كيف أدى التدخل البشري لكوارث وتحول أكثر أهمية في دورة المياه العالمية
مشكلة بيئية وتؤثر على النظم البيئية وتشكل تحديات لإدارة المياه
تشكل التعديلات الأخيرة في دورة المياه العالمية مصدر قلق كبير، وفقًا لدراسة أجراها علماء وكالة ناسا.
على مدى العقدين الماضيين، لاحظ الخبراء تحولاً غير مسبوق في دورة المياه – والتي يعتقدون أنها تتأثر إلى حد كبير بالأنشطة البشرية مثل الزراعة.
ولا تشكل هذه التغيرات مشكلة بيئية فحسب، بل تؤثر أيضًا على النظم البيئية وتشكل تحديات لإدارة المياه.
قال سوجاي كومار، وهو عالم في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا: “لقد ثبت من خلال استيعاب البيانات أن التدخل البشري في دورة المياه العالمية أكثر أهمية مما كنا نعتقد”.
نُشرت الورقة البحثية في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.
تأثيرات تغيرات دورة المياه
التحولات الجذرية في دورة المياه يمكن أن يكون لها آثار خطيرة على المجتمعات في جميع أنحاء العالم.
ممارسات إدارة المياه التقليدية مثل البنية التحتية للفيضانات أو تطوير مؤشرات الجفاف المبكرة تعتمد عادة على مفهوم أن دورة المياه تتقلب فقط ضمن حد معين.
وقال وانشو ني، المؤلف الرئيسي للدراسة: “قد لا ينطبق هذا الأمر على بعض المناطق”، “نأمل أن يكون هذا البحث بمثابة خريطة إرشادية لتحسين كيفية تقييمنا لتقلبات موارد المياه والتخطيط لإدارة الموارد المستدامة، وخاصة في المناطق التي تكون فيها هذه التغييرات أكثر أهمية”.
التأثيرات البشرية على دورة المياه واضحة في مناطق مثل شمال الصين، التي تعاني من الجفاف المستمر.
لكن الغطاء النباتي في العديد من المناطق لا يزال مزدهرا، ويرجع ذلك جزئيا إلى أن المنتجين يواصلون ري أراضيهم عن طريق ضخ المزيد من المياه من مخزون المياه الجوفية، كما لاحظ كومار.
غالبًا ما يكون لهذه التدخلات البشرية المترابطة تأثيرات معقدة على متغيرات أخرى في دورة المياه مثل التبخر والجريان السطحي.
تحولات مميزة في دورة المياه
ركزت ني وفريقها على ثلاثة أنواع من التحولات في الدورة، أولاً، قاموا بتحليل التغيير في الاتجاهات – مثل انخفاض مخزونات المياه الجوفية .
ثانياً، فحص الفريق التحول في الأنماط الموسمية مثل موسم النمو النموذجي الذي يبدأ في وقت مبكر من العام، أو ذوبان الثلوج قبل الأوان.
كما بحث الباحثون عن تغييرات في الأحداث المتطرفة، مثل “فيضانات المائة عام” التي تحدث بشكل متكرر.
استخدم العلماء بيانات الاستشعار عن بعد من عام 2003 إلى عام 2020 والتي تم جمعها بواسطة أقمار صناعية مختلفة تابعة لوكالة ناسا.
وشملت هذه البيانات هطول الأمطار من قمر مهمة قياس هطول الأمطار العالمي، ومجموعة بيانات رطوبة التربة من مبادرة تغير المناخ التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، وبيانات تخزين المياه الأرضية من أقمار الاستعادة الجاذبية وتجربة المناخ.
حصل الباحثون على بيانات حول صحة الغطاء النباتي من جهاز قياس الطيف التصويري متوسط الدقة عبر الأقمار الصناعية.
دمج الأنشطة البشرية في النماذج المستقبلية
وقال أوجستو جيتيرانا، أحد المشاركين في الدراسة: “تجمع هذه الورقة عدة سنوات من جهود فريقنا في تطوير القدرات على تحليل بيانات الأقمار الصناعية، مما يسمح لنا بمحاكاة تدفقات المياه القارية وتخزينها بدقة عبر الكوكب”.
وتشير نتائج الدراسة إلى أن نماذج نظام الأرض المستخدمة حاليا للتنبؤ بدورة المياه العالمية المستقبلية ينبغي مراجعتها لتشمل التأثيرات المستمرة للأنشطة البشرية.
بفضل المزيد من البيانات والنماذج المحسنة، يمكن للمنتجين ومديري موارد المياه فهم “الوضع الطبيعي الجديد” لظروف المياه المحلية والتخطيط بشكل أفضل وفعال لهذا الوضع.
الطبيعة المترابطة لدورة المياه
دورة المياه هي نظام دقيق ومترابط ينظم حركة المياه عبر الغلاف الجوي والأرض والمحيطات.
وتؤثر الأنشطة البشرية، مثل الزراعة، والتوسع الحضري، والعمليات الصناعية، بشكل متزايد على هذا التوازن الطبيعي.
عندما يتم استخراج المياه الجوفية بشكل مفرط لأغراض الري أو الاستخدام الحضري، فإن ذلك يعطل عملية التغذية الطبيعية، مما يؤدي إلى النضوب والعواقب طويلة الأمد على توفر المياه الإقليمية.
وعلى نحو مماثل، يمكن لإزالة الغابات وتغيير استخدام الأراضي أن تؤدي إلى تغيير أنماط هطول الأمطار والجريان السطحي، مما يؤدي إلى تفاقم مخاطر الجفاف والفيضانات.
ويؤدي تغير المناخ إلى تفاقم هذه التأثيرات البشرية من خلال تكثيف الظواهر الجوية المتطرفة وتغير أنماط هطول الأمطار الإقليمية. وتؤدي درجات الحرارة الأكثر دفئًا إلى تسريع معدلات التبخر، مما يؤدي إلى تغيير توزيع موارد المياه عبر الكوكب.
ويترتب على ذلك عواقب بعيدة المدى على النظم البيئية والأمن الغذائي واستدامة إمدادات المياه العذبة.
إن فهم هذه التفاعلات المعقدة أمر بالغ الأهمية لتطوير سياسات إدارة المياه التكيفية.
ومن خلال دمج بيانات التأثير البشري في النماذج الهيدرولوجية، يمكن لصناع السياسات والعلماء التنبؤ بشكل أفضل بالتحديات المائية المستقبلية وتنفيذ الحلول المستدامة.
ونشرت الدراسة كاملة في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم .
