الصين تحول الرمال الصحراوية إلى تربة خصبة في أقل من عام

نجح العلماء في استخدام ميكروبات مزروعة مختبريًا لربط الرمال الصحراوية المتساقطة في طبقة رقيقة مستقرة لا تستطيع الرياح أن تحركها بسهولة.

هذا السطح الأقوى يمنح فرق الاستصلاح وقتًا لزرع الشجيرات والأعشاب قبل أن تدمر الرياح والحرارة النباتات الصغيرة.

تشكّل القشرة

على مربعات قش منتشرة في شمال غرب الصين، ظهرت طبقة داكنة على الرمال المعالجة وثبتت بعد العواصف الترابية الموسمية.

وراقبت فرق الأكاديمية الصينية للعلوم (CAS) هذه المواقع خلال فصول الحرارة والصقيع لتوثيق سرعة تصلب القشرة.
نُشرت الدراسة في مجلة Soil Biology and Biochemistry.

في تجارب قرب صحراء تاكلماكان في شينجيانج، لاحظت فرق CAS استقرار الرمال خلال 10 إلى 16 شهرًا.

وعلى الرغم من هذه السرعة، ركز المخططون على بناء قاعدة التربة أولًا لضمان بقاء النباتات لاحقًا دون إعادة الزراعة المستمرة.

الميكروبات القديمة: السيانوبكتيريا

تعتبر السيانوبكتيريا، البكتيريا المعتمدة على ضوء الشمس والتي تعيش في الأماكن القاسية، من أقدم الكائنات الحية، إذ ظهرت قبل نحو 3.5 مليار سنة.

تعتمد هذه الكائنات على الشمس والهواء لامتصاص ثاني أكسيد الكربون، وتفرز بقايا عضوية بسيطة. بعض الأنواع تثبت النيتروجين، ما يوفر مغذيات جاهزة للنباتات في التربة الصحراوية.

بمجرد استقرارها، تربط هذه الطبقة الحية حبيبات الرمال، ما يوفر مكانًا أفضل لتجذير النباتات الأولى.

السكريات اللاصقة تربط الرمال

تظهر القشور الحية تحت المجهر كشبكة من الخيوط البكتيرية ملتفة حول حبيبات الرمال. تقوم الخلايا بإفراز سكريات لزجة بين الحبيبات، تتصلب لتكوّن طبقة متماسكة.

تعمل القشرة كاللاصق، مثبتة حبيبات الرمل ومساعدة على منع النباتات الغازية من التمدد. ومع ذلك، يمكن للأقدام والعجلات أو الري العنيف أن تكسر القشرة، لذا تحتاج القشور إلى حماية طويلة المدى عند البناء على نطاق واسع.

تراكم الكربون والمواد الغذائية

خلال السنة الأولى، بدأت الطبقة المعالجة بالاحتفاظ بالمغذيات بالقرب من السطح بدلًا من فقدانها مع الرياح.

بتفاعلها مع الغبار المعدني والخلايا الميتة، تشكلت مادة عضوية تحبس النيتروجين والفوسفور، ما سمح لمجتمع الميكروبات بالنمو وتثبيت القشرة أكثر.

احتفاظ المياه

بعد الأمطار القصيرة، احتفظت القشرة بالرطوبة قرب السطح، بينما جفت الرمال المجاورة سريعًا.

المسام الخشنة والصبغات الداكنة قللت التبخر، ما ساعد النباتات على تكوين الجذور قبل عودة الحرارة.

التتابع الإيكولوجي وإضافة الشركاء

مع مرور الوقت، تحول الغطاء من ميكروبات فقط إلى خليط يشمل الأشنة وبقع الطحالب الصغيرة.

أضافت الأشنة سطحًا أقوى وبطيء النمو ساعد على حماية القشرة من الرياح والبرد، بينما وفرت الطحالب الظل والارتفاع، ما ساعد على احتفاظ الرطوبة الصغيرة وحماية الميكروبات الجديدة.

سجل طويل لمدة 59 عامًا

تعتمد التجارب الحديثة على سجلات من الصين تتبع نمو القشور على مدى 59 عامًا، مقارنين مواقع سليمة مع مواقع عولجت بالسيانوبكتيريا المزروعة مختبريًا.

اختصار السيانوبكتيريا العملية التي كانت تستغرق عقودًا إلى سنوات قليلة، حتى لو تطلّب تكوين قشرة ناضجة مقاومة للاضطراب سنتين إلى ثلاث سنوات.

انخفاض التعرية

الرياح هي الاختبار الأصعب، والرمال المكشوفة تفشل بسهولة. بعد رش السيانوبكتيريا، ثبتت الحبيبات، ما قلل من فقدان التربة بنسبة تجاوزت 90% في التجارب المعملية.

القيود الميدانية

توسيع الطريقة على نطاق أكبر يتطلب اختيار المواقع بعناية، إذ لا تحتاج كل كثبان الرمل إلى القشور. عادةً، تُستخدم السلالات المحلية لمقاومة الحرارة والملوحة والجفاف، لأن السيانوبكتيريا المحلية تتكيف أفضل.

ولمواجهة التصحر الذي له أسباب متعددة مثل الرعي المفرط وسوء استخدام المياه، لا يمكن للقشور وحدها حل المشكلة.

ماذا بعد ذلك؟

تحوّل طريقة بناء القشور السريعة نمو الميكروبات إلى أداة عملية، تربط السيطرة على الرمال بعملية استصلاح النباتات البطيئة.

المتابعة طويلة المدى ستكشف ما إذا كانت القشور صامدة ومستفيدة عبر الصحاري المختلفة والمناخات المتباينة.