تكوين التربة

 

BY & FILED UNDER SOIL, SOIL COMPOSITION, STRUCTURE

  تتشكل التربة من خلال عملية التجوية الصخرية. التجوية هي عملية انهيار الصخور وتفتتها إلى جسيمات أصغر عندما تكون في اتصال مع الماء (التي تتدفق من خلال الصخور)، والهواء أو الكائنات الحية. يمكن أن تحدث التجوية فيزيائياً، بيولوجياً أو كيميائيا.

التجوية الفيزيائية: هي عملية تفتت الصخور إلى جسيمات أصغر مع عدم وجود تغيير في بنيتها الجزيئية. يعتبر الهواء والماء أهم عوامل التجوية الفيزيائية. الذي تثيره الرياح على الصخور، أو هطول الامطار الغزيرة، وموجات البحر يمكن أن تسهل التفتيت التدريجي لجزيئات الصخور إلى الرواسب التي تصبح في نهاية المطاف تربة.

التجوية الكيميائية: في التجوية الكيميائية  تعمل التفاعلات الكيميائية داخل الصخور على خلق تغييرات في التركيب المعدني لهم. أمثلة من التفاعلات الكيميائية التي تؤدي إلى التجوية هي التحلل، الكربونات، والأكسدة والترطيب.

– التحلل: يحدث التحلل عندما تتسرب مياه الأمطار من خلال الصخور فيتفاعل أيون الهيدروجين (H +) في الماء مع أيونات معدنية في الصخور مما يؤدي إلى إذابة معادن الصخور.

– الكربونات: يتفاعل ثاني أكسيد الكربون الموجود في الجو والكائنات الحية و يذوب في الماء لتكوين حمض الكربونيك. هذه الخواص الحمضية للمياه في الصخور تؤدي إلى مزيد من التفاعل الكيميائي مع معادن الصخور.

– الأكسدة: في الأكسدة يتفاعل الأكسجين الموجود في الهواء مع الحديد الموجود في الصخور لتشكل أكاسيد الحديد. هذا التفاعل يعمل على تكون لون بني يشبه الصدأ على الصخور.

التجوية البيولوجية: في هذه العملية تسهل الكائنات البيولوجية عملية تفتيت الصخور. جذور الأشجار والطحالب تنمو أو تخترق الصخور وتعمل على خلق الفراغات المسامية التي تفتت الصخور تدريجيا عن بعضها البعض، كما أن الحيوانات تحفر الصخور مما يؤدي إلى تفكك الصخور. الكائنات الدقيقة مثل الحزاز (علاقة تكافلية بين الفطريات والطحالب) تقوم بإفراز مواد كيميائية تعمل على كسر معادن الصخور.

الجدول 1: ثمانية عناصر الأكثر وفرة موجودة في الصخور النارية، والرسوبية والمتحولة

screenshot-01

المصدر: Harpstead وآخرون. 2001

العوامل التي تؤثر في تكوين التربة

العوامل التي تؤثر في تكوين التربة هي: المناخ، التضاريس، والكائنات الحية، المواد الأصلية والوقت.

المناخ

يساهم المناخ إلى حد كبير في تكوين التربة. هطول الأمطار ونمط درجة الحرارة في موقع ما يؤثر على نوع التربة التي تشكلت في هذا المجال. توفر الأمطار المياه مما يسهل التجوية الكيميائية والفيزيائية. المناخات مختلفة في جميع أنحاء العالم تخلق تنوعا في طبيعة التربة والممتلكات. على سبيل المثال، التربة الأكثر عرضة للتعرية، والتجوية والرشح تقع في أماكن هطول الأمطار الغزيرة أو الثقيلة. التربة الحمضية هي أيضا أكثر انتشارا في مثل هذه الأماكن لأن المعادن مثل الكالسيوم والمغنيسيوم والبوتاسيوم غالبا ما يتم استبدال ب H + من مياه الأمطار. على العكس فإن أماكن هطول الأمطار المنخفضة أقل عرضة للتسرب. التربة في هذه المناطق تميل نحو القلوية العالية لأنه في غياب الرشح تتراكم كربونات الكالسيوم في طبقات التربة العلوية. ارتفاع درجات الحرارة تشجع التجوية بشكل سريع في النباتات والأنشطة الميكروبية تزدهر بينما تشجع المناخات الباردة التجوية الصخرية.

الطبوغرافيا

ويمكن تعريف تضاريس بأنها شكل من أشكال سطح الأرض. شدة الانحدار من الأرض يزيد من تعرضها للماء والتعرية الريحية. مما يؤدي إلى حركة الرواسب الصخرية وغسل أسفل معادن الصخور إلى الوديان.

View of the famous Alcantara river, Sicily, with its characteristic lavic formations

التربة في وديان هذه المناطق يميل لونها إلى الأكثر قتامة، وتكون غنية بالمواد العضوية وأكثر خصوبة لنمو النبات بينما تتآكل التربة على قمم التلال، بحيث بكون أقل خصوبة وغير مواتية لنمو النبات.

الكائنات الحية

الكائنات الحية تلعب دوراً رئيسياً في تكوين التربة. المنطقة ذات الغطاء النباتي المرتفع عادة ما تكون غنية بالدبال. الدبال يتراكم كما تتحلل الأوراق المتساقطة وأجزاء النبات الميتة بواسطة الكائنات الحية الدقيقة في التربة لتتكون المواد العضوية. الكائنات الحية الدقيقة تتغذى على السكريات والكربوهيدرات في المواد العضوية تاركا وراءه الدهون والشموع في التربة. وهذا ما يفسر الدبال.

المادة الأم

مادة التربة الأم هي الأساس للصخور. المادة الأم يمكن أن تكون الصخور الرسوبية والصخور البركانية أو الرواسب الجيولوجية التي تعلوها الجذر العميقة في الأساس. نوع التربة يعتمد على المادة الأم التي تم تشكيلها. التربة تتكون من صخور الجرانيت لتصبح رمال. الجرانيت يحتوي على معدن سيليكات الكوارتز الذي يقاوم العوامل الجوية. كما تظهر الكوارتز مقاومة عالية للعوامل الجوية فيتحلل الجرانيت إلى حبيبات الرمل. وبالمثل الصخور التي تحتوي على الفلسبار (سيليكات المعدنية مع مقاومة منخفضة مما يؤدي إلى التجوية وتفتيتها إلى جزيئات الطين).

الوقت

الوقت هو العامل الرئيسي الذي يحمل ويتصل مع جميع العوامل الأخرى لتشكيل التربة. سيحدث تكوين التربة بسرعة أكبر حيث الظروف المناخية، الطوبوغرافية أو البيولوجية المواتية للعوامل الجوية. يظهر مرة أيضا منذ متى وكانت العوامل الأخرى التربة تشكيل في اللعب. المناطق مع المادة الأم وعادة ما تكون أكثر خصوبة لأنها لم تخضع للكثير من العوامل الجوية، وبالتالي تكون كمية كبيرة من المحتويات المعدنية لاتزال موجودة. في نفس الأماكن مع المادة الأم القديمة التي تتعرض لكثير من عوامل التجوية سيكون أقل كمية من التركيب المعدني. هذه الأنواع من التربة تعتمد أكثر على المواد العضوية وعلى المواد الغذائية الخاصة بهم.

بيبليوغرافيا والمواقع الخاصة لمزيد من المطالعة

1. Miller RW, Gardiner DT (1998) Soils in Our Environment, 8th Edition. Prentice Hall, New Jersey.
2. Gerrard J (2000) Fundamentals of soils. Routledge, London
3. Harpstead M, Sauer TJ, Bennett WF (2001) Soil Science Simplified. 4th Edition. Iowa State Press, Iowa.
4. http://geology.com/rocks/granite.shtml
5. http://passel.unl.edu/pages/informationmodule.php?idinformationmodule=1130447023&topicorder=7&maxto=7&minto=1