تأثیر چشمگیر فعالیت‌های انسانی بر چرخه آب زمین

دانشمندان ناسا در پژوهشی جدید تغییرات اساسی در چرخه جهانی آب طی دو دهه گذشته را شناسایی کرده‌اند که عمدتاً به دلیل فعالیت‌های انسانی، به‌ویژه کشاورزی، رخ داده است.

به گزارش تکناک، این یافته‌ها نشان می‌دهد که برخی از فرضیات متداول در مدیریت منابع آبی دیگر در مناطق خاصی صدق نمی‌کند و این مسئله می‌تواند پیامدهای جدی برای برنامه‌ریزی در زمینه خشکسالی و مدیریت سیلاب به همراه داشته باشد.

تغییرات اساسی در چرخه جهانی آب

بررسی داده‌های نزدیک به ۲۰ سال نشان می‌دهد که چرخه جهانی آب در حال دگرگونی‌هایی بی‌سابقه است. این تغییرات که عمدتاً به فعالیت‌های انسانی مانند کشاورزی مرتبط است، می‌تواند تأثیرات مهمی بر اکوسیستم‌ها و مدیریت منابع آب داشته باشد.

سوجای کومار، پژوهشگر مرکز پروازهای فضایی گادرد ناسا در مریلند و یکی از نویسندگان این مطالعه که در Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده، اظهار داشت: «ما با همگون‌سازی داده‌ها دریافتیم که میزان تأثیر فعالیت‌های انسانی بر چرخه جهانی آب فراتر از آن چیزی است که پیش‌تر تصور می‌کردیم.»

پیامدهای جهانی برای مدیریت منابع آب

تغییرات اخیر پیامدهای گسترده‌ای بر راهبردهای مدیریت آب در سراسر جهان دارد. بسیاری از سیاست‌های فعلی، مانند ایجاد زیرساخت‌های مقاوم در برابر سیلاب یا توسعه سیستم‌های هشداردهنده خشکسالی، بر این فرض استوار است که چرخه آب در محدوده‌ای مشخص و قابل پیش‌بینی باقی می‌ماند.

وانشو نیه، پژوهشگر ناسا گادرد و نویسنده اصلی این مطالعه، توضیح می‌دهد: «این فرض ممکن است دیگر در برخی مناطق معتبر نباشد.» او همچنین تأکید دارد که «این پژوهش می‌تواند به‌عنوان راهنمایی برای بهبود ارزیابی تغییرات منابع آب و تدوین برنامه‌های پایدار مدیریتی، به‌ویژه در مناطقی که بیشترین تغییرات را تجربه می‌کنند، مورد استفاده قرار گیرد.»

نمونه‌ای از تأثیر انسانی بر چرخه آب در شمال چین دیده می‌شود که با وجود خشکسالی شدید، پوشش گیاهی همچنان پایدار مانده است. دلیل این امر آن است که کشاورزان با برداشت بیشتر از منابع آب زیرزمینی، مزارع خود را آبیاری می‌کنند. کومار می‌گوید این نوع مداخله انسانی می‌تواند بر سایر جنبه‌های چرخه آب، مانند میزان تبخیر و رواناب، تأثیرات پیچیده‌ای بگذارد.

سه نوع اصلی تغییرات در چرخه آب

این پژوهش سه تغییر عمده در چرخه آب را بررسی کرده است:
۱. روند تغییرات، مانند کاهش حجم آب در ذخایر زیرزمینی.
۲. دگرگونی در الگوهای فصلی، مانند آغاز زودهنگام فصل رشد گیاهان یا ذوب برف در زمانی زودتر از معمول.
۳. افزایش رویدادهای شدید اقلیمی، مانند افزایش فراوانی سیلاب‌های «صدساله».

برای انجام این تحقیق، دانشمندان داده‌های ماهواره‌ای ناسا را بین سال‌های ۲۰۰۳ تا ۲۰۲۰ بررسی کردند. این داده‌ها شامل اطلاعات بارش از ماهواره Global Precipitation Measurement mission، داده‌های رطوبت خاک از Climate Change Initiative آژانس فضایی اروپا و داده‌های ذخیره آب زمینی از Gravity Recovery and Climate Experiment بودند. همچنین از ابزار Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer برای ارزیابی سلامت پوشش گیاهی استفاده شد.

آینده‌نگری در مدل‌سازی چرخه آب

آگوستو گتیرا، پژوهشگر ناسا گادرد و از نویسندگان این مقاله، توضیح می‌دهد: «این پژوهش حاصل سال‌ها تلاش تیم ما در توسعه فناوری‌های تحلیل داده‌های ماهواره‌ای است که به ما امکان می‌دهد جریان‌های آبی و ذخایر آب قاره‌ای را با دقت بالا شبیه‌سازی کنیم.»

نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که مدل‌های پیش‌بینی تغییرات چرخه آب زمین باید تکامل یابند تا اثرات مداوم فعالیت‌های انسانی را در نظر بگیرند. وانشو نیه تأکید می‌کند که با پیشرفت در جمع‌آوری داده‌ها و بهبود مدل‌های شبیه‌سازی، مدیران منابع آب و کشاورزان خواهند توانست درک بهتری از تغییرات جدید داشته و برای آن‌ها برنامه‌ریزی کنند.