مدیریت جامع آبخیزداری منابع پایدار آب

مدیریت جامع آبخیزداری منابع پایدار آب – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه کشاورزی

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

مدیریت جامع آبخیزداری برای منابع پایدار آب

چکیده

کمیابی آب به عنوان یک مسئله حیاتی جهانی مطرح است که علت آن نیز تقاضا و نیاز فزاینده جمعیت انسانی بدان می باشد، بعلاوه این معضل به واسطه تاثیرات تغییرات شرایط آب و هوایی، با توجه به مقدار و توزیع بارش، نیز پیچیده تر گردیده است. البته علت این امر را همچنین می توان در سوء مدیریت منابع کمیاب آب جستجو نمود که به صورت همزمان برای استفاده در آبیاری، تولید برق، تامین آب آشامیدنی عمومی و صنعتی، همراه با فرآیندهای مختلف دیگری چون احیای سیستم های سیلاب و دفع فاضلاب، بدون توجه به تاثیرات جمعی آن بر روی منابع آب، از آن استفاده می شود. این مباحث به عنوان معضلات مطرح شده در مقاله جاری بشمار می آید. این مقاله ۸ اصل اکولوژیکی و رهنمودهای مرتبط با آن، بعنوان مبنایی برای مدیریت جامع آبخیزداری با توجه به منابع آب جهانی، را مورد بررسی قرار می دهد.

کلمات کلیدی: منابع آب، حوزه آبخیز، مدیریت جامع، فرآیند پایدار، اصول اکولوژیکی / بوم شناختی

مدیریت جامع آبخیزداری منابع پایدار آب

۱- مقدمه

مشکل کمیابی آب هم اکنون در خلال کلیه کشورهای جهان به عنوان یک معضل در حال افزایش می باشد. این کمیابی ناشی از عوامل متعددی است که مهمترین آنها نیاز جمعیت انسانی می باشد که به صورت فزاینده و نمایی افزایش یافته و در خلال نیم دهه گذشته به دو برابر افزایش یافته و به تعداد ۷ میلیون نفر رسیده است (Gleick، ۱۹۹۸، Vorosmarty و همکاران، ۲۰۰۰). با وجود آنکه آب آشامیدنی یکی از نیازهای اولیه زندگی می باشد، بیشترین میزان مصرف آب و بیش از سه چهارم کل آب مصرف شده برای آبیاری محصولات زراعی به کار گرفته می شود که انسانها را به طور مستقیم یا غیر مستقیم از طریق مراتع و احشام تغذیه می کند (Scanlon و همکاران، ۲۰۰۷).

به طور قابل بحث، دومین عامل بزرگی که در زمینه کمیابی آب به حساب می آید تغییر پذیری ذاتی در وضعیت آب و هوایی است. حتی یک متخصص هواشناسی کاملا آموزش دیده نیز به طور دقیق قابلیت پیش بینی قطعی میزان، زمان و موقعیت بارش در طی فصل رشد آتی را نداشته و یا آنکه نمی تواند نسبت به پیش بینی وقوع سیل در خلال چندین هفته آینده اقدام نماید. هم اکنون این آگاهی در سطح جهان وجود دارد که این عدم قطعیت و ناآگاهی به واسطه تغییرات شرایط آب و هوایی بدتر شده است (IPCC، ۲۰۰۷). با وجود آنکه توجه عمومی به تاثیرات دمایی و پدیده گرمایش جهانی جلب شده است، تغییرات معنی داری در خصوص توزیع، زمان بندی و مقدار بارش نیز حاصل آمده است. قبلا دلیل آشکاری وجود داشته است که خط مشی های مرتبط با بارش در برخی از مناطق معرف افزایش می باشد ولی در مقابل در برخی از مناطق این خط مشی ها سیر نزولی داشته اند (IPCC، ۲۰۰۷). صرفنظر از تغییرات مستقیم در میزان بارش، تاثیرات فوری گرمایش آب و هوایی بر روی موجودیت و در دسترس بودن آب قبلا از طریق ذوب سریع و ناپدید شدن یخچالهای کوهستانی نواحی گرمسیری در سطح جهان تجربه شده است (Mizuno، ۲۰۰۴، Bradley و همکاران، ۲۰۰۶). آب شدن یخ های این یخچالها در تابستان از نقطه نظر تاریخی فراهم آورنده منبع جریان های تابستانی در رودخانه های گنگ، مکونگ، نیل و دیگر رودخانه های اصلی به حساب آمده است. این جریان به عنوان منبع حیاتی آب برای میلیون ها نفر از مردمی هستند که در کشورهای پایین دست (دان استریم) زندگی می کنند (Viviroli و همکاران، ۲۰۰۲). عوامل اصلی این قضیه، در ارتباط با تغییرات جهانی و رشد انفجاری جمعیت، نیازمند نوعی همکاری در سطح بین المللی می باشد تا آنکه سیر حرکت آن کند گشته و در نهایت سبب کاهش تاثیرات آن گردد.

…

مدیریت جامع آبخیزداری برای منابع پایدار آب

۲- اصول مدیریت پایدار

۱-۲٫ اصل ۱: حوزه های آبخیز و رودخانه ها بعنوان متناسب ترین مقیاس مکانی جهت مدیریت آب

از نقطه نظر تاریخی، آب به صورت متعارف بر مبنای مرزهای سیاسی، شهرها، ایالت ها، کشورها و یا دیگر پارامترهای سیاسی توزیع و تخصیص یافته است. شاید علت این امر این حقیقت باشد که انسان ها قابلیت مشاهده این موضوع را ندارند که در کجا ابرهای باران زا به انتها می رسند و بنابراین مقادیر بارشی به طور کلی به عنوان پارامترهای غیر قابل شناسایی یا نامحدود مدنظر هستند. با این وجود، اکتشاف مفهوم «آبخیز» در حدود چندین دهه قبل به سرعت باعث تغییر دیدگاه های ما و رویه مدیریتی گردید (Chow، ۱۹۶۴). حوزه آبخیز را می توان به عنوان ظرفی تصور نمود که در آن آب باران فرو افتاده و حرکت می نماید و کوه ها و تپه ها مشخص کننده لبه های این ظرف می باشند (شکل ۱). بنابراین یک حوزه آبخیز را می توان به طور دقیق این گونه تعریف نمود که مجموع کل میزان بارش باران که برای استفاده موجود و در دسترس می باشد و البته این موضوع را نیز باید به صورت برجسته خاطر نشان نمود که این مورد به عنوان یک مقدار محدود، متناهی و تقریبا شناخته شده مدنظر است…

۲-۲٫ اصل ۲: تعامل جویبارها از طریق چرخه آب با کاربرد زمین در امتداد مسیر جهت تعیین کمیت و کیفیت آب موجود برای اکوسیستم ها و جوامع انسانی

پس از بارش باران و ذوب برفها، آب حرکت خود به سمت حوزه آبخیز را با توجه به سه مسیر مختلف آغاز می نماید (شکل ۲). در جایی که زمین نسبتا سخت باشد، غالب آب به صورت روان آب سطحی یا روان آب بصورت تاخیری یا دیر رس به سمت نزدیکترین جریان یا دریاچه و پس از آن اقیانوس حرکت می نماید. در صورتی که خاک دارای منافذی باشد، آب در داخل خاک نفوذ نموده و به سمت داخل زمین تراوش داشته تا آنکه در نهایت به سنگ بستر یا دیگر لایه های غیر قابل نفوذ برسد. پس از آن آب اقدام به پر نمودن فضاهای متخلخل یا سوراخ دار نموده و بدین وسیله ناحیه آبهای زیرزمینی اشباع شده را تشکیل می دهد. این آبهای زیرزمینی تدریجا به سمت بالا هدایت شده و به صورت عرضی حرکت می نمایند، البته این حرکت آهسته می باشد و در نهایت به جریان ها، دریاچه ها و اقیانوس سرازیر می گردند. جریان رودخانه ای بر این مبنا ترکیبی از هر دو مورد الف) روان آب، که به عنوان محصول فوری یک رخداد طوفان می باشد و سبب نوسانات کوتاه مدت در سطوح آب می گردد و ب) دبی آبهای زیرزمینی که تشکیل دهنده جریان اصلی بین رخدادهای باران می باشد (شکل ۳). …

۳-۲٫ اصل ۳: فرآیندهای مختلف مرتبط با تالاب های سالم، شامل دشت های سیلابی، آبراه ها و بسترهای دریاچه، و بهره وری انسانها از سرویس های مهم اکوسیستمی آنها

تالاب ها به عنوان مناطق گذار بین بوم های کاملا زمینی و آبی مد نظر می باشند. تعریف قانونی آنچه تحت عنوان یک تالاب خوانده می شود ممکن است متغیر باشد اما غالبا شامل برخی یا کلیه سه ضروریت ذیل خواهد بود: الف) ترکیب گونه های گیاهی بر مبنای گونه های گیاهان تالاب به صورت گونه های صرف مخصوص آن ناحیه یا دو گونه زی (USDA –  شاخص تالاب ها به آدرس   اینترنتی  http://plants.usda.gov/wetinfo.)؛  ب) وجود خاک های هیدروژنی؛ و  ج) وجود شواهدی از سیلابهای متناوب یا دوره ای (Mitsch و Gosselink، ۱۹۹۳). از نقطه نظر تاریخی تالاب ها به صورت نادرست به عنوان محل های زائد تعبیر گردیده و بدین علت خشکانده شده و پس از تسطیح برای کشاورزی مورد استفاده قرار گرفته اند. با این وجود، پس از ده ها تحقیق، تالاب ها هم اکنون به عنوان اکوسیستم های کاملا مولد و منحصر به فرد به شمار می آیند که دارای تنوع غنی از گونه های مختلف هستند و بسیاری از این گونه ها محدود بدین محل و عادات مخصوص آن می باشند. تالاب ها و عادات زندگی گیاهی آنها معرف عملکردهای متنوعی هستند که با بهره گیری از آنها و تبدیل به خدمات اکوسیستمی، جوامع انسانی می توانند بدانها وابسته باشند:

۱) برگها، ساقه و گیاهان بالای سطح زمین تالاب ها قابلیت گیرش، کاهش سرعت و حتی ذخیره سازی آبهای خروشان طغیان گر را داشته و بنابراین می توانند سبب کاهش جریان یافتن سیلابها به سمت پایین دست شوند.

۲) آنها همچنین قابلیت گیرش و کند نمودن حرکت آب را داشته و انرژی موج ها و نوسانات طوفان را جذب می نمایند. این پدیده به طور آشکار در امتداد سواحل جنوبی آسیا به چشم می خورد که در آن رد پای تخریب سونامی سال ۲۰۰۴  دیده می شود و میزان تخریب در آن دسته از سواحلی که به وسیله جنگل مردابی پوشیده شده بودند کمتر گزارش شد (Danielsen و همکاران، ۲۰۰۵).

…

۴-۲٫ اصل ۴:  سازگاری گیاهان و حیوانات به رژیم طبیعی هیدرولوژیکی رودخانه ها و دریاچه ها

جامعه انسانی مدتهای مدید قبل این نکته را مورد شناسایی قرار داده است که سیلابهای بوقوع پیوسته با مقیاس بزرگ دوره ای هم به صورت یک موهبت به شمار می آیند و هم به عنوان یک بلا. موهبت آنها نیرو بخشی مجدد به خاکهای دشت سیلابی می باشد که مواد مغذی و رسوبات مکفی را برای این خاکها فراهم می آورند اما در مقابل بلای آنها عدم امکان تشخیص و صدمات وارد آمده به جان، مال، زیر ساختارها و احشام می باشد (Junk و همکاران، ۱۹۸۹). با این وجود، هم اکنون شاهد تغییر الگو در مدیریت آبهای روان می باشیم که همانا شناسایی این موضوع است که در حقیقت الگوهای طبیعی جریان در کلیه رودخانه ها و کل مجموعه های آبی هستند که خود سبب تامین تندرستی و سلامت اکوسیستمی می گردند (Sanford و همکاران، ۲۰۰۷، Poff و همکاران، ۱۹۹۷). نوسانات در جریان ها بر مبنای الگوهای آب و هوایی دراز مدت در یک ناحیه می باشند که دارای تعاملاتی با خاک، توپوگرافی و پوشش گیاهی منطقه هستند. با وجود پراکندگی، تحقیقات انجام شده به صورت پیوسته ای نشان دهنده این موضوع می باشند که الگوهای طبیعی و قابل پیش بینی برای جریان ها در رودخانه های آسیا، استرالیا، اروپا و آمریکا وجود دارند (Dettinger و Diaz، ۲۰۰۰). …

۵-۲٫ اصل ۵: حالت دینامیکی طبیعی سطح مشترک زمین – آب، تطابق ارگانیسم ها با زیستگاه های آشفته و زیر لایه های ناثبات مرتبط

خطوط ساحلی غالب آبهای شیرین و زیستگاه های دریایی کاملا پر تکاپو بوده و دارای زیر لایه های دینامیکی و متحرک رسوبات ناپیوسته هستند. کانال های رودخانه ای به طور طبیعی در حال حرکت به عقب و جلو در امتداد یک دشت سیلابی گسترده یا دلتا می باشند و جزایر ساحلی نیز غالبا در حال تجربه آب شستگی و تغییر در واکنش به طوفان های زمستانی می باشند. گونه های گیاهی خطوط ساحلی محلی به هنگامی که به میزان چندین متر در عمق رسوبات ته نشست شده جدید دفن شده و یا آنکه به وسیله انرژی آب در هم نوردیده می شوند قابلیت بازیافت سریع را خواهند داشت (Brown، ۱۹۹۷). این گیاهان قابلیت رشد مجدد از بخش های جدا شده / باقیمانده ریشه ها یا ساقه ها را خواهند داشت. در مقابل، برگها و ساقه های آنها به کاهش جریان ها کمک نموده و حتی سبب کاهش انرژی موج نیز می شوند و سیستم های ریشه زیرزمینی آنها نیز سبب به هم پیوستگی رسوبات و مقاومت در برابر خوردگی و فرسایش خاک خواهند شد. انسان ها از زندگی در امتداد مسیر بستر آب لذت می برند اما آنها غالبا داشتن ثبات، جاده های متناسب و ساختارهای همیشگی و مطلوب در امتداد خطوط ساحلی را ترجیح می دهند. به منظور محافظت از این ساختارها و سبک های مرتبط زندگی انسانی، ما باید به گونه ای خطوط ساحلی را مهندسی نماییم تا قابلیت ثبات بیشتری برای آنها حاصل شود و برای این کار باید از آرماتور، تیغه / جداره، آب شکن ها و دیگر سازه ها استفاده نماییم. …

۶-۲٫ اصل ۶: وابستگی جامع آبهای زیرزمینی، با وجود عدم مشاهده آن، به سلامت و بهداشت اکوسیستم های آب سطحی، شامل جریان ها، دریاچه ها و تالاب ها

با توجه به عدم قطعیت در خصوص میزان بارش و رشد فزاینده در خصوص نیاز به آبهای سطحی در رودخانه ها و دریاچه ها، انسان ها به طور فزاینده ای متکی به مخازن آب زیرزمینی، همانند سفره های آب، به عنوان منبع پایدار تامین آب می باشند. پیشرفت های تکنولوژیکی در حفاری چاه دسترسی بدین منابع که قبلا مشکل آفرین بودند را ساده ساخته است. با این وجود، انسان ها اخیرا قابلیت درک فرآیندهایی که سبب باز پرسازی سفره های آب زیرزمینی می شود را کسب نموده و از اینرو مطالعات اندکی اقدام به بررسی روابط بینابینی سفره های آب زیرزمینی و ارگانیزم های بالای سطح زمین نموده اند (Sebestyen و Schneider، ۲۰۰۴). از آنجایی که سفره های آب زیرزمینی غیر قابل مشاهده می باشند و دارای مرز یا کرانه خاصی نیستند، مدیران مسئول آبهای زیرزمینی به احتمال زیاد تری ممکن است اجازه دهند تا مقادیر بیشتری از آبهای زیرزمینی بدون قابلیت جایگزینی آنها استخراج شوند. در نتیجه، مخازن آب زیرزمینی تدریجا تهی خواهند شد و سطح آب، همانند بستر آب، تدریجا تنزل خواهد یافت. …

۷-۲٫ اصل ۷: انطباق دقیق نواحی خشک و نیمه خشک با شرایط محدودیت آب و قابلیت ایجاد تغییرات در سیستم های هیدرولوژیک

در نواحی خشک و نیمه خشک دنیا، بارش باران به طور طبیعی محدود است و بالانس هیدرولوژیک به سمت فرآیندهای تبخیری متمایل است. غالب بارش باران، به هنگام وقوع، به سرعت تبخیر شده و آب اندکی به صورت روان آب جریان یافته یا جذب زمین شده و آبهای زیرزمینی را تشکیل می دهند. در هر ناحیه، گیاهان و حیوانات محلی سیر تکامل خود را به طور کامل پیموده تا قابلیت بهره گیری از میزان از رطوبت، با توجه به زمانبندی به هنگام، وجود را داشته باشد. در منطقه ای که بارش باران مجموعا به ۵۰ سانتی متر در سال محدود است، اما میزان توزیع آن در خلال سال نسبتا یکنواخت است، می توان شاهد پوشش های اقلیمی و زیست بومی آن نواحی بود. پوشش های علفی یا سبزه ها دارای استراتژی های گوناگونی جهت جذب موثر باران به هنگام ریزش آن می باشند، که این قابلیت سبب جذب بخار آب و شبنم شده و موجب کاهش اتلاف های تعریق گردیده و قابلیت ذخیره سازی رطوبت در مواد آلی خاک از طریق ایجاد لاش برگ وجود دارد. …

۸-۲٫ اصل ۸: آب شیرین، تمیز، خالص به عنوان مبنایی برای حیات

اقیانوس های جهان حاوی تقریبا ۴/۱ میلیون کیلومتر مکعب آب می باشند، اما این آبها غالبا آنقدر شور هستند که بسیاری از گونه های زیستی شامل انسانها قابلیت استفاده از آنها در فعالیت های روزمره را نخواهند داشت (Shiklomanov و Rodda، ۲۰۰۳). در حقیقت، آب خالص تنها از طریق فرآیندهای تبخیر- تعرق تولید می گردد که به طور طبیعی به واسطه گرمایش خورشیدی و یا به صورت مصنوعی از طریق فرآیندهای تقطیر حاصل می شود. بر این مبنا نزولات آسمانی در محتوای شیمیایی آن نزدیک به H₂O خالص مد نظر هستند، اما پس از جریان یافتن روان آب ها به سمت یک حوزه آبخیز، آب پاکیزه برخی از مواد محلول و رسوبات را جذب می کند. با این وجود، غالبا فعالیت های انسانی سبب آلایندگی بسیاری از آبهای شیرین می گردند به گونه ای که بیش از این دیگر نمی توان آنها را به عنوان آب آشامیدنی در نظر گرفت، حتی این آبها ممکن است تا حدودی نیز سمی باشند. ما به صورت غیر عمدی بسیاری از رسوبات، کودهای کشاورزی، آفت کشها و مواد دیگر را وارد آبهای بهداشتی و سالم خود می نماییم. در مقابل برخی از این موارد آلایندگی ممکن است بصورت سیستماتیک و سهوی باشند به طور مثال استفاده از آب به عنوان مکانیزمی جهت فرآوری یا حذف فاضلاب. مورد آخری تا اندازه تعجب برانگیز می باشد آن هم در صورتی که در نظر آوریم که چقدر آب شیرین برای زندگی حیاتی است.

مدیریت جامع آبخیزداری منابع پایدار آب

۳- چشم انداز مثبت پایداری جهانی منابع آب

کمبود فراگیر آب قبلا تقریبا یک سوم از جمعیت جهان را تحت تاثیر خود قرار داده است. این کمبود به نظر با توجه به رشد فزاینده جمعیت و تعاملات آن با تغییرات آب و هوایی سیر صعودی داشته و منجر به بروز تغییراتی در مقدار آب موجود و توزیع نزولات شده است. مباحث قابل توجهی در این زمینه وجود دارند که آب را فراتر از هر منبع نایاب انرژی دیگری معرف نموده و مشخص ساخته است که افزایش کمیابی آب منجر به بروز بیماری ها، قحطی و در نهایت جنگ خواهد شد. با این وجود، با نگاهی به عقب جهت برآورد موقعیت، می توان خبرهای خوبی را نیز، مبنی بر آنکه زمین به طور کلی یک سیاره آبی می باشد، عنوان نمود. چرا که مخازن منابع آب جهانی معرف آن هستند که ۳۵ میلیون کیلومتر مکعب آب شیرین در سطح زمین وجود دارد که مقدار بزرگی است حتی با توجه بدانکه حجم این آب به صورت یخ زده در منطقه آنتاریکار و گیرینلند و یا در حوزه های زیرزمینی که دسترسی بدانها چندان امکان پذیر نمی باشد وجود دارد (Shiklomanov و Rodda، ۲۰۰۳). با اتخاذ ۸ رهنمود مرتبط با دیدگاه جامع آبخیز داری در زمینه مدیریت منابع آب می توان قدم بزرگی را به سمت جلو در خصوص ارتقای دسترسی به آب و بهداشت انسان ها و کلیه زیاگان یا جانداران و گیاهان و جانوران یک منطقه که وابسته به آب می باشند برداشت.

با توجه بدین مطالب در چنین افقی شاهد وجود چالش های متعدد جدیدی در ارتباط با کمیابی آب هستیم. این چالش ها شامل مسایلی همچون این مطلب می باشند که چگونه فرآیندهای هیدرولوژیکی و اکوسیستمی را می توان بر مبنای مقیاس جهانی تغییر داد، چگونه مشارکت های چند ملیتی قابلیت تعامل با هویت های سیاسی در محدوده حاکمیتی منابع آب را خواهند داشت و چگونه ارزش حقیقی آب را می توان به هنگامی که چنین ماده ای به عنوان عنصر لاینفک برای هر نوع ویژگی اجتماعی محسوب می شود، شامل ویژگی های کشاورزی، صنعتی، بهداشتی و تولید انرژی، مورد محاسبه قرار داد. با این وجود، در صورتی که خواستار در آغوش کشیدن موفقیت به عنوان یک مباشر و متخصص موفق باشیم، لازم است تا به مشارکت های جهانی و جامعیت مدیریت حوزه های آبخیزداری، که بعنوان عنصر کلیدی در زمینه مخاطب سازی مسئله کمیابی آب، با توجه به تغییرات شرایط آب و هوایی بشمار می آید، توجه مکفی داشته باشیم.