قانون رياضي قد يساعد المدن الساحلية على مواجهة ارتفاع مستوى البحار

كشفت دراسة جديدة أن قاعدة رياضية معروفة منذ خمسينيات القرن الماضي، تُعرف باسم “قانون هاك”، يمكن أن تساعد في التنبؤ بكيفية تشكل الأراضي واستدامتها في دلتا الأنهار، ما قد يسهم في تحسين مشروعات حماية السواحل والحد من مخاطر الفيضانات وارتفاع مستوى البحار.

ونُشرت الدراسة في دورية Science العلمية، حيث توصل الباحثون إلى أن دلتا الأنهار تتبع أنماطا متوقعة في ترسيب الرواسب، على غرار الطريقة التي تتفرع بها الأنهار وروافدها عبر اليابسة.

ما هو قانون هاك؟

يعتمد “قانون هاك”، الذي طُرح لأول مرة في خمسينيات القرن الماضي، على وجود علاقة بين طول أطول رافد نهري ومساحة حوض التصريف الذي يغذيه.

ويقول البروفيسور هونجبو ما، أستاذ الهندسة المدنية والبيئية في University of Illinois Urbana-Champaign، إن هذا القانون “يوفر طريقة بسيطة لفهم كيفية انتشار الأنهار وروافدها عبر المشهد الطبيعي”.

وأضاف، أن الباحثين لاحظوا منذ سنوات وجود أنماط مشابهة عند نهايات الأنهار، أي في مناطق الدلتا، لكن تحويل هذه الملاحظات إلى نماذج عملية قابلة للاستخدام ظل محدودا حتى الآن.

كيف تتشكل دلتا الأنهار؟

تتشكل الأنهار عندما تتجمع الجداول الصغيرة والروافد لتكوين مجرى رئيسي ينقل الرواسب من اليابسة إلى المصب.

أما الدلتا فتتشكل بطريقة عكسية تقريبا، إذ يتفرع المجرى الرئيسي إلى قنوات أصغر تُعرف باسم “الموزعات”، فتترسب الرواسب وتبني أراضٍ جديدة مع مرور الوقت.

واعتمدت الدراسة على تحليل صور أقمار صناعية لـ29 دلتا نهرية حول العالم، من بينها دلتا واكس ليك في ولاية لويزيانا الأمريكية، ودلتا نهر بو في إيطاليا.

نمطان رئيسيان لنمو الدلتا

وحدد الباحثون نمطين أساسيين لنمو دلتا الأنهار:

– النمو المنتظم: حيث تتبع القنوات النهرية قانون هاك بشكل متناسق، ما يؤدي إلى توسع متوازن للدلتا.

– النمو المركب: حيث تتمدد الدلتا بسرعة في البداية، مثل انتشار الحبر في الماء، ثم يتباطأ النمو تدريجيا ليتركز في عدد محدود من القنوات الرئيسية.

وأوضح ما أن فهم هذه الأنماط يمكن أن يوفر “قاعدة عملية مبسطة” لتقدير كمية الأراضي الجديدة التي قد تتشكل استنادا إلى طول القنوات النهرية.

أهمية كبيرة لحماية السواحل

تكتسب هذه النتائج أهمية متزايدة مع تصاعد تهديدات ارتفاع مستوى البحار وتآكل السواحل، خاصة في المناطق الساحلية المنخفضة والمكتظة بالسكان.

ففي بعض المناطق، قد يحدد نمط نمو الدلتا ما إذا كانت المجتمعات ستفقد أراضيها لصالح البحر أو ستتمكن من تكوين أراضٍ جديدة تحميها من الفيضانات.

ويرى الباحثون، أن الدراسة قد تساعد الحكومات والمهندسين في توجيه الاستثمارات نحو أكثر المناطق قدرة على بناء أراضٍ جديدة، ما يعزز فعالية مشروعات استصلاح الأراضي وحماية البنية التحتية والمجتمعات الساحلية.

كما يمكن أن تسهم النتائج في تحسين تصميم المنشآت المخصصة لإدارة تدفق المياه وتقليل مخاطر الفيضانات على المدى الطويل.