Sentinel 1 Synthetic Aperture Radar Based Flood Mapping in Punjab Pakistan From 2015 to 2025 for Livestock Disaster Preparedness

في السهول الشاسعة والمنبسطة في إقليم البنجاب بباكستان، يجلب موسم الرياح الموسمية أمطاراً تمنح الحياة للمحاصيل والمواشي، ولكنه يجلب أيضاً تهديداً متكرراً: الفيضانات. بالنسبة للمزارعين الذين يربون الماشية والماعز والأغنام في هذه المناطق النهرية، لا يعد الفيضان مجرد إزعاج مؤقت؛ بل هو كارثة يمكن أن تجرف الغذاء، وتدمر الملاجئ، وتشتت القطعان، مما يترك العائلات دون مصدر دخلها الأساسي أو أمنها الغذائي. ولحماية هذه الحيوانات والناس الذين يعتمدون عليها، يحتاج المسؤولون إلى معرفة أين تذهب المياه بالضبط، وكم مرة تعود إلى نفس الأماكن، وما هي المجتمعات الأكثر عرضة للخطر. وهنا يأتي دور التكنولوجيا الحديثة، لتقدم وسيلة لرؤية المشهد من خلال السحب. فالأقمار الصناعية المزودة بنوع خاص من الرادار يمكنها "رؤية" الأرض حتى عندما تكون السماء ملبدة بالغيوم وممطرة، وهو الوقت الذي تصاب فيه الكاميرات التقليدية بالعمى. ومن خلال تتبع إشارات الرادار هذه على مدار سنوات عديدة، يمكن للعلماء رسم خرائط لتاريخ الفيضانات، والتمييز بين الأنهار الدائمة وصفائح المياه المؤقتة والخطيرة التي تنتشر عبر الأراضي الزراعية.

استخدم فريق من الباحثين، بالتعاون مع خبراء الطب البيطري والمسؤولين الحكوميين، هذه التكنولوجيا لإنشاء تاريخ مفصل لمدة عشر سنوات من الفيضانات عبر إقليم البنجاب، من عام 2015 إلى عام 2025. وقد ركزوا على المناطق الأكثر عرضة للخطر في الإقليم، مستخدمين نظاماً قائماً على السحابة لمعالجة آلاف الصور من قمر "سنتينل-1" (Sentinel-1) الصناعي. يرسل هذا القمر الصناعي موجات رادار ترتد عن سطح الأرض؛ وعندما تصطدم الموجات بمياه راكدة وناعمة، فإنها ترتد بشكل مختلف عما يحدث عند اصطدامها بالأرض الجافة أو المحاصيل. ومن خلال وضع قاعدة محددة لتحديد هذه الأسطح الملساء والرطبة، تمكن الفريق من رسم خرائط تلقائية لمكان انتشار مياه الفيضانات في كل عام. لم يكتفوا بالنظر في سنة سيئة واحدة، بل بنوا جدولاً زمنياً لمعرفة المناطق التي تعرضت للفيضانات بشكل متكرر. وأظهرت خرائطهم أن الفيضانات في البنجاب ليست موحدة؛ فبينما شهدت بعض السنوات مساحات صغيرة نسبياً مغطاة بالمياه، كانت سنوات أخرى أكثر شدة بكثير. ففي عام 2017، بلغت مساحة المنطقة المغمورة حوالي 2,869 كيلومتراً مربعاً، ولكن بحلول عام 2025، تضاعف هذا الرقم لأكثر من الضعف ليصل إلى 7,044 كيلومتراً مربعاً. وشهدت السنوات الأكثر حدة، بما في ذلك 2015 و2016 و2023 و2025، غماراً مائياً هائلاً، بينما شهدت سنوات مثل 2017 و2018 و2021 فيضانات أقل بكثير.

أظهرت الخرائط نمطاً واضحاً: المياه لا تنتشر عشوائياً، بل تتركز في ممرات محددة، لا سي-ما في الأجزاء الجنوبية والجنوبية الغربية من الإقليم. وبرزت مناطق مثل راجانبور، وديرا غازي خان، وموزافارغار كأكثر المناطق تضرراً بشكل متكرر، حيث تقع في وديان نهرية منخفضة حيث تتجمع المياه طبيعياً. هذه هي الأماكن التي تتعرض فيها الأرض نفسها للفيضانات عاماً بعد عام، مما يخلق دورة من المخاطر للماشية التي ترعى هناك. كما حدد الباحثون "مناطق الفيضانات المتكررة"، وهي المناطق التي كانت تحت الماء في سنتين مختلفتين على الأقل خلال العقد. وتعد هذه المناطق حاسمة لأنها تمثل الأماكن التي من المرجح أن تواجه فيها المزارعون وحيواناتهم صدمات وخسائر في الأعلاف ونزوحاً متكرراً. ومن خلال تحديد هذه المواقع، توفر الدراسة دليلاً مكانياً حول أين يجب تركيز التخطيط للطوارئ، بدلاً من التخمين بشأن مكان وقوع الفيضان القادم.

ولضمان دقة خرائط الرادار هذه، قام الفريق بمطابقة نتائجهم مع الصور البصرية من قمر صناعي آخر، وهو "سنتينل-2" (Sentinel-2)، الذي يلتقط صوراً فوتوغرافية قياسية. وقارنوا خرائط الرادار لفيضانات عام 2025 بالصور الواضحة الملتقطة قبل وصول المياه وبعده. وقد تطابقت المصدران، مما أكد أن الرادار كان يحدد المناطق المغمورة بشكل صحيح. منح هذا التحقق الفريق الثقة في أن خرائطهم موثوقة بما يكفي لاستخدامها في اتخاذ القرارات الواقعية. ومع ذلك، أقرت الدراسة بأنه بينما تظهر الخرائط مكان وجود المياه، إلا أنها لا تخبر تلقائياً القصة الكاملة لما حدث للحيوانات؛ فالرادار لا يمكنه عد عدد الماعز أو الماشية، ولا يمكنه قياس الأمراض المحددة التي قد تنتشر بعد الفيضان. وهنا تصبح الخبرة البشرية ضرورية.

لسد الفجوة بين بيانات الأقمار الصناعية والواقع على الأرض، تحدث الباحثون مع ممثلين عن عشر عائلات تمتلك الماشية وتعيش في منطقة فيضانات نهر ستلج (Sutlej)، وهي منطقة معروفة بالفيضانات المتكررة. وكشفت هذه المحادثات عن التحديات المحددة التي لا تستطيع البيانات وحدها التقاطها. فقد وصف المزارعون مدى صعوبة نقل الحيوانات عندما ترتفع المياه بسرعة، مما يتركها غالباً مقيدة وغير قادرة على الوصول إلى مناطق مرتفعة. وتحدثوا عن فقدان الأعلاف المخزنة وصعوبة العثور على مياه شرب نظيفة عندما يتلوث كل شيء. كما سلطوا الضوء على الخوف من الأمراض، مشيرين إلى أنه عندما تزدحم الحيوانات معاً في بقع صغيرة من الأراضي المرتفلة للهروب من المياه، فإنها تصبح أكثر عرضة للعدوى والطفيليات. وأوضح المزارعون أنهم غالباً ما يضطرون لبيع الحيوانات الناجية بأسعار منخفضة لمجرد البقاء على قيد الحياة، مما يجعل من المستحيل تقريباً إعادة بناء قطعانهم بعد ذلك.

تم دمج هذه الرؤى من العائلات مع خرائط الأقمار الصناعية لإنشاء دليل عملي للاستعداد للكوارث. حدد الباحثون عشر مناطق رئيسية تتطلب اتخاذ إجراءات، تتراوح بين خطط الإخلاء الأفضل وتحسين تخزين أعلاف الحيوانات. واقترحوا أن يحدد المزارعون ملاجئ آمنة في الأراضي المرتفعة مسبقاً وينقلوا حيواناتهم إليها بمجرد صدور التحذيرات. كما شددوا على الحاجة إلى التطعيمات قبل الفيضانات للحماية من الأمراض التي تزدهر في الظروف الرطبة، وأهمية توفير أعلاف الطوارئ عندما تكون أراضي الرعي العادية مغمورة بالمياه. واقترحت الدراسة أن يقوم المسؤولون المحليون بإنشاء خرائط رقمية تربط المناطق المعرضة للفيضانات بمواقع ملاك الماشية والعيادات البيطرية والطرق، بحيث يمكن توجيه المساعدة إلى حيث تشتد الحاجة إليها تماماً.

يمثل هذا العمل طريقة جديدة للتفكير في إدارة الكوارث في باكستان، وهي طريقة تجمع بين الرؤية الواسعة والموضوعية من الفضاء والمعرفة العملية الحميمة للناس الذين يعيشون على الأرض. توفر الخرائط أساساً علمياً قابلاً للتكرار لفهم أين تحدث الفيضانات، بينما تضمن مدخلات المجتمع أن تكون الحلول ذات صلة بحياة المزارعين. وأشار الباحثون إلى أنه بينما تعد خرائطهم أداة قوية، إلا أنها ليست حلاً كاملاً بمفردها؛ فلكي تكون فعالة حقاً، يجب دمج طبقات الفيضانات هذه مع معلومات محدثة حول عدد الحيوانات التي تعيش في كل منطقة، وأماكن تواجد الخدمات البيطرية، والأمراض المحددة الموجودة. وبدون هذه البيانات المحلية، تظل الخرائط مجرد دليل عام وليس خطة دقيقة.

تخلص الدراسة إلى أنه بينما تتوفر التكنولوجيا لرسم خرائط الفيضانات الآن وهي مثبتة، فإن التحدي الحقيقي يكمن في استخدام تلك المعلومات لحماية الفئات الأكثر ضعفاً. تظهر الخرائط أن الأجزاء الجنوبية والجنوبية الغربية من البنجاب هي الأكثر عرضة للخطر، وتظهر المحادثات مع المزارعين بالضبط كيف تبدو تلك المخاطر في الحياة اليومية. ومن خلال الجمع بين هذين المنظورين، قدم الباحثون أساساً لتحسين التخطيط. لقد أثبتوا أن معرفة أين ستذهب المياه هي الخطوة الأولى فقط؛ والخطوة التالية هي استخدام تلك المعرفة لضمان أنه عندما ترتفع المياه، لا يتم ترك الحيوانات والناس الذين يعتمدون عليها خلف الركب. ويعد هذا العمل تذكيراً بأن الاستعداد الفعال للكوارث يتطلب كلاً من الرؤية عالية التقنية من الأعلى والحكمة الميدانية لأولئك الذين يعيشون وسط الفيضانات.