به گزارش ایسکانیوز ، طاهره علی‌نژاد و همایون خوشروان: دریای خزر به‌عنوان بزرگ‌ترین آبگیر بسته دنیا حدود ۵ میلیون سال قبل از اقیانوس پاراتتیس به‌علت فعالیت‌های کوه‌زایی جدا شد و تاریخچه تکامل هیدرومورفولوژیکی آن تحت تأثیر رژیم آب‌وهوایی حوزه آبریز پهناورش شکل گرفته است.

رودخانه ولگا به‌عنوان مهم‌ترین روان‌آب مؤثر در تعادل بیلان آبی دریای خزر نقش بسیار مؤثری در ثبات آب شناختی آن داشته و گاهی در طول زمان بروز سیلاب‌های گسترده در حوزه آبریز این رودخانه سبب افزایش سریع سطح تراز آب دریای خزر شده است.

امروزه دانشمندان آب و هواشناسی و فیزیک دریا در سطح جهان دریای خزر را به‌عنوان یک مدل دینامیکی طبیعی در رابطه با فرایندهای نوسانی سطح تراز آب می‌شناسند و به علت سرعت بسیار بالای نرخ تغییرات سالانه سطح تراز آب آن که معمولاً بیش از۱۰۰ برابر نوسانات سطح آب اقیانوس‌هاست و همچنین رفتار متفاوت هیدرولوژیکی آن در مقابل پدیده‌های آب و هواشناسی از این دریاچه پهناور به‌عنوان یک حوزه آبی درون قاره‌ای متمایز از اقیانوس‌ها یاد می‌کنند.

دریای خزر طی تاریخچه زمین‌شناسی خود دارای دامنه نوسانی متفاوت بوده به‌طوری‌که قبل از آغاز دوره هلوسن در زمان پسروی گسترده منقشلاق در حدود ۱۴۰۰۰ سال قبل سطح تراز آن حدود ۷۰ متر پایین‌تر از سطح تراز آب دریاهای آزاد قرار داشت و بخش وسیعی از آن خشک شده بود و در دوره هلوسن دامنه تغییرات سطح تراز آب آن به ۱۱ متر رسید (۳۳- تا ۲۲- متر).

طی زمان ثبت ابزاری از سال ۱۸۳۵ که اولین مشاهدات آب نگاری بر روی تراز دریای خزر در بندر باکو شوروی سابق انجام گرفت تاکنون سطح تراز دریای خزر بین سطوح ارتفاعی ۲۵- متر تا ۲۹- متر نسبت به دریای بالتیک یعنی به میزان ۴ متر نوسان داشته است و یک چرخه کامل هیدرولوژیکی از سال ۱۹۳۰ تا ۱۹۹۵ میلادی در آن رقم خورد.

سطح تراز آب دریای خزر از سال ۱۹۳۰ تا ۱۹۷۸ با یک کاهش سریع، به حدود ۲۹- متر افت کرد و پس از آن تا سال ۱۹۹۵ میلادی با افزایش ۲/۵ متری سطح تراز آب دریای خزر به ۲۶/۵- متر رسید. مجدداً دریای خزر بین سال‌های ۱۹۹۵تا ۲۰۱۷ دچار پسروی گسترده شد و سطح تراز آن حدود ۱/۴۰ متر کاهش یافت و به رقم نزدیک ۲۸- متر نسبت به دریای بالتیک رسید.

۱۵ میلیارد دلار تبعات اقتصادی ناشی از نوسانات سطح تراز آب دریای خزر

سرعت نوسانات سالانه دریای خزر واجد شتاب‌های متفاوت است. گاهی سرعت کاهش سطح تراز آب به بیش از ۲۰ سانتی متر در سال رسیده مانند: اتفاق هیدرولوژیکی سال های ۲۰۱۳ و ۲۰۱۴ و گاهی شتاب فزاینده افزایش تراز آن به مقادیر بیش از ۱۴ سانتی‌متر در سال نزدیک شده است مانند: سال‌های ۱۹۹۰ تا ۱۹۹۵ میلادی، بنابراین دریای خزر به لحاظ دینامیک نوسانات سطح تراز آب بسیار متفاوت عمل می‌کند و این امر سبب تغییر شدت آسیب‌پذیری فیزیکی اراضی ساحلی آن در مقابل مخاطرات فرسایشی شده است. به‌طوری‌که طی قرن بیستم تبعات اقتصادی ناشی از نوسانات سطح تراز آب دریای خزر به بیش از ۱۵ میلیارد دلار توسط سازمان اقتصادی برنامه ملل متحد تخمین زده شده است. حال در گزارش حاضر به بررسی وضعیت نوسانات سطح تراز آب دریای خزر طی سال ۲۰۱۷ می‌پردازیم و وضعیت آهنگ نوسانی سطح تراز آب دریای مزبور را ارزیابی می‌کنیم.

با استفاده از آمار اطلاعات تراز سنجی ۷ ایستگاه ساحلی پیرامون دریای خزر، و با به‌کارگیری روش‌های معمول آماری، آهنگ نوسانات سطح تراز آب دریای خزر مورد ارزیابی قرارگرفت. در این مطالعه آماری مجموع داده‌های دریافت شده نسبت به کد تراز ارتفاعی دریای بالتیک یعنی ۲۸- متر روائی و تنظیم یافته‌اند و سعی بر آن شد که ارزیابی دوره نوسانی سالانه دریای خزر بر اساس آهنگ نوسانی فزاینده و کاهنده آن طی یک سال منطبق با منحنی توزیع نرمال تغییرات سطح تراز آب دریای خزر مورد سنجش قرار گیرد، کاری که در زمان قبل در کشور ایران مرسوم نبود و استفاده از سال آبی هیدرولوژیکی برای تحلیل نوسانات سبب بروز خطاهای محاسباتی برای اعلام رسمی میزان کاهش و یا افزایش سالانه تراز آب می‌شد و یا با نتایج عددی سایر کشورها دچار تناقض علمی می‌شد. به‌طوری‌که برخی سازمان‌های متولی داخل کشور وضعیت تراز آب دریای خزر را طی سال جاری با افزایش تراز گزارش کرده‌اند ولی واقعیت آب‌شناختی خزر نشانه کاهش سطح تراز آب دریا در سال ۲۰۱۷ نسبت به سال ۲۰۱۶ است. بنابراین برای تحلیل صحیح روند نوسانات سالانه سطح تراز آب دریای خزر بایستی بر اساس مدل زمانی منحنی توزیع نرمال آن اقدام کرد.

میانگین سالانه سطح تراز آب دریای خزر طی سال ۲۰۱۷ میلادی ۲۸/۰۲۷- متر است و میانگین دامنه اختلاف تراز سالانه آن در دوره‌های زمانی پرآبی و کم‌آبی معادل ۲۷ سانتی‌متر است.

بررسی سری زمانی داده‌های تراز سنجی سطح آب دریای خزر در سال‌های ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷، روند افزایشی را در ۶ ماه نخست سال نشان می‌دهد و پس از آن در نیمه دوم سال یعنی از ماه ژولای تا دسامبر تغییرات تراز سطح آب روند کاهشی را طی کرده است.

با بررسی تغییرات تراز سطح آب در سال‌های ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷ در ایستگاه‌ Makhachala که معرف تأثیر ورودی رودخانه ولگا به دریای خزر است، در ماه‌های مارس تا ژوئن، افزایش قابل توجهی در تراز سطح آب دریای خزر مشاهده می‌شود. این افزایش به آن سبب است که در این ماه‌ها، هوا در منطقه سرچشمه رود ولگا نسبتاً گرم‌تر است و در نتیجه ذوب برف‌ها و جاری شدن سیلاب باعث تغییر در رژیم رودخانه ولگا شده و ورود مقدار قابل توجهی آب به دریای خزر را موجب می‌شود. در نتیجه این فرآیند تراز سطح آب در ایستگاه Makhachala در ماه ششم به بیشینه مقدار خود، ۲۷/۸۰- و ۲۷/۸۱- متر به ترتیب در سال‌های ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷ می‌رسد. این افزایش در ماه‌های یاد شده، در سایر ایستگاه‌ها نیز مشاهده می‌شود که نشان از همبستگی آماری ایستگاه‌های ساحلی با یکدیگر طی ماه‌های مزبور دارد.

دریای خزر به فرایند پسروی ادامه داده است

به طور کلی با مقایسه تراز سطح آب دریای خزر در سال ۲۰۱۷ نسبت به سال ۲۰۱۶ مشخص شد که در سال ۲۰۱۷ کاهش تراز سطح آب را نسبت به سال گذشته آن به میزان متوسط ۳/۸۶ سانتی متر شاهد بوده‌ایم. همچنین اختلاف دامنه نوسانات فصلی سال های مزبور حدود ۱۴ سانتی‌متر است و آهنگ نوسانات در سال ۲۰۱۶ از بی نظمی بیشتری نسبت به سال ۲۰۱۷ برخوردار است. همچنین سرعت تغییرات تراز سطح آب در سال ۲۰۱۷، به طور متوسط ۲ سانتی‌متر بر ماه نسبت به سال ۲۰۱۶ کاهش یافته است.

مقایسه میانگین تغییرات تراز سطح آب دریای خزر در سال‌های ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷

بررسی مشابهی برای ایستگاه Makhachala نشان می‌دهد که در این ایستگاه نیز مانند سایر ایستگاه‌های شاهد، ماکزیمم تراز سطح آب در ماه ژوئن رخ داده است که نشان از همبستگی تراز سطح آب دریای خزر با آب ورودی از رودخانه ولگا دارد. همچنین در این ایستگاه در اکثر ماه‌ها تراز سطح آب در سال ۲۰۱۷ بیشتر از مقدار متناظر آن در سال ۲۰۱۶ است که البته این اختلاف در اکثر ماه‌ها ناچیز است. با مقایسه داده‌های این ایستگاه با سایر ایستگاه‌های ساحلی، می‌توان به این نتیجه رسید که تغییر رژیم رودخانه ولگا، مستقیماً روی این ایستگاه تأثیر می‌گذارد.

مطابق با داده‌های موجود برای ایستگاه‌ها، ماکزیمم تراز سطح آب در ایستگاه NeftyanyeKamni به میزان ۲۷/۵۶- متر در ماه ژولای سال ۲۰۱۶ و ۲۷/۶۸- متر در ماه ژوئن سال ۲۰۱۷ ثبت شده است. همچنین حداقل تراز سطح آب نیز در ایستگاه Guvli-Mayak و برابر ۲۸/۳۹- متر در ماه ژانویه سال ۲۰۱۶ و ۲۸/۳۱- متر در دو ماه آخر سال ۲۰۱۷ ثبت شده است.

میزان انحراف معیار داده‌های تراز سطح آب از مقدار متوسط آن نیز در سال ۲۰۱۶، حدود ۱۴ سانتی‌متر و در سال ۲۰۱۷، حدود ۹ سانتی متر است که این کاهش گویای این واقعیت است که آهنگ نوسانات سطح آب دریای خزر در سال ۲۰۱۷ از نظم بهتری برخوردار است. مقادیر کوچک و نزدیک به صفر چولگی که معیاری از تقارن یا عدم تقارن تابع توزیع است، بیانگر این موضوع است که توزیع نرمال تراز سطح آب دریای خزر تقریباً متقارن است. همچنین مقدار کشیدگی ۱/۰۳- در سال ۲۰۱۶ نسبت به مقدار ۰/۶۳- برای سال ۲۰۱۷، که نشانی از ارتفاع توزیع و در واقع معیاری برای بلندی منحنی در نقطه ماکزیمم است، بیانگر آن است که پراکندگی مقادیر تراز سطح آب در سال ۲۰۱۶ بیشتر از سال ۲۰۱۷ است. همچنین مقدار چولگی و کشیدگی محاسبه شده برای هر دو سال در بازه (۲، ۲-) است، که بیانگر آن است که توزیع تراز سطح آب دریای خزر در هر سال از توزیع نرمال برخوردار است.

در نتیجه‌گیری کلی چنین می‌توان اظهار کرد که دریای خزر به فرایند پسروی که از سال ۱۹۹۵ میلادی آغاز کرده تاکنون ادامه داده است و صرفاً طی سال‌های ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷ میزان سرعت کاهش سطح تراز آب دریا طی سال تقلیل یافته است و تاثیر گرمایش زمین بر روی بزرگ‌ترین دریاچه دنیا به‌صورت کاهش سریع سطح تراز آب آن است که تبعات ناشی از آن می‌تواند به لحاظ اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی بسیار سنگین باشد. خشک شدن تالاب میانکاله، تالاب گمیشان، و کم آب شدن خلیج گرگان از جمله مهم‌ترین اتفاقاتی است که در حال رخ دادن است و در صورت نبود تمهیدات لازم متأسفانه بایست شاهد بحران‌های زیست محیطی جدی در سواحل شمال کشور باشیم.

705