الأنهار المتغيرة تهدد ملايين البشر في جميع أنحاء العالم

التغيير المفاجئ في مجرى النهر، المعروف باسم انزلاق النهر، هو ظاهرة طبيعية تؤدي غالبًا إلى فيضانات كارثية.

وتؤدي هذه الأحداث إلى زعزعة التوازن الدقيق بين النظم البيئية والمستوطنات البشرية.

لقد أدت التحولات المفاجئة في مسارات الأنهار إلى تشكيل المناظر الطبيعية والتاريخ البشري، مما جعل المجتمعات عرضة لتأثيرات مدمرة.

ولمعالجة هذه المشكلة العالمية، عمل فريق متخصص من الباحثين على فك لغز انزلاق الأنهار، ولهذه الدراسة آثار محتملة على ملايين البشر في مختلف أنحاء العالم.

إطار عمل للتنبؤ بفيضانات الأنهار

تم إجراء البحث بقيادة جيمس “جيك” جيرون، وهو مرشح لنيل درجة الدكتوراه في قسم علوم الأرض والغلاف الجوي (EAS) في جامعة إنديانا بلومنجتون .

وأوضح جيرون، أن “قياس التضاريس المحيطة بالنهر أمر صعب ويستغرق وقتًا طويلاً بسبب الغطاء النباتي الكثيف، وقد استفدنا من قمر صناعي جديد يستخدم أشعة الليزر لقياس التضاريس “.

نُشرت الدراسة في مجلة Nature .

وقد أتاحت تقنية الليدار المتقدمة للفريق قياس ارتفاعات الأرض العارية، وبالتالي رسم خرائط لملامح المناظر الطبيعية حول الأنهار بدقة متزايدة.

لقد سمح هذا الإنجاز التكنولوجي لفريق البحث بإنشاء إطار عمل فريد للتنبؤ بفيضانات الأنهار- وهي مشكلة عانت منها البشرية لقرون.

فيضانات الأنهار تهدد ملايين البشر

وأشار البروفيسور دوجلاس إدموندز إلى أن “التشققات الأرضية، التي ربما كانت مصدر إلهام لأساطير الفيضانات القديمة، خلقت أكبر فيضانات في تاريخ البشرية ولا تزال تهدد ملايين البشر حتى اليوم”.

في ضوء ارتفاع معدلات تغير المناخ والتوسع البشري في المناطق المعرضة للكوارث، أصبح فهم حركات انجراف الأنهار أكثر أهمية من أي وقت مضى.

فيضانات الأنهار، والتي تنشأ في كثير من الأحيان نتيجة لمزيج من ارتفاع مستويات المياه وتراكم الرواسب، يمكن أن تسبب دمارًا كبيرًا في المجتمعات المجاورة.

وغالبًا ما تتسبب في حدوث فيضانات شديدة حيث يشق النهر مسارًا جديدًا عبر السهول الفيضية.

العوامل المؤثرة في تقلبات الأنهار

كانت الافتراضات السابقة تشير إلى أن الانقطاعات كانت نتيجة إما لارتفاع مجرى النهر أو مسار أكثر جاذبية توفره الأرض المجاورة.

ومع ذلك، فقد توصل الباحثون إلى أن كلا العاملين يعملان معًا ويلعبان أدوارًا مختلفة اعتمادًا على موقع النهر.

أشار البروفيسور إدموندز، ” لقد أصبح بإمكاننا الآن اختبار هاتين الفكرتين اللتين يعود تاريخهما إلى ثمانين عامًا باستخدام بيانات التضاريس التي جمعناها من الفضاء”، “لقد فوجئنا عندما وجدنا أن كلا العاملين يعملان بشكل تعاوني ” .

توصل الخبراء إلى أن الأنهار القريبة من السواحل تتفجر عندما يكون المنحدر بعيدا عن القناة أكثر انحدارا- وليس لأنها جاثمة.

كما لاحظ الباحثون “والعكس صحيح بالقرب من جبهات الجبال؛ ففي المراوح، تكون المسارات البديلة شديدة الانحدار بشكل مماثل لمسار مجرى النهر، لذا تتدفق الأنهار عندما تكون مرتفعة فوق المناظر الطبيعية المحيطة بها”.

رسم خرائط لممرات الإزالة

قام الفريق بتحليل البيانات من 174 حالة انقطاع للمياه في الأنهار في جميع أنحاء العالم، باستخدام صور الأقمار الصناعية لتتبع حركات الأنهار على مدى العقود العديدة الماضية.

غالبًا ما توجد عمليات الانتزاع بالقرب من السلاسل الجبلية والمناطق الساحلية، حيث تتراكم الرواسب بسرعة، وقد حدثت 74% من عمليات الانتزاع التي تمت دراستها في هذه المناطق، حيث تكون الأنهار أكثر عرضة للتحولات المفاجئة.

وباستخدام هذه المعرفة، قام الفريق بتطوير نموذج لرسم خريطة “ممرات الانجراف” – وهي المسارات المحتملة التي قد تسلكها الأنهار أثناء الانجراف.

ستساعد هذه الأداة الحكومات والمخططين على تحديد المناطق المعرضة لخطر الفيضانات بشكل كبير وتخصيص الموارد وفقًا لذلك.

كما قال جيرون “تركز نماذج الفيضانات التقليدية على ارتفاع مستويات المياه نتيجة للأمطار الغزيرة، ولكن قد تحدث عمليات الانجراف دون سابق إنذار، حتى في المناطق التي لا تشكل فيها الأمطار مصدر قلق كبير، وهذا يجعلها خطيرة بشكل خاص ويصعب التنبؤ بها، تمامًا مثل الزلازل”.

حماية الجنوب من فيضانات الأنهار

وتتضاعف قيمة هذه النتائج في بلدان الجنوب العالمي، حيث تجعل العوامل الجيولوجية وتحديات البنية الأساسية المجتمعات عرضة بشكل خاص للانقطاعات الطبيعية.

في العديد من المناطق، يؤدي مزيج من الظروف الطبيعية والبنية الأساسية غير المتطورة إلى تكثيف تأثير تحولات الأنهار.

وقال البروفيسور إدموندز: “إن كارثة نهر كوسي في شمال الهند عام 2008 أثرت بشكل مباشر على أكثر من 30 مليون شخص، مما أسفر عن مقتل المئات، وتسبب في أضرار تجاوزت المليار دولار”.

أهمية الدراسة

ويمكن أن يساعد النموذج الذي تم تطويره حديثًا البلدان على الاستعداد للكوارث، مما قد يؤدي إلى إنقاذ الأرواح وتقليص الأضرار الاقتصادية.

مع تقدمنا نحو مستقبل، حيث يستمر تغير المناخ في تعطيل أنماط الطقس وتصعيد مخاطر الفيضانات، فمن المتوقع أن تصبح عمليات انتزاع المياه من الأنهار أكثر شيوعًا، وذلك لأن تغير المناخ يعمل على تسريع العوامل التي تساهم في انتزاع المياه من الأنهار.

على سبيل المثال، قد يؤثر ارتفاع مستويات سطح البحر على الأنهار الساحلية والدلتا من خلال تقليص انحدار قنوات الأنهار، وإبطاء تدفق المياه، وزيادة ترسب الرواسب، وقد يشجع تراكم الرواسب هذا على حدوث عمليات انتزاع الأنهار مع بحثها عن مسارات جديدة أكثر انحدارًا.