بخشی از مقاله
اثرات ناشي از تغييرات اقليم جهان بر محيط زيست
)
چکيده
امروزه يکي از سوالات مهم در هيدرولوژي اين است که اگر اقليم جهان گرم شود، در آينده چه اتفاقي خواهد افتاد؟ در اثر اين پديده يک آشفتگي در سيستم طبيعت بوجود خواهد آمد و اگر چنين شود ، طبيعت در برابر آن پديده چه واکنشي از خود نشان خواهد داد؟ تشديد و برهم خوردگي چرخه آب ممکن است منجر به تغييرپذيري منابع آب ، افزايش در فراواني، شدت و مدت بلاياي طبيعي از قبيل طوفان ها ،سيلاب ها و خشکسالي ها شود و همچنين موجب تشديد گرماي زمين در بين بازخورهاي ناشي از تبخير آب گردد. که بر حميط زيست تأثير گذار خواهد بود. اين مقاله بطور خلاصه به بررسي علوم و روند تاريخي در تغييرات هيدرولوژيک ، از قبيل ؛ بارش ، رواناب ، تبخير آب تروپوسفر، رطوبت خاک، تعادل توده هاي يخي، تبخير از آبهاي آزاد، تبخيرو تعرق و طول فصل رشد ميپردازد.
يکي از مشکلات عمده و پايه اي در زمينه مطالعه و تحقيق در کشور ما عدم بهره - وري از داده هاي کامل و بنيادي است ، داده هاي ما اغلب در زمان و مکان ناقص ميباشند و تجزيه و تحليل ناحيه اي متغيير است و گاهي هم متناقض ؛ به هر حال شواهد و مدارک نشان ميدهد که تشديد و برهم خوردگي چرخه آب روز به روز در حال پيشرفت ميباشد، مطابق با اين روند شواهد تجربي قادر به پيش بيني دقيق براي شدت و فراواني طوفان ها و سيلاب ها منيباشد.
واژگان کليدي: چرخه جهاني آب ، تغيير اقليم ، حميط زيست
مقدمه
در دهه هاي گذشته گرم شدن هواي کره زمني دغدغه هاي امروزي را نداشت و اين گونه ذهنيت دانشمندان و حمققان را به خود مشغول نکرده بود. انسان به فکر دست يافتن به کرات ديگر در آن سوي کهکشان ها بود به همني دليل بي رويه به ساخت انواع وسايل پيشرفته تر مشغول شد. اما با گذشت زماني نه چندان زياد متوجه تغييرات دماي کنوني هواي کره و مشکلات پيش آمده براي نوع بشر شد که به دست خود بشر انجام شده بود .تغييرات دماي هوا در گذشته در يک حدس و گمان بود و حالا در مقابل چشمان ما خودمنايي مي کند.امروزه يکي از عمده سوالات مهم در هيدرولوژي است ؛ اگر اقليم جهان گرم شود در آينده چه اتفاقي خواهد افتاد؟ در همين باره حمققين يک اتفاق نظر کلي دارند که متوسط جهاني سطح دماي هوا طي ٢٠ سده افزايش داشته ، اگر چه يک عدم قطعيت درباره پيرامون دامنه افزايشي آن وجود دارد، با اين همه بيشتر ارزيابيها حاکي از افزايش گرم شدن اقليم جهان در آينده ميباشد. (٣) با وجود اين چنين تئوري ها، پيش بيني گرم شدن اقليم منجر به افزايش تبخير و آن موجب افزايش بارش خواهد گرديد، فرضيه هايي که يکي از پيامدهاي مهم در ايجاد چنين تشديدي در چرخه آب ميباشند. (٩) اين موضوع اکنون بخوبي روشن شده که دماي هواي سطحي و بارش در سرتاسر زمين طي ٢٠ قرن افزايش داشته است . (۵) در يک مبناي ميانگين شده جهاني ، بارش در طي دوره در سرتاسر زمين حدود ٢% افزايش داشته است (١٩٩٨-١٩٠٠)، (٣). تغيير اقليم يک پديده پيچيده اتمسفري_ اقيانوسي در مقياس جهاني و دراز مدت است . اين پديده متاثر از عواملي چون فعاليت هاي خورشيدي، آتشفشان ها، اتمسفر، اقيانوس ها و درصد گازهاي گلخانه اي در اتمسفر است که داراي اثرات متقابل ميباشند، اين تغييرات منجر به دگرگوني در وضع آب و هوا، تغيير توزيع مکاني و زماني بارش و نوع آن ، جريانات سطحي، تبخير، تغذيه سفره آب هاي زيرزميني و کيفيت آب شده و بطور کلي روند جديدي را در اقليم جهاني موجب ميشود. تغييرات در دما و الگوي بارندگي و فاکتورهاي متعدد ديگر بر سيستم هاي طبيعي و انساني اثر ميگذارند. (١٤) بخش هاي حساس به اقليم مانند کشاورزي، جنگل کاري، مناطق ساحلي، منابع آبي و سيستم هاي انساني مانند سلامت جوامع بشري، سکونت گاه ها، صنعت و انرژي از اين تغييرات بسيار متاثرخواهند شد. ٤) پديده اثرات گلخانه اي گازهايي مانند گازکربنيک ، متان ، کلروفلئور و هايدرو کربن ها (CFCs)، اکسيد هاي ازت و ازن باعث ميشود که تشعشعات با طول موج فرو سرخ ( طول موج بلند) بازگشتي از زمين را حمبوس منايد و مثل شيشه موجب گرم نگه داشتن زمين شود (٣). افزايش بيش از حد اين گازها، در سال هاي اخير موجب بيشتر گرم شدن زمين از حد تعادل شده است . هر سال در اثر فرآيندهاي خمتلف زيستي و فيزيکي حدود ٢٠٠ ميليارد تن کربن به شکل گازکربنيک به جو زمين وارد و از آن خارج مي شود. مطالعات انجام شده نشان ميدهد که در اثر افزايش گازهاي گلخانه اي، براي سال هاي ١٩٩٠ تا ٢٠٣٠ دماي زمين بين ٠.٤ تا ٢.٣ درجه سانتيگراد افزايش خواهد يافت (۵،٣). تحقيقات ديگري نشان ميدهد که اگر با همين روند گازهاي گلخانه اي افزايش يابد در سال ٢٠٣٠ درجه حرارت کره زمين بين ١.٥ تا ٤.٥ درجه سانتيگراد افزايش خواهد يافت (٧). تغييرات اقليمي بر تنوع زيستي در سطوح خمتلف ( از سطح يک اکوسيستم تا سطح يک گونه ) نيز اثر ميگذارند.
تغييرات در دما و بارش باعث افزايش در فراواني بعضي از گونه ها شده و در برخي ديگر اثرات منفي بجاي ميگذارد و اکوسيستم ها را دچار تغييرات شديدي ميکند. تغيير در سکونت گاه هاي موجودات بر بقا گونه ها نيز اثر مستقيم دارد. همچنين تغييرات اقليمي ميتواند باعث افزايش شديد در انقراض گونه هاي کمياب شود که از نظر زيست حميطي بسيار حائز اهميت ميباشند. بر اساس مطالعه Ried (٢٠٠٤) با در نظرگرفتن حد متوسط تغييرات تا سال ٢٠٥٠ در حدود ٢٤% گونه - ها در ٥ منطقه مورد مطالعه منقرض خواهند شد و براي بيشتر گونه ها تغييرات اقليمي باعث خطرات جدي و تخريب سکونت گاه ها ميشوند. ٥)
گرمايش جهاني (Global Warming):
آنچه اين روزها از آن به عنوان گرمايش جهاني نام برده مي شود در حقيقت افزايش ميانگني درجه حرارت زمني در نزديکي سطح آن است . تحقيقات دانشمندان نشان مي دهد در طول يکصد سال گذشته ميانگني دماي هوا در نزديکي سطح زمني بني ٠.١٨ تا ٠.٧۴ درجه سانتيگراد افزايش يافته است .
پديده گرم تر شدن زمين و اثرات آن :
در مقياس هاي بزرگ ، متوسط سالانه درجه حرارت زمين ، طي دو ميليون سال گذشته ، چندين درجه سانتيگراد بالا و پايين رفته است . در هنگامي که دما بالا بوده ، انعکاس اين پديده موجب تغيير و جابجايي گياهان و جانوران شده است . تا کنون حمققين نتوانسته اند نتيجه گيري کنند، که زمين در چه مرحله اي از نوسانات دمايي ( دوره بين يخچالي يا عصر يخبندان ) قرار گرفته است . در مقياس هاي کوچکتر از دوره هاي يخچالي نيز اقليم جهاني عوض ميشود در ١٥٠٠ سال گذشته چندين بار روند سرد و گرم شدن زمين تغييرات نشان داده است ، اين تغييرات تاثير اساسي در پوشش هاي گياهي و زندگي انسان داشته است . به اثبات رسيده است که يک روند گرمايش از سال ١٨٦٠ شروع شده و تا دهه ١٩٤٠ ادامه يافته است . (۴) علي رغم اينکه پيش بيني شده در صد سال آينده دماي زمين بين
١.٥ تا ٥ درجه سانتيگراد، با توجه به حدود اطمينان آن ، افزايش خواهد يافت .
طوفان هاي خموف زميني و اقيانوس ها، سيل ، رانش زمين ، طغيان آب رودخانه ها، ذوب يخ هاي قطبي، رقيق شدن لايه ازن ، افزايش بيماريهاي پوستي و چشمي و تغيير در جايگاه گياهان و جانوران در سال هاي اخير همگي نشانه هايي از تغيير اقليم است و به دست انسان يا حوادث طبيعي به وجود آمده است و دامنه تغييرات آن بين ١٥ تا ٩٥ سانتيمتر ميباشد. توده هاي انبوهي از يخچال ها در سراسر جهان در واکنش به پديده گرم شدن زمين در حال افول و آب شدن ميباشند.بطوريکه در مطالعات Dyurgerov (٢٠٠٣) يک دامنه افزايشي در تغييرات فصلي ( زمستان و تابستان ) در تعادل توده هاي يخچالي واقع در ٣٠٠ نقطه مناطق گرمسيري و کوهي مشاهده شده که حاکي از شواهد جديدي براي تشديد ( بر هم خوردگي) اخير چرخه آب بوده است . بطوريکه کاهش توده هاي يخي در فصل تابستان با افزايش دماي هوا مرتبط بوده و افزايش آنها در فصل زمستان با افزايش بارش برف ارتباط دارد.(١٣)
الگوي تغيير اقليم و چگونگي تاثير آن بر:
- پوشش هاي گياهي
هر منطقه داراي الگوي اقليمي خمصوص به خود ميباشد، که روند تغييرات عوامل و فاکتورهاي آن بسته به شرايط حملي و تغييرات و نوسانات پديده هاي جو جهاني زمين عوض ميشود. درجه حرارت پايين در عرض هاي بالا جغرافيايي، يکي از متغيرهاي اقليمي است که باعث کنترل و تعيين دامنه انتشار گونه هاي جنگل - هاي تايگا شده است ، به عنوان مثال هر مکاني از اين منطقه که درجه حرارت در فصل رشد به شدت کاهش مييابد، جنگل ها تبديل به توندرا مي شوند. جنگل - هاي شمالي کنوني نيز از قسمت شمالي توسط قطب شمال در تابستان و از قسمت جنوبي توسط دماي پايين زمستانه حمدود شده اند. اين دامنه انتشار با تغييرات اقليمي جابجا ميشود. مثلا در بين ٣٥٠٠ تا ٥٥٠٠ سال قبل جنگل هاي شمالي حدود
٢٨٠ کيلومتر بالاتر از خط حمدود درخت در حالت کنوني قرار داشته است .(٣) گرم - تر شدن زمين ، پديده اي است اثرگذار روي الگوي بارندگي، رطوبت خاک، تغييرات هيدرولوژيک ، از قبيل ؛ بارش ، رواناب ، تبخير آب تروپوسفر، تعادل توده هاي يخي، تبخير از آبهاي آزاد، تبخيرو تعرق و طول فصل رشد گياهان کليه اصول حاکم بر تغييرات پارامترهاي جوي مانند حرارت ، رطوبت ، تبخير و تعرق و تعادل آبي ميتواند از يک نقطه به نقطه ديگر تغيير يابد. شدت اثر متغيرهاي اقليمي روي سيستم هاي حياتي در نتيجه تغييرات مورد اشاره باعث عکس العمل - هاي متفاوتي از طرف انواع گونه هاي گياهي و جانوري است .
جمموعه تغييرات اقليم و روند گرم شدن هوا روي اکوسيستم ها، پوشش گياهي و خاک اثر گذاشته و خواهد گذاشت . (۶) به همين دليل انقراض بخش عمده اي از جنگل هاي جهان بخصوص جنگل هاي شمالي در طول چند سال اخير گزارش شده است .
- منابع آبي
براساس مطالعات متعدد تغييرات اقليم در ايران باعث خشکي مي شود و بر اين اساس اين تغييرات باعث گرمتر شدن زمين ، بروز خشکساليهاي پياپي، گسترش کويرها و بيابان زايي، افت شديد آب هاي زيرزميني و افزايش سيلاب ها در کشور مي شوند (۵)، خشک شدن تالاب ها، رودها و عقب نشيني درياچه هاي داخلي نيز از ديگر اثرات اين تغييرات ميباشد. همچنين علي رغم افزايش تقاضاي آب ، افزايش سطح آب درياها باعث سيل گيري مناطق پايين دست و سواحل ميشود.(۴و٧)
- بهداشت و سلامت جوامع بشري:
با توجه به افزايش مجعيت و به دنبال آن افزايش فعاليت هاي بشر در روي زمين تا حدودي ميتوان به اثرات خمرب آنها بر سلامت جوامع پي برد. بر اساس مطالعات متعدد انجام شده بين عناصر اقليمي همچون دما، فشار و رطوبت نسبي با فراواني فوت شدگان بيماريهاي قلبي رابطه معنيداري وجود دارد. (۴) اگر چه اقليم يک ناحيه و اثرات آن (سيلاب ها، طوفان ها، خشکساليها، امواج حرارتي) بر همه افراد موثر مي باشند اما با توجه به قدرت تطابق کم افراد فقير و بيبضاعت يک جامعه بيشترين خطرات آن متوجه آنها خواهد بود. قدرت ساخت و خريد ساختمان هاي جمهز به سيستم هاي خنک کننده و گرمايشي و دسترسي به سيستم - هاي هشدار دهنده پيشرفته باعث کاهش اثرات آن بر ثروتمندان يک جامعه خواهد شد.(۴)
در همين راستا جهت تعديل و مديريت اثرات خمرب اين تشديد در چرخه آب به علت تغيير اقليم ، ارائه راهکارهايي براي بخش هاي خمتلف که در بالا بدان اشاره کرديم مثمر ثمر خواهد بود.
- کاهش بهره برداري از جنگل و معرفي سوخت جايگزين به منظور کاهش قطع نا به هنگام درختان جنگلي توسط افراد غير متخصص .
- جنگل کاري و مديريت پوشش گياهي و احيا (تالاب ها، خاکهاي شور، آلوده و فاقد مواد غذايي).
- بهبود سيستم هاي توليد زراعي و استفاده معقولانه از کودها و علف کش - ها.
- استفاده از گاز هيدروژن بجاي سوخت هاي فسيلي.
- اطلاع رساني در مورد نقش فعاليت هاي خمرب بر سلامت مردم و زيستگاه ها
- تصفيه فاضلاب هاي شهري و روستايي با بکارگيري فرآيند بيوگاز و توليد
انرژي مازاد
- تعديل اثرات بخش مواد زائد جامد بر پديده هاي گلخانه اي و تغييرات آب و هوا و تصويب قوانيني منسجم در ارتباط با کاهش اثرات آن ها
- پيش بيني تغييرات بلند مدت و کوتاه مدت اقليمي و لحاظ کردن آن در برنامه ريزي و اجراي پروژه ها
- مديريت صحيح در استفاده از آب و سفره هاي آب زيرزميني در بخش منابع آبي
- ممانعت از گسترش بيابان زايي در مناطق حساس و آسيب پذير کشور
- افزايش راندمان آبياري کشور (در حال حاضر در حدود ٣٠% ميباشد) و
. ...
اتحاد براي مقابله با گرمايش جهاني :
پديده تغييرات آب و هوايي به عنوان نخستين پديده زيست حميطي جهاني يک تهديد جدي براي ساکنان کره زمين حمسوب ميشود و اين تهديد اگرچه هر روز با صداي بلندتري فرياد ميزند که حيات کره زمين و ساکنان آن در معرض خطر است ، اما انگار هيچ کس اين هشدارها را منيشنود . آمار و اخبار تکان دهنده اي که از اثرات تغييرات آب و هوايي و ذوب شدن يخ هاي قطبي شنيده ميشود، اگرچه همگان را متأثر ميکند، اما هنوز اتحادي براي مقابله با اين بحران زيست حميطي شکل نگرفته است ، بحراني که به عقيده کارشناسان با سرعت غيرقابل پيش بيني در حال گسترش است .کارشناسان هنوز به راهکارهايي مانند مديريت حملي و اتحاد مردم کشورها اميدوارند که با همين اعتقاد، شعار براي مقابله با گرمايش زمين متحد شويم براي امسال از سوي سازمان ملل انتخاب شد. البته جاي اميدواري است که با اجراي سياست هاي هوشمندانه اي براي اصلاح الگوي مصرف در کشورمان ، ما نيز به عنوان بخشي از اين جهان در مقابله با پديده گرمايش جهاني متحد شويم . بررسيها نشان ميدهد تغييرات وسيع در الگوهاي کاربري اراضي، مثل قطع درختان جنگلي ميتواند به شکل قابل توجهي بازتابش سطح زمين در مقابل تابش خورشيدي را تغيير دهد و باعث جذب تابش ، تبخير و تعرق شود. در اين فرآيند، تغييراتي در آب و هواي منطقه اي ممکن است اتفاق بيفتد .همچنين تغييرات وسيع در کاربري اراضي ميتواند بر آب و هواي کره زمين از طريق افزايش اثرات گازهاي گلخانه اي تاثير بگذارد. براي مثال
