ریزگردها؛ از عوامل ایجاد تا راهکارهای مقابله

فعالیت‌های انسانی نقش پررنگی در ایجاد ریزگردها دارد اما تحقیقات دانشمندان نشان می‌دهد علاوه بر فعالیت‌های انسانی در مناطق مختلف، تغییرات آب‌وهوایی در کل کره زمین نیز می‌تواند بر این پدیده تاثیرگذار باشد.

کد خبر: ۳۸۷۵۸۴

تاریخ: ۱۴ آبان ۱۳۹۶ - ۱۱:۱۵

صراط: ریزگردها مدتی است که به دغدغه‌ای همگانی در سطح بین‌المللی تبدیل شده‌اند و بررسی‌های میدانی زیادی برای مقابله با آنها و شناخت منبع آنها انجام شده است.

به گزارش ایسنا، ریزگرد پدیده‌ای اتمسفریک است و مجموعه‌ای است از گرد و غبار، دود و دیگر ذره‌های خشک معلق در هوا که باعث کدر شدن آسمان می‌شوند. خاستگاه ریزگرد آلاینده‌های صنعتی، آمدوشد خودروها، آتش‌سوزی جنگل‌ها، گسترش بیابان‌ها، شخم زدن زمین در آب‌وهوای خشک و ... است. ریزگرد اغلب زمانی رخ می‌دهد که ذرات گردوغبار و دود در هوای خشک افزایش یابد.

پدیده ریزگرد مختص یک منطقه خاص و محدود در جهان نیست و در نقاط مختلفی از جهان نمونه‌های متعددی از این پدیده مشاهده شده که در پی آنها تحقیقات متعددی در زمینه شناخت منابع آن و مقابله با اثرات آن در دانشگاه‌های جهان انجام شده است.

فعالیت‌های سدسازی و در پی آن خشک شدن تالاب‌های پایین‌دست پررنگ‌ترین نقش را در تقویت منابع ریزگردها دارد. علاوه بر این  بهره‌کشی بی‌رویه از منابع طبیعی و مدیریت نامناسب و یکسو نگرانه بر این منابع و همچنین رهاسازی زمین‌های کشاورزی که فرسایش خاک را در پی دارد از جمله فعالیت‌های انسانی هستند که سبب می‌شوند طوفان‌های ریزگردی ایجاد شوند.

کشاورزی سنتی و غیر روشمند، چرای بیش از حد دام، عدم استفاده از سیلاب‌ها همه دست به دست هم می‌دهند که زمین‌های بارور از میان رفته، و جای خود را به بیابان‌هایی جدید بدهند.

پوشش گیاهی به‌ویژه گیاهان بومی مانند خار و خاشاک بیابانی، نقش بسیار  مهمی را در تثبیت شن‌های روان و جلوگیری از تولید ریزگرد ایفا می‌کنند.

پاشیدن مالچ نفتی یکی از راهکارهایی است که برای مقابله با این پدیده پیشنهاد می‌شود اما تقریبا تمام محققان معتقدند این روش نمی‌تواند به عنوان راهکاری مفید، موثر و بلندمدت باشد.

مشکل مالچ بوی تند آن و سیاه کردن زمین است و بعلاوه مالچ ضریب حرارتی را بالا می‌برد و تمام منطقه را گرم‌تر می‌کند، حتی گیاهان را ممکن است نابود کرده و موجودات زنده را از بین ببرد.

همچنین نمی‌توان روی آن رفت و آمد کرد و هزینه مالچ بالاست و به تکنولوژی پیشرفته نیاز دارد.

علاوه بر مشکلات تولید مالچ، عمر مفید آن حدود پنج سال است و پس از این مدت اثری از آن دیده نمی‌شود و در صورتی که منابع نفتی موجود نباشد این راهکار قابل اجرا نخواهد بود.

ضرر ریزگرد سالانه 42 میلیارد دلار است!

مرکز اطلاعات سازمان ملل متحد اعلام کرده‌است: گسترش کویرها و خشکسالی، سالانه ۴۲ میلیارد دلار از ارزش تولیدات کشاورزی کاسته و باعث عدم امنیت قضایی، قحطی و فقر می‌شود.

از طرفی گروهی از محققان معتقدند که تنها ساکنان مناطق دارای ریزگرد در ایجاد این پدیده دست ندارند و تغییرات کلی اقلیم زمین نیز در این پدیده موثر است.

پروفسور "الی بوزید"(Elie Bou-Zeid) محقق لبنانی دانشگاه "پرینستون"(Princeton)  آمریکا در طی تحقیقات خود درباره منشا ایجاد طوفان‌های ریزگردی به این نتیجه رسید که فاکتورهای اقلیمی و آب‌وهوایی نیز در ایجاد این پدیده موثرند.

وی افزود: در بررسی طوفان‌هایی که در سوریه به  وقوع پیوست اطلاعات میدانی ما نشان می‌دهد که در بسیاری از مناطق پوشش گیاهی در حد مناسبی وجود داشته است اما باز هم طوفان ریزگردی اتفاق اقتاده است و این نکته جالب توجه این است که در برخی مناطق میزان پوشش گیاهی نسبت به سال‌های گذشته افزایش نیز داشته است و این موضوع نشان می‌دهد که تغییرات اقلیمی هم می‌توانند مجزای از آسیب‌های انسانی سبب ایجاد طوفان شوند.

اثرات ریزگردها بر تغییر اقلیم زمین و اقیانوس‌ها

تصور افکار عمومی از پدیده‌هایی نظیر طوفان شن و ریزگرد بیشتر به یک پدیده مقطعی و ناپایدار نزدیک است و کمتر آثار بلند مدت آن در نظر گرفته می‌شود.

در تحقیقات دانشمندان دانشگاه کلمبیا مشخص شد که ریزگردها می‌توانند بر روی از دو جنبه بر روی کیفیت نور خورشید و اشعه‌های آن تاثیر بگذارند.

از یک سو با پراکنده کردن و جذب نور خورشید و از سوی دیگر با تغییر خواص و مشخصه‌های نوری ابرها که نقش بسیار پررنگی در تعیین وضعیت اقلیمی مناطق مختلف دارند.

وجود عنصر آهن در ریزگردها سبب می‌شود مواد مغذی موجود در اقیانوس‌ها با نقصان جدی مواجه شده و ترکیب زیستی آنها را دگرگون کند.

رشد بی‌رویه جلبک‌ها و تکثیر فیتوپلانکتون‌ها در اثر این تغییرات میزان کربن دی‌اکسید موجود در آب را به میزان چشمگیری افزایش می‌دهد و این موضوع می‌تواند سبب مرگ بسیاری از آبزیان شود.

در تاریخ زمین‌شناسی، ریزگردها همواره ارتباط تاثیرگذاری با تغییرات اقلیمی داشته‌اند.

"گیسلا وینکلر"( Gisela Winckler) یکی از اساتید دانشگاه کلمبیا به همراه یک تیم تحقیقاتی متشکل از محققان دانشگاه‌های "کرنل"(Cornell)، "لنکستر"(Lancaster) جنبه‌های مختلفی از این پدیده را در کنفرانس این دانشگاه مطرح کرده‌اند.

در بررسی‌های این تیم تحقیقاتی وضعیت زمین و حضور ریزگردها در آن از ۲۰ هزار سال پیش مورد بررسی قرار گرفته است.

هدف از این بررسی ایجاد یک پایگاه داده وسیع و جامع در رابطه با وضعیت ریزگردها در سال‌های آینده و تاثیر آنها در وضعیت جوی و اقلیمی زمین بوده است.

در این کنفرانس شرکت‌کنندگان پس از بررسی نقطه نظرات و بحث پیرامون وضعیت ریزگردها در زمین به این نتیجه رسیدند که تنها راه پیشرفت و مقابله با چالش‌ها، هماهنگی و گسترش طرح‌های مطالعاتی و همچنین اختصاص اعتبارات ویژه برای ین طرح‌هاست.

در این کنفرانس پروفسور "جو پراسپرو"(Joe Prospero) یکی از محققان پیشرو در عرصه ریزگردها از نتایج ۴۵ سال تحقیق خود و تیمش در این زمینه رونمایی کرد که می‌تواند به عنوان یک پایه و مبنا برای تحقیقات آینده و غنای این پایگاه داده مورد استفاده قرار بگیرد.

ریزگردها هم علت هستند و هم معلول

یکی از محققان دانشگاه UCLA کالیفرنیا معتقد است ریزگردها علاوه بر معلول، خود از علت‌های تغییر اقلیم هستند.

دکتر "جاسپر کوک"(Jasper Kok) استاد محیط زیست و علوم جوی و اقیانوسی در دانشگاه UCLA در مقاله‌ای اعلام کرده است که ریزگردها می‌توانند با توجه به اندازه‌شان در تغییر دمای جو و در نتیجه در تغییر اقلیم نقش داشته باشند و نکته قابل توجه این است که این تغییرات غیرقابل پیش‌بینی است.

این ذرات می‌توانند در جذب نور و همچنین گازهای گلخانه‌ای موثر باشند و به همین دلیل باید نقشی حیاتی برای آنها در مدل‌سازی‌های تغییر اقلیم قائل شد.

در مباحث علمی به ذرات گرد و غبار "آیروسل" گفته می‌شود و این ذرات می‌توانند به ابرها متصل شوند.

آنچه واضح است این است که ابرها نقش اساسی در تنظیم حرارت جو، جلوگیری از افزایش دما و فرار حرارت از زمین به فضا دارند و به همین دلیل زمانی که آیروسل‌ها با ابرها مخلوط شوند، این عملکرد دچار اختلال می‌شود.

دکتر کوک در رابطه با این پدیده می‌گوید: ریزگردها یک پدیده طبیعی و عادی هستند اما به خاطر فعالیت‌های انسانی مقیاس آنها گسترش پیدا کرده‌ است.

بیابان‌زایی یکی از مواردی است که به افزایش حجم ریزگردها سرعت می‌دهد و افزایش ریزگردها، افزایش دما را در پی خواهد داشت.

این محقق افزود: تغییر اقلیم و ریزگردها هر دو علت و معلول یکدیگر هستند و بر هم تاثیر می‌گذارند.

وی با بررسی تصاویر ماهواره‌ای موفق به کشف مناطق تمرکز ریزگردها در زمین شده است که با اطلاعات آنها یک مدل برای تاثیر ریزگردها بر تغییر اقلیم طراحی کرده است.

نقش تغییر اقلیم در ایجاد خشکسالی در آمریکا

از سال 2002 یک خشکسالی گسترده و فراگیر در نیمه غربی و بخش‌های مرکزی آمریکا رخ داد که خسارات فراوانی در پی داشته است.

با وجود آنکه این خشکسالی چند سال است که پایان یافته اما محققان مرکز ملی مطالعات جوی و اقیانوسی آمریکا با بررسی الگوهای آب و هوایی به این نتیجه رسیده‌اند که این خشکسالی سبب تغییر در ویژگی‌های اقلیمی منطقه شده است.

آثار ثانویه این تغییرات نیز قابل توجه هستند. برای نمونه هزاران فرصت شغلی در این مناطق از دست رفته است و زمین‌های زراعی حاصلخیزی نابود شده و با فرسایش خاک مواجه شده است.

"ریچارد هایم"(Richard Heim) محقق مرکز ملی مطالعات جوی و اقیانوسی آمریکا این خشکسالی‌ها را با خشکسالی‌های گذشته آمریکا در دهه 1930 و 1950 میلادی مقایسه کرده است.

وی در مطالعات خود به این نتیجه رسیده که در این خشکسالی بخش‌هایی از کشور به طور کامل خشک شده اما قسمت‌هایی نیز وجود داشته است که با هیچ مشکلی مواجه نشده‌اند اما فاصله‌ای با این مناطق ندارند و بعلاوه این خشکسالی در منطقه‌ای رخ داد که بیشترین میزان بارش در آن به ثبت رسیده بود.

این خشکسالی که تا سال 2014 ادامه داشته است طولانی‌ترین دوره خشکسالی در بین این سه دوره بوده است که بیشترین میزان رطوبت‌ نیز در آن به ثبت رسیده است.

"بنجامین کوک"(Benjamin Cook) دانشمند مشاور در مرکز رصدخانه زمینی لامون-دوهرتی دانشگاه کلمبیا گفت: دانشمندان نمی‌توانند بگویند که به طور مشخص این گرمایش زمین است که موجب خشکسالی‌های اخیر شده است. پیش‌بینی‌های تغییرات اقلیمی به خوبی نشان می‌دهد میزان خشکسالی به سبب افزایش عوامل افزایش دما تشدید می‌شود که برای مثال موجب بروز خشکسالی در کالیفرنیا، شمال غرب اقیانوس آرام و حوضه رودخانه کلرادو شده است.

پژوهش سال 2015 دکتر کوک نشان داد: افزایش دما و کاهش بارش که توسط تغییرات اقلیمی حادث شده‌اند به سبب ریسک بی‌سابقه خشکسالی شدید در بخش‌های جنوب غربی و مرکزی دشت بزرگ (Great Plains) آمریکا است که این خشکسالی بدترین خشکسالی در هزاره اخیر خواهد بود، حتی بدتر از طوفان "داست بول" (Dust Bowl) یا "دهه 30 کثیف" که یک دوره طوفان‌های شدید شن بود که تا حد زیادی به محیط زیست و کشاورزی دشت‌های آمریکا و کانادا در طول خشکسالی شدید دهه ۱۹۳۰ آسیب زد و ناکامی تلاش‌های دیم‌کاری برای جلوگیری از فرسایش بادی علت این پدیده بود.

آمریکا بحران ریزگردهای دره "اُونز" را چطور حل کرد؟

"دره اونز" در آمریکا که بقایای دریاچه و رودخانه "اُونز" در آن قرار دارد، سال‌ها منبع ایجاد ریزگرد در لس‌آنجلس آمریکا بوده است.

بستر دریاچه خشک شده "اُونز"(Owens) در لس‌آنجلس منبع ایجاد طوفان‌های ریزگردی در این ایالت بوده است و محققان آمریکایی برای مقابله با این پدیده از یک راهکار ارگانیک استفاده کردند تا بتوانند اثرات آن را کاهش دهند.

با استفاده از این روش در مخارج وزارت آب و نیرو آمریکا صرفه‌جویی شده و امکان فراهم شدن آب برای 150 هزار نفر از ساکنان لس‌آنجلس ایجاد می‌شود.

نکته جالب توجه این است که این روش مقابله، نیاز به آب ندارد و هزینه آن نیز نسبتا پایین است. پیش از این مسئولان با تخلیه آب در محدوده‌ای به مساحت 110 مایل مربع از بستر دریاچه "اُونز" تلاش می‌کردند تا از پخش شدن ریزگردها در منطقه جلوگیری کنند؛ روشی که علاوه بر هزینه‌بر بودن کاملا مقطعی بوده و نمی‌تواند مشکل را برای مدت قابل توجهی مرتفع کند.

در این روش با استفاده از تراکتور صفحات رُسی موجود در بستر دریاچه به شکل توپ بسکتبال درمی‌آید و این توپ‌های کلوخی می‌تواند برای سال‌ها از پخش شدن ریزگرد در منطقه جلوگیری کند.

این راهکار ابتدا در دهه 90 میلادی پس از وقوع بارش در این محدوده انجام شد و نتایج آن نسبتا راضی‌کننده بود.

در سال 2014 وزارت آب و نیرو آمریکا تصمیم گرفت تا این طرح را در تمام بستر دریاچه "اُونز" اجرا کند.

این بار علاوه بر استفاده از توپ‌های کلوخی از ایجاد شیارهایی به عمق 60 تا 90 سانتی‌متر نیز بهره گرفته شد تا از میزان خاک رس موجود در سطح نیز کاسته شود.

این طرح سبب صرفه‌جویی سه میلیارد گالُنی در مصرف آب شد که این میزان در سال بعد به 10 میلیارد گالُن رسید.

هزینه اجرای این طرح یک میلیون دلار به ازای مساحت یک مایل مربعی است که نسبت به تخلیه آب در بستر دریاچه بیش از 60 درصد ارزان‌تر تمام می‌شود و عمر بیشتری نیز دارد.

در نتیجه اجزای این طرح کیفیت هوای این منطقه تا 90 درصد بهبود داشته است.

نکته جالب توجه این است که کیفیت هوای این منطقه تا پیش از اجرای این طرح در بدترین وضع ممکن در کل آمریکا بوده است و پیش‌بینی می‌شود تا پایان سال 2017 میلادی کیفیت هوای آن در آمریکا جزو بهترین مناطق باشد.