تغير المناخ واستخدام الأراضي قد يزيدان تلوث النيتروجين في الأنهار
على الرغم من توفر العديد من نماذج تصريف المغذيات، ما تزال هناك فجوة معرفية حول كيفية تأثير تغير المناخ واستخدام الأراضي على تصريف النيتروجين غير العضوي المذاب (DIN) في الأحواض شبه الاستوائية.
دراسة جديدة
أجرى باحثون من معهد نانجينج للجغرافيا والليمولوجيا التابع للأكاديمية الصينية للعلوم دراسة لأنماط تصريف DIN في حوض نهري شبه استوائي تمثيلي في جنوب شرق الصين.
اعتمد الفريق على نموذج HYPE للتنبؤات الهيدرولوجية للبيئة لتقييم العوامل الرئيسية التي تتحكم في تقلبات تصريف DIN، إضافة إلى تحليل التأثيرات المحتملة للتغيرات المستقبلية في المناخ واستخدام الأراضي.
حاكت الدراسة ديناميات تدفق المياه خلال الفترة من 2000 إلى 2019، وتمكنت من رصد التقلبات السنوية في تصريف DIN بدقة.
تغير المناخ وارتفاع أحمال DIN
أظهرت التحليلات أن ارتفاع أحمال DIN خلال فصلي الربيع والصيف يعود بشكل رئيسي إلى:
– استخدام الأسمدة الزراعية
– عمليات نزع النتروجين في التربة والأنهار
وتشير توقعات النموذج إلى أن تغير استخدام الأراضي وحده، وخاصة:
– زيادة الأراضي الزراعية بنسبة 7.0%
– انخفاض الغابات بنسبة 7.5% بين 2015 و2050
قد يؤدي إلى:
– ارتفاع تركيزات DIN في الأنهار بنسبة 12.8%
– زيادة أحمال DIN بنسبة 19.1%
وذلك نتيجة زيادة مدخلات النيتروجين، بينما يُتوقع أن تبقى معدلات التبخر والنفاذ والتدفق السنوية مستقرة تقريبًا مع تغير طفيف بنسبة 0.5%.
توقعات تغير المناخ للفترة 2031–2050
أظهرت التوقعات المناخية للفترة 2031–2050 تقلبات كبيرة في تدفق المياه حسب النماذج المناخية وسيناريوهات الانبعاث، حيث تراوحت بين:
– انخفاض بنسبة 24.0%
– زيادة بنسبة 24.8%
وخلال الفترة نفسها، قد ترتفع تركيزات DIN النهرية بنسبة تصل إلى 36.0% مقارنة بالفترة 2000–2019، وذلك تبعًا للتغيرات الهيدرومناخية.
التأثيرات المشتركة للمناخ واستخدام الأراضي
من المتوقع أن تؤدي التأثيرات المشتركة لتغير استخدام الأراضي وتغير المناخ إلى:
زيادة أحمال DIN النهرية بنسبة تصل إلى 32.6%
وتؤكد الدراسة أن التغيرات المناخية هي العامل الرئيس في تقلبات التدفق، كما أنها قد تعزز تأثير تغير استخدام الأراضي على تلوث النيتروجين في الأحواض شبه الاستوائية مثل حوض نهر ييفنج. ويعود هذا التعزيز إلى انخفاض هطول الأمطار وتصريف الأنهار، مما يقلل قدرة المياه على تخفيف مدخلات النيتروجين.