البيئة (إعادة تأهيل-)

بحث متقدم

أ ب ت ث ج ح خ د ذ ر ز س ش ص ض ط ظ ع غ ف ق ك ل م ن هـ و ي

البيئة (إعادة تأهيل-)

بييه (اعاده تاهيل)

-

البيئة (إعادة تأهيل-)

محمد عبيدو

التوازن البيئي

نظريات الاضطراب البيئي وأنواعه

مفاهيم التأهيل البيئي

أمثلة عن تأهيل البيئات المضطربة

تُبَسط دراسة البيئة ecology بتجزئتها إلى منظومات بيئية ecosystems ويبحث عن توازناتها وإعادتها إليها عند اضطرابها وابتعادها عن هذه التوازنات. ويمكن الحديث عن المنظومة المكونة من عناصر متعددة والعلاقات بينها على أنها نظام يشمل كليهما العناصر والعلاقات.

يعرف النظام البيئي ecosystem بأنه مساحة من الطبيعة وما تحويه من كائنات حية ومواد غير حية في تفاعل بعضها مع بعض، وما تولده من تبادل في المواد بين المكوِّنات الحية وغير الحية. وبتعبير آخر هو تجمع لكائنـات حية تنتمي إلى أنواع مختلفة؛ تعيش سوية تحت ظروف بيئية معينة وتحصل فيها علاقات بيولوجية مثل التكافل والتطفل والتعايش والافتراس وغيرها، والنظام البيئي مفتوح لدورتي المادة والطاقة؛ حيث تدخل المواد من نظام لآخر بفعل دورة الماء التي هي وسيلة لحمل الدورات الأخرى، ويُعتمد على الشمس بوصفها مصدراً أساسياً للطاقة التي تُفقد بالانتقال من مستوىً إلى آخر لتتلاشى في الفضاء على شكل حرارة. ويُشكِّل اجتماع النظم البيئية البرية والبحرية منها على سطح الأرض المحيط الحيوي biosphere.

توفر النظم البيئية مجموعة واسعة من الفوائد الاقتصادية والاجتماعية والبيئية، تعرف بخدمات النظام البيئي، وتشمل أربع فئات أساسية:

1- الدعم support.

2- التزويد provisioning كالأدوية والأغذية والوقود ومجموعة واسعة من المنتجات بما في ذلك مواد البناء والمنتجات الورقية.

3- التنظيم regulation، مثل تنظيم جريان المياه وتدفقها في الأنهار والجداول، ومنع انجراف التربة، وترشيح المياه وتنقيتها، وتنظيم درجة الحرارة والرطوبة والطقس وتخليص الجو من غاز ثنائي أكسيد الكربون (CO2) واغنائه بالأكسجين.

4- الثقافة.

التوازن البيئي:

يوصف النظام البيئي المتوازن بأنه النظام الذي يتميز بقدرة بيئته المادية وموارده الحيوية وشبكته الغذائية على دعم مجتمعات الأحياء، وتحمل التغيير الكارثي و/أو القدرة على التعافي منه، وضبط التوازن الوظيفي بين المُتاح من موارده واحتياجات أنواعه منها، وتنوع تعاقب مراحله وتركيب مجتمعاته بما يوفر موائل لكثير من الأنواع وكل العمليات الأساسية فيه. ويُعبر عن النظام البيئي السليم بمفهوم النظام المتكامل، ويقصد به سلامة مكوناته وبنائه ووظائفه وديناميكية أنواعه. وهو تعبير يتضمن قدرته على المحافظة على إنتاجية الأرض في حالة النظام البيئي البري بما فيها قدرته على تثبيت الكربون، والمحافظة على المياه، والاحتفاظ بالعناصر الغذائية.

تعد دورتا المادة والطاقة أساس توازن النظام البيئي؛ فالسلاسل الغذائية أساسية تضمن استمرارية الحياة، ووجودها مرتبط بالتفاعلات المتوازنة بين الأحياء وبينها وبين العوامل البيئية؛ ويرتبط عمل النظام البيئي بتنوع الأنواع وعلاقاتها المختلفة، كما ترتبط سلامته بدرجة تعقيده (تنوع أنواعه) ويجعل تبسيطه عرضة للزوال. وللنظام البيئي آلية تحكّم تعمل على عدة مستويات بدءاً من الخلايا حتى المجتمع الحيوي؛ لكن العمل الحقيقي لآلية التحكم يتم على مستوى الأنواع ضمن مجال تحمل أحيائها، ويؤدي تجاوز حدود هذا التحمل إلى تخرب النظام كاملاً، وتعرف هذه الحدود بالعتبات البيئية ecological thresholds، وبنقاط الانقلاب tipping points التي يخربُ النظام بتجاوزها. ويمكن وصف هذه العتبات بالقيم الحرجة التي إن حدث عندها تغيير طفيف نسبياً في الظروف الخارجية أدى إلى تغييرات أو تحولات مفاجئة في حالة النظام البيئي؛ وفي حال تجاوز هذه العتبات ربما لا يكون النظام قادراً على العودة إلى حالته. ويمثل التصحر سلسلة أحداث تدهور يتم خلالها تجاوز عتبات النظام البيئي بحيث لا يمكنه أن يستعيد نفسه بعدها من دون موارد خارجية.

يتصف النظام البيئي بالمرونة، وهي القدرة على استيعاب المؤثرات الخارجية؛ إلا أن هذه المرونة قد تُفقد عندما يدفع اختلالٌ ما اعتاد النظام على استيعابه النظامَ إلى حالة أقل من المرغوب فيها ولا يمكن أن يتعافى منها بسهولة، وغالباً ما يكون فقدان مرونة النظام البيئي مصحوباً بانهيار في المرونة الاجتماعية والقدرة على التكيُّف، عندما يجبر الناس المعرضون للخطر على الاعتماد على موارد محدودة مع استراتيجيات غير متكاملة لمواجهة الصِعاب. ومن هنا تكمن الحكمة في التدخل لمعالجة تدهور الأنظمة البيئية قبل أن يتجاوز نظام ما العتبات الفيزيائية الأحيائية أو الاجتماعية والاقتصادية الأساسية.

نظريات الاضطراب البيئي وأنواعه

الاضطراب disturbance هو تغير طارئ في الخصائص الطبيعية لعنصر أو أكثر من عناصر البيئة يؤثر سلباً في كفاءة عمل النظام البيئي، ويقال عن نظام بيئي إنه مضطرب إذا تعرضت عناصر بيئته لأضرار ملحوظة. والاضطراب حدث مفاجئ يقضي على الأنواع الحيوانية والنباتية، أو يزيلها من مكانها في النظام البيئي ويفتحه أمام غزو أنواع أخرى، أو يحرر موارده المثبتة؛ بحيث يمكن أن تُستغل من قبل أحياء أخرى. يؤدي الاضطراب إلى إضعاف قدرة النظم البيئية على توفير المنتجات والخدمات، أو ربما فقدها لإمكان تقديمها في حالات الاضطراب الشديد. وترتبط قدرة النظام البيئي على تحمل الاضطراب بعوامل عديدة مثل عمر النظام وعدد أنواعه وتركيبه ووظيفته وسلامته، إضافة إلى قدرة أنواعه على التكيف. وهناك العديد من العوامل التي يمكن أن تسبب اضطراب النظام البيئي مثل غزو الأنواع الغريبة أو انقراض بعض أنواعه أو التطرف في عناصر المناخ من رياح أو ثلوج أو برق أو حرائق أو فيضانات أو جفاف وغيرها.

تختلف الاضطرابات في أنواعها واتساعها وشدتها وتكرار حدوثها. ويمكن أن يكون الاضطراب بسيطاً أو شديداً، كما يمكن أن يكون ناجماً عن عوامل أحيائية أو لا أحيائية كالحرائق والاحتطاب الجائر وأعمال المقالع والمناجم وانهيارات الصخور والتربة وتجفيف المستنقعات وردم الشواطئ وتجريفها. يُزيد الاضطراب المتوسط الشدة التنوع الحيوي (البيولوجي) في النظام المضطرب لكونه يتيح المجال للنباتات ذات استراتيجيتي تكاثر النباتات الحولية وتكاثر النباتات المعمرة أن تتعايشا في الموقع؛ ما يزيد عدد الأنواع، في حين يكون للاضطراب الشديد أثر سلبي في التنوع الحيوي لتأثيره في الأنواع كافة، ماعدا المتحملة للاضطراب فتزدهر مجموعة نباتات قوية منافسة للأنواع الأخرى معظمها ذو استراتيجية احتلال الموقع بحكم الاستبعاد بالمنافسة. وعلى سبيل المثال تتسبب العواصف الهوجاء بأضرار للمجموعات الحراجية تراوح بين تمزيق للأوراق وإسقاطها وتكسير للأغصان أو اقتلاع للأشجار، ويعتمد ذلك على شدة العواصف ونوع الأشجار وطبيعة الغابة وعمق تربتها، فضلاً عن رطوبتها. وتكثر بعد هذه الأحداث الإصابة بالأمراض والحشرات، ويتحتم بذلك القيام بعمليات التأهيل. وتُصنَّف أضرار النظام البيئي الحراجي في هذه الحالة إلى شديدة في حال انقصاف الأغصان واقتلاع قرابة 50% من أشجار المجموعة الحراجية، وتكون متوسطة حيث يلحق الضرر بنحو 20-50% من الأشجار، وخفيفة إن كانت نسبة الأشجار المتضررة تقل عن 20%.

في تقدير للأضرار التي تلحق بالنظم البيئية وتسبب تدهورها أشارت النتائج الأولية لتقدير حالة النظم البيئية في الولايات المتحدة الأمريكية عام 2008 إلى فقدان كبير في التنوع الحيوي على مستوى النظم. وعُدت النظم البيئية مهددة بالانقراض إن كان الفقد في تنوعها البيولوجي أكثر من 98%، وسجل في هذه الفئة 30 نظاماً بيئياً، في حين عُدَّت مهددة بالانقراض إذا كان الفقد في تنوعها البيولوجي يراوح بين 85 و98%، وسُجِّل في هذه الفئة 58 نظاماً، وتعد النظم مهددة إذا راوحت نسب انخفاض تنوعها بين 70 و84% حيث سجل 38 نظاماً؛ وتركز الفقد الأكبر لجميع أنواع النظم البيئية في الجنوب والشمال الشرقي والغرب الأوسط من الولايات المتحدة وفي ولاية كاليفورنيا نظراً للضغوط البيئية الشديدة التي تعانيها هذه المناطق.

مفاهيم التأهيل البيئي

تُعرَّف عملية تأهيل النظم البيئية ecosystem restoration بأنها إصلاح لموائل النظم البيئية ووظائفها من خلال إصلاح التربة والمياه؛ التي تعتمد عليهما النباتات والحيوانات. والتأهيل البيئي خطوة تصحيحية تنطوي على إزالة أو تعديل جذري لمسببات التدهور البيئي، وبالتالي إعادة توطين العمليات الطبيعية مثل: الحرائق الطبيعية والفيضانات، أو العلاقة بين المفترِس والفريسة من أجل إدامة النظم البيئية وتجديدها على مر الزمن، وزيادة مقدرتها على تقديم المنتجات والخدمات.

تُستعمل في عمليات تأهيل النظم البيئية وتجديد المضطربة منها عدة تقانات تندرج عادة تحت ثلاثة مصطلحات؛ هي:

1- الترميم restoration، ويعني نسخ النظام البيئي السابق، ويتضمن المفهوم مجمل العمليات التي من شأنها إعادة إحياء مكونات النظام البيئي السابق؛ أي الأنواع النباتية والحيوانية التي كانت موجودة أصلاً في الموقع؛ بما يضمن استعادة تركيب النظام وإنتاجيته، وكذلك مساعدة النظام البيئي المضطرب على استعادة مكوناته المفقودة.

2- إعادة التأهيل rehabilitation، ويعني استعادة بعض من مكونات النظام البيئي المضطرب وإنتاجيته وتركيبه الأصلي، على اعتبار أن إمكانات الموقع وظروفه تصبح غير ملائمة لبعض الأنواع الأصلية.

3- الاستصلاح reclamation، ويعني الحالات التي يمكن معها استعادة إنتاجية النظام وبعض خدماته، أو بعض مكوناته من دون كامل أنواعه أو تنوعه الحيوي، مع جواز استخدام أنواع مدخلة.

ويبين الشكل (1) العلاقة بين هذه التقانات ووظائف النظام البيئي وتركيبه.

الشكل (1) العلاقة بين تقانات التأهيل.

يستعمل مفهوم النظام البيئي المرجعي reference ecosystem نموذجاً لتخطيط مشاريع تأهيل النظم البيئية المضطربة، وهو النقطة المرجعية لتقييم نجاح عمليات التأهيل البيئي أو إخفاقها، ويُعتَمَد على النظم البيئية السابقة مرجعاً benchmark في تحديد مدى انحراف النظام المضطرب عن الطبيعي من حيث حجم التغير ومعدله في التكوين والبنية والوظيفة التي حدثت فيه مقارنة بالنظم البيئية الطبيعية المتوازنة. في هذا الإطار تُعد المحميات الطبيعية نقاطاً مرجعية يُستند إليها في تقييم درجات اضطراب النظم البيئية ومدى نجاح عمليات تأهيلها.

وفي مجالات تأهيل النظم البيئية المضطربة يجب الاهتمام بما يأتي:

أ- إن مستقبل أي نظام بيئي مضطرب يُراد تأهيله يعتمد على حالته الراهنة، كما أن وتيرة استعادة وظيفة النظام وبنيته تعتمد على حدة الضغوط البيئية القائمة.

ب- تسرّع كثرة عدد الأنواع النباتية المستعملة في عملية التأهيل من وتيرة التعاقب النباتي؛ إلا أنه من غير المحتمل نجاح عمليات خلط الأنواع كافة؛ هذا ويعتمد معدل دخول أنواع جديدة إلى الموقع على بعده من المواقع السليمة، وعلى قدرة الأنواع البرية على نثر بذور هذه الأنواع.

ت- لا بد من محاكاة عملية التعاقب الطبيعي بزراعة أنواع أوْجِيَّة مع الأنواع الرائدة، إضافة إلى الأنواع التي توجد عادة في مراحل التعاقب المختلفة، ويجب مراعاة التسلسل في استعادة الأنواع إلى الموقع، وخاصة تلك ذات علاقات المنفعة المتبادلة؛ إلا أنه ليس من الضروري وجود المكونات كافة.

ث- يجب إعادة الحيوانات البرية إلى الموقع ولا سيما تلك التي تقوم بنثر البذور والأعضاء التكاثرية الأخرى، وفي هذا الإطار تؤثر مدى جاذبية الموقع للأحياء ناثرة البذور في معدل جلب بذور أنواع جديدة منها إلى الموقع.

أمثلة عن تأهيل البيئات المضطربة:

تمثل نشاطات الاستخراج من مقالع وأعمال المناجم خطراً كبيراً على النظم البيئية البرية نتيجة عمليات استخراج الصخور والأحجار أو المعادن منها، وتعد أسوأ عمليات تخريب للنظم البيئية البرية، وتسيء بمظهرها إلى المناظر الطبيعية، فضلاً عن الآثار الأخرى المتمثلة بتجزئة النظم البيئية وفقدان تنوعها الحيوي وانجراف تربها وخسارة مياهها. كما تمثل ظاهرة ابيضاض الشعاب المرجانية مثالاً آخر على اضطراب نظم البيئة البحرية التي لا يمكن استعادتها إلا بتدخل خارجي.

تُعد محمية أتنبورو Attenborough الطبيعية في بريطانيا والتي كانت في السابق مكاناً لاستخراج الرمال والحصى مثالاً جيداً عن تأهيل البيئات المضطربة؛ حيث تركزت فكرة تأهيل المواقع المخرَّبة على إنشاء بحيرات، وصارت الآن جزءاً من خطة العمل الوطنية للمحافظة على التنوع الحيوي في مقاطعة نوتنغهامشير Nottinghamshire. وتشكل مناطق المحاجر هذه اليوم بحيرة ضخمة من المياه الحرة تحوي مجموعة كبيرة من الطيور والزواحف والثدييات، وعُدَّت المحمية موقعاً ذا أهمية علمية خاصة، وقد تم منح المحمية جائزة مرموقة من قبل رابطة منتجات المحاجر بسبب نجاح أعمال التأهيل فيها، كما عُدت مركزاً شعبياً للزوار يضم أنواعاً مختلفة من النشاطات على مدار العام.

وفي اليابان تمت حماية موائل النباتات النادرة وتوسيعها من خلال التكنولوجيا الحيوية؛ حيث تم تأهيل محجر في مينوا Minowa من مقاطعة شيشيبو Chichibu، ويتم فيه حالياً حماية أنواع نادرة من النباتات المحلية ورعايتها، حيث تم إنشاء حديقة نباتية للحفاظ على الأنواع النباتية النادرة، ويستمر العمل على إعادة توطين البذور وغرس مواقع الاستخراج السابقة عن طريق نثر بذور الأنواع وغرس الشتلات، وتم إكثار النباتات النادرة بوساطة التقانات الحيوية مثل زراعة الأنسجة.

وفي بلدة شامبيون Chambeon جنوبي فرنسا أُعيد تأهيل موقع لاستخراج الرمل والحصى يمتد على مساحة 150 هكتاراً ليصبح من محميَّات المناطق الرطبة في قلب موقع ناتورا Natura 2000، وهي منطقة تجريبية فريدة للبحوث في مجال الهندسة البيئية والهدروليكية والهدروجيولوجية وعلم الاجتماع، فيها 240 نوعاً من النباتات الوعائية، و55 نوعاً من الطيور، و300 نوع من القشريات، وتسعة أنواع من الزواحف، وسبعة أنواع من البرمائيات، و24 نوعاً من الأسماك، و36 نوعاً من الثدييات. ويستقطب هذا المَعْلَم المُعاد تأهيله قرابة 20000 زائر سنوياً. وفي الشكل (2) مثال عن مراحل عمليات تأهيل النظام البيئي الذي تعرض لاضطراب بفعل عمليات استخراج الفحم الحجري.