1. مقدمه
منابع آب شیرین خدمات کلیدی اکوسیستم هستند که زندگی و تمام فرآیندهای اجتماعی و اقتصادی را حفظ می کنند. اختلال در آنها سلامت سیستم های اکولوژیکی، معیشت مردم و رفاه عمومی انسان را تهدید می کند. با این حال، منابع آب در نتیجه فشارهای متقابل متعدد [ 1 ]، به ویژه تغییرات محیطی و آب و هوایی در حال تخریب هستند. گزارشهای ارزیابی چهارم و پنجم هیئت بیندولتی تغییرات آب و هوایی (IPCC) نقش عمدهای در چارچوببندی درک تأثیرات احتمالی تغییرات آب و هوایی بر جامعه انسانی و سیستمهای طبیعی ایفا کرد و به وضوح نشان داد که «آب در چشم مدیریت آب و هوا است. طوفان» [ 2 ، 3 ، 4]. تهدیدات احتمالی مختلف ناشی از تغییرات آب و هوایی انسانی شامل افزایش دما، جابجایی مناطق آب و هوایی، افزایش سطح دریا، خشکسالی، سیل و سایر رویدادهای شدید آب و هوایی است [ 5 ]. دمای سطح زمین در طی دو دهه گذشته حدود 0.5 درجه سانتیگراد افزایش یافته است و تا سال 2025 افزایشی با دامنه مشابه انتظار می رود، با تأثیرات مستقیم بر چرخه هیدرولوژیکی جهانی، در دسترس بودن و تقاضای آب را تحت تأثیر قرار می دهد [ 2 ، 3 ، 4 ]. . اثرات منفی بر در دسترس بودن آب و بر سلامت اکوسیستم های آب شیرین پیامدهای منفی برای سیستم های اجتماعی و اکولوژیکی و فرآیندهای آنها خواهد داشت [ 6 ]]. برای مثال، با افزایش دمای متوسط جهانی تقریباً 2 درجه سانتیگراد، حدود 59 درصد از جمعیت جهان در معرض کمبود آب آبیاری قرار خواهند گرفت [ 7 ].
علاوه بر تأثیرات تغییرات آب و هوایی، سایر محرکهای تغییرات محیطی مانند روندهای جمعیتی، توسعه اقتصادی و شهرنشینی و تغییرات کاربری اراضی مرتبط فشار وارد میکنند و تقاضا برای منابع آب را افزایش میدهند [ 8 ]. این محرک ها با هم بر منابع آبی بسیار فراتر از تغییرات ناشی از تغییرات آب و هوایی طبیعی جهانی در گذشته تکاملی اخیر تاکید می کنند. در نتیجه رشد سریع جمعیت و توسعه اقتصادی و سوءمدیریت منابع آب، این محرکها بر منابع آب فشار وارد میکنند و آنها را هم از نظر مکانی و هم زمانی تغییر میدهند و باعث عدم تعادل بین عرضه و تقاضا در سیستمهای هیدرولوژیکی میشوند [ 9 ].]. اثرات خالص را می توان به افزایش آسیب پذیری سیستم های منابع آب ترجمه کرد. این سیستم ها به دلیل ظرفیت انطباقی محدود خود به ویژه در برابر چنین تغییراتی آسیب پذیر هستند که می تواند چالش های عمده ای را برای مدیریت آینده منابع آب برای نیازهای انسان و اکوسیستم ایجاد کند [ 10 ]. بنابراین، نیاز به ارزیابی آسیب پذیری منابع آب به منظور ارتقای ظرفیت مدیریت و تطبیق اقدامات برای مقابله با این تغییرات برای استفاده و مدیریت پایدار منابع آب وجود دارد.
آسیب پذیری اصطلاحی است که معمولاً برای توصیف یک ضعف یا نقص در یک سیستم استفاده می شود. حساسیت آن به یک تهدید خاص و رویداد مضر است. تلاشهای زیادی برای استفاده از این مفهوم در زمینههای مختلف که اغلب مربوط به مکان یا بخش خاص هستند، صورت گرفته است. تعاریف مختلفی از آسیب پذیری در ادبیات تغییرات آب و هوایی ارائه شده است، به عنوان مثال، [ 11 ، 12 ، 13 ، 14 ، 15 ، 16 ، 17 ، 18 ]. رایج ترین این مفهوم است که آسیب پذیری تابعی از قرار گرفتن در معرض و حساسیت یک سیستم به یک خطر آب و هوایی، و توانایی سازگاری با اثرات خطر است [ 15 ، 19 ].]. از دیدگاه اجتماعی، آسیبپذیری به عنوان قرار گرفتن افراد یا گروههای جمعی در معرض استرس معیشتی در نتیجه تأثیرات چنین تغییرات محیطی یا افراطهای آب و هوایی تعریف میشود [ 17 ، 20 ]. در این زمینه، آسیبپذیری را میتوان با ترکیبی از عوامل اجتماعی و ریسک زیستمحیطی توضیح داد، که در آن خطر از جنبههای فیزیکی مخاطرات مرتبط با اقلیم برونزا برای سیستم اجتماعی ناشی میشود [ 21 ، 22 ، 23 ، 24 ].]. آسیب پذیری در برابر تغییرات آب و هوایی به طور کلی تابعی از طیفی از عوامل بیوفیزیکی و اجتماعی-اقتصادی است. این تابعی از ثروت، فناوری، آموزش، اطلاعات، مهارتها، زیرساختها، دسترسی به منابع، و ثبات و قابلیتهای مدیریتی در نظر گرفته میشود [ 14 ، 25 ]. IPCC آسیب پذیری در برابر تغییرات اقلیمی را به عنوان درجه ای که یک سیستم مستعد و ناتوان از مقابله با اثرات نامطلوب تغییرات آب و هوایی، از جمله تنوع آب و هوا و افراط است، تعریف کرده است [ 26 ، 27 ]. آسیب پذیری همچنین تابعی از ویژگی، بزرگی، و میزان تغییرات آب و هوایی و تغییراتی است که یک سیستم در معرض آن قرار می گیرد، حساسیت آن و ظرفیت تطبیقی آن [ 28 ، 29 ].]. به طور گسترده ای به عنوان یک مفهوم یکپارچه دیده می شود که می تواند ابعاد اجتماعی و بیوفیزیکی تغییرات محیطی را پیوند دهد [ 30 ، 31 ].
با این وجود، «آسیبپذیری» برای محققان مختلف معنای متفاوتی دارد. از منظر منابع آب، آسیبپذیری به عنوان «ویژگیهای ضعف و نقص سیستم منابع آب که عملکرد سیستم را در مواجهه با تغییرات اجتماعی-اقتصادی و محیطی دشوار میسازد» [ 10 ] تعریف شده است (ص 2). بنابراین، ارزیابی آسیبپذیری منابع آب یک فرآیند تحقیقی و تحلیلی برای ارزیابی حساسیت یک سیستم آبی به تهدیدات بالقوه و شناسایی چالشها در کاهش خطرات مرتبط با اثرات منفی، به منظور حمایت از حفاظت و مدیریت منابع آب تحت تغییرات اقلیمی و محیطی است. 10]. این ابزاری برای شناسایی خطرات بالقوه است که به تجزیه و تحلیل جنبه های خاصی که به ریسک کلی کمک می کند کمک می کند. بنابراین، اطلاعات مفیدی را در مورد اینکه کدام مؤلفهها باید تمرکز بیشتری داشته باشند، به مدیر ارائه میکند تا ظرفیت مدیریت آب در جهت پایداری در انطباق با تغییر اقلیم و عوامل محیطی را بهبود بخشد.
اکثر کشورهای خشک تحت تنش آب در برابر اثرات نامطلوب بالقوه تغییرات آب و هوایی آسیب پذیر هستند. به ویژه افزایش دما، کاهش بارندگی نامنظم، خشکسالی و بیابان زایی. این امر به ویژه در مناطق کوهستانی خشک، به ویژه الجبل الاخدر که مجموعه ای منحصربفرد از شیوه های مدیریت آب، توسعه و بقای یک سیستم اجتماعی-اکولوژیکی واحه کشاورزی را در طول قرن ها امکان پذیر کرده است، صادق است. این مطالعه به منظور ارزیابی تأثیرات محیطی و تغییرات آب و هوایی بر منابع آبی الجبل الاخدر انجام شد زیرا قبلاً هیچ ارزیابی آسیبپذیری در عمان یا در این اکوسیستم کوهستانی شکننده انجام نشده است.
هدف کلی این مطالعه برآورد شاخص آسیب پذیری منابع آبی الجبل الاخضر در برابر تغییرات اقلیمی و محیطی، تعیین میزان آسیب پذیری این منابع و شناسایی خطرات و سطوح عمده تنش با توجه به آب بود. استرس، فشار توسعه، سلامت زیست محیطی و ظرفیت مدیریت. اینها مولفه های ضروری برای محاسبه شاخص آسیب پذیری و ارزیابی منابع آب در منطقه هستند. نتایج باید به تصمیم گیرندگان گزینه هایی برای ارزیابی وضعیت فعلی، اصلاح سیاست های موجود و اجرای اقدامات سازگاری و کاهش برای مدیریت پایدار منابع آب در منطقه مورد مطالعه ارائه دهد.
2. منطقه مطالعه
الجبل الاخدر (کوه سبز) در بخش مرکزی شمال غربی کوههای الحجر سلطنت عمان ( شکل 1 )، در بلندترین قسمت از سطح دریا 1500 تا 3000 متر قرار دارد [ 32 ]. این یک اکوسیستم واحه کشاورزی – شبانی با سابقه طولانی است که برای قرن ها از جوامع حمایت می کند [ 32 ]]. تا اواخر قرن بیستم، این سیستم اکولوژیکی اجتماعی از نظر جغرافیایی منزوی و در مقایسه با بسیاری از مکانها، نسبتاً بسته به جهان خارج بوده است. از نظر تاریخی، دسترسی به آب، سیستم کشاورزی-مرغی را به هم متصل کرده و مرزهای توسعه کشاورزی و توسعه انسانی را دیکته کرده است. این منطقه همچنین به دلیل موقعیت مکانی، توپوگرافی، تراس های کشاورزی، تنوع زیستی و آب و هوا برای مردم عمانی از اهمیت فرهنگی خاصی برخوردار است.
شکل 1. نقشه عمان که موقعیت الجبل الاخضر را نشان می دهد (به رنگ مستطیل آبی).
الجبل الاخدر آب و هوای مدیترانه ای دارد. به دلیل ارتفاع آن، دما حدود 10 تا 12 درجه سانتی گراد کمتر از دشت های ساحلی است. به طور کلی، میانگین دمای ماهانه در طول زمستان به زیر صفر درجه سانتیگراد کاهش می یابد و در تابستان تا حدود 22 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. رکوردهای دما از ایستگاه هواشناسی سایق (تنها ایستگاه هواشناسی در منطقه، بخشی از شبکه ملی پایش آب و هوای عمان) از سال 1979 تا 2012 میانگین دمای هوای ماهانه از فوریه تا آوریل را از 12.1 تا 18.7 درجه سانتیگراد و حدود 25 درجه سانتیگراد در تابستان نشان می دهد. تیر و مرداد). حداقل دما از -0.6 درجه سانتیگراد در ژانویه تا 15.9 درجه سانتیگراد در جولای و حداکثر دما از 20.3 درجه سانتیگراد در ژانویه تا 33.5 درجه سانتیگراد در جولای متغیر بود [ 33 ]. بارندگی بسیار متغیر و نامنظم با میانگین سالانه حدود 250-400 میلی متر است [ 33 ]] و منبع اصلی آب شیرین است. دو فصل بارندگی مجزا وجود دارد: فصل زمستان از اواسط نوامبر تا مارس و فصل تابستان از اواسط ژوئن تا اواسط سپتامبر. از سال 1979 تا 2012، میانگین بارندگی سالانه 295.3 میلی متر بوده است که بیشترین میانگین ماهانه 45.8 و 42 میلی متر در ماه های اوت و جولای بوده است. و کمترین آن به ترتیب 8.8 و 8.2 میلی متر در ماه های اکتبر و نوامبر [ 33 ] است.
کشاورزی فعالیت اصلی اقتصادی است که اساس معیشت حدود 70 درصد از ساکنان را فراهم می کند [ 34 ]. اگرچه این بخش کمک زیادی به اقتصاد ملی نمی کند (فقط 3.7٪ از کل تولید ناخالص داخلی عمان)، این بخش مصرف کننده اصلی آب در عمان از جمله منطقه مورد مطالعه (بیش از 92٪ از کل آب موجود) است [ 35 ]]. در این منطقه انواع میوهها، بهویژه انار و گل رز (که برای استخراج گلاب کشت میشوند) تولید میشود که در بازارهای محلی به عنوان منبع اصلی درآمد کشاورزان به فروش میرسد. محصولات یک ساله مانند سیر، پیاز، ذرت، جو، جو و یونجه بسته به در دسترس بودن آب، گاهی در تراس ها کاشته می شوند. این منطقه همچنین دارای چندین گونه گیاهی و جانوری در خطر انقراض یا آسیب پذیر است که در سایر نقاط عمان یافت نمی شوند [ 36 ].
دامپروری همچنین بخش مهمی از کشاورزی در این منطقه برای غذا و درآمد از طریق فروش فیبر (موی بز و گوسفند) است و منبع کود برای کشت محصولات کشاورزی را فراهم می کند. بزها دام اصلی در جوامع محلی هستند که بیش از 80 درصد از کل واحدهای حیوانی را تشکیل می دهند [ 37 ].
با توجه به هوای نسبتاً خنک آن به ویژه در تابستان و ساخت جاده دسترسی آسفالته تا کوه در سال 1385 و به دنبال آن ساخت هتل ها، گردشگران بسیاری از این منطقه عمدتاً برای دیدن مناظر طبیعی و تراس های کشاورزی و کمپ دیدن می کنند. تعداد هتل ها در منطقه مورد مطالعه افزایش یافته است، از یک در سال 2006 به چهار در سال 2014، به علاوه سایر آپارتمان های تعطیلات و خانه های استراحت. تعداد گردشگران 58 درصد از 85000 نفر در سال 2006 به 134000 در سال 2013 افزایش یافته است [ 37 ].
منابع طبیعی آب شیرین در الجبل الاخدر سه نوع است: آب زیرزمینی (چاه)، منابع آب شیرین (چشمه های طبیعی و افلج ) و منابع لنتیک (سدهای دست ساز) [ 38 ]. دسترسی به آب های زیرزمینی از طریق چاه هایی انجام می شود که توسط یک سازمان دولتی ایجاد شده است که آب را از طریق شبکه ها یا کامیون های آب برای جوامع تامین می کند. این چاه ها منبع اصلی آب محلی برای مصارف شرب و خانگی (شهری، تجاری) در منطقه هستند. افلج کانالهای سطحی و/یا زیرزمینی هستند که از آبهای زیرزمینی یا چشمهها یا نهرها تغذیه میشوند که برای تامین آب جوامع کشاورز ساخته شدهاند. افلاج _آب توسط مردم محلی بدون دخالت دولت در ساختار سازمانی آنها مدیریت و به مناطق کشاورزی توزیع می شود. سدها سازه های مصنوعی هستند که توسط دولت برای برداشت آب باران ساخته می شوند. آب افلج و سد عمدتاً برای کشاورزی و دامداری استفاده می شود.
الجبل الاخدر منابع آب محدود و بسیار متغیری دارد: مهمترین پارامترهای تأثیرگذار بر دسترسی آب شیرین و ایجاد استرس محیطی، میزان و فراوانی بارندگی است. با توجه به پیشبینی تغییر اقلیم برای کشور [ 39 ]، انتظار میرود تغییرپذیری بارندگی بیشتر افزایش یابد و عدم قطعیت و پیچیدگی بیشتری را به برنامهریزی و مدیریت منابع آب اضافه کند. علاوه بر این، جمعیت این منطقه به سرعت رشد کرده است، از کمتر از 2000 نفر در سال 1970 به بیش از 7000 نفر در سال 2010 [ 40 ]. توسعه اجتماعی-اقتصادی و تغییرات کاربری اراضی مربوط به آن به دلیل گسترش زیرساخت ها و خدمات، ساخت و ساز و فعالیت های تجاری و شهرنشینی تأثیرات مستقیمی بر افزایش تقاضا برای منابع آب دارد.37 ]. ایجاد شهرک ها به شدت تحت تأثیر در دسترس بودن آب برای آشامیدن و مصارف خانگی بوده است. همه مردم به آب آشامیدنی سالم و با کیفیت دسترسی دارند [ 37 ]. فعالیتهای انسانی و تغییرات اقلیمی روی هم بر دسترسی به منابع آبی تأثیر گذاشتهاند و در صورت ادامه این روند، اکوسیستمهای منطقه و خانوارهای مسکونی بیشتر تحت تأثیر قرار خواهند گرفت. بنابراین ارزیابی آسیب پذیری تأثیرات محیطی و تغییرات آب و هوایی بر منابع آب برای اطلاع رسانی مدیریت منابع آب پایدار در منطقه ضروری است.
3. روش شناسی
دستورالعملهای روششناختی برای «ارزیابی آسیبپذیری منابع آب شیرین در برابر تغییرات محیطی» که توسط برنامه محیطزیست سازمان ملل متحد (UNEP) و دانشگاه پکن [ 10 ] تهیه شده است برای ارزیابی آسیبپذیری منابع آبی الجبل الاخدر در برابر تغییرات زیستمحیطی و اثرات آب و هوایی استفاده شد. . بر اساس دستورالعمل ها، آسیب پذیری منابع آب از دو منظر قابل ارزیابی است: تهدیدهای اصلی منابع آب و پویایی توسعه و بهره برداری از آنها. و چالش های منطقه برای مقابله با این تهدیدات. تهدیدها را می توان از نظر تنش منابع (RS)، فشار توسعه (DP)، سلامت اکولوژیکی (EH) و ظرفیت مدیریت (MC) ارزیابی کرد. بنابراین، شاخص آسیب پذیری (VI) منابع آب را می توان به صورت: VI =f (RS، DP، EH، MC) [ 10 ].
هر جزء VI چندین پارامتر دارد: RS = f [تنش آب (RS s ) و تغییرات آب (RS v )]. DP = f [استثمار آب (DP s ) و عدم دسترسی به آب آشامیدنی سالم (DP d )]. EH = f [آلودگی آب (EH p ) و زوال اکوسیستم (EH e )]. MC = f [ناکارآمدی مصرف آب (MC e )، عدم دسترسی به سرویس بهداشتی بهبود یافته (MC s ) و ظرفیت مدیریت درگیری (MC g)]. مطابق با دستورالعمل های ارزیابی آسیب پذیری، تعدادی از معادلات حاکم برای تخمین این پارامترها و VI ( جدول 1 ) اعمال شد.
RS در دسترس بودن منابع آب را برای پاسخگویی به فشار تقاضای آب برای جمعیت رو به رشد با در نظر گرفتن تنوع بارندگی تعیین می کند. بنابراین، تحت تأثیر تنش منابع آب تجدیدپذیر (RS s ) و پارامتر تغییرات آب ناشی از تغییرپذیری بلندمدت بارندگی (RS v ) قرار دارد. RS به عنوان سرانه منابع آب بیان می شود و معمولاً با شاخص فقر آب مورد توافق بین المللی در سرانه منابع آب (1700 متر مکعب / نفر / سال) مقایسه می شود [ 10 ]. از آنجایی که عمان بخشی از غرب آسیا است که با منابع آبی کمیاب مشخص می شود، ارزش مناسب تر و واقعی تر 1000 متر مکعب / نفر / سال [ 9 ]] مورد استفاده قرار گرفت. RS v با ضریب تغییرات (CV) رکورد بارندگی از سال 1979 تا 2012، به دست آمده از ایستگاه هواشناسی سایق برآورد شد. CV با نسبت انحراف استاندارد رکورد بارندگی به میانگین بارندگی برآورد شد ( جدول 1 ).
DP بر حسب بهره برداری بیش از حد از منابع آب (DPs ) و تأمین و دسترسی به تأمین آب آشامیدنی سالم (DP d ) برآورد شد. DP با نسبت کل نیازهای آب (خانگی، تجاری، کشاورزی) به کل منابع آب تجدیدپذیر برآورد شد ( جدول 1 ). DP d در اینجا به عنوان تامین منابع آب آشامیدنی کافی برای رفع نیازهای اساسی جامعه، با توجه به اینکه امکانات توسعه آب چگونه نیازهای جمعیت را برآورده می کند، تعریف می شود [ 9 ]. عدم دسترسی به آب سالم با نسبت درصد جمعیت فاقد دسترسی به اندازه جمعیت برآورد شد ( جدول 1).).
EH از نظر پارامتر کیفیت آب/آلودگی آب (EH p ) و پارامتر زوال اکوسیستم (EH e ) اندازهگیری شد. EH p با نسبت کل تخلیه فاضلاب تصفیه نشده در سیستم های دریافت آب به کل منابع آب تجدیدپذیر موجود برآورد شد ( جدول 1 ). مقدار فاضلاب تصفیه نشده به عنوان تفاوت بین فاضلاب تولید شده جمع آوری شده توسط سیستم و مقدار فاضلابی که تصفیه شده است، تخمین زده می شود. EH e در این مطالعه به عنوان نسبت مساحت زمین بدون پوشش گیاهی ( یعنی کل مساحت زمین به جز سطح تحت پوشش مراتع و مناطق زیر کشت) به کل مساحت زمین عمان (309500 کیلومتر) تعریف شده است.2 ) ( جدول 1 ).
MC آسیب پذیری منابع آب را با ارزیابی ظرفیت مدیریت فعلی برای مقابله با سه موضوع مهم ارزیابی می کند: بهره وری استفاده از منابع آب. سلامت انسان در ارتباط با دسترسی به خدمات بهداشتی کافی و ایمن؛ و ظرفیت کلی مدیریت تعارض. بنابراین، MC با پارامتر ناکارآمدی مصرف آب (MC e )، پارامتر عدم دسترسی بهبود یافته بهداشتی (MCs ) ، و پارامتر ظرفیت مدیریت تعارض (MCg ) اندازهگیری شد . MC e بر حسب سهم مالی به تولید ناخالص داخلی (GDP) یک متر مکعب آب در هر یک از بخش های مصرف کننده آب در مقایسه با میانگین جهانی برای منتخبی از کشورها برآورد شد [ 10 ].]. از آنجایی که بخش کشاورزی مصرف کننده عمده آب در عمان است، از جمله منطقه مورد مطالعه، برای نشان دادن بازده مالی ناشی از مصرف آب استفاده شد. بنابراین، MC e با استفاده از 40 دلار آمریکا به عنوان میانگین ارزش تولید ناخالص داخلی تولید شده از 1 متر مکعب آب برای کشورهای آسیای غربی [ 9 ] محاسبه شد ( جدول 1 ). MC s به عنوان یک مقدار معمولی برای اندازه گیری ظرفیت سیستم مدیریت برای مقابله با بهبود معیشت در کاهش سطوح آلودگی استفاده شد. بهبود بهداشت در اینجا به عنوان امکاناتی تعریف شد که از نظر بهداشتی فضولات انسان را از تماس انسان، حیوان و حشرات جدا میکند، از جمله فاضلاب، مخازن سپتیک، توالتهای فلاش، توالتها و چالههای ساده [ 10 ]. ام سی اسبه عنوان نسبت نسبت جمعیت بدون دسترسی به امکانات بهداشتی بهبود یافته به کل جمعیت منطقه برآورد شد ( جدول 1 ). MC g ظرفیت یک سیستم مدیریت منابع آب را برای مقابله با درگیری ها نشان می دهد. یک سیستم مدیریت خوب را می توان با اثربخشی آن در ترتیبات سازمانی، تدوین خط مشی، مکانیسم های ارتباطی و کارایی اجرا ارزیابی کرد [ 10 ]. پارامتر در اینجا به عنوان ظرفیت منطقه برای مدیریت رقابت بر سر استفاده از آب در میان بخش های مختلف مصرف کننده تعریف شد. MC g بر اساس بررسی ارزیابی آب [ 37 ] و مشاوره متخصص [ 41 ] تعیین شد] با استفاده از معیارهای امتیازدهی ظرفیت مدیریت تعارض از 0.0 تا 0.25 ( جدول 2 )، با در نظر گرفتن ارتباط متقابل همه متغیرهای این جدول. این جنبهها معیارهای امتیازدهی از 0 تا 1 با دادن وزن به هر پارامتر تعیین شدند.
از آنجایی که فرآیند تعیین وزنهای نسبی میتواند مغرضانه باشد و مقایسه نتایج نهایی را دشوار میکند، وزنهای مساوی بین پارامترهای همان دسته و همچنین بین دستههای مختلف تخصیص داده شد. با توجه به دستورالعمل [ 10 ]، وزن 0.25 در تمام دسته ها (RS، DP، EH، و MC) اختصاص داده شد. برای پارامترهای RS s , RS v , DP s , DP d , EH p و EH e وزن 0.5 و برای پارامترهای MC e , MC s و MC g اعمال شد.، وزن 0.33 اختصاص داده شد. مجموع اوزان داده شده به همه پارامترها در هر دسته باید برابر با 1 باشد و کل وزن های داده شده به همه دسته ها نیز باید برابر با 1 باشد [ 10 ].
شاخص آسیب پذیری (VI) در نهایت بر اساس چهار دسته با استفاده از معادله جدول 1 برآورد شد . VI یک مقدار تخمینی از صفر (غیر آسیب پذیر) تا یک (آسیب پذیرترین) را برای تعیین شدت تنش تجربه شده توسط منابع آبی منطقه مورد مطالعه ارائه می دهد. مقدار VI بالا تنش های منابع بالا، فشارهای توسعه و سلامت زیست محیطی و ظرفیت های مدیریتی پایین را نشان می دهد.
4. نتایج و بحث
4.1. استرس منابع
4.1.1. پارامتر استرس آب
محاسبه تنش آبی برای عمان، از جمله منطقه مورد مطالعه، یک تنش آبی بحرانی (RS s = 0.58) را نشان می دهد ( جدول 3 ) بر اساس برآورد کل منابع آب تجدیدپذیر سرانه 422.5 متر مکعب / نفر / سال [ 42 ]. افزایش جمعیت و توسعه سریع اجتماعی-اقتصادی در الجبل الاخضر بر منابع آب فشار وارد می کند: مصرف آب خانگی از 150000 مترمکعب در سال 2001 به 580000 مترمکعب در سال 2012 افزایش یافته است. افزایش سالانه 35% در سال [ 37 ]. بیشتر این افزایش ممکن است به دلیل رشد صنعت توریست باشد. برای سال های 1985، 1995 و 2005، RS محاسبه شده استبرای عمان بر اساس سرانه منابع آب تجدیدپذیر برآورد شده به ترتیب 1029.35، 697.76 و 635.84 متر مکعب / نفر / سال 0.0، 0.30 و 0.36 بود [ 9 ].
4.1.2. پارامتر تغییر آب
میزان بارندگی و در دسترس بودن فاکتورهای غالب در تامین منابع آب در منطقه مورد مطالعه است. تجزیه و تحلیل سوابق داده های بارندگی از سال 1979 تا 2012 منجر به پارامتر تغییرات آب (RS v ) 0.33، بر اساس CV تخمینی 0.10 شد که نشان دهنده تغییرپذیری کم بارندگی است. دستورالعمل های روش [ 9 ] مجموعه ای از مقادیر تغییرات بارندگی را برای ضریب تغییرات به صورت CV = 0.3 یا به عنوان CV > 0.3 تعیین می کند. وقتی CV > 0.3 باشد، RS v بالاترین مقدار 1 را به خود اختصاص می دهد که نشان دهنده تغییرات زیاد بارندگی در زمان و مکان است. CV کمتر از 0.3 نشان دهنده تنوع کم است. با این حال، منطقه مورد مطالعه افزایش دما را در مدت مشابه تجربه کرد ( شکل 2). حداقل، میانگین و حداکثر دما به ترتیب با نرخ های 0.79، 0.27 و 0.15 درجه سانتی گراد در هر دهه افزایش یافت. تجزیه و تحلیل داده های بارندگی کاهش در دسترس بودن آب را نشان داد، با کاهش کلی بارندگی از سال 1979 تا 2012 ( شکل 2 ). در این مدت، میانگین بارندگی 296.7 میلی متر بود. بالاترین کل در سال 1997 (901 میلی متر) بود و بارندگی سالانه متعاقباً به 202.8 میلی متر در سال 2012 کاهش یافت، با کاهش کلی بارندگی به میزان -9.42 میلی متر در هر دهه. این نشان می دهد که این منطقه در برابر تغییرات آب و هوایی آسیب پذیر است زیرا یک منطقه کوهستانی خشک است. پیش بینی آب و هوای آینده در عمان با استفاده از سناریوی IPCC A1B افزایش دما و کاهش بارندگی را در دهه های آینده نشان می دهد [ 39 ].
شکل 2. روند میانگین دمای هوا (Tmean) و بارندگی سالانه در ایستگاه هواشناسی سایق (شاخص سازمان جهانی هواشناسی (WMO): 41254، مختصات مرکاتور عرضی جهانی (UTM) عرض جغرافیایی: 23°04’28.33 اینچ شمالی، طول جغرافیایی: 38’46.63″ E، ارتفاع: 1986 متر) از 1979 تا 2012 (منبع داده ها: [ 33 ]).
4.2. فشارهای توسعه آب
4.2.1. پارامتر بهره برداری آب
ارزیابی فشارهای توسعه آب نشان داد که منطقه مورد مطالعه از شرایط بحرانی در توسعه منابع آبی که با پارامتر بهره برداری آب (DP s = 0.21) بر اساس کل نیاز آبی 14 میلیون متر مکعب در سال و کل موجود در دسترس است، رنج می برد. منابع آبی 66 میلیون متر مکعب در سال [ 35 ] ( جدول 3) منجر به کمبود آب برای مصارف خانگی و کشاورزی می شود. افزایش در کل جمعیت و توسعه اجتماعی-اقتصادی و همچنین افزایش فعالیتهای ساختمانی و تجاری از جمله هتلها و در نتیجه مصرف آب توسط بخشهای مختلف، باعث عدم تعادل بین عرضه و تقاضا در غیاب اجرای هرگونه شیوههای حفاظتی و مدیریتی شده است. .
4.2.2. پارامتر عدم دسترسی به آب آشامیدنی ایمن
پارامتر عدم دسترسی به آب آشامیدنی سالم محاسبه شده (DP d ) صفر بود زیرا نیازهای اساسی جمعیت برای آب برای زندگی برآورده شده است. زیرساخت های کافی برای تامین آب شرب در سراسر منطقه مورد مطالعه وجود دارد. همه مردم به آب آشامیدنی سالم دسترسی دارند. دولت آب آشامیدنی همه خانوارها را از طریق چاه های آب زیرزمینی تامین می کند و یک پروژه آب شیرین کن با لوله در حال انجام است تا دسترسی به آب آشامیدنی در منطقه افزایش یابد.
4.3. بهداشت زیست محیطی
4.3.1. پارامتر آلودگی آب
مقدار پارامتر آلودگی آب برآورد شده (EH p = 0.14) ( جدول 3 ) بر اساس کل فاضلاب تصفیه نشده 945250 متر مکعب در سال [ 43 ] و کل منابع آب موجود 66 میلیون متر مکعب در سال، با توجه به اینکه شهر مصرف آب 1.1 میلیون متر مکعب در سال است [ 35]. این تجزیه و تحلیل نشان دهنده خطرات کم آلودگی آب است که ممکن است به سرمایه گذاری در تأسیسات تصفیه فاضلاب نسبت داده شود: دولت سه تصفیه خانه فاضلاب در این منطقه با سطوح تصفیه ثالث و برخی از سیستم های فاضلاب ایجاد کرده است، و همه خانه های مدرن و سایر مؤسسات دارای مخازن سپتیک هستند. با این حال، سرمایه گذاری های بیشتری برای افزایش نسبت شبکه های فاضلاب متصل به تصفیه خانه ها مورد نیاز است. علاوه بر این، برخی از مخازن سپتیک در خانههای قدیمی دارای پایههای بدون خط هستند [ 43 ]، و برای جلوگیری از آلودگی سفرههای آب زیرزمینی نیاز به بازسازی دارند.
4.3.2. پارامتر تخریب اکوسیستم
زوال اکوسیستم به دلیل عدم وجود پوشش گیاهی کافی و چشمانداز طبیعی اصلاحشده یک پارامتر حیاتی در عمان از جمله منطقه مورد مطالعه است که باعث ایجاد مشکلات شدید در پشتیبانی از عملکرد اکوسیستمها میشود. EH e بر اساس گزارش ارزیابی تخریب زمین و بیابانزایی در منطقه عرب [ 44 ] از جمله عمان، 0.94 محاسبه شد، زیرا هیچ دادهای در مورد زوال اکوسیستم برای الجبل الاخدر وجود ندارد. نشانه هایی از زوال اکوسیستم در منطقه مورد مطالعه به دلیل کاهش بارندگی در سه دهه اخیر و در نتیجه کاهش سطح آب های زیرزمینی و خشک شدن بیشتر افلج ها وجود دارد [ 37 ]]. رشد جمعیت، همراه با فعالیتهای انسانی و توسعه اقتصادی-اجتماعی و چرای بی رویه و همچنین مصرف بیش از حد آب و گسترش کاربریهای زمین از طریق شهرنشینی پایدار، به طور مستقیم یا غیرمستقیم به آسیبپذیری منابع آب کمک کرده است. نقشه جهانی از وضعیت تخریب خاک ناشی از انسان [ 45 ] نشان می دهد که عامل اصلی که در تخریب خاک در کوه های الحجر نقش دارد، از بین رفتن خاک سطحی از طریق فرسایش آبی است، با 25٪ تا 50٪ از منطقه تحت تأثیر فرسایش آبی. درجه تخریب متوسط بر اساس مطالعه بیابان زایی در منطقه عربی توسط ACSAD (1997) همانطور که توسط [ 46 ] گزارش شده است، 89 درصد از عمان به عنوان بیابان و 7.67 درصد به عنوان آسیب پذیر به بیابان زایی در نظر گرفته شده است.
4.4. ظرفیت مدیریت
4.4.1. پارامتر ناکارآمدی مصرف آب
بر اساس تولید ناخالص داخلی 2013 عمان (80.6 میلیارد دلار آمریکا) [ 47 ] و کل برداشت آب 1321 میلیون متر مکعب در سال [ 42 ]، ناکارآمدی مصرف آب محاسبه شده (MC e ) صفر بود. این در توافق با [ 9 ] است که نتیجهگیری میکند که عمان بیشترین بهرهوری (کاهش ناکارآمدی) را در منطقه غرب آسیا بین سالهای 1985 و 2005 (کاهش 25.37 درصد) نشان داد. این به جذب سیستمهای زیرساخت آبیاری مدرنتر و کارآمدتر نسبت داده شد.
با این حال، این پارامتر برای منطقه مورد مطالعه محاسبه نشده است، زیرا بر اساس مقیاس کشوری است و نمی توان آن را در مقیاس منطقه ای تخمین زد. در الجبل الاخدر، کشاورزان هنوز از روش سنتی آبیاری به روش غرقابی استفاده می کنند، بدون استفاده از فناوری آبیاری مدرن یا سرمایه گذاری در بهبود سیستم های زیرساخت آبیاری. بر اساس بررسی ارزیابی آب [ 37 ] و ارتباط شخصی [ 41 ] با نویسنده گزارش UNEP [ 9 ] در مورد این وضعیت، MC eبرای منطقه مورد مطالعه 1 برآورد شد که نشان دهنده ناکارآمدی بالای مصرف آب است. این نشاندهنده شیوههای مدیریت ناپایدار منابع آب در غیاب برنامه و استراتژی جامع بخش آب است که منجر به کاهش دسترسی به آب و افزایش آسیبپذیری میشود.
4.4.2. بهبود پارامتر عدم دسترسی به سرویس بهداشتی
کل جمعیت منطقه مورد مطالعه به امکانات بهداشتی مانند سیستم های فاضلاب، مخازن سپتیک و تصفیه خانه های فاضلاب (MC s = 0) دسترسی دارند ( جدول 3 )، که نشان دهنده مدیریت کافی در رابطه با بهبود معیشت از طریق سرمایه گذاری دولت در زیرساخت های بهداشتی است. در دسترس بودن این زیرساخت باعث کاهش سطح آلودگی و حفظ منابع آب می شود که با اجرای سیاست ها و اقداماتی تکمیل می شود که ممکن است آسیب پذیری منابع آب را در برابر تغییرات محیطی و اقلیمی کاهش دهد. با این حال، سرمایه گذاری های بیشتری برای گسترش سیستم های فاضلاب، اتصال همه خانوارها و سایر موسسات به تصفیه خانه های فاضلاب، مورد نیاز است.
4.4.3. پارامتر ظرفیت مدیریت تعارض
منطقه مورد مطالعه هیچ رقابتی بر سر استفاده از آب با مناطق همجوار ندارد. با این حال، رقابت بر سر استفاده از آب بین بخش های مختلف (کشاورزی و خانگی) وجود دارد. کشاورزی بدون استفاده از مکانیسم های حفاظتی و ظرفیت مدیریت مناسب، مصرف کننده غالب آب است. همچنین به دلیل افزایش جمعیت و تعداد هتل ها و فعالیت های تجاری، مصرف آب خانگی از چاه های آب زیرزمینی افزایش می یابد و استراتژی مشخصی برای توسعه منطقه وجود ندارد [ 37 ]. بنابراین، ارزیابی MC g وضعیت آسیبپذیری بالایی را از نظر ظرفیت مدیریت تعارض نشان داد (MC g= 0.95) زیرا این پارامتر ارتباط متقابل دسته های مختلف از جمله ظرفیت نهادی، توافقی، ارتباطی و اجرایی را در نظر می گیرد.
4.5. شاخص آسیب پذیری
بر اساس داده های موجود، VI محاسبه شده 0.436، در محدوده 0.4-0.7 است که بر اساس برگه مرجع برای تفسیر VI [ 10 ] به عنوان بالا طبقه بندی می شود، که نشان می دهد منابع آبی الجبل الاخدر بسیار بالا است. آسیب پذیر است و تنش های زیادی را تجربه می کند. فرسودگی اکوسیستم پارامتر غالب است که 27 درصد در آن نقش دارد ( شکل 3 الف). این منطقه همچنین دارای درجه بالایی از ناکارآمدی مصرف آب، ظرفیت مدیریت تعارض و تنش آبی به ترتیب 19٪، 18٪ و 17٪ بوده است ( شکل 3).الف) تأثیرگذاری بر آسیب پذیری کلی منابع آب. مقایسه سهم گروههای مختلف تا ششم نهایی نشان داد که ظرفیت مدیریت بیشترین سهم را در آسیبپذیری منابع آب دارد و رده غالب (37%) است و پس از آن سلامت اکولوژیکی با 31% و تنش منابع آبی با 26% قرار دارند. شکل 3 ب).
شکل 3. (الف) درصد پارامترهای وزنی برای شاخص آسیب پذیری. (ب) سهم درصد دسته های وزنی به شاخص آسیب پذیری نهایی برای منطقه مورد مطالعه.
5. نتیجه گیری و پیشنهادات
این اولین ارزیابی جامع آسیب پذیری منابع آب در الجبل الاخدر یا عمان است. نتایج نشان میدهد که کدام جنبههای مدیریت آب (تنش منابع، فشار توسعه، سلامت اکولوژیکی و ظرفیت مدیریت) بیشتر به آسیبپذیری منابع آب کمک میکنند و خطرات مختلف را درک میکنند و بنابراین مناطق بالقوه را برای تمرکز بر تلاشهای مدیریتی پیشنهاد میکنند. . ارزیابی آسیب پذیری VI بالا (0.436) را نشان داد. زوال اکوسیستم پارامتر غالبی است که 27 درصد در شاخص آسیب پذیری نقش دارد. منابع آبی منطقه همچنین دارای درجه بالایی از ناکارآمدی مصرف آب، ظرفیت مدیریت تعارض و تنش آبی بوده که به ترتیب 19%، 18% و 17% بر شاخص آسیبپذیری کلی تأثیر گذاشته است. ظرفیت مدیریتی مقوله غالب است که 37 درصد از گروههای گروه را تشکیل میدهد و آسیبپذیری منابع آبی را هدایت میکند که همچنین به شدت تحت تأثیر سلامت اکولوژیکی (31 درصد) و تنش منابع آب (26 درصد) قرار دارند. این می تواند به عنوان شاخصی برای آسیب پذیری منابع آب در برابر تغییرات محیطی و اقلیمی در منطقه مورد مطالعه استفاده شود. با این وجود، باید اذعان داشت که به دلیل در دسترس نبودن دادههای محلی، برخی از ورودیهای ارزیابی در مقیاس ملی هستند.
نیاز آشکار به سیاستها و راهحلهای فنی برای کاهش فشارها (مصرف بیش از حد آب و استفاده ناکارآمد، وخامت اکوسیستم، تغییرات آب و هوایی) که منابع آبی را آسیبپذیرتر میکند، وجود دارد. باید یک برنامه توسعه استراتژیک بلندمدت با تمرکز بر ظرفیت مدیریت برای مقابله با تهدیدات اصلی درگیری بین بخشهای مصرفکننده آب و همچنین اجرای شیوههای مدیریت مؤثر در راستای رویکرد مدیریت یکپارچه منابع آب تهیه شود. تلاش بیشتری برای بهبود بهره وری مصرف آب آبیاری، فناوری های حفاظتی، برداشت آب باران، و استفاده مجدد از فاضلاب تصفیه شده و آب خاکستری برای کاهش برخی از فشارهای کشاورزی بر منابع آب مورد نیاز است.
سهم عمده زوال اکوسیستم در شاخص کلی نشان میدهد که برای حفظ سلامت اکولوژیکی منطقه، تلاشهای بیشتری برای حفظ و احیای پوشش گیاهی و اجرای بهترین شیوهها برای مدیریت کاربری زمین و توسعه استراتژیک مورد نیاز است. سرمایهگذاریهای بیشتری نیز برای گسترش شبکههای فاضلاب همراه با استفاده مؤثر از تأسیسات تصفیه فاضلاب برای محافظت از آب شیرین در برابر آلودگی مورد نیاز است. هماهنگی کامل، یکپارچگی و آگاهی در مورد سازگاری با تغییرات اقلیمی باید به شدت با برنامه ریزی، سیاست ها و برنامه های مدیریت آب در همه سطوح و در همه بخش ها مرتبط باشد. تحقیقات بیشتری برای ارائه دادههای ورودی محلی، بهجای ملی، بهویژه در مورد زوال اکوسیستم و پوشش گیاهی، دادههای بلندمدت اقلیمی مورد نیاز است.
بدون دیدگاه