ارزیابی تغییرات تالاب شور گلپایگان با استفاده از داده های سنجش از دور و مدل سازی GIS

درک پیامدهای افزایش فشار انسانی بر اکوسیستم‌ها یکی از دغدغه‌های اصلی برای اجرای پروژه‌های توسعه و تدوین سیاست‌های مدیریت کاربری زمین بوده است. تغییرات پوشش زمین به طور کلی به تغییرات در سطح بیوفیزیکی زمین اشاره دارد و تغییرات کاربری اراضی تغییرات ناشی از تأثیرات انسانی است. تغییرات کاربری و پوشش زمین فرآیندهای مستمری هستند که به دلیل عوامل مختلف طبیعی و انسانی در حال وقوع هستند. مطالعات کاربری و پوشش زمین به ارزیابی و پایش وضعیت منابع طبیعی، شناسایی تغییرات در مقیاس مکانی و زمانی و پیش بینی آنها برای آینده کمک می کند (Munsi و همکاران، 2010).

تغییر کاربری زمین مهمترین محرک تغییرات محیطی در طول زمان است. تالاب­ها در سال‌های اخیر به عنوان یکی از حیاتی‌ترین فاکتورهای محیط زیستی می باشند که در معرض خطر قرار گرفته و به عنوان منابع آبی با ارزش تأثیرگذار بر اجزای اکوسیستم و تنوع زیستی مورد توجه قرار گرفته‌اند (Azareh و همکاران، 2021). به طور کلی، تغییرات کاربری اراضی چرخه هیدرولوژی را با تغییر در تبخیر-تعرق، نرخ نفوذ، رطوبت خاک، جریان پایه و رواناب تغییر می دهد (Sinha و همکاران، 2020).

بر مبنای تعریف کنوانسیون رامسر؛ به اراضی مردابی، باتلاقی و برکه ها که مصنوعی یا طبیعی بوده و دارای آب دائم یا موقت، ساکن یا جاری، شیرین، شور یا نیمه شور هستند و همچنین به مناطق ساحلی دریاها که هنگام جذر، ارتفاع آب بیشتر از 6 متـر نباشد، تالاب گفته می­شود. تالاب ها برخی از مهم ترین مناطق تنوع زیستی در جهان می باشند. آنها اکوسیستم های منحصر به فرد و مولدی هستند که در آن­ها زیستگاه های زمینی و آبی به هم می رسند و دارای تنوع زیستی بیشتر، بازیافت مواد مغذی و نیچ ویژه نسبت به سایر اکوسیستم ها هستند. تالاب ها خدمات اکوسیستمی متعددی را ارائه می کنند که از امنیت آب حمایت و طیف گسترده ای از مزایا و ارزش ها را برای جامعه و اقتصاد ارائه می دهند. ارزش خدمات اکوسیستم تالاب ساحلی و داخلی معمولاً بالاتر از سایر انواع اکوسیستم­ها است. وسعت تالاب های جهانی از 3/5 تا 8/12 میلیون کیلومتر مربع تخمین زده شده است. با این حال، تالاب ها دارای کاهش سریع هستند و محققان تخمین می زنند که بیش از 50 درصد از تالاب های جهان کاهش یافته اند (Tiné و همکاران، 2019).

بررسی تغییرات تالاب ها طی دهه های گذشته تاکنون و مشخص کردن سمت و سوی این تغییرات، برای مدیریت و چگونگی بهره برداری از تالاب ها و ارائه راهکارهایی که باعث شوند در لیست مونترو قرار نگیرند، بسیار ضروری است (کرمی و میرسنجری، 1397). در جهان بیشترین اکوسیستم های در معرض خطر، تالاب ها هستند که دلایل آن پیچیده و تنها به استفاده از زمین و آب تالاب مربوط نمی شود بلکه مدیریت حوزه های بالادست و فشارهای خارجی نظیر تغییرات اقلیم و رشد جمعیت نیز تاثیر گذارند. تالاب ها در شرایط طبیعی منافع اقتصادی، زیست­محیطی و فرهنگی زیادی به جوامع محلی از جمله حفاظت از کیفیت آب، سیل و کنترل فرسایش، زیستگاه حیات وحش، آبزی پروری و فرصت­های منحصربه فرد برای آموزش و تفرج فراهم می­کنند (مکرونی و همکاران، 1395).

تالاب ها به عنوان یک نوع پوشش زمین مهم به طور فزاینده ای به دغدغه گسترده بسیاری از پژوهشگران تبدیل شده اند. تجزیه و تحلیل نیروی محرکه تغییرات مختلف تالاب اولویت و تمرکز تحقیقات تغییر کاربری/پوشش زمین تالاب ها است (Aghsaei و همکاران، 2020؛ Ajwang و همکاران، 2021؛ Zhang و همکاران، 2019). پایش و ارزیابی پویایی تالاب ها و نیروی محرکه آن به کانون تحقیقات فعلی تغییرات تالاب تبدیل شده است (Ansari و Golabi، 2019).

ماهواره های سنجش از دور به همراه سیستم اطلاعات مکانی به عنوان یک ابزار قدرتمند و موثر در تشخیص تغییرات کاربری اراضی شناخته و به طور گسترده استفاده شده اند. ماهواره های سنجش از دور داده های چند طیفی و چند زمانه مقرون به صرفه را فراهم می کنند و آنها را به اطلاعات ارزشمند برای درک و نظارت بر الگوها و فرآیندهای توسعه زمین و برای ساخت مجموعه داده ها در یک دوره زمانی تبدیل می کنند. ابزارهای پیش بینی و مدل سازی جهت ارزیابی تغییرات کاربری اراضی در عملکرد اکوسیستم و کمک به بهبود مدیریت سرزمین توسعه یافته اند. مدل های شبیه سازی زیادی نظیر مدل های جغرافیایی مانند GEOMOD، CLUE، CA-Markov و LCM وجود دارد. با این حال، مقایسه عملکرد اکثر ابزارهای مدل‌سازی دشوار است، زیرا مدل‌های تغییر کاربری می‌توانند اساساً در روش متفاوت باشند (Ansari و Golabi، 2019). در این مطالعه ازLand Change Modeler (LCM)  که راه حلی نرم افزاری جهت ایجاد توسعه پایدار بوم شناختی برای تشخیص مسئله مبرم و رو به افزایش تبدیل زمین و نیازهای بخصوص تحلیلی حفظ تنوع زیستی است استفاده می گردد. این مدل به صورت برنامه عمودی درون سامانه نرم افزاری IDRISI وجود داشته، همچنین به صورت افزونه برای ArcGIS از شرکت ESRI نیز در دسترس می باشد. LCM ابزاری را در اختیار قرار می دهد که به کمک آن می­توان به ارزیابی و پیش­بینی تغییرات پوشش اراضی و تأثیرات آن بر زیستگاه گونه­ها و تنوع زیستی پرداخت. هدف این تحقیق طراحی و کاربرد یک مدل محاسباتی در شبیه سازی تغییرات تالاب شور گلپایگان می­باشد. در تالاب شور که از 30 سال پیش تاکنون به دلایل مختلف از جمله عدم توجه به حقآبه زیست محیطی رودخانه های منتهی به تالاب، بهره برداری بی­رویه از منابع آب زیرزمینی و کسر حجم مخزن آبخوان تالاب، خشکسالی و ... آب سطحی آن خشک شده است (اعظمی و همکاران، 1397). با توجه به اهمیت محیط زیستی تالاب شور گلپایگان و تغییرات پوشش سرزمین رخ داده طی دوره مورد مطالعه، نیاز به تدوین برنامه­های مدون راهبردی توسط مدیران سرزمین در راستای دستیابی به توسعه پایدار اکولوژیکی حوزه آبخیز و جهت جلوگیری از تخریب بیشتر این نواحی و استمرار خدمات اکوسیستمی ارائه شده توسط تالاب بیش از پیش احساس می شود. از راهکارهای مدیریتی جهت احیای تالاب می­توان به مدرن سازی و ارتقای بهره برداری سامانه های توزیع آب کشاورزی، بهینه سازی الگوی کشت، ساماندهی فعالیت­های تفرجی و عقد تفاهم نامه با سازمان­های متولی جهت تعیین حقابه مستمر محیط­زیستی تالاب اشاره کرد. لیکن پایش و مدل سازی تغییرات پوشش سرزمین تالاب شور گلپایگان در راستای دستیابی به مدیریت پایدار این تالاب ضروری است.