التغيرات المناخية... كيف تؤثر على جودة مياه الأنهار؟

تقرير دولي حول مساهمة الجفاف والعواصف المطيرة في تلوثها

تتوفر كمية أقل من المياه لتخفيف الملوثات (بابليك دومين)
تتوفر كمية أقل من المياه لتخفيف الملوثات (بابليك دومين)
TT

التغيرات المناخية... كيف تؤثر على جودة مياه الأنهار؟

تتوفر كمية أقل من المياه لتخفيف الملوثات (بابليك دومين)
تتوفر كمية أقل من المياه لتخفيف الملوثات (بابليك دومين)

تشكِّل التغيرات المناخية وزيادة حالات الجفاف والعواصف المطيرة تحديات خطرة أمام إدارة المياه ومدى جودتها. كما أن فهمنا الحالي لهذه القضية غير كافٍ، وفق أحدث تقرير صادر عن «الفريق الحكومي الدولي المعنيّ بتغير المناخ».

تغيرات نوعية في المياهولسد هذه الفجوة، قامت مجموعة دولية من العلماء بجمع قدر كبير من الأبحاث التي تتناول جودة المياه في الأنهار في جميع أنحاء العالم. وتُظهر دراستهم المنشورة في دورية «نيتشر ريفيوز إرث آند إنفيرومنتال»، أن جودة مياه النهر تميل إلى التدهور خلال الأحداث المناخية القاسية. ومع ازدياد تواتر هذه الأحداث، فقد تتعرض صحة النظام البيئي وقدرة الإنسان على الحصول على المياه الصالحة للشرب إلى تهديد متزايد.

حلل البحث الذي قادته الدكتورة ميشيل فان فليت من جامعة «أوتريخت» في هولندا، 965 حالة من التغيرات في نوعية مياه النهر في أثناء الطقس القاسي، مثل الجفاف وموجات الحرارة الشديدة والعواصف الممطرة والفيضانات، وكذلك في ظل التغيرات طويلة المدى متعددة العقود في المناخ. وتقول فليت، في بيان صحافي صدر في 12 سبتمبر (أيلول): «نظرنا إلى مكونات مختلفة لجودة المياه، مثل درجة الحرارة والأكسجين المذاب، ودرجة الملوحة وتركيز العناصر الغذائية، والمعادن، والكائنات الحية الدقيقة، وبقايا المواد الصيدلانية، والبلاستيك».

ويُظهر التحليل أن جودة المياه تميل في معظم الحالات إلى التدهور في أثناء فترات الجفاف وموجات الحر (68 في المائة)، والعواصف المطيرة والفيضانات (51 في المائة)، وفي ظل التغيرات المناخية طويلة المدى (56 في المائة). في أثناء فترات الجفاف، تتوفر كمية أقل من المياه لتخفيف الملوثات، في حين تؤدي العواصف المطيرة والفيضانات عموماً إلى مزيد من الملوثات التي تتسرب من الأرض إلى الأنهار والجداول.

ويركز معظم دراسات جودة المياه على الأنهار والجداول في أميركا الشمالية وأوروبا، بينما تقلّ في أفريقيا وآسيا. ووفق فليت، فإنه بالمتابعة الشاملة «سنكون قادرين على تطوير استراتيجيات فعالة لإدارة المياه التي يمكن أن تحمي وصولنا إلى المياه النظيفة».جودة مياه النيلمن جهته؛ فإن الدكتور الدوشي مهدي، أستاذ علوم البحار المساعد في كلية العلوم بجامعة أسيوط المصرية، الذي أجرى مع فريق من الباحثين دراسة حول تأثير تغير المناخ على جودة مياه نهر النيل، نُشرت في 7 أغسطس (آب) الماضي، في دورية «إنفيرومنتال مونترينغ آند أسسيمنت» فيعلق قائلاً: «مع زيادة وتيرة السيول على الجبال بسبب تغير المناخ، تأخذ السيول معها المخصبات كالنتروجين والفوسفات وبعض العناصر الثقيلة كالرصاص والزئبق لمياه النهر، ومع ارتفاع درجة الحرارة تنتشر الطحالب التي تفرز سموماً تقتل الأسماك».

وأضاف لـ«الشرق الأوسط» أن أسوأ ما يحدث جراء تغير المناخ هو ما يطلق عليها الظروف المناخية غير المتوقَّعة؛ إذ يأتي الجفاف عندما ننتظر المطر. وعندما تزداد وتيرة الجفاف يرتفع أثر المخصبات، وهو ما يبرز معه أثر الملوثات من جانب، ونمو النباتات الغازية للنهر وانخفاض معدلات الأكسجين، من جانب آخر. وتابع أن هذه الظروف المناخية القاسية تزيد أيضاً من تركيز العناصر الثقيلة السامة، مثل الرصاص والزئبق.ارتفاع حرارة الأنهاركانت دراسة أخرى قد أجراها فريق دولي من العلماء بقيادة جامعة ولاية بنسلفانيا ونُشرت نتائجها في دورية «نيتشر كلايميت تشينج» في 14 سبتمبر (أيلول)، قد كشفت عن أن درجة حرارة الأنهار ترتفع وتفقد الأكسجين بشكل أسرع حتى من المحيطات والمسطحات المائية الكبيرة. وتُظهر الدراسة أنه من بين نحو 800 نهر، حدث ارتفاع في درجة حرارة 87 في المائة منها، وحدث فقدان الأكسجين بنسبة وصلت إلى 70 في المائة.

وتتوقع الدراسة خلال الأعوام السبعين المقبلة، أن تشهد أنظمة الأنهار فترات ذات مستويات منخفضة من الأكسجين يمكن أن تؤدي إلى «الموت الحاد» لأنواع معينة من الأسماك وتهدد التنوع المائي. تقول لي لي، أستاذة الهندسة المدنية والبيئية في ولاية بنسلفانيا وواحدة من باحثي الدراسة: «هذه دعوة للاستيقاظ». وأضافت: «ما وجدناه له آثار كبيرة على جودة المياه وصحة النظم البيئية المائية في جميع أنحاء العالم».

واستخدم فريق الدراسة الذكاء الاصطناعي وأساليب التعلم العميق لإعادة بناء بيانات جودة المياه المتناثرة تاريخياً من نحو 800 نهر عبر الولايات المتحدة وأوروبا الوسطى. ووجدوا أن الأنهار ترتفع درجة حرارتها وتزيل الأكسجين بشكل أسرع من المحيطات، الأمر الذي قد تكون له آثار خطرة على الحياة المائية وحياة البشر.

وقال وي تشي، أستاذ مساعد في قسم الهندسة المدنية والبيئية في ولاية بنسلفانيا والباحث الرئيسي في الدراسة: «درجة حرارة مياه النهر ومستويات الأكسجين المذاب من المقاييس الأساسية لجودة المياه وصحة النظام البيئي». في حين، تشدد لي على أن «انخفاض الأكسجين في الأنهار، أو إزالته، يؤدي إلى انبعاث الغازات الدفيئة وإطلاق المعادن السامة». وتوقع نموذج الدراسة أنه خلال الأعوام السبعين المقبلة، يمكن أن تموت أنواع معينة من الأسماك تماماً بسبب فترات أطول من انخفاض مستويات الأكسجين.



كيف تبني لوحة تحكم مطورة لرصد «الدرون»... خلال أسبوعين؟

كيف تبني لوحة تحكم مطورة لرصد «الدرون»... خلال أسبوعين؟
TT

كيف تبني لوحة تحكم مطورة لرصد «الدرون»... خلال أسبوعين؟

كيف تبني لوحة تحكم مطورة لرصد «الدرون»... خلال أسبوعين؟

قد لا تستغرق إضافة تطبيق جديد إلى هاتفك سوى لحظات قليلة، لكن إضافة مستشعر إلى شاشة الرادار العسكرية تستغرق سنوات. لهذا السبب يجب على قوات الدفاع الجوي التنقل بين أنظمة متعددة، وإهدار ثوانٍ ثمينة أثناء تدافعها، لتحديد الطائرات من دون طيار (درون) القادمة، كما كتب سام سكوف*.

تجربة أميركية للعمل في الشرق الأوسط

لكن الأمر يجب ألا يكون على هذا النحو، وفقاً لتجربة حديثة قادتها القيادة المركزية الأميركية، إذ، وفي غضون أسبوعين فقط، تمكنت شركات خاصة من دمج أجهزة استشعار متعددة على شاشة واحدة اختبرتها قوات الجيش في شمال ولاية نيويورك.

ويأتي هذا بفضل ضباط القيادة المركزية، الذين مهّدوا الطريق من خلال التفاوض لضمان حقوق الملكية الفكرية للشركات. وفي حين لن يتم إرسال التكنولوجيا إلى الشرق الأوسط حتى الآن، يأمل المسؤولون في أن تكون بمثابة حجر أساس للجهود المستقبلية.

بدأ الحدث بأسبوع عملت فيه الشركات على تحديد كيفية مشاركة أجهزتها للبيانات على شاشة. ثم، من 30 سبتمبر (أيلول) إلى 4 أكتوبر (تشرين الأول)، اختبر جنود من «الفرقة الجبلية العاشرة» المنصة في «فورت دروم» ضد طائرات من دون طيار «معادية». وجرى اختيار هذه الوحدة لاختبار المجموعة؛ لأنها توفر حالياً دعماً مضادّاً للطائرات من دون طيار في الشرق الأوسط.

سرعة تنفيذ التصميم

ويقول قادة الدفاع الجوي في الجيش إن المجابهة تتطلب أجهزة استشعار متعددة لتحديد الطائرات من دون طيار المعادية، التي يمكنها الاقتراب من القوات الصديقة في مجموعة متنوعة من الاتجاهات والسرعات والمسارات.

قال الرقيب كلارك ديفيس، ضابط الصف الأول في مكتب التكنولوجيا الرئيسي في القيادة المركزية الأميركية، إن وضع كل هذه المستشعرات على منصة واحدة عادة ما يكون عملية شاقة.

وأضاف ديفيس: «أن معظم الأنظمة تتطلب من 18 إلى 24 شهراً لدمج أي شيء أو عنصر، وهذا أمر (سريع) بالنسبة لوزارة الدفاع».

من جهته، ذكر الرائد برايان سيرسي، الذي يعمل مع ديفيس، أن إحدى المحاولات السابقة لدمج مستشعر شركة في رادار دفاعي للمناطق المرتفعة الطرفية استغرقت 24 شهراً.

الاستفادة من التطويرات الهاتفية

وقال شولر مور، كبير مسؤولي التكنولوجيا في القيادة المركزية الأميركية، من حيث المبدأ، يجب أن يكون دمج شاشات متعددة على شاشة واحدة أمراً بسيطاً. تقوم الشركات الخاصة بمثل هذه الأشياء طوال الوقت، مثلما يشارك مطورو الأجهزة المحمولة تطبيقاتهم على نظام تشغيل الهاتف. لكن وزارة الدفاع ليست معتادة على ذلك، وقد تكون إحدى العقبات هي الموهبة الفنية.

نظم متقادمة يصعُب تطويرها

وقال العقيد نيت هيوستن، مدير الابتكار في القيادة المركزية الأميركية، إن العمر، أي تقادم التصاميم الموجودة مع الزمن، مشكلة أخرى؛ حيث جرى بناء بعض أجهزة الاستشعار منذ عقود من الزمن، قبل أن تصبح قياسية لتسهيل مشاركة البيانات. وأضاف أن جعلها تتفاعل مع شاشة جديدة تماماً يُشبه «محاولة استخدام جهاز آيفون» من الجيل الأول في عالم اليوم.

ولتغيير ذلك، يتعين على وزارة الدفاع أن تسعى أكثر لتشجيع الشركات على تطوير المنتجات التي يمكن تبديلها، كما قال هيوستن: «يتعين علينا فقط أن نفكر بشكل أكثر إبداعاً حول كيفية تحفيز التشغيل البيني».

منع الهجمات في الشرق الأوسط

وقال مور إن النظام الناتج لن يتم نشره في الشرق الأوسط حتى الآن. ومع ذلك، فإنه يمهد الطريق لجهد ثانٍ، يُركز على مساعدة الجنود على تحديد التهديدات بشكل أسرع، وسط الإشارات الكثيرة التي تظهر على شاشاتهم. إنه نوع الجهد الذي يمكن أن يساعد في منع الهجمات القاتلة، مثل الهجوم الذي وقع في يناير (كانون الثاني) الماضي، وأسفر عن مقتل 3 جنود أميركيين وإصابة العشرات في الأردن.

وذكرت صحيفة «وول ستريت جورنال» حينذاك أن قوات الدفاع الجوي أخطأت في تحديد هوية طائرة العدو من دون طيار على أنها طائرة صديقة.

* مجلة «ديفينس وان»، خدمات «تريبيون ميديا».