في خطوة متقدمة، يمكن ان تُشكل نقلة نوعية في مجال التنبؤ بالفيضانات والتخطيط لمخاطر المناخ وإدارة موارد المياه، أنشأ فريق من الباحثين في جامعة أكسفورد خريطة تختلف عن خرائط أنهار العالم السابقة، يمكن ان تُعتبر الأكثر اكتمالًا على الإطلاق.
وتُقدم الدراسة الجديدة، التي نُشرت في دورية ووتر ريسورسز ريسيرتش، نظاما جديدا لرسم الخرائط يظهر كيفية تدفق الأنهار وتفرعها وترابطها بين المناظر الطبيعية.
عيوب الخرائط القديمة
في الوقت الذي تعتبر فيه الأنهار إحدى أهم دعائم الحياة، الا أنها تُشكل أيضًا مخاطر متزايدة، نظرًا للتغيرات المناخية التي أدت إلى عدم انتظام هطول الأمطار وارتفاع منسوب مياه البحر، حيث من المتوقع أن تزداد وتيرة الفيضانات وشدتها في أنحاء كثيرة من العالم، ولهذا وبحسب بيان جامعة أكسفورد، فإن خرائط الأنهار العالمية الحالية قديمة ومبسطة للغاية، إذ إنها تفترض أن الأنهار تتدفق في اتجاه واحد ولا تنقسم أبدًا
ويقول الدكتور ميشيل ورتمان، الذي طوّر برنامج “طوبولوجيا الأنهار العالمية” في جامعة أكسفورد، في تصريحات خاصة للجزيرة نت: “لقد افترضت نماذج الفيضانات في خارطة الأنهار العالمية السابقة، (الخاصة بدول أو قارات العالم بأكمله)، أن الأنهار ستلتحم فقط عند جريانها باتجاه مجرى النهر”.
ويضيف “وغفلت هذه الخارطة مسار الأنهار وخاصية انقسام الأنهار”، إذ إن العديد من الأنهار الكبيرة تنقسم عند تدفقها باتجاه مجرى النهر، إما إلى قنوات مختلفة، أو أذرع متعددة في الدلتا، أو قنوات من صنع الإنسان، ولهذا فان شبكتنا النهرية تلتقط هذه الأنهار المنقسمة أو المتفرعة، مما يُمكّن نماذج الفيضانات وأنظمة الإنذار المبكر بالأنهار من تمثيلها بدقة”.
ويقول البيان الصحفي الصادر من جامعة أكسفورد “تُعد أنظمة الأنهار المتفرعة هذه مهمة لأنها غالبًا ما توجد في مناطق مكتظة بالسكان ومعرضة للفيضانات، وهي ضرورية لفهم حركة المياه عبر سطح الأرض”.
ولمعالجة هذا القصور في خرائط الأنهار الحالية المستخدمة لإدارة المياه والتنبؤ بالفيضانات، طوّر الفريق العلمي في جامعة أكسفورد شبكة عالمية جديدة للأنهار تُسمى “طوبولوجيا الأنهار العالمية”، والتي تشمل تدفق هذه الأنهار المتفرعة والقنوات الكبيرة، وترابطها مُجسّدةً بذلك تعقيدها.
طوبولوجيا الأنهار العالمية
يقول البيان الصادر من جامعة أكسفورد إن الشبكة العالمية لطوبولوجيا الأنهار العالمية، أُنشئت من خلال الجمع بين صور الأقمار الاصطناعية عالية الدقة للأنهار وبيانات الارتفاعات المتقدمة لسطح الأرض.
وبحسب الدراسة تُظهر الشبكة جميع الأنهار التي يزيد عرضها عن 30 مترًا، بالإضافة إلى أجزاء مجرى النهر، إضافة إلى شبكة الأنهار متعددة الخيوط على نطاق إقليمي في 7 مناطق مُختارة من العالم، مثل نهر فريزر، ونهر الأمازون، ونهر الراين-ميز، ونهر الكونغو، ونهر بادما-براهمابوترا، ونهر ميكونغ، ونهر اللؤلؤ.
هذه الشبكة لا تشمل قنوات الأنهار الأساسية فحسب، بل تُوفر أيضًا معلومات عن اتجاهات تدفق الأنهار وعرضها ونقاط انقسامها، حيث يبلغ الطول الإجمالي لأنهار خارطة الشبكة العالمية 19.6 مليون كيلومتر، وتشمل 67 ألف تشعب.
يقول الدكتور ميشيل ورتمان في تصريحه الذي تضمنه بيان جامعة أكسفورد: “كنا بحاجة إلى خريطة عالمية تعكس سلوك الأنهار الفعلي، إذ لا يكفي افتراض أن الأنهار تنحدر في خط مستقيم، خاصةً عندما نحاول التنبؤ بالفيضانات، أو فهم النظم البيئية، أو التخطيط لتأثيرات المناخ، وبالتالي فان هذه الخارطة تظهر أنهار العالم بكل تعقيداتها”.
وحول الأنهار العربية التي شملتها خريطة أنهار العالم الجديدة، يقول ميشيل روثمان في تصريحاته للجزيرة نت: “نعم، تشمل خريطة شبكتنا جميع أنهار العالم التي تزيد مساحة تصريفها عن 50 كيلومترًا مربعًا. وهذا يشمل أيضًا أنهار الشرق الأوسط ذات القنوات الكبيرة والتشعبات النهرية، وعلى سبيل المثال، نهر دجلة حيث ينقسم شط الغراف عن فرع دجلة الرئيسي.، وهذا التشعب الكبير وغيره من التشعبات النهرية لم يُمثل في شبكات الأنهار السابقة. “
مميزات وتطلعات
بحسب بيان جامعة أكسفورد، تُعدّ الأنهار حيوية للنظم البيئية والحياة البشرية، ولكن مع ازدياد تطرف الطقس بفعل تغير المناخ، فإنها تزداد خطورة – خاصةً أثناء الفيضانات.
وللاستعداد، يحتاج العلماء والحكومات إلى فهم أين يُحتمل أن تتجه المياه على نطاق واسع، وبالتالي فأنه من المتوقع أن تُحسّن شبكة طوبولوجيا الأنهار العالمية، بشكل كبير التطبيقات في مجالات علم المياه والبيئة والجيومورفولوجيا وإدارة الفيضانات، كما يمكن أن تُشكل خطوة كبيرة إلى الأمام في مجال التنبؤ بالفيضانات والتكيف مع تغير المناخ.
يتيح نظام شبكة الأنهار الجديدة رؤية أكثر شمولاً لحركة المياه، مما يُساعد على تحسين نماذج الفيضانات، وأنظمة إدارة المياه، والتخطيط للكوارث، إضافة الى ذلك فان نظام الشبكة الجديدة، تدعم تطوير نماذج عالمية قائمة على البيانات (الذكاء الاصطناعي) للفيضانات، والجفاف، وجودة المياه، والحفاظ على الموائل، والمخاطر البيئية، وتمثل قفزة إلى الأمام.
ويقول ميشيل ورتمان في تصريحه للجزيرة نت: “يستخدم نظام شبكتنا أيضًا صور الأقمار الصناعية للأنهار، فإن هذا يُمكّنه من إظهار طبيعة الأنهار المعقدة، وكيفية تفرّعها عبر المناظر الطبيعية، كما يُتيح لنا تضمين قنوات متعددة للنهر نفسه، أو قنوات كبيرة تتصل بالأنهار، أو فروع الأنهار المتعددة في الدلتا، كما هو الحال في دلتا النيل”.
من جانب آخر، قالت لويز سلاتر، أستاذة علم المناخ المائي بجامعة أكسفورد: “لقد صُمم نظام شبكة الأنهار الجديدة ليتطور نظرًا لكونها آلية بالكامل، على عكس الشبكات العالمية السابقة، يُمكننا تحديثها باستمرار بأحدث صور الأقمار الصناعية والبيانات الطبوغرافية، لفهم التغيرات في الأنهار والمناظر الطبيعية “.