قبل البدء بالحديث عن أنظمة وموارد الأرض، لابد لنا من ذكر أهم مكونات القشرة الأرضية وهي الصفائح التكتونية.
ما هي الصفائح التكتونية؟
تتكون الكرة الأرضية من أربعة طبقات رئيسية وهي النواة الداخلية، النواة الخارجية، الوشاح والقشرة.
القشرة الأرضية هي الجزء الذي يُمكننا رؤيته، ويُطلق عليه اسم الصفائح التكتونية، وأسفلها تمامًا تقع المواد المنصهرة، والتي تكوّن طبقة تُعرف باسم الوشاح.
تتحرك الصفائح العلوية للأرض باستمرار، وهذا التحرك هو الذي يؤدي إلى تكون الجزر أو غرقها، وهو أيضًا الذي يقود إلى الحدود الطبيعية كالأنهار والبحار.
كما يمكن أن تتحرك الصفائح تجاه بعضها، وقد يقود هذا إلى تكون الأودية، وفيها تقع صفيحة أسفل الأخرى.
يصل عدد الصفائح التكتونية على كوكب الٱرض إلى تسع صفائح وهي:
- صفيحة المحيط الهادئ: وهي أكبر صفيحة تكتونية على الأرض.
- صفيحة أمريكا الشمالية.
- صفيحة أمريكا الجنوبية.
- صفيحة أوراسيا: وهي صفيحة ناتجة عن اتحاد قارتي أوروبا وآسيا معًا.
- صفيحة أفريقيا.
- صفيحة أنتارتيكا.
- الصفيحة الهندية.
- الصفيحة الأسترالية.
- الصفيحة الهندية الأسترالية.
في الحقيقة، تتضمن الكرة الأرضية عددًا أكثر من هذه الصفائح، ولكنها صغيرة للغاية وتتحرك لمسافات ضئيلة.
ومع ذلك، تُعد هذه الصفائح سببًا لحدوث العديد من الزلازل والبراكين نتيجة حركتها البسيطة للغاية.
تتحرك الصفائح التكتونية نتيجة التيارات الناتجة عن السوائل المنصهرة في طبقة الوشاح، فعندما تنصهر المعادن المختلفة تقل كثافتها وترتفع إلى أعلى، وعندما تبرد تزداد كثافتها وتغرق في الصهارة السائلة.
ونتيجة لحركة المعادن هذه تنشأ التيارات التي تتسبب في تحرك الصفائح التكتونية.
الصفائح التكتونية والبراكين
يُطلق على الظاهرة عندما تتحرك صفيحة تكتونية إلى أسفل صفيحة أخرى اسم الإندساس، وغالبًا ما تحدث عندما تتحرك صفيحة المحيط الهادي أسفل الصفائح القارية المجاورة لها.
في ظاهرة الاندساس، يغرق جزء من صفيحة المحيط في الوشاح، وينتج عن ذلك ذوبان بعض الصخور.
إذا ذابت كمية ضخمة من الصخور يُمكن أن تصل الصهارة إلى سطح الأرض، ويثور البركان إلى الخارج.
ينتج عن الصهارة البركانية قشرة جديدة تُغلق الشقوق، ومن الجدير بالذكر أن التلال الموجودة في عمق المحيط هي في الحقيقة عبارة عن سلاسل طويلة من البراكين تحت الماء.
الصفائح التكتونية والزلازل
تتحرك الصفائح التكتونية باستمرار، ولكنها قد تحتك بصفائح أخرى أو تصطدم بها، وهذا يُولد ضغطًا كبيرًا على الصفائح التكتونية.
في النهاية، يزداد هذا الضغط لدرجة حدوث اهتزاز قوي، وهذا الاهتزاز هو الزلزال.
تربة الأرض
لا تعتبر جميع تربة الأرض ضمن نوع واحد، وهذا يعني أن على الكرة الأرضية العديد من أنواع التربة.
على سبيل المثال تختلف التربة التي تقع على شاطئ ما عن التربة الموجودة في الغابة.
يُعبر عن هذا الاختلاف باسم بُنية التربة، حيث تتشكل التربة في الغالب من تكسر أنواع مختلفة من الصخور.
يُمكن أن تتكسر الصخور أو أجزاء منها نتيجة العديد من العوامل أهمها المياه، الرياح وحالة الطقس.
عندما تتكسر الصخور لأجزاء صغيرة للغاية وتجتمع هذه الأجزاء معًا ينتج عن ذلك بنية أو قوام التربة المختلف.
يتضمن قوام أو بنية التربة ثلاثة أنواع رئيسية وهي:
- الرمال: والتي تمتلك أثقل أنواع الجزيئات وأكبرها، ويتراوح قطرها ما بين 0.5 و2 ملم.
- الطمي: وهو النوع الذي يمتلك جزيئات متوسطة الحجم مقارنة مع الرمال أو الطين.
يتراوح قطر الجزيئات من 0.002 إلى 0.05 ملم، وقوامه مشابه للدقيق المستخدم في المخبوزات.
كما يُمكن أن يتطاير بسهولة بفعل الرياح أو الأمطار.
- الطين: وحجم جزيئاته هو الأصغر مقارنة بأنواع التربة الأخرى، حيث يصل قطر الجزيئات إلى 0.002 ملم.
علاوة على ذلك، لا يمكنك ملاحظة جزيئات الطين بالعين المجردة مقارنة بالرمال.
في الحقيقة، بنية التربة أكثر تعقيدًا بعض الشيء من مجرد هذه الأنواع الثلاثة.
إذا خرجت الآن لحديقة منزلك، وأمسكت بحفنة من التربة، ستُلاحظ أن التربة بين يديك هي خليط من أنواع التربة الثلاثة.
مع القليل من المواد العضوية بالطبع!
هذا يعني أن التربة هي مخلوط من الرمال، الطمي والطين، ولكل عنصر من هذه العناصر نسبة مختلفة.
مثلث قوام التربة
لتوضيح بنية التربة أكثر، سنستعين بما يُعرف باسم مثلث قوام التربة.
يُوضح هذا المثلث أنواع التربة بتحديد نسبة كل من الرمل، الطين والطمي في التربة.
على سبيل المثال، إذا تضمنت التربة 30٪ من الرمل، 40% من الطمي و30% من الطين، فهذا يعني وفق الشكل أعلاه أن التربة عبارة عن طفال طيني.
يضم مثلث قوام التربة 12 نوع مختلف من التربة، ويتم تحديد هذه الأنواع من خلال نسبة كل مكون من مكونات التربة، سواء الطين، الطمي أو الرمل.
من الجدير بالذكر أن مثلث قوام التربة يُساعد الخبراء على تحديد نوع التربة المثالي لبعض الاستخدامات.
فمثلًا للزراعة، يُفضل المزارعون اختيار تربة الطفال الرملي، وهذا لقدرتها على تحمل الرطوبة ودعم النباتات على الاستفادة منها أكثر مقارنة مع أنواع التربة الأخرى، كما أنها تسمح لجذور النباتات بالنمو بحرية أكبر.
نمط الرياح العالمي
الرياح ليست فقط لدعم طائرتنا الورقية على الطيران، بل يُمكنها تقديم ما هو أكثر من ذلك، حيث تُساهم الرياح في التحكم في المكان الملائم لهطول الأمطار، نوع المخلوقات الحية التي يُمكنها النمو في مكان محدد، وحتى تحديد مكان الصحراء أو الغابات المطيرة.
يعود السبب في ذلك إلى الشمس، حيث تسقط أشعة الشمس بشكل عمودي على وسط الكرة الأرضية، بينما تسقط بشكل زاوية على القطب الشمالي، أما على القطب الجنوبي فهي تقريبًا تمر بجانبه أو تقع عليه بشكل بسيط للغاية.
باختصار، تقع أشعة الشمس المباشرة على وسط الكرة الأرضية، بينما تقع بشكل غير مباشر على قطبي الأرض.
نتيجة لذلك، تكون الرياح في منتصف الكرة الأرضية حارة للغاية، ولكنها عند قطبي الكرة الأرضية تكون أقل حرارة نتيجة استقبالها أشعة الشمس الغير مباشرة.
في وسط الكرة الأرضية، ومع سقوط أشعة الشمس المباشرة تزداد درجة الحرارة والرطوبة حتى الوصول لدرجة حرارة ورطوبة معينة لا يستطيع الهواء تحملها، وفي هذه الحالة يبدأ الهواء بالتمدد والانتشار لخفض درجة حرارته.
عندما يرتفع الهواء لأعلى وينتشر، يحمل معه بخار الماء الذي يتكثف ليُكون الغيوم، والتي يهطل منها المطر فيما بعد.
عندما تنخفض حرارة الرياح، سينخفض مستواها وتعود قرب سطح الأرض، ثم تتكرر هذه العملية مجددًا.
يُعتبر الضغط في المنطقة التي ترتفع فيها الرياح إلى الأعلى بسبب درجة الحرارة ضغطًا منخفضًا.
وعلى العكس من ذلك، يُعتبر الضغط في المنطقة التي ينخفض فيها مستوى الرياح ضغط مرتفع.
حركة الرياح المذكورة أعلاه بفعل درجات الحرارة تُؤدي إلى ما يُعرف بتيارات الحمل الحراري، ويتحرك الهواء بشكل دائري باتجاه عقارب الساعة باستمرار في وسط الكرة الأرضية، ويتشكل ما يُعرف باسم خلايا هادلي.
كما أن هذه التيارات هي المسؤولة عن بقاء الغيوم مرتفعة عن سطح الأرض، وتتحرك الرياح في خلايا هادلي باتجاه خط الاستواء.
يُطلق على رياح خلية هادلي شمال خط الاستواء بالرياح الشمالية، بينما التي في جنوب خط الاستواء يُطلق عليها اسم الرياح الجنوبية.
يلي خلية هادلي خلية فيريل، وهي أضعف من خلية هادلي، وفيها تيارات هوائية منخفضة تتحرك باتجاه الأقطاب، وتحمل معها رياح دافئة، وتقع بين دائرة العرض 30 و60 درجة، ويُطلق على الرياح في هذه المنطقة اسم الرياح الغربية، ويُطلق عليها هذا الاسم لأن الرياح تتحرك فيها من الشرق إلى الغرب.
وفي النهاية، تقع الخلايا القطبية في القطبين الشمالي والجنوبي، وتتضمن الرياح الشرقية.
في النهاية، لا يزال هذا مجرد نموذج لمساعدتنا على فهم حركة تيارات الرياح.
ولكن ما يحدث في الطبيعة أعقد من ذلك، لأن امتصاص الحرارة في الأرض يختلف عن امتصاص الحرارة في المحيط.