تأثير المناخ التغير في موارد المياه العذبة نظم نهر

How Climate Change Disrupts Freshwater Resources and River Systems

فالمياه العذبة هي نضوب الحياة للنظم الإيكولوجية والزراعة والحضارة البشرية، ومع ذلك فإن تغير المناخ يُحدث تغييرا سريعا في النظم ذاتها التي توفر هذا المورد الثمين، إذ إن ارتفاع درجات الحرارة العالمية يتحول إلى أنماط تهطالية، ويعجل بالتبخر، ويكثف الأحداث الجوية الشديدة، وكلها يعيد تشكيل كمية المياه ونوعيتها وتوقيتها من خلال الأنهار وتجديد المياه الجوفية، مما يهدد أمن المياه لمليارات الناس الصحية ويعرض للخطر.

ويعد فهم الآليات الكامنة وراء هذه التعطلات أمراً حاسماً بالنسبة لصانعي السياسات ومديري المياه والمجتمعات المحلية التي تسعى إلى التكيف، وتستكشف هذه المادة أهم آثار تغير المناخ على موارد المياه العذبة ونظم الأنهار، من نظم التدفق المتغيرة، ومن تقلص الجليد إلى تفاقم نوعية المياه والتحديات الناشئة في مجال الإدارة.

دورة المياه العالمية تحت الضغط

ويستخدم تغير المناخ كمضاعف لدورة المياه الطبيعية، ويزيد الهواء الوارمر من الرطوبة، ويزيد من كثافة أحداث التهطال، ويجمع في الوقت نفسه المزيد من المياه من التربة والجث السطحية عن طريق التبخر والتحول، وهذا التأثير المزدوج يخلق عالما من المتطرفات الهيدرولوجية: فالمناطق الرطبة تتحسن، والمناطق الجافة تزداد جفافا، وتوقيت توافر المياه يتحول دون شك.

وعلى الصعيد العالمي، تسارعت دورة المياه بنسبة 4 في المائة تقريبا منذ منتصف القرن العشرين، وفقا للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ [(FLT:0]) تقرير التقييم السادس ، وهذه التغيرات لم تؤثر على النظم الإيكولوجية القائمة فحسب، بل إنها تُحدث أيضا تغيرات لا تؤثر على أنماط المياه الجوفية القائمة.

وبالإضافة إلى ذلك، ازداد تذبذب الأمطار، مما أدى إلى توافر مياه موسمية أكثر استحالة، مما يؤدي إلى تعقيد التخطيط الزراعي، وإدارة الخزان، ونظم مراقبة الفيضانات، مما يتطلب اتباع نهج أكثر اتساما بالتكيف والمرونة.

آثار على توافر المياه: سلسلة من المواجيز

قطعان الثلج وربطة الجليد

وتعتمد مئات الملايين من الناس على البطيخ المفصل وهروب الجليد من أجل إمدادات المياه، وفي المناطق الجبلية مثل هيمالايا، وأنديز، وروكيس، وألب، وسلاسل التعاقب، تقل درجات الحرارة في يانغ، ومدة الغطاء الجليدي، وقد تتراجع درجة التاج التي استمرت لألفينيا بمعدلات غير مسبوقة.

A study in Nature] ]estimates that by 2100, more than half of the world’s small glaciers could disappear, exacerbating water scarcity in regions that depend on them. This loss has profound implications for agriculture, hydropower generation, and drinking water availability, especially during dry seasons.

وبالإضافة إلى الكمية، يؤثر معتكف المياه الجليدية على توقيت المياه ودرجتها، ويتحول صهر الثلج في وقت سابق إلى ارتفاع تدفقات النهر إلى أشهر سابقة، مما يقلل من توافر المياه خلال فترة الري الصيفية الحرجة، كما تؤثر درجات الحرارة في المياه العذبة على النظم الإيكولوجية المائية، مع التأكيد على أن أنواع المياه الباردة تكيف مع الظروف التي كانت أكثر برودة في التاريخ.

الترجيح والتهيؤ

ويمكن أن يكون الجو أكثر دفئاً هو 7 في المائة من الرطوبة في كل درجة من درجات سيليسيوس، مما يؤدي إلى حدوث حالات هطول الأمطار أكثر تطرفاً، وهذه ليست توقعات نظرية بل حقائق موثقة: الفيضانات الأوروبية التي وقعت في عام 2021، والفيضانات التي حدثت في باكستان في عام 2022، وحوادث الأمطار المحطمة في شرق الولايات المتحدة كلها تتناسب مع النمط، وعندما تسقط الأمطار الغزيرة على التربة الجافة والمخبزت معظمها بدلاً من إمدادات المياه.

وقد أصبحت الفيضانات المشتعلة أكثر تواترا، وأغلبها من شبكات الصرف الحضري، مما تسبب في أضرار واسعة النطاق في المدن والمناطق الريفية على السواء، كما أن ارتفاع معدل الجرعة ينتقل الملوثات من الأراضي الحضرية والزراعية إلى الأنهار والبحيرات، مما يزيد من تدهور نوعية المياه.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن توقيت الفيضانات آخذ في التحول، إذ أن صهر الثلج الذي كان يقترن بأمطار الربيع الثقيل يمكن أن يخلق أحداثاً فيضانات متفاقمة، مما يؤكد الهياكل الأساسية القائمة لمراقبة الفيضانات، وتبرز هذه التحديات الحاجة إلى تحسين التنبؤ، والقدرة على التكيف مع الهياكل الأساسية، والتخطيط لتكييف استخدام الأراضي.

Impact on River Ecosystems

Regimes and Habitat Fragment

فالنهر نظم دينامية تعتمد على مجموعة طبيعية من ظروف التدفق، من التدفقات الصيفية المنخفضة إلى الفيضانات الربيعية، ويعطل تغير المناخ هذا الإيقاع، ويدفع صهر الثلج في وقت سابق إلى ارتفاع تدفقات الذروة في وقت سابق من العام، بينما يخفض تدفق المياه في الصيف ويترك الأنهار متوقفة، ويلحق هذا التجزؤ الضرر بهجرة الأسماك، ويقلل من الموئل المتطاير، ويعزل السكان.

Many riverine species, such as salmon, trout, and sturgeon, require specific temperature and flow conditions to survive and reproduce. Warming waters directly threaten coldwater species; the EPA reports that many North American stream habitats suitable for trout and salmon could decline by 50% or more by the end of the century if warming continues ] Climate Indicators[FL.

كما أن التغيرات الهيدرولوجية تغير أيضا نقل الرواسب، والتدوير المغذي، والربط بين فيضانات، وتحد من تدهور الرواسب الغنية بالمغذيات في فيضانات، وتؤثر على التنوع البيولوجي والإنتاجية في الأرض والمائية، وتخفض الموائل المجزأة التنوع الوراثي وتزيد من تعرض الأنواع للمرض والإجهاد البيئي.

Loss of Biodiversity and Ecosystem Services

وتستضيف النظم الإيكولوجية للمياه العذبة نسبة كبيرة من التنوع البيولوجي العالمي، حيث تُحتوي الأنهار والبحيرات على نحو 10 في المائة من جميع الأنواع المعروفة على الرغم من تغطيتها أقل من 1 في المائة من سطح الأرض، ويضاف تغير المناخ إلى الضغوط الناجمة عن بناء السدود والتلوث والإفراط في الصيد، كما أن الأنواع ذات التسامح الحراري الضيقة أو القدرة المحدودة على التفريق هي الأكثر ضعفا، وقد تفوق الأنواع المتفرقة المكيفة مع المياه الحارة التركيبة المحلية.

فبعد التنوع البيولوجي، توفر النظم الإيكولوجية النهرية خدمات حاسمة: تنقية المياه، وتكثيف الفيضانات، وتدوير المغذيات، وتوفير الأغذية، وتسفر هذه الخدمات عن تكاليف اقتصادية مباشرة لمصائد الأسماك والسياحة ومعالجة المياه، وعلى سبيل المثال، فإن تدهور سكان الأسماك الأصليين يعطل صيد الأسماك لأغراض تجارية وصيد الكفاف، ويؤثر على سبل العيش والأمن الغذائي.

وفي بعض المناطق، يؤدي فقدان الأراضي الرطبة والنباتات النباتية إلى الحد من القدرة على الدفاع عن الفيضانات الطبيعية وتدفق المياه، وزيادة التعرض للفيضانات والتلوث، وبالتالي فإن حفظ هذه الموائل واستعادتها عنصران حيويان في استراتيجيات التكيف مع المناخ.

Water Quality Concerns Amplified by Climate Change

الترسب والاحتلال

إن أحداث هطول الأمطار الغزيرة تهدر التربة وتغسل الرواسب إلى الأنهار، وتزيد حمولات الرواسب المرتفعة من الاضطرابات، وتخفض التغل الخفيف في النباتات المائية، وتشتت القبور، وفي الخزان، تقلل الرسوب من قدرة التخزين، وتقصر مدى الحياة للسدود، وتزداد المناظر الطبيعية بعد إطلاق النار ضعفاً شديداً، وتزداد حرائق الأمطار بفعل الجفاف والإجازات الحرارية.

ويمكن أن يؤدي ارتفاع الرواسب إلى تقطيع خيول الأسماك، والحد من كفاءة التغذية، وتعقيد الموئل المتدهور، وفي المناطق الزراعية، يحمل تآكل التربة أيضاً المغذيات ومبيدات الآفات الملحقة في المجاري المائية، مما يضاعف التلوث.

التلوث المغذي والبلومات المنتشرة

وتعجل درجات الحرارة في الماء المغذيات وتروج لنمو البدانة (الطحالب الخضراء) وعندما تتدفق الأمطار الغزيرة من الحقول الزراعية إلى المجاري المائية، فإن مزيج الحرارة والمغذيات يخلق ظروفاً مثالية لتكاثر الطحالب الضارة، وتنتج هذه الأنهار سمومات تلوث مياه الشرب، والمياه الاستجمامية القريبة.

كما تؤثر هذه الأجهزة على شبكات الأغذية المائية، مما يؤدي إلى قتل الأسماك واللافقارات والحد من التنوع البيولوجي، وتشمل الآثار الاقتصادية الخسائر في مصائد الأسماك والسياحة وزيادة تكاليف معالجة المياه، كما أن رصد ومراقبة المدخلات المغذية، ولا سيما النيتروجين والفوسفور، أمران أساسيان للتخفيف من هذه الزهرة.

انتشار المسببات

ويمكن أن تزيد درجات الحرارة المرتفعة للمياه أيضاً من انتشار مسببات الأمراض المنقولة عن طريق المياه مثل [(FLT:0] Vibrio] bacteria and ]Cryptosporidium].() وتقترن هذه العوامل بالفيضانات التي تزيد فيها كميات مياه المجارير، وهذا يخلق مخاطر صحية عامة خطيرة().

ويمكن لمياه الفيضانات أن تنقل مسببات للأمراض إلى إمدادات مياه الشرب، مما يؤدي إلى تفشي أمراض مثل الكوليرا، والدايسنتيري، والتهاب الكبد ألف. ويزيد ارتفاع درجة الحرارة، وتحميل المغذيات من قدرة على البقاء على قيد الحياة والإنجاب، ويزيد من تفاقم المخاطر.

المناطق الساخنة والسكان الضعفاء

جنوب آسيا: أبراج المياه في الهيمالايا

وفي متناول المياه الرئيسية لتسع من الأنهار الرئيسية في آسيا، توفر منطقة هندو كوش هيمالايا المياه لحوالي بليوني شخص، ويمكن أن يؤدي معتكف غلاسير، وتغيير أنماط مونسون، والفيضانات العاجلة الأكثر تواترا إلى تهديد الري الذي يقوم على إنتاج الأغذية.

إن السكان الكثيفة في هذه المنطقة والتبعية الزراعية تجعل من الحساسية الشديدة للتحولات في توافر المياه، وقد يؤدي الضغط على المياه إلى تفاقم التوترات الاجتماعية وزيادة التعرض لانعدام الأمن الغذائي، وبالإضافة إلى ذلك، فإن تزايد تواتر الفيضانات التي تتدفق من البحيرات الجليدية يشكل مخاطر حادة على المجتمعات المحلية في المناطق الواقعة في المناطق السفلية.

أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى: الاعتماد على المياه الجوفية

ويعتمد العديد من المجتمعات الأفريقية على آبار المياه الجوفية الضحلة التي تتسم بالحساسية إزاء التغيرات في هطول الأمطار، وتخفض حالات الجفاف الأكثر تواتراً التغذية، بينما يمكن أن تؤدي الأمطار الغزيرة إلى حدوث مراحيض فيضانات ومستودعات مياه جوفية ملوثة، وتجعل البنية التحتية المحدودة والقدرة على الإدارة التكيف تحدياً خاصاً.

وفي بعض أجزاء أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، توفر المياه الجوفية حاجزاً حاسماً ضد تقلب المياه السطحية، ولكن استخراجها وتلوثها بصورة غير مستدامة يهددان هذا المورد، كما أن الابتكارات في مجال معالجة المياه بتكلفة منخفضة والإدارة المجتمعية ضرورية لمعالجة أوجه الضعف هذه.

الغرب الأمريكي: نظام في الأزمات

ولم يكن نظام نهر كولورادو، الذي يديره إطار قانوني معقد من العشرينات، مصمماً للنظام المناخي الحالي، حيث انخفضت بحيرة ميد وبحيرة باول، وهي أكبر مستودعات في الولايات المتحدة، إلى مستويات منخفضة تاريخياً، وأصبح قطع المياه في المدن والمزارع أمراً لا مفر منه الآن، مما أجبر على إعادة التفكير في حقوق المياه، وحفظها، ومصادر بديلة مثل اليأس.

وقد أدى الإفراط في توزيع حقوق المياه إلى جانب الجفاف المطول والاحترار إلى وجود عجز هيكلي في إمدادات المياه في الحوض، ويجري التفاوض على اتفاقات تعاونية بين الدول واتفاقات دولية لتحقيق التوازن بين المطالب المتنافسة بين المستخدمين الحضريين والزراعيين والإيكولوجيين.

والجهود المبذولة لتعزيز كفاءة المياه والاستثمار في المياه المعاد تدويرها واستعادة الموائل الطبيعية جارية، ولكن يجب أن تعجل للحفاظ على الصحة الاقتصادية والبيئية للمنطقة.

Adaptation Strategies for a Changing Hydrological Landscape

إدارة جانب الطلب

وكثيرا ما يكون خفض الطلب على المياه هو أرخص وأسرع خيار، ويشمل ذلك تحديد التسربات في الأنابيب القديمة (فقدت بعض المدن 20 إلى 30 في المائة من المياه من خلال التسرب)، وتشجيع تقنيات الري الفعالة مثل نظم الحفر، وتسعير المياه لتعكس تكلفتها الحقيقية، ويمكن أن تحقق حملات التثقيف العام التي تشجع حفظ المياه وفورات كبيرة، كما يتبين من استجابة أستراليا لجفاف الألفية.

وتشجع قياس المياه والتسعير المربط والحوافز على أجهزة حفظ المياه الاستهلاك المسؤول، وإدارة الطلب الزراعي أمر بالغ الأهمية، إذ أن حسابات الري تبلغ نحو 70 في المائة من الاستخدام العالمي للمياه العذبة، ويمكن أن تؤدي تقنيات مثل الري بالعجز وتحويل المحاصيل إلى أنواع أقل كثافة من المياه إلى الاستخدام الأمثل للمياه.

البنية التحتية الخضراء وإعادة بناء مستجمعات المياه

ويمكن أن تؤدي إعادة الأراضي الرطبة، وإعادة زراعة التلال، وحماية مدافن الفيضانات إلى عزل المجتمعات المحلية ضد الفيضانات والجفاف، كما أن البنية التحتية الخضراء مثل الحدائق المطرية والأصفاد القابلة للرش تساعد على إعادة تغذية المياه الجوفية والحد من مياه الأمطار، كما أن هذه الحلول القائمة على الطبيعة توفر منافع مشتركة للتنوع البيولوجي والاستجمام.

وتزيد استعادة مستجمعات المياه من تخزين المياه الطبيعية وتعبئتها، مما يقلل الاعتماد على الهياكل الأساسية المصممة، فعلى سبيل المثال، تحسن الغابات الصحية التسلل وتباطؤ التصريف، وتخفف من مخاطر الفيضانات، وتحافظ على تدفقات القاعدة خلال فترات الجفاف.

تحديث نظامي التخزين والهياكل الأساسية

ويمكن أن يساعد تحسين السدود والمستودعات لتحسين المرونة التشغيلية في إدارة التدفقات المتغيرة، وتستكشف بعض المناطق التخزين خارج المجرى، وإعادة تغذية طبقات المياه الجوفية، والاستخدام المختلط للمياه السطحية والجوفية، غير أن تشييد السدود الجديدة يجب أن ينظر في الآثار الإيكولوجية في أسفل المجرى وفي إمكانية البقاء على المدى الطويل في ظل الظروف المناخية المتغيرة.

ويمكن لإدارة الخزانات الذكية باستخدام البيانات والتنبؤات في الوقت الحقيقي أن تحقق الحد الأمثل من تخزين المياه وإطلاقها، وأن تحقق التوازن بين الاحتياجات البشرية والإيكولوجية، بالإضافة إلى ذلك، فإن تقنيات إدارة الرواسب تطيل فترة عمر الخزان وتحافظ على جودة المياه.

إعادة تدوير المياه والتحلل

وتتيح تكنولوجيات المعالجة المتقدمة إعادة الاستخدام الآمن للمياه المستعملة البلدية والصناعية، وسنغافورة ولوس أنجلوس مثالين على المدن التي استثمرت بشدة في إعادة تدوير المياه، بينما يوفر التحلل الكثيف للطاقة إمدادات مناوئة للجفاف للمدن الساحلية؛ وتخفض التحسينات في كفاءة التخدير العكسي التكاليف واستهلاك الطاقة.

ويمكن أن يؤدي إدماج مصادر الطاقة المتجددة مع محطات تحلية المياه إلى زيادة الحد من الآثار البيئية، غير أن الإدارة الدقيقة للتخلص من الرشوة ضرورية لحماية النظم الإيكولوجية البحرية.

الحوكمة والتحديات المتعلقة بالسياسات

ويكشف تغير المناخ عن أوجه ضعف في أطر إدارة المياه القائمة، إذ أن العديد من نظم تخصيص المياه تقوم على تدفقات تاريخية لم تعد تحمل، وتواجه الأنهار العابرة للحدود، التي تمثل 60 في المائة من التدفقات العالمية للمياه العذبة، تضارباً شديداً، وتواجه معاهدات مثل معاهدة المياه الصناعية بين الهند وباكستان ضغوطاً مع تحولات توافر المياه.

(ب) الإدارة المتكاملة لموارد المياه التي تتضمن التوقعات المناخية، ومشاركة أصحاب المصلحة، واتخاذ القرارات المرنة، هي أمر أساسي.() وتؤكد مبادرة ماء الأمم المتحدة ] على الحاجة إلى تبادل البيانات، ونظم الإنذار المبكر، وبناء القدرات في البلدان النامية.

ويجب أن تعالج الإدارة الفعالة أيضا قضايا الإنصاف، وضمان حصول الفئات الضعيفة من السكان على المياه، وإدراجها في عمليات صنع القرار، كما أن الأطر القانونية التكييفية التي تسمح بتنقيح حقوق المياه والتخصيص على أساس الظروف المتغيرة، أصبحت ضرورية بصورة متزايدة.

الاستنتاج: طارئ العمل

إن تغير المناخ ليس تهديدا في المستقبل؛ بل إنه يعيد تشكيل موارد المياه العذبة ونظم الأنهار اليوم، فالآثار المشتركة للهيدرولوجيا المتغيرة، واضطرابات النظم الإيكولوجية، وتدهور نوعية المياه تشكل تحديات عميقة أمام رفاه الإنسان والاستدامة البيئية، وتتطلب معالجة هذه الآثار نهجا شاملا يدمج التفاهم العلمي، والإدارة التكييفية، والتكنولوجيات الابتكارية، والحوكمة الشاملة.

ومع سعي المجتمع العالمي إلى تحقيق أهداف الأمم المتحدة للتنمية المستدامة، فإن حماية موارد المياه العذبة في ظل تغير المناخ أمر بالغ الأهمية، فالاستثمارات في القدرة على التكيف، والسياسات المستنيرة، ومشاركة المجتمع المحلي يمكن أن تساعد على تأمين المياه للناس والطبيعة في مستقبل غير مؤكد.