خشکسالی در رودخانه آمازون در پی کاهش بارندگی در این حوضه

در جریان رویداد ال‌نینو در سال‌های ۲۰۲۳–۲۰۲۴، نزدیک به ۷۵ درصد از پهنه‌های جنگل‌های حاره‌ای جهان دست‌کم شش ماه خشکسالی و گرمای بی‌سابقه و هم‌زمان را پشت سر گذاشتند. بر پایه یافته‌های پژوهشی که در شماره ۷ اکتبر نشریه «Earth's Future» منتشر می‌شود، این وضعیت صرفاً نمایانگر یک رخداد حدی گذرا نیست، بلکه در صورت مهارنشدن گازهای گلخانه‌ای، پیش‌درآمدی بر «وضعیت عادی جدید» (New Normal) در دو دهه آینده به شمار می‌رود.

آمازون آسیب‌پذیرترین منطقه در برابر این الگوی اقلیمی نوظهور است و بیشترین نگرانی‌ها را برمی‌انگیزد. با تداوم روند افزایشی انتشار گازهای گلخانه‌ای در جهان، احتمال وقوع خشکسالی‌هایی با شدت بحران دو سال گذشته در این زیست‌بوم تا پایان قرن حاضر نه برابر خواهد شد؛ حتی در سال‌هایی که پدیده ال‌نینو در آن‌ها رخ ندهد.

تحت چنین تنش حرارتی شدیدی، جنگل‌های حاره‌ای دچار فروپاشی کارکردی می‌شوند. بر اساس ارزیابی پژوهشگران، این بوم‌سازگان‌ها به جای ایفای نقش ترسیب کربن و جذب گازهای گرم‌کننده سیاره، موقتاً به منابع انتشار کربن در جو تبدیل می‌شوند. شکل‌گیری این چرخه مخرب، فوریت کاهش سریع و پایدار انتشار گازهای گلخانه‌ای در سطح جهان را دوچندان می‌کند.

با توجه به رویداد قریب‌الوقوع ال‌نینو در سال‌های ۲۰۲۶–۲۰۲۷، ضرورت کاهش آثار و تخفیف این بحران حیاتی‌تر شده است. پیامدهای این رویداد هم‌اکنون در آمریکای جنوبی حس می‌شود و پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که با آغاز تابستان، این پدیده به رده «بسیار شدید» (بالاترین سطح طبقه‌بندی) خواهد رسید. این ال‌نینو که بر اثر بحران اقلیمی تشدید شده است، در مسیر تبدیل‌شدن به شدیدترین نمونه ثبت‌شده در تاریخ قرار دارد.

به‌طور کلی، این مطالعه نشان داد که در سرتاسر مناطق حاره‌ای، احتمال رخداد میانگین دماهای بسیار بالا حداقل شش برابر افزایش خواهد یافت؛ حتی در صورتی که سناریوهای مبتنی بر کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای محقق شوند. این امر به معنای آن است که تا حدود سال ۲۰۷۵، انتشار کربن در جهان با میزان جذب آن از اتمسفر برابر خواهد شد؛ شرایطی که با عنوان «انتشار صفر خالص کربن» شناخته می‌شود.

یوهانا ون پاسل، پژوهشگر دانشگاه خنت بلژیک و محقق مدعو در مؤسسه زیست‌شناسی دانشگاه ایالتی کامپیناس برزیل (IB-UNICAMP) و نویسنده مسئول این پژوهش، بیان می‌کند: «طی ال‌نینوی ۲۰۲۳–۲۰۲۴، پهنه و تداوم خشکسالی‌ها و موج‌های گرما وسیع‌ترین و شدیدترین رکورد ۲۵ سال اخیر بوده است. هنگامی که همین مدل‌ها را برای آینده به کار می‌بریم، روند فزاینده دما کاملاً مشهود است. این وضعیت مایه نگرانی جدی است، چرا که متأسفانه شرایط پیشِ رو می‌تواند به‌مراتب وخیم‌تر شود.»

ال‌نینو پدیده‌ای طبیعی است که با گرم‌شدن نابهنجار آب‌های مناطق حاره‌ای اقیانوس آرام، به‌ویژه در امتداد سواحل آمریکای جنوبی و مرکز اقیانوس، شناخته می‌شود. انباشت گرما در اقیانوس، چرخه عمومی جو را دستخوش دگرگونی می‌کند، به افزایش دمای جهانی دامن می‌زند و الگوهای بارندگی را در نقاط مختلف کره زمین تغییر می‌دهد. در برزیل، ال‌نینو با بارش‌های فراتر از میانگین در جنوب، کاهش بارندگی در بخش‌هایی از شمال و شمال‌شرق و افزایش محسوس دما در چندین ایالت همراه است.

انطباق و تقاطع داده‌ها

دانشمندان برای دستیابی به این نتایج، داده‌های ماهواره‌ای و مشاهداتی را با برون‌یابی‌های حاصل از ۲۴ مدل اقلیمی تلفیق کردند. این ارزیابی بر پایه چهار سناریوی انتشار در بازه‌های زمانی گذشته (۲۰۰۰–۲۰۲۴) و آینده (تا سال ۲۱۰۰) انجام شد. آن‌ها همچنین رویکرد مبتنی بر ناهنجاری (Anomaly-based) را که اقلیم پایه هر منطقه را لحاظ می‌کند، برای تعریف رخدادهای حدی به کار بستند. بدین ترتیب مشخص شد که جنگل‌های حاره‌ای در قاره‌های مختلف چگونه خود را با شرایط اقلیمی متفاوت سازگار می‌کنند و یک پدیده در مقایسه با شرایط متداول هر پهنه چه زمانی حدی به شمار می‌رود.

پیتر گرونندیک، زیست‌شناس، استاد مؤسسه زیست‌شناسی دانشگاه کامپیناس و یکی از نویسندگان مقاله، یادآور می‌شود که مقایسه خشکسالی و گرما در طول یک رویداد ال‌نینو منفرد با سناریوهای اقلیمی آینده، یکی از نوآوری‌های مهم این مطالعه به شمار می‌رود؛ روشی که شناسایی این «عادی جدید» را میسر ساخت. به عقیده وی، به‌کارگیری مدل‌های متعدد اعتبار و دقت نتایج را دوچندان کرده است.

گرونندیک، متخصص بوم‌شناسی سن‌سنجی درختی (Dendroecology؛ بررسی فرایندهای بوم‌شناختی از طریق دوایر رشد درختان)، بر اهمیت حیاتی این یافته‌ها در شناخت پویایی بوم‌سازگان تأکید دارد.

او تصریح می‌کند: «ال‌نینو یکی از محرک‌های اصلی تنظیم‌کننده اقلیم جهانی است. تلاش برای درک اثرات آن، پیامدهای گوناگون بر جنگل‌ها، از جمله سازوکارهای زوال و مرگ درختان را برای ما روشن می‌سازد.»

ون پاسل نیز اشاره دارد که این دستاوردها مسیر تحقیقات او را در زمینه بررسی اثرات تنش‌های گرمایی و خشکسالی‌های شدید بر رشد و نرخ فناپذیری درختان، به‌ویژه در جنگل‌های آمازون، هموارتر می‌کند.

تغییرات بارندگی

یافته‌های پژوهش گویای آن است که بر پایه تمامی مدل‌های اقلیمی، حدود ۸۰ درصد از ماه‌های دارای گرمای شدید دقیقاً در خلال فصول بارانی رخ داده‌اند. این امر به سبب اثرگذاری متمایز بر فرایند فتوسنتز و دگرگون ساختن تراز کربن درختان از اهمیتی بسزا برخوردار است.

حاکم شدن دوره‌ای گرم‌تر، خشک‌تر و با ابرناکی کمتر در فصل بارندگی، به دلیل وفور نور و آب کافی برای تعریق و خنک‌سازی برگ‌ها، بازده فتوسنتز را بالا می‌برد. با این حال، بروز این پدیده در فصل خشک اثری مخرب بر جای می‌گذارد؛ چرا که افت رطوبت خاک مانع از تعدیل حرارت گیاه می‌شود، انتقال آب در آوندهای چوبی دچار اختلال می‌گردد و در نتیجه بخشی از تاج‌پوش جنگل خشک می‌شود و از بین می‌رود. استمرار هم‌زمان خشکسالی و گرما، آسیب‌ها را تشدید کرده و توان فیزیولوژیکی درختان را تضعیف می‌کند؛ هرچند ابعاد پنهان این سازوکارها همچنان نیازمند بررسی بیشتر است.

برخلاف الگوهای پیش‌بینی دما، مدل‌های بارندگی تفاوت‌های منطقه‌ای گسترده‌تری را نشان دادند. بر این اساس، پهنه‌های آمازون، آمریکای مرکزی، جنوب آفریقا و بخش‌هایی از شرق آسیا به سمت خشکی بیشتر پیش خواهند رفت، در حالی که برای سایر مناطق حاره‌ای اقلیمی مرطوب‌تر پیش‌بینی می‌شود.

افزون بر این، نتایج نشان می‌دهد که تا سال ۲۱۰۰، تحت دو سناریوی با بیشترین میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای، احتمال تکرار کاهش شدید بارندگی ثبت‌شده در سال‌های ۲۰۲۳–۲۰۲۴ بین دو برابر (در شمال‌شرق برزیل) تا نه برابر (در آمازون) افزایش خواهد یافت.

این روند با دو مطالعه دیگر از پژوهشگران مؤسسه ملی تحقیقات فضایی برزیل (INPE) که مشخصاً بر آمازون متمرکز بودند، کاملاً هم‌خوانی دارد. این مطالعات هشدار می‌دهند زیست‌بوم آمازون از هم‌اکنون شرایطی را از سر می‌گذراند که پیش‌تر برای دهه‌های آینده پیش‌بینی می‌شد؛ شرایطی چون طولانی‌تر شدن فصول خشک (افزایش از چهار به شش ماه) و تغییرات حاد در رژیم بارندگی (کسری آب فراتر از ۱۵۰- میلی‌متر). همچنین در دوره ال‌نینوی ۲۰۲۳–۲۰۲۴، وسعت پهنه‌های آتش‌گرفته به‌طور متوسط ۹ درصد و هشدارهای تخریب جنگل ۱۹ درصد افزایش یافت. این آمار نشان می‌دهد چرخه به‌هم‌پیوسته «خشکسالی، آتش‌سوزی و تخریب» در حال شدت‌گرفتن است و تاب‌آوری بوم‌سازگان برای احیا را می‌کاهد.

پیامدهای بوم‌شناختی

افت تاب‌آوری در جنگل‌های حاره‌ای آثاری فرامنطقه‌ای در پی دارد و خدمات کلیدی اکوسیستم نظیر تنظیم اقلیم، چرخه کربن و بقای تنوع زیستی را مختل می‌سازد. تبعات این بحران از معیشت جوامع بومی فراتر رفته و سلامت کل سیاره و اقتصاد جهانی را هدف قرار می‌دهد.

در جریان ناهنجاری‌های اقلیمی ال‌نینوی ۲۰۲۳–۲۰۲۴، مناطق متعددی در برزیل متحمل آسیب شدند؛ تراز آب رودخانه‌ها در ایالت آمازوناس به پایین‌ترین سطح ثبت‌شده سقوط کرد و موجب انزوای جوامع محلی شد. بالا رفتن دمای آب دریاچه‌ها تلفات بی‌سابقه بیش از ۳۰۰ دلفین رودخانه‌ای را رقم زد. علاوه بر این، بر اساس پایش شبکه «MapBiomas»، در بازه زمانی سپتامبر تا نوامبر ۲۰۲۴، بیش از یک‌سوم (۳۸ درصد) سکونتگاه‌های انسانی در حوضه آمازون – یعنی ۲،۱۷۲ آبادی از میان ۵،۶۷۳ نقطه سکونتی – در معرض شدید خشکسالی قرار گرفتند.

مؤلفه‌های بنیادین در تعیین شدت و دایره اثرگذاری ال‌نینو، شامل پهناوری، ژرفا و بزرگای گرمایش اقیانوس آرام، در کنار نوع پاسخ بادها و دینامیک اتمسفر است. طی سده پیشین، رخدادهای با طبقه‌بندی «بسیار شدید» – که اصطلاحاً «سوپر ال‌نینو» خوانده می‌شوند – در سال‌های ۱۹۸۲–۱۹۸۳، ۱۹۹۷–۱۹۹۸ و ۲۰۱۵–۲۰۱۶ به ثبت رسیدند که در مورد آخر، بالاترین دمای آب‌های اقیانوسی ثبت شد.

ال‌نینوی ۲۰۲۳–۲۰۲۴ اگرچه در رده «سوپر ال‌نینو» قرار نگرفت، اما پیامدهایی بسیار سنگین بر جای گذاشت. ادبیات علمی تأکید دارد که این بازخورد نامتناسب ناشی از هم‌پوشانی این پدیده با پدیده گرمایش جهانی بوده است. سال ۲۰۲۴ با ۱٫۵۵ درجه سلسیوس فراتر از سطح پیش از انقلاب صنعتی (۱۸۵۰–۱۹۰۰)، عنوان گرم‌ترین سال تاریخ زمین را به خود اختصاص داد؛ پیش از آن نیز سال ۲۰۲۳ بر پایه گزارش سازمان جهانی هواشناسی با افزایش ۱٫۴۵+ درجه سلسیوس در جایگاه دوم ایستاده بود.

ون پاسل در پایان تأکید می‌کند: «ال‌نینوی ۲۰۱۵–۲۰۱۶ بسیار قدرتمند بود، اما شدت اثرات رویداد ۲۰۲۳–۲۰۲۴ ابعاد بزرگ‌تری به خود گرفت. با نگاه به آینده، شدت این رویدادهای حدی می‌تواند باز هم فزونی یابد، اما بخش عمده این سناریو به خط‌مشی مهار گازهای گلخانه‌ای و نحوه مدیریت مصرف سوخت‌های فسیلی در جوامع بازمی‌گردد. فاصله میان پیامدهای ناشی از سناریوهای حداقلی و حداکثری انتشار بسیار معنادار است. چشم‌انداز موجود هرچند نگران‌کننده به نظر می‌رسد، اما راهکارهای مشخصی در اختیار داریم؛ هنوز تا بن‌بست کامل فاصله است و اقدام عاجل، ضرورتی انکارناپذیر محسوب می‌شود.»