اطلس جهانی کانون های گردوغبار

شهره صدری – در دهه‌های اخیر، تغییرات کاربری/پوشش زمین، بیابان‌زایی و جنگل‌زدایی که تحت تأثیر تغییرات اقلیمی و خشکسالی‌های طولانی‌مدت ناشی از فرآیندهای انسانی و طبیعی قرار گرفته‌اند، منجر به گسترش منابع گرد و غبار، به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک مانند خاورمیانه شده است. نتایج مطالعه دکتر علی درویشی بلورانی و همکارانش نقشه جدید جهانی مناطق مولد گرد و غبار را ارائه می‌دهد. این نقشه که مانند یک اطلس جهانی است می‌تواند به عنوان یک پایه عملی برای مدل‌سازی اقلیمی و تدوین برنامه‌های کاهش و مدیریت خطر گردوغبار در مقیاس جهانی عمل کند.

جدیدترین نقشه جهانی با وضوح بالا از منابع انتشار گرد و غبار توسط ژینوکس و همکاران (۲۰۱۲) ارائه شده است. که از رویکرد میزان آئروسل­های جوی و براساس سری‌های زمانی عمق نوری آئروسل MODIS (AOD) تهیه شده است. با این حال، پیشرفت‌ها در فناوری سنجش از دور و تکنیک‌های تحلیلی نیاز فزاینده‌ای را برای نقشه‌های دقیق‌تر و به‌روزتر از منابع جهانی گرد و غبار ایجاد کرده است تا درک و مدیریت این پدیده را بهبود بخشد.

تیم پژوهشی آقای دکتر علی درویشی بلورانی استاد گروه سنجش از دور و GIS دانشکده جغرافیای دانشگاه تهران و همکارانی کشورهای چین و کویت مقاله ای با عنوان ” نقشه جهانی منابع گرد و غبار با استفاده از داده‌های سنجش از دور چند منبعی (1)” در مجله Scientific Reports  انتشارات Nature  در سال 2025 منتشر کرده اند. در این کار پژوهشی، برای اولین بار در جهان، منابع اصلی انتشار گرد و غبار بصورت تفکیک شده در کلاس های کاربری متفاوت و براساس درصد این کانون ها در کشورهای مختلف جهان را تهیه گردیده است.  

نکات مهم و کلیدی:

• حدود ۵ درصد از مساحت خشکی جهان به عنوان منبع انتشار گرد و غبار عمل می‌کند که عمدتاً در شمال آفریقا (۶۷٪) و آسیا (۳۰٪) قرار دارد.
• تجزیه و تحلیل کاربری/پوشش زمین نشان می‌دهد که منابع جهانی گرد و غبار شامل (1) بیابان‌ها، (2) مناطق فرسایش­پذیر توام با پوشش گیاهی و (3) مناطق مرتبط با منابع آب هستند که به ترتیب ۶۵٪، ۲۶٪ و ۹٪  از کانون های مولد گردوغبارهای جهانی را تشکیل می‌دهند. در میان اینها، مناطق شنی، مراتع و پهنه های آب‌های خشکیده و یا فصلی به ترتیب بیشترین وسعت را در مقیاس جهانی دارند.
• عوامل طبیعی و انسانی به ترتیب ۶۵٪ و ۳۵٪ در تشکیل منابع جهانی گرد و غبار نقش دارند. و این درحالی است که در مقاله ژینوکس و همکاران (2012) نقش عوامل طبیعی و انسانی به ترتیب 75 درصد و 25درصد بود. این امر نشان دهنده اثرات مخرب فعالیت­های انسانی در گسترش کانون های گردوغبار طی 12 سال اخیر است.
• فراوانی رویدادهای گرد و غبار از منابع بیابانی در سراسر جهان روند افزایشی داشته است، اما در مورد منابع غیر بیابانی، در برخی مناطقی مانند خاورمیانه کاهش یافته است. از طرف دیگر نقش عوامل انسانی و از جمله در دستکاری منابع آبی نقش رو به گسترشی در این منطقه را نشان می دهد.

در دهه‌های اخیر، تغییرات کاربری/پوشش زمین، بیابان‌زایی و جنگل‌زدایی که تحت تأثیر تغییرات اقلیمی و خشکسالی‌های طولانی‌مدت ناشی از فرآیندهای انسانی و طبیعی قرار گرفته‌اند، منجر به گسترش منابع گرد و غبار، به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک مانند خاورمیانه شده است. طوفان‌های گرد و غبار بر اجزای مختلف زمین تأثیر می‌گذارند، از جمله هسته‌زایی ابرها و فرآیندهای بارش، انرژی خورشیدی، چرخه‌های هیدرولوژیکی، چرخه‌های بیوژئوشیمیایی زمینی و دریایی، سلامت و بهره‌وری پوشش گیاهی، آلودگی آب­ها، حاصلخیزی خاک و تولید و امنیت غذایی و تهدید قابل توجهی برای سلامت انسان محسوب می‌شوند. شناسایی منابع انتشار گرد و غبار اولین گام ضروری در مدیریت این پدیده و کاهش/کنترل اثرات نامطلوب آن است. علاوه بر این، این امر برای درک سازوکارهای زیست‌محیطی و اقلیمی و برای توسعه مدل‌های پیش‌بینی جهانی گرد و غبار و مدل‌های آب و هوایی مهم است.

بطور کلی، طوفان‌های گرد و غبار و پیامدهای مختلف آنها محدود به منابع انتشار نیستند؛ ذرات ریز گرد و غبار می‌توانند هزاران کیلومتر در سراسر نیمکره توسط باد منتقل شوند و حتی مناطق دورافتاده دست‌نخورده و مناطق قطبی را تحت تأثیر قرار دهند. گرد و غبار عمدتاً از تعامل عوامل محیطی و انسانی در مقیاس­های محلی تا جهانی ناشی می‌شود و می‌تواند در هر مکانی به عنوان تابعی از گردش عمومی جوی تأثیر بگذارد و نیز تاثیر بپذیرد. بر این اساس، مطالعات مرتبط با گرد و غبار، به ویژه از نظر شناسایی منابع انتشار و مناطق تأثیر، به نظر می‌رسد نیازمند یک دیدگاه جهانی، مستقل از مرزهای طبیعی و سیاسی باشد.

در این پروژه، دکتر درویشی بلورانی و همکاران، تاکید می­کنند که اطلس جهانی مناطق مولد گرد و غبار بینش‌های حیاتی را برای سیاست‌گذاران در سراسر جهان فراهم می‌کند و امکان توسعه استراتژی‌های انطباق و کاهش مؤثرتر برای مقابله با تأثیرات طوفان‌های گرد و غبار را فراهم می‌آورد.  نتایج ایشان نشان می‌دهد که منابع جهانی گرد و غبار عمدتاً در کمربند بیابانی زمین قرار دارند. نتایج حاصل از این نقشه نشان میدهد که:

• توزیع مکانی منابع جهانی گرد و غبار، با مساحت کل ۷,۸۹۲,۶۶۳ کیلومتر مربع، در سراسر قاره‌ها نشان می‌دهد که آفریقا با مساحت ۵,۳۰۱,۰۲۵ کیلومتر مربع (۶۷.۱۶ درصد) بزرگترین سهم را دارد.
• آسیا با ۲,۳۹۵,۱۷۳ کیلومتر مربع (۳۰.۳۴ درصد) در رتبه دوم قرار دارد که نشان دهنده مناطق خشک و نیمه خشک وسیع این قاره، به ویژه در خاورمیانه، آسیای مرکزی و آسیای شرقی است.
• ۲.۵ درصد باقی‌مانده از منابع گرد و غبار جهانی در آمریکای شمالی (جنوب غربی ایالات متحده) با مساحت ۸۵۵۵۲ کیلومتر مربع (۱.۱درصد)، آمریکای جنوبی (شمال آرژانتین) با مساحت ۵۶۴۸۹ کیلومتر مربع (درصد)، استرالیا با مساحت ۵۴۲۸۱ کیلومتر مربع (۰.۶۸٪درصد) و اروپا (فقط در اسپانیا) با مساحت ۱۴۳ کیلومتر مربع (۰.۰۰۱درصد) واقع شده‌اند.

منابع گرد و غبار در جنوب غربی و آسیای مرکزی

دکتر درویشی بلورانی و همکاران در این پروژه، نقش منابع گردوغبار در جنوب غربی و آسیای مرکزی را استخراج کرده اند. همانطور که در شکل 1 دیده میشود، بیشتر منابع گرد و غبار در این منطقه در بیابان‌ها (53 درصد)، به ویژه در بیابان‌های شنی (87 درصد) مانند بیابان‌های صحرای نفوذ، نفود، الدهناء و الربع الخالی در عربستان سعودی، و همچنین بخش‌های بزرگی از عمان و یمن یافت می‌شوند.

این بیابان‌ها عمدتاً منابع طبیعی انتشار گرد و غبار هستند که به دلیل آب و هوای گرم و خشک و ذرات ماسه‌ای سست آن‌ها، رویدادهای مکرر گرد و غبار منطقه‌ای را به همراه دارند. منابع گرد و غبار گیاهی در این مناطق سهم قابل توجهی معادل ۳۳ درصد را به خود اختصاص داده‌اند که ۹۴درصد از آن با مراتع مرتبط است.

منابع گرد و غبار ناشی در مناطقی که پوشش گیاهی تنک دارند، عمدتاً در حوضه‌های رودخانه‌های دجله و فرات، حوضه رودخانه هیرمند در افغانستان و حوضه رودخانه سند در پاکستان واقع شده‌اند. وجود دریاچه‌ها و تالاب‌های فصلی و خشک شده در منطقه بین‌النهرین عراق، مرکز ایران، دشت سیستان (دریاچه‌های هامون) در مرز ایران و افغانستان، و دریای آرال در مرز قزاقستان و ازبکستان، باعث شده است که جنوب غربی و آسیای مرکزی سهم بیشتری از منابع گرد و غبار هیدرولوژیکی (۱۴درصد) را نسبت به منطقه شمال آفریقا داشته باشند.

کانون های گردوغبار مربوط به آب‌های فصلی و بستر خشکیده آنها بیشترین سهم (۳۸درصد) را در بین انواع مختلف منابع گرد و غبار هیدرولوژیکی دارند و مساحتی بیش از ۹۷,۰۰۰ کیلومتر مربع را پوشش می‌دهند. سهم منابع گرد و غبار مرتبط با دشت‌های سیلابی (۳۴%درصد) نیز به میزان درجه دوم اهمیت دارد.

نتایج حاصله این مطالعه در موارد زیر بیان شده است:

• شمال آفریقا بیشترین سهم از منابع گرد و غبار جهانی (67 درصد) را تشکیل می‌دهد و پس از آن آسیا – به ویژه مناطق جنوب غربی، مرکزی و شرقی – با تقریباً 30 درصد قرار دارد. منابع گرد و غبار پراکنده و کم‌گسترده نیز در مناطق دیگر، از جمله آمریکای شمالی و جنوبی، استرالیا و اروپا شناسایی شده‌اند.
• از نظر انواع منبع، بیابان‌ها حدود 65٪، مناطق توام با پوشش گیاهی 26٪ و منابع هیدرولوژیکی 9٪ سهم دارند.
• در شمال آفریقا، جنوب غربی آسیا و آسیای مرکزی، توزیع انواع منبع گرد و غبار با روندهای جهانی همسو است. با این حال، در شرق آسیا، منابع گرد و غبار هیدرولوژیکی سهم بیشتری نسبت به مناطق توام با پوشش گیاهی دارند.
• در میان منابع گرد و غبار مربوط به مناطق توام با پوشش گیاهی جهانی، مراتع بیشترین سهم را دارند و بیش از 89٪ را در مقایسه با زمین‌های کشاورزی تشکیل می‌دهند. آب‌های متناوب (20-56٪) و دشت‌های سیلابی (21-34٪) منابع اصلی گرد و غبار هیدرولوژیکی در بسیاری از مناطق جهان هستند.
• تجزیه و تحلیل این مطالعه همچنین سهم کشورهای مختلف را در انواع مختلف منابع گرد و غبار در سطح جهان نشان می‌دهد. الجزایر، لیبی و عربستان سعودی سه کشور برتر در ایجاد منابع گرد و غبار بیابانی هستند که در مجموع بیش از یک سوم از کل منابع گرد و غبار جهانی را تشکیل می‌دهند. نیجر بزرگترین منطقه منابع گرد و غبار گیاهی را در اختیار دارد که مراتع تقریباً  99 درصد از این دسته را تشکیل می‌دهند. چین با بیش از 50 درصد از این منابع مرتبط با آب­های فصلی، عامل اصلی در ایجاد منابع گرد و غبار هیدرولوژیکی جهانی است.
• بررسی توزیع جهانی منابع گرد و غبار و علل اساسی تشکیل آنها نشان می‌دهد که عوامل طبیعی و انسانی در ایجاد انتشار گرد و غبار در مناطق مختلف با هم تعامل دارند. تعیین دقیق سهم هر یک از این عوامل همچنان پیچیده و چالش برانگیز است. با این حال، منابع گرد و غبار بیابانی عموماً با فرآیندهای طبیعی مرتبط هستند، در حالی که منابع غیر بیابانی – مانند مناطق توام با پوشش گیاهی و هیدرولوژیکی – عمدتاً تحت تأثیر فعالیت‌های انسانی قرار دارند. به طور کلی، ایشان تخمین زده­اند که عوامل طبیعی و انسانی به ترتیب تقریباً 65 درصد و 35 درصد در تشکیل منابع گرد و غبار جهانی نقش دارند.

­­­دکتر درویشی بلورانی در پاسخ به پرسش  “منبع تولید گروغبارها در ایران عمدتا در چه گروهی قرار می گیرند و عمدتا عامل طبیعی یا انسانی هستند” گفت: در حوزه‌­های خوزستان و سیستان سهم کانون های گردوغبار بیشتر است ولی در اکثر مناطق جنوب و مرکز ایران کانون های گردوغبار عمدتا از انواع بیابانی و یا مرتعی فرسایش پذیر توام با پوشش گیاهی بسیار تنک هستند. با این حال نقش مناطق توام با پوشش گیاهی تنک و ازجمله کشاورزی در برخی مناطق مانند اطراف تهران نیز قابل بیان است.

1. Global map of characterized dust sources using multisource remote sensing data,