الانهيارات الأرضية في بالو مرتبطة بري الأرز

إيهاب محمد زايد – مصر

 في 28 سبتمبر 2018 ، ضرب زلزال قوي وضحل سطح الأرض وقاع البحر بالقرب من جزيرة سولاويزي الإندونيسية وأرسل تسونامي مدمر إلى مدينة بالو. في حين أن خطأ الانزلاق القريب كان خطر تسونامي معروف ، فاجأ الزلزال الذي بلغت قوته 7.5 درجة العلماء لأنه تسبب في انهيارات أرضية كبيرة ومميتة في منطقة ذات مناظر طبيعية منحدرة بلطف.

 بعد عام واحد ، كشف فريق من العلماء من ستة بلدان عن لغز الانهيارات الأرضية واكتشفوا خطر زلزال جديد في هذه العملية. بعد فحص أنواع مختلفة من الرادار وبيانات الأقمار الصناعية المرئية ، وجد الفريق أن الطين والتربة تتدفق بسهولة بالقرب من حقول الأرز المروية.

 إن ممارسة إبقاء الأراضي الزراعية مبللة بزراعة الأرز تجذب ببطء منسوب المياه – الطبقة الموجودة تحت الأرض حيث تصبح التربة مشبعة – أقرب إلى سطح الأرض. وهذا يجعل التربة أكثر رطوبة وأكثر عرضة للإسالة – وهي العملية التي تتصرف من خلالها التربة الرملية كسائل استجابةً لاهتزاز الأرض القوي. نظرًا لأن الاهتزاز يفوق الاحتكاك الذي عادةً ما يربط الجزيئات معًا ، تفقد التربة سلامتها الهيكلية وتبدأ في التدفق مثل السائل. يمكن أن يعمل كسطح مشحم ، مما يسمح للأرض الصلبة نسبيًا بالانزلاق بحرية إلى أسفل تحت تأثير قوة الجاذبية.

 يحدث تسييل التربة عادةً في المناظر الطبيعية المسطحة ذات الأرض الرملية أو الطينية ، مثل السهول الساحلية حيث يكون منسوب المياه قريبًا من السطح. في حين أن بالو تربة رملية ، يبدو أن الوادي المنحدر بلطف حول المدينة لا يشكل خطرًا كبيرًا لأن مناسيب المياه المرتفعة نادرة على سفوح التلال. ولكن عندما بدأ الباحثون في فحص الأضرار بعد زلزال بالو ، لاحظوا أن جميع الانهيارات الأرضية نشأت على طول خط مميز وبالقرب من قناة مائية. قال سانغ هو يون ، باحث الكوارث الطبيعية في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا: “بدأنا دراسة سبب تحديد القناة بوضوح للحد الفاصل بين انزلاق الأرض وعدم الانزلاق”.

 الصورة أعلاه عبارة عن خريطة وكيل للضرر أنشأها يون وزملاؤه. قاموا بفحص بيانات رادار الأقمار الصناعية التي تم جمعها قبل وبعد الزلزال ، ورسم خرائط التغيرات في سطح الأرض والهياكل المبنية. تم تراكب بيانات يون على خريطة ارتفاع رقمية لإظهار منحدر المنظر الطبيعي.

 تم إعداد الخرائط أعلاه من البيانات التي قدمها كايل برادلي من جامعة نانيانغ التكنولوجية. قام برادلي وزملاؤه ، بدافع خرائط الضرر ، بجمع خرائط الغطاء الأرضي بالإضافة إلى صور الأقمار الصناعية المرئية التي التقطتها شركة الأقمار الصناعية التجارية Planet قبل وبعد الزلزال مباشرة من أجل تحديد مكان ولماذا تشوه الأرض وانزلاقها. استخدموا برنامجًا لحساب إزاحة الأرض الأفقية ، خاصة في المناطق المحيطة بالقناة.

 تم بناء قناة Gumbasa Aqueduct في أوائل القرن العشرين على الجانب الشرقي من Palu للحد من مخاطر المجاعة من خلال توفير إمدادات مياه ثابتة للمزارعين المحليين. يتم ري الأراضي المنحدرة من القناة فقط. يمارس المزارعون أسفل القناة زراعة الأرز الرطب ، حيث تغمر الحقول في مرحلة ما من دورة النمو. بعيدًا عن المنحدرات ، بالقرب من بالو ، يزرع المزارعون محاصيل شجرية مثل أشجار جوز الهند ، والتي تتطلب ريًا أقل ولا ترفع منسوب المياه الجوفية بنفس القدر.

 على الرغم من المنحدرات التي لا تزيد عن 1.5 إلى 2 درجة ، تسبب الزلزال في انزلاق الأرض لمسافة تصل إلى كيلومتر واحد. كان السبب هو الإسالة على نطاق واسع في حقول الأرز المروية أسفل القناة. (لم يتم تحديد التميع من أعلى منحدر للقناة ، حيث كان منسوب المياه أقرب إلى مستواه الطبيعي.) نظرًا لأن القناة لم يكن بها بطانة مانعة للتسرب ، فمن المحتمل أن يكون التسرب قد لعب أيضًا دورًا. تم إبطاء الشرائح أو إيقافها بواسطة مزارع نخيل جوز الهند.

 قال برادلي ، المؤلف الرئيسي للصحيفة: “لو لم يكن هناك ري مكثف ، لما حدثت الانهيارات الأرضية وما نتج عنها من أضرار وخسائر في الأرواح”. “كان هذا خطرًا من صنع الإنسان ، ويمكن أن يكون له حل بشري. لا يمكننا التقليل بشكل مباشر من مخاطر اهتزاز الأرض في بالو ، ولكن يمكن تحديث الممارسات الزراعية لتقليل تعرض الإنسان لهذا الخطر “. على سبيل المثال ، يمكن للمزارعين زراعة المزيد من الأشجار بالقرب من حقول الأرز من أجل تثبيت التربة بشكل أفضل وخفض منسوب المياه الجوفية.

 النتائج التي توصل إليها بالو جعلت برادلي وزملاؤه يفكرون فيما إذا كانت الممارسات الزراعية قد لعبت دورًا في الانهيارات الأرضية الأخرى أو يمكن أن تخلق مخاطر زلزالية جديدة في أماكن أخرى. إندونيسيا ليست المكان الوحيد في العالم الذي يزرع فيه الناس محاصيل مروية بكثافة على المنحدرات الرملية الرطبة. وأضاف برادلي: “هناك عدد قليل من الحالات التاريخية حيث يبدو أن التميع الناجم عن الزلازل كان مرتبطًا ارتباطًا وثيقًا بالري ، والحالات التي كانت فيها حالات فشل المنحدرات والانهيارات الأرضية مرتبطة بطريقة ما بالري”. من المحتمل أن تكون هذه مشكلة حيث تكون ممارسات الري غير فعالة وتوجد المياه الجوفية الزائدة. ومع ذلك ، فإن أي موقع نشط تكتونيًا به تربة رملية ومنحدر سطحي ومنسوب مائي مرتفع يمثل مصدر قلق “.

 صور مرصد الأرض التابع لناسا بواسطة Joshua Stevens ، باستخدام البيانات المقدمة من Bradley، K. et al. (2019) والبيانات الطبوغرافية من مهمة طوبوغرافيا الرادار المكوك (SRTM). قصة مايكل كارلويتش ، مع تقرير إسبريت سميث وكارول راسموسن ، مختبر الدفع النفاث التابع لناسا ، وشيرين فيديريكو ، جامعة نانيانغ التكنولوجية.

 المراجع والموارد

 برادلي ، ك ، وآخرون. (2019) الانهيارات الأرضية في وادي بالو عام 2018 التي تسبب فيها الزلزال بفضل زراعة الأرز الرطب. علوم الأرض الطبيعية.

 مرصد ناسا الأرضي (2018 ، 3 أكتوبر) الدمار في بالو بعد الزلزال ، تسونامي.

 مختبر الدفع النفاث التابع لناسا (2019 ، 18 أكتوبر) تكشف خرائط ناسا عن عامل خطر جديد للانهيارات الأرضية. تم الوصول إليه في 30 أكتوبر 2019.

 هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (2018) زلزال بقوة 7.5 درجة بالقرب من بالو ، إندونيسيا. تم الوصول إليه في 30 أكتوبر 2019.

 Watkinson، IM، and Hall، R. (2019) تأثير الري الجماعي على الانهيارات الأرضية التي أحدثها زلزال بالو عام 2018. علوم الأرض الطبيعية.