Spatiotemporal dynamics of land use / land cover and woodland transformation in Bolgatanga, Ghana

في المناظر الطبيعية الجافة والمشمسة في غرب أفريقيا، تروي الأرض قصة تغير مستمر. فعلى مدى عقود، راقب العلماء كيف يعيد الناس تشكيل الأرض، محولين الغابات إلى مزارع والحقول المفتوحة إلى بلدات. هذه العملية، المعروفة باسم تغير استخدام الأراضي، هي واحدة من أكثر الطرق وضوحاً لتفاعل البشر مع بيئتهم. وفي الأماكن التي يكون فيها المناخ قاسياً بالفعل والمياه شحيحة، يمكن أن تحدث هذه التغييرات بسرعة، مما يخل بالتوازن الطبيعي. ولرؤية هذه التحولات بوضوح، غالباً ما ينظر الباحثون من الفضاء؛ حيث تعمل الأقمار الصناعية ككاميرات عملاقة، تلتقط صوراً لنفس البقعة على الأرض على مدار سنوات عديدة. ومن خلال مقارنة هذه الصور، يمكن للعلماء قياس مقدار الغابات التي اختفت، ومقدار الأراضي الزراعية التي نمت، ومقدار الأرض التي تم رصفها. لا يقتدي هذا الأمر بمجرد عد الأشجار، بل يتعلق بفهم كيف يعيد النمو السكاني والحاجة إلى الغذاء كتابة خريطة المنطقة.

ركزت دراسة حديثة على بولغاتانجا، وهي بلدية في منطقة أوبر إيست في غانا، لتتبع هذا التحول على مدار عشرين عاماً. أراد الباحثون معرفة كيفية تغير المشهد بدقة بين عامي 2002 و2022. وقد استخدموا صوراً للأقمار الصناعية تم التقاطها كل عشر سنوات لإنشاء خريطة مفصلة للمنطقة. ولتحليل هذا الكم الهائل من البيانات، استخدموا طريقة حاسوبية تسمى "مصنف الغابة العشوائية" (random forest classifier). فكر في هذا الأمر كنظام فرز ذكي يتعلم التعرف على أنواع مختلفة من الغطاء الأرضي — مثل الغابات الكثيفة، والأشجار المتباعدة، والمزارع، والمباني، والتربة العارية — من خلال دراسة آلاف الأمثلة. قام الفريق بتدريب هذا النظام باستخدام إحداثيات واقعية جمعوها من الأرض وخرائط تاريخية، مما ضمن قدرة الحاسوب على التمييز بدقة بين قطعة من الغابة وحقل من المحاصيل.

تكشف النتائج عن تحول دراماتيكي في طبيعة بولغاتانجا. فخلال عقدين من الزمن، تضاعف حجم المناطق التي تغطيها البلدات والمدن لأكثر من مرتين. في عام 2002، كانت المناطق العمرانية تشكل أقل من 10 بالمائة من الأرض، وبحلول عام 2022، ارتفع هذا الرقم إلى أكثر من 20 بالمائة. وفي الوقت نفسه، توسعت الأراضي المستخدمة للزراعة بشكل كبير، حيث نمت من حوالي 26 بالمائة إلى 32 بالمائة من المساحة الإجمالية. وهذان العاملان — النمو الحضري والتوسع الزراعي — جاءا بتكلفة مباشرة على الغطاء النباتي الطبيعي. فقد تقلص الغطاء المشترك للأراضي الحرجية، والتي تشمل كلاً من الغابات الكثيفة والأشجار المتناثرة، بنسبة تقارب 19 نقطة مئوية، حيث انخفض من 58 بالمائة إلى ما يزيد قليلاً عن 39 بالمائة. وتظهر الدراسة أن فقدان الأشجار لم يكن عشوائياً؛ بل تم استبداله بالكامل تقريباً بالحاجة إلى السكن والغذاء.

كما نظر الباحثون في صحة النباتات المتبقية باستخدام مقياس يسمى "مؤشر الاختلاف الخضري الطبيعي" (NDVI)، والذي يعمل كتقرير درجات لحيويّة النبات. في عام 2002، أظهرت المنطقة علامات على حيوية نباتية متوسطة، مع مزيج جيد من الأشجار والمحاصيل الموسمية. وبحلول عام 2022، انخفضت أعلى الدرجات لصحة النباتات بشكل حاد، مما يعكس فقدان الأراضي الحرجية. لقد أصبح المشهد الطبيعي أكثر تجانساً، حيث تهيمن عليه المزارع والمباني بدلاً من المزيج المتنوع من الأشجار والشجيرات الذي كان يميز المنطقة ذات يوم. وتشير الدراسة إلى أن هذا النمط ليس فريداً في بولغاتانجا، بل يعكس اتجاهاً أوسع في جميع أنحاء غرب أفريقيا، حيث يدفع النمو السكاني ضغطاً مزدوجاً على الأرض؛ فالناس يحتاجون إلى مساحة للعيش، ويحتاجون أيضاً إلى أرض لزراعة الغذاء، وكلا الطلبين يلتهمان الغطاء الطبيعي المتبقي.

تسلط الدراسة الضوء على مسار محدد للتغيير يستحق المتابعة. تشير البيانات إلى أن فقدان الأراضي الحرجية لا يحدث دائماً كحدث مفاجئ حيث تُزال الغابة دفعة واحدة، بل لاحظ الباحثون تدهوراً تدريجياً. فالأراضي الحرجية المفتوحة، التي تكون بالفعل متفرقة، غالباً ما تتحول إلى نمو كثيف وشجيري قبل أن يتم إخلاؤها تماماً للزراعة أو التطوير العمراني. وتحدث دورة الاضطراب والتجدد هذه بسرعة كبيرة لدرجة أن التوازن الطبيعي يُفقد. كانت النماذج الحاسوبية دقيقة للغاية، حيث حددت أنواع الأراضي بشكل صحيح بنسبة تزيد عن 96 بالمائة في السنة الأخيرة، مما منح الباحثين الثقة في هذه النتائج. ومع ذلك، تشير الدراسة أيضاً إلى أن التمييز بين المباني الجديدة والأرض العارية قد يكون صعباً على الحواسيب، حيث يعكس كلاهما الضوء بطرق متشابهة.

إن تداعيات هذه التغييرات خطيرة بالنسبة لمنطقة تواجه بالفعل مناخاً حاراً وجافاً. فمع اختفاء غطاء الأراضي الحرجية الطبيعية، تفقد الأرض قدرتها على الاحتفاظ بالمياه ودعم التنوع البيولوجي. وتخلص الدراسة إلى أنه بدون تخطيط دقيق، سيستمر هذا المسار. ويقترح المؤلف أن النمو المستقبلي يجب أن يُوجه نحو المناطق التي تعاني بالفعل من التدهور أو المناطق العارية، بدلاً من استهلاك الأراضي الحرجية المتبقية. كما يوصون بفرض قواعد استخدام الأراضي بقوة وتعزيز أساليب الزراعة التي تحمي التربة. إن قصة بولغاتانجا هي مثال واضح لكيفية إعادة تشكيل مشهد شبه جاف بواسطة الاحتياجات البشرية، وهو تحول بات مرئياً الآن من الفضاء ويتطلب اهتماماً عاجلاً لضمان بقاء الأرض منتجة ومرنة في المستقبل.