي كثيب صغير مثبت بالنباتات. وعادة ما تشير إلى التصحر أو تآكل التربة، وتُستخدم كمواقع تعشيش وجحور للحيوانات.
الكثبان الرملية المغمورة
مقطع عرضي مثالي لمجموعات من الطبقات المتقاطعة التي خلفتها الكثبان الرملية المائية المهاجرة في تيار أحادي الاتجاه
تتشكل الكثبان الرملية المغمورة ( تحت الماء ) على طبقة من الرمل أو الحصى بفعل جريان الماء. وهي شائعة في القنوات الطبيعية كالأنهار والمصبات، كما تتشكل في القنوات والأنابيب المُصممة هندسيًا. [ 59 ] [ 60 ] [ 61 ] تتحرك الكثبان باتجاه مجرى النهر مع تآكل المنحدر العلوي وترسب الرواسب على المنحدر السفلي أو المنحدر المواجه للريح، كما هو معتاد في تكوين قاع النهر . [ 62 ] في حالة الكثبان الهلالية المغمورة، تُفقد الرواسب من أطرافها، المعروفة باسم القرون. [ 63 ] [ 64 ]
تتشكل هذه الكثبان الرملية في أغلب الأحيان على شكل سلسلة متصلة، وتتميز بتشابه ملحوظ في طول الموجة والارتفاع. ويُعطي شكل الكثيب معلومات عن بيئة تكوينه. [ 65 ] فعلى سبيل المثال، تُنتج الأنهار تموجات غير متناظرة، حيث يكون سطح الانزلاق الأكثر انحدارًا مواجهًا لمجرى النهر. ويمكن استخدام علامات التموجات المحفوظة في الطبقات الرسوبية في السجل الجيولوجي لتحديد اتجاه تدفق التيار، وبالتالي تحديد مصدر الرواسب.
تؤدي الكثبان الرملية الموجودة في قاع القناة إلى زيادة مقاومة التدفق بشكل كبير، ويلعب وجودها ونموها دورًا رئيسيًا في فيضانات الأنهار .
الكثبان الرملية المتحجرة
طبقات متقاطعة في الكثبان الرملية الريحية المتحجرة المحفوظة كحجر رملي في منتزه صهيون الوطني، يوتا
الكثبان الرملية المتصلبة (المتماسكة) هي نوع من الحجر الرملي يتشكل عندما تتراص الكثبان الرملية البحرية أو الريحية وتتصلب. وبمجرد وصولها إلى هذه الحالة، يمكن للماء المتدفق عبر الصخور أن يحمل المعادن ويرسبها، مما قد يغير لونها. ويمكن أن تُنتج الطبقات المتقاطعة من الكثبان المتصلبة أنماطًا متقاطعة، كتلك التي تُرى في منتزه صهيون الوطني في غرب الولايات المتحدة.
يُستخدم مصطلح "سليك روك" في جنوب غرب الولايات المتحدة الأمريكية كمصطلح عامي للإشارة إلى الكثبان الرملية المتماسكة والمتصلبة، وهو اسم أطلقه رواد الغرب القديم لأن عجلات عرباتهم ذات الحواف الفولاذية لم تكن قادرة على التشبث بالصخور. [ 66 ]
التصحر
يمكن أن تُلحق الكثبان الرملية أضرارًا بالبشر عندما تزحف على مساكنهم. تتحرك الكثبان الرملية بعدة طرق، جميعها مدعومة بالرياح. إحدى هذه الطرق هي القفز ، حيث تقفز جزيئات الرمل على الأرض ككرة مرتدة . وعندما تهبط هذه الجزيئات، قد تصطدم بجزيئات أخرى وتدفعها للتحرك، في عملية تُعرف بالزحف . ومع هبوب رياح أقوى قليلًا، تتصادم الجزيئات في الهواء، مُسببةً تدفقات رملية سطحية . وفي العواصف الرملية الشديدة ، قد تتحرك الكثبان الرملية عشرات الأمتار عبر هذه التدفقات. وكما هو الحال مع الثلج، تُساهم الانهيارات الرملية ، التي تتساقط من منحدر الكثبان الرملية - المواجهة للرياح - في دفع الكثبان إلى الأمام.
يُهدد الرمل المباني والمحاصيل في أفريقيا والشرق الأوسط والصين. صحيح أن غمر الكثبان الرملية بالنفط يُوقف هجرتها، إلا أن هذه الطريقة تستنزف مورداً قيماً وتُلحق أضراراً بالغة بموائل الحيوانات في الكثبان. وقد تُبطئ الحواجز الرملية حركتها بشكل ملحوظ، لكن الجيولوجيين ما زالوا يُحللون النتائج للوصول إلى التصميم الأمثل لهذه الحواجز. [ 67 ] وقد أصبح منع الكثبان الرملية من اجتياح المدن والقرى والمناطق الزراعية أولويةً لبرنامج الأمم المتحدة للبيئة . كما تُساعد زراعة الكثبان بالنباتات على تثبيتها.
توفر بيئات الكثبان الرملية ملاذاً آمناً لأنواع نباتية وحيوانية متخصصة للغاية، بما في ذلك العديد من الأنواع النادرة وبعض الأنواع المهددة بالانقراض . ونظراً للتوسع السكاني البشري الواسع النطاق، تواجه الكثبان الرملية خطر التدمير من خلال التنمية العمرانية والاستخدامات الترفيهية، فضلاً عن عمليات التغيير لمنع زحف الرمال إلى المناطق المأهولة. وقد طورت بعض الدول، ولا سيما الولايات المتحدة وأستراليا وكندا ونيوزيلندا والمملكة المتحدة وهولندا وسريلانكا، برامج هامة لحماية الكثبان الرملية من خلال استخدام تقنيات تثبيت الكثبان . وفي المملكة المتحدة، تم وضع خطة عمل للتنوع البيولوجي لتقييم فقدان الكثبان الرملية ومنع تدميرها في المستقبل.
تقع كثبان جزيرة فيكتوريا الرملية على بُعد 160 كيلومترًا شمال غرب خليج كامبريدج، نونافوت، كندا. تبلغ مساحتها حوالي 600 كيلومتر مربع، وهي الأكبر في كندا، وثالث أكبر كثبان رملية في أمريكا الشمالية، والأكبر في القطب الشمالي. يوجد بحيرتان يمكن الوصول منهما مباشرةً إلى الكثبان الرملية بواسطة الطائرات المائية.
من المرجح أن توجد الكثبان الرملية في أي بيئة تتوفر فيها طبقة جوية كثيفة ورياح وغبار قابل للحمل. وتنتشر الكثبان الرملية بكثرة على سطح المريخ وفي المناطق الاستوائية من تيتان .
تضم كثبان تيتان مساحات شاسعة يبلغ متوسط طولها حوالي 20-30 كيلومترًا. ولا تقتصر هذه المناطق على تضاريس محددة، بل تشبه بحارًا رملية. ويُعتقد أن هذه الكثبان طولية، حيث تتجه قممها بالتوازي مع اتجاه الرياح السائدة، مما يشير عمومًا إلى تدفق الرياح من الغرب إلى الشرق. ومن المرجح أن يتكون الرمل من جزيئات هيدروكربونية، وربما مع وجود بعض الجليد المائي مختلط بها. [ 82 ]
↑ بافلوفيتش، نويل ب. (2005). "نظام الكثبان الرملية" . موسوعة شيكاغو . مؤرشف من الأصل في 12 سبتمبر 2023. تم الاسترجاع في 15 يناير 2021 .
↑ "الكثبان الرملية" . العمل الميداني في علم الأحياء . مجلس الدراسات الميدانية. 2016. مؤرشف من الأصل في 25 أبريل 2021. تم الاطلاع عليه في 15 يناير 2021 .
↑ "أنظمة الكثبان الرملية" (ملف PDF) . وزارة جودة البيئة في ميشيغان. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 20 سبتمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يناير 2021 .
↑ "نظام الكثبان الرملية" . ريستوكونلايف . منتزه أرخبيل توسكانو الوطني. 2010. مؤرشف من الأصل في 25 مارس 2023. تم الاطلاع عليه في 15 يناير 2021 .
↑ في النهاية: في منطقة العرق الشرقي الكبير ، أُجري مسح في الطرف الجنوبي من تونس وحقل الكثبان الرملية الجزائري المجاور. وعلى مساحة تقارب 2600كيلومتر مربع، تم إحصاء 444 قبة رملية ضخمة (بكثافة 17 قبة رملية لكل 100كيلومتر مربع)."جوجل إيرث". في منطقة العرق الغربي الكبير في الجزائر، ترتفع العديد من القباب الضخمة في شمال شرق وشمال غرب العرق.
↑ تويديل، سي آر وكامبل، إي إم (2005، طبعة منقحة): التضاريس الأسترالية: فهم المناظر الطبيعية المنخفضة والمسطحة والقاحلة والقديمة. دار روزنبرغ للنشر. الصفحات 241-243. ISBN1 877058 32 7
↑ غودي، رون كوك؛ أندرو وارين؛ أندرو (1996). جيومورفولوجيا الصحراء (الطبعة الثانية ). لندن: مطبعة جامعة لندن. ص 395-396 . ISBN978-1-85728-017-3.{{cite book}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
↑ غودي، رون كوك؛ أندرو وارين؛ أندرو (1996). جيومورفولوجيا الصحراء (الطبعة الثانية المحسّنة ). لندن: مطبعة جامعة لندن. ص 395. ISBN978-1-85728-017-3.{{cite book}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
↑ "مسرد تضاريس هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية" (ملف PDF) . هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ( FTP ) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 أكتوبر 2013 .(للاطلاع على المستندات، انظر صفحة المساعدة: FTP )
↑ جيانغ، هونغ؛ دون، هونغتشاو؛ تونغ، دينغ؛ هوانغ، نينغ (15 أبريل 2017). "نقل الرمال وأنماطها العكسية على الجانب المواجه للريح من الكثبان الرملية". علم شكل الأرض . 283 : 41-47 . Bibcode : 2017Geomo.283...41J . doi : 10.1016/j.geomorph.2016.12.030 .
سلوس ، سي آر؛ شيبارد، إم؛ هيسب، بي (2012). "الكثبان الساحلية: الجيومورفولوجيا" . مجلة نيتشر للتعليم والمعرفة . 3 (10): 2. مؤرشف من الأصل في 18 أغسطس 2020. تم الاطلاع عليه في 15 يناير 2021 .
↑ بيرد، إي سي إف (1976). السواحل: مقدمة في علم شكل الأرض المنهجي . كانبرا، أستراليا: مطبعة الجامعة الوطنية الأسترالية. ASIN B004750SVK .
↑ هيسب، ب. (1989). "مراجعة للعمليات البيولوجية والجيومورفولوجية المتضمنة في بدء وتطور الكثبان الرملية الأمامية الناشئة". وقائع الجمعية الملكية في إدنبرة، القسم ب: العلوم البيولوجية . 96 : 181-201 . doi : 10.1017/S0269727000010927 .
↑ غودفري، بي جيه (1 سبتمبر 1977). "المناخ، استجابة النباتات، وتطور الكثبان الرملية على الشواطئ الحاجزة على طول الساحل الشرقي للولايات المتحدة". المجلة الدولية لعلم الأرصاد الجوية الحيوية . 21 (3): 203-216 . Bibcode : 1977IJBm...21..203G . doi : 10.1007/BF01552874 . ISSN 0020-7128 . S2CID 85391018 .
↑ هاوزر، سي؛ هابكي، سي؛ هاميلتون، إس (15 أغسطس 2008). "عوامل التحكم في مورفولوجيا الكثبان الساحلية، وتآكل خط الشاطئ، واستجابة الجزر الحاجزة للعواصف الشديدة". علم شكل الأرض . 100 ( 3-4 ): 223-240 . Bibcode : 2008Geomo.100..223H . doi : 10.1016/j.geomorph.2007.12.007 .
↑ كلاودينو-ساليس، ف؛ وانغ، ب؛ هورويتز، م.هـ (15 مارس 2008). "العوامل المؤثرة في بقاء الكثبان الساحلية خلال تأثيرات الأعاصير المتعددة في عامي 2004 و2005: جزيرة سانتا روزا الحاجزة، فلوريدا". علم شكل الأرض . 95 ( 3-4 ): 295-315 . Bibcode : 2008Geomo..95..295C . doi : 10.1016/j.geomorph.2007.06.004 .
↑ رونيكا، د. (27 أكتوبر 2008). "كيف تعمل الكثبان الرملية" . HowStuffWorks . مؤرشف من الأصل في 5 ديسمبر 2018. تم الاطلاع عليه في 4 ديسمبر 2018 .
↑ هيل، ك. "موائل الكثبان الرملية" . محطة سميثسونيان البحرية . مؤرشف من الأصل في 5 ديسمبر 2018. تم الاسترجاع في 4 ديسمبر 2018 .
↑ شاربونو، ب؛ وينك، ج.ب. (24 سبتمبر 2018). "تركيب سياج وقائي لإعادة تأهيل الكثبان الرملية بعد إعصار ساندي" . مطبوعات إيرثاركسيف الإلكترونية . رمز Bibcode : 2018EaArX....NTJSCC . doi : 10.31223/osf.io/ntjsc . مؤرشف من الأصل في 30 يوليو 2020. تم الاطلاع عليه في 4 ديسمبر 2018 .
↑ برنامج منح مين البحرية. "التغيرات الموسمية" . برنامج منح مين البحرية الجامعي . مؤرشف من الأصل في 5 ديسمبر 2018. تم الاطلاع عليه في 4 ديسمبر 2018 .
↑ سميث، ستيفاني؛ مارك، ستيف (2006). "أليس غراي، دوروثي بويل، ونعومي سفيهلا: حماة كثبان أوغدن" . مجلة ساوث شور . 1. مؤرشف من الأصل في 13 سبتمبر 2012. تم الاسترجاع في 11 يونيو 2012 .
↑ سميث، ستيفاني؛ مارك، ستيف (2009). "الجذور التاريخية لمنظمة حماية الطبيعة في منطقة شمال غرب إنديانا/شيكاغولاند: من العلم إلى الحماية" . مجلة ساوث شور . 3. مؤرشف من الأصل في 1 يناير 2016. تم الاطلاع عليه في 22 نوفمبر 2015 .
"نواكشوط، موريتانيا" . مرصد ناسا للأرض . 29 أبريل 1999. مؤرشف من الأصل في 30 سبتمبر 2006. تم الاطلاع عليه في 28 أبريل 2006 .
باديسكو، ف.؛ كاثكارت، ر.ب.؛ بولونكين، أ.أ. (2008). "تثبيت الكثبان الرملية: مشروع ضخم لخط أنابيب مياه البحر الصحراوي يعمل بالطاقة الشمسية". تدهور الأراضي والتنمية . 19 (6): 676-691 . arXiv : 0707.3234 . Bibcode : 2008LDeDe..19..676B . doi : 10.1002/ldr.864 . S2CID 128961228 .
"ملخص: الكثبان الرملية، القطع المكافئ" . فريق عمل عمليات الصحراء؛ شركة علوم المعرفة. مؤرشف من الأصل في 21 أكتوبر 2010. تم الاطلاع عليه في 6 أكتوبر 2010 .
"مكافحة التعرية بفعل الرياح: أحد جوانب مكافحة التصحر" . الملفات الموضوعية لمركز دراسات التصحر. مؤرشف من الأصل بتاريخ 25 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 يناير 2011 .