صدای «شلاق هیدرواقلیمی» از آمریکا تا ایران

گزارش روزنامه گاردین از نتایج یک پژوهش جدید نشان می‌دهد که تشدید تغییرات اقلیمی و افزایش دمای زمین می‌تواند خطر وقوع سیلاب‌ها را از طریق پدیده‌ای موسوم به «شلاق هیدرو‌اقلیمی» افزایش دهد؛ پدیده‌ای که به تغییرات ناگهانی و شدید میان دوره‌های خشکسالی و بارش‌های سنگین اشاره دارد و ممکن است برنامه‌های متداول مدیریت سیلاب و خشکسالی را با چالش‌های جدی مواجه کند.

بر اساس این مطالعه که در نشریه «Earth's Future» منتشر شده است، با گرم‌تر شدن جو زمین، ظرفیت نگهداری بخار آب در اتمسفر افزایش می‌یابد. در نتیجه، بارش‌ها شدیدتر و الگوهای آب‌وهوایی ناپایدارتر می‌شوند. این وضعیت سبب می‌شود رودخانه‌ها و حوضه‌های آبریز با سرعت بیشتری میان دوره‌های بسیار خشک و بسیار مرطوب جابه‌جا شوند.

پژوهشگران هشدار می‌دهند که تغییر ناگهانی از شرایط خشک به مرطوب می‌تواند احتمال وقوع سیلاب‌های ناگهانی را افزایش دهد. زمانی که باران‌های شدید بر زمین‌های خشک و سخت‌شده فرود می‌آیند، بخش زیادی از آب فرصت نفوذ به خاک را پیدا نمی‌کند و به سرعت در سطح زمین جاری می‌شود. این رواناب‌ها می‌توانند موجب سیلاب‌های محلی، فرسایش خاک، کاهش کیفیت آب و انتقال آلاینده‌ها به رودخانه‌ها شوند.

در مقابل، تغییر سریع از شرایط مرطوب به خشک نیز مدیریت منابع آب را دشوار می‌کند. دوره‌های پربارش ممکن است این تصور را ایجاد کنند که ذخایر آبی در وضعیت مطلوبی قرار دارند، اما ورود ناگهانی به یک دوره خشکسالی شدید می‌تواند آمادگی نهادهای مدیریتی و جوامع محلی را کاهش دهد.

در این پژوهش، محققان با استفاده از مدل‌های اقلیمی و هیدرولوژیکی، وضعیت ۶۹۸ حوضه آبریز بریتانیا را تحت سناریوهای افزایش دمای ۲ و ۴ درجه سانتی‌گراد شبیه‌سازی کردند. نتایج نشان داد که فراوانی رویدادهای شلاق هیدرو‌اقلیمی در سراسر بریتانیا افزایش خواهد یافت. در برخی حوضه‌ها تعداد این رویدادها ممکن است از حدود چهار بار در یک دوره ۳۰ ساله به حدود ۹ بار در سناریوی گرمایش ۴ درجه‌ای برسد.

دکتر «یی هه»، نویسنده اصلی پژوهش از دانشگاه ایست آنگلیا، تأکید کرده است که رویکردهای سنتی مقابله با سیلاب و خشکسالی دیگر پاسخگوی شرایط آینده نخواهند بود. به گفته او، مدیران منابع آب باید به جای تمرکز بر یک رخداد منفرد، برای زنجیره‌ای از رخدادهای حدی و پی‌درپی برنامه‌ریزی کنند.

نویسندگان پژوهش معتقدند نتایج این مطالعه تنها به بریتانیا محدود نمی‌شود و می‌تواند برای بسیاری از مناطق معتدل جهان کاربرد داشته باشد. این یافته‌ها نشان می‌دهد که تغییر اقلیم صرفاً به معنای افزایش تدریجی دما یا کاهش بارش نیست، بلکه می‌تواند چرخه‌ای از خشکسالی‌های شدید و سیلاب‌های مخرب را در فاصله زمانی کوتاه ایجاد کند؛ وضعیتی که مدیریت آب و سازگاری با تغییر اقلیم را به یکی از مهم‌ترین چالش‌های دهه‌های آینده تبدیل خواهد کرد.

افزایش نوسان‌های شدید آب‌وهوایی

نتایج یک پژوهش با نام «نوسان‌های هیدرو‌اقلیمی در زمینِ در حال گرم شدن» نشان می‌دهد فراوانی این نوسان‌های شدید از اواسط قرن بیستم تاکنون به طور قابل توجهی افزایش یافته است. بررسی داده‌های جهانی نشان می‌دهد رخدادهای شلاق هیدرو‌اقلیمی در مقیاس سه‌ماهه بین ۳۱ تا ۶۶ درصد و در مقیاس سالانه بین ۸ تا ۳۱ درصد افزایش یافته‌اند. این روند مستقیماً با گرمایش ناشی از فعالیت‌های انسانی و تشدید چرخه آب در جو مرتبط است.

پژوهشگران پیش‌بینی می‌کنند با ادامه روند گرمایش جهانی، شدت این نوسان‌ها بیش از پیش افزایش یابد. در سناریوی افزایش ۳ درجه سانتی‌گرادی دمای زمین، وقوع شلاق هیدرو‌اقلیمی در مناطق خشکی جهان می‌تواند در مقیاس سه‌ماهه تا ۱۱۳ درصد و در مقیاس سالانه تا ۵۲ درصد افزایش پیدا کند. بیشترین تغییرات نیز در عرض‌های جغرافیایی بالا و منطقه‌ای گسترده از شمال آفریقا تا جنوب آسیا پیش‌بینی شده است.

به گفته نویسندگان، علت اصلی این روند آن است که جو گرم‌تر توانایی نگهداری بخار آب بیشتری دارد و همزمان ظرفیت تبخیر نیز افزایش می‌یابد. این شرایط باعث می‌شود مناطق مختلف جهان با سرعت بیشتری میان خشکسالی‌های شدید و دوره‌های بارندگی سنگین جابه‌جا شوند.

این تغییرات می‌تواند پیامدهای گسترده‌ای برای جوامع انسانی و اکوسیستم‌ها داشته باشد. افزایش خطر سیلاب‌های ناگهانی، آتش‌سوزی‌های جنگلی، رانش زمین، فرسایش خاک و حتی شیوع برخی بیماری‌ها از جمله پیامدهای احتمالی این پدیده است. پژوهشگران تأکید می‌کنند که مدیریت منابع آب در آینده باید از رویکردهای سنتی فاصله گرفته و به سمت مدیریت هم‌زمان خطرات خشکسالی و سیلاب حرکت کند.

تهدید رو به رشد خشکسالی و سیلاب برای آمریکا

نتایج پژوهش دیگری تحت عنوان «تشدید خشکسالی‌ها، سیلاب‌ها و شلاق‌های هیدرو‌اقلیمی در آینده؛ عاملی برای افزایش آسیب‌پذیری جوامع در ایالات متحده» در نشریه «نیچر» نشان می‌دهد که پدیده شلاق هیدرو‌اقلیمی، به یکی از مهم‌ترین مخاطرات ناشی از تغییر اقلیم در ایالات متحده تبدیل شده است. محققان هشدار می‌دهند که افزایش دمای زمین و تشدید نوسانات اقلیمی می‌تواند خسارت‌های اقتصادی، اجتماعی و محیط زیستی این پدیده را در دهه‌های آینده به‌طور چشمگیری افزایش دهد.

در این مطالعه، پژوهشگران با استفاده از داده‌های بلندمدت جریان رودخانه‌های سازمان زمین‌شناسی آمریکا (USGS) و مدل‌های اقلیمی مبتنی بر دو سناریوی انتشار گازهای گلخانه‌ای، وضعیت گذشته و آینده منابع آب را بررسی کردند. برای این منظور، شاخصی طراحی شد که میزان انحراف جریان سالانه رودخانه‌ها را نسبت به میانگین دوره ۱۹۸۱ تا ۲۰۲۰ اندازه‌گیری می‌کند و امکان ارزیابی شدت کم‌آبی یا پرآبی را در مناطق مختلف فراهم می‌سازد.

یافته‌های پژوهش نشان می‌دهد که شدت و فراوانی نوسانات هیدرو‌اقلیمی در مناطق مختلف آمریکا یکسان نیست. در برخی حوضه‌های آبریز، کمبود آب در دوره‌های خشکسالی چندساله به بیش از سه برابر شرایط عادی رسیده است. همچنین نتایج نشان می‌دهد مناطقی که با شدیدترین خشکسالی‌ها روبه‌رو هستند، معمولاً بیشترین خسارت‌های اقتصادی سالانه و کمترین ظرفیت تاب‌آوری در برابر مخاطرات طبیعی را دارند.

نمونه‌های اخیر این پدیده در نقاط مختلف آمریکا مشاهده شده است. ایالت کالیفرنیا پس از چند سال خشکسالی شدید بین سال‌های ۲۰۱۲ تا ۲۰۱۶، با سیلاب‌های مخرب زمستانی مواجه شد. در تگزاس نیز خشکسالی گسترده اوایل دهه ۲۰۱۰ به فاصله کوتاهی با سیلاب‌های بی‌سابقه دنبال شد. حوضه رودخانه می‌سی‌سی‌پی نیز تجربه مشابهی از گذار سریع میان خشکسالی و سیلاب را پشت سر گذاشته است.

پژوهشگران تأکید می‌کنند که در شرایط تغییر اقلیم، مدیریت منابع آب باید از الگوهای سنتی فاصله بگیرد و به سمت برنامه‌ریزی انعطاف‌پذیر و منطقه‌محور حرکت کند. به اعتقاد آنان، سازگاری با این نوسانات شدید و آمادگی برای وقوع متوالی خشکسالی و سیلاب، یکی از مهم‌ترین چالش‌های مدیریت آب در قرن حاضر خواهد بود.

پیش‌بینی تشدید رخدادهای حدی در ایران

نتایج یک مقاله درباره تأثیر تغییر اقلیم بر منابع آب ایران نشان می‌دهد که بسیاری از حوضه‌های آبریز کشور در دهه‌های آینده با افزایش رخدادهای حدی هیدرو‌اقلیمی، از جمله بارش‌های شدید، سیلاب‌های مخرب و افزایش دما روبه‌رو خواهند شد. این مطالعه با نام «پیش‌بینی رخدادهای حدی هیدرو‌اقلیمی آینده ایران با استفاده از مجموعه‌ای از مدل‌های اقلیمی» با بررسی ۵۷۶ حوضه آبریز در سراسر ایران، تصویری از وضعیت آینده کشور در شرایط تداوم گرمایش جهانی ارائه کرده است.

در این پژوهش، دانشمندان با استفاده از مدل‌های اقلیمی پیشرفته، آینده آب‌وهوای ایران را تا پایان قرن بررسی کردند. سپس نتایج این پیش‌بینی‌ها را با یک مدل تخصصی منابع آب ترکیب کردند تا مشخص شود تغییر اقلیم چه تأثیری بر جریان رودخانه‌ها، خشکسالی‌ها و سیلاب‌های آینده کشور خواهد داشت. نتایج نشان می‌دهد اگرچه میزان بارش در بسیاری از مناطق کشور کاهش چشمگیری نخواهد داشت، اما الگوی بارش‌ها دستخوش تغییرات مهمی می‌شود. به‌طور مشخص، بارش‌ها شدیدتر و متمرکزتر خواهند شد و فراوانی رخدادهای حدی افزایش می‌یابد. همزمان، افزایش قابل توجه دمای هوا در سراسر کشور پیش‌بینی شده که می‌تواند فشار بیشتری بر منابع آب و اکوسیستم‌های طبیعی وارد کند.

بر اساس یافته‌های پژوهش، بیشتر شاخص‌های مربوط به بارش‌های حدی در هر دو سناریوی اقلیمی روندی افزایشی دارند و این افزایش در سناریوی انتشار بالای گازهای گلخانه‌ای شدیدتر خواهد بود. همچنین حدود نیمی از حوضه‌های آبریز کشور با افزایش حداکثر جریان یک‌روزه رودخانه‌ها مواجه خواهند شد؛ شاخصی که بیانگر احتمال بیشتر وقوع سیلاب‌های شدید است. بیشترین افزایش خطر سیلاب در مناطق شمال‌شرقی و جنوب‌شرقی ایران پیش‌بینی شده است.

این مطالعه همچنین از این می‌گوید که مناطق شمال‌شرقی کشور در آینده با تغییرات قابل توجهی در جریان‌های حداقل رودخانه‌ها روبه‌رو خواهند شد که می‌تواند بر مدیریت منابع آب، کشاورزی و برنامه‌ریزی‌های توسعه‌ای تأثیرگذار باشد. پژوهشگران تأکید می‌کنند که نتایج این تحقیق می‌تواند مبنایی برای تدوین راهبردهای سازگاری با تغییر اقلیم و کاهش آسیب‌پذیری کشور در برابر مخاطرات هیدرو‌اقلیمی باشد.