دنیای ناشناخته خاک ها

آیا تاکنون به این مساله اندیشیده اید که چرا اغلب از آب به عنوان مایه حیات نام برده می شود در حالی که خاک نیز عامل حیاتی دیگری است که خود جسم حیات محسوب می شود و از آن کمتر صحبت می شود؟
متخصصان خاک شناسی چگونگی تشکیل و تکامل خاک و شناخت خصوصیات فیزیکی ، شیمیایی و بیولوژیکی آن را مورد بررسی و مطالعه قرار می دهند تا با شناخت خصوصیت خاک ها و واکنش آنها با دیگر عوامل اکوسیستم ، به ما کمک کنند تا تاثیر فعالیت های بشری و پدیده های طبیعی را بر خاک و اراضی و همچنین تاثیر خاک را در استفاده تعریف شده ، پیش بینی ، کنترل و مدیریت کنیم.
حال یکی از دانشجویان مقطع دکتری دانشگاه صنعتی اصفهان در تحقیقات رساله دکتری اش از روش نوین نقشه برداری خاک ها بهره گرفته است. گذری بر مطالعات انجام شده از سوی دکتر نورایر تومانیان برایتان جالب خواهد بود.
در عمده کشورهای پیشرفته جهان ، علم کاربردی خاک شناسی در سطوح بالایی از سازمان های اجرایی قرار دارد و هر نوع فعالیت محیطی یا برنامه و پروژه عمرانی ، ملزم به هماهنگی با این علم است تا تاثیرات منفی فعالیت ها بر منابع به حداقل برسد و از آن حفاظت کافی به عمل آید. کاملا هویداست که ارزش خاک از آب کمتر نیست.
دامنه وظایفی که این علم بر دوش دارد ، ما را بر آن می دارد که مثل مقوله آب ، حداقل در سطح یک معاونت وزارتخانه به آن بپردازیم. برای تصمیم گیری بجا و پایدار ، برنامه ریزی صحیح ، اجرای برنامه های آمایش سرزمین و توسعه پایدار ، هر کشور مجبور به تشکیل هرم اطلاعاتی از منابع مادری خود در مقیاس های مختلف است و گریزی از آن نیست. این ، شدنی نیست مگر با تصویب قوانین لازم و ملزم کردن دستگاه های اجرایی برای جامه عمل پوشاندن به این اهداف.
● نقشه برداری خاک ها
نقشه برداری خاک ها فرآیند تشخیص جوامع متفاوت خاک های موجود در منطقه مورد مطالعه ، تعیین پراکنش و توزیع واحدهای خاک و خصوصیات فیزیکی ، شیمیایی و بیولوژیکی آنهاست که به صورت نقشه واحدهای خاک و داده های کمی خصوصیات مربوطه ارائه می شود. در این فرآیند از علم ژئومرفولوژی برای تشخیص جوامع خاکها ، از علم تاکسونومی برای نامگذاری و تفکیک کوچکترین واحد آنها (معادل گونه های موجودات زنده) و از تجزیه های آزمایشگاهی برای ارائه کمیت خصوصیات وابسته استفاده می شود. در حقیقت نقشه برداری تنها فرآیندی است که طی آن می توان داده ها و اطلاعات لازم برای ساخت هرم اطلاعاتی خاک ها (پایگاه داده ها) در سطح جغرافیایی کل کشور را فراهم آورد. نقشه ها و اطلاعات ارائه شده براساس نیاز برنامه های کشوری و اهداف متفاوت در مقیاس های متعددی تهیه می شوند.
هر چه مقیاس کوچکتر در نظر گرفته شود ، نقشه ها با استفاده از نمونه های کمتری تهیه می شوند (نمونه های کمتر با فاصله بیشتر برداشته شوند) ، لذا از خلوص و صحت کمتری برخوردارند. کاملا معلوم است اگر نیاز به اطلاعات و داده های دقیق تری باشد ، باید مطالعات در مقیاس بزرگتری انجام شود (نمونه های بیشتر با فواصل کمتر برداشته شوند) ، در نتیجه احتیاج به صرف هزینه و زمان بیشتری خواهد بود.
● اصول نقشه برداری خاک
در نقشه برداری مرسوم با استفاده از تفسیر عکسهای هوایی ، واحدهای اراضی با توجه به شکل ، پستی و بلندی و موقعیتشان تشخیص داده شده و توسط ترسیم مرز از هم تفکیک می شوند. از گستره خاک های هر واحد اراضی به صورت شبکه ، نمونه برداری می شود. در نقاط مشخص شده مقطع خاک تا عمق ۱.۵ متری تشریح و از خصوصیات لایه های مختلف یادداشت برداری می شود. واحدهای خاک براساس شواهد ژنتیکی و با استفاده از کلید تاکسونومی نامگذاری می شوند.
خاک شناس با توجه به دانشی که از چگونگی تشکیل و تکامل خاک ها در ذهن دارد ، به صورت کاملا نظری ، مجموعه های مقاطع خاک با کلیت ژنتیکی یکسان را مرزگذاری و حاصل را به صورت نقشه خاک ارائه می کند. از بین نمونه های محاط شده در هر واحد تعریف شده ، نمونه های یک مقطع خاک به آزمایشگاه ارسال و نتیجه آزمایش ها به عنوان خصوصیات کمی آن واحدها ارائه می شود. در این فرآیند ، دقت و صحت نقشه های حاصل ، شدید به دانش خاک شناس ، تجربه و توانایی او در درک فرآیندهای تشکیل دهنده خاک و زمین نما وابسته است.
● تکنیک های ریاضی در خاک شناسی
طی دهه اخیر ، روشهای تشریح و طبقه بندی کمی و مطالعه الگوهای توزیع مکانی خاک ها به صورت کاملا عملی توانسته است به انتقادهای وارده به خاک شناسی مرسوم فایق آید. این شاخه علمی نوین در حال رشد به نام «خاک آمار» معروف است. به کارگیری تکنیک های ریاضی و آماری برای مطالعه چگونگی تکامل و تکوین خاک ها ، ارائه نقشه توزیع و پراکنش خاک ها و خصوصیات وابسته است.
به تعریفی دیگر ، خاک آمار مطالعه خاک ها با در نظر گرفتن عدم قطعیت در اندازه گیری های متغیرهاست.
در عمده کشورهای پیشرفته جهان ، علم کاربردی خاک شناسی در سطوح بالایی از سازمان های اجرایی قرار دارد
خاک آمار فضای تعاملی بین خاک شناسی ، آمار و ریاضیات کاربردی و علم زمین داده نگاری یا داده های مکانی است. توسعه این فضای علمی در حال رشد انعکاس به کارگیری تئوری مجموعه های فازی و زمین آمار در مدل کردن داده های خاک و همچنین حاصل توسعه فناوری ، مخصوصا تکنیک های سنجش از دور و نزدیک و تکامل سخت افزاری و نرم افزاری رایانه هاست.
● نقشه برداری خاک آماری
نقشه برداری خاک آماری عبارت از تولید کمی نقشه و اطلاعات خاک به روشهای آماری ، ریاضی و زمین آماری است.
چون در این روشها نقاط مشاهده نشده به صورت رقومی تخمین زده می شود ، به آنها روشهای نقشه برداری تخمینی یا نقشه برداری رقومی خاک ها اطلاق می شوند. در سالهای اخیر ، به دلیل افزایش منابع داده های کمکی یا محیطی ، نقشه برداری رقومی خاک ها پیشرفت سریعی کرده است. در این مقوله ، پارامترهای سرزمین و تصاویر ماهواره ای ، نقش تعیین کننده داشته اند. روشهای خاک آماری یا به عبارت دیگر، خاک شناسی کمی ، با استفاده از بینش خاک زمین نما در هسته مرکزی فعالیت های خود ، آن را با تئوری های ریاضی و آمار در قالب سامانه های اطلاعات جغرافیایی درهم آمیخته ، سعی در ایجاد داده و اطلاعات متراکم مورد نیاز تمامی شاخه های علمی فعال در محیط جغرافیایی دارد.
● تکنیک های علمی جدید
هدف از به کارگیری روشهای کمی و عددی جدید این نیست که آنها جانشین تمام دانش صحرایی و کل بینش خاک زمین نمای خاک شناس شوند ، بلکه سعی بر آن است که ضمن ارتقای علم خاک شناسی ، تمام دانش خاک شناس به صورت ساده و قابل فهم برای بخشهای مختلف ارائه شود و داده های وابسته به تنوع ، تغییرات و توزیع و پراکنش زمانی مکانی خاک ها در دسترس همه قرار گیرد.
خاک شناس برای ادراک این که در محدوده مورد نظر باید چه نوع خاکی انتظار داشته باشد ، با استفاده از تجربه و دانش خود و در هم آمیختن تمام اطلاعات موجود از فاکتورهای خاک سازی و تجزیه و تحلیل داده های ژنتیکی خاک ها در ذهن خود نتیجه گیری و محدوده هایی را برای تک تک خاک ها ترسیم می کند.
● یک رساله و روش نوین نقشه برداری خاک ها
در مطالعه انجام گرفته ، با تبدیل تجزیه و تحلیل های ذهنی خاک شناس به روابط ریاضی ، ذهن خاک شناس بازسازی می شود. از آنجا که روش مرسوم مطالعات خاک ها نقشه و داده ها را به صورت غیررقومی ارائه می کند ، امکان نگهداری و تجمیع داده ها در کشور را بسیار مشکل کرده ، فرآوری و ارتقای اطلاعات را نیز تقریبا غیرممکن می سازد. با اجرای این رویکرد در کشور می توان نقشه و داده های مطالعات قبلی را ارتقا داد و همراه با داده های جدید ، هرم اطلاعاتی مناسبی در سیستم های مکاندار اطلاعات جغرافیایی ایجاد کرد و برای هرگونه تصمیم گیری و برنامه ریزی آنها را نمایش داد و تجزیه و تحلیل کرد.

مهدی لطفی
به نقل از جام جم
تهیه مهدی لطفی
http://javani۱۹۹۰.blogfa.com