في سبق أكاديمي فريد من نوعه، تمكن فريق من الباحثين بقيادة جامعة بريستول (University of Bristol) من إيجاد نموذج رياضي يمكنه التنبؤ بمعدلات تآكل السلاسل الجبلية نتيجة هطول الأمطار.
وقدم هذا البحث بدورية "ساينس أدفانسز" (Science Advances)- نموذجا رياضيا لتقييم كيفية تأثير هطول الأمطار على معدلات التعرية في التضاريس الوعرة.
وألقت الدراسة الضوء على مدى أهمية حساب هطول الأمطار عند تقييم أنماط النشاط التكتوني بالاعتماد على التضاريس، كما أنها توفر خطوة أساسية في معالجة معدل الانزلاق، بحيث يمكن السيطرة على الصدوع التكتونية التي يمكن أن تنشأ نتيجة تعرية الهضاب، ويعزز هذا النموذج فهمنا لكيفية تطور القمم والوديان على مدى ملايين السنين.
حكاية حبة رمل
من المعروف أن الأنهار التي تتشكل بفعل الأمطار الغزيرة تحفر أخاديد في الجبال الصخرية؛ مما يؤدي إلى تعرية الجبال وتآكلها مع الزمن.
وتناول الفريق في دراسته جبال الهيمالايا الوسطى والشرقية في كل من بوتان ونيبال لدراسة معدلات التعرية.
واعتمد الباحثون على دراسة الذرات الكونية النادرة الموجودة داخل حبيبات الرمل المستخلصة من العينات الصخرية هناك، وكذلك معدل سرعة تآكل صخور المنطقة المدروسة بفعل جريان الأنهار فوقها.
ويمكن تلخيص المفهوم الذي اعتمده الباحثون كأساس في دراستهم كالآتي: عندما يرتطم جسيم كوني من الفضاء الخارجي بالأرض، فهناك احتمال أن يصطدم بحبيبات الرمل على منحدرات التلال.
وهكذا يمكن أن تتحول بعض الذرات ضمن حبيبات الرمل تلك إلى عناصر نادرة، تنتقل بدورها مع حبات الرمل "بفعل الأمطار الغزيرة وعوامل التعرية " لتنجرف مع الأنهار.
وعن طريق حساب عدد الذرات النادرة الموجودة في حبيبات الرمل تلك، يمكن معرفة تاريخ الأحداث التي مرت على الهضاب الجبلية، والتي تساعد في نهاية الأمر في معرفة مدى سرعة تآكل المنظر الطبيعي.
ومن ثم، قام الباحثون بمقارنة معدلات التآكل في جميع أنحاء سلسلة الجبال مع الاختلافات في انحدار الأنهر وهطول الأمطار، بالاستفادة من تقنيات التحليل الإحصائي الرياضي والنماذج العددية.
مخاطر تهدد أنماط الحياة
من جانب آخر، ناقش الباحثون آثار الأمطار الغزيرة على إدارة استخدام الأراضي وصيانة البنية التحتية والمخاطر في جبال الهيمالايا.
حيث تشكل معدلات التعرية المرتفعة هناك خطرا كبيرا؛ كونها يمكن أن تزيد بشكل كبير الترسبات خلف السدود، الأمر الذي يعرض مشاريع الطاقة الكهرومائية المهمة للخطر.
كما تشير نتائج هذه الدراسة إلى أن هطول الأمطار بشكل أكبر يمكن أن يتسبب في انهيار منحدرات التلال، مما يزيد مخاطر انجراف الحطام أو الانهيارات الأرضية؛ مما يخلق تهديدا عظيما للحياة هناك.
وكما هي الحال في جبال الهيمالايا، يمكن أن يستخدم النموذج المطور في هذه الدراسة لتقييم المخاطر التي تؤثر على مئات الملايين من الناس، الذين يعيشون في سفوح هذه الجبال.
ويرى الباحثون أن هذا النموذج المطور يفتح آفاقا جديدة لدراسة التأثير المتبادل بين الأنهار الناتجة عن هطول الأمطار الغزيرة والبراكين، وذلك بالاستفادة من التقنيات المتطورة المتاحة لديهم لقياس معدلات التعرية وخصائص الصخور.