الشلال

الشلال هبوط مفاجئ لنهر أو جدول. وتحدث الشلالات عادة حيث يعبر النهر صخورا صلبة تقاوم التعرية الجوية انظر: التعرية الجوية. تحدث مظاهر مماثلة تسمى منحدرات الماء في قطاعات أنهار حيث يزداد الانحدار وينساب الماء أسرع من المعتاد.

تمثل الشلالات ومنحدرات الماء انكسارًا في انحدارية القطاع الجانبي لمجرى النهر الواقع بين منبعه ومصبه. وتُسمَّى الشلالات ذات الحجم الكبير من المياه، مثل شلالات فكتوريا على نهر الزمبيزي، شلالات، ولكن الجغرافيين يستعملون هذا المصطلح لمنحدرات الماء. وعلى سبيل المثال فإن الشلالات على نهر النيل هي منحدرات ماء. أما الصابات فهي شلالات مياهها قليلة. ويستعمل الجغرافيون أيضًا مصطلح الصابات للشلالات الصغيرة التي تهبط في متابعة من الانخفاضات.

تعتبر شلالات آنجل في فنزويلا بمجموع سقوط 979م أعلى شلالات المياه في العالم. أما الشلال الذي به أعظم متوسط سنوي لانسياب المياه فهو شلال بويوما (ستانلي سابقًا) بالكونغو الديمقراطية (زائير). وأعرض الشلالات المائية هو شلال خون، 10,8كم عرضًا على نهر الميكونج في لاوس.

تشكل الشلالات عوائق للملاحة بوساطة القوارب ولكنها يمكن أن تكون ذات قيمة عالية لأن سقوط المياه عادة ما يستخدم في إنتاج القدرة الهيدروكهربائية. انظر: القدرة الكهربائية. تشكل العديد من الشلالات مواقع لمشاهد رائعة تجذب السياح، ولهذا فإن العديد من الشلالات الآن أصبح محميات في متنزهات وطنية.

الشلالات الشهيرة في العالم
كيف تتكون الشلالات. حينما تحفر الأنهار قنواتها فإنها تعري طبقات من الصخور. بعض الطبقات تكون صلبة وتقاوم التعرية الجوية، وطبقات أخرى تكون هشة يبريها النهر بسرعة، وحينما تقع طبقة هشة أفقية أو مائلة ميلاً طفيفاً أعلى ناحية المنبع بالنسبة لطبقة هشة، فإن الجزء السفلي من المجرى يُبْرى ويُزال سريعاً عن الجزء العلوي. وهذا يغير انحدار مجرى النهر، ويجعله يجري بحدة مما يسبب إزَالة أكثر وأكثر من الصخور الهشة. وتتكون منحدرات الماء عادة عند هذه النقطة. وأحيانًا يكوّن طرف الصخر الصلب حافة أو جرفاً شديد الانحدار من فوقه ينحدر النهر مكوناً شلالاً.

عند قاعدة الشلال عادة ما تنحت المياه المتساقطة بركة غاطسة وعميقة والرّذاذ المتطاير من النهر يفتت الصخور الهشة الواقعة أسفل الصخور الصلبة، فتسقط شرائح كبيرة من النتوء الصلب البارز وينتج عن ذلك تراجع تدريجي لمجرى النهر لناحية المنبع. ومن أمثلة هذا النوع من المياه الساقطة شلالات نياجارا على نهر نياجارا على الحدود بين كندا والولايات المتحدة. هذه الشلالات الضخمة تغطس من فوق حافة من الحجر الجيري الصلب التي تعلو صخورًا أكثر هشاشة. وهي مقسمة إلى جزءين، شلالات حدوة الحصان في كندا والشلالات الأمريكية في الولايات المتحدة. وتتراجع شلالات حدوة الحصان بمعدل 8سم في السنة، بينما تتراجع الشلالات الأمريكية ببطء أكثر بسبب قلة المياه المنسابة فوقها. ولكن بعد عدة آلاف من السنين من الآن سوف تتراجع شلالات نياجارا حتى بحيرة إيري. وحينما تصل بحيرة إيري فإن البحيرة سوف يعاجلها الجفاف.

شلالات دبنجني في جنوب إفريقيا تنساب فوق مكشف من الصخور الصلبة، وسوف يبري الماء الصخور بالتدريج.
ثمة شلالات أخرى تحدث حيث توجد طبقة من الصخور الصلبة مثل البازلت، التي تكونت من الحمم المنصهرة الممتدة عبر النهر. لا تتراجع الشلالات على مثل هذه المكاشف، وبدلاً من ذلك فإنها تختفي بالتدريج حين يبري النهر الصخر الصلب.

بعض الشلالات اللافتة للأنظار تأتي من المنحدرات الشديدة التي تحف العديد من الهضاب، انظر: الهضبة. شلالات آنجل في فنزويلا شلالات من هذا النوع، وأيضًا شلالات توجلا على نهر توجلا في جنوب إفريقيا وشلالات كيتور على نهر بوتارو في غايانا. ويوجد العديد من الشلالات الجميلة حيث تنساب الأنهار على هضبة أنتريم في شمال أيرلندا، التي تغطيها صخور بازلتية تكونت من تدفقات كبيرة من الحمم.

ويتكون العديد من الشلالات في مناطق كانت مغطاةً بكتل ضخمة من الثلج أثناء العصر الجليدي. انظر: العصر الجليدي. وتسمى الكتل الكبيرة من الثلج التي تتحرك ببطء المثالج، وقد ملأت وديان الأنهار القديمة. وعمقت المثالج هذه الوديان ووسعتها وحوّلتها إلى منخفضات ذات جوانب شديدة الانحدار على شكل حرف يو U. انظر: المثلجة. وبعد ذوبان الجليد مؤخرًا، فإن الوديان التي لها جداول فرعية صغيرة وكانت تصب ذات يوم في الوادي الرئيسي، أصبحت الآن وديانًا معلقة. والآن تنساب الجداول من خلال هذه الوديان المعلقة، وتدخل إلى الوادي الرئيسي على هيئة مساقط مياه وشلالات صغيرة. بعض الشلالات العالمية الأكثر ارتفاعًا توجد في وديان ثلجية. على سبيل المثال، شلالات يوسيميتي، وشلالات ريبون في وادي يوسيميتي في سييرا نيفادا بكاليفورنيا بالولايات المتحدة الامريكية والتي تغطس في واد منحنٍ منحوت في الجرانيت. ومثال آخر شلالات سزرلاند التي يبلغ ارتفاعها 580م. وهي تعد خامس الشلالات من حيث الارتفاع في العالم وتقع في جبال الألب الجنوبية في نيوزيلندا.

توجد شلالات أخرى حيث تكوّن الجبال والهضاب صخورًا صلبة تحف إقليمًا من صخور هشة. فعلى سبيل المثال، توجد في أمريكا الشمالية سلسلة من الشلالات على شكل نطاق، حيث تنساب الأنهار شرقاً من جبال الأبلاش، وتلتقي مع الصخور الهشة التي تكوِّن شواطئ سهل الأطلسي. هذا النطاق يُسمَّى خط الجندلة. انظر: خط الجندلة. وقام العديد من المدن الصناعية الكبيرة والصغيرة على نطاق خط الشلالات، لأن الشلالات تمد الطواحين بالقدرة المائية، وفيما بعد بالقدرة الهيدروكهربائية للمصانع. ومن هذا النوع أيضًا شلالات أوجرابي على نهر الأورانج في جنوب إفريقيا وشلالات جُج حيث يقطع نهر شارافاتي سلسلة جبال غاتس الغربية التي تمتد جنوب غربي الهند.

تنشأ بعضُ الشلالات عن تَغَيُّرٍ في مجرى النهر حدث نتيجة للزلازل. ويتكون بعض هذه الشلالات حين تنزلق الكتل على جانبي وادي النهر. بينما تنشأ شلالات أخرى في الأماكن التي تحدث بها حركات أرضية. فعلى سبيل المثال، تندفع كتل من الأرض أحيانًا إلى أعلى على امتداد صدوع (شروخ طويلة) لتكوّن انحدارات شديدة تُسَمَّى منحدرات صدعية. تغطس شلالات أخرى في وديان أخدودية تشكَّلت حينما هبطت كتل من الأرض بين صدعين متوازيين تقريبًا.

إن الحركات الأرضية، التي ترفع عاليًا مساحات كبيرة من الأرض في مستوى سطح البحر، تحدث تحولاً في قطاعات الأنهار ينتج عنها شلالات. ويحدث هذا لأن سرعة الأنهار في نهاية مجراها تزداد، ويبدأ النهر في حفر وادٍ عميقٍ. وعند النقطة التي يتقابل عندها الوادي الأدنى المتكون حديثًا مع القطاع السابق للنهر يوجد انقطاع يسمى نقطة التجديد أو نقطة التحدر الطبقي. تحدث الشلالات ومنحدرات الماء عند نقاط التجديد هذه. فهي تتراجع بانتظام في اتجاه المنبع كلما عمَّق النهر واديه باريًا قطاعًا جديدًا له.