Analysis of Sand Dune Encroachment Dynamics and Prediction of Their Evolution in the Benghazi Plain during the Period (2000–2035)
DOI:
https://doi.org/10.37375/jlgs.v6i1.3744Keywords:
Sand dune encroachment, Soil Moisture Index (SMI), panel data model, vegetation cover degradation, Benghazi PlainAbstract
This study aims to analyze the dynamics of sand dune encroachment in the Benghazi Plain during the period 2000–2025, relying on Landsat and Sentinel-2 satellite imagery, Geographic Information Systems (GIS) techniques, panel data modeling using EViews, and field observations. A spatial analytical approach was adopted to monitor dune distribution, measure their spatial expansion, and analyze annual migration rates. In addition, a descriptive statistical approach was employed to estimate the relationships between climatic and environmental variables and dune movement rates. The results indicate an increase in the dune migration rate from 8.5 to 10.6 m/year, accompanied by a rise in sandy soil proportion from 60% to 64%, while slope remained constant at 1.8 degrees, highlighting the role of geomorphological characteristics in accelerating dune movement. Moreover, the area of active dunes expanded from 160 to 230 km² due to vegetation cover degradation and climatic factors. Projections for the period 2025–2035 suggest a continued increase in migration rates, reaching approximately 13.6 m/year, alongside a decline in the Soil Moisture Index (SMI) from 0.28 to 0.18, reflecting reduced moisture availability, intensified desertification processes, and further degradation of vegetation cover. Consequently, the area affected by sand dunes is expected to reach nearly 300 km². Accordingly, the study recommends the implementation of sustainable desertification control strategies, including land rehabilitation, planting drought-resistant vegetation, and soil stabilization measures. It also emphasizes the importance of adopting integrated dune management and continuous environmental monitoring using satellite imagery and GIS, as well as developing risk indicators such as the Desertification Severity Index (DSI) to support environmental planning and mitigate the impacts of desertification in the region.
References
المصادر والمراجع:
- آل زبنه، ناصر بن سعيد جابر (2020م)، مراقبة زحف الرمال والتنبؤ بحركتها باستخدام تقنية الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافية في محافظة بدر بمنطقة المدينة المنورة. مجلة جامعة طيبة: للآداب والعلوم الإنسانية، السنة السابعة، العدد 20.
-البكرى، إبراهيم سيد صابر (2022)، زحف الكثبان الرملية وأثره على طريق العقير–الهفوف بالمملكة العربية السعودية باستخدام الاستشعار عن بعد. حوليات آداب عين شمس، المجلد 50 (عدد إبريل–يونيو 2022م). جامعة عين شمس، قسم الجغرافيا - كلية الآداب.
-الخليف، جهان عبد القادر (2021م)، توظيف التقنيات الجغرافية الحديثة في تحديد المناطق المهددة بزحف الرمال على الطرق الرئيسية حول مدينة الرياض. مجلة مركز البحوث الجغرافية والكارتوجرافية، كلية الآداب-جامعة المنوفية، العدد 32. https://mkgc.journals.ekb.eg
-حسن، أحمد عباس، فاضل، ليناز أنيس، فاضل، شهد عادل، أحمد، أيمن موفق، قابيل، هالة حمزة (2023م)، تحديد ومراقبة معدلات حركة الكثبان الرملية في وسط العراق باستخدام بيانات الاستشعار عن بعد. مجلة شمال إفريقيا، المجلد 1، العدد 4، أكتوبر–ديسمبر 2023.
https://najsp.com/index.php/home/article/download/308/277/559
- صالح، منصف محمد (2014)، التصنيف الجغرافي للتربة في سهل بنغازي، المجلة الليبية العالمية، جامعة بنغازي، كلية التربية – المرج، المجلد الأول.
- صالح، منصف محمد. (2021)، سهل بنغازي، دراسة في جغرافية التربة، طرابلس، دار الجابر للطباعة والنشر والتوزيع.
- علي، انتصار على حسن، عبد المقصود، ماهر إبراهيم، رفاعي، أحمد أنور (2022)، الأبعاد الاجتماعية والاقتصادية الناتجة عن زحف الكثبان الرملية في محافظة الوادي الجديد، مجلة الاقتصاد الزراعي والعلوم الاجتماعية، المجلد 13(5)، 113–123.
https://doi.org/10.21608/jaess.2022.132282.1040
-لامه، محمد عبد الله (2003)، سهل بنغازي: دراسة في الجغرافية الطبيعية بنغازي: منشورات جامعة قاريونس (الطبعة الأولى).
-محمد، أبوبكر موسى (2009)، دراسة ظاهرة زحف الكثبان الرملية على الطرق الصحراوية واقتراح الحلول العلاجية، رسالة ماجستير (غير منشورة)، قسم الجغرافيا، كلية الآداب، جامعة الفاتح، ليبيا.
-Baltagi, B. H. (2021). Econometric analysis of panel data (6th ed.).Springe-https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-030-53953-5
-Conant, L. C., & Goudarzi, G. H. (1967). Stratigraphic and Tectonic Framework of Libya. U.S. Geological Survey Professional Paper 560-A.
-El Aal, A. K. A., GabAllah, H. M., Megahed, H. A., Selim, M. K., Hegab, M. A., Fadl, M. E., Rebouh, N. Y., & El-Bagoury, H. (2024). Geo-environmental risk assessment of sand dunes encroachment hazards in arid lands using machine learning techniques. Sustainability, 16(24), 11139.
https://doi.org/10.3390/su162411139
- El Gammal, E. A., & El Gammal, A. E. A. (2010). Hazard impact and genetic development of sand dunes west of Samalut, Egypt. The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, 13(2), 137–151. https://doi.org/10.1016/j.ejrs.2010.02.001
- Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), (2020), State of land and water resources in Libya: Challenges and opportunities for sustainable land management. FAO. Rome, Italy.
- Gómez, D., Salvador, P., Sanz, J., Casanova, C., & Casanova, J. L. (2018). Detecting areas vulnerable to sand encroachment using remote sensing and GIS techniques in Nouakchott, Mauritania. Remote Sensing, 10(10), 1541. https://doi.org/10.3390/rs10101541
- Goudie, A. S. (2013). Arid and semi-arid geomorphology. Cambridge University Press.
- Hamdi, A., Zurqani, E. A., Mikhailova, C., Post, C., & Schlautman, M. A. (2019). A review of Libyan soil databases for use within an ecosystem services framework. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/333118078
- Hugenholtz, C. H., Levin, N., Barchyn, T. E., & Baddock, M. C. (2012). Remote sensing and spatial analysis of aeolian sand dunes: A review and outlook. Earth‑Science Reviews, 111, 319–334.
https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2011.11.006
-Lancaster, N. (1995). Geomorphology of desert dunes. Routledge.
-Middleton, N. J., & Thomas, D. S. G. (1997). World atlas of desertification (2nd ed.). Arnold / United Nations Environment Programme.
-Rouse, J. W., Haas, R. H., Schell, J. A., & Deering, D. W. (1974). Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS. In Proceedings of the Third Earth Resources Technology Satellite-1 Symposium (Vol. 1, pp. 309–317). Washington, DC: NASA, Special Publication SP-351.
-Torres-Reyna, O. (2007). Panel Data Analysis: Fixed and Random Effects using Stata. Princeton University. Retrieved from https://www.princeton.edu/~otorres/Panel101.
-Zurqani, H. A., Mikhailova, E. A., Post, C. J., & Schlautman, M. A. (2019). Land desertification in Libya: Causes, impacts and management. Land Degradation & Development, 30(15), 1833–1849. https://doi.org/10.1002/ldr.3391
