نباتات قادرة على التخفيف من تلوث الملح في التربة.. ملوحة الأرض تسبب تدهور التربة وتؤثر على جودة المياه

إن تلوث المياه العذبة بالملح يشكل مصدر قلق متزايد على مستوى العالم. فالملح الزائد يضر بالنباتات ويؤدي إلى تدهور التربة ويؤثر على جودة المياه. وفي المناطق الحضرية، غالبًا ما تتسرب أملاح الطرق المستخدمة لإزالة الجليد خلال فصل الشتاء إلى أنظمة مياه الأمطار، مما يشكل مخاوف صحية وتحديات للبنية الأساسية.

على وجه التحديد، يمكن أن تؤثر الأملاح على العمليات مثل الترشيح وتلوث أحواض الاحتفاظ المستخدمة لإدارة ومعالجة مياه الأمطار في المناطق الحضرية، ميجان ريبي، الأستاذة المساعدة في الهندسة المدنية والبيئية، في مهمة لفهم كيفية تأثير الملح على النباتات في أحواض احتجاز مياه الأمطار وتقييم ما إذا كانت بعض النباتات قادرة على التخفيف من تلوث الملح من خلال عملية تسمى المعالجة النباتية.

وقال ريبي “تلعب النباتات دورًا مهمًا في أداء البنية التحتية الخضراء، ولكن 1% فقط من النباتات، المعروفة باسم النباتات الملحية، يمكنها التعامل مع البيئات شديدة الملوحة، وهذا يجعل من المهم تحديد التهديد الذي تشكله الأملاح على البنية التحتية الخضراء بالإضافة إلى إمكانات الأنواع المقاومة للملوحة للتخفيف من هذا التهديد”.

قاد ريبي دراسة استمرت لمدة عام لفحص أحواض احتجاز مياه الأمطار في شمال فيرجينيا، مع التركيز على تأثيرات أملاح الطرق على النباتات والتربة وجودة المياه في أنظمة البنية التحتية الخضراء.

تواجه هذه الأحواض، المصممة لإدارة جريان مياه الأمطار وتحسين جودة المياه، تحديات من أملاح الطرق المستخدمة خلال أشهر الشتاء.

وتشير الأبحاث المنشورة في مجلة “ساينس أوف ذا توتال إنفيرونمنت” إلى أن كمية الملح الموجودة في أنظمة البنية التحتية الخضراء تصل إلى مستويات تهدد مجتمعات النباتات، ومع ذلك، فإن الاعتماد على النباتات التي تتحمل الملح للتخفيف من حدة البرنامج من غير المرجح أن يكون فعالاً لأنها ببساطة لا تستوعب ما يكفي من الملح.

مستويات الملح ومرونة النبات

وتوصلت الأبحاث إلى أن الأحواض التي تستنزف مياه الطرق أظهرت أعلى مستويات الملح، مما تسبب في إجهاد كبير للنباتات. وجاءت مواقف السيارات في المرتبة التالية بمستويات معتدلة من الملح، في حين لم تتعرض الأحواض التي تستنزف مياه المناطق العشبية لإجهاد ملحي يذكر.

من بين 255 نوعًا من النباتات التي تم تحديدها في الأحواض، أظهر 48 نوعًا أصليًا القدرة على تحمل تركيزات عالية من الملح. امتصت بعض النباتات، وخاصة نبات القصب، كميات كبيرة من الملح، بنسبة أعلى بكثير من الأنواع الأخرى.

ركز الباحثون على 14 حوض احتجاز في شمال فيرجينيا، وقاموا بقياس مستويات الملح في الماء والتربة والأنسجة النباتية طوال الفصول الأربعة.

وتم تحليل عينات المياه في مختبر مراقبة مستجمعات المياه في أوكوكوان للتوصيل الكهربائي وأيونات الملح الرئيسية، توفر الأحواض تصريفًا لأنواع مختلفة من الأراضي، بما في ذلك الطرق ومواقف السيارات والمناطق العشبية.

هل يمكن للنباتات حل مشكلة الملوحة؟

ورغم أن النباتات التي تتحمل الملوحة مثل نبات القصب أظهرت نتائج واعدة، فإن تأثيرها على إزالة الملح بشكل عام كان محدودا. وحتى في حوض مزروع بكثافة بنبات القصب، لم يكن من الممكن إزالة سوى نحو 5 إلى 6 في المائة من ملح الطريق المطبق خلال فصل الشتاء.

وهذا يشير إلى أن المعالجة النباتية وحدها لا تستطيع حل مشكلة تلوث الملح، ولكنها قد تكمل استراتيجيات أوسع نطاقا لإدارة الملح والتي تعالج أيضا استخدام الملح في فصل الشتاء.

“إن كمية الملح التي تزيلها نباتات القصب تعادل تقريبًا كتلة نبات بالغ واحد أو اثنين”، كما قال ريبي، “وهذا لا يذكر مقارنة بالكمية التي نطبقها بالفعل على الطرق ومواقف السيارات، مما يشير إلى أنه لا ينبغي لنا أن نتوقع أن تكون النباتات بمثابة الحل السحري لمشكلة الملوحة لدينا”.

وقد يؤدي تغير المناخ أيضًا إلى تغيير ديناميكيات الإجهاد الملحي في أنظمة مياه الأمطار، ومع اعتدال فصول الشتاء في المناطق المناخية الانتقالية مع زيادة هطول الأمطار وقلة الثلوج، فقد تنخفض كمية الملح المطبقة على الطرق، وقد يؤدي هذا التحول إلى جعل مستويات الملح في الأحواض أكثر انسجامًا مع قدرة النباتات على امتصاص ومعالجة الملوحة.

ومع ذلك، فإن المناطق ذات الغطاء الثلجي المستمر قد تواجه تحديات مختلفة، مثل تأخر غسل الجليد ونمو النباتات، مما قد يؤثر على أنماط الإجهاد الملحي وقدرة معالجة النباتات.

أنظمة مرنة لإدارة تلوث الملح في المناطق الحضرية

تقدم هذه الدراسة رؤى قيمة حول التفاعل بين النباتات وتلوث الملح والبنية الأساسية الخضراء. ومن خلال فهم كيفية تحمل النباتات للملح ومعالجته، تقترب ريبي خطوة واحدة من تطوير حلول مستدامة لحماية النظم البيئية للمياه العذبة.

ورغم أن النباتات وحدها لا تستطيع حل مشكلة تلوث المياه بالملح، فإن دورها في استراتيجيات الإدارة المتكاملة بالغ الأهمية.

وهذا من شأنه أن يوفر التوجيه لمخططي المدن والمهندسين وعلماء البيئة لتصميم أنظمة أكثر فعالية لتصريف مياه الأمطار لإدارة الجريان السطحي، والحد من تلوث المياه بالملح ، وإنشاء مدن أكثر خضرة ومرونة.