هل ينمو النبات في الصحراء؟
بدون ريّ؟
الإجابة القصيرة هي نعم، ولكن كيف؟ وأين؟ ولماذا؟ و…
Trees Eat Us All in the end
الأشجار تأكلنا كلنا في النهاية
Formidable Vegetable
أول سؤال، ما هي نسبة النبات ككائنات حية؟
حسب بحث أجري لحساب “الكتلة الحيوية Biomass” على الأرض، وجد أن نسبة النبات تتجاوز 80% من إجمالي كتلة الكائنات الحية! بمعنى أن معظم الكائنات الحية على وجه الأرض هي نباتات.
الحيوانات (من ضمنها الإنسان)، لا تشكل حتى 1٪ من الكتلة الحيوية للأرض. بل أن كتلة الفيروسات أعلى من كتلة جميع البشر! عشان كذا عندهم قدرة على “شخبطتنا”!
طيب؟!
ربما ما هو واضح لك، لكن النبات دليل على الحياة في المكان، وقد يكون هو الموئل الأول للكائنات الحية. طيب وش رايك أن أحد نظريات “أصل النفط” تقول أن النبات هو المكون الأساسي لأصل النفط (طحالب)! بل أن كل النباتات على اليابسة التي نراها تطورت من طحلب ينتمي لـ “الخِبَاق charophyte“.
لحظة، النفط مو مادة هيدروكربونية؟ صح، هيدرو+كربون يعني مكونة من عناصر الكربون والهيدروجين. أكبر مكون للنفط هو الكربون +80% وبعده الهيدروجين +10% والمتبقي نيتروجين وأكسجين وعناصر أخرى.
ماذا عن الإنسان؟
الكربون أيضاً مكون للإنسان، ولكنه يحلّ ثانياً في الترتيب بنسبة +22% من وزن الإنسان. المكون الأول لجسم الإنسان هو الأكسجين +61%. هل هذا يعني أن الإنسان عندما يموت يتبخر هذا الأكسجين؟ هل عنصر الأكسجين هو الروح؟! (معليش، فكرة طرت على بالي، وكان لازم تخرج. استخدمها في شعوذاتك)
العجيب أن 4 عناصر من الجدول الدوري للعناصر، مكونة لأغلب الحياة على الأرض. الكربون هو العنصر الأساسي لكل شيء عضوي.
طيب والنباتات؟
الكربون هو المسيطر على النسبة الأكبر عدا في بعض النباتات يتقدم الأكسجين في الحصة الأكبر من وزن النبات (الجاف). بمعنى أن النبات يتكون من كربون وأكسجين وهيدروجين ونيتروجين وعناصر أخرى.
لاحظت كيف أن الكائنات الحية تتشارك في المكون الأساسي لها؟ معظمها مكونة من هذه الأربعة عناصر: أكسجين وكربون وهيدروجين ونيتروجين. يتغير شكل الكائن الحي وصفات بنائه حسب DNA وأنظمة البناء الحيوية، ولكن مواد البناء متشابهه. فهذه العناصر هي المكون الأساسي للحياة. الأنظمة المعقدة، تبنى على أسس واضحة، الأرقام الذرية 1-6-7-8، هي أهم ما يجب أن تعرفه عن البيولوجيا!
طيب كيف ينمو النبات؟
عملية “البناء الضوئي Photosynthesis” يجمع فيها النبات الطاقة للنمو، بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية (سكريات ونشا). بالمعادلة التالية
يأخذ النبات ثاني أكسيد الكربون من الهواء والماء من التربة (المجموع الخضري والمجموع الجذري)، وعند تعرضه لأشعة ضوئية (طاقة أشعة الشمس هي الحافز للعملية الكيميائية)، ينتج النبات سكريات وأكسجين. بعض هذه السكريات تتمثل في شكل ثمرة حلوة المذاق أو طاقة مخزنة كنشا في السيقان والأوراق أو البذور مثل الأرز والذرة. والأكسجين يعاد بثه إلى الجو.
نرجع للسؤال الرئيس
هل يمكن أن ينمو النبات في الصحراء؟
خلنا نستكشف طرف جهة التفاعل للمعادلة (ثاني أكسيد الكربون + الماء)
لا أعتقد أن ثاني أكسيد الكربون صعب التوفر، تزداد نسبته في الهواء والغلاف الجوي كلما زاد الحديث عن الاحتباس الحراري (ههههه). بل أن ازدياد ثاني أكسيد الكربون في الهواء قد يكون مفيد لنمو النبات وانخفاض استهلاك المياه لنمو النبات نسبياً، تأثير التسميد بثاني أكسيد الكربون “CO2 fertilization effect“ (معلومة أخفوها حقين الاحتباس الحراري، ههههه). من الممكن أن النبات هذه هي طريقته للتفاعل مع التغيرات الكونية، باستهلاك هذه الفوائض من الغازات الدفيئة والنمو والانتعاش.
المهمة الصعبة هو توفير الماء في المعادلة، خصوصاً في الصحراء. أشعة الشمس متوفرة في الصحراء، ومن حسن الحظ أن النبات سيحصل على طاقة أكبر من الشمس في صحراء الجزيرة العربية، مما يعني محاصيل أكبر لكل هكتار بالمقارنة مع شمال الكرة الأرضية. التحدي في الصحراء هو الماء
قبل الحديث عن الماء وتوفيره في الصحراء، فهو المعادلة الصعبة لنمو النبات في الصحراء. هنالك عناصر مهمة لنمو النبات غير موجودة في المعادلة. وهي مثل الفيتامينات والمعادن للإنسان. يرمز لها بـ NPK في الأسمدة ومحسنات التربة: N-نيتروجين، P-فسفور، K-بوتاسيوم. تكمن أهميتها كالتالي:
النيتروجين > يحتاج النبات النيتروجين لإنتاج صبغة الكلوروفيل (اللون الأخضر) وأيضاً النيتروجين جزء مكون للبروتينات و DNA. لأن النبات لا يستطيع جمع النيتروجين الجوي رغم توفره بوفرة (+78% من الغلاف الجوي)، يساعد النبات بكتيريا تسمى بـ “ديازاتروف Diazotroph” وتخرج النيتروجين كناتج فضلات (كالأمونيا NH3) بعد التغذي على وجبات غذائية من السكريات والنشا المقدمة من النبات للبكتيريا! هذه البكتيريا تتكافل بيولوجياً مع النباتات من الفصيلة البقولية (Fabaceae/Leguminosae) لتثبيت النيتروجين بالتربة. النيتروجين أحد العناصر الأربعة للحياة والبيولوجيا
الفسفور > عمله مشابه لعمل هرمون النمو في الإنسان. فهو محفز تقريباً لكل عمليات النمو في النبات مثل جمع الطاقة وتخزينها وتوزيعها
البوتاسيوم > باختصار، هو العنصر اللوجستي للنبات، للتحكم في لوجستيات وحركة العناصر من ماء وغذاء
نرجع للماء في الصحراء، لدينا حلين على الأقل
(1) الأول البحث عن نباتات تأقلمت مع بيئة الصحراء وانخفاض نسبة الرطوبة والترسيب للماء (أمطار، ثلوج، ضباب… الخ) لزراعتها كجيل أول لتخصيب التربة
(2) ابتكار حلول ريّ اقتصادية في ثلاث نواحي (استهلاك الماء، تكلفة شرائها وتركيبها، سهولة صيانتها والاستفادة منها على المدى الطويل)
ولا يوجد ما يمنع من دمج الحلول مع بعضها، “فنتاستك”!
الحل الأول هو الأسرع، لوجود نباتات متكيفه مع البيئة. من أهم هذه النباتات في الصحراء هو الطلح بأنواعه بالاسم المحلي، أو “الكَنَهْبَلُ/السنط” علمياً و باللاتينية (Acacia/Vachellia)
طبعاً فيه كلام كثير في موضوع التصنيف والتسميات ما بين القارات لهذا النوع من النبات، لكن الكل متفق أنه يرجع لفصيلة البقوليات. تذكر وش قلنا عن البقوليات؟
صح عليك! تثبت النيتروجين في التربة، وخصوصاً في الصحراء، البكتيريا النافعة في التربة تحتاج لنبات تكافلي يساعدها تنمي أعدادها (خصوبة التربة) والبكتيريا تساعد النبات يتحصل على النيتروجين، “سمبايوتك”!
صحيح أن ودك تزع محاصيل أخرى، ولكن لابد من تجهيز التربة وتخصيبها بالنيتروجين بشكل عضوي. وهذا ممكن بزراعة النباتات من البقوليات، وخصوصاً النباتات الشوكية المحلية المتحملة لارتفاع درجات الحرارة صيفاً وقلة هطول الأمطار.
من أفضل الأمثلة على هذه الأشجار هو شجرة السَّمُرُ “Vachellia tortilis“. هذه الشجرة تتحمل فترات الجفاف الطويلة وانخفاض الأمطار إلى مستويات أقل من مما يهطل على صحاري جزيرة العرب.
بشكل عام، الأشجار والنباتات الصحراوية لها أوراق دقيقة وذات مساحة منخفضة لتخفيف فقد الماء عن طريق خاصية النتح “Evapotranspiration“. بالإضافة لذلك، غالباً تكون الأشجار الصحراوية ذات أشواك، وهذه خاصية تطورت بيولوجياً لمنع الحيوانات من التغذية عليها وحفظ للماء لانخفاض المسامات المسببة للنتح (أعتقد أيضاً، الأشواك تعمل على كسر سرعة الرياح وتأثير قوتها على الأغصان، بالإضافة إلى سهولة تكون قطرات الندى على رؤوس الأشواك في حالة ارتفاع الرطوبة موسمياً). تجد كثير من الأشجار الصحراوية تبدو وكأنها جفت وماتت في الصيف، ولكن هذا غير صحيح، فهذه تكتيكات تطورت للنجاة والحياة في البيئة الصحراوية الصعبة.
طيب ودك بنباتات أخرى غير السمر. ولا يهمك، القوائم التالية بتفيدك في اختيار النبات، لكن ركز على البقوليات (أشجار و شجيرات و أعشاب):
نباتات الرياض (بعضها أشجار غير محلية)
قائمة بحسب القيمة الاقتصادية والاستعمال للبقوليات
طيب باقي الحل الثاني، تحسب نسيت. ابتكار حلول ريّ اقتصادية يحتاج لوقت وجهد وإبداع، هذا أحد أهم أهداف الغابة الصحراوية
طبعاً زرعت عدة أشجار برية في الغابة الصحراوية في خريف 2021, ما رويتهم بأي ماء في هذا الصيف، تتوقعون ماتو؟
البعض نعم، ولكن هنالك ناجون!
السؤال لماذا؟ الإجابة على هذا التساؤل، فيها الحلّ.
https://twitter.com/DesertJungle/status/1592569102144765953
بعض الأمور الأخرى
من المهم عند اختيار النبات (بالإضافة لما ذكرته)، الانتباه لقدرة النبات على تحمل برودة الشتاء والضغط الجوي (الارتفاع عن سطح البحر). معظم النباتات تعاني مع البرودة أكثر من الحرارة، بمعنى أن البرودة تقتل أكثر النباتات (ثلوج، جليد، رياح قارسة…). الحرارة مع توفر المياه والرطوبة تعتبر مكان مفيد لنمو معظم النباتات. لهذا، حاول معرفة منطقة الصلابة “Hardness Zone“ للنبات. لو زرعت نبات ذو صلابة في نطاق 11, في منطقة ذات نطاق 9، فقد يموت النبات في الشتاء لعدم تحمله للبرودة ضمن هذه المنطقة.
بعض النباتات لا تنمو في الجبال، وبعضها لا تنمو على السواحل. لهذا من المهم معرفة بيئة النبات الأصلية “habitat“. حاول معرفة أين يتواجد النبات ومكان نشأته، في هذا جواب عن البيئة المناسبة له. بعض النباتات تتطور وتتكيف فهذا قد لا ينطبق ويوجد بعض المرونة.
هنالك مصطلح في تصاميم الحدائق والبساتين والمناظر الطبيعية “Landscaping“ يسمى بـ الحديقة الجافة “Xeriscaping“. فيها تستخدم نباتات تحتاج لمستوى منخفض من المياه، وغالباً تصمم لتعيش بدون ري في المناطق شبه الصحراوية. هنا صور متعددة لشكل الحدائق الجافة، هل تراها منظر بديع؟