نهر متأصل

منعطفات راسخة لنهر فيرجن في الطرف العلوي من وادي صهيون، حديقة صهيون الوطنية ، يوتا .

النهر المتغلغل ، أو المجرى المتغلغل، هو نهر أو مجرى يتدفق في خندق أو وادٍ ضيق محفور في سهل أو مرتفع مستوٍ نسبيًا. وبسبب التعرية الجانبية، تتطور المجاري المائية التي تتدفق فوق منحدرات لطيفة بمرور الوقت، لتشكل مسارًا متعرجًا (يشبه شكل الثعبان). تتشكل التعرجات حيث يكون الانحدار طفيفًا جدًا، كما هو الحال في السهول الفيضية والدلتا . يُعد التعرج سمة مميزة للمجرى الأوسط والأخير للنهر، ولكن يمكن أيضًا العثور على تعرجات عميقة وواسعة جدًا تقطع الصخور الصلبة. تُسمى هذه التعرجات بالتعرجات المحفورة أو المتغلغلة. الاستثناء هو التعرجات المتغلغلة التي تتشكل أثناء ارتفاع الأرض عندما يكون النهر حديثًا. تتسع هذه التعرجات وتتعمق بمرور الوقت، ويمكن العثور عليها على شكل أودية عميقة أو أخاديد في الصخور الصلبة. [ 1 ] [ 2 ]

في حالة المجرى المائي أو النهر المتعرّج، يُفترض غالبًا أن مجرى الماء قد ورث مساره عن طريق الحفر في الصخور الأساسية من سهل موجود مسبقًا مع تعديل طفيف للمسار الأصلي. قد يكون تعميق نظام النهر نتيجة ليس فقط للرفع التكتوني ، بل أيضًا لعوامل أخرى مثل استغلال الأنهار ، وانخفاض الحمولة، وزيادة الجريان السطحي، وتوسع حوض التصريف، أو تغير مستوى القاعدة مثل انخفاض مستوى سطح البحر. [ 1 ] [ 3 ] [ 4 ] يُستخدم مصطلح "التعرج الوادي" أو "وادي التعرج" بشكل عام وغير نمطي لوصف النهر أو المجرى المائي الذي يتدفق في خندق أو وادٍ ضيق، حيث قد لا توجد أو قد توجد أدلة على وجود سهل أو مرتفع مستوٍ نسبيًا، ويُفضّل استخدام المصطلح الأخير في المراجع العلمية. [ 5 ]

تُعرف التعرجات التي تُشكّل جزءًا من نهر مُتعمّد أو وادٍ متعرج باسم التعرجات المحفورة. [ 5 ] تُصنّف عادةً إلى نوعين: التعرجات المُتعمّرة والتعرجات المُتعمّرة. لفترة طويلة، ساد الاعتقاد بأن التعرج المُتعمّر يحدث عندما تكون عملية الحفر بطيئة، مما يسمح للنهر بالتسبب في تآكل جانبي ، مُؤديًا إلى وادٍ غير متناظر . بالإضافة إلى ذلك، ساد الاعتقاد أيضًا لفترة طويلة بأن التعرج المُتعمّر يتشكّل عندما يكون هناك حفر سريع لقاع النهر بحيث لا تتاح للنهر فرصة تآكل الجانب الجانبي. وهذا يُؤدي إلى وديان متناظرة ذات مظهر يُشبه الخانق. مع ذلك، أظهرت دراسات أكثر تفصيلًا أن تطور التعرجات المُتعمّرة مقابل التعرجات المُتعمّرة يعتمد على مزيج مُعقد من العوامل، مثل طبيعة الصخور الأساسية، والنشاط التكتوني، والمناخ. [ 3 ] [ 5 ]

الأسباب

كما ذُكر سابقًا، قد ينشأ تعرية النهر نتيجةً للارتفاع التكتوني في المنطقة أو لانخفاض مستوى سطح البحر. وقد ينتج أيضًا عن زيادة مستوى التعرية الرأسية أو انهيار بحيرة محصورة خلف سد جليدي في المصب، أو استيلاء نهر آخر على النهر. علاوة على ذلك، قد تكون عملية تجديد النهر سببًا لتعرية مجراه، خاصةً إذا حدثت نتيجةً للارتفاع التكتوني. إذ تُزيد عملية تجديد النهر من قوة المياه المتدفقة، وبالتالي تُسرّع عملية التعرية.

تشير الدراسات إلى أن الحركة التكتونية ، وخاصةً الحركة المصاحبة للرفع التكتوني، يمكن أن تؤثر على الأنماط المكانية للتعرية والترسيب . ورغم صعوبة تقديم معلومات تفصيلية عن النشاط التكتوني في الماضي، إلا أن النطاق الزمني والمكاني الأساسي يُمكن أن يُظهر أدلة على كيفية مساهمة هذه الحركة في تكوين الأنهار المُتأصلة. [ 6 ] وقد استخدم العديد من الباحثين الأنهار المُتأصلة كدليل على الحركة التكتونية في الماضي، مُثبتين بذلك الدور الهام للرفع التكتوني في تكوين هذه الأنهار. [ 7 ]

أشارت العديد من الدراسات إلى أن التعرجات المحفورة تُعدّ سمةً رئيسيةً لترسيب الأنهار، كنتيجةٍ لتجديدها. من جهةٍ أخرى، يرى باحثون أن التعرجات المحفورة والمترسخة هي سماتٌ تشكّلت قبل تجديد الأنهار. تظهر التعرجات المحفورة عند قاعدة النهر، وذلك عندما ينخفض ​​منسوب قاع النهر، مما يمنحه قوةً كافيةً لحدوث التعرية الرأسية. كما تُشير بعض الدراسات إلى أن العوامل البشرية ، مثل إزالة الغطاء النباتي، وبناء السدود، وإنشاء الخزانات، والتوسع العمراني ، تُعدّ أيضًا من أسباب ترسيب الأنهار. على سبيل المثال، أدّى استخراج الحصى على طول نهر روسيان إلى تكوين حفرة المجرى الأوسط، والتي بدورها أدّت إلى تكوين النهر المترسخ. ووفقًا لبوزامنتير، كان نهر روسيان في خمسينيات وثمانينيات القرن الماضي يحتوي على مناجم حصى وجداول جافة . ومع ذلك، فقد ترسيب النهر بمرور الوقت نتيجةً للتعدين (ص 1777). [ 8 ] 

يؤدي التوسع العمراني وإزالة الغطاء النباتي إلى زيادة جريان المياه السطحية، مما يزيد بدوره من حجم المياه، لا سيما خلال مواسم الأمطار. ونتيجة لذلك، فإن ازدياد مستوى التعرية الرأسية للنهر يزيد من قوة المياه، مما يؤدي إلى تآكل النهر. وقد أشارت دراسة أجريت على نهر سان بيدرو ونهر آخر في الجنوب الغربي إلى أن الفيضانات كانت السبب الرئيسي لتجعد النهر في القرن الثامن عشر. وتُظهر الدراسة أن ازدياد عدد السكان والأنشطة البشرية في هذه المناطق قد زاد من الفيضانات، وبالتالي من حجم جريان المياه السطحية (هيرفورد 43). [ 9 ]

عواقب

يشير روسجن إلى أن عواقب التعرجات النهرية العميقة ترتبط بتسارع تآكل ضفاف الأنهار، وفقدان الأراضي ، وتدهور الموائل المائية ، بالإضافة إلى انخفاض منسوب المياه الجوفية. علاوة على ذلك، وجدت الدراسة أيضًا أن التعرجات العميقة تتسبب في انخفاض إنتاجية الأراضي وترسب الرواسب في اتجاه مجرى النهر (ص  2). [ 10 ] من المرجح أن تؤثر هذه العوامل ليس فقط على التنمية الاقتصادية في الأراضي التي تمر بها، بل إنها مكلفة للغاية عند بدء أعمال الترميم . يحدث تعميق مجرى النهر نتيجة قدرة المياه على إحداث تآكل في قاع النهر. وقد أظهرت هذه السرعة المتزايدة تأثيرًا سلبيًا على الموائل النهرية، بسبب زيادة تآكل المنطقة. على سبيل المثال، كشفت دراسة أجراها سيمون أن تعميق مجرى النهر سمة رئيسية للأنهار العميقة، وأنه يؤثر على متغيرات الغطاء النباتي النهري ونمو الأسماك في المناطق (ص  528). انخفاض منسوب المياه الجوفية يعني أيضًا انخفاض مستوى المياه الجوفية. على وجه التحديد، يؤدي تطور الأنهار العميقة إلى تقليل كمية المياه الجوفية نتيجة فقدان المياه عبر التسرب . [ 11 ] كما أن حركة مستوى القاعدة تُغير مسارات الروافد وتُعمّق قنواتها . وقد كشفت دراسات أجريت على أنهار مختلفة أن عملية تعميق الأنهار مرتبطة بتعديل مواقعها من خلال تآكل الضفاف، فضلاً عن اتساعها. [ 12 ]

ترميم النهر

يُسبب حفر الأنهار آثارًا سلبية، مثل تسارع تآكل ضفافها، وفقدان الأراضي، وفقدان الموائل المائية، وانخفاض إنتاجية الأراضي، وانخفاض منسوب المياه الجوفية، وترسب الطمي في مجرى النهر باتجاه المصب. وللتخفيف من هذه المشاكل، تتوفر تدابير لإعادة تأهيل مجاري الأنهار، تركز على استعادة النهر إلى حالته الأصلية أو خصائصه السابقة. ولتحقيق نتائج جيدة، يُعدّ فهم أنماط النهر وخصائص قنواته المستقرة أمرًا بالغ الأهمية. كما تتطلب هذه العملية اتباع إجراءات دقيقة لضمان مراعاة جميع العوامل والإجراءات المهمة. وقد نُفذت مشاريع عديدة حول العالم لإعادة تأهيل الأنهار، ومن أبرزها مشروع ماغي كريك في ولاية نيفادا . أُنجز المشروع عام 1990 في الجزء العلوي من نهر ماغي كريك في نيفادا، وكان ثمرة شراكة بين الحكومة ومزرعة خاصة، وشمل تقويم كيلومترات عديدة من قاع النهر الحصوي غير المستقر من النوع C4/D4.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 نويندورف، كيه كيه إي، جيه بي ميهل الابن، وجيه إيه جاكسون، محرران، 2005. معجم الجيولوجيا (الطبعة الخامسة). الإسكندرية، فيرجينيا، المعهد الجيولوجي الأمريكي. 779 صفحة. ISBN 0-922152-76-4
  2. ليكر، دكتور في الطب، 2003. قاموس ماكجرو هيل لعلوم البيئة. شركة ماكجرو هيل. 496 صفحة. ISBN 0-07-143397-X
  3. 1 2 باربور، جيه آر، 2008. أصل وأهمية التعرج على طول أنهار الصخور الأساسية المتآكلة. أطروحة دكتوراه، نيويورك: جامعة كولومبيا، نيويورك. 172 صفحة. ISBN 0-922152-76-4
  4. بيكينسيل، آر بي وشورلي، آر جيه، 2003. تاريخ دراسة التضاريس - المجلد 3 (إصدارات روتليدج المُعاد إحياؤها): الجيومورفولوجيا التاريخية والإقليمية، 1890-1950. روتليدج. 524 صفحة. ISBN 978-0-415568-01-2
  5. 1 2 3 مانجلسدورف، ج.، وشيورمان، ك.، ووايس، ف.هـ.، 1990. مورفولوجيا الأنهار. مورفولوجيا الأنهار. سلسلة: سلسلة سبرينغر في الفيزياء. البيئة. سبرينغر برلين هايدلبرغ (برلين، هايدلبرغ). ISBN 978-3-642-83779-1
  6. شيلدز الابن، إف. دوغلاس، أندرو سيمون، ولايل جيه. ستيفن. "تأثيرات الخزانات على هجرة مجرى النهر باتجاه المصب." الحفاظ على البيئة 27.01 (2000): 54-66.
  7. غولدبيرغ، بول، وفانس هوليداي تي، وريد فيرينغ سي. علوم الأرض وعلم الآثار. بوسطن، ماساتشوستس: سبرينغر الولايات المتحدة، 2001. مطبوع.
  8. بوسامنتير، هنري دبليو. "أنظمة التحويل الطميية في وقت انخفاض مستوى سطح البحر: المحفورة مقابل غير المحفورة." نشرة الجمعية الأمريكية لجيولوجيي البترول 85.10 (2001): 1771-1793.
  9. هيرفورد، ريتشارد. تحصين وتوسيع نهر سان بيدرو العلوي، أريزونا. بولدر، كولورادو، 2003. مطبوع.
  10. روزجن، ديفيد ل. "نهج جيومورفولوجي لإعادة تأهيل الأنهار المنحوتة". وقائع مؤتمر إدارة المناظر الطبيعية المتضررة من نحت القنوات. المجلد 16. ISBN 0-937099-05-8، 1997.
  11. سيمون، أندرو، وأندرو جيه سي كوليسون. "تحديد التأثيرات الميكانيكية والهيدرولوجية للغطاء النباتي على ضفاف الأنهار على استقرار ضفافها." عمليات سطح الأرض وتضاريسها 27.5 (2002): 527-546.
  12. بيتزوتو، جيم. "آثار إزالة السدود على شكل النهر وعملياته: على الرغم من أن العديد من المفاهيم الراسخة في علم شكل الأنهار ذات صلة بتقييم آثار إزالة السدود، إلا أن علماء شكل الأنهار ما زالوا غير قادرين على التنبؤ بتغيرات مجرى النهر الناتجة عن إزالة سدود محددة." مجلة العلوم البيولوجية 52.8 (2002): 683-691.