أيهما أسوأ بالنسبة للتربة – الحصادات أم الديناصورات؟

كلمات لم أتوقع قراءتها في ورقة علمية هذا الأسبوع: “التشابه في الكتلة ومنطقة الاتصال بين المركبات الزراعية الحديثة والصربوديات يثير السؤال: ما هو التأثير الميكانيكي لهذه الحيوانات في عصور ما قبل التاريخ على إنتاجية الأرض؟” تثير الورقة ، من توماس كيلر وداني أور ، ما قد يكون مصدر قلق كبير: لقد نمت المركبات الزراعية على مدار العقود القليلة الماضية ، لدرجة أنها قد تضغط على التربة الجوفية حيث تمتد جذور المحاصيل. هذا يشكل خطرا على الإنتاجية الزراعية.

تقارن الورقة بعد ذلك خطر الانضغاط بالخطر الذي تشكله أكبر الحيوانات التي تجوب أرضنا على الإطلاق: الصربوديات.

الأزمة الكبيرة

نعتقد أن الأرض صلبة ، لكن الفجوات والقنوات داخل التربة ضرورية للحياة النباتية ، لأنها تسمح للهواء والماء بالوصول إلى الجذور. إن ضغط التربة ، في شكله المتطرف ، يتخلص من كل هذه المساحات ، مما يجعل الأرض أقل ملاءمة للنباتات. ويصعب عكس الضغط ؛ قد يستغرق الأمر عقودًا من النشاط النباتي والحيواني لتفتيت التربة المضغوطة مرة أخرى وإعادة إنشاء نظام بيئي صحي.

هناك الكثير من المعدات الزراعية المخصصة لحرث التربة ، وكسر الأرض وجعلها أكثر نفاذية للهواء والماء. لكن هذا الجهاز لا يصل إلى كل هذا العمق. تظل المنطقة “تحت السطحية” تحت التربة المحروثة ، لكن تحت السطح لا يزال جيدًا داخل المنطقة التي تستخدمها جذور النباتات الزراعية.

من الواضح أن وجود شيء ثقيل يتدحرج فوق التربة هو وصفة سهلة لضغطها. كما أن المعدات الزراعية تزداد ثقلاً بشكل متزايد ، لأن المعدات الأكبر حجمًا أصبحت أكثر كفاءة. في عام 1958 ، كان وزن الحاصدة النموذجية حوالي 4000 كجم. اليوم ، نما هذا الوزن المتوسط ​​إلى أكثر من 35000 كجم. لتجنب سحق التربة تحت هذا الحجم ، أصبحت الإطارات أكبر ، ويتم تشغيلها بضغط منخفض ، مما يسمح للإطار بالانتشار على مساحة أكبر للحد من ضغط التربة السطحية.

لكن القوى من السطح تترجم إلى ما تحت السطح بطريقة أقل اعتمادًا على المنطقة التي تنتشر فيها قوة الضغط. بدلاً من ذلك ، في بعض الأعماق ، تعتمد الضغوط بشكل كبير على الكتلة لكل عجلة. على هذا النحو ، فإن الكتلة المتزايدة للحصادات (وغيرها من المعدات الزراعية) تزيد من خطر تعرض التربة تحت السطحية للضغط. سيكون من الصعب اكتشاف هذا التأثير وتصحيحه ، ولكن يمكن أن يؤدي إلى فقدان الإنتاجية الزراعية.

المخاطر العالمية. بالإضافة إلى الديناصورات!

مخاطر الضغط ليست موزعة بالتساوي. المناطق الأكثر جفافاً لديها كميات أقل من المياه الجوفية للضغط عليها وبالتالي فهي أقل عرضة لخطر الضغط. تقوم بعض البلدان أيضًا بالزراعة من خلال قطع صغيرة لا تستفيد من الكفاءات التي توفرها الأجهزة الكبيرة. ومع ذلك ، فإن الكثير من المناطق معرضة لخطر الانضغاط ، بما في ذلك شرق الولايات المتحدة ، وشرق أستراليا ، والأرجنتين ، وجزء كبير من أوروبا. بشكل عام ، تتوافق هذه المناطق جيدًا مع تلك التي اقترحت دراسة منفصلة أنها تعاني من انخفاض الإنتاجية بسبب ضغط التربة. بشكل عام ، حوالي 20 في المائة من المناطق الزراعية المهمة معرضة للخطر.

وهو ما يعيدنا إلى قضية الديناصورات. صارت صورابودات أضخم بكثير حتى من أكبر آلات الحصاد – ربما اقتربت من 80 ألف كيلوجرام. كان وزنهم موزّعًا على أربعة أطراف فقط ، مع وجود آثار أقدام مماثلة تقريبًا لتلك الموجودة في الإطارات الحديثة (على النقيض من ذلك ، غالبًا ما تحتوي آلات الحصاد على ستة إطارات). أخيرًا ، من أجل التحرك ، كان على الصربود رفع طرف واحد على الأقل في كل مرة. كل هذه العوامل مجتمعة تعني أن الصربودات كان يجب أن تضع ضغطًا أكبر على التربة.

إذا كانت المعدات الزراعية تشكل الآن خطر الانضغاط ، فمن شبه المؤكد أن الديناصورات كانت تسبب مشاكل. لكن في الوقت نفسه ، كانت الحيوانات بهذا الحجم تتطلب نظامًا بيئيًا مزدهرًا لدعمها. “يبدو أن احتمال انضغاط التربة بشكل كبير عن طريق البحث عن الصربودات غير متوافق مع الأراضي المنتجة التي دعمت الغطاء النباتي المتجدد لتغذية هذه الحيوانات العاشبة التي تعود إلى عصور ما قبل التاريخ” ، على حد تعبير الباحثين.

كيف نفسر هذا التناقض الظاهري؟ لجأ كيلر وأور ، وكلاهما متخصص في الدراسات الزراعية ، إلى فكرة كانت شائعة في دوائر علم الأحافير لفترة من الوقت: أي شيء بهذا الحجم يكاد يكون شبه مائي ، لأنه سيكافح من أجل دعم حجمه. ولكن بدلاً من التحدث إلى عالم الحفريات للحصول على مزيد من الأفكار ، أعلن المؤلفون ببساطة أن “حل هذه المفارقة خارج نطاق هذه الدراسة”.

PNAS، 2022. DOI: 10.1073 / pnas.2117699119pnas.org (حول DOIs).