Get best of the week

الكثبان الرملية قادرة على "التواصل" مع بعضها البعض


من الواضح أن الكثبان الرملية لا يمكنها التحدث مع بعضها البعض بالمعنى الذي وضعناه في هذا المفهوم. ومع ذلك ، يمكن أن تؤثر الكثبان الرملية على الجيران ، كما لو كانت تنقل مواقعهم المادية إلى هذه الهياكل المادية. جاء هذا البيان من قبل فريق من العلماء من جامعة كامبريدج ، وجدوا تجريبًا أنه مع تحرك الكثبان الرملية ، يتفاعلون ويصدون جيرانهم على طول النهر.

حاول أن تتخيل الكثبان الرملية. لن تكون وحدها؟ لا تزال هناك كثبان حولها - أطنان من الرمال الموجودة بشكل رائع. من الصعب تخيل كثبان رملية وحيدة. عادة ما تقع الكثبان الرملية على اليابسة أو تحت الماء في مجموعات كبيرة. ولكن عند الهجرة لمسافات طويلة ، تغير هذه الهياكل بشكل غير متوقع معدل نموها ، وتبين في النهاية أنها موزعة بالتساوي ، مما يؤدي إلى أفكار حول كيفية "تواصل" تلال الرمال هذه.

إذا لعبت كلمات صغيرة ، يمكن أن يطلق عليها "كائنات اجتماعية". والمفارقة هي أنه حتى عندما تكون الكثبان محاطة بعدد كبير من "الجيران" ، فقد تتطلب مساحة شخصية. و "المجتمع" الرملي يوفر هذه المساحة.

نظريات الرمال


هناك نظريات مختلفة لتفاعل الكثبان الرملية. الأكثر شعبية كان اثنان منهم:

  • الأول يفترض أن الكثبان ذات الأحجام المختلفة ستصطدم وتستمر في الاصطدام حتى تشكل كثبانًا عملاقة واحدة. ألاحظ أن هذه الظاهرة لم يتم ملاحظتها بعد في الطبيعة.
  • والثاني هو أن الكثبان يمكن أن تتصادم وتتبادل الكتلة ، مثل كرات البلياردو التي ترتد من بعضها البعض حتى تصبح بنفس الحجم وتتحرك بنفس السرعة. لكن هذه النسخة ليس لديها حتى الآن أدلة مباشرة.

أجرى علماء من جامعة كامبريدج دراسة تقدم شرحًا جديدًا لحركة الكثبان الرملية. نُشر تقرير عن نتائجه في عام 2020 في مجلة Physical Review Letters ( النصوص والنماذج ). هذه ليست مجرد دراسة نظرية للعلماء البريطانيين القادمين. تؤدي هجرة الكثبان الرملية إلى التصحر في مناطق شاسعة ، وبالتالي فهي تشكل تهديدًا متزايدًا ، خاصة في ظروف الاحترار العالمي. يمكن أن تهدد هذه الهياكل الرملية قنوات الشحن والبنية التحتية للطرق. في أفريقيا والولايات المتحدة ، على سبيل المثال ، الطريق الرملي ليس حدثًا نادر الحدوث. ولهذا السبب لا تقضي مجموعة أو مجموعتان بحثيتان وقتهما في دراسة الكثبان الرملية ونمذجة سلوكهما ومحاولة فهم عمليات التعليم والهجرة.

تجربة جديدة - إجابات جديدة



لا تبدو النظريتان اللتان تحدثت إليهما سابقًا جديرة بالثقة. من المعروف أن الكثبان الرملية الصغيرة تتحرك بشكل أسرع ، والكثير منها أبطأ (إليك مقطع فيديو قصير حول الموضوع). وبناء على ذلك ، ستتحرك نفس الكثبان بنفس السرعة. لكن التجارب الأخيرة تظهر أن هذا ليس هو الحال دائمًا. على سبيل المثال ، يمكن لكثبان رملية من نفس الحجم والشكل أن تتسارع أو تتباطأ من أجل التحرك أبعد عن بعضها البعض دون تبادل جزء كبير من كتلتها أثناء الهجرة.

طور معمل كامبريدج إعدادًا تجريبيًا يسمح لك بمراقبة سلوك الكثبان على المدى الطويل. بشكل عام ، كان هناك العديد من هذه المنشآت. في هذا الأخير ، أنشأ العلماء قناة مياه اصطناعية بجدران مرفوعة فوق المنطقة المحيطة (أي أنها لم تكن مجرد خندق). كان من المفترض أن يسمح التيار الدائري للباحثين بمراقبة التفاعل بين الكثبان الرملية.

أثناء التجربة ، تم تشكيل كثبان متطابقة في التركيب بالماء ، وتوقع العلماء حركة متطابقة منها. ومع ذلك ، في البداية تحرك الكثبان الأمامية بشكل أسرع ، وتباطأ من وقت لآخر. تدريجيًا ، تحركت الكثبان إلى أن تشكلت توازنًا على الجوانب المقابلة من التيار الدائري. أصبحت سرعاتهم متشابهة للغاية ، وظلوا على جانبي الدائرة.

اتضح أن الكثبان الأمامية تخلق اضطرابًا يؤثر على الكثبان الخلفية. بشكل عام ، يشبه شكل الجدول خلف الكثبان الأمامية المسار الذي خلفه القارب. ويؤثر على خصائص الكثبان اللاحقة.

الغريب ، وضع الباحثون في البداية عدة كثبان في الخزان فقط لتسريع جمع البيانات. لذلك ، كان تفاعل الهياكل الرملية مع بعضها البعض مفاجأة سارة بالنسبة لهم.

ماذا بعد؟


باستخدام هذه البيانات التي تم الحصول عليها بشكل عشوائي بشكل عام ، يمكننا الانتقال إلى الخطوة التالية: دراسة تطور الكثبان الرملية في أنواع أخرى من البيئة. على سبيل المثال ، في الظروف الصحراوية. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم استخدام معلومات جديدة لفك تشفير "لغة الكثبان الرملية". لهذا ، سيتم تحليل صور الأقمار الصناعية بشكل أكبر. ربما في المستقبل ، ستساعد هذه الدراسات على حماية الأشياء المهمة للبشر من امتصاص الهياكل الرملية المهاجرة.

More articles:


All Articles