10 دقیقه
پژوهش تازه‌ای به رهبری دانشگاه راتگرز نشان میدهد که افزایش سطح دریا در دوران معاصر با سرعتی بیشتر از هر دوره‌ای در چهار هزار سال گذشته رخ میدهد. با خوانش بایگانی‌های طبیعی—مرجان‌های کهن، جنگل‌های مانگرو و رسوبات ساحلی—دانشمندان تغییرات سطح دریا را در طول هولوسن بازسازی کردند و افزایش چشمگیر معاصر را که به گرم شدن اقلیم و فعالیتهای انسانی پیوند خورده است، شناسایی نمودند. این مطالعه بر اهمیت داده‌های زمینشناسی دیرینه‌نگر همراه با اندازه‌گیری‌های معاصر برای تعیین پایه‌ای معتبر از تغییرات کنونی تاکید میکند.
خواندن حافظه کره زمین: مرجانها، مانگروها و هزاران سال داده
برای مقایسه وضعیت امروزی اقیانوسها با گذشته‌های دور، پژوهشگران هزاران رکورد زمینشناسی را از سایت‌های مختلف جهانی گردآوری کردند. رسوبات مرجانی و لایههای مانگرو نشانگرهای روشنی از سطح‌های پیشین دریا را حفظ میکنند؛ با تعیین تاریخ این نشانگرها، تیم پژوهشی ارتفاعات ساحلی را در تقریباً 12 هزار سال از دوره هولوسن ردیابی کرد. این نگاه بلندمدت یک واقعیت را برجسته می‌سازد: از سال 1900 میلادی میانگین جهانی سطح دریا حدود 1.5 میلی‌متر در سال افزایش یافته است—حدود یک‌شانزدهم اینچ در سال—که این سریع‌ترین افزایش در مقیاس صدساله در حداقل چهار هزار سال گذشته است.
این شتاب اهمیت دارد چون تغییرات آهسته و پیوسته به جوامع فرصت انطباق میدهد؛ اما تغییرات ناگهانی یا سریع فراتر از برنامه‌ریزی‌ها حرکت میکنند. مقاله‌ای که در نشریه Nature منتشر شده است، نشان میدهد که چگونه آرشیوهای زمینشناسی می‌توانند با اندازه‌گیری‌های امروزی ترکیب شوند تا هم خط مبنای تغییرات کنونی را مشخص سازند و هم نشان دهند که کدام مناطق بیشترین افزایش ریسک را تجربه میکنند. این کار با بهره‌گیری از روش‌های تاریخ‌گذاری دقیق، تحلیل‌های ژئوشیمیایی و مقایسه مکان‌به‌مکان انجام شد تا تغییرات محلی و منطقه‌ای در کنار روندهای جهانی روشن شود.
چرا سطح دریا شتاب گرفته است: گرما و ذوب یخ
دو فرایند فیزیکی بیشترین توضیح‌دهنده شتاب معاصر هستند: انبساط حرارتی آب‌ها و افزوده شدن جرم آب از ذوب یخ‌ها. هر یک از این عوامل به‌تنهایی تأثیر قابل‌توجهی دارند، اما ترکیبشان موجب افزایش سریع‌تر و غیرخطی سطح دریا شده است. این دو عامل در کنار هم با تغییرات اقلیمی، الگوهای بارشی و جریانهای اقیانوسی نیز تعامل دارند که دامنه تأثیر را گسترده‌تر میکند.
انبساط حرارتی
اقیانوسها بیش از 90 درصد از گرمای اضافی به‌دام‌افتاده در جو را جذب میکنند. وقتی آب گرم‌تر میشود، حجم آن افزایش مییابد—پدیده‌ای که به آن انبساط حرارتی گفته میشود—و این افزایش حجم بدون افزودن جرم جدید نیز میتواند سطح دریا را بالا ببرد. انبساط حرارتی به‌عنوان یک مولفه پایدار و بلندمدت در افزایش سطح دریا نقش دارد و شدت آن به توزیع عمقی گرما و گردش‌های اقیانوسی بستگی دارد. مطالعه‌های مدل‌سازی اقیانوسی نشان میدهد که حتی تغییرات کوچک در الگوی انتقال گرما به لایههای عمیق میتواند در بازههای چند دهه تا قرن تأثیر قابل‌توجهی بر میانگین سطح دریا بگذارد.
یخچال‌ها و ورقه‌های یخی
یخچال‌های کوچک‌تر و لبه‌های ورقه‌های یخی قاره‌ای با افزایش دما سریع‌تر ذوب می‌شوند. گرینلند و بخش‌هایی از قطب جنوب در حال از دست دادن جرم یخی با نرخ‌های شتاب‌یابنده هستند و آب حاصل از این ذوب به اقیانوس سرازیر میشود و میانگین جهانی سطح دریا را بالا می‌برد. مطالعه به‌ویژه تغییرات سریع در گرینلند را برجسته میکند—پاسخ امروزی یخچال‌ها در برخی مناطق سریع‌تر از آن چیزی است که در قرون گذشته مشاهده شده بود. علاوه بر این، فرایندهایی مانند کلایماتیک-ایندوس، تغییرات در جریانهای دریایی و شکست‌های ناگهانی یخچالی (calving) نیز می‌توانند ریتم افزودن آب شیرین به اقیانوس را تغییر دهند.
شهرهای دلتا با دو خطر روبه‌رو هستند: افزایش سطح دریا و نشست زمین
بالا آمدن دریایی یک مسئله جهانی است، اما برخی مناطق با خطر ترکیبی روبه‌رو هستند. مناطق دلتا—جایی که رودخانه‌ها به دریا می‌رسند—به‌خاطر خاک‌های مسطح و حاصلخیز برای کشاورزی، حمل‌ونقل و توسعه شهری جذاب هستند. همین جذابیت باعث شده است که بسیاری از مراکز اقتصادی جهان روی دلتاها شکل بگیرند: زمین‌های صاف، خاک‌های غنی و دسترسی آبی باعث تمرکز جمعیت و سرمایه‌گذاری شده است.
با این حال، دلتاها آسیب‌پذیری ویژه‌ای نیز دارند؛ یکی از دلایل اصلی آن نشست زمین است—فرآیند تدریجی پایین رفتن سطح زمینی که در برخی موارد با سرعت بالایی رخ میدهد. نشست میتواند ناشی از فشرده‌شدن طبیعی رسوبات نرم باشد، اما فعالیتهای انسانی—به‌ویژه استخراج آب زیرزمینی و هیدروکربنها—می‌توانند آن را به‌طرز چشمگیری تسریع کنند. تیم پژوهشی به رهبری راتگرز تمرکز ویژه‌ای بر دلتاهای یانگ‌تسه و مروارید در چین داشت؛ مناطقی که میزبان ابرشهرهایی چون شانگهای، شنژن و هنگ‌کنگ هستند و تعامل نگران‌کننده‌ای میان افزایش سطح دریا و نشست محلی را نشان دادند.
برای نمونه در شانگهای، استخراج بیش از حد آب زیرزمینی در سده بیستم موجب شد بخش‌هایی از شهر بیش از یک متر فروبنشینند—سرعتی که به مراتب سریع‌تر از میانگین جهانی افزایش سطح دریا است. زمانی که زمین فرومی‌رود و هم‌زمان اقیانوس بالا می‌آید، خطر سیلاب چندبرابر میشود. حتی تغییرات چند سانتی‌متری سطح دریا میتواند فرکانس و شدت وقوع آب‌گرفتگی ساحلی را در دلتاهای پرجمعیت به‌طور محسوسی افزایش دهد و زیرساختهای حیاتی، مناطق مسکونی و اقتصاد محلی را تهدید کند. علاوه بر این، فرسایش سواحل، کاهش پهنه‌های تالابی و تغییر در الگوهای رسوب‌گذاری، آسیب‌پذیری دلتاها را تشدید میکنند.
نقشه‌برداری آسیب‌پذیری و اقدام‌های ممکن
این مطالعه فراتر از ثبت روندهای گذشته و حال عمل میکند: نقشه‌های آسیب‌پذیری تولید میکند که به برنامه‌ریزان کمک میکند تا نقاط داغ نشست زمین را شناسایی کنند و مداخلات را اولویت‌بندی نمایند. برای مناطق دلتا، راهبردهای کاهش اثر شامل مقررات سختگیرانهتر در برداشت آب‌های زیرزمینی، تزریق مدیریتشده به سفرههای آب (بازگرداندن آب شیرین به لایههای زیرزمینی تخلیه‌شده)، برنامهریزی کاربری اراضی که از توسعه در مناطق پرخطر جلوگیری کند، و احداث سازه‌های مهندسی‌شده ساحلی در جاهایی که مناسب است، میشود.
نمونه‌هایی از سازگاری بالفعل هم دیده میشود. شانگهای، پس از شناسایی مشکل، کنترل‌های برداشت آب زیرزمینی را تشدید و برنامه‌هایی برای کند کردن روند نشست اجرا کرد. این اقدامات نشان میدهد که سیاست‌گذاری میتواند مسیرها را تغییر دهد—اما تنها در صورت سرمایه‌گذاری به‌موقع، نظارت مؤثر و برنامهریزی یکپارچه که هم پیش‌بینی‌های جهانی سطح دریا و هم دینامیک محلی زمین را در نظر بگیرد. علاوه بر اقدامات مهندسی، راهکارهای مبتنی بر طبیعت مانند بازسازی تالابها و مدیریت پهنه‌های ساحلی نیز می‌توانند نقش مهمی در کاهش خطر و افزایش تاب‌آوری ایفا کنند.
پیامدها برای زنجیره‌های تأمین جهانی و زیرساخت‌ها
مناطق دلتا صرفاً از منظر محلی اهمیت ندارند: آنها میزبان مراکز تولید جهانی، بنادر و گلوگاه‌های زنجیره تأمین هستند. وقوع سیلاب یا آب‌گرفتگی مزمن در این نواحی میتواند از طریق اختلال در بنادر، تقاطع‌های لجستیکی و شبکه‌های حمل‌ونقل، تأثیرات موجی در تجارت جهانی ایجاد کند و صنایع و مصرف‌کنندگان را در نقاط دوردست تحت تأثیر قرار دهد. ترکیب انبساط حرارتی، ذوب شتاب‌یافته یخچال‌ها و نشست زمین ناشی از فعالیتهای انسانی، پروفایل ریسک را برای بسیاری از ابرشهرهای ساحلی—از نیویورک و جاکارتا تا مانیل و فراتر—افزایش میدهد.
پاسخ مؤثر نیازمند ادغام بینش‌های زمینشناسی با نظارت‌های مدرن (آلتیمتری ماهواره‌ای، اندازه‌گیری حرکت زمین مبتنی بر GPS، ژیج‌های جزر و مد) و ترجمه آن اطلاعات به قوانین کاربری اراضی، ارتقای زیرساخت‌ها و برنامهریزی اقتصادی مقاوم در برابر اقلیم است. سرمایه‌گذاری در زیرساختهای مقاومت‌بخش—از دیوارهای سونامی‌گیر گرفته تا سیستم‌های زهکش هوشمند و تقویت شبکه‌های انرژی—باید با سیاست‌های کاهش انتشار گازهای گلخانهای و اقدامات محلی برای مقابله با نشست همراه باشد.
دیدگاه کارشناسی
«سابقه زمینشناسی برای تمایز میان نوسانات طبیعی بلندمدت و شتابی که امروز از فعالیتهای انسانی می‌بینیم، ضروری است»، می‌گوید دکتر مارا هلر، زمین‌شناس ساحلی (شخصیت ساختگی) که دو دهه روی دلتاها کار کرده است. «شهرها می‌توانند سازگار شوند، اما باید به هر دو جبهه عمل کنند: انتشار گازهای گلخانهای را کاهش دهند تا سرعت افزایش سطح دریا کند شود، و روی رویه‌های محلی—مانند پمپاژ بی‌رویه آب زیرزمینی—کار کنند که مشکل را در سطح محلی تشدید میکند.»
نکته او پیام محوری را تقویت میکند: رانش‌های اصلی افزایش سطح دریا در مقیاس سیاره‌ای عمل میکنند، اما پیامدها و راه‌حل‌ها اغلب در سطح محله و شهر بروز می‌یابند. رویکردهای بین‌بخشی که دانش زمینشناسی، مهندسی، مدیریت منابع آب و برنامهریزی شهری را ترکیب میکنند، برای طراحی پاسخ‌های مؤثر و پایدار ضروری خواهند بود.
چه چیزهایی را باید دنبال کرد
- شبکه‌های ماهواره‌ای و ژیج‌های جزر و مد بهبود یافته پیش‌بینی‌های کوتاه‌مدت برای دریای منطقه‌ای را دقیق‌تر خواهند کرد و امکان واکنش سریع‌تر برنامه‌ریزان را فراهم می‌آورند.
- پایش نشست با شبکه‌های متراکم GPS میتواند نقاط داغ تغییر سریع را آشکار کند و نیاز به تدابیر فوری سیاستی را نشان دهد؛ این ابزارها همچنین می‌توانند اثربخشی اقدامات کاهش را رصد کنند.
- راهکارهای مهندسی و مبتنی بر طبیعت—از بازسازی تالابها تا عقب‌نشینی مدیریتشده و زیرساختهای مقاوم—در دهه پیش رو آزمایش و در مقیاس گسترش خواهند یافت؛ انتخاب ترکیب مناسب بستگی به شرایط محلی، منابع موجود و اولویت‌های اجتماعی-اقتصادی دارد.
درک نیروهای ترکیبی انبساط حرارتی، کاهش یخ و نشست زمین برای ارزیابی واقع‌بینانه ریسک ضروری است. مطالعه‌ای که رهبری آن بر عهده دانشگاه راتگرز بود، هشدار روشنی را تقویت میکند: روندهای کنونی سطح دریا در هزاران سال گذشته بی‌سابقه است و جوامع ساحلی باید اکنون آماده شوند تا از مردم، اقتصادها و زیرساختهای حیاتی حفاظت کنند. این آمادگی شامل برنامهریزی بلندمدت، سرمایه‌گذاری هوشمندانه، تقویت ظرفیت‌های نظارتی و توسعه سیاست‌هایی است که هم تغییرات اقلیمی را کاهش دهد و هم تاب‌آوری محلی را تقویت نماید. توجه به داده‌های زمینشناسی دیرینه در کنار ابزارهای نوین پایش میتواند چارچوبی علمی و عملی برای تصمیم‌گیران فراهم کند تا ریسک‌ها را به شکلی هدفمند کاهش دهند.
منبع: scitechdaily
ارسال نظر