**ابتدای خطرات جدید رودخانه‌ها: غرقاب تا خشکسالی**

تحقیقی جدید درباره تغییرات رودخانه‌ها در سطح جهانی

یک مطالعه جدید در نشریه Science توسط محققان دانشگاه ماساچوست آمهرست و دانشگاه سینسیناتی برای اولین بار تغییرات ۳۵ ساله رودخانه‌ها را در سطح جهانی نقشه‌برداری کرده است. این تحقیق نشان می‌دهد که ۴۴٪ از بزرگ‌ترین رودخانه‌های پایین‌دست کاهش در میزان آبی که هر ساله از آن‌ها عبور می‌کند را تجربه کرده‌اند، در حالی که ۱۷٪ از کوچک‌ترین رودخانه‌های بالادست افزایش در جریان آب را نشان داده‌اند. این تغییرات تأثیرات زیادی بر سیلاب‌ها، اختلال در اکوسیستم، مداخله در توسعه انرژی هیدروالکتریک و کمبود منابع آب شیرین دارند.

دونگ‌می فنگ، نویسنده اصلی و استادیار دانشگاه سینسیناتی و پژوهشگر سابق در آزمایشگاه Fluvial@UMass، که توسط همکار نویسنده این مقاله، کالین گلیسون، استاد توسعه حرفه‌ای مهندسی عمران و محیط زیست در دانشگاه ماساچوست آمهرست، اداره می‌شود، توضیح می‌دهد: “تلاش‌های قبلی برای اندازه‌گیری تغییرات رودخانه‌ها در طول زمان تنها به بررسی بخش‌های خاصی از رودخانه یا بخشی از حوضه آبریز پرداخته‌اند.” او ادامه می‌دهد: “اما همانطور که می‌دانیم، رودخانه‌ها ایزوله نیستند. بنابراین حتی اگر به یک مکان خاص علاقه‌مند باشیم، باید به تأثیرات آن در بالادست و پایین‌دست نیز فکر کنیم. ما به سیستم رودخانه به عنوان یک سیستم متصل و ارگانیک نگاه می‌کنیم. نتیجه‌گیری این مقاله این است: رودخانه‌ها به عوامل مختلف — تغییرات اقلیمی یا تنظیمات انسانی — به طور متفاوتی پاسخ می‌دهند و ما جزئیات دقیقی از این پاسخ‌ها را ارائه می‌دهیم.”

تعریف نرخ جریان آب

نرخ جریان آب، که به عنوان دبی نیز شناخته می‌شود، میزان آبی را که از یک رودخانه عبور می‌کند توصیف می‌کند و به متر مکعب در ثانیه یا گالن در روز اندازه‌گیری می‌شود. در حال حاضر، نرخ جریان با کشیدن دستی ابزاری به نام “پروفایلر جریان دوپلر صوتی” بر روی سطح رودخانه و سپس ترکیب آن با اندازه‌گیری خودکار عمق رودخانه برای محاسبه نرخ جریان در طول زمان اندازه‌گیری می‌شود. به دلیل این روش و اینکه تنها نرخ جریان را در یک مکان خاص و در یک زمان خاص اندازه‌گیری می‌کند، داده‌های مربوط به نرخ‌های جریان بسیار محدود هستند.

گلیسون می‌گوید: “حدود ۱۰-۱۵ هزار برش بسیار کوچک در سراسر جهان وجود دارد که ما از دبی رودخانه‌ها اطلاع داریم — همین و بس — در میان میلیون‌ها مایل رودخانه.” بنابراین فنگ و گلیسون یک رویکرد جدید با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای و مدل‌سازی کامپیوتری توسعه دادند تا این نرخ جریان را در ۳ میلیون بخش رودخانه در سطح جهانی ثبت کنند. گلیسون می‌افزاید: “این شامل هر رودخانه، هر روز، در هر جا، در طول یک دوره ۳۵ ساله است. برخی از این‌ها به میزان ۵ یا ۱۰٪ در سال در حال تغییر هستند. این تغییرات سریع و چشمگیر است. ما هیچ ایده‌ای از این نرخ‌های جریان یا چگونگی تغییر آن‌ها نداشتیم – اکنون می‌دانیم که کدام رودخانه‌ها دیگر مانند گذشته نیستند.”

تأثیرات کاهش آب در رودخانه‌ها

کاهش‌های قابل توجهی که در رودخانه‌های پایین‌دست مشاهده شده، به این معنی است که آب شیرین کمتری در بزرگ‌ترین بخش‌های بسیاری از رودخانه‌های جهان در دسترس است. این موضوع تأثیرات قابل توجهی بر آب شرب و آبیاری دارد. گلیسون می‌گوید: “جامعه‌هایی که از آب رودخانه برای آبیاری و آب شرب استفاده می‌کنند، اگر این میزان کاهش یابد، آیا استفاده پایدار خواهد بود؟”

آیا می‌توانید شهر خود را توسعه دهید؟

آیا می‌توانید تعداد هکتارهای تولیدی خود را افزایش دهید؟ آیا رودخانه می‌تواند این افزایش را پشتیبانی کند؟ ما دقیقاً نمی‌دانیم که این چه دلیلی دارد، اما می‌دانیم که این ممکن است چه معنایی داشته باشد.

کاهش نرخ جریان به این معنی است که رودخانه قدرت کمتری برای جابجایی خاک و سنگ‌های کوچک در بستر خود دارد. حرکت این رسوبات به سمت پایین، دلتاها را تشکیل می‌دهد و این فرآیند در مقابل افزایش سطح دریا اهمیت زیادی دارد. بنابراین، این کاهش قدرت برای دلتاها مضر است، به ویژه با توجه به ساخت سدهای مدرن که میزان رسوبات قابل جابجایی را محدود می‌کند.

رودخانه‌های کوچک و تأثیرات آن‌ها

رودخانه‌های کوچک‌تر در بالادست (معمولاً نزدیک به کوه‌ها) الگوی معکوسی را نشان می‌دهند: ۱۷٪ از آن‌ها افزایش جریان را تجربه می‌کنند. (هرچند، گلیسون اشاره می‌کند که این موضوع یکنواخت نیست، زیرا ۱۰٪ در حال کاهش هستند.) این افزایش حجم در این رودخانه‌های کوچک می‌تواند تأثیرات بزرگی بر جوامع اطراف آن‌ها داشته باشد. محققان افزایش ۴۲٪ در سیلاب‌های بزرگ این جویبارهای کوچک را مشاهده کردند و گلیسون به سیلاب‌هایی که در تابستان‌های اخیر در ورمانت رخ داده‌اند، به عنوان یک مثال اشاره می‌کند.

فنگ می‌افزاید: “سیلاب‌ها برای انسان‌ها فاجعه‌بار هستند، اما برای گونه‌های بالادست ممکن است مزیت‌هایی داشته باشند.” سیلاب‌ها مواد مغذی مهمی را فراهم می‌کنند و فرصت‌هایی برای سفر ماهی‌های مهاجر ایجاد می‌کنند. “به عنوان مثال، مردم محلی در نزدیکی رود آمازون غربی گزارش داده‌اند که مهاجرت ماهی‌ها در آن منطقه افزایش یافته است، زیرا سیلاب‌ها بیشتر اتفاق می‌افتند، که به معنای افزایش جریان بالایی است که برای مهاجرت ماهی‌ها لازم است.”

چالش‌های جدید در برنامه‌های انرژی هیدرولیک

این افزایش در نرخ جریان بالادست ممکن است برنامه‌های انرژی هیدرولیک را نیز تحت تأثیر قرار دهد، به ویژه در مناطق کوهستانی بالا مانند نپال و بوتان. فنگ می‌گوید: “افزایش جریان در بستر رودخانه به این معنی است که قدرت فرسایش بسیار بیشتر از قبل است و رسوبات بیشتری را به سمت پایین منتقل می‌کند.” این موضوع برای کشورهایی که به دنبال توسعه انرژی پاک هستند، مشکل‌ساز می‌شود زیرا این رسوبات می‌توانند نیروگاه‌های هیدرولیک را مسدود کنند.

در حالی که این مقاله نمی‌تواند علت و اثر دقیق را کمی‌سازی کند، محققان می‌دانند که عوامل کلی این تغییرات عمدتاً شامل تغییرات اقلیمی و فعالیت‌های انسانی هستند. فنگ می‌گوید: “منطقه‌های رودخانه‌های بالادست به طور کلی بارش بیشتری را تجربه می‌کنند.” و ذوب برف در ارتفاعات بالا، که معمولاً سرد است، احتمالاً به تغییرات اقلیمی حساس‌تر است، بنابراین ذوب برف در این مناطق در حال افزایش است.

فعالیت‌های انسانی شامل برداشت آب از رودخانه‌ها برای شرب یا کشاورزی یا تخلیه فاضلاب است. گلیسون اضافه می‌کند که این مقاله یک گام مهم است: “اگر ندانید که چه چیزی وجود دارد، نمی‌توانید بفهمید که چرا وجود دارد. افرادی که در کنار این رودخانه‌ها زندگی می‌کنند، البته می‌دانند که مشکلاتی وجود دارد، اما اگر شما یک تحلیل‌گر سیاست باشید و در تلاش برای تعیین بهترین مکان برای یک نیروگاه هیدرولیک جدید از میان ۱۰۰ گزینه باشید، اندازه‌گیری ۱۰۰ رودخانه مختلف به دقت دشوار است. [همکاران در سیستم‌های آبی می‌گویند] شما شگفت‌زده خواهید شد که چندین مکان، به ویژه آن‌هایی که منابع محدودی دارند، تصمیمات عمده‌ای درباره آینده اقلیمی، منابع آبی و پروژه‌های زیرساختی با تقریباً هیچ داده‌ای اتخاذ می‌کنند. امید من این است که همه بتوانند از این داده‌ها استفاده کنند، آن‌ها را درک کنند و شاید تصمیمات بهتری بگیرند.”