سر فك رموز التغيرات في نمط الأنهار

في دراسة جديدة نشرت هذا الشهر في مجلة الجيولوجيا، أظهر الباحثون كيف يمكن لنمط الأنهار التي تستنزف سلاسل الجبال أن "يسجل" التشوهات والحركات النسبية في حدود الصفائح على مدى فترات زمنية جيولوجية تبلغ ملايين السنين، وكيف أن النمط الحالي ويمكن "قراءة" الأنهار واستنتاج منها معدلات وطبيعة الحركة بين الألواح

في دراسة جديدة نشرت هذا الشهر في مجلة الجيولوجيا، أوضحت الدكتورة ليران غورين من جامعة بن غوريون في النقب وشركائها البروفيسور سيباستيان كاستلتورت من جامعة جنيف والدكتور جان كلينجر من معهد فيزياء الأرض في باريس كيف يمكن لنمط الأنهار التي تستنزف السلاسل الجبلية أن "يسجل" التشوهات والحركات النسبية في حدود الصفائح على مدى فترات زمنية جيولوجية تبلغ ملايين السنين، وكيف يمكن "قراءة" النمط الحالي للأنهار واستنباط منه الإيقاع و طبيعة الحركة بين الصفائح .

تتكون القشرة الخارجية للأرض من صفائح عملاقة مكسورة "تطفو" على الوشاح اللزج لكوكبنا. تسمى هذه الصفائح العملاقة بالصفائح التكتونية، وهي تشكل الجزء الصلب من العالم الذي نعيش فيه، وهو الجزء الذي تمتد عليه المحيطات والقارات. تحدث الحركة النسبية بين الصفائح التكتونية عند الحدود بين الصفائح. ومع ذلك، في العديد من حدود الصفائح، ليس من الواضح مدى اتساع المنطقة الحدودية وما إذا كانت الحركة النسبية تتركز على طول خطوط الصدع الكبيرة التي تحدث عليها زلازل كبيرة أو ما إذا كانت بعض الحركة على الأقل منتشرة على شرائح أوسع من القشرة الأرضية. .

تظهر الملاحظات من سلاسل الجبال الممتدة من أجزاء مختلفة من العالم أن الأنهار تميل إلى التدفق بشكل عمودي على سلسلة الجبال، في اتجاه أقصى انحدار. ولكن ماذا لو تعرضت سلسلة الجبال لتشوهات كبيرة؟ تقول إحدى النظريات أن أنظمة تصريف الأنهار يتم إعادة تنظيمها من خلال أحداث حجز الأنهار بحيث يظل اتجاه التدفق متعامدًا مع سلسلة الجبال، بينما ترى نظرية معارضة أن وادي النهر الموجود في القشرة سوف يتشوه جنبًا إلى جنب مع القشرة وبالتالي سجل التشوه.

وركز الباحثون في دراستهم على الجزء الشمالي من نظام صدع البحر الميت، أي حدود الصفائح بين صفيحة سيناء والصفيحة العربية. بينما في إسرائيل معظم الحركة أفقية، حيث يتحرك الجانب الشرقي، الأردن، شمالاً بالنسبة إلى الجانب الغربي، إسرائيل. وفي منطقة لبنان، تغير حدود الصفائح طابعها وتصبح قطرية، أي أنه بالإضافة إلى الحركة الأفقية بين شبه الجزيرة العربية وسيناء، تقترب الصفائح أيضًا من بعضها البعض وتشكل سلسلة جبال لبنان.

بالتوازي مع سلسلة جبال لبنان الممتدة، توجد نسخة من ممر اليمونة. وهي نسخة طبق الأصل نشطة، يمكن أن تسبب الزلازل، وهي تعتبر حدود الصفائح بين سيناء والجزيرة العربية في منطقة لبنان. وحدد الباحثون في عملهم مجموعة من الأنهار التي تصب في جبل لبنان في البحر الأبيض المتوسط ​​والتي يبدو أنها خضعت للدوران. علم التحليل الجيومورفولوجي والنمذجة الرياضية الباحثين كيفية قراءة نمط النهر الفريد هذا. تشير جورين وزملاؤها إلى أن الأنهار المتعرجة تسجل تشوهات أفقية منتشرة على شريط يبلغ عرضه حوالي 30 كيلومترًا غرب نسخة يامونا. أي أن الحركة بين الصفائح التكتونية في لبنان تنقسم بين حركة على نطاق واسع يمكن أن تنتج زلازل كبيرة وحركة منتشرة على شريط واسع نسبيا، حيث يتم قص الصخور بشكل مستمر. تُظهر النماذج الرياضية أيضًا أن الأنهار تعمل بمثابة "شريط تسجيل" يمكن الاعتماد عليه نسبيًا، لأن الأنهار تواجه عددًا قليلًا من أحداث احتجاز الأنهار التي بالكاد تؤثر على مسار تدفقها.