Morphometric Properties and Land Cover Dynamics of River Shemankar Upper Drainage Basin, Plateau State, Nigeria

एक नदी के पड़ोस का ब्लूप्रिंट

एक नदी बेसिन की कल्पना केवल ढलान की ओर बहते पानी के संग्रह के रूप में नहीं, बल्कि एक हलचल भरे, जीवंत पड़ोस के रूप में करें। इस पड़ोस में, नदियाँ सड़कें हैं, पहाड़ियाँ इमारतें हैं, और मिट्टी फुटपाथ है। इन स्थानों का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिकों को भू-आकृति विज्ञानी (geomorphologists) और जल विज्ञान विशेषज्ञ (hydrologists) कहा जाता है। वे मॉर्फोमेट्रिक विश्लेषण (morphometric analysis) नामक एक विशेष उपकरण का उपयोग करते हैं, जो मूल रूप से एक नदी प्रणाली के "शरीर के आकार" को मापने का एक तरीका है। जिस तरह एक डॉक्टर आपके स्वास्थ्य को समझने के लिए आपकी ऊंचाई, हाथ के फैलाव और वजन को माप सकता है, ये वैज्ञानिक यह समझने के लिए कि पानी कैसे चलता है, कहाँ बाढ़ आ सकती है, और कितनी बारिश जमीन में समा जाती है, धाराओं की लंबाई, शाखाओं की संख्या और जमीन के ढलान को मापते हैं।

इस कहानी का एक अन्य महत्वपूर्ण हिस्सा लैंड कवर (land cover) है, जो सरल शब्दों में यह है कि जमीन के ऊपर क्या स्थित है। क्या यह एक हरा-भरा जंगल है, एक पथरीला पहाड़ है, एक व्यस्त शहर है, या एक खेत है? लैंड कवर को पड़ोस के "पोशाक" के रूप में सोचें। जब पोशाक बदल जाती है—मान लीजिए, एक नरम, स्पंजी जंगल से एक कठोर, अभेद्य शहर की सड़क में—तो उस पड़ोस द्वारा बारिश को संभालने का तरीका पूरी तरह से बदल जाता है। यह सभी के लिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यदि हम यह नहीं समझते कि हमारे पड़ोस कैसे आकार ले रहे हैं और वे कैसे बदल रहे हैं, तो हम बाढ़ की भविष्यवाणी नहीं कर सकते, खेती के लिए पानी का प्रबंधन नहीं कर सकते, या अपने घरों को कटाव से नहीं बचा सकते।

रिवर शेमानकर के बदलते चेहरे की कहानी

इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं की एक टीम ने नाइजीरिया के प्लेटो स्टेट में रिवर शेमानकर अपर ड्रेनेज बेसिन के "पड़ोस" को करीब से देखने का निर्णय लिया। वे इसके भौतिक आकार का मानचित्र बनाना चाहते थे और यह देखना चाहते थे कि समय के साथ इसकी "पोशाक" कैसे बदली है। इसे करने के लिए, उन्होंने डिजिटल जासूसों की तरह काम किया, जिसमें उपग्रह चित्रों और पृथ्वी की सतह के कंप्यूटर मॉडल (जिन्हें DEMs कहा जाता है) का उपयोग करके बेसिन की हड्डियों और त्वचा को मापा गया।

सबसे पहले, उन्होंने बेसिन के "शरीर" को मापा। उन्होंने पाया कि यह 4,249.5 वर्ग किमी का एक विशाल क्षेत्र है, जो लगभग एक छोटे देश के आकार का है। यह एक छठे क्रम (6th-order) का बेसिन है, जिसका अर्थ है कि इसमें धाराओं का एक जटिल पदानुक्रम है, जो छोटी बूंदों (प्रथम क्रम) से शुरू होकर बड़ी नदियों में मिल जाता है, और अंततः एक विशाल मुख्य नदी (छठे क्रम) बनाता है। यह बेसिन काफी ऊँचा है, जिसका कुल ऊँचाई अंतर (relief) इसके उच्चतम शिखरों से लेकर इसके सबसे निचले घाटों तक 1,380 मीटर है। हालांकि, ऊँचा होने के बावजूद, इसके "सड़कें" (धाराएं) वास्तव में काफी विरल हैं। इसकी ड्रेनेज डेंसिटी (drainage density) कम यानी 0.79 किमी/किमी² है, जिसका अर्थ है कि धाराएं आपस में बहुत घनी नहीं जुड़ी हैं। यह सुझाव देता है कि जमीन पानी सोखने में अच्छी है, और बेसिन एक पूर्ण वृत्त के बजाय एक लंबे, खींचे हुए अंडाकार आकार जैसा है।

इसके बाद, टीम ने देखा कि 2000 और 2024 के बीच पड़ोस की "पोशाक" कैसे बदली। परिणामों ने एक नाटकीय बदलाव दिखाया। वर्ष 2000 में, यह क्षेत्र खेती (51.3%) और पथरीले उभारों (28.5%) का मिश्रण था। 2024 तक आते-आते, परिदृश्य पूरी तरह बदल गया। कृषि भूमि में विस्फोट हुआ, जिसने बेसिन के 80.8% हिस्से पर कब्जा कर लिया। इस बीच, पथरीले उभार और प्राकृतिक वनस्पति काफी कम हो गए। बसावट वाले क्षेत्र (शहर और कस्बे) भी बढ़े, जो एक मामूली 0.5% से तीन गुना होकर 3.7% हो गए। ऐसा लगता है जैसे पड़ोस ने अपने हरे, पथरीले कोट को बदलकर एक भारी, एकसमान खेती वाले जैकेट को अपना लिया है।

फिर शोधकर्ताओं ने पूछा: "क्या यह नई पोशाक नदी के शरीर के काम करने के तरीके को बदलती है?" उन्होंने सांख्यिकीय परीक्षण चलाए यह देखने के लिए कि क्या खेती या चट्टानों की मात्रा का धाराओं की संख्या से कोई संबंध है। उत्तर एक ज़ोरदार "हाँ" था। उन्होंने कृषि भूमि/पथरीले उभारों और धाराओं की संख्या के बीच एक मजबूत सकारात्मक संबंध (सांख्यिकीय स्कोर, R², 0.70 और 0.81 के बीच) पाया। सरल भाषा में, जितनी अधिक भूमि खेती के लिए साफ की गई या चट्टान के रूप में उजागर हुई, उतनी ही अधिक नई छोटी धाराएं और चैनल बने। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि नंगी मिट्टी और चट्टानें पानी को अच्छी तरह से नहीं सोख पाती हैं, इसलिए बारिश तेजी से बह जाती है, जिससे नए रास्ते बन जाते हैं। इसके विपरीत, वनस्पति का प्रभाव कमजोर और विपरीत था; जहाँ पौधे बचे रहे, वहाँ नई धाराएं कम बनीं क्योंकि पौधों ने स्पंज की तरह काम किया, पानी को थामे रखा और नए चैनल बनाने से रोका।

अंत में, टीम के पास यह देखने के लिए एक साइड क्वेस्ट था कि क्या उनके डिजिटल उपकरण सच बोल रहे हैं। उन्होंने दो अलग-अलग प्रकार के उपग्रह मानचित्रों की तुलना की: एक ASTER सेंसर से और एक SRTM से। वे जानना चाहते थे कि क्या एक उपकरण नदी के आकार की बेहतर तस्वीर देता है। उन्होंने ANOVA नामक एक सांख्यिकीय परीक्षण चलाया, जो यह जांचता है कि क्या दो समूहों के नंबरों में महत्वपूर्ण अंतर है। परिणाम आश्चर्यजनक था: दोनों मानचित्रों के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं (p = 0.285) था। दोनों उपकरणों ने बेसिन के आकार के बहुत समान माप दिए। हालांकि, SRTM मानचित्र ने कुछ अधिक सूक्ष्म धाराओं को पकड़ा और जल प्रवाह की "तीव्रता" के लिए थोड़े उच्च आंकड़े दिखाए, जिससे यह जल प्रवाह के बारीक विवरणों को देखने के लिए एक थोड़ा बेहतर उपकरण बन गया।

अंततः, यह अध्ययन प्रकट करता है कि रिवर शेमानकर बेसिन एक स्थिर, सुव्यवस्थित प्रणाली है जिसे वर्तमान में मानवीय हाथों द्वारा नया आकार दिया जा रहा है। खेती का तेजी से विस्तार और प्राकृतिक वनस्पति का नुकसान सक्रिय रूप से नदी की संरचना को बदल रहा है, जिससे अधिक चैनल बन रहे हैं और पानी के प्रवाह में बदलाव आ रहा है। हालांकि इन अध्ययन के लिए उपयोग किए गए डिजिटल मानचित्र विश्वसनीय हैं, संदेश स्पष्ट है: जिस तरह से हम अपनी भूमि को सजाते हैं वह मायने रखता है। जैसे-जैसे "पोशाक" प्रकृति से कृषि की ओर बदल रही है, नदी का शरीर प्रतिक्रिया दे रहा है, नए रास्ते बना रहा है और बेसिन में जीवन के प्रवाह को बदल रहा है।