تدبير الموارد المائية وتغير المناخ

قد ينشأ تعارض محتمل بين التكيف والتخفيف من أجل الموارد المائية كما تشير الدراسات القليلة التي تم إجراؤها في هذا الإطار، إلا أن تأثيرات التخفيف على التكيف والعكس بالعكس قد تكون هامشية على الصعيد العالمي، على الرغم من أنها قد تكون مهمة إقليميا، في المناطق التي سيؤدي فيها تغير المناخ إلى تحولات كبيرة في النظام الهيدرولوجي، ولكن حيث لا تزال إمكانات الطاقة الكهرومائية موجودة، سيزيد هذا التنافس حول المياه، لا سيما إذا تم بذل جهود للتكيف مع تغير المناخ.
ولمواجهة آثار تغير المناخ في المجال الزراعي مثلا، وزيادة على الطلب على المياه المستعملة للسقي، زادت المنافسة على الطلب على مياه الشرب وعلى مياه التبريد لقطاع الطاقة الأحفورية منها والنظيفة، وهذا يؤكد أهمية استراتيجيات الإدارة المتكاملة للأراضي والمياه في أحواض الأنهار لضمان التخصيص الأمثل للموارد الطبيعية النادرة في الأرض والمياه، بالإضافة إلى ذلك يجب تقييم التخفيف والتكيف في نفس الوقت مع المقايضات الواضحة من أجل تحسين الاستثمارات الاقتصادية، من خلال تشجيع التنمية المستدامة، وتؤكد العديد من الدراسات إمكانية حدوث تضارب بين إمدادات المياه، والتحكم في الفيضانات، والطاقة الكهرومائية، والحد الأدنى من تدفق النهر الذي يبقى ضروريا للأغراض البيئية ونوعية المياه في ظل ظروف مناخية وهيدرولوجية مختلفة.
وسيتطلب التكيف مع تنوع المياه المتوفرة والأنظمة الهيدرولوجية أيضا تدخلات دائمة من الطاقة الإضافية، ففي المناطق المحتاجة للمياه والتي تعاني من نذرتها وانعدام الولوج إلى المياه النظيفة والصالحة للشرب، سيزداد الإقبال على إعادة استعمال مياه الصرف الصحي والمياه المعالجة و على ضخ المياه من الآبار العميقة وخلق محطات لتحلية مياه البحر على نطاق واسع، مما سيؤدي بالبشرية إلى استهلاك الطاقة الأحفورية في قطاع المياه والعكس بالعكس، وبالتالي سيتم إنتاج غازات دفيئة بكميات جد مهمة ما لم يتم نهج خيار "الطاقة النظيفة" لإنتاج الطاقة الكهربائية الضرورية.
المناطق الرطبة والماء لا ينفصلان
يلعب الماء دورا هاما في جميع مكونات الأنظمة المناخية من غلاف جوي ومائي وجليدي ومحيط حيوي، لذلك فإن تغير المناخ يؤثر على المياه منبع حياة الأراضي الرطبة من خلال عدة آليات، وفي مقابل ذلك تلعب هذه الأراضي الرطبة دورا رئيسيا في التخفيف من آثار تغير المناخ، حيث يعتبرها الخبراء من بين أكثر بالوعات الكربون فعالية على هذا الكوكب، ومع ذلك فإن هذه الإمكانيات الهامة التي تتمتع بها المناطق الرطبة لا تحظى بالتقدير الكافي خلال وضع خطط مواجهة تغير المناخ.
ورغم أهميتها، تبقى الأراضي الرطبة من بين أكثر النظم الإيكولوجية تأثرا بعواقب تغير المناخ حتى وإن كان طفيفة، إضافة إلى التغيرات في الأنظمة الهيدرولوجية، المتمثلة خاصة في ارتفاع مستوى سطح البحر وانخفاض منسوب المياه السطحية والجوفية، ولكن بمجرد تجفيف الأراضي الرطبة أو حرقها، فإنها تتحول إلى مصدر هام لانبعاث الغازات الدفيئة من أهمها غاز ثاني أوكسيد الكربون والميثان وأوكسيد النيتروجين.
الأراضي الرطبة والمياه العذبة
يرتبط التباين الكبير في بنية المناطق الرطبة بشكل رئيسي بالأنظمة الهيدرولوجية الخاصة بكل منطقة رطبة، والتي تشمل أيضا أراضي الخث في الغابات في المناطق الشمالية عند خطوط العرض العالية والأراضي الرطبة الجبلية بين مرتفعات جبال مناطق التبت والأنديز، والمناطق الرطبة الاستوائية خاصة المناطق الأراضي الرطبة في كاكادو بأستراليا.
وتبقى الأراضي الرطبة ذات المياه العذبة الداخلية الأكثر تأثرا بتغير المناخ عبر تذبذب كمية التساقطات المطرية والثلجية ونوبات الاضطرابات الجوية الأكثر تواترا أو الأكثر شدة مثل الجفاف والعواصف والفيضانات، حيث يمكن لزيادة طفيفة نسبيا في كمية الأمطار والتساقطات الثلجية أن تؤثر بشكل كبير على نمو النباتات والحيوانات بالأراضي الرطبة في مراحل مختلفة من دورة حياتها.
وبشكل عام يبقى من المتوقع أن تؤدي ظاهرة الاحتباس الحراري وارتفاع درجة كوكب الأرض إلى تجفيف النظم البيئية للأراضي الرطبة، هذه التأثيرات غير المباشرة بشكل أساسي لتغير المناخ، ستؤدي إلى تغييرات على مستوى المياه، هذه الظاهرة التي تعتبر السبب الرئيسي لتغير الأنظمة البيئية للمناطق الرطبة، إضافة إلى أنه سوف تحجب تأثير زيادة درجة الحرارة وفترات نمو أطول في أراضي الخث الشمالية وشبه القطبية، حيث من المرجح أن تشهد المناطق الرطبة الشمالية مواسم شتوية قصيرة مع حدة في كمية التساقطات مصحوبة بفيضانات قوية وظاهرة التعرية وانجرافات التربة في الأحواض المائية وفي المناطق الرطبة نفسها كما وقع في النرويج وفنلندا مؤخرا.
وتعتمد معظم عمليات المناطق الرطبة على هيدرولوجيا الأحواض المائية والتي يمكن تعاني من تغيرات استخدامات الأراضي الرطبة لأغراض سياحية أو زراعية أو عمرانية، وستعاني هذه المناطق من سلوكيات تدبير الموارد المائية السطحية، ويعتبر مشكل تزويد المياه الجوفية المحلية أو الجهوية، وموقع الأراضي الرطبة فيما يتعلق بالتضاريس المحلية من أهم العناصر الحاسمة التي تحدد مدى تباين واستقرار تخزين الرطوبة في المناطق الرطبة المناخية حيث أن التساقطات المطرية لا تتفاوت بكثير مع ظاهرة تبخر المياه، هذه التغييرات التي يمكن أن تحصل على مستوى التزود الخارجي للأراضي الرطبة بالمياه لا تقل أهمية عن التغيرات التي تحصل على مستوى كمية التساقطات المطرية والثلجية بشكل مباشر وعن التبخر في التأثير على مستقبل المنطقة الرطبة في ظروف تغير المناخ، وبالتالي قد يكون الأمر صعبا للغاية بل مستحيلا بعض الشيء للتكيف مع نتائج التغيرات المرتقبة على مستوى توفر المياه، ويرجع ذلك جزئيا إلى قدرتها المحدودة على التكيف على اعتبار أن معظم المناطق تعتبر الأراضي الرطبة من بين أكثر النظم البيئية هشاشة في مواجهة تغير المناخ.
وغالبا ما تكون الأراضي الرطبة مناطق غنية بالتنوع البيولوجي، وكثير منها مناطق محمية على اعتبار أنها إما مواقع رامسار أو مواقع التراث العالمي لليونيسكو، حيث يمكن أن تؤدي خسارة هذه المناطق الرطبة إلى انقراض واسع وخسارة كبيرة على مستوى التنوع البيولوجي الحيواني منه والنباتي، خاصة بين البرمائيات والزواحف المائية وخصوصا بالمنظومات الايكولوجية للقطب الشمالي حيث الأراضي الرطبة ذات الضغط المنخفض مع وجود الأحواض الهيدروغرافية الصغيرة باعتبارها أكثر النظم المائية ضعفا في مواجهة تغير المناخ، بالإضافة إلى الضعف الكبير للعديد من أنواع المناطق الأخرى الرطبة، وهي الأراضي الرطبة الموسمية في كل من الهند وأستراليا، وأراضي الخث الشمالية، والأراضي الرطبة في أحواض البراري في أمريكا الشمالية وتلك الموجودة في منطقة البحيرات الكبرى الأفريقية.
كما من المنتظر أن تتطور أنماط وطرق الهجرة الموسمية للكثير من أنواع الطيور المهددة بالانقراض، والتي تقضي فترتها الشتوية في المناطق الرطبة ذات المناخ المعتدل كالمغرب مثلا، وبسبب التغيرات الهيدرولوجية المرتبطة بالتغير المناخي توسعت رقعة مجموعة من المناطق الرطبة، ففي القطب الشمالي مثلا يؤدي ذوبان الجليد الدائم إلى خلق مناطق رطبة جديدة، وتبقى الخصائص الحرارية التي تنشأ مع ذوبان الجليد الأرضي في المنطقة قادرة على كسب التنوع البيولوجي قدرة التكيف والتغلب على ظروف العيش بالتربة الصقيعية، حيث يمكن أن تحل محل الكائنات الحية في القطب الشمالي بسبب التشبع المفرط بالرطوبة أو بالجفاف.
وتتشكل في شمال كندا والألاسكا نتيجة ذوبان الجليد الدائم بسبب ارتفاع درجات الحرارة أو بالتساقطات المطرية عدة مناطق رطبة، حيث مع استمرار الذوبان تتسرب المياه السطحية نحو أعماق الأرض لتزويد الفرشة المائية، ونفقد بعض الأراضي الرطبة ذات المياه العذبة، ويمكن أن يكون قد تسبب الاحترار العالمي بالفعل في انخفاض مساحة الأراضي الرطبة بسبب امتداد بحيرات يوكون خلال القرن الماضي.
ويمكن أن تؤثر زيادة طفيفة في تقلب أنظمة تساقط الأمطار بشكل كبير على النباتات والحيوانات في الأراضي الرطبة، وعلى التنوع البيولوجي للأراضي الرطبة الموسمية الذي يمكن أن يتأثر بشدة بتغير تساقط الأمطار ورطوبة التربة، ويغلب على المناطق الرطبة المتضررة من فترات الجفاف لفترات الطويلة الطابع القاحل كما وقع بالمنتزه الوطني لكيولاديو بغانا والمصنف كتراث عالمي من طرف منظمة اليونيسكو العالمية.
السواحل ومصبات الأنهار
ويمكن للتغيير في تردد وحجم التساقطات المطرية والثلجية أن يغير من جريان المياه العذبة وأن يؤثر على الملوحة كذلك، حيث توفر الرواسب والمغذيات أنظمة الرطوبة في النظم البيئية الساحلية، ويمكن أن يؤثر تغير المناخ على كل هذه المتغيرات عن طريق تعديل التساقطات المطرية والجريان السطحي المائي و الأهم من ذلك الجريان السطحي لمستجمعات المياه في المنطقة الساحلية، فللهيدرولوجيا تأثير كبير على توزيع التنوع النباتي للأراضي الرطبة الساحلية التي يتم توزيعها بشكل عام في الداخل بين أنواع المياه المالحة والمياه العذبة مرورا الى تلك المياه قليلة الملوحة.
وتختلف عواقب ارتفاع مستوى سطح البحر على التضاريس الساحلية من منطقة ساحلية إلى أخرى، فسرعة الارتفاع ليست موحدة خصوصا وأن بعض المناطق الساحلية تخضع للرفع أو للترهل لأسباب مستقلة عن تغير المناخ مثل: عمليات سحب المياه الجوفية واستخراج النفط والغاز الطبيعي مما يؤثر على تعديل سطح الأرض وعلى المستوى الجيولوجي والتغيرات في الكتلة السطح، على سبيل المثال بسبب التغيرات في كتلة صفائح جليدية بعد آخر إزالة للجليد، بالإضافة إلى التغيرات في الارتفاع على طول الساحل، عوامل أخرى يمكن أن يؤثر حدوثها في الداخل على التأثير الصافي ارتفاع مستوى سطح البحر في النظم البيئية الساحلية.
بسبب تغير المناخ وتسارع حدة الجفاف وارتفاع درجات حرارة الكوكب، تم تجزيئ النظم البيئية الطبيعية داخل الأحواض المائية إلى أجزاء متفرقة، مما أثر على تدفق المياه والرواسب وأدى إلى اضطراب المغذيات إلى الساحل. هذا بالإضافة إلى التأثيرات البشرية المحلية، بما في ذلك مشاريع التنمية البشرية على طول الساحل، وتغيير استخدامات المناطق الرطبة كلها عوامل أثرت على التغيرات الأرضية والهيدرولوجية وعلى مصبات الأنهار، وزادت عوامل التعرية من تعطيل عملية تحميل الرواسب إلى الساحل.
من ناحية أخرى قلص بناء عدد جد مهم من السدود والقنوات بشكل كبير من إمداد الساحل بالرواسب لكون هذه الأخيرة تبقى محتجزة في الخزانات والأحواض المائية، حيث سيكون لهذا التأثير وقع جد مهم على بقاء التنوع البيولوجي للمناطق الرطبة الساحلية ومصبات الأنهار.
انخفاض الصبيب البيولوجي للأنهار
تشير مجموعة من النماذج المناخية السائدة في القرن الحادي والعشرين إلى أنه ستزداد حدة تغير المناخ خلال السنوات الخمسين المقبلة، هذه الظاهرة التي يجزم علماء المناخ أنها أصبحت من صنع بشري بدون أدنى شك، سوف تسمح بالتدفق المائي إلى سواحل كل من القطب الشمالي وشمال الأرجنتين وجنوب البرازيل وسواحل شبه القارة الهندية والهند والصين، كما ستؤدي ظاهرة تغير المناخ إلى انخفاض الصبيب المائي في العديد من الأنهار وبالتالي ضعف إمداد الرواسب إلى سواحل جنوب الأرجنتين وشيلي، غرب أستراليا وغرب وجنوب إفريقيا وسواحل حوض البحر الأبيض المتوسط.
ويؤكد الخبراء أنه إذا انخفض صبيب الأنهار في المناطق المذكورة سالفا ومنها أنهار البحر الأبيض المتوسط ومن أهمها نهر النيل ونهر ملوية، فإنه من المتوقع ارتفاع درجة ملوحة الأراضي الرطبة ومصبات الأنهار الساحلية مع الانخفاض الخطير لكميات الرواسب والعناصر التي يجب أن يتم إمدادها من عناصر غذائية والتي تغذي مختلف أنوع التنوع البيولوجي للمناطق الرطبة الساحلية، حيث مع انخفاض تدفق مياه الأنهار سوف تميل الملوحة إلى التحرك في اتجاه المنبع، ما سيؤثر بالتالي على الأنواع الحيوانية والنباتية، وكذلك توافر المياه العذبة للإنسان.
ساهم ارتفاع درجة الملوحة في المياه الساحلية منذ عام 1950 في فقدان غابات النخيل في فلوريدا وشجر السرو الأصلع في لويزيانا بالولايات المتحدة الأمريكية، كما لعب أيضا دورا هاما في امتداد أشجار المانغروف إلى المستنقعات المحيطة في فلوريدا وفي الجنوب الشرقي لأستراليا، وعلى مدار خمسين عاما الماضية تسربت المياه المالحة بسبب ارتفاع مستوى سطح البحر، جنبا إلى جنب مع انخفاض تدفق مياه الأنهار وزيادة تواتر فترات الجفاف مما عطل مصايد الأسماك بالمناطق الساحلية التي تعتمد على مصبات الأنهار في عدة مناطق ساحلية من أفريقيا وأستراليا وآسيا.
سواحل الدلتا وتغير المناخ
سواحل الدلتا هي الأخرى معرضة بشكل خاص للتغيرات في الجريان السطحي ونقل الرواسب، هذه التغيرات التي ستحد من قدرة الدلتا في التعامل مع الآثار المادية لتغير المناخ، ففي آسيا مثلا قادت الأنشطة البشرية الى زيادة أحمال رواسب الأنهار الرئيسية في الماضي، ومع بناء السدود في المنبع استنفذ إمداد الرواسب للعديد من مناطق الدلتا مما أدى إلى زيادة تآكل السواحل.
في السهل المغمور من دلتا المسيسيبي جنوب شرق لويزيانا انخفضت إمدادات الرواسب بعد التدخل المباشر للإنسان مع الزيادة المتزامنة للملوحة والناتجة عن ارتفاع مستوى البحر في المستنقعات الساحلية، كل هذا حدث بسرعة لدرجة أن المستنقعات الساحلية بدأت تعرف عمليتي المد والجزر وتحولت الأراضي الساحلية المنخفضة المجاورة إلى مياه عالية بين عامي 1978 و 2000، وتحت تأثير أقوى الضربات المحتملة لتغير المناخ في مصبات الأنهار يمكن أن تكون النتيجة أكبر أضخم وذات مؤشر سلبي، حيث يمكن لهذه التغيرات في خصائص الخلط المادية بسبب التذبذب في الجريان السطحي للمياه العذبة وإمدادات المياه في مصبات الأنهار أن يؤثر على وقت إقامة الماء وعلى إمدادات المغذيات وكذا التقسيم الطبقي الرأسي والملوحة والتحكم في معدلات نمو العوالق النباتية، هذه التغييرات في تدفق التيار العذب في البيئات البحرية سوف تسبب تغييرات على مستوى الملوحة وطبقية التربة وتوافر المغذيات.
النظم البيئية الجبلية
تعتمد عملية تدقيق حدود المناطق الرطبة على طول منحدرات الجبال على درجة حرارة ورطوبة التربة، فقد أظهرت عدة دراسات حديثة الخطر المحدق الذي يخيم على النظم الإيكولوجية الجبلية، أولاها انقراض ملايين الأنواع المستوطنة بشكل خاص، وفي مقابل ذلك هناك أنواع كثيرة من البرمائيات والثدييات الصغيرة، من الأسماك والطيور والنباتات شديدة التأثر بالتغيرات المناخية الحالية والمستقبلية التي تستهدف الأوساط الطبيعية الجبلية وتهدد استمرار عملية تساقط الثلوج، وتسبب ارتفاع درجات الحرارة وتزيد في حجم وتواتر الحلقات الهيدرولوجية، خصوصا وقت ذروة تدفق النهر في فصل الربيع والزيادة في التدفقات القاعدية في فصل الشتاء الشيء الذي لاحظه العلماء في أمريكا الشمالية وأوراسيا.
ويؤكد خبراء المناخ أن معظم مياه التساقطات السنوية التي تغذي المناطق الرطبة الجبلية تأتي من التساقطات المطرية بدلا من مياه التساقطات الثلجية، كما أكدت إحدى الدراسات التي شملت 74٪ من محطات الأرصاد الجوية في جبال غرب الولايات المتحدة بين عامي 1949 و2004، فمنذ 1970عام انخفض عمق الغطاء الثلجي في فصلي الشتاء والربيع في كندا وخاصة في الغرب مع ارتفاع درجات حرارة الهواء، كما يتناقص باستمرار الغطاء الثلجي في فصلي الربيع والصيف في غرب الولايات المتحدة حيث انخفضت مياه الثلج لفترة الأول من أبريل من كل سنة منذ عام 1950 بنسبة تتراوح بين 15 و 30٪ في جبال غرب أمريكا الشمالية، خاصة على ارتفاعات منخفضة في فصل الربيع خاصة بسبب الاحترار العالمي أكثر منه بسبب تذبذب التساقطات المطرية والثلجية في جبال كندا، بينما أصبحت تستغرق عملية تدفق مياه الأنهار ةالتي تصل إلى ذروتها من جبال غرب الولايات المتحدة تستغرق من 1 إلى 4 أسابيع في عام 2002.
وترتبط مدة بقاء الغطاء الثلجي في قمم الجبال وطول عمقه في كثير من الأحيان بدرجة الحرارة ومتوسط التساقطات الثلجية، التي تعتبر عوامل أساسية للعديد من النظم البيئية في جبال الألب الأوروبية حيث في غياب غطاء ثلجي تتعرض النباتات والحيوانات الى الصقيع الشيء الذي يؤثر على إمدادات المياه في فصل الربيع ويؤثر بشكل كبير على تحركات الحيوانات التي تنزعج من تغيير أنماط التساقطات الثلجية،كما لوحظ في كولورادو، مما يرفع من احتمال زيادة وفيات الحياة البرية بسبب التناقض بينها وبين البيئة، حيث يؤكد العلماء أنه لكل درجة حرارية مئوية زيادة فمدة بقاء الغطاء الثلجي في قمم الجبال تذوب في مدة أسرع وعلى ارتفاعات متوسطة في جبال الألب الأوروبية.
لذا أصبح من المؤكد تقريبا أن النباتات الأوروبية ستعاني من تغييرات كبيرة استجابة لتغير المناخ، تغييرات تهم مدة بقاء الغطاء الثلجي في القمة لكونه المحرك الرئيسي، والأهم من ذلك أن التأثيرات المباشرة لدرجة الحرارة ستكون ذات وقع كبير على حياة الحيوانات في حين سيكون للتغيير في جريان الأنهار الجليدية تداعيات جد مهمة على خدمات النظام البيئي، فالكائنات الحية بالأحواض المائية الصغيرة التي تعتمد على ذوبان الأنهار الجليدية ستصبح عرضة للاختفاء.
الأنظمة البيئية للغابات والسافانا والمراعي
توافر المياه هو عامل أساسي لإعادة تهيئة النظم البيئية للغابات والمراعي وهيكلتها بالموازاة مع ظاهرة الاحتباس الحراري وتأثيراتها الكبيرة على هذه النظم البيئية، ويؤكد الخبراء أن تغير المناخ يزيد من احتمال زيادة حجم وتواتر حرائق الغابات، ومن تزايد الإجهاد المائي الذي يغذي الأشجار مما يؤدي إلى تفاقم آثار هذه الاضطرابات بشكل غير مباشر كما عاش العالم هذه الظاهرة في غابات الأمازون وغابات أستراليا المرفوقة بحالات الجفاف الحاد وارتفاع درجات الحرارة فوق الموسمية.
أصبحت في السنوات الأخيرة العديد من النظم البيئية للغابات خصوصا في المناطق الاستوائية أكثر حساسية اتجاه الجفاف وبالتالي اتجاه الحرائق والأمراض والآفات حيث حسب تقديرات العلماء يمكن أن يتأثر ما يصل إلى 40٪ من غابات الأمازون عن طريق الانخفاض في هطول الأمطار، مهما كانت صغيرة. بعد محاكاة عدة نماذج مناخية على التغيرات في هطول الأمطار في أمريكا الجنوبية خلال مائة عام القادمة، يتوقع حدوث انخفاض كبيرة في أشهر يونيو ويوليوز وغشت في حوض الأمازون ولكن بزيادة طفيفة في شهور دجنبر ويناير وفبراير، هذه التغيرات المتوقعة في التساقطات المطرية مقترنة بزيادة درجة الحرارة سوف تؤثر بشكل مباشر على بعض غابات الأمازون التي أصبحت من النظم البيئية الأقل مقاومة للضغوط المتعددة بسبب ارتفاع درجة الحرارة والجفاف والحرائق المتتالية، أما في أوروبا أمريكا اللاتينية من المحتمل أن تعرف مجموعة من المناطق فيها ارتفاع حدة الجفاف حيث ستصاحب فترة النمو زيادة في درجات الحرارة في الصيف وانخفاض هطول الأمطار، مما سيؤثر على صافي إنتاجية النظم البيئية الغابات، حيث ستشمل آثار الجفاف على الغابات الوفيات من الأمراض والإجهاد المائي الذي يخلفه الجفاف والطفيليات.
تأثير الاحترار العالمي على المياه
وترتبط الدورة الهيدرولوجية ارتباطا وثيقا بتغيرات درجة حرارة الغلاف الجوي والتوازن الإشعاعي. وشهد النظام المناخي احترارا مهما في العقود الأخيرة، كما يتضح اليوم من ملاحظات الزيادات العالمية في متوسط درجات حرارة الهواء والمحيطات، وذوبان الجليد وارتفاع مستوى سطح البحر العالمي، وتظهر التحليلات الجديدة لمعدلات الاحترار في طبقة التروبوسفير السفلى والوسطى مماثلة لتلك التي لوحظت في درجات حرارة السطح، وتظهر الدراسات التي أجريت على إسناد هذه التغييرات أن معظم الزيادة في درجات الحرارة العالمية التي لوحظت منذ منتصف القرن العشرين ترجع على الأرجح إلى الزيادات الملحوظة في تركيزات غازات الاحتباس الحراري البشرية المنشأ.
ومن المحتمل أن يكون قد حدث على المستوى القاري تغير كبير للاحترار البشري المنشأ على مدار خمسين عاما الماضية في جميع القارات باستثناء القارة القطبية الجنوبية، ففي المناطق الكبيرة انخفض عدد الأيام والليالي الباردة وأصبح الصقيع أقل تواترا، بينما أصبحت الأيام والليالي الحارة وموجات الحرارة أكثر تواترا خلال نفس الفترة.
إن الاحترار العالمي الذي لوحظ في العقود الأخيرة لا ينفصل عن التغيرات التي تؤثر على عدد من مكونات الدورة الهيدرولوجية والنظم الهيدرولوجية، مثل التغيرات في النظام، وشدة هطول الأمطار وتطرفها، وذوبان الجليد على نطاق واسع وذوبان الجليد، وزيادة بخار الماء في الغلاف الجوي والتبخر، والتغيرات في رطوبة التربة والجريان السطحي. وتخضع جميع عناصر الدورة الهيدرولوجية لتقلبات طبيعية عالية، على مدى فترات زمنية بين السنوات إلى نطاقات عقدية، والتي غالبا ما تحجب الاتجاهات طويلة الأجل لا تزال الاتجاهات في المتغيرات الهيدرولوجية غير مؤكدة إلى حد كبير بسبب وجود اختلافات إقليمية كبيرة والتغطية المكانية والزمانية المحدودة لشبكات المراقبة في الوقت الحاضر، لا يزال من الصعب للغاية جمع البيانات عن التغيرات بين السنوات واتجاهات هطول الأمطار على سطح المحيط، ويعتبر فهم التغييرات المرصودة وعزوها تحديا أيضا.
عندما يتعلق الأمر بالمتغيرات الهيدرولوجية مثل الجريان السطحي للمياه، يمكن للعوامل غير المناخية أن تلعب دورا مهما على المستوى المحلي، حيث إن استجابة المناخ للعوامل المؤثرة معقدة أيضا، على سبيل المثال للأهباء الماصة مثل الكربون الأسود من بين تأثيرات أخرى من حبس الحرارة في طبقة الهباء الجوي والتي قد تصل إلى السطح مما يؤدي إلى التبخر، وبالتالي إطلاق الحرارة الكامنة فوق السطح، ويمكن للهباء الجوي الماص أن يقلل التبخر والتساقطات المطرية محليا، تم حذف العديد من العمليات التي تحكم الهباء الجوي أو تضمينها بطريقة مبسطة إلى حد ما وبالمثل، فإن مدى تأثير هذه الآليات على هطول الأمطار على المستوى المحلي يكون أحيانا غير مفهوم جيدا، وعلى الرغم من حالات عدم اليقين هذه يمكن إجراء العديد من التأكيدات حول إسناد التغيرات الهيدرولوجية المرصودة.
الترسيب وبخار الماء
بناء على تحليل الاتجاهات في تساقطات الأمطار فوق مناطق اليابسة باستخدام العديد من مجموعات بيانات المناخ القديمة من المشروع العالمي لمناخ هطول الأمطار التابع للمركز العالمي لعلم مناخ التساقطات ووحدة أبحاث المناخ، تبين ارتفاع كمية تساقطات الأمطار على مناطق اليابسة بشكل عام خلال القرن العشرين بين 30 درجة شمالا و85 درجة، ومع ذلك حدثت انخفاضات كبيرة على مدى الثلاثين إلى 40 سنة الماضية بين 10 درجات جنوبا و30 درجة شمال يشير الانخفاض في الملوحة في شمال المحيط الأطلسي وجنوب 25 درجة جنوبا إلى تغيرات متطابقة في هطول الأمطار فوق المحيط، زاد هطول الأمطار بشكل ملحوظ بين عامي 1900 و1950، بين 10 درجات شمالا و30 درجة شمالا، لكنه انخفض بعد حوالي عام 1970، بالنسبة لنصفي الكرة الأرضية لا توجد اتجاهات ملحوظة لهطول الأمطار فوق كتل اليابسة خارج المدارية في نصف الكرة الجنوبي.
الثلج والجليد على اليابسة
يخزن الغلاف الجليدي المكون من الثلج والجليد والصقيع حوالي 75٪ من المياه العذبة على الأرض، وفي النظام المناخي يرتبط الغلاف الجليدي والتغيرات التي يمر بها ارتباطا وثيقا بالحصيلة الطاقية لسطح الأرض، وبدورة المياه وبتغيرات مستوى سطح البحر، حيث يعيش أكثر من سدس سكان العالم في الأحواض المائية للأنهار العالمية التي تتغذى على الأنهار الجليدية أو على ذوبان الجليد.
وانخفض غطاء الثلوج في معظم المناطق، خاصة في فصلي الربيع والصيف، وانخفض الغطاء الثلجي الذي رصدته الأقمار الصناعية في نصف الكرة الشمالي خلال الفترة الممتدة ما بين 1966-2005 حسب كل شهر من أشهر السنة ما عدا في شهري نونبر ودجنبر مع انخفاض تدريجي بنسبة 5٪ من المتوسط السنوي في نهاية الثمانينيات، وكان تراجع الغطاء الثلجي في جبال غرب أمريكا الشمالية وفي جبال الألب السويسرية أكبر في المرتفعات المنخفضة، أما في النصف الجنوبي من الكرة الأرضية تظهر السجلات القليلة أو البيانات البديلة المتاحة لفترات طويلة في الغالب انخفاضا أو عدم وجود تغيير خلال الأربعين عاما الماضية على الأقل.
ويؤدي تدهور التربة الصقيعية والأرض المجمدة الموسمية إلى تغيرات في خصائص سطح الأرض وأنظمة صرف المياه، وتشمل الأرض المتجمدة الموسمية التجميد الموسمي وذوبان التربة في المناطق الخالية من التربة الصقيعية، وانخفض الحد الأقصى المقدر للأراضي المجمدة الموسمية في المناطق التي تتميز بغياب التربة الصقيعية بحوالي 7٪ في نصف الكرة الشمالي من عام 1901 إلى عام 2002، مع انخفاض يصل إلى 15٪ في فصل الربيع، وانخفض سمكها الأقصى بنحو 0.3 متر في أوراسيا منذ منتصف القرن العشرين بسبب ارتفاع درجة حرارة الشتاء وزيادة عمق الثلج من عام 1956 إلى عام 1990، وزادت درجة حرارة سطح طبقة التربة الصقيعية بثلاث درجات مئوية كحد أقصى منذ الثمانينيات في القطب الشمالي، ويبدو أن ارتفاع درجة حرارة التربة الصقيعية وتدهور التربة المتجمدة ناتجا عن زيادة درجة حرارة الهواء في الصيف والتغيرات في سمك كتلة الثلج ومدة تساقط الثلوج.
وتظهر تواريخ اختناقات الجليد وكسور الجليد في البحيرات والأنهار تباينا مكانيا كبيرا، ويظهر المتوسط الذي تم الحصول عليه من البيانات المتوفرة عن نصف الكرة الشمالي على مدار ال 150 عاما الماضية أن ازدحام الجليد حدث لاحقا، بمعدل 5.8 ± 1.6 يوم في القرن، بينما حدث ازدحام الجليد في وقت سابق بمعدل 6.5 ± 1.2 يوما لكل قرن، حيث لا توجد بيانات منشورة كافية عن جليد البحيرة وسمك الجليد النهري لتقييم الاتجاهات، بينما تشير دراسات النمذجة إلى أن الكثير من التباين في الحد الأقصى لسمك الجليد وتواريخ الانهيار يتم تحديده من خلال الاختلافات في تساقط الثلوج.
الأنهار الجليدية والقلنسوات الجليدية
تظهر الأنهار الجليدية والقلنسوات الجليدية الواقعة في نصف الكرة الشمالي وباتاغونيا في المتوسط زيادة معتدلة ولكنها ثابتة إلى حد ما في التجديد الجماعي على مدار الخمسين عاما الماضية فضلا عن زيادة كبيرة في ذوبانها، ونتيجة لذلك تعرضت غالبية الأنهار الجليدية والقلنسوات الجليدية في العالم لخسارة كبيرة في الكتلة، مع معدلات متزايدة، وكانت الخسارة 136 ± 57 جيغا طن / سنة أي ما يعادل 0.37 ± 0.16 مم / سنة في تغير مستوى سطح البحر وتم تحديدها بين 1990/1991 و2003/2004، ويبدو أن السبب الجذري لتراجع الأنهار الجليدية على نطاق واسع خلال القرن العشرين هو الاحترار العالمي، على الرغم من أن التغيرات في رطوبة الغلاف الجوي في المناطق المدارية قد تكون ساهمت في ذلك.
وتشير البيانات المتاحة إلى أن هذا الذوبان قد ساهم على الأرجح في الارتفاع الملحوظ في مستوى سطح البحر، وينتج تكوين البحيرات عن تراجع ألسنة الأنهار الجليدية من العصر الجليدي الصغير في العديد من سلاسل الجبال شديدة الانحدار، بما في ذلك جبال الهيمالايا والأنديز وجبال الألب، هذه البحيرات الجليدية تتميز بخصائص من أهمها كونها شديدة التأثر بالفيضانات المفاجئة.
ارتفاع مستوى سطح البحر
لقد ارتفع متوسط مستوى سطح البحر ويعتقد العلماء أن معدل ارتفاعه قد زاد بدرجة عالية من الثقة بين منتصف القرن التاسع عشر ومنتصف القرن العشرين، وهكذا كان متوسط المعدل 1.7 ± 0.5 مم/سنة في القرن العشرين بينما بلغ 1.8 ± 0.5 مم/سنة بين عامي 1961 و 2003، و3.1 ± 0.7 مم / سنة بين 1993 و 2003، من غير المعروف ما إذا كان المعدل الأعلى الذي لوحظ خلال الفترة الأخيرة يعكس تقلبا عقديا أو ترجع إلى زيادة في الاتجاه طويل الأجل، هذه الاختلافات في متوسط مستوى سطح البحر متباينة جغرافيا للغاية، على سبيل المثال خلال الفترة 1993-2003 كان معدل الارتفاع في بعض المناطق أعلى عدة مرات من متوسط معدل الارتفاع المسجل على نطاق عالمي، بينما في مناطق أخرى كان مستوى ارتفاع سطح البحر في تنازل.
ويخضع الخبراء تقديرات العوامل التي تسهم في تغير مستوى سطح البحر على المدى الطويل الى عدة شكوك فمنذ 1993 إلى 2003 تم تسجيل تمدد حراري بنسبة (1.6 ± 0.5 مم / سنة)، وفقدان كتلة الأنهار الجليدية وأغطية الجليد (0.77 ± 0.22 مم / سنة) وكذلك فقدان الكتلة في الصفائح الجليدية في جرينلاند (0.21 ± 0.07 مم / سنة) والقارة القطبية الجنوبية (0.21 ± 0.35 مم / سنة) في تباين إجمالي قدره 2.8 ± 0.7 مم/سنة وخلال هذه الفترة، كان مجموع هذه المساهمات المناخية متسقا، ضمن حدود عدم اليقين المرصود مع ارتفاع مستوى سطح البحر المرصود بشكل مباشر المذكور أعلاه. بالنسبة للفترة الأطول بين عامي 1961 و 2003، يقدر إجمالي المساهمات المناخية بأنها أقل من إجمالي الارتفاع الملحوظ في مستوى سطح البحر وتجدر الإشارة، مع ذلك، إلى أن نظام مراقبة المناخ كان أقل موثوقية قبل عام 1993، وفي كلتا الفترتين المعنيتين، كانت المساهمات المقدرة للتمدد الحراري وكذلك الأنهار الجليدية والغطاء الجليدي أكبر من تلك الخاصة بالصفائح الجليدية في جرينلاند وأنتاركتيكا، وهوامش الخطأ الكبيرة لأنتاركتيكا لا تسمح لنا بالاستنتاج على وجه اليقين ما إذا كانت تساهم بشكل إيجابي أو سلبي في تغير مستوى سطح البحر، ويتوافق ارتفاع مستوى سطح البحر مع الاحترار، وتظهر دراسات النمذجة أنه بشكل عام من المحتمل جدا أن تكون الاستجابة للتأثيرات البشرية المنشأ قد ساهمت في هذا الارتفاع خلال النصف الثاني من القرن العشرين ومع ذلك، فإن أوجه عدم اليقين في الملاحظة وعدم وجود دراسات كافية تجعل من الصعب تحديد التأثير البشري، ويمكن أن يؤثر ارتفاع مستوى سطح البحر على المناطق الساحلية، على الرغم من أن هذا التأثير ليس واضحا دائما، حيث على الصعيد العالمي ترتبط الزيادة في المستويات القصوى منذ عام 1975 بكل من متوسط ارتفاع مستوى سطح البحر وتقلب المناخ وعلى نطاق واسع على مر العقود.
الجريان السطحي للمياه وضمان الصبيب البيولوجي للأنهار
وقامت مجموعة من الدراسات بفحص الاتجاهات المحتملة التي يمكن تعلمها من قياسات تدفق الأنهار، على مستوى الأحواض المائية على مستوى العالم خلال القرن العشرين، وقد اكتشف البعض اتجاهات مهمة في مؤشرات تدفق معينة، وقد وجد آخرون ارتباطات ذات دلالة إحصائية بين تدفقات الأنهار والاتجاهات في درجات الحرارة وهطول الأمطار، ومع ذلك فإن العديد من الدراسات لم تحدد الاتجاهات ولم تكن قادرة على التمييز بين آثار التغيرات في درجة الحرارة وهطول الأمطار وتلك الخاصة بالتغيرات في مستجمعات المياه، ولا تغطي بيانات أداة التدفق سوى حوالي ثلثي المناطق القارية في العالم التي يتم تصريفها بنشاط، وغالبا ما تحتوي على فجوات وتتنوع مع طول الفترة الزمنية التي لوحظت فيها ميزات معينة في نقطة معينة أخيرا، كان للأعمال البشرية تأثير على أنظمة تدفق العديد من مستجمعات المياه، وفقا للبيانات المتاحة، يبدو أن هناك على نطاق واسع من العالم، لمحة عن الجريان السطحي السنوي متسقة على نطاق واسع، وهذا البعض تشهد المناطق زيادة في الجريان السطحي.
ويحتوي النظام المناخي على عدة تكوينات التباين المفضل له تأثير مباشر على المكونات من الدورة الهيدرولوجية، الأنظمة المناخية قد تشهد المناطق تحولا في الطور بسبب الإجراء من هذه "الاتصالات عن بعد"، وغالبا ما تكون مترابطة مع حالات الجفاف والفيضانات وتغيرات أخرى التي لها تأثيرات كبيرة على البشر. تقديم يتبع ملخص التكوينات الرئيسية.
التغييرات الهيدرولوجية للنظم البيئية للبحيرات والأنهار
وتبقى آثار الاحتباس الحراري على البحيرات هي من بين أمور أخرى، حيث من المتوقع أن ترتفع مستويات المياه في بحيرات خطوط العرض العالية حيث تتنبأ النماذج المناخية زيادة هطول الأمطار ، بينما مستويات مياه البحيرات من المتوقع أن تنخفض على خطوط العرض المتوسطة والمنخفضة، وتعتبر البحيرات الداخلية المغلقة هي البحيرات الأكثر عرضة للخطر لتغير المناخ لأنها حساسة للغاية للتغييرات في التوازن بين المدخلات والتبخر، هذه التغييرات في المدخلات من هذه البحيرات قد تكون لها تداعيات كبيرة جدا والتي في بعض الظروف المناخية، يمكن أن تسبب اختفائه بالكامل، على سبيل المثال اتساع بحر آرال بعدما كان قد تم تسجيل انخفاض بشكل كبير بسبب الزيادة في سحب مياه المنبع من أجل الري؛ وفي الصين تقلصت البحيرة تشينغهاي بسبب انخفاض هطول الأمطار في مستجمعات المياه.
وانخفضت مدة الغطاء الجليدي للبحيرات والأنهار في خطوط العرض المتوسطة إلى العالية بنحو أسبوعين في نصف الكرة الشمالي خلال القرن الماضي، مع تسجيل زيادة في درجة الحرارة، ويمكن أن يؤدي الماء في الصيف إلى زيادة نقص الأوكسجين في البحيرات طبقية، زيادة في إطلاق الفوسفور بها الرواسب في قاع البحيرات، وظهور الأزهار التي تعيد هيكلة شبكة الغذاء المائية.
فزيادة في درجة الحرارة بمقدار درجة مئوية واحدة ينتج عنه اختلاف أكبر نسبيا في الكثافة أعلى في البحيرات الاستوائية منه في البحيرات المعتدلة، وهكذا فإن درجات الحرارة الاستوائية المتوقعة من شأنه أن يتسبب في التقسيم الطبقي الكبير الحرارية، مع نقص الأوكسجين في الطبقات العميقة للبحيرات حيث يبرز جليا نضوب المغذيات للمياه مع انخفاض تركيزات الأوكسجين سيؤدي بشكل عام إلى تقليل تنوع الأنواع المائية، خاصة عندما تكون نوعية المياه سوف تتعرض للخطر عن طريق التخثت.
في السهول الكبرى الجنوبية للولايات المتحدة اقتربت درجات حرارة المياه بالفعل من الحدود المميتة للعديد من أسماك النهر المحلية، حيث يزيد معدل تحلل المواد العضوية مع درجة الحرارة التي تقصر الفترة التي خلالها تبقى المخلفات متاحة للافقاريات المائية، وتمثل الأنواع الغريبة الغازية تهديدا رئيسيا للتنوع البيولوجي المحلي للنظم البيئية المائية، مع ارتفاع درجة الحرارة العالمية حيث سوف تميل إلى توسيع مناطق التوزيع نحو القطبين لعدد كبير من النباتات المائية الغازية مثل أيخور آثار الاحترار على أنظمة النهر التي قد تكون أكثر أهمية في المناطق الرطبة حيث تكون التدفقات أقل تباينا وحيث تكون التفاعلات البيولوجية مسيطرة على وفرة الكائنات الحية، ومع تجفيف أسرة الأنهار والبحيرات لفترات طويلة يمكن أن تقلل من إنتاجية النظم البيئية بسبب تقييد الموائل البيئية، ويحدث هذا جنبا إلى جنب مع قلة جودة المياه الجيدة الناتجة عن زيادة العجز تركيزات الأكسجين والملوثات، أما في المناطق شبه القاحلة في العالم، فيمكن لانخفاض التدفق الأنهار الموسمية والجفاف الكامل للبحيرات على وجه الخصوص في منطقة الساحل بأفريقيا يمكن أن يكون لها تداعيات قضايا خطيرة على خدمات الأنظمة البيئية بما في ذلك حماية التنوع البيولوجي.
بقلم: محمد بنعبو
(*) خبير في المناخ والتنمية المستدامة
رئيس المكتب الوطني لجمعية مغرب أصدقاء البيئة