يمكن لهذه المدرجات التي صنعها الإنسان أن تهدر ماءً أقل من منحدر بري غير مروّض

قد يهدر سفح مدرّج صنعه الإنسان ماءً أقل من منحدر مجاور يبدو غير ممسوس. على الأرض الشديدة الميل، يحدد شكل السطح مقدار المسافة التي يقطعها ماء المطر قبل أن يتباطأ أو يتجمع؛ ومدرّجات الأرز تحوّل الهبوط الطويل المتصل إلى سلسلة من الأسطح القصيرة شبه المستوية.

يبقى الغطاء النباتي عاملًا أساسيًا. فالأشجار والشجيرات والأعشاب تعترض المطر وتحمي التربة، وقد تدير غابة سليمة على منحدر مستقر الماء بكفاءة عالية. غير أن المنحدر المكشوف أو المضطرب يسمح للجريان بأن يتجمع على امتداد الميل، فتزداد سرعته وقدرته على حمل التربة السطحية. هنا تستطيع المدرّجات تغيير مسار الماء قبل أن يبلغ تلك السرعة.

اقرأ المدرّج من حافته

لو كنت أشرح الفكرة لابن أخ من المدينة خلال نزهة صاعدة، فسأتوقف عند حافة واحدة. أمامنا سطح مستوٍ أو لطيف الميل ينتشر عليه الماء، وحاجز ترابي منخفض أو جدار يحفظ مستوى المصطبة، وقناة صغيرة تنقل الفائض عرضيًا إلى نقطة تصريف محددة. هذه الأجزاء الثلاثة هي التي تمنع مياه العاصفة من اتباع خط واحد من أعلى السفح إلى أسفله.

عندما يصل الجريان إلى السطح الأهدأ، ينتشر جانبيًا ويمكث فوق التربة مدة أطول. يزيد ذلك فرصة تسربه إلى الداخل، بينما تقل قدرته على اقتلاع الحبيبات ونقلها. وتوضح جامعة بيردو أن المدرّجات تخفض كمية الماء المتحرك فوق سطح التربة وسرعته معًا، فتحد من التعرية وتتيح الاحتفاظ بقدر أكبر من الماء في الحقل.

على امتداد السفح، يتكرر الأثر نفسه: يقصر طول كل جزء من المنحدر، وتترسب المواد المحمولة قبل أن تنتقل بعيدًا، ويوزع التصريف المضبوط الماء بين مواضع عدة. المدرّجات لا تلغي الجريان، وإنما تمنع تشكله في طبقة طويلة متسارعة تستطيع مغادرة الحقل ومعها الماء والتربة.

كيف يغيّر شكل السفح حركة الماء؟

الهيدرولوجيا هنا مادية ومباشرة. طول الميل يؤثر في المسافة المتاحة لتسارع الجريان، ودرجة الميل تؤثر في سرعته، وخشونة السطح وغطاؤه النباتي يحددان مقدار المقاومة. يضيف المدرّج انقطاعًا في الميل وسطحًا أوسع للتخزين المؤقت، ثم يمرر الفائض عبر قناة أو مخرج صُمم لتحمل التدفق.

تعطي النتائج واسعة النطاق قدرًا من التحديد لهذه الآلية. فقد قدّر باحثون في دراسة مدرجة لدى مركز الأبحاث المشترك التابع للمفوضية الأوروبية أن المدرّجات تخفض التعرية المائية للأراضي الزراعية في الصين بنسبة 52 بالمئة. هذه نتيجة نمذجة على نطاق وطني، ويتوقف الأداء في الحقل الواحد على الانحدار والتربة والهطول ونوع المدرّج وحالته.

وفي عام 2024 نشر تشوشيونغ دنغ وياكون لي وياوجون ليو وزملاؤهم في مجلة Water دراسة بعنوان Rice Terraces Enhanced the Hydrological Stability of Small Watershed with LUCC—A Case Study of Xinhua Basin. استخدم الفريق أداة SWAT لتقييم حوض صغير في منطقة كثيفة بمدرّجات الأرز في وسط هونان، وتتبع الجريان والتسرب وإنتاج المياه والتبخر والنتح تحت تغيرات استخدام الأرض. خلص التحليل إلى أن وجود مدرّجات الأرز أسهم في استقرار الاستجابة الهيدرولوجية للحوض، وأن تحويل استعمالاتها يغيّر توزيع مكونات دورة الماء.

وتتفق النتيجة العامة مع مراجعة لوك دورين وفريدي ري لعام 2004، A Review of the Effect of Terracing on Erosion. جمعت المراجعة نتائج من أنواع متعددة من المدرّجات، ووجدت أن هذه المنشآت تستطيع تقليل فقدان التربة بدرجة كبيرة عندما تُخطط وفق ظروف الموقع، وتُبنى بطريقة صحيحة، وتخضع للصيانة. كما بيّنت أن المدرّجات قد تزيد التعرية حين يكون تصميمها أو تنفيذها أو تدبيرها سيئًا.

المنحدر البري ليس مقارنة واحدة

وصف الأرض بأنها طبيعية لا يكشف وحده طريقة تعاملها مع المطر. الغابة السليمة ذات التربة العضوية والجذور الكثيفة تستطيع اعتراض الماء وإبطاء الجريان بكفاءة لا توفرها أرض زراعية عارية. ومن الخطأ وضع كل منحدر مكسو بالنباتات في كفة، وكل مدرّج في الكفة الأخرى، ثم الحكم من مظهر التدخل البشري.

في كثير من سفوح الزراعة، تكون المقارنة الأقرب بين حقل مدرّج وحقل مزروع على ميل واحد طويل، أو بين مدرّجات مصانة وغطاء متدهور تكثر فيه المساحات المكشوفة. في الحالة الأولى، تمنح الأرض غير المدرّجة الماء مسارًا أطول للتجمع والتسارع. أما المصاطب فتوزع ذلك المسار بين درجات وقنوات ومخارج متعددة.

يمكن فحص الفرق بالنظر إلى ثلاثة مواضع: أين يبدأ الماء باكتساب السرعة، وأين يتجمع، وأين يغادر الحقل. إذا قادته الأخاديد أو العجلات أو المساحات العارية إلى خط هابط واحد، فستتركز فيه قوة العاصفة. وإذا وزعته المصاطب عرضيًا وأوصلته إلى مخارج مستقرة، تقل المسافة التي يظل فيها الجريان متسارعًا.

الصيانة جزء من النظام المائي

إنشاء المدرّجات يتطلب تسوية الحقول وتدعيم الحواف وتحديد ميل القنوات ومواقع الفيض. وبعد البناء، تترسب الأتربة في القنوات والمخارج، وقد تهبط الحواف أو تتشقق. توصي جامعة ولاية آيوا بفحص المدرّجات والمخارج وإزالة الرواسب وإصلاح المواضع المتآكلة، لأن فقدان سعة القناة يمنع النظام من حمل الجريان الذي صُمم له.

الجدار المكسور لا يوزع الماء؛ إنه يركزه عند الفتحة. والمصرف المسدود يرفع مستوى الماء حتى يفيض من موضع غير مهيأ، بينما قد يؤدي هبوط المصطبة أو تشققها إلى إطلاق دفعة قوية نحو الدرجة التالية. لهذا يمكن لمدرّج مهجور أن يزيد الضرر الذي أُنشئ أصلًا لتقليله.

تزداد هذه المشكلة إذا تغير نمط الهطول بحيث تتجاوز العواصف قدرة القنوات والمخارج التي حُسبت عند التصميم. عندئذ لا تكفي هيئة الدرجات وحدها؛ لا بد من بقاء الممرات مفتوحة والحواجز مستقرة ومواقع الفيض قادرة على تمرير الماء من دون نحر التربة.

قاعدة تقريبية للسفوح الشديدة

حين يكون السفح مقطعًا إلى درجات متماسكة، وتظل قنواته ومخارجه عاملة، فلا يدل وضوح الصنعة البشرية على هدر أكبر للماء. قد تقصّر المدرّجات مسار الجريان، وتحد من تراكمه، وتمنحه وقتًا أطول للتسرب مقارنة بأرض زراعية مكشوفة تنحدر في ميل طويل متصل.

أما التفوق على منحدر بري سليم فليس قاعدة ثابتة؛ فالغطاء النباتي وكثافة الجذور وبنية التربة ودرجة الميل تظل مؤثرة. المقارنة الدقيقة هي بين نظامين محددين في الموقع نفسه، مع النظر إلى طول مسار الماء وحالة السطح والتصريف والصيانة. على السفوح الزراعية الحادة، قد يكون المدرّج المصان هو البنية التي تُبقي ماء المطر في الحقل مدة أطول وتحول دون رحيل الطبقة السطحية معه.