یک عضو هیات علمی «دانشگاه استنفورد» در گفتوگو با آناتک:
راز کلوتهای لوت، عوارضی طبیعی که همچنان در حال تغییرند
در گفتوگوی پیشروی خبرنگار «آناتک» با دکتر سید علی المدرسی، استاد تمام جغرافیا و متخصص ژئومورفولوژی، سامانههای اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور دانشگاه آزاد اسلامی، او درباره فرایند شکلگیری کلوتهای لوت، نقش باد و آب، آنچه تصاویر ماهوارهای از تغییرات این عوارض نشان میدهند و پرسشهایی که هنوز درباره این پدیده طبیعی وجود دارد، توضیح میدهد.
کلوتها دقیقا چگونه به وجود آمدهاند؟
داستان تشکیل آنها را میتوان به صورت چند مرحله تصور کرد. مرحله اول تشکیل رسوبات نرم در حوضه لوت است. در گذشته، بخشهایی از حوضه لوت محیطهای دریاچهای و رسوبی بودهاند. لایههایی از رس، سیلت، ماسه، مارن و مواد تبخیری در این محیط انباشته شدهاند. این رسوبات عمدتا سن پلیوسن–پلیستوسن دارند.
مرحله دوم خشک شدن محیط و ایجاد آبراههها میباشد. به این ترتیب که با خشکتر شدن اقلیم، جریانهای فصلی باران روی رسوبات نرم شیارها و آبکندها ایجاد کردند.
مرحله سوم ورود باد به عنوان عامل غالب است. بادهای بسیار قوی و نسبتا پایدار، بهخصوص بادهای معروف سیستان در فصل گرم، ذرات ماسه را با سرعت زیاد حمل میکنند. ماسه مانند یک سندبلاست طبیعی سطح زمین را میساید.
مرحله چهارم فرسایش انتخابی است. قسمتهای نرمتر سریعتر فرسوده میشوند و بخشهای مقاومتر باقی میمانند. به این ترتیب شیارهای عمیق و برجستگیهای کشیده شکل میگیرند؛ بنابراین میتوان گفت: شکلگیری کلوتها حاصل یک فرایند بسیار طولانی است که از رسوبگذاری آغاز شده، با فرسایش آبی اولیه و خشکشدن محیط ادامه یافته و سپس فرسایش بادی انتخابی در شکلگیری یاردانگهای عظیم لوت نقش داشته است. این فرآیند در مقیاس زمانی بسیار طولانی اتفاق افتاده است.
باد چه نقشی در ساخت این سازههای طبیعی داشته است؟
نقش باد اساسی و تعیینکننده است؛ اما نه به این معنا که باد به تنهایی کلوت را ساخته باشد.
بادهای غالب لوت عمدتا در راستای شمالغربی ـ جنوبشرقی (NNW–SSE) میوزند. ماسههایی که باد حمل میکند، به سطح سنگی و رسوبی برخورد کرده و آن را میسایند.
نکته بسیار جالب این است که خود باد فقط «حملکننده» نیست؛ بلکه جهت باد، جهتگیری کلوتها را نیز تعیین میکند. به همین دلیل برجستگیها و شیارهای کلوتها عمدتاً موازی جهت باد غالب هستند. در واقع میتوان کلوت را نوعی اثر انگشت باد غالب منطقه در طول زمان زمینشناسی دانست.
آیا کلوتها امروز هم در حال تغییر هستند؟
قطعا بله. کلوت یک سازه ثابت و مرده نیست؛ یک لندفرم فعال ژئومورفولوژیک است.
امروز نیز باد شیارها را عمیقتر میکند، ماسه سطح کلوتها را میساید، بارشهای نادر ولی گاه شدید آبراهه و آبکند ایجاد میکنند، فرسایش آبکندی دامنهها را تغییر میدهد، ریزش و حرکت تودهای در برخی قسمتها رخ میدهد و مواد فرسایشیافته از کلوتها به وسیله باد به سمت پهنههای ماسهای منتقل میشوند.
مطالعات جدید حتی توانستهاند بودجه رسوبی سیستم لوت را در مقیاسهای زمانی مختلف بررسی کنند. برآوردهای پژوهشی برای شار رسوبی در سیستم بادی لوت در حدود \ (۱۰^۵\) تا \ (۱۰^۶\) مترمکعب در سال است.
تصاویر ماهوارهای طی چند دهه اخیر چه تغییراتی را نشان میدهند؟
اینجا یک نکته علمی مهم وجود دارد و آن هم این است که تصاویر ماهوارهای بهخوبی تغییرات سطحی و جابهجایی رسوبات را نشان میدهند، اما برای اثبات اینکه «ارتفاع کلوت در ۳۰ سال چند متر کم شده»، باید از دادههای توپوگرافی دقیق و هممکان استفاده کرد.
از دهههای گذشته تاکنون از تصاویر ماهوارهای لندست، سنتینل، استیآرام و آستر و سایر دادههای سنجش از دور برای شناسایی و تحلیل کلوتها استفاده شده است. حتی در سال ۲۰۰۸، از دادههای استیآرام و شبکههای عصبی برای طبقهبندی و توصیف یاردانگهای لوت استفاده شد.
تصاویر چندزمانه میتوانند مواردی مانند تغییر موقعیت شیارهای ماسهای، تغییر شکل دامنهها، حرکت ماسهها، تغییر پهنههای رسوبی، توسعه آبکندها، تغییر مورفولوژی یاردانگها و تغییرات پهنههای نمکی را آشکار کنند.
با این حال، اگر هدف اندازهگیری نرخ واقعی فرسایش کلوتها باشد، روش قویتر این است که تصاویر لندست و سنتینل با مدلهای رقومی ارتفاعی چندزمانه (DEM) یا یا فتوگرامتری پهپادی ترکیب شوند.
آیا تغییر اقلیم سرعت فرسایش کلوتها را تغییر داده است؟
اینجا باید محتاط باشیم. هنوز نمیتوان با اطمینان علمی گفت که تغییر اقلیم باعث افزایش یا کاهش مشخص نرخ فرسایش کلوتهای لوت شده است. نرخ فرسایش به عوامل مختلفی بستگی دارد؛ از جمله سرعت و میزان وزش باد، مقدار و اندازه ذرات ماسه، میزان بارش، شدت رواناب، رطوبت رسوبات و میزان مقاومت سنگ و رس. بنابراین تغییر هر یک از این عوامل میتواند بر روند فرسایش تأثیر بگذارد.
برای مثال افزایش شدت یا تداوم باد میتواند فرسایش بادی را افزایش دهد، ولی کاهش بارش ممکن است فرسایش آبکندی را کاهش دهد. از طرف دیگر، بارشهای کمتعداد ولی شدید میتوانند فرسایش آبی را بهشدت افزایش دهند؛ بنابراین پرسش علمی دقیقتر این است که آیا تغییرات اقلیمی طی چند دهه اخیر، توازن میان فرسایش بادی و فرسایش آبی در کلوتهای لوت را تغییر داده است؟
این پرسش هنوز ظرفیت پژوهشی بسیار خوبی دارد.
آیا امکان دارد بعضی کلوتها در آینده از بین بروند؟
بله، از نظر ژئومورفولوژیک ممکن است؛ اما نه در آینده نزدیک به معنای ناپدیدشدن کامل کلوتهای بزرگ. فرسایش در نهایت برجستگیها را کوتاهتر و شیارها را عمیقتر میکند و در مقیاسهای بسیار طولانی، کلوتها میتوانند به تدریج تخریب شوند.
اما کلوتهای عظیم لوت دارای ابعاد بسیار بزرگی هستند؛ برخی یاردانگها تا حدود ۱۵۵ متر ارتفاع دارند و امتداد برخی از آنها بیش از ۴۰ کیلومتر است؛ بنابراین بهتر است بگوییم کلوتها دائما تغییر شکل میدهند، ولی نابودی کامل کلوتهای بزرگ فرآیندی بسیار کند و در مقیاس زمینشناسی است.
آیا بخشهایی از لوت هنوز ناشناخته ماندهاند؟
بله و این یکی از جذابترین جنبههای پژوهش در لوت است. البته ناشناخته بودن لوت الزاما به این معنا نیست که منطقهای کاملا کشفنشده روی نقشه وجود دارد؛ بخش بزرگی از لوت از نظر تصویری شناخته شده است. با این حال، هنوز درباره موضوعاتی مانند سن دقیق مراحل مختلف تشکیل کلوتها، نرخ واقعی عقبنشینی دامنهها، سهم نسبی باد و آب در دورههای مختلف، تغییرات اقلیمی گذشته، مسیرهای انتقال رسوب، رابطه کلوتها با پهنههای ماسهای، تغییرات زیرسطحی و میزان تغییرات مورفولوژیک در مقیاس چند دهه پرسشهای زیادی وجود دارد.
پژوهش انجامشده در سال ۲۰۲۲ نیز دقیقا از همین منظر تلاش کرده است ارتباط میان منبع رسوب، انتقال آن توسط باد و محل رسوبگذاری را در لوت بررسی کند.
آیا ماهوارهها میتوانند سن تقریبی کلوتها را تخمین بزنند؟
اینجا باید میان «سنسنجی» و «بازسازی تاریخچه» تفاوت قائل شد. ماهواره بهتنهایی نمیتواند مشخص کند که یک کلوت دقیقا چه سنی دارد؛ برای مثال نمیتوان صرفا با تصویر ماهوارهای گفت یک کلوت دقیقا ۲۳۵ هزار سال قدمت دارد.
با این حال، میتواند با ترکیب دادههای مختلف، تاریخچه تکامل ژئومورفولوژیک کلوتها را بازسازی کند. برای این کار به عنوان مثال میتوان از تصاویر چنددههای لندست، سنتینل-۲، مدلهای ارتفاعی، تصاویر راداری، دادههای رسوبشناسی، سنسنجی رسوبات، روش لومینسانس نوری تحریکشده یا OSL و در صورت امکان، روشهای دیگر ژئوکرونولوژی استفاده کرد.
در واقع، ماهوارهها میتوانند تغییرات و ویژگیهای مورفولوژیک را اندازهگیری و آشکار کنند، اما تعیین سن و تاریخچه شکلگیری کلوتها به ترکیب دادههای سنجش از دور با مطالعات ژئومورفولوژی، رسوبشناسی و ژئوکرونولوژی نیاز دارد.
آیا نمونه مشابهی از کلوتهای لوت در جهان وجود دارد؟
بله، یاردانگ در نقاط مختلف جهان وجود دارد؛ اما چیزی که لوت را استثنایی میکند، ترکیب وسعت، پیوستگی، ارتفاع، تعداد و کیفیت توسعه این یاردانگها است. نمونههای یاردانگ در چین بهویژه بیابان گبی، مصر، چاد، آسیای مرکزی، آمریکای جنوبی و حتی مریخ شناخته شدهاند.
جالبتر اینکه برخی اشکال بادی لوت به عنوان آنالوگ زمینی برای برخی عوارض سطح مریخ مطالعه شدهاند. اما یونسکو یاردانگهای لوت را از بهترین نمونههای جهانی از نظر گستره، پیوستگی و ارتفاع معرفی میکند.
از دیدگاه ژئومورفولوژی، چرا کلوتهای لوت اینقدر مهماند؟
به نظر من مهمترین پاسخ همین پرسش است. کلوتهای لوت یک آزمایشگاه طبیعی عظیم برای مطالعه فرسایش در محیطهای خشک هستند. در یک سیستم طبیعی نسبتا دستنخورده میتوان رابطه میان اقلیم، باد، ماسه، فرسایش، انتقال رسوب، رسوبگذاری و شکلگیری عوارض سطح زمین را مطالعه کرد.
اهمیت لوت فقط به زیبایی آن محدود نمیشود. در این منطقه میتوان فرایندهای ژئومورفیک را در مقیاس بسیار بزرگ مشاهده کرد؛ فرایندهایی که در بسیاری از نقاط جهان به دلیل پوشش گیاهی، فعالیت انسانی یا رطوبت بیشتر، بیشتر پنهان هستند. به همین علت، یونسکو نیز لوت را نمونهای استثنایی از فرایندهای زمینشناختی فعال مرتبط با فرسایش و رسوبگذاری در یک بیابان گرم میداند.
انتهای پیام/
