منابع طبیعی

تغيير پذيري اقليمي و نوسانات بارندگي[1]

در بيابان ها اگرچه بارندگي كافي وجود ندارد ولي رويدادهاي اتفاقي بارش در دوره هاي كوتاه، منابع رطوبتي خوبي را جهت فرايندهاي بيولوژيكي براي زماني كوتاه تامين مي كند. از اين رو هرچند بيابانها بوسيله ميانگيني از شرايط اقليمي (مثلا شاخص خشكي) توصيف مي شوند ولي واقعا مي توانند بوسيله همين ريزش هاي كوتاه و متوالي منابع آب فرواني را در دوره هاي خشك درازمدت فراهم كنند. بيابانها به دليل وجود رگبارهاي كوتاه و محلي اغلب بصورت قطعاتي مجزا در زمان و مكان در روي خشكي هاي زمين يافت مي شوند و اين پالس هاي بارندگي بعنوان يك نيروي ساختاري اكوسيستم بيابان، گياهان و حيوانات بشمار مي روند.

در بيابان رويدادهاي بارش ممكن است يطور مشخصي از يك واقعه تا واقعه بعدي تغيير كند بطوري كه بعضي از آنها در زمستان و برخي در تابستان اتفاق افتند يا تعدادي بارش كم و برخي رگبارهاي شديدي توليد كنند و گاهي ممكن است فاصله زماني بين دو رويداد به بيش از يكسال هم برسد.

و اما چه شرايطي بر اين رگبارهاي اتفاقي حاكم است: چرا افصلي و حتي گاهي دهه اي هستند و چرا اغلب غير قابل پيش بيني اند؟ اگر اين موضوع در يك مقياس وسيع مورد بررسي قرار گيرد مي توان گفت اين رويدادها در محيط هاي بياباني به آتمسفر جهاني و پدپده هاي اقيانوسي بستگي دارد و چرخه هاي بزرگ مقياس از فبيل جت استريم ها(رودبادها)، جبهه هاي قطبي، شدت مونسون هاي تابستاني، نوسانات ال-نينوي جنوبي و حتي چرخه هاي گرمايي اقيانوسي مانند نوسانات دهه اي اقيانوس آرام در اين الگوي بارش تاثير دارند.

سيستم هاي بارش زا در بيابان:

بارندگي در بيابانهاي دنيا تحت تاثير دو سيستم مهم هوايي اتفاق مي افتد:

انتقال افقي هواي مرطوب دريا به داخل خشكي بوسيله باد و توليد بارش هاي زمستاني كه تحت عنوان "انتقال فرارفتي[2] " از آن ياد مي شود. ريزش اين بارش هاي زمستاني به دليل سردتر بودن زمين از دريا و تراكم آتمسفر روي قاره هاي سرد است. از آنجا كه ابن الگوي خاص يعني تابستان خشك و باران زمستاني در سواحل اطراف درياي مديترانه اتفاق مي افتد لذا مناطقي از دنيا كه اين نوع نوسانات فصلي را نشان مي دهند مناطق " مديترانه اي" ناميده مي شوند. متقابلا در تابستان يك سيستم هوايي متفاوت ديگري وجود دارد كه پالس هاي بارندگي را به مناطق خشك وارد مي كند در اين زمان چون قاره ها گرم هستند در نتيجه مناطق كم فشاري ايجاد مي كنند و توده هواي گرم بالارونده ضمن صعود عمودي "انتقال همرفتي" [3] بسرعت سرد و متراكم شده و ريزش هاي رگباري تابستاني را بوجود مي آورد. در بسياري از مناطق دنيا اين الگوي بارندگي مونسون ناميده مي شود. اكثر بيابانهاي بزرگ دنيا بين اين دو الگوي هوايي قرار دارند. بيابانهاي وسيع عرض هاي مياني كره زمين، مرزهايشان با اكوسيستم هاي زمستان بارش در سرحدات بالايي و مناطق مونسوني جنب حاره اي در سرحدات پاييني اين نوار قرار گرفته اند. گياهان در بيابانهاي زمستان بارش موقعيت خاصي براي رشد دارند به اين معني كه در طول زمستان كه رطوبت در خاك موجود است، هوا غالبا سرد است و مناسب براي رشد گياهان نمي باشد و برعكس در تابستان كه دماي هوا مناسب است، خاك رطوبت كافي ندارد. به اين ترتيب فقط در طول بهار يعني موقعي كه دماي هوا كم كم رو به گرم شدن مي رود و رطوبت هنوز در زمين باقي است گياهان قادر به نشو و نما هستند. .....ادامه دارد....

[1] - Climatic Variability and Rainfall Pulses

[2] -Advective

[3] -convective

+ نوشته شده در یکشنبه بیست و چهارم تیر 1386ساعت 14:7 توسط محمد خسروشاهي |

چشم انداز جهانی بیابانها(3)

desert landscape wallpaper

دوره يخچالي و سير تكامل بيابانهاي امروزي

از دوره يخچالي پليستوسن تا عصر حاضر تغييرات مشخصي در اقليم و اكوسيستم سياره زمين بوقوع پيوسته است. در طي آخرين دوره يخچالي [1] (LGM) 17000 سال قبل از عهد حاضر ، يخبندان هاي بزرگ و تمركز كم اكسيد كربن آتمسفر، سبب شده بود كه اقليم سردتر شده و مونسون هاي تابستاني كاهش پيدا كند از اين نظر پوشش جنگلي جهاني كمتر شد و كمربند حاره باريكتر گشت و بيابانها نيز بطرف قطب حركت كردند. كوچك شدن اين نوار در عرض هاي ميانه يعني جايي كه گراس لند ها، بوته زارهاي نيمه خشك، اراضي جنگلي و يا استپ سرد جايگزين شده بود صورت گرفت. اجداد گونه هاي گياهي بيابانهاي امروزي در مناطقي كه اكنون تحت عنوان بيابانهاي جنب حاره خشك از آن ياد مي شود مخصوصا در مناطق باران پناه كوهستانهاي بزرگ و يا مناطقي كه اكنون بوسيله ساواناهاي حاره اي پوشيده مي شوند و خشك تر از زمان حاضر بودند، پيدا شدند. آخرين يخبندان در حدود 15000 سال پيش يعني زماني كه يخچال ها عقب نشيني كردند و جايشان را به دوره بين يخچالي گرم هلوسن دادند به پايان رسيد. در طي مدت LGM سرحدات عرض هاي بالايي بيابانهاي دنيا نسبت به عصر كنوني سردتر و مرطوب تر شد در حاليكه نوار حاشيه مناطق حاره، خشك تر از زمان كنوني بود. از اين رو در طول دوره LGM شن زارهاي وسيع مناطق جنوبي صحارا-ساحل و بيابان تار در هندوستان توسعه پيدا كرد و متقابلا سواحل مديترانه اي الجزيره و موراكو، سردتر و مرطوب تر شد. در طي دوره پليستوسن بيابان چي هو هوآن[2] در آمريكاي شمالي شاهد اراضي جنگلي با گونه هايي مانند سرو، بلوط و كاج بود و اين در حالي است كه جنگل هاي مناطق خشك حاره اي مكزيك خشك تر شد و فلور غني كاكتوس خصوصيات كنوني اين نواحي را به خود گرفت. طي دوره گرم هلوسن مياني (8000-5000 سال قبل) اقليم جهاني كه از عقب نشيني يخچال ها منتج شده بود يك روند افزايش را در شدت مونسون هاي سرتاسري مناطق خشك جنب حاره بوجود آورد بطوري كه درياچه چاد بصورت يك درياچه آبي داخلي حتي بزرگتر از درياي خزر امروزي درآمد. جنگل هاي حاره و اراضي جنگلي خشك در اطراف قطب شمال و جنوب توسعه يافت و بيابانها به داخل عرض هاي مياني انتقال يافت. در طي آن دوره صحاراي جنوبي و ساحل خيلي مرطوب تر از امروز با پوشش گياهي وسيع ، رونق اجتماعات حيواني و زيست گاههاي بزرگ انساني بود.

زماني بين سالهاي 5000 تا 6000 سال قبل از زمان حاضر دوباره يك مرحله تغيير بسمت شرايط خشكتر بوجود آمد بطوري كه اجتماعات گياهي نيمه خشكي پسند[3] بسرعت ناپديد شد و تراز آب درياچه ها نيز با سرعت غير منتظره اي كاهش يافت. از اين رو آغاز فرهنگ شباني بسمت غلبه و جايگزيني بر زندگي سنتي در كنار رودخانه ها و درياچه ها شروع شد. بطور مثال منطقه ليوا[4] در امارات متحده عربي در فازهاي مرحله رسوب ماسه ها كه منتهي به شكل گيري يك ناحيه عظيم شني (با تپه هايي بلندتر از 160 متر) پديدار گشت و تغييرات مشابهي نيز بسمت شرايط خشكتر در آمريكاي شمالي در محل بيابانهاي موجاوه، چي هو هوآن و سونورا بوقوع پيوست. در تفسير اين وقايع مي توان گفت كه اين نوسانات اقليمي، محصول تشعشعات خورشيدي را با يك شيفت آهسته در مدار زمين نيز تغيير داد و پايداري باران هاي مونسون تابستاني را در آغاز هولوسن زياد كرد. اين باران ها به نوبه خود سبب توسعه پوشش گياهي و اراضي مرطوب شد كه اين موضوع دو اثر عمده در پي داشت: اول اينكه كاهشي در آلبدوي سطحي داشت و دوم اينكه افزايشي در توانايي چرخه آب به آتمسفر از طريق تبخير و تعرق ايجاد كرد اين وضعيت يعني انرژي اضافي و رطوبت، به مثابه سوخت موتور مونسون براي افزايش باران هاي مونسوني كمك كرد از اين رو در آفريقا، سيستم اقليم- پوشش گياهي در سرتاسر هولوسن مياني يك رژيم اقليمي"صحاراي سبز" را ابقا كرد اما زماني كه يك مرحله تغيير ناگهاني بسمت "صحاراي بياباني" يعني رژيمي كه اكنون در آن بسر مي بريم، بوقوع پيوست روند ناحيه خشك هولوسن مياني بسمت بياباني شدن برگشت اين بيابانها همان مناطقي هستند كه بوسيله كاهش پوشش گياهي، كاهش رطوبت محلي و در نتيجه افزايش شرايط خشكي شرايط خود تشديدي دارند

[1] -Last Glacial Maximum

[2] - Chihuahuan

[3] -Mesic

[4] -Liwa

+ نوشته شده در شنبه شانزدهم تیر 1386ساعت 10:33 توسط محمد خسروشاهي |

چشم انداز جهانی بیابانها(2)

تغييرات اقليمي و بيابانها

الگوي بارش در داخل بيابانها به فرايند اقليمي خارج بيابان بستگي دارد . در بيابان وقتي كه سطح زمين سرد است وزش رطوبت متراكم شده از دريا سبب ساز بارش هاي زمستاني در بيابان مي شود و موقعي كه سطح زمين گرم است رطوبت موجود از منابع مختلف به درون آتمسفر كشيده مي شود و باران هاي تابستاني را بوجود مي آ ورد.

تغييرات اقليمي جهاني كه از طريق خروج گازهاي گلخانه اي توسط انسان توليد مي شود موجبات گرم شدن بيابانها را نيز فراهم مي كند. بيابانها در بين سالهاي 1976 تا سال 2000 بطور متوسط 0.5 تا 2 درجه سانتيگراد گرمتر شده اند.اين گرم شدن سبب تمركز افزايش گازهاي گلخانه اي مي شود (IPCC 2001) . انتظار مي رود كه گرم شدن كره زمين سبب افزايش بارش در بيابانها نيز بشود اما چون عرض هاي جغرافيايي بالاتر نسبت به عرض هاي مياني و پاييني گرم تر مي شوند در نتيجه عرض هاي بالاتر نسبت به مناطق جنب حاره بارش بيشتري خواهند داشت. در حقيقت در بيشتر بيابانهاي داخل كمربند جنب حاره بارش كمتر مي شود آنچنانكه در دو دهه گذشته بارش كمتر شده است.(جدول زير)

در اين زمينه دو سناريو تحت عنوان سناريو A و B از طرف IPCC ( 2001) به منظور ارزيابي تغييرات بارش و دما براي دوره 2100- 2071 نسبت به دوره 1991- 1961بشرح زير پيش بيني شده است[1]:

در اين دو سناريو (A و B) درجه حرارت به ترتيب 1ز 7-2 و 5-1 در جه سانتيگراد براي اكثر بيابانها افزايش و بارندگي از 15-5 و 10-5 درصد كاهش خواهد يافت علاوه بر آن اين تغييرات، نوسانات سالانه بارش را در بيابانها زياد مي كند بطوري كه بوسيله يك فيدبك منفي بين چرخه ENSO و آتمسفر جهان، افزايشي را در خشكسالي هاي نواحي بياباني خواهيم داشت. در صورت تداوم گرم شدن آتمسفر زمين انتظار فراواني ال-نينو هاي بيشتري مي رود كه اين موضوع نوسانات بيشتر بارشهاي زمستاني و خشكسالي هاي بيشتري را در باران هاي تابستان بوجود مي آورد. شکل بالا سناریوی تغییر اقلیم برای مناطق بیابانی جهان را نشان می دهد[۲].

[1] - اگر چه پيش بيني دقيق اثر تغييرات آب و هوايي بر ساير پديده هاي كره زمين به روشني معلوم نيست اما تعداد زيادي از مدل هاي آب و هوايي كه از طريق شبيه سازي توسط متخصصين اين رشته ارايه شده است نشان مي دهد كه در بعضي از مناطق جهان مانند شمال اسكانديناوي ، سيبري و كانادا باران بيشتري مي بارد و درختان و محصولات ، رشد زيادي تري خواهند داشت اما در نواحي پرحاصل و سرسبز وسيع ميان قاره اي امروزي خاكها بويژه در تابستان خشك و چه بسا غير قابل استفاده خواهد شد. خشكساليهاي ويران كننده ضربات بسيار شديدي بر دشتهاي سرسبز بزرگ خواهد زد و موجب دگرگوني و تبديل اين مناطق به يك منطقه نيمه بياباني خواهد شد. طوفانهايي نظير هاريكن ها و تورنادوها و شايد هم خيلي شديدتر جريان پيدا مي كنند، درجه حرارت جنگلها بيشتر مي شود و حيات وحش و جانوران جنگل مهاجرت كرده و يا نابود خواهند شد.

[۲]- در اين مورد نظريه ديگري نيز وجود دارد و اين موضوع را هياهوي سياسي مي داند و مي گويد كه انسان آنچنان نقشي در گرم شدن كره زمين ندارد بلكه عواقب گرم شدن کره زمین مربوط به تغییرات آب و هوایی خود کره زمین است زيرا تغییرات آب و هوایی در کره زمین امری بسیارعادی محسوب می شود و شواهد بسیار زیادی وجود دارد که طی چند هزار سال گذشته کره زمین دستخوش تغییرات جوی متنوعی بوده است، بدون آنکه بشر در آن دخالتی داشته باشد. آنچنانكه در"دوران گرم قرون وسطایی" دورانی قبل از "یخ بندان کوچک"، بین قرن دهم تا پانزدهم میلادی، دمای کره زمین بسیار بالاتر از دمای فعلی بوده است. به گفته اين گروه از دانشمندان تاثیر این گرما در معماری کلیساها و بناهای ساخته شده در این دوران مشهود است. دربرداشت این گروه، خورشید به عنوان عامل اصلی تغییر دمای کره زمین در دوره های متفاوت زمبن معرفی شده است. در این نظریه لکه های خورشیدی باعث بوجود آمدن میدانهای مغناطیسی قوی در سطح خورشید می شود و باعث ازدیاد اشعه های وارده به کره زمین می شود در نتيجه، اين پديده به غیر از تاثیر مستقیم خورشید بر دمای کره زمین با تاثیر گذاری بر روی میزان تشکیل ابرها، در تغییر دمای کره زمین نیز نقش ایفا می کند.

+ نوشته شده در یکشنبه دهم تیر 1386ساعت 10:19 توسط محمد خسروشاهي |

چشم انداز جهاني بيابانها

با نگاهي به تصاوير ماهواره اي در مقياس كره زمين يكسري لكه ها و نوارهاي بدون پوشش گياهي در طرفين خط استوا و در حاشيه جنگلهاي باراني استوايي و در فاصله ۲۰۰۰ تا ۴۰۰۰ كيلومتري از اين جنگلها ديده مي شود. این لکه ها تحت عنوان بيابانهاي عرض ميانه ناميده مي شوند. قرار گرفتن آنها در دو نيمكره شمالي و جنوبي به ترتيبي است كه در زير به آنها اشاره شده است:

در نيمكره شمالي توالي بيابانهاي جنب حاره عرض مياني به شرح زير است

- بيابانهاي موجاوه، سونوران و چي هوهوآن در آمريكاي شمالي

- نوار پهناور وسيع صحارا در آفريقاي شمالي و بيابانهاي اتيوپي – سومالي در شاخ آفريقا.

- بيابانهاي آسيا شامل بيابانهاي عربستان، ايران، بين النهرين و بيابان تار كه از غرب آسيا به داخل پاكستان و هندوستان امتداد يافته و همين طور بيابانهاي آسياي مركزي در ازبكستان و تركمنستان و بيابانهاي تاكليماكان و گوبي در چين و مغولستان.

در نيمكره جنوبي اين زنجيره به ترتيب زير شكل گرفته است:

- بيابانهاي آتاكاما، پونا و مونته در آمريكاي جنوبي

- بيابانهاي ناميب و كارو در آفريقاي جنوبي و بيابانهاي وسيع استراليا.

معيارهاي تعريف و تعيين قلمرو بيابان هاي جهان

هر چند معيارهاي فراواني براي تعريف بيابان وجود دارد اما مهمترين آنها خشكي يعني فقدان آب بعنوان يك فاكتور محدود كننده فرايندهاي بيولوژيكي شناخته مي شود. يكي از روشهاي اندازه گيري خشكي كه تحت عنوان شاخص خشكي از آنها ياد مي شود برآورد كننده هايي هستند كه بطور ساده از نسبت بين ميانگين بارندگي سالانه و تبخير و تعرق پتانسيل سالانه بدست مي آيد[1] . در مناطق خشك و فراخشك اين نسبت كمتر از 0.1 است و اين بدان معني است كه بارندگي كمتر از 10 درصد ميزان آب مورد نياز براي رشد بهينه گياه را تامين مي كند. اگر چه شاخص هاي خشكي در بيابانهاي مختلف دنيا متنوعند ولي تمام آنها در داخل طبقه خشك و فراخشك قرار مي گيرند. از اين رو نقشه جهاني مناطق خشك و فراخشك مي تواند بعنوان يك تقريب خوبي براي مرز بندي بيوم بيابان مورد استفاده قرار گيرد.

- معيار ديگري كه مي توان براي تفكيك مناطق بياباني از آن استفاده كرد معيار بيو-اكولوژيكي است.

در اين روش با يكدست كردن مناطق حد واسط (Eco region) دنيا كه پوشش گياهان بياباني[2] را در خود جاي داده اند و انتخاب اكوسيستم هاي شبه بياباني كه از لحاظ بيولوژيكي بوسيله اولسون و همكاران (2001) توسعه داده شده است يك تقريب ثانوي براي بيوم بيابان تهيه مي شود.

معيار سومي كه مي تواند براي تهيه نقشه بيابانهاي دنيا بكار برده شود، استفاده از تصاوير ماهواره اي AVHRR است. در اين روش با استفاده از شاخص پوشش زمين (NDVI) مي توان سطح زمين را به طبقه هاي مختلف پوشش گياهي كلاسه بندي كرد. از اين نظر نقشه جهاني مناطق بياباني و نيمه بياباني بصورت مناطق يكنواخت وسيعي با پوشش گياهي بسيار كم تعريف مي شوند. به اين ترتيب اين روش هم مي تواند بعنوان يك تقريب ديگري براي تعيين بيوم بيابان بكار برده شود. اگرچه هر يك از سه روش فوق منابع حطايي دارند ولي در تهيه نقشه بيابان از سه ديدگاه فوق انطباق خوبي را نشان مي دهند. با توجه به توضيحات بالا مي توان بيابان را بصورت زير تعريف كرد :

بيابان به مجموعه اي از مناطق جغرافيايي زمين اطلاق مي شود كه بوسيله خشكي فوق العاده بالا، بخشي وسيعي از خاكهاي لخت و مجموعه اي از گياهان و جانوران كه براي زنده ماني در محيط هاي خشك سازگار شده اند مشخص شده باشد. بعبارت ديگر بيابان: منطقه اي است با پوشش گياهي بسيار كم، سطوح وسيع خاك لخت و مناطقي با متوسط بارندگي سالانه كمتر از 10 درصد ميزان آب مورد نياز براي رشد اپتيمم گياه همراه با گياهان و جانوراني كه بطور آشكاري براي زنده ماني در يك دوره طولاني خشكي سازگار شده باشند

[1] -تبخير و تعرق پتانسيل مقدار آبي است كه بوسيله تعريق گياه و تبخير از سطح خاك از يك خاك اشباع تلف مي شود (تورنت وايت 1948)

[2] - اين گياهان بوسيله فرم زندگي خشكي پسندها و سيما شناسي گياهان غالبي كه در بيابان ها سازگار شده اند، مشخص مي شود

+ نوشته شده در دوشنبه چهارم تیر 1386ساعت 9:7 توسط محمد خسروشاهي |

منابع طبیعی

آرشیو موضوعی

پیوندهای روزانه

نوشته های پیشین

پیوندها