Divergent Drought Propagation Pathways in Adjacent Mediterranean Lakes Under Identical Climatic Forcing: Satellite-Based Attribution of Land Cover–Hydrology Interactions

لغز البحيرة العظيمة: لماذا يتفاعل شقيقان بشكل مختلف تجاه الطقس نفسه؟

تخيل دورة المياه في الأرض كنظام سباكة ضخم ومعقد. يسقط المطر من السماء (المدخلات)، ويتسرب إلى الأرض، ويتدفق عبر الأنهار، وفي النهاية يملأ البحيرات والمحيطات (المخزن). أحيانًا يتوقف المطر أو يصبح الهواء حارًا وجافًا لدرجة أنه يمتص الماء من الأرض بسرعة أكبر مما يمكن تعويضه. يُسمى هذا الجفاف. يعلم العلماء منذ زمن طويل أن حالات الجفاف لا تحدث في السماء فحسب؛ بل تنتقل أيضًا. فالنقص في الأمطار في الغلاف الجوي (الجفاف الأرصادي) يتسرب في النهاية ليجفف الأنهار والبحيرات (الجفاف الهيدرولوجي). لكن هذه الرحلة ليست فورية وليست متشابهة للجميع؛ فهي تعتمد على "سباكة" الأرض — مدى عمق التربة، وكمية المياه التي يمكن للأرض الاحتفاظ بها، وما إذا كان البشر يضخون المياه خارج الأنابيب.

إن فهم هذه الرحلة أمر بالغ الأهمية لأن البحيرات تشبه حسابات البنك المائية للأرض. فعندما تتقلص، فإن ذلك يؤثر على مياه الشرب والزراعة والحياة البرية. لفترة طويلة، اعتقد العلماء أنه إذا كانت بحيرتان قريبتين من بعضهما البعض وتتلقيان نفس كمية المطر، فستجفان بنفس المعدل. ولكن ماذا لو لم يحدث ذلك؟ ماذا لو تفاعلت إحدى البحيرات مثل عداء سريع ومتوتر، بينما تصرفت الأخرى مثل عملاق بطيء وعميق التفكير؟ هذا هو اللغز الذي سعى الباحثون في تركيا لحله، باستخدام حيلة ذكية: مقارنة جارين لمعرفة السبب الدقيق الذي يؤدي إلى اختفاء البحيرة.

---

حكاية بحيرتين: تجربة طبيعية

في الجزء الشمال الغربي من تركيا، وعلى بعد حوالي 50 كيلومترًا، تقع بحيرتان مختلفتان تمامًا: بحيرة إزنيك وبحيرة أولوبات. إنهما مثل شقيقين يعيشان في نفس الحي؛ يتلقيان نفس المطر تمامًا، ويشعران بنفس الحرارة تمامًا، ويتنفسان نفس الهواء الجاف. قد تتوقع منهما أن تتفاعلا مع الجفاف بنفس الطريقة تمامًا، لكنهما لم تفعلا ذلك بين عامي 1993 و2024. لقد خاضتا رحلتين مختلفتين تمامًا.

تعامل الباحثان، علي مسلم أميري وفيزا أوروچ، مع هذا الإعداد كأنه تجربة علمية ضخمة من واقع الحياة. وبما أنهما لم يستطيعا التحكم في الطقس، فقد استخدما البحيرتين كـ "نماذج طبيعية". ولأن المناخ كان متطابقًا لكليهما، فإن أي اختلاف في كيفية جفاف البحيرتين يجب أن يكون ناتجًا عن شيء آخر: شكل البحيرة، أو الأرض المحيطة بها، أو ما يفعله البشر بها.

الجاني المناخي: إنها الحرارة، وليس المطر
أولاً، كان على الفريق معرفة ما يفعله الطقس بالفعل. استخدموا بيانات الأقمار الصناعية عالية التقنية لتتبع المطر و"الطلب التبخيري" (مقدار الماء الذي يحاول الهواء امتصاصه من الأرض).

• المطر: من المثير للدهشة أن كمية المطر لم تتغير كثيرًا على مدار الـ 40 عامًا الماضية. فقد كان الجو رطبًا أو جافًا في عام 2024 تمامًا كما كان في عام 1981.
• الحرارة: القصة الحقيقية كانت في الحرارة. فقد أصبح الهواء أكثر عطشًا بشكل ملحوظ. ارتفع التبخر والنتح المحتمل (كمية الماء التي يريد الهواء سرقتها) بمعدل 2.90 ملم سنويًا في بحيرة إزنيك و3.35 ملم سنويًا في بحيرة أولوبات.

هذا يعني أن "الجفاف" لم يكن ناتجًا عن نقص المطر؛ بل كان بسبب زيادة "عطش" الهواء. وجد الباحثون أنه بعد عام 2000، أصبحت حالات الجفاف أكثر تكرارًا بمرتين بسبب هذا العطش المتزايد، وليس بسبب توقف سقوط المطر. ولو استخدموا طرقًا أقدم وأبسط تركز فقط على درجة الحرارة، لكانوا قد فاتهم هذا الأمر تمامًا.

الشخصيات المختلفة
على الرغم من أن الطقس كان نفسه، إلا أن البحيرتين تفاعلتا بشكل مختلف تمامًا بسبب "شخصياتهما" (أشكالهما الفيزيائية واتصالاتهما).

1. بحيرة أولوبات: العداء السريع المتوتر
   بحيرة أولوبات هي بحيرة ضحلة ذات تدفق مستمر. إنها تشبه مقلاة واسعة وضحلة موضوعة على موقد. يبلغ متوسط عمقها حوالي مترين فقط، وهي متصلة بنظام نهري ضخم. ولأنها ضحلة جدًا ومتصلة، فهي تتفاعل بسرعة. عندما يصبح الطقس جافًا، تشعر البحيرة بذلك فورًا تقريبًا.

• رد الفعل: استغرق الأمر حوالي شهر أو شهرين فقط لتظهر فترة الجفاف في الهواء على شكل انخفاض في مستوى المياه في البحيرة.
• الكفاءة: حوالي 30.8% من فترات الجفاف في الهواء تحولت بالفعل إلى حالات جفاف في البحيرة. إنها حساسة، لكن لديها أيضًا قدرة معينة على التخفيف من حدة التأثير.

2. بحيرة إزنيك: العملاق البطيء
   بحيرة إزنيك هي بحيرة عميقة ذات حوض مغلق. إنها تشبه صهريجًا عميقًا تحت الأرض. يبلغ عمقها حوالي 80 مترًا ولا يوجد نهر يتدفق منها؛ بل تعتمد على المطر والجريان السطحي. ولأنها عميقة جدًا، فلديها ذاكرة كبيرة؛ إذ يمكنها الاحتفاظ بالمياه لفترة طويلة.

• رد الفعل: استغرق الأمر مدة هائلة بلغت 9 إلى 10 أشهر حتى يظهر الجفاف أخيرًا في مستوى البحيرة. إنها تتجاهل التغيرات الجوية قصيرة المدى.
• الحدث: وقعت أقسى حالة جفاف بين أكتوبر 2020 وأكتوبر 2023. كان هذا حدثًا استمر لمدة 37 شهرًا، ولم يحدث إلا لأن الهواء ظل جافًا لفترة طويلة جدًا (أكثر من عامين).

العامل البشري: طريقتان مختلفتان لتفريغ الخزان
نظر الباحثون أيضًا فيما يفعله البشر بالأرض المحيطة بالبحيرتين. ووجدوا أن كلتا البحيرتين تفقدان المياه بسبب النشاط البشري، ولكن لأسباب مختلفة.

• في بحيرة إزنيك: شهدت الأراضي المحيطة بالبحيرة زيادة بنسبة 13.3% في الأراضي الزراعية بين عامي 2000 و2022. وهذا يعني أنه يتم سحب المزيد من المياه لأغراض الري، مما يعمل بمثابة مصرف خفي للبحيرة.
• في بحيرة أولوبات: لم تتغير الأراضي الزراعية كثيرًا (زيادة بنسبة 1.7% فقط). بدلاً من ذلك، كانت المشكلة تكمن في أخذ المياه مباشرة من النهر الذي يغذي البحيرة.

إليكم المفاجأة المذهلة: على الرغم من أن طرق استنزاف البشر للبحيرتين كانت مختلفة (زيادة الزراعة مقابل أخذ المياه المباشر من النهر)، إلا أن سرعة جفاف البحيرتين بسبب البشر كانت متطابقة تقريبًا. فقد كانت كلتا البحيرتين تفقدان المياه بمعدل يتراوح بين 0.006 إلى 0.007 وحدة شهريًا بسبب الأفعال البشرية وحدها.

ماذا يعني هذا للمستقبل؟
تعتبر هذه الدراسة مهمة للغاية لأنها تثبت أنه لا يمكنك مجرد النظر إلى الطقس للتنبؤ بكيفية سلوك البحيرة؛ بل يجب عليك النظر إلى "سباكة" الأرض.

• بالنسبة للبحيرة العميقة (إزنيك): هي مستجيب بطيء. إنها تخفي الجفاف لفترة طويلة، ولكن بمجرد أن يبدأ في الانخفاض، تصبح المشكلة ضخمة وطويلة الأمد. التهديد الرئيسي هنا هو توسع المزارع التي تشرب المياه قبل وصولها إلى البحيرة.
• بالنسبة للبحيرة الضحلة (أولوبات): هي مستجيب سريع. إنها تشعر بالحرارة فورًا. التهديد الرئيسي هنا هو الأخذ المباشر للمياه من النهر الذي يغذيها.

ابتكر الباحثون أداة جديدة تسمى "مؤشر كفاءة الانتشار" (PEI) لقياس مدى انتقال الجفاف من السماء إلى البحيرة. ووجدوا أنه بالنسبة للبحيرة الضحلة، فإن حوالي 30.8% من فترات الجفاف وصلت إلى البحيرة، بينما بالنسبة للبحيرة العميقة، كانت الإشارة بطيئة وضعيفة لدرجة أنه كان من الصعب قياسها، ولكن عندما حدثت، كانت حدثًا جسيمًا.

الخلاصة
الدرس الكبير هو أن البحيرتين يمكن أن تكونا جارين، وتتلقيان نفس المطر، وتشعران بنفس الحرارة، ومع ذلك تجفان بطرق مختلفة تمامًا. إحداهما عداء سريع، والأخرى عداء ماراثون. وفي كلتا الحالتين، فإن زيادة عطش الهواء هي الشرير الرئيسي، وليس نقص المطر. يساعد هذا مديري المياه على فهم أنهم بحاجة إلى استراتيجيات مختلفة للبحيرات المختلفة: إدارة الري للبحيرات العميقة، وإدارة تدفق الأنهار للبحيرات الضحلة. وقد استخدمت الدراسة بيانات الأقمار الصناعية فقط، مما يعني أن هذه الطريقة يمكن استخدامها في أي مكان في العالم، حتى في الأماكن التي لا تتوفر فيها مستشعرات أرضية لقياس المياه.