خاک و سپهرفناوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استاد دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

دوران هولوسن که تمدن بشری را در طول ده هزار سال گذشته تغذیه کرده است در این قرن به سبب فعالیت‌های فزاینده انسان (دوران آنتروپوسن) جای خود را به زمینی در حال گرم شدن داده است که با بیش جمعیتی و نابودی جنگل‏ها رو به رواست و بسیاری از خاک‌های بارور آن با سرعتی بی‏سابقه رو به فناست. خاک می‏تواند مقادیر بیکران کربن را در خود انباشته یا رها سازد، عنصرهای غذایی را در خود نگه دارد یا آن ها را به رودخانه‏ها جریان داده و به صنعت ماهیگیری آسیب ‏رساند. رسوب ناشی از فرسایش خاک تولید نیروی برق را زیر تأثیر قرار می­دهد. از آنجا که، پیشرفت و خیز رام نشدنی فناوری به صورت نیرویی در جهان درآمده که توان ایجاد دگرگونی‌های شگرفی در خاک دارد، در این مقاله سناریوهای متعددی برای آینده خاک ترسیم شده است و بر این نکته تمرکز دارد که چگونه فناوری می‏تواند پیامدهای زیادی بر وضعیت خاک در آینده داشته باشد. هر چند بزرگترین فرایندهای جهانی و آن‌هایی که بیشترین انرژی را مصرف می‏کنند به رویدادهای زمین شناختی وابسته‏اند، اما امروزه سپهر دیگری پدیدار شده که به وسیله فعالیت‏های ترکیبی بشر و فناوری پا گرفته است و آن‌را می‏توان تکنوسفر4 یا آنتروپوسفر5 نامید. تاثیر فناوری بر خاک سپهر دیرپاست و در یک نمای درازمدت مشاهده خاک هایی با دگرگونی زیاد و ویژگی هایی شگفت انگیز دور از انتظار نخواهند بود. این موضوع امکان پایه و مبنایی برای گفتمان درباره خاک های هوشمند است. در دنیایی که ریز‌رایانه‌ها به گونه‏ای یکنواخت و فشرده توزیع شده اند، حسگرها و فعال­سازها با پردازش موضعی می‏توانند برای گردآوری و باز انتقال اطلاعات محیطی درباره وضعیت خاک (دما، رطوبت، حرکت نسبی ذره‏های نزدیک) و هماهنگی با دستورهای ارسال شده‏ از رایانه مرکزی عمل کنند. با توجه به افت قیمت و توان فزاینده تراشه‏های رایانه‌ای می‏توان انتظار داشت که بیشتر آنچه را ما به نام مدیریت خاک، زمین، آب و پوشش گیاهی می‏نامیم تا جایی پیش رود که خاک و دیگر سامانه‏های سطحی زمین بیشتر به صورت ابزارهای فناوری شناخته شوند تا سامانه‏های طبیعی.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Soil and Technosphere

نویسنده [English]

  • G.H. Haghnia

Professor of Ferdowsi University of Mashhad

چکیده [English]

Holocene era that has nourished human civilization for the last ten thousand years, has given its way to a warming planet which is over populated, its forests are depleting and its fertile soils are rapidly destroyed due to increasing human activities in our time. Hence the word Anthropocene is being used for this era. Soils can sequester or release a large mass of carbon, maintain nutrients or flow them to the rivers where it may have impact on fishing industry. Sediment from soil erosion could affect power generation. Presently technology has advanced with such a pace that can lead to great changes in the soils. In this paper different scenarios are discussed for the future of the soils. They focus on how technology may have consequences on the condition of soils in the future. However, the greatest global processes that consume. The highest energy consumptions are related to geological events. We are encountered a new sphere developed through combined activities of man and technology, called technosphere. Technology effect on pedosphere is long lasting. Therefore, in far future, experiencing soils with great changes and interesting properties would not be out of expectations. This will take us to the discussion of smart soils. In a world that miniaturized computers are uniformly distributed, sensors and activators can be used to collect and relay environmental information about the  state of the soil (temperature, moisture, relative motion of near particles) and coordinate with instructions relayed back from central computers. Considering cost reduction and increasing ability of computer chips, one can expect that what we now know as soil, land, water and vegetation management, will reach to a point that soils and other surface systems will be known as technological tools rather than natural systems.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Anthropocene
  • Anthroposphere
  • Smart soils
  • Technosphere
  1. Churchman, J.G. and E.R. Landa. 2014. The Soil Underfoot: Infinite Possibilities for a Finite Resource. CRC Press, Boca Raton, FL, USA.
  2. Clothier, B. and M.B. Kirkham. 2014.  Soil:  Natural Capital supplying valuable ecosystem services. In The Soil Underfoot, eds. G.J. Churchman and E.R. Landa. 135-149. CRC. Press.
  3. Coale, K.H., K.S.  Johnson, S.E. Fitzwater and others. 1996.  A massive phytoplankton bloom induced by an ecosystem- scale iron fertilization experiment in the equatorial Pacific Ocean. Nature 383-495-501.
  4. Costanza, R., R. d`Arge, R. de Groot, S. Farberk. M. Grasso, B. Hannon, K. Limburg and others. 1997. The value of The world`s ecosystem services and natural capital. Nature 387:253-260.
  5. FAO. 2012. The state of food insecurity in The World. Economic growth is necessary but not sufficient to accelerate reduction of hunger and malnutriton. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations.
  6. Haff, P.K. 2012. Technology and human purpose: The problem of solids transport on The Earth`s surface. Earth Syst. Dyna. 3: 417-31.
  7. Hermann, W.A. 2006. Quantifying global energy resources. Energy 31:1685-1702.
  8. Hooke, R. LeB., 1994.  On The efficacy of humans as geologic agents. GSA Today 4:217, 224-25.
  9. iBOL, 2013. International Barcode of life project. Retrieved from http://ibol.org/.
  10.  Lenne, H.M. and Wood (Eds.). 2011. Agrobiodiversity Management for Food Security. Wallingford: CABI Publishing.
  11. Nocera, D.G. 2012. The artificial leaf. Account. Chem. Res. 45:767-76.