آبشار، رودخانه یا آبشار شیب داری است که از بالای یک طاقچه سنگی به داخل گودی پر از آب در پایین می ریزد. فرآیند فرسایش زمین، نقش مهمی در تشکیل آبشارها دارد. خود آبشارها نیز در فرسایش نقش دارند. اغلب آبشارها با جریان یافتن نهرها از سنگ نرم به سنگ سخت تشکیل می شوند. این اتفاق هم به صورت افقی (به عنوان یک جریان در سراسر زمین) و هم به صورت عمودی (بعنوان یک جریان در آبشار) اتفاق می افتد.
همانگونه که یک نهر جریان دارد، رسوب را حمل می کند. این رسوب می تواند ذرات میکروسکوپی، سنگریزه یا حتی تخته سنگ باشد. همچنین، رسوبات می توانند بسترهای نهرهای ساخته شده از سنگ نرم مانند ماسه سنگ یا سنگ آهک را فرسایش دهند. در نهایت، کانال نهر به قدری در بستر رودخانه فرو می‌رود که تنها یک سنگ سخت‌ترمانند گرانیت باقی می‌ماند. آبشارها با تشکیل صخره‌ها و طاقچه‌ها از این تشکل‌های گرانیتی ایجاد می‌شوند. سرعت جریان آب نهر با نزدیک شدن به دهانه آبشار افزایش می‌یابد و میزان فرسایش را افزایش می‌دهد. این می تواند سنگ ها را بسیار صاف کند. سرازیر شدن آب و رسوب بر روی آبشار و فرسایش گودال استخرمانند غوطه ور در پایین آبشار و جریان کوبنده آب ممکن است گرداب های قدرتمندی ایجاد کند که سنگ غوطه ور کف گودی را فرسایش می دهد. فرسایش حاصل در پایه یک آبشار می تواند بسیار چشمگیر باشد و باعث "پسرفت" آبشار شود. در این مرحله، منطقه پشت آبشار فرسوده شده و ساختاری توخالی و غار مانند به نام "پناهگاه سنگی" ایجاد می کند.
فرسایش تنها یکی از فرآیندهایی است که می تواند آبشارها را تشکیل دهد. ممکن است یک آبشار، در اثر یک گسل یا شکاف در سطح زمین ایجاد شود. زمین لرزه، رانش زمین، یخچال طبیعی یا آتشفشان نیز ممکن است بستر رودخانه ها را تخریب کرده و به ایجاد آبشار کمک کند. روش استانداردی برای طبقه بندی آبشارها وجود ندارد. برخی از دانشمندان آبشارها را بر اساس حجم متوسط آب در آبشار(مثل آبشار اینگا)، عرض آبشار(مثل آبشار لائوس)، ارتفاع(مثل آبشار فرشته)، طبقه بندی می کنند.
انواع آبشار
آبشار بلوکی، که از یک نهر عریض پایین می آید: آبشار نیاگارا، در ایالات متحده و کانادا، یک آبشار بلوکی بر روی رودخانه نیاگارا است.
آبشار آبشاری، که از روی یک سری پله های صخره ای پایین می آید: آبشار میمون، در پناهگاه حیات وحش و پارک ملی ایندیرا گاندی در تامیل نادو، هند، آبشاری با شیب ملایم است. این آبشار به اندازه کافی امن است تا کودکان بتوانند در آب بازی کنند.
آبشار آب مروارید، آبشاری قدرتمند و حتی خطرناک است. یکی از وسیع‌ترین و وحشی‌ترین آب مرواریدها، آب‌های رعد و برق رودخانه ایگوازو در مرز بین برزیل و آرژانتین است.
آبشار ناودان، آبشاری است که در آن گذرگاه نهر بسیار باریک است و آب با فشار غیرمعمول زیاد، از داخل آن عبور می کند: سه آبشار، به این نام نامگذاری شده است که نهر تنایا در پارک ملی یوسمیتی، کالیفرنیا از طریق آنها می ریزد.
آبشارهای فن، به دلیل شکل آنها نامگذاری شده اند. آب هنگام پایین آمدن به صورت افقی پخش می شود: آبشار ویرجین یک آبشار هوادار خیره کننده در توفینو کریک، در جزیره ونکوور، بریتیش کلمبیا، کانادا است.
آبشارهای یخ زده، همان چیزی هستند که به نظر می رسند. حداقل برای بخشی از سال، آبشار یخ می زند. کوهنوردان اغلب از آبشارهای یخ زده در آزمون های چالش برانگیز برای مهارت خود بالا می روند: نیش تک ستون یخی در ویل، کلرادو است که به صورت عمودی بیش از 30 متر (100 فوت) فرو می‌رود.
آبشارهای دم اسبی، تماس خود را با سنگ سختی که در زیر آنها قرار دارد، حفظ می کنند: آبشار رایچنباخ، سقوطی بر روی جریان رایشنباخ در سوئیس، آبشاری دم اسبی است که ظاهراً کارآگاه افسانه‌ای شرلوک هلمز در آن به هلاکت رسیده است.
آبشارهای چند پله ای، مجموعه ای از آبشارهای متصل به هم هستند که هر کدام دارای استخر غوطه ور مخصوص به خود هستند: «دریاچه‌های در حال سقوط» نفس‌گیر پارک ملی دریاچه‌های پلیتویس، کرواسی، مجموعه‌ای از آبشارهای چند پله‌ای هستند.
آبشارهای غوطه ور، بر خلاف آبشارهای دم اسبی، تماس خود را با سنگ سخت از دست می دهند: بلندترین آبشار ژاپن، آبشار هانوکی، یک آبشار غوطه‌ور است که ۴۹۷ متر (۱۶۴۰ فوت) است. آبشار هانوکی به صورت فصلی از ذوب برف های کوه های تاتیاما تغذیه می شود.
آبشارهای پانچ کاول، با استخرهای وسیع در پایه خود مشخص می شوند: آبشار Wailua یک آبشار پانچ بال در جزیره هاوایی است. اگرچه استخر غوطه ور آرام و محبوب برای شنا است، منطقه اطراف آبشار Wailua خطرناک است.
آبی که بر روی آبشارهای تقسیم شده جاری می شود، به عنوان نهرهای مجزا از هم جدا می شوند. رخنمون‌های عظیم صخره‌های سخت، جریان‌های آبشار نیگرتا را جدا می‌کند، آبشاری تقسیم‌بندی شده در ویکتوریا، استرالیا، قبل از اینکه در یک استخر غوطه‌ور بزرگ به هم برسند.
آبشار نیاگارا، آبشاری دیدنی بر روی رودخانه نیاگارا در شمال شرقی آمریکای شمالی، و بزرگترین آبشار جهان از نظر حجم با 2832 متر مکعب است. این جزیره توسط جزیره بز به دو قسمت تقسیم شده است. کرانه شمت راست، آبشار آمریکایی در ایالت نیویورک، که 59 متر ارتفاع (21-34 متر بقایای سنگی در پایه آبشار) و 260 متر عرض دارد و حدود 10 درصد از جریان را حمل می کند و دیگری در کرانه سمت چپ و بخش بزرگتر آن که آبشار کانادایی یا نعل اسبی در استان انتاریو می باشد و 54 متر ارتفاع و 670 متر عرض دارد و 90 درصد باقیمانده جریان دارد. با این حال، تنها آبشار کانادا آزادانه به استخر Maid-of-the-Mist می ریزد، جایی که استخری هم عمق یا عمیق تر از ارتفاع خود حفاری کرده اند.
تشکیل دره نیاگارا در پایین رودخانه و نگهداری از آبشار به عنوان آب در حال سقوط به شرایط خاص زمین شناسی بستگی دارد. لایه‌های سنگی مربوط به دوره سیلورین (حدود 444 تا 419 میلیون سال پیش) در تنگه نیاگارا تقریباً افقی هستند و تنها حدود 20 فوت در مایل (تقریباً 4 متر در کیلومتر) به سمت جنوب فرو می‌روند. لایه بالایی از دولومیت سخت توسط لایه های نرم تری از شیل پوشانده شده است. به این لایه دولومیتی، آب فشار هیدرواستاتیکی وارد می کند و تنها پس از نفوذ به لابه لای سنگها، دولومیت را به آرامی حل می کند. بلوک‌های دولومیت با نفوذ آب از بالا و فرسایش سریع شیل در خود آبشار، از بین می‌روند. رسوب لایه های سنگی شرایطی را فراهم می کند تا آب دائماً از یک برآمدگی آویزان به صورت عمودی در طی یک دوره طولانی رکود (حرکت بالادست) آب مروارید در حال سقوط باشد. همانطور که بلوک‌های دولومیت زیر آب می‌روند، می‌افتند و به سرعت توسط آب در حال سقوط از بین می‌روند، که باعث تسهیل بیشتر عقب‌نشینی آبشارها و حفظ آب در حالت عمودی می‌شود. آبی که بر روی آبشار جاری است عاری از رسوب است و شفافیت آن به زیبایی آب مروارید می باشد. با توجه به اهمیت آبشار به عنوان یک منظره طبیعی بزرگ، استان انتاریو و ایالت نیویورک مالکیت زمین‌های مجاور را حفظ کردند و آنها را به پارک‌های عمومی تبدیل کردند، میزان فرسایش را کاهش داده اند. کارهای کنترلی دقیق در بالادست آبشار، توزیع یکنواخت جریان را در آبشارهای ایالات متحده و کانادا حفظ کرده است و در نتیجه یکنواختی آب آنها حفظ شده است. بخش بزرگی از رودخانه بزرگ بالای آبشار منحرف شده و در چهار تونل بزرگ برای استفاده در نیروگاه های پایین دست ناپدید می شود. به دلیل نگرانی در مورد احتمال ریزش سنگ های بزرگ، آب آبشار آمریکایی در سال 1969 برای مدتی منحرف شد و مقداری سیمان سازی سنگ بستر انجام شد. یک برنامه خسته کننده و نمونه برداری گسترده نیز در این قسمت انجام دادند. جریان رودخانه در نوامبر همان سال به آبشار آمریکایی بازگردانده شد و تصمیم گرفته شد که تدابیر ایمنی برای عموم بازدیدکنندگان اجرا شود. چرا که اقدامات لازم برای جلوگیری از فرآیندهای طبیعی بسیار پرهزینه و نامطلوب است.
باید بگویم، مناظر بسیارعالی از آبشار پارک ملکه ویکتوریا در سمت کانادا و از نقطه پرسپکت در سمت ایالات متحده در لبه آبشار آمریکایی و پل رنگین کمان، که بر روی دره نیاگارا حدود 1000 فوت (300 متر) در پایین دست آن قرار دارد، در دسترس است. بازدیدکنندگان میتوانند از ساحل ایالات متحده با پل عابر پیاده به جزیره بز بروند و با آسانسور به پای آبشار بروند و از غار بادها در پشت پرده آب در حال سقوط دیدن کنند.
این آبشارها، حدود 14000 سال پیش به دلیل عقب‌نشینی یخچال‌های طبیعی شکل گرفته‌اند که به آب دریاچه ERIE اجازه می‌دهد تا به سمت شمال به دریاچه انتاریو برود. به دلیل تغییر سطح زمین و دریاچه در شمال انتاریو، جریان رودخانه نیاگارا به 10 درصد حجم فعلی خود برای یک دوره 5000 ساله کاهش یافت. در این مدت آبشارها تقریباً ثابت بودند. این آبشارها شیل‌ها و سنگ‌های آهکی نرم را با سرعت متوسط 1.2 متر در سال فرسایش داده‌اند و اکنون در 11 کیلومتری محل پیدایش خود در کوئینستون کنونی قرار دارند. با این حال، نرخ رکود آنها متغیر بوده است، زیرا حجم آبی که از دریاچه های بزرگ فوقانی جریان دارد، آن را کنترل می کند.
در پی این فرسایش ها، آبشار نعل اسبی که حدود 90 درصد آب رودخانه را حمل می‌کند، در سال‌های 1842 تا 1905 با سرعت متوسط حدود 5.5 فوت (1.7 متر) در سال به بالادست کاهش یافت. پس از آن، کارهای کنترلی و انحراف آب، سرعت فرسایش را کاهش داد، بگونه ای که در حال حاضر، در آبشار آمریکایی به قدری آهسته است که بلوک‌های بزرگ دولومیت در پایه آبشار تجمع می‌یابند و تهدیدی برای تبدیل آن به تنداب است.
استفاده انسانی
آبشار نیاگارا، برای مردم بومی اهمیت معنوی داشت. این نام منشا بومی دارد و به احتمال زیاد آبشار، "رعد و برق به آب" یا رودخانه " بالا یا گردنه " را توصیف می کند.
اولین بار لویی هنپین که در سال 1678 این آبشارها را دید، آنها را "یک آهنگ عظیم و شگفت انگیز از آب" نامید. همچنین، چارلز دیکنز نوشت: "به نظر می رسید از زمین بلند شده ام و به بهشت نگاه می کنم."
با رواج گردشگری که در دهه 1800 آغاز شد، جسوران و بدلکارانی آمدند و نمایش هایی همچون سقوط ، حرکات اکروباتیک در قایق ها و توپ های لاستیکی اجرا کردند. مشهورترین آنها The Great Blondin بود که روی یک طناب بر فراز دره نمایشی با شکوه را اجرا کرد (1859). پس از آن، بدلکاری در سال 1912 غیرقانونی اعلام شد.
برای نجات منطقه از دست هکرها و دلالان، انتاریو پارک ملکه ویکتوریا(اولین پارک استانی کانادا) را در سال 1885 ساخت.
نیاگارا و بسیاری از آبشارهای دیگر، با حجم زیاد آب برای تولید برق آبی استفاده می شود. حجم عظیمی از آب بر روی آبشار نیاگارا به اندازه 5525 متر مکعب (195000 فوت مکعب) در ثانیه جاری می شود. نیروگاه های بالادست آبشار، انرژی آبی را به برق برای مصارف مسکونی و تجاری تبدیل می کنند.
توافق‌نامه‌های بین‌المللی، انحراف آب برای تولید انرژی هیدروالکتریک را کنترل می‌کنند که برای اولین بار در سال 1893 در قسمت کانادایی رودخانه تولید شد. پیمان انحراف نیاگارا (1950) تصریح کرد که حداقل جریان 50 درصد برای آبشارها در ساعات روشنایی روز در تابستان تا 75٪ یک شبه و در طول زمستان، به طور مساوی بین کانادا و ایالات متحده تقسیم شود. در کانادا آب از رودخانه نیاگارا در بالای آبشارها منحرف می شود و توسط کانال ها و تونل ها به توربین های ایستگاه های تولید سر آدام بک شماره 1 و شماره 2 تغذیه می شود و پس از آن آب به رودخانه بازگردانده می شود. کارخانه توسکارورا در سمت ایالات متحده از 12 توربین پمپ در ارتفاعات بین 18.3 تا 29 متر استفاده می کند.
دولت‌های ایالات متحده و کانادا، رودخانه نیاگارا را چنان با دقت مدیریت می‌کنند که امکان «خاموش کردن» آبشارها برای هر دو کشور وجود دارد. این کار در شب انجام می شود تا مزاحم صنعت گردشگری نشود. البته، این آبشارها هرگز بطور کامل قطع نمی شوند و فقط سرعت آنها کاهش می یابد. آب به کانال ها و مخازن هدایت می شود و کاهش جریان به مهندسان امکان می دهد، فرسایش و سایر آسیب ها را در آبشارها بررسی کنند. مقامات ایالات متحده و کانادا نیز با یکدیگر همکاری می کنند تا اطمینان حاصل کنند که آبشار نیاگارا در زمستان یخ نمی زند، که تولید برق را تهدید می کند.
از آنجایی که آبشارها مانعی برای کشتیرانی هستند، گاهی کانال هایی برای عبور از آنها ساخته می شود. آبشار نیاگارا از عبور بین دریاچه ایری و دریاچه انتاریو در رودخانه نیاگارا جلوگیری می کند. در قرن نوزدهم، کانال ولند برای ایجاد امکان عبور بین دو دریاچه بزرگ ساخته شد.
زمینه تاریخی
بیش از 100 سال است که آبشار نیاگارا افراد شجاع را به سوی تپه‌ها می‌کشاند. مردم در بشکه‌ها از آبشار نیاگارا عبور کرده‌اند، در رودخانه نیاگارا شنا کرده‌اند، با یک قایق در مسیر تندروها حرکت کرده‌اند و روی یک طناب راه‌رفته‌اند. زنان و مردان به دنبال شهرت و ثروت بوده اند. افراد باید خود را در برابر سخت ترین شرایطی که در طبیعت یافت می شود، به چالش بکشند. چیزی که جسوران آبشار نیاگارا را منحصر به فرد می کند، ترکیبی از ذهنیت «مردم در برابر طبیعت» و فضایی شبیه سیرک است که گردشگران را از دور و اطراف آورده است.
اٌرین دانلپ، یک عکاس و نویسنده مستقر در آبشار نیاگارا بود که چشم اندازی منحصر به فرد از جسوران آبشار نیاگارا ارائه داد. دانلپ همچنین از 1890 تا 1895 سردبیر نشریه آبشار نیاگارا بود. این مجموعه شامل تصاویر خودش و سایر عکاسان است که بطور کلی، شامل 189 عکس است و مناظری نادر از این جسوران را ارائه می دهد.
رویدادهای شناخته شده ای مانند آبشار نیاگارا به تازگی در 11700 سال پیش به وجود آمدند، زمانی که آخرین صفحات یخی بزرگ از عرض های جغرافیایی میانی عقب نشینی کردند. اکنون، اما سالانه میلیون‌ها گردشگر از این منطقه دیدن می‌کنند، این منطقه شامل چند برج آبشار، تونلی در زیر آبشار نعل اسبی، برای سواری با هلیکوپتر، یک هواپیمای کابلی بر فراز گرداب، یک قایق جت از میان تپه‌های پایین‌تر و خدمتکار مه، یک قایق که گردشگران را به پای آبشار می برد و ... دیگر جاذبه های توریستی است.
ترجمه و تالیف: حدیثه سقاتپه
References:
https://www.thecanadianencyclopedia.ca
https://nyheritage.org