الأنشطة البشرية ودورها في تشكيل المناخات الصحراوية

وكثيرا ما ينظر إلى الديزر، الذي تحدده جرادتها وتقلبات درجات الحرارة الشديدة، على أنها مشهد ثابت وطبيعي، غير أن مجموعة متزايدة من البحوث في مجال علم المناخ في الأراضي الجافة وعلم النظم الأرضية تدل على أن هذه البيئات تتسم بقدر كبير من الدينامية والحساسية الشديدة للتعديلات السطحية، وقد أدى التوسع في الهياكل الأساسية البشرية واستخراج الموارد إلى مناطق قاحلة إلى ظهور عمليات تهوية جديدة نشطة تُعيد تشكيل المناخ الفيزيائي.

فهم الآليات المحددة التي تقود بها الأنشطة البشرية التغير المناخي في الأراضي الجافة أمر أساسي للتنبؤ بالمسارات البيئية المستقبلية ووضع استراتيجيات للإدارة التكيّفية، هذا الإجبار البشري المباشر يتفاعل تفاعلاً دينامياً مع تقلبات المناخ الطبيعية والاتجاهات الأوسع للاحترار العالمي، ويخلق حلقات تفاعلية معقدة يمكن أن تعجل بالتصحر أو تضخم الأحداث المناخية القصوى، ويبحث هذا التحليل مسارات رئيسية من خلال التوسع الحضري، والتكثبط الزراعي، واستخراج الموارد الصناعية

التوسع الحضري وتحديث رؤوس الأراضي القاحلة

ويمثل تحويل مواصفات الصحراء الطبيعية والأشلاء الكروية إلى هياكل أساسية حضرية مبسطة أحد أكثر الأشكال كثافة للتغيرات السطحية في الأراضي، وتتحول المدن مثل فينكس ولاس فيغاس ودبي ورياض بصورة منهجية إلى أسطح ذات طابع منخفض وعالي، وتمتد مساحات كبيرة من الطاقة السطحية المظلمة، والخرسانية، والزجاجية، والخضرة المروية.

The Arid Urban Heat Island Effect

وفي حين أن تأثير جزيرة الحرارة الحضرية ظاهرة موثقة توثيقا جيدا في المناطق المعتدلة، فإن مظاهرها في المدن الصحراوية تنطوي على خصائص وتضخم فريدين، وتبدو أسطح الصحراء الطبيعية شديدة التقلب (بالألبية) وتبرد بكفاءة في الليل من خلال فقدان موجات إشعاعية سريعة إلى الغلاف الجوي الجاف، وكثيرا ما تكون درجة الحرارة الحضرية أقل من الدهون بدرجة كبيرة، وقدرات الحرارة العالية إلى حد كبير.

ومن الأبعاد المحددة لهذه الظاهرة أثر " الجزيرات الجافة الحضرية " ، إذ إن سرعة إزالة مياه العواصف وعدم وجود رطب في المواد الحضرية قلل من التدفق الحراري الخفي (التهرب) لصالح التدفق الحراري المعقول، مما يزيد من تدهور المناخ الحضري، ويزيد من العجز في ضغط البخار ويزيد من الطلب على المياه بسبب النباتات المروية والاستهلاك البشري.

الاضطرابات الهيدرولوجية و الديناميات الأرضية المتدفقة

فالتنمية الحضرية في المناطق القاحلة تُحدث تغييراً كبيراً في شبكات الصرف الطبيعي، ولا سيما النظم الرطبة التي تحمل مياهاً هدرائية غير متكافئة ولكنها عالية الدقة، كما أن بناء مساحات واسعة من السواحل غير المزروعة، وقوارب السيارات، والمباني التي تُخفض بسرعة من تسلل المياه إلى التربة، مما يؤدي إلى تآكل مسارات المياه الجوفية الطبيعية المصممة، مما يزيد من حدة الفيضانات.

The Paradox of Urban Greening

ومن السمات البارزة للمدن الصحراوية الغنية إنشاء مساحات خضراء مروية، وفي حين أن الحدائق ودورات الغولف والوسطاء المطلين على المشهد توفر التبريد المحلي من خلال التبخر، فإنها تستهلك كميات هائلة من الموارد المائية الشحيحة، مما يؤدي إلى حدوث مفارقة: فالماء يعاد توزيعه من طبقات المياه الجوفية الطبيعية أو الأنهار إلى الغلاف الجوي الحضري، مما يحول دون وجود آلية تهدئة في مكان واحد إلى عجز في المياه الجوفية.

التكثيف الزراعي وهندسة موارد المياه

إن توسيع الزراعة العالية الفولط إلى أحجار الصحراء، التي تيسرها تكنولوجيا الري المتقدمة واستخراج المياه الجوفية الأحفورية، يمثل تلاعبا متعمدا وواسعا واسع النطاق في توازن المياه، وهذه الممارسات تخلق أوشاما اصطناعية تكون منتجة بشكل ملحوظ ولكنها تفرض تكاليف كبيرة وغير مستدامة في كثير من الأحيان، وخطية ومائية، ومتوسطة الأثر المناخي هو تركيبة من قطع الأرض الزراعية المتحركة التي تجسد في أنماط تداولية شديدة ومتطورة ومعقدة.

التعدين في المياه الجوفية وسطح الأرض

العديد من المناطق الزراعية الأكثر إنتاجية في الأراضي الجافة مثل نظام المياه الجوفية في وسط الوادي في كاليفورنيا وسكويفر في المملكة العربية السعودية يعتمد على استخراج المياه الجوفية الأحفورية غير المتجددة، وضخ المياه السطحية المكثفة للري المتحرك قد أسقطت طاولات المياه بمئات من المترات في بعض المناطق، وارتباط الطوابق المائية بين طبقة المياه الجوفية العميقة وأفق التربة السطحية

The Oasis Effect: Irrigation-Induced Climate Modification

وفي تناقض صارخ مع تدنيس المناظر الطبيعية التي تستنفد طبقات المياه الجوفية المستنفدة، يؤدي الاستخدام النشط لمياه الري إلى إحداث تأثير تهوية قوي في المنطقة.

إن إدخال نظم الري على مستوى الوسط في مختلف المناطق مثل منطقة روب آل خلي أو البلاستيك العالي قد خلق أنماطاً دائرية واسعة من الغطاء النباتي مرئية من المدار، والتناقض بين نكهة الري الرطبة والبردية، والصحراء الجافة والمثيرة، مما يؤدي إلى حدوث تحول في الهواء المحلي، مما قد يؤدي إلى تدفّق الهواء الجاف من الصحراء المحيطة إلى المنطقة الزراعية، مما يزيد من حدة النقص في الطلب المحلي.

الملح والتغذية الطويلة الأجل

إن تراكم الملح القابل للذوبان في المنطقة الجذرية بسبب ارتفاع معدلات التبخر في التربة الصحراوية المروية يخلق حلقة تفاعلية طويلة الأجل ومعززة ذاتياً، ويؤدي التغذي إلى انخفاض غلة المحاصيل، والتخلي عن الأراضي في نهاية المطاف، والعودة إلى التربة البخارية، وهذه الأراضي المهجورة والمملحة لها تأثيرات غائمة متغيرة بشكل أساسي (وهي أعلى بكثير من التربة الطبيعية).

استخراج الموارد الصناعية وتغيير الغطاء الأرضي

وتمثل التعدين واستخراج الوقود الأحفوري بعض أكثر الاضطرابات كثافة من الناحية المكانية في سطح الصحراء، حيث تجريد هذه الأنشطة من قشور التربة البيولوجية الواقية والنباتات الأصلية، وتقسيم الفستق الجيولوجية الكامنة، وتخلق حفرا واسعة ومفتوحة، ومزلاجات للخروط، ومدافن الصخور المخلفة، وتعاد تصميمها بصورة أساسية في خامتها الهوائية، وفي الخواص الحرارية، والقدرة على توليدها.

Albedo Modification and Surface Energy Balance Disruption

إن التعدين المفتوح وتشييد محطات التجهيز البنى التحتية المرتبطة به، والطرق المعبدة، والمهابط الهوائية، ومخيمات العمال، يقلل بشكل مستفيض من الطحالب السطحية المحلية، كما أن أجسام الركاز المظلمة، والآلات، والآفات تستوعب أكثر اختصاراً بكثير من الإشعاعات غير المسببة للاضطرابات، والممرات العالية الدهون، تولد الرؤوس الحرارية النباتية، وتتغيرات العضوية

Industrial Dust Emissions as a Regional Climate Forcing agent

(أ) إن عمليات التعدين الواسعة النطاق هي مصادر مغرية ومستمرة للغبار المعدني، حيث أن الانبعاثات الناجمة عن التفجرات والتنقيب عن المعادن والطحنات والشحنات ونقل الخامات تولد كميات كبيرة من الجسيمات الدقيقة، بخلاف الغبار الطبيعي الذي له دورة موسمية متصلة بأنماط الرياح، فإن انبعاثات الغبار الصناعي تشكل عاملاً ثابتاً وثابتاً في السنة، مما يؤدي إلى حدوث تغيرات في الغلاف الجوي:

Fossil Fuel Infrastructure and Thermal Pollution

إن استخراج النفط والغاز الطبيعي والفحم في الصحارى يستحدث حمولة حرارية موزعة عبر المشهد، كما أن الغازات التي تشتعل أثناء استخراج النفط تشعل كميات هائلة من الحرارة وثاني أكسيد الكربون والكربون الأسود مباشرة في الغلاف الجوي القريب من السطح، كما أن محطات الضغط والمصافي وشبكات الأنابيب الواسعة تسهم في هذا التلوث الحراري، وهذه المسوحات والمصادر المائية التي يمكن أن تؤدي إلى إحداث تغيرات في التذبذبذبات الحرارية.

آثار الاختلاس على الديناميات المناخية ومستقبل المسارات

ولا تحدث التعديلات المناخية المحلية والإقليمية البشرية المنشأ المفصلة أعلاه بمعزل عن بعضها البعض، فهي تتفاعل بشكل متآزر مع الاتجاهات الأساسية لتغير المناخ العالمي، وكثيرا ما تنتج نتائج أكثر حدة من مجموع أجزاء هذه البلدان.

التفاعلات التآزرية مع الإنذار العالمي والتصحر

إن تأثيرات الجزر الحرارية الحضرية في مدينة صحراء مرجحة على اتجاه الاحترار العالمي، مما يؤدي إلى تعرض حراري شديد يتجاوز أي من العوامل وحدها، وبالمثل، فإن الأثر المشترك للتحولات العالمية في التداول الجوي الواسع النطاق، على وجه التحديد، هو التوسع القطبي في دائرة هادلي وتدهور الأراضي المحلي من الرعي المفرط أو التلويث أو التعدين يمكن أن يعجل بالتفاعل بين الأراضي الجافة وعملية التصحر التي تُعرّف على نطاق واسع.

التعديلات المدخلة على أنماط التمهيد الإقليمية

ويرتبط الاختبارات المتراكمة بالتغيرات البشرية المنشأ في الغطاء الأرضي بالنظم المعدلة للتهطال في الأراضي الجافة، وقد تبين أن إزالة الغابات والرعي المفرط في منطقة الساحل قد قلصت من شدة الأمطار الإقليمية بتناقص الشبه السطحية والتهرب من الأرض، مما يضعف ديناميات مونسون غرب أفريقيا، وفي أمريكا الشمالية، تشير الدراسات المتعلقة بكثافة النماذج إلى أن الري على نطاق واسع في البلاستيك الكبير قد زاد من التقلبات في الهياكل الأساسية الغربية، بينما تغير التحضر والتحضر

آثار السياسات والإدارة على المناخات البرية

وإذ يعترف بالمناخ الاصطناعي العميق الذي يرغم التنمية الحديثة للأراضي الجافة، فإنه يتطلب تحولاً أساسياً في أطر السياسات والإدارة، إذ يجب أن يُحسب تخطيط استخدام الأراضي في المناطق القاحلة بصورة نشطة الأثر الذي يحدثه مرفق الصحة العالمية وأن يُدرج رموز تصميمات ملائمة للمناخ، مثل السقف والمواقف العالية، والظلال الاستراتيجي، والهياكل الأساسية الخضراء ذات الكفاءة في استخدام المياه، ويجب أن تنظر سياسات تخصيص المياه صراحة في الدور الخفيف لدرج في استخدام المياه الجوفية، ولكن مجرد مجرد وسيلة للري،

إن المناخ المستقبلي للأراضي الجافة في العالم لن يحدد فقط عن طريق مسارات انبعاثات غازات الدفيئة العالمية، بل عن طريق القرارات المحلية جدا التي اتخذت بشأن استخدام الأراضي والمياه في أرض الصحراء، إن إصلاح وتثبيت نفايات التعدين أمران أساسيان للحد من الإكراه الإشعاعي من الغبار الصناعي، والانتقال إلى نظم الري المتسلطة ونظم زراعة الكفاف يمكن أن يقلل من التمزق الهيدرولوجي الذي تسببه الزراعة.