ارزیابی وضعیت بیابان زایی در حوضه آبخیز سفیددشت- بروجن (استان چهارمحال و بختیاری) با استفاده از مدل مدالوس

تخریب منابع در بسیاری از نقاط جهان، با توجه به روند روزافزون آن تهدیدی جدی برای بشریت است. بیابان‌زایی که یکی از مظاهر این تخریب است، اکثر کشورها را تحت تاثیر قرار داده و به عنوان سومین چالش قرن بیست و یکم بعد از دو چالش تغییر اقلیم و کمبود آب شیرین معرفی شده است. بیابان‌زایی، تخریب زمین در مناطق خشک، نیمه‌خشک و نیمه مرطوب است. این وضعیت در نتیجه یک سری فرآیندهای مهم ایجاد می‌شود که مهم‌ترین این فرآیند‌ها، دو عامل فعالیت‌های بشری و تغییرات اقلیمی هستند. روش‌های متعددی برای تعیین روند بیابان‌زایی توسعه‌یافته است که یکی از آن‌ها که کاربرد زیادی دارد، روش مدالوس است. ارزیابی وضعیت فرآیندهای بیابان‌زایی (تخریب زمین) در یک روستا، منطقه یا کشور از آن جهت حایز اهمیت است که این ارزیابی امکان اتخاذ تصمیماتی آگاهانه در خصوص ابعاد مالی و میزان سرمایه گذاری مورد نیاز برای کنترل آن را فراهم می‌آورد. از آنجا که حوضه آبخیز سفیددشت-بروجن یکی از دشت‌های حاصلخیز استان چهارمحال و بختیاری می‌باشد و با توجه به وسعت آن و همچنین تمرکز صنایع و بخش زیادی از جمعیت استان چهارمحال و بختیاری در این دشت، مطالعه پدیده بیابان‌زایی در این منطقه از اهمیت زیادی برخوردار است. با توجه به توسعه پدیده بیابان‌زایی در منطقه سفیددشت-بروجن و لزوم توجه به اهمیت نتایج این پدیده مخرب در آینده، هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی بیابان‌زایی با استفاده از مدل مدالوس در حوضه آبخیز سفیددشت-بروجن به مساحت 92565 هکتار، واقع در استان چهارمحال و بختیاری است.  

 ابتدا در این پژوهش، با استفاده از مدل سلول خودکار مارکوف سنجش ‌‌از دوری و تصاویر ماهواره لندست سال‌های 1998، 2009 و 2018 به بررسی و آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی پرداخته شد. میزان تغییرات طی این دوره زمانی مشخص شد، نقاطی که در آن بیشترین تغییرات رخ داده بود را انتخاب و با استفاده از این نقاط، در مدل مدالوس عوامل موثر در بیابان‌زایی و وضعیت فعلی آن مدنظر قرار گرفت. سپس، پارامترهای موثر در بیابان‌زایی به تفکیک در این نقاط بررسی و مدل مدالوس در این نقاط اجرا شد. برای این منظور، طبق روش مدالوس، توسط تیم کارشناسی مجرب متشکل از اساتید و کارشناسان منابع طبیعی عوامل موثر در بیابان‌زایی منطقه شناسایی شده و هر کدام به عنوان یک معیار شامل اقلیم، پوشش گیاهی، خاک، آب زیرزمینی و مدیریت و سیاست در نظر گرفته شدند. سپس خصوصیات معیارهای مذکور که در بیابان‌زایی منطقه موثرند، به عنوان شاخص، مد نظر قرار گرفتند. هر شاخص در رابطه با تاثیر آن در بیابان‌زایی وزنی دریافت کرد و با ارزیابی آن‌ها، میزان تاثیر معیار در فرآیند بیابان‌زایی مشخص شد. سپس، نقشه معیارها و در نهایت نقشه بیابان‌زایی از میانگین هندسی آن ها به دست آمد. به منظور بررسی معیار اقلیم سه شاخص بارندگی، جهت و شاخص خشکی در نظر گرفته شد. بررسی پارامترهای اقلیم با استفاده از اطلاعات مربوط به نقاط نمونه در ایستگاه‌های سازمان هواشناسی و آب منطقهای استان که به صورت نقطه‌ای برداشت می‌شود، ارزیابی شد. جهت ارزیابی وضعیت خاک، برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی از جمله بافت خاک، اسیدیته، هدایت الکتریکی و میزان مواد آلی، انتخاب شدند. برای تعیین ویژگی‌های خاک ابتدا 170 نقطه نمونه‌برداری در منطقه مورد مطالعه مشخص و از سطح 0 تا 20 سانتیمتری خاک، نمونه‌برداری انجام و به آزمایشگاه منتقل شد.

 پس از ارزیابی و امتیازدهی شاخص‌ها نتایج نشان داد که معیار اقلیم با امتیاز 1.80 در دو کلاس شدید و خیلی شدید، بیشترین نقش را در بیابان‌زایی منطقه دارد. وضعیت معیار مدیریت و سیاست، پوشش گیاهی و خاک منطقه به ترتیب با امتیاز 1.76، 1.71 و 1.55 در دو کلاس شدید و خیلی شدید و معیار آب زیرزمینی در کل سطح منطقه با امتیاز 1.33 در کلاس متوسط قرار گرفت. بر اساس مدل مدالوس، امتیاز وضعیت فعلی بیابان‌زایی 1.63 برآورد شد. بر اساس این نقشه، وضعیت بیابان‌زایی منطقه در دو کلاس شدید و خیلی شدید قرار گرفت. در نهایت مشخص شد 56 درصد از سطح منطقه با وضعیت بیابان‌زایی شدید و 44 درصد با وضعیت خیلی شدید مواجه است. نتایج نشان داد که قسمت شمالی منطقه مورد مطالعه بسیار آسیب‌پذیر است، در حالی که قسمت جنوبی منطقه کمتر در معرض بیابان‌زایی هستند با این حال، این منطقه از شدت بیابان‌زایی بالایی برخوردار است. نتایج نشان داد بخش شمالی منطقه مورد مطالعه به شدت در معرض منطقه مورد مطالعه نسبت به پدیده بیابان‌زایی است. بیابانی شدن واقع شده حال آنکه در قسمت جنوبی منطقه این وضعیت شرایط بهتری دارد؛ هر چند در این منطقه نیز فرایند بیابانی شدن در حال وقوع با شدت بالایی است. در این مدل معیارهای اقلیم، خاک، پوشش گیاهی، آب زیرزمینی، مدیریت و سیاست انتخاب شدند. طبق نتایج حاصل از این پژوهش، به ترتیب معیارهای اقلیم و مدیریت و سیاست بیشترین تاثیر را در بیابان‌زایی حوضه مطالعاتی داشته‌اند و در مقابل معیارهای پوشش‌گیاهی، خاک و آب زیرزمینی دارای کمترین تاثیر بودند. با توجه به میزان پایین بارندگی و خشکسالی‌های سال‌های اخیر، صدور مجوزهای غیر مجاز چاه در سفیددشت و به دنبال آن برداشت‌های بی‌رویه بیش از توان سفره‌های آب زیرزمینی باعث خشک شدن اکثر چاه‌های این منطقه شده است همچنین خشک شدن تالاب دهنو در این منطقه دلیل دیگر شدت بیابان‌زایی منطقه مطالعاتی می‌باشد.

 در پژوهش با توجه به نتایج به دست آمده پدیده بیابان‌زایی در این منطقه رو به افزایش است و پیامدهای مخربی برجای گذاشته است. منطقه مطالعاتی بر طبق تعریف ارایه‌شده از بیابان‌زایی، دارای هر دو شرایط بیابان‌زایی طبیعی و انسانی است. عوامل طبیعی چون شرایط نامساعد اقلیمی از جمله کمبود ریزش‌های جوی، خشکسالی‌های پیاپی، محدودیت منابع آبی، از یک سو و عوامل مخرب انسانی از جمله نظام سنتی کشاورزی، چرای بی‌رویه دام، بهره برداری بیش از حد از آب‌های زیرزمینی، تبدیل مراتع به اراضی کشاورزی، صنایع، معادن و تاسیسات، تخریب پوشش‌گیاهی و بوته‌کنی از سوی دیگر باعث نابودی مراتع و منابع طبیعی و تسریع روند بیابان‌زایی در منطقه شده است. از جمله راه‌های مقابله با بیابان‌زایی در منطقه، می‌توان بهره‌برداری اصولی از مراتع و چراگاه‌ها با توجه به ظرفیت آن‌ها در زمان مناسب، قرق منطقه به طور دایم تحت فعالیت‌های بیابان‌زدایی بیولوژیکی و مکانیکی، بهره‌برداری مناسب از آب‌های زیرزمینی و جلوگیری از تغییر کاربری اراضی اشاره کرد.