آخرین یافته‌ها درباره یخچال علم‌کوه و گرمایش جهانی
علم‌کـــوه جدال گرما و یخ
علم‌کوه؛ واقع در مجموعه قلل کم‌نظیر و مرتفع تخت سلیمان در استان مازندران، تاج سر قله‌های کوهستان‌های ایران است. دلایل زیادی را می‌توان برای آن برشمرد. دومین قله مرتفع ایران، تنها یکی از ویژگی‌های بارز این مجموعه است.
نیما فریدمجتهدی- دکترای آب‌وهواشناسی
سمانه نگاه-دکترای هواشناسی
یوسف شجاعی-کارشناس ارشد آّب‌وهواشناسی
اشاره
علم‌کوه؛ واقع در مجموعه قلل کم‌نظیر و مرتفع تخت سلیمان در استان مازندران، تاج سر قله‌های کوهستان‌های ایران است. دلایل زیادی را می‌توان برای آن برشمرد. دومین قله مرتفع ایران، تنها یکی از ویژگی‌های بارز این مجموعه است. در مجموعه 86 قله بالای چهار هزار متر ایران در مجموعه تخت سلیمان واقع شده است، تازه اگر برآورد دقیقی از آن وجود داشته باشد. فنی‌ترین و سخت‌ترین مسیرهای سنگ‌نوردی و دیواره‌نوردی در ایران است. 14 زبانه کوچک و بزرگ یخچالی در این منطقه وجود داشته و تا حدودی دارد که میانگین سرعت حرکت سالانه زبانه یخچالی آن، دو الی سه متر در سال است. حداکثر گسترش زبانه یخچالی در آخرین دوره یخچالی در دامنه شمالی دوهزارو 800متری و در دامنه جنوبی سه‌هزارو صدمتری بوده است. زبانه فعلی پیشانی یخچالی در ارتفاع سه‌هزارو 700متری قرار گرفته است. به همه این دلایل بود که علم‌کوه، در منطقه تخت سلیمان با مساحتی بالغ بر چهارهزار و 77 هکتار در مصوبه شماره ۲۲۲ مورخ 81/3/21 شورای عالی محیط زیست به مجموعه مناطق تحت مدیریت سازمان محیط زیست پیوست و ثبت ملی شد. گرمایش جهانی در روندهای داده‌های دمایی بسیاری از مناطق جهان مشاهده می‌شود. تأثیر این افزایش دما در سامانه‌های مختلف آبوهوایی انکارناپذیر است. شواهد محیطی نیز ازجمله آب‌شدن یخچال‌های قاره‌ای و کوهستانی، آن‌هم به شکل درخورتوجه و با سرعتی زیاد، نشان از اثرهای عمده پدیده گرمایش جهانی دارد. به دلیل کمبود و نبود پراکنش مناسب ایستگاه‌های هواشناسی در مناطق کوهستانی جهان و به‌ویژه در ایران، پایش روند دمای مناطق کوهستانی، عملا کاری دشوار است. هرچند در ایران نیز شرایط محیطی موجود، ازجمله ذوب پهنه‌های برفی و یخچال‌ها، شواهد شاخصی از گرم‌شدن مناطق کوهستانی را به نمایش می‌گذارد.
میزان تغییرات آبوهوایی در مناطق کوهستانی از اهمیت درخورتوجهی برخوردار است؛ به‌ویژه به‌این‌دلیل که کوه‌ها به‌عنوان «نقاط داغ» آبوهوایی در نظر گرفته می‌شوند که در آن تغییرات می‌توانند آنچه را در جاهای دیگر اتفاق می‌افتد، پیش‌بینی یا تقویت کنند. از اواخر قرن 19، میانگین دمای زمین در حدود یک درجه سلسیوس افزایش داشته است. این روند پیوسته نبوده و تغییرات درخورتوجهی بین مناطق مختلف وجود دارد. در نواحی کوهستانی، بیشتر ایستگاه‌های اندازه‌گیری در دره‌ها و تعداد کمی در ارتفاع بالای 500 متر و تعداد بسیار کمتری در ارتفاعی بالاتر از دو هزارمتری واقع شده‌اند. با وجود این محدودیت‌ها، داده‌های در دسترس مناطق کوهستانی نشان می‌دهند که این مناطق خیلی سریع‌تر از میانگین جهانی در قرن گذشته گرم شده‌اند. گرمایش جهانی و تغییر آب‌وهوا، پیامدهای مهمی برای مناطق کوهستانی دارند که به‌شدت کالا و خدمات این مناطق را متأثر می‌کند. ازجمله می‌توان به اثرهای آن بر رژیم آب‌شناختی، زیست‌کره و مخاطره‌های طبیعی اشاره کرد. کاهش حجم رواناب سطحی، بی‌نظمی در رژیم آب‌دهی رودخانه‌ها، تأثیر بر تولید انرژی برق‌آبی، افزایش ارتفاع مرز برف، مهاجرت و انقراض گونه‌های گیاهی، افزایش فراوانی رخداد، ابعاد مخاطره‌های کوهستانی و... ازجمله تبعات گرمایش جهانی در مناطق کوهستانی جهان است.
علم‌کوه
قله علم‌کوه در‌واقع بلندترین بخش‌های یک توده نفوذی گرانیتی هستند که با بریدن لایه‌های قدیمی‌تر از خود در میان آنها جایگزین شده است. سن این توده به دوره ترشیاری یعنی ۶۳ تا دو میلیون سال قبل نسبت داده شده است. توده گرانیتی باتولیت مانند با قطر هفت کیلومتر، هاله دگرگونی به شعاع دو کیلومتر در سازندهای پیرامون خود پدید آورده است. جنس این توده عظیم آذرین «لوکوگرانیت ریزدانه غنی از کوارتز» است. لوکوگرانیت (Leucogranite) سنگی روشن است که تقریبا فاقد کانی‌های تیره‌رنگ است. این سنگ‌ها عموما در کوه‌زایی‌های ناشی از برخورد دو صفحه قاره‌ای شکل می‌گیرند. در کمربند کوه‌زایی آلپ-هیمالیا که البرز نیز جزئی از آن به حساب می‌آید، به‌وفور از این توده‌های لوکوگرانیتی دیده می‌شود. دیواره‌های عظیم و بلند این کوه، به دلیل سختی و استحکام سنگ آن، در برابر عوامل طبیعی ازجمله فرسایش است. در نتیجه توده کوهستانی علم‌کوه یک باتولیت است که در نتیجه نفوذ در سازندهای اطراف شکل گرفته و جنس سنگ‌های آن از گرانیت است. جغرافیای این توده کوهستانی عظیم، هم تابع جنس سازند شکل‌دهنده‌اش و هم تابع ساخت زمین‌شناسی‌اش است.
گرمایش جهانی و علم‌کوه
نبود ایستگاه‌های هواشناسی در منطقه مهمی مانند علم‌کوه یکی از نقاط منفی عملکرد دستگاه‌های اجرائی متولی، مراکز تحقیقاتی و دانشگاهی در سال‌های اخیر بوده است. بی‌توجهی به تنها یخچال نیمه‌محتضر ایران و یکی از مهم‌ترین کانون‌های مهم کوهستانی کشور، متأسفانه سایه‌ای پررنگ در مطالعات یخچال‌شناسی، تغییر آب‌وهوا، ژئومورفولوژی یخچالی بر منطقه تابانده است؛ بنابراین نبود ایستگاه‌های هواشناسی حداقل با بازه قابل قبول سبب شده مطالعه در این زمینه ناکام بماند. با این حال برخی منابع جهانی مانند اطلاعات اداره ملی اقیانوسی و جوی (NOAA) و سازمان ملی هوانوردی و فضایی (NASA) تا حدودی می‌تواند این کاستی‌ها را جبران کند. مطالعه رفتار و روند نابهنجاری دمایی در 170 سال اخیر بر مبنای داده‌های نووا (NOAA) و براساس روش‌های سنجش از دور، نشان‌دهنده روند افزایشی دما در همه مناطق کوهستانی عمده ایران است. در منطقه کوهستانی شمال، روندها در همه ماه‌های سال افزایشی بوده است. نرخ بیشترین میزان افزایش دما در یک دهه برای ماه ژانویه برابر با0/1 درجه سلسیوس بوده است. میانگین نرخ افزایش دما در هر دهه طی دوره آماری برابر با 08/0 درجه سلسیوس بوده است. بیشترین ناهنجاری دمایی مثبت برای منطقه شمال مربوط به ماه مارس سال 2018 برابر با 4/2 درجه سلسیوس است. منبع آماری ناسا نیز بیانگر اتفاقاتی مشابه در منطقه کوهستانی البرز است. مطابق داده‌های بانک اطلاعاتی ناسا (NASA) روند و نابهنجاری دمایی در مناطق کوهستانی ایران به طور مشخصی در 143 سال اخیر افزایشی و شدت‌یافته بوده است. فصل زمستان از لحاظ روند دمایی بیشترین افزایش دما را میان فصول داشته است. روند نابهنجاری‌ها نشان‌دهنده افزایش بی‌رویه فراوانی نابهنجاری‌های مثبت در دوره بوده است. نکته درخورتوجه اینکه علاوه بر افزایش فراوانی در یک دهه اخیر، شدت نابهنجاری از رشد درخورتوجهی برخوردار بوده است.
روایت سردآبرود از گرمایش جهانی
سردآب، یکی از رودخانه‌هایی است که از توده کوهستانی علم‌کوه منشأ می‌گیرد. اهمیت این رودخانه در این است که بخش بزرگی از دامنه شمالی علم‌کوه و مناطق برفی و یخچالی آن، در حوضه آبریز آن واقع شده است. با توجه به اینکه منطقه از شرایط نسبتا بکری برخوردار است، رفتار رژیم آب رودخانه می‌تواند گویای نقش شرایط جوی و تغییرات در بالادست آن باشد. اهمیت رودخانه‌ها و در اینجا رودخانه سردآبرود در این است که بیش از نیمی از آب شرب دنیا از رودخانه‌ها و منابع تغذیه رودخانه‌ای منشأ می‌گیرند. سهم رواناب که مناطق کوهستانی به این رودخانه‌ها توزیع می‌کنند، درخورتوجه است. محدوده آنها از 40 تا 95 درصد، بسته به منطقه تغییر می‌کند. رواناب حوضه‌های آبریز کوهستان، عمدتا به وسیله بارش و دمای هوا کنترل می‌شود. حال آنکه تغییرها در مقادیر بارش هر دو مقادیر سالانه و فصلی رواناب را متأثر می‌کند، دما، رفتار فصلی رواناب را به واسطه تغییرات میزان بارش برف و ذوب برف کنترل می‌کند. افزایش دما معمولا منجر به رواناب بیشتر در زمستان، ذوب برف زودهنگام بهاره و در نتیجه کاهش رواناب تابستانه می‌شود.
اما درباره رودخانه سردآبرود چه می‌دانیم و چه اطلاعاتی به ما می‌دهد. خوشبختانه پیشینه پایش و اندازه‌گیری آب‌دهی رودخانه سردآبرود به 1336 شمسی می‌رسد؛ یعنی اینکه تا سال 1402، ما فرصت مطالعه روی روند آب‌دهی این رودخانه را داریم؛ یعنی طول دوره‌ای 66ساله در اختیار ماست. بررسی روند آب‌دهی رودخانه سردآبرود به ما نشان می‌دهد که میزان آب‌دهی این رودخانه در ماه‌های سرد سال کاهشی و همچنین معنی‌دار است. این کاهش تا ماه‌های اسفند و فروردین نیز ادامه دارد. این مسئله ناشی از دو اتفاق است؛ یکی کاهش بارش در منطقه مورد مطالعه است. نکته مهم و جالب توجه، روند افزایشی دبی در ماه‌های ذوب یعنی اردیبهشت، خرداد و تیر است که البته در ماه دبی اوج، یعنی خرداد، این افزایش شامل آمار معنادار درخورتوجهی است. یکی از تأثیرهای مهم گرمایش جهانی بر یخچال‌های کوهستانی و در نتیجه آب‌دهی رودها، تأثیر بر رفتار رژیم آب‌دهی ماهانه است که این عمدتا ناشی از افزایش نرخ ذوب و عقب کشیده‌شدن دبی پیک به سمت فصل سرد سال یا ابتدای فصل ذوب است. در رودخانه سردآبرود با توجه به نقش یخچال و برف در تأمین بخش مهمی از آب آن، دبی اوج ماهانه در شرایط بلندمدت در ماه خرداد اتفاق می‌افتد. مقایسه عدد روز دبی اوج در دوره آماری 66ساله با فقط میانگین 10 سال اخیر نشان‌دهنده عقب‌گردی یک‌هفته‌ای در آن است؛ هرچند در برخی سال‌ها، ازجمله سال 1400، این مسئله تا دو هفته خود را نشان می‌دهد. با توجه به روندهای دمایی مورد مطالعه در مدت 170 سال اخیر که همگی نشان از افزایش دو درجه‌ای دما در طی دوره آماری داشته است و همچنین شواهد میدانی که نشان‌دهنده کاهش مشخص پهنه‌های یخچالی در منطقه علم‌کوه است؛ همچنین بررسی روند رودخانه سردآبرود به‌عنوان یکی از نشانگرهای مشخص محیطی که نمایانگر کاهش مشخص دبی در فصل سرد سال و همچنین افزایش دبی در فصل گرم و موسم ذوب است، می‌توان نتیجه گرفت که افزایش زودهنگام دما در ابتدای فصل ذوب و همچنین افزایش شدت گرمایش، منجر به تسریع و افزایش ذوب و همچنین تغییر یک‌هفته‌ای زمان دبی اوج از اواسط خرداد به اوایل ماه خرداد است.
شواهد محیطی مشخص است. داده‌های دمایی و پیامد آن برای رودخانه، نشان از روند گرمایش جهانی و همچنین تأثیر مشخص آن بر کاهش وسعت پهنه‌های برفی و حجم و وسعت یخ یخچال‌های علم‌کوه دارد و تأثیر مستقیم این اتفاق در روند آب‌دهی رودخانه سردآبرود دیده می‌شود. کاهش حجم آب رودخانه سردآبرود که به طور مشخص از پهنه‌های برفی و یخچالی منطقه متأثر می‌شود، نقش مهمی در تأمین منابع آب کشاورزی مناطق پایین‌دست از مزارع برنج کرانه جنوبی دریای کاسپین تا باغ‌های مناطق بالادست دارد. به‌هم‌خوردن رژیم آب‌دهی رودخانه سردآبرود، برآوردهای تأمین آب بهنگام و مؤثر را در کشت و زرع منطقه نه‌تنها متأثر کرده، بلکه در آینده نه‌چندان دور با شدت بیشتری متأثر خواهد کرد.
مسئله دیگر این است که گرمایش جهانی و رابطه‌اش با یخچال علم‌کوه می‌تواند برای مناطق سکونت‌گاهی پایین‌دست ازجمله شهر کلاردشت خطرساز باشد، سیلاب‌های ناگهانی یخچال‌های کوهستانی، پدیده‌ای رایج در مناطق کوهستانی یخچالی جهان است که البته با توجه به ضعیف‌بودن زبانه‌های یخچالی در علم‌کوه، هرچند پتانسیل آن وجود دارد و برخی سیلاب‌های چند سال اخیر، نشان‌هایی از آن دارد، ولی در مجموع خطرزایی آن در مقایسه با موارد مشابه در هیمالیا و آلپ کمتر است. همه اینها فارغ از اختلالاتی است که در نظام اکوسیستم کوهستانی منطقه بر اثر تحولاتی در رژیم آبوهوایی منطقه بعد از ناپدید‌شدن پهنه‌های برف و یخ به وجود خواهد آمد. علم‌کوه و یخچال‌هایش میراثی بوده و هستند که شاید گریزی به پایان سپیدی یخ‌هایش نباشد، اما آب، نه‌تنها میراث، بلکه ذات حیات است که نمی‌توان زدوده‌شدنش را نادیده گرفت. ما به آب زنده‌ایم و آب به کوه.
مقایسه تغییرات میانگین دبی بلندمدت (دوره آماری 1336-1400) با مقادیر دبی سال 1400 رودخانه کلاردشت در طول سال زراعی
