يمكن أن تكون تأثيرات الحرائق على التربة ذات طبيعة مزدوجة، حيث تحمل في طياتها نتائج إيجابية وسلبية بناءً على عدة عوامل مثل شدة الحريق ونوع التربة. بشكل عام، تعتبر الحرائق ذات الشدة المنخفضة مفيدة.
تأثير الحرائق على التربة
تحدث تأثيرات الحرائق على التربة العديد من النتائج التي يمكن تصنيفها كإيجابية وسلبية. وعلى الرغم من ذلك، فإن التربة قادرة على التجدد مع مرور الوقت، إلا أن العملية قد تتطلب فترات زمنية أطول بعد حرائق عالية الكثافة. نستعرض فيما يلي الجوانب الإيجابية والسلبية لهذه التأثيرات:
- يمكن أن تؤدي الحرارة المنبعثة من الحريق إلى تغييرات كيميائية في التربة قد تؤثر على خصوبتها.
- تساهم الحرائق في رفع مستويات الأس الهيدروجيني وتقليل المواد العضوية في التربة.
- هذا الظاهرة قد تعيق نمو الغطاء النباتي، وتقليل احتباس الماء، مما يزيد من صعوبة بقاء الكائنات الحية في التربة.
- تؤدي الحرارة الناتجة عن الحريق إلى تصغير جزيئات التربة وزيادة إحكامها، مما يقلل من نفاذيتها وقدرتها على امتصاص الماء.
- نتيجة لذلك، تواجه النباتات صعوبة أكبر في الحصول على العناصر الغذائية من التربة، مما يزيد من تعرضها للجفاف والضغوط البيئية الأخرى.
- كما تطلق الحرائق سامَّات مثل أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وأكسيد النيتروز في الغلاف الجوي، مما قد يزيد من التأثيرات السلبية على صحة التربة.
- يمكن لهذه السامَّات أن تُمتص في التربة، مما يؤدي إلى إلحاق الضرر بالغطاء النباتي وتقليل الخصوبة، ويجعل من العسير على الكائنات الحية البقاء في المناطق المتضررة.
- تشير الحرائق الشديدة إلى تغييرات في كثافة التربة وتقليل مساميتها، مما قد يؤثر بشكل دائم على نسيج التربة.
- مع تراجع معدل تسرب المياه وقدرة التخزين، تعجل التربة المتضررة من عملية الجريان والتآكل، مما يؤدي إلى زيادة الترسيب، وهو ما قد ينعكس سلباً على إمدادات المياه.
- في المقابل، قد تزداد خصوبة التربة بعد حرائق ذات شدة منخفضة، ما يسهم في زيادة الإنتاجية، إذ تعمل الحرائق على استعادة مغذيات التربة من خلال إطلاق عناصر مثل النيتروجين والكبريت والفوسفور والكربون.
أهم خصائص التربة
تتواجد في أنواع التربة المختلفة خصائص مميزة. ومن أبرز هذه الخصائص ما يلي:
- تتواجد المادة العضوية في تربة الغابات الجبلية الغربية بشكل مكثف على سطح التربة أو بالقرب منه، وتتألف من ستة مكونات واضحة.
- تشمل هذه المكونات طبقة القمامة المكونة من فضلات نباتية تعرف بسهولة، وطبقة داف التي تتكون من نفايات نباتية متحللة جزئياً.
- كما تتضمن طبقة الدبال التي تتكون من مواد عضوية متحللة ومجزأة، والتي قد تختلط أحياناً بالتربة المعدنية.
- تعمل المادة العضوية كخزان أساسي للعديد من العناصر الغذائية، حيث تُشكل مصدراً أساسياً للفوسفور المتاح.
- تعتبر أيضاً مادة تجميع قوية، مما يسهم في تحسين إنشاء وصيانة التربة المجمعة بشكل جيد.
- يساهم تراكم المادة العضوية في تحسين بنية التربة، مما يؤدي إلى إنشاء مساحات مسامية أكبر وتحسين تهوية التربة.
- يُعتبر النيتروجين من العناصر الغذائية المهمة للغاية، حيث من المرجح أن يُحد من نمو الأشجار في الغابات والأنظمة البيئية البرية الأخرى.
- يمكن أن تتسبب الخسائر الكبيرة في النيتروجين خلال الحريق في تأثير سلبي على إنتاجية الموقع على المدى الطويل في العديد من النظم الإيكولوجية للأراضي البرية، خاصةً في حال عدم توفير آليات لتجديد النيتروجين أثناء إدارة ما بعد الحريق.
التغييرات في خصائص التربة نتيجة للتسخين
يحدد التوزيع المكاني لخصائص التربة في ملف تعريفها إلى حد كبير مدى التغيير الذي يحدث في خاصية معينة من التربة خلال الحريق. نستعرض فيما يلي أهم التغييرات التي يمكن أن تحدث في خصائص التربة:
- تكون خصائص التربة السطحية أو القريبة من السطح أكثر عرضة للتغيير بسبب الحريق، حيث تتعرض بشكل مباشر لحرارة السطح.
- نتيجة لذلك، تتأثر المواد العضوية وخصائص التربة ذات الصلة بالطاقة الحرارية بشكل أكبر مقارنةً بخصائص أخرى مثل محتوى الطين، والذي غالباً ما يتركز في الطبقات تحت السطحية حيث تكون مُعزولة عن حرارة السطح.
- تعتبر حساسية خاصية معينة من التربة للتسخين مهمة أيضاً، إذ ترتبط التغييرات في الخصائص الكيميائية للتربة ارتباطًا مباشرًا بالتغييرات في المواد العضوية المذكورة سابقاً.
- على الرغم من ذلك، تعتمد بعض الخصائص الفيزيائية للتربة أيضاً على المواد العضوية، بينما لا يعتمد البعض الآخر (مثل محتوى الطين).
- تكون الكائنات الدقيقة في التربة أكثر حساسية لارتفاع درجة الحرارة، حيث تمتلك مستويات منخفضة من المقاومة لدرجات الحرارة القاتلة.
- يؤثر تسخين التربة المعدنية الأساسية بشكل مباشر على العناصر الغذائية الموجودة فيها.
- ومع ذلك، تظهر استجابات العناصر الغذائية المختلفة للتسخين إمكانية حدوث تغير طفيف على عمق يزيد عن 4 إلى 5 سم تحت سطح التربة، ما لم يحدث حريق قوي وطويل الأمد.
- من الأهم، أن توفر المغذيات يمكن أن يزداد في التربة نتيجة نقلها لأسفل أثناء الحريق.
- يحدث ذلك بسبب التدرجات الحادة في درجات الحرارة التي تنشأ في الطبقات العليا من التربة أثناء احتراق القمامة والدبال على السطح.
- أثناء الاحتراق، قد تتجاوز درجة حرارة التربة السطحية 1000 درجة مئوية، مما ينجم عنه درجات حرارة تصل إلى 200 درجة مئوية أو أقل على عمق 5 سم من سطح التربة بسبب التوصيل السيئ للحرارة.
