Table of Contents
مقدمة: عالم جديد لعلم الهيدرولوجيا بالنسبة للخطوط الساحلية
إن تغير المناخ يعيد تشكيل دورة المياه العالمية على نحو متزايد، ومن بين أكثر التغييرات التي تنجم عن ذلك تغير أنماط التهطال في توقيت حدوث هطول الأمطار وسقوط الثلج، وتزيد هذه التحولات من حيث سرعة التقلبات في المناطق الساحلية، وتزيد من سرعة التقلبات في المناطق الساحلية، وتزيد من حدة المخاطر التي تنجم عن تغير المناخ، وتزيد من حدة التقلبات في المناطق الساحلية، حيث تؤدي بالفعل إلى تداعيات شديدة.
فهم أنماط التهطال المتغيرة
وقد تحدد أنماط التهطال من خلال التوزيع المكاني والزمني لسقوط الأمطار وسقوط الثلج، ومن الناحية التاريخية، فإن العديد من المناطق الساحلية تعتمد على دورات موسمية يمكن التنبؤ بها، أو نظم واجهة، أو رفعات أوزيوغرافية، قد تكون ثابتة، ولكن البيانات المراقبة من الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ ووكالات الأرصاد الجوية الوطنية تكشف عن وجود اتجاه واضح نحو زيادة حدة الكوارث.
وهذه التغيرات تنجم عن جو أكثر دفئاً يتوفر فيه المزيد من بخار المياه - أي أكثر بنسبة 7 في المائة لكل درجة من درجات الحرارة، وقد يؤدي هذا الارتفاع في وقود القدرة الرطبة إلى عواصف أكثر كثافة، في حين أن أنماط التداول الجوي مثل تيار الطائرات قد تصبح أكثر انتظاماً، مما يتسبب في عطل النظم الجوية التي تلقي الأمطار الاستثنائية في الممرات الضيقة، وبالنسبة لمخططي الترددات الساحلية والمهندسين، فإن قواعد الضبط الرئيسية هي التي تُ هي التي تُعد هي التي تُ هي التي تُ هي التي تُعدُّ هي التي تُ هي التي تُرشدُ قبلها.
آليات الربط بين التمهيد والتآكل الساحلي
فالتآكل الساحلي هو تآكل الأراضي بفعل موجات وتيارات وتيدي ورياح، وفي حين أن ارتفاع مستوى سطح البحر وتدفقات العواصف كثيرا ما يسلط الضوء عليها على أنها عوامل رئيسية، فإن تغيير التهطال يشكل مسرعا قويا من خلال عدة عمليات مترابطة.
زيادة النقل الجوي والوديني
وتولد الأمطار الثقيلة مجرى سطحي مكثف يتدفق إلى المجاري والأنهار، ويحمل كميات كبيرة من الرواسب من المناطق الداخلية إلى الساحل، بينما تغذي بعض المناطق الرسوبية الشواطئ، وتزيد سرعة وتطهير مياه الأمطار في معظم الأحيان من ميزانيات الرواسب الساحلية، وتزيد المواد التي تُودع قرب الأفران النهرية من تلالات المياه.
الديناميكيات وقابلية تصريف المياه الجوفية
(ب) إن ارتفاع مستوى المياه الجوفية، وزيادة ضغط المياه السطحية، والحد من قوة التربة وطبقات الصخور، مما يجعل من المتخلفات أكثر عرضة للفشل خلال فترات الأمطار الغزيرة اللاحقة، أو حتى خلال فترات الجفاف، مع زيادة تآكل التربة في المناطق الساحلية.
الآثار المركبة ذات الارتفاعات البحرية وسرعات العاصفة
إن تغير التهطال لا يعمل في عزلة، فعندما يتزامن سقوط الأمطار الغزيرة مع ارتفاع المد والزدحم الذي تنجم عنه العاصفة، فإن الأثر المشترك على التحات أكبر بكثير من مجموع كل عامل، فالتخفيض من المياه المطيرة يحول دون تصريف المياه، مما يؤدي إلى إطالة أمدها وزيادة سرعة تصريفها، وبالإضافة إلى ذلك، فإن ارتفاع مستويات سطح البحر يعني أن الطاقة الموجة تصل إلى ارتفاع في مستوى الظواهر الساحلية، وقطع، والثبات التي كانت موجودة في الجزر سابقا.
أوجه الضعف في الهياكل الأساسية في نظام التمهيد المتغير
وتواجه هذه الأصول، مع تحول أنماط التهطال، ضغوطا جديدة تقوض استقرارها ووظيفتها، شبكات نقل الهياكل الأساسية الساحلية، والمباني، ونظم الصرف، والمرافق العامة.
شبكات النقل
الطرق والجسور والسكك الحديدية على طول السواحل معرضة للخطر بشكل خاص، ويمكن أن يتسبب سقوط الأمطار الغزيرة في الفيضانات التي تقطع الطرق المنخفضة، وتقطع طرق الإجلاء، وتحصل على خدمات الطوارئ، ويزيد من حدة تذبذب الجسور، ويتسبب في انهيار التربة الساحلية، ويحتمل أن يؤدي إلى انهيار هيكلي.
مؤسسات البناء والنزاهة الهيكلية
فالبنايات القريبة من الساحل، سواء كانت سكنية أو تجارية أو صناعية، تعتمد على أسس مستقرة، ويمكن أن تؤدي التربة المتوسعة التي تتقلص وتتضخم مع تغيرات الرطوبة إلى تسويات متمايزة، وكسر الأصفاد، وإضرار الجدران الأساسية، ويمكن أن تدخل المياه من الأمطار القصوى في الطوابق السفلية وحيزات الزحف، مما يؤدي إلى تضاؤل الترددات الصلبة، وإضعاف هياكل الأخشاب.
نظم المياه والتخزين
ولدى العديد من المجتمعات المحلية الساحلية نظم صرف مصممة للعواصف الأقل كثافة، وعندما تُتجاوز عواصف التصميم، تصبح النظم مضافة إلى شوارع وممتلكات الفيضانات، وقد يتطلب ارتفاع حمولة الرواسب من التحات إبطال الأنابيب والقنوات، مما يقلل من القدرة، وكثيرا ما تكون الهياكل الأساسية الناشئة، ولا سيما في المدن الساحلية القديمة، أقل حجما بالنسبة للمسافات الحالية من الأمطار، مما يؤدي إلى تآكل هذه النظم، مما يؤدي إلى الحد من أجل منع حدوث الفيضانات المتكررة التي تؤدي إلى تقويض قيم الملكية والسلامة العامة.
دراسات الحالة الإقليمية: التعلم من الآثار الحقيقية للعالم
ويبرز بحث مناطق محددة مدى تفاوت التآكل الناجم عن التهطال والضرر الذي يلحقه الهيكل الأساسي مع الأنماط الجيولوجية والمناخية والإنمائية المحلية.
ساحل الخليج في الولايات المتحدة
وتواجه منطقة الخليج ارتفاعاً في العواصف المدارية والنظم الأمامية التي تنتج هطول الأمطار الغزيرة، وفي لويزيانا، إلى جانب ارتفاع مستوى سطح البحر وهبوط الأراضي، أدت زيادة التهطال إلى تسارع فقدان الأراضي الرطبة، حيث تفقد بعض المناطق أكثر من 25 ميلاً مربعاً من الأراضي سنوياً، وتؤكد مدينة هيوستن أنها عانت من الفيضانات المهددة من أحداث مثل هيوركان هارفي (2017)، التي دمرت ما قبل 60 نقطة من الجفاف.
الساحل الشرقي لإنجلترا
"إنجلترا" ساحل الشرق، خاصة "نورفولك" و"سوفولك" يميز منحدرات من الجليد حتى تضعف بشدة، "و"التخطيط الأولي لـ "بلاك"""""
استراتيجيات التخفيف والتكيف
وتتطلب معالجة آثار تغير التهطال على تآكل السواحل والهياكل الأساسية مجموعة من النُهج، بدءاً بالهندسة التقليدية إلى الحلول القائمة على النظم الإيكولوجية وإصلاحات السياسات.
الحلول الهندسية الصعبة
فالهياكل الصلبة مثل الجدران البحرية، والانتعاشات، والأشجار توفر حماية فورية من الهجوم على الموجات والتآكل، غير أنها يمكن أن تزيد من تآكل المحركات، وقد تفشل هيكليا في ظل التهطال الشديد إذا ما تم تثبيت أسسها، وتشتمل التصاميم الحديثة على سمات تصريف المياه لتخفيف الضغط الهيدروكائي واستخدام المواد الدائمة التي تقاوم التآكل والإزدهار.
الهندسة الصالحة والحلول القائمة على الطبيعة
كما أن إعادة بناء العوازل الطبيعية تقدم فوائد متعددة، إذ إن استعادة دن باستخدام العشب الأصلي وفخاخ الرمل المتناثرة بالريح، وبناء ارتفاع، وتوفير حاجز ضد موجات العواصف واستيعاب الأمطار، واستعادة المانغروف والأملاح على طول السواحل الاستوائية والمعتدلة تغذي الطاقة الأم، والفخاخ الرسوبية، وتحسن نوعية المياه.
تحسين إدارة المياه بالماءات والمياه العاصفة
:: تحسين نظم الصرف لمعالجة المزيد من هطول الأمطار المكثفة هو تكييف حرج، ويشمل ذلك زيادة الانحرافات، وتركيب أجهزة منع التدفق الخلفي، وإضافة أحواض الاحتفاظ، وفي المناطق الساحلية الحضرية، والأسطح الخضراء، والحدائق المطرية، والرصفات القابلة للرش، وتأخير تدفق الذروة، وتستخدم البلديات الآن ]
الإدارة المتكاملة للمناطق الساحلية والتخطيط لاستخدام الأراضي
وتتمثل أكثر الاستراتيجيات فعالية في الأجل الطويل في الحد من التنمية في المناطق الشديدة الخطورة، حيث أن أنظمة التزود، ومتطلبات الانتكاس، وعمليات التخفيف المتجددة تمنع بناء المناطق المعرضة للتحات، وبعد وقوع حوادث هطول الأمطار الغزيرة، ينبغي استخدام أموال استرداد الأراضي لنقلها بدلا من إعادة بنائها، كما أن خطط الإدارة الساحلية الشاملة التي تدمج بيانات التهطال مع توقعات ارتفاع مستوى سطح البحر، مثل تلك التي يتطلبها التوجيه الصادر عن الاتحاد الأوروبي بشأن الفيضانات، يجب أن تساعد على تحديد أولويات الاستثمارات.
نظم الإنذار المبكر والتأهب لحالات الطوارئ
وتتيح التطورات في التنبؤ بالطقس تحسين الإنذارات بالظواهر المتطرفة التي يمكن للمجتمعات الساحلية أن تستخدم خرائط المخاطر التي تنزلق الأراضي التي تستخدمها هذه المجموعة ] وعتبات سقوط الأمطار لإصدار أوامر الإجلاء للمناطق المعرضة لخطر انهيار المنحدر أو الفيضانات الوشيكة، وينبغي أن ينسق الرصد الفوري لمستويات المياه الجوفية وحركة المنحدرات باستخدام أجهزة الاستشعار مؤشرات مبكرة على فقدان وسائل النقل.
التوقعات المستقبلية والاحتياجات البحثية
ومع استمرار ارتفاع درجات الحرارة العالمية، يتوقع أن تزيد حدة التهطال، لا سيما في المناطق الوسطى والمناطق الساحلية الاستوائية، ويجب أن تركز البحوث العلمية على تحسين نماذج المناخ الإقليمية لتوفير توقعات أكثر دقة لتغيرات التهطال على النطاق المحلي، كما أن هناك حاجة إلى فهم أفضل للتفاعلات بين سقوط الأمطار، والنباتات، ونقل الرواسب في المناطق الساحلية.
وينبغي لصانعي السياسات أن يرتبوا أولويات التمويل لجمع البيانات ووضع النماذج لسد الفجوة بين سرعة تغير المناخ وسرعة التكيف، وستصبح المجتمعات الساحلية التي تستثمر الآن في الهياكل الأساسية الملائمة والحلول القائمة على الطبيعة في وضع أفضل لمواجهة التهديدات المتزايدة للتحات والاستقرار التي تشكلها أنماط التهطال المتغيرة.
خاتمة
إن أنماط التهطال المتغيرة ليست في المستقبل البعيدة - فهي حالياً تعيد تشكيل خطوط السواحل وتتحدى استقرار الهياكل الأساسية في جميع أنحاء العالم - من التعجيل بتآكل المنحدرات من خلال غطاء المياه الجوفية إلى نظم الصرف الصحي الغامرة ودفاعات الفيضانات، فإن الآثار قابلة للقياس وتزداد، وتتطلب الاستجابات الفعالة نهجاً هجيناً: فهندسة قوية عند الضرورة، واستخدام عوازل طبيعية على نطاق واسع، والتخطيط الأذكى لاستخدام الأراضي، وتحسين الإنذار المبكر.