تعادل بخشیِ استراتژیکیِ بیلان آبی دریای خزر

کد خبر: ۶۹۸۰۵

تاریخ: ۰۴ آبان ۱۳۹۵ - ۱۱:۵۳

دکتر همایون خوشروان

عضو هیئت مدیره انجمن مهندسی سواحل و سازه های دریایی

دریای خزر بزرگترین آبگیر بسته دنیا، سالیان طولانی است که از خاستگاه قدیمی خود یعنی اقیانوس پاراتتیس بعلت فرایندهای کوهزائی جدا شده است. رفتار هیدرولوژیکی خاص این دریا موجب شده که نگاه علمی بسیاری از دانشمندان و متخصصان علوم دریایی به آن جلب شود. نوسانات سریع آب مهم ترین ویژگی آب شناختی دریای خزر است. مقایسه سرعت تغییرات سطح تراز آب دریای خزر با اقیانوس ها نمایانگر شتاب بسیار تند نرخ نوسانات سطح تراز آب دریای خزر است که گاهی تحت شرایط خاص سطح تراز آن بیش از 100 برابر سطح آب اقیانوس ها دچار تغییر می شود. طی قرن بیستم پدیده گرمایش زمین سبب ذوب شدن یخ های قطبی و آب اقیانوس ها شده است. در اثر این پدیده سطح تراز آب اقیانوس ها افزایش یافت و بخش وسیعی از مناطق ساحلی مشرف به دریاهای باز دچار آسیب دیدگی فرسایشی و آبگرفتگی شدند.

این در حالی است که در حوضه دریای خزر رفتار متفاوت نوسانی با سرعت فزاینده شدت مخاطرات و ریسک حاصل از آن را افزایش داد و شرایط برای استفاده از تجارب طبیعی مرتبط با نحوه عکس العمل مناطق ساحلی در مقابل افزایش و یا کاهش سطح تراز آب دریاها جهت کاربرد در مدل های محاسباتی فراهم شد. بر اساس آخرین گزارش های منتشره از برنامه اقتصادی سازمان ملل متحد(UNDP) بالغ بر 15 میلیارد دلار خسارت در آخرین فاز پیشروی سطح تراز آب دریای خزر طی سال های 1978- 1995 میلادی بر کشورهای ساحلی پیرامون آن تحمیل شد. هم اکنون نیز کاهش سریع سطح تراز آب دریای خزر از نگرانی های عمده در این منطقه محسوب می شود. بطوریکه کاهش 1.30 سانتیمتر سطح تراز آب طی سال های 1995 تاکنون موجب خشک شدن سطح وسیعی از تالاب ها و خلیج های کناره ای شده که دارای ارزش زیست محیطی بسیار بالایی هستند. بنابراین ضرورت تدوین برنامه های استراتژیکی برای همسان سازی یا تعادل بخشی بیلان آبی دریای خزر در ابتدای قرن بیست و یکم امری الزامی است.

مطالعه آماری نتایج مشاهدات سطح تراز آب دریای خزر از سال 1830 تاکنون نمایانگر وقوع سیکل کاملی از یک دوره نوسانی 65 ساله تا انتهای قرن بیستم است. بطوریکه از سال 1930 تا 1995 میلادی دریای خزر یک دوره پسروی و یک دوره پیشروی با دامنه نوسانی حدود 5.5 متر را تجربه کرده است. یعنی از سال 1930 تا 1978 سطح تراز آب دریای خزر به میزان سه متر افت کرد و از کد 25.5- متر به 28.5- متر رسید(شکل 1). سپس از سال 1978 تا 1995 میلادی سطح تراز آن به میزان 2.5 متر افزایش یافت.

شکل 1- منحنی نوسانات سطح تراز آب دریای خزر از سال 1935- 2015 میلادی

میزان اراضی ساحلی آزاد شده در زمان پسروی دریای خزر معادل مساحت دانمارک و طی زمان افزایش سطح تراز آب دریا، معادل مساحت بلژیک دچار غرقابی شد. این موضوع حساسیت بالای آسیب پذیری اراضی ساحلی را به خوبی نشان می دهد. نکته جالب توجه در روند نوسانات سطح تراز آب دریای خزر تغییرات برداری سرعت بر واحد زمان یا شتاب نوسانی است. از سال 1835 تا 1930 میلادی سطح تراز آب دریای خزر بصورت تدریجی و با سرعت متوسط و آرام حدود 1.9 سانتیمتر در سال کاهش یافت. اما از سال 1930 تا 1941 میلادی با شتاب فزاینده حدود 14.7 سانتیمتر در سال به میزان 1.8 متر دچار افت شد و از 1941 تا 1978 طی 37 سال سطح تراز آن با سرعت کمتر معادل 3.8 سانتی متر در سال کاهش یافت(شکل 2).

تفاوت تغییر شتاب نوسانی سطح تراز آب دریای خزر معرف اتفاقات خاصی است که در حوضه آبریز می افتد. ردیابی نشانه های آب و هواشناسی موجود نشان می دهد که طی سال 1930 تا 1978 میزان بارش های جوی کاهش یافته و در دوره های تابستانی فرایند تبخیر افزایش داشته است. به طوری که درجه حرارت در زمستان ها 0.2 سانتیگراد سردتر و در تابستان 0.5 درجه سانتیگراد گرمتر و میزان بارندگی 17% کمتر از حد نرمال و میزان بارش برف نیز 6% کمتر از حد نرمال بوده است. این بدان معنی است که عوامل موثر در حجم روان آب های منتهی به دریای خزر کاهش داشته اند. بنابراین رودخانه ها کم آب تر و در نهایت سطح تراز آب دریای خزر دچار افت شد. اما شدت شتاب تغییر سطح تراز با میزان تغییر عوامل آب و هوایی همبستگی کامل ندارد و در این زمان عامل دوم یعنی دخل و تصرف های انسانی در حوزه آبریز موجب افت شدید سطح تراز آب دریای خزر شده است.

شکل2- منحنی تغییرات شتاب نوسانی سطح تراز آب دریای خزر از 1835-2015 میلادی

نشانه های موجود گواه ساخت و ساز سدهای مخزنی در مسیر رودخانه های اصلی دریای خزر است. بطوریکه دولت شوروی سابق با ساخت مخازن آبی بزرگ IVANKOV در سال 1937 بر روی رودخانه ولگا و سد ولگاگراد در سال 1959 برای توسعه کشاورزی و آبراهه های استراتژیکی ترانزیت دریایی سهم فراوانی از منابع آب رودخانه ولگا (9%)را متوقف و مورد استفاده قرار داد. بنابراین میزان آب کمتری به دریای خزر می رسید. این رویداد انسانی طی زمان مورد اشاره برای سایر رودخانه های شمالی و غربی شوروی سابق اتفاق افتاد. به گونه ای که میزان خروجی رودخانه های اورال (24%)، ترک و سولاک (60%) و رودخانه کورا در آذربایجان (12.8%) بعلت فرایندهای تنظیم درون حوزه ای کاهش یافت. ظرفیت سدهای احداث شده در مسیر رودخانه ولگا حدود 200 کیلومتر مکعب است. بیشترین مصرف آب مخازن ولگا در سال 1980 به میزان 40 کیلومتر مکعب برآورد شده است. این بدان معنی است که در زمان خشک سالی بزرگ دهه 80 که با گرمایش بسیار زیاد زمین همراه بود، سهم برداشت از آب شیرین رودخانه ولگا برای تامین اراضی زیر کشت و طرح های آبی افزایش یافت. بنابراین به وضوح نقش دخالت های انسانی در عدم تعادل بیلان آبی دریای خزر طی سال های 1930 تا 1978 ثابت می شود. روس ها در سال 1980 میلادی، برای توازن بخشی سطح تراز آب دریای خزر که بسیار دچار کاهش شده بود، تصمیم به ساخت سد بر روی دهانه خلیج قره بغاز می گیرند تا با مسدود کردن جریان یکسویه دریای خزر به خلیج مزبور سطح تراز آب دریا را متعادل نگاه دارند. زیرا کاهش سطح تراز آب دریای خزر موجب بروز مشکلات اکولوژیکی در آب های کم عمق شمالی شده بود و میزان صید ماهیان اقتصادی به شدت کاهش یافت. ضمن آنکه وضعیت تردد کشتی های صیادی و تجاری به آبراهه ها و بنادر دچار مشکل شده بود. یعنی روس ها در زمان بروز خشک سالی با دو مشکل عمده برخورد داشتند. کاهش میزان آب شیرین برای توسعه زیر ساخت های اقتصادی مبتنی بر کشاورزی و ترانزیت کالا و دوم بحث چالش های زیست محیطی و اکولوژیکی حاصل از افت سطح تراز آب دریا که موجب کاهش ذخائر آبزیان گشته بود. اما آنها تعادل بخشی منابع آب برای مصرف در کشاورزی و کانال های ارتباطی را در الویت اصلی قرار داده بودند.

با افزایش دوره زمانی چرخه آب و هوایی آتلانتیک شمالی که با افزایش دبی رودخانه ولگا به میزان 25 تا 30% همراه بود و گرم شدن بیشتر هوا طی سال های 1978- 1995 با آنومالی حرارتی حدود 0.32 درجه سانتیگراد، رفتار نوسانی دریای خزر معکوس شد. یعنی در زمان گرم شدن هوا دریای خزر دچار پیشروی گشت و سطح تراز آن به میزان 2.5 متر افزایش یافت(شکل 1).

در طی زمان مزبور میزان روان آب های شمالی منتهی به دریای خزر افزایش یافت و طی مدت 17 سال بخش وسیعی از سرزمین های پست و کم شیب شمالی دریای خزر به زیر آب رفت و زیر ساخت های اقتصادی فراوانی دچار آسیب دیدگی جدی قرار گرفت. روس ها برای کنترل بیلان آبی دریای خزر در سال 1984 تصمیم به تخریب سد مستقر بر دهانه خلیج قره بغاز می گیرند و با خراب کردن آن موجب افزایش ظرفیت تبخیر آب دریا توسط خلیج یاد شده شدند. سایر مناطق دریای خزر نیز در این زمان دچار خسارات جدی شدند که مهم ترین آنها آبگرفتگی چاه های نفت در قزاقستان و آذربایجان و تخریب اراضی ساحلی بخش وسیعی از مناطق شمال کشور ایران بود. همانطور که در اشاره شد بیش از 15 میلیارد دلار خسارت بر کشورهای حاشیه دریای خزر تحمیل شد. دانشمندان گزارش کرده اند که اگر سدها و ذخائر آبی بر روی رودخانه های شمالی دریای خزر ساخته نمی شد سطح تراز آب دریای خزر معادل 50 تا 70 سانتی متر بیشتر بالا می آمد و شدت آسیب دیدگی ها و ریسک مخاطرات غرقابی و فرسایشی افزایش می یافت.

از سال 1995 تاکنون سطح تراز آب دریای خزر بیش از 1.30 سانتیمتر کاهش یافته است. طی سه سال اخیر یعنی از سال 2013 تا 2016 میلادی سرعت زیاد افت سطح تراز در حدود 24 سانتیمتر در سال نمایانگر شدت شتاب نوسانی کاهنده دریای خزر مشابه با سال های مابین 1930 تا 1940 میلادی است. یعنی زمانی که دخل و تصرف های انسانی همراه با عوامل طبیعی سبب کاهش فزاینده سطح تراز آب دریای خزر شد.

با توجه به اینکه بخش سفلی رودخانه ولگا در حد واسط شهر ولگاگراد تا انتهای آستاراخان در ناحیه خشک و بیابانی با میزان تبخیر بالا قرار دارد. نگهداشت سطوح زیر کشت پیرامون رودخانه ولگا در این مناطق از برنامه های بسیار مهم کشور روسیه قلمداد می شد. میزان حجم آب پشت سدهای رودخانه ولگا بیش از 200 کیلومتر مکعب است. یعنی تقریبا معادل حجم آبی که قرار است ولگا در زمان کم آبی به درون دریای خزر بریزد. حال اگر شرایط اقلیمی مانع افزایش حجم آب رودخانه مزبور شود و میزان برداشت از آن افزایش یابد. بیلان نوسانی دریای خزر دچار چالش جدی خواهد شد.به گونه ای که در حال حاضر خشک سالی بخش وسیعی از مناطق شمال غربی تا شمال شرقی و بخش غربی دریای خزر را تحت تاثیر قرار داده است. کاهش حجم روان آب های منتهی به دریای خزر برای حفظ اراضی زیر کشت و سطح توازن کانال های ترانزیت کالا باید در راستای تعادل بخشی استراتژیکی بیلان آبی دریای خزر با توجه به سهم مشترک سایر کشورهای حاشیه دریای خزر انجام شود. زیرا کاهش بلند مدت روان آب ها سبب خشک شدن سطح وسیعی از خلیج های کناره ای و تالاب های حاشیه ای می شود. خسارات اکولوژیکی ناشی از این واقعه بسیار زیاد است و جبران آن به لحاظ زیست محیطی گاهی کاری غیر ممکن بنظر می رسد.

تخریب کاربری های مسکونی و از بین رفتن پوشش طبیعی زمین، آسیب دیدگی چاه های بهره برداری نفتی، مشکل تردد کشتی های باربری در سطح بنادر و از بین رفتن زیستگاه های ساحلی و نابودی اکوسیستم های ساحلی را می تواند تبعات ناشی از افزایش سطح تراز آب دریای خزر دانست. که در این راستا طی سال های 1978 تا 1995 افزایش 2.5 متری سطح تراز آب دریای خزر خسارات هنگفتی را به بار آورد. اما در زمان پسروی و افت سطح تراز آب دریا، شرایط برای آسیب دیدگی جدی زیستگاه های ساحلی و ذخائر آبی حاشیه ای فراهم می شود. خشک شدن سطح وسیعی از تالاب میانکاله و خلیج گرگان در این میان قابل اشاره است. احتمال بروز ریز گردها در مواقع طوفانی سبب تشدید مخاطرات حاصل از خشک زائی حجم های آبی وابسته به دریا خواهد شد و بنادر مهم بعلت کاهش سطح آبخور کشتی های باربری قابلیت اقتصادی خود را از دست خواهند داد و ضربه سنگینی بر صنایع دریایی مستقر در آب های ساحلی وارد خواهد شد.

متاسفانه خشک شدن مناطق کم ژرفای دریایی زمینه ای مناسب برای هجوم متجاوزین به اراضی خشک ساحلی خواهد شد و برداشت مصالح ساحلی اعم از شن و ماسه توسعه می یابد. رها سازی پساب ها و پسماندهای شهری شرایط آلودگی های زیست محیطی را افزون می کنند و آبزی پروری و صیادی دچار چالش خواهد شد. بنابراین خسارات ناشی از افت سطح تراز آب دریای خزر بسیار زیاد است و اگر تعادل بخشی استراتژیک بر روی بیلان آبی دریای خزر توسط کشورهای حاشیه ای انجام نشود به زودی شاهد بحران جدی در منطقه خزر خواهیم بود.

تدوین برنامه استراتژیکی تعادل بخشی سطح تراز آب دریای خزر می تواند مبتنی بر تاریخچه نوسانی این حوضه وسیع طی 500 سال اخیر باشد. بطوریکه سطح تراز آب دریای خزر طی دوره زمانی مزبور از کد ارتفاعی 25- متر تجاوز نکرده است و سطح تراز آن هرگز از 29- متر کمتر نشد. روس ها خط تراز 28- متر را بعنوان سطح تعادل تراز آب دریای خزر تلقی کرده اند و سعی دارند فعالیت های ساحلی خود را با تراز مزبور تنظیم کنند. بنابراین تعامل سازنده کشورهای حاشیه ای دریای خزر برای تعادل بخشی به سطح تراز دریای خزر به منظور جلوگیری از خسارات هنگفت اکولوژیکی و زیست محیطی با رعایت ظرفیت حفاظت از زیر ساخت های اقتصادی و اجتماعی بسیار مهم و سرنوشت ساز است.