غبار نمک

در دهه‌های اخیر، برخی از حوضه‌های آبی در سراسر جهان نظیر دریاچه ایر در استرالیا، مید در آمریکا، پوپو در بولیوی، دِد سی (دریای مرده) در اردن و آرال سی میان قزاقستان و ازبکستان، تحت تاثیر خشکی و عوامل انسانی، به‌طور قابل ‌توجهی خشکیده‌اند. از جمله پیامدهای این روند می‌توان به فرسایش خاک و وقوع طوفان‌های شن اشاره کرد که با آثار مخرب روی سلامت انسان و محیط‌ زیست همراه است. یکی دیگر از موارد در این زمینه دریاچه ارومیه، بزرگ‌ترین دریاچه داخلی ایران است که به خاطر سوء‌مدیریت و خشکی حوضه‌های آبریز عمده سطح آب خود را در دو دهه اخیر از دست داده است. دریاچه ارومیه دومین دریاچه پرنمک جهان است و حوضه آبریز آن حدود 52 هزار کیلومترمربع و معادل بیش از سه درصد مساحت کل ایران است. تاکنون مطالعات متعددی سعی داشته‌اند با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای و ارزیابی از راه دور، تغییرات سطح آب دریاچه ارومیه را مورد ارزیابی قرار دهند. نتایج این مطالعات نشان می‌دهد که این دریاچه تا سال 2015 حدود 90 درصد از حجم آب خود را از دست داد. از سال 2016 سطح آب دریاچه به تدریج شروع به افزایش کرد که البته هنوز به سطح حیاتی خود (1 /1274 متر بالاتر از سطح آب دریا) نرسیده است. همچنین مطالعات اخیر روی چرخه‌های آبی و مهم‌ترین عوامل انسانی و آب‌وهوایی اثرگذار بر نوسان سطح آب دریاچه ارومیه تمرکز یافته‌اند. طبق نتایج این مطالعات، آثار منفی تغییرات آب‌وهوایی و توسعه کشاورزی روی روند خشکی آب دریاچه ارومیه مشهود است. خشک شدن دریاچه ممکن است به تغییرات زیست‌محیطی به‌خصوص شور شدن زمین‌ها و بیابان‌زایی در منطقه شمال غرب کشور منجر شود و پیامدهای قابل ‌توجهی برای زندگی روزمره مردم از قبیل آلودگی هوا، نابودی مزارع، گسترش بیماری‌ها، فروپاشی اقتصادهای محلی و مهاجرت مردم محلی به سایر نقاط به همراه داشته باشد. در سال 2014 دولت، برنامه احیای دریاچه ارومیه را به تصویب رساند تا علاوه بر 

پر آب شدن دریاچه، مدیریت منابع آبی شمال غرب کشور را نیز بهبود دهد. این سازماندهی از طریق ارتقای شیوه‌های کشاورزی، آموزش مردم محلی به منظور حفاظت بهتر منابع آبی و مدیریت منابع آبی سطحی و زیرزمینی موجب احیای دریاچه ارومیه شد. در نتیجه این اقدامات و همچنین بهبود شرایط آب‌وهوایی در سال‌های اخیر، سطح آب دریاچه به تدریج به بیش از دو هزار کیلومترمربع افزایش یافته است. با این حال هنوز باقی‌مانده بستر خشک دریاچه می‌تواند منشأ قابل ‌توجهی از گردوغبار باشد. انتشار گرد‌و‌خاک از بستر دریاچه در شرایط آب‌وهوایی به‌خصوص ممکن است مسافت‌های طولانی را بپیماید و به آلودگی هوا در مناطق دوردست منجر شود. به‌رغم اهمیت اثرگذاری گردوغبار برخاسته از بستر دریاچه‌های خشکیده، اما تاکنون مطالعات معدودی در این زمینه انجام گرفته است. به عنوان مثال غلامپور و همکارانش در مقاله خود (2015) با اندازه‌گیری ذرات معلق جوی در دو ایستگاه شمالی و جنوب شرقی دریاچه ارومیه بین بازه زمانی ژانویه تا سپتامبر 2013 نشان دادند که غلظت ذرات معلق جوی در فصل تابستان در بالاترین سطح خود قرار می‌گیرد. اصلی‌ترین منبع ذرات کوچک‌تر از 10 میکرون نیز مواد نمکی و ذرات پوسته‌ای (زمین یا...) شناسایی شد. ستودهیان و همکارانش (2016) به این نتیجه رسیدند که شهرهای اطراف دریاچه 30 تا 60 درصد غلظت ذرات کوچک‌تر از 10 میکرون بیشتر دارند. عفتی و همکارانش در مقاله خود (2019) احتمال انتشار گردوغبار را در اطراف دریاچه ارومیه برآورد کردند. یافته‌های آنها حاکی از آن است که همبستگی بالایی میان سرعت بادهای سطحی و احتمال انتشار گردوغبار و همچنین رطوبت و بافت خاک وجود دارد. طبق یافته آنها، در سرعت‌های پایین وزش باد، احتمال وقوع گردوغبار از خاک شنی و خاک رس مشابه است. اما در سرعت‌های بالای وزش باد، خاک رس ظرفیت بیشتری برای انتشار گردوغبار دارد. در مطالعه‌ای که قماشی و خالصی‌فرد (2020) با استفاده از آمارهای ماهواره‌ای سال‌های 2006 تا 2017 انجام دادند ویژگی‌های ذرات معلق جوی در حوالی حوضه آبریز دریاچه ارومیه ارزیابی شد. نتایج مطالعه آنها حکایت از آن دارد که کیفیت هوای حوضه آبریز عمدتاً تحت تاثیر گردوغبار برخاسته و انتقال یافته از منابع در همسایگی دارد، و خود دریاچه در فصول خشک است که فعال می‌شود. طبق این یافته‌ها، دریاچه ارومیه سهم ناچیزی در انتشار ذرات معلق جوی دارد و تمییز دادن میان سهم دریاچه و سایر منشأها قدری دشوار است. گرچه این مطالعات جنبه‌های مهمی از اثرگذاری خشک شدن دریاچه ارومیه روی کیفیت هوا را نمایان کرده‌اند اما هنوز کمبودهایی در مطالعات این حوزه حس می‌شود. به عنوان مثال هیچ یک از مطالعات کنونی ارزیابی همزمان از داده‌های ماهواره‌ای و آمارهای ذرات کمتر از 10 میکرون سطح زمین ندارند. همچنین جای تجزیه و تحلیل اثرگذاری شرایط آب‌وهوایی خاص روی گردوغبار برخاسته از بستر خشکیده دریاچه خالی است. در این باره سه پژوهشگر حوزه محیط ‌زیست و آب‌وهوا به نام‌های یوسف علیزاده‌گورچین‌قلعه و آلپر اونال از دانشگاه فنی استانبول و مِته تایانک از دانشگاه مارمارا ترکیه در مطالعه‌ای که به تازگی (جولای 2021) منتشر شده است با رفع کاستی‌های یادشده، به بررسی آثار بستر خشکیده دریاچه ارومیه روی انتشار گردوغبار و کیفیت هوای منطقه پرداخته‌اند. در این مطالعه از آمارهای ساعتی ذرات کوچک‌تر از 10 میکرون جمع‌آوری‌شده از دو ایستگاه کیفیت هوای واقع در شمال غرب ایران (ارومیه و تبریز) و پنج ایستگاه واقع در شرق کشور ترکیه (حکاری، وان، اگری، ایگدیر و کارس) استفاده شده است. به منظور درک بهتر چگونگی اثرگذاری بستر خشکیده دریاچه بر کیفیت هوای اطراف و منطقه، رابطه میان توزیع ذرات کمتر از 10 میکرون، مسیر باد، سرعت باد و آلودگی‌های جوی به دقت مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. این مطالعه نیاز به همکاری‌های منطقه‌ای و بین‌المللی را برای مدیریت بهتر محیط‌زیست بیش از پیش نمایان کرد.

نواحی مورد مطالعه

دریاچه ارومیه با مساحتی بالغ بر پنج تا شش هزار کیلومترمربع در شمال غرب ایران، میان استان‌های آذربایجان غربی و شرقی واقع است. ارومیه بزرگ‌ترین دریاچه داخلی ایران و یکی از بزرگ‌ترین دریاچه‌های بسیار شور جهان است. این دریاچه هزار و 250 متر بالاتر از سطح دریا واقع است. میانگین عمق دریاچه حدود شش متر است. دریاچه ارومیه یک منطقه حفاظت‌شده بین‌المللی و میزبان طیف گوناگونی از پرندگان و جانداران است. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی دریاچه ارومیه، مشابه «دریاچه عظیم نمک» در آمریکاست. یک جاده ساخته‌شده از پل، دریاچه ارومیه را به دو بخش شمالی و جنوبی تقسیم می‌کند. حوضه آبریز دریاچه در مجموع حدود 51 هزار و 876 مساحت دارد، شامل 14 رودخانه اصلی که بخش عمده جریان آب دریاچه را تامین می‌کند. بارندگی، منابع آبی زیرزمینی و آب‌های سطحی سهمی 25درصدی از جریان ورودی آب به دریاچه را دارند، سهمی که برای رودخانه‌ها 75 درصد است. این حوضه آبی در همسایگی دو کشور ترکیه و عراق قرار دارد. حدود پنج میلیون نفر در مناطق اطراف دریاچه زندگی می‌کنند و کشاورزی سهمی 30درصدی از اشتغال اطراف دریاچه دارد. آب‌وهوای این حوضه، قاره‌ای است و دمای هوای بین منفی 20 تا 40 درجه سانتی‌گراد دارد. میانگین بارش سالانه هم 200 تا 300 میلی‌متر است.

طی دو دهه اخیر سطح آب دریاچه ارومیه به‌طور چشمگیری کاهش یافته و جای خود را به توده‌های نمک داده است. البته از سال 2016 تاکنون سطح آب دریاچه به تدریج افزایش یافته است اما هنوز به سطح از لحاظ بوم‌شناختی مطلوب خود (1 /1274 متر بالاتر از سطح دریا که در برنامه احیای دریاچه در نظر گرفته شده) نرسیده است. نمکین شدن و بیابان‌زایی بیشتر در مناطق جنوبی و شرقی دریاچه در حال وقوع است. آب به بسترهای خشکیده نمکین انتقال یافته و بخش عمده توده‌های نمک زیر آب رفته است، اما توده‌های نمکین هنوز ناپدید نشده است. در مطالعات، یکی از منشأهای اصلی گردوغبار همین توده‌های نمک دانسته شده است که با وزش باد به مناطق دورتر منتقل می‌شوند.

 در این مقاله به منظور ارزیابی آلودگی از دو معیار استفاده می‌شود: الف- اطلاعات ماهواره‌ای از ذرات معلق موجود در جو (AOD) که از جمله عوامل آن می‌توان به گردوغبار ناشی از وزش باد، نمک دریاها، خاکستر آتش‌فشان‌ها، دود آتش‌سوزی‌ها و آلودگی‌های ناشی از فعالیت کارخانه‌ها اشاره کرد. این معیار مقداری بین صفر تا یک دارد که هر چقدر به صفر نزدیک‌تر باشد آسمان صاف‌تر و پاک‌تر، و هر چه به یک نزدیک‌تر باشد آسمان غبارآلودتر و آلوده‌تر است. منطقه موردبررسی این معیار، 9 ناحیه مربعی شکل (حوضه دریاچه ارومیه و نواحی اطراف آن) به مساحت حدود 49 کیلومترمربع را پوشش می‌دهد. ب- ذرات کوچک‌تر از 10 میکرون موجود در هوا که به وسیله ایستگاه‌های کیفیت هوای سطح زمین اندازه‌گیری می‌شود. در این مطالعه از آمارهای ساعتی ذرات کوچک‌تر از 10 میکرون از دو ایستگاه شمال غرب سازمان محیط ‌زیست ایران (ارومیه و تبریز) و پنج ایستگاه شرق وزارت محیط ‌زیست و شهرسازی ترکیه (حکاری، وان، اگری، ایگدیر و کارس) استفاده می‌شود. البته متاسفانه دسترسی به این آمارها در کشورهای همسایه نظیر عراق، آذربایجان و ارمنستان امکان‌پذیر نشد. ذرات کمتر از 10 میکرون، ذرات جامد یا قطرات معلق در هوا هستند که ضخامت آنها کمتر از 10 میکرومتر است. این ذرات می‌توانند از طریق تنفس وارد ریه و حتی خون انسان شوند و سلامتی او را به خطر بیندازند. بر این اساس تجزیه و تحلیل میانگین روزانه غلظت ذرات کوچک‌تر از 10 میکرون در مطالعات این حوزه پیرامون چگونگی کیفیت و آلودگی هوا ضروری است. سازمان حفاظت از محیط ‌زیست آمریکا میانگین روزانه این ذرات را به پنج دسته تقسیم‌بندی می‌کند: بسیار خوب (4 /16-0)، خوب (9 /32-5 /16)، متوسط (9 /49-33)، ضعیف (9 /74-50) و بسیار ضعیف (بالاتر از 75).

نتایج

تجزیه و تحلیل اطلاعات ماهواره‌ای نشان می‌دهد که غلظت ذرات معلق در جو در منطقه شمال غرب ایران به ویژه حوالی دریاچه ارومیه بالاست. از 9 ناحیه مورد بررسی اطراف دریاچه، ناحیه مرکزی که مربوط به خود دریاچه است بیشترین مقدار شاخص ذرات معلق جوی را در سال‌های اخیر داشته است. میانگین ماهانه شاخص این ذرات (AOD) در ناحیه مرکزی برای بازه سال‌های 2000 تا 2009 مقدار 25 /0 و برای بازه 2010 تا 2019 مقدار 42 /0 را نشان می‌دهد. بالا بودن شاخص در ناحیه دریاچه ارومیه بیانگر وجود متغیری است که آلودگی هوا را تشدید می‌کند. همچنین ناحیه شرقی دریاچه مقدار شاخص بالاتری نسبت به ناحیه غربی دارد. تجزیه و تحلیل تغییرات منطقه‌ای غلظت آلودگی می‌تواند حائز اهمیت باشد، چرا که تغییرات مشابه شاخص نواحی می‌تواند حکایت از وجود یک عامل اثرگذار مشترک بر کیفیت هوا داشته باشد. برآورد ضرایب همبستگی تغییرات شاخص غلظت آلاینده‌های نواحی نشان می‌دهد بیشترین ضریب میان دو ناحیه غربی و جنوبی غربی با مقدار 8 /0 واحد، و کمترین مقدار میان دو ناحیه جنوب شرقی و شمال غربی با 37 /0 واحد است. این بیانگر آن است که در مورد اول تغییرات کیفیت هوای دو ناحیه همبستگی بالا و در مورد دوم همبستگی پایین دارد. نتایج برآوردهای این بخش بیان می‌کند هرچند غلظت هوا در منطقه تقریباً مستقل است اما نواحی در همسایگی، به هم وابسته هستند. در مجموع نتایج این بخش حاکی از آن است که کیفیت هوای نواحی اطراف دریاچه متاثر از عاملی هستند که آن عامل اثرگذاری کمتری روی نواحی دورتر دارد، عاملی که احتمالاً بستر خشکیده دریاچه است. معیار بعدی، غلظت ذرات کوچک‌تر از 10 میکرون است. این معیار نیز شواهدی مشابه با اطلاعات ماهواره‌ای ارائه می‌کند. از میان ایستگاه‌های مورد بررسی شمال غربی ایران و شرق ترکیه، بیشترین میانگین روزانه غلظت شاخص ذرات کمتر از 10 میکرون در تاریخ 16 دسامبر 2015 برای ایستگاه دریاچه ارومیه با مقدار 13 /876 میکروگرم در مترمکعب به ثبت رسید. در ترکیه بیشترین مقدار این شاخص برای ایستگاه واقع در اگری اتفاق افتاد؛ با مقدار حدود 648 میکروگرم در تاریخ 13 دسامبر 2010.

کلام پایانی

خشکیدن دریاچه‌ها می‌تواند با پیامدهای محیط‌زیستی جدی همراه باشد، اتفاقی که برای دریاچه ارومیه ایران رخ داد. شکل‌گیری توده‌های نمک، گسترش مناطق بیابانی و تضعیف کیفیت هوا از جمله این پیامدهاست. انتشار گردوغبار از بستر خشکیده دریاچه و عواقب منفی که برای سلامت انسان‌ها به همراه دارد موجب شد تا در سال‌های اخیر توجه دولتمردان به این حوزه جلب شود. بر این اساس در گزارش این هفته مقاله‌ای مورد مطالعه قرار گرفت که با بهره‌گیری از دو منبع آماری متفاوت، سعی در ارزیابی پیامدهای خشکیدن دریاچه ارومیه بر کیفیت هوای مناطق اطراف داشت. طبق ادعای مقاله، دریاچه ارومیه با از دست دادن عمده حجم خود در دو دهه اخیر و تبدیل به بیابان‌های نمکین، به یکی از منابع اصلی انتشار گردوغبار در منطقه تبدیل شده است. بر این اساس با بهره‌گیری از اطلاعات ماهواره‌ای غلظت ذرات معلق در هوا و همچنین اطلاعات ایستگاه‌های سنجش کیفیت پیرامون شاخص ذرات کوچک‌تر از 10 میکرون برای سال‌های 2000 تا 2019 نشان داده شد که غلظت آلاینده‌ها در یک دهه اخیر افزایشی قابل ‌توجه یافته است. همچنین در منطقه شمال غرب ایران یک رابطه معکوس میان نوسانات سطح آب دریاچه و غلظت آلاینده‌ها مشاهده شد. آلودگی هوای بخش شرقی دریاچه نیز نسبت به بخش غربی بیشتر بوده است، احتمالاً به خاطر بیابانی و نمکین شدن بستر خشکیده و جهت وزش باد از غرب به شرق.