الاستشعار عن بُعد ونمذجة نظم المعلومات الجغرافية لديناميات استخدام الأراضي ومخاطر الفيضانات الحضرية في مدينة لاجوس الضخمة لتخفيف الفيضانات في المستقبل

لماذا تهم المدن الفائضة بالمياه الجميع

في المدن الكبرى حول العالم، الأمطار الغزيرة التي كانت تتسرب سابقًا بهدوء إلى التربة تصب الآن بسرعة على الخرسانة وتغرق المنازل والطرق والأعمال. تركز هذه الدراسة على لاجوس في نيجيريا—واحدة من أسرع المدن الضخمة نموًا في أفريقيا—لتبيّن كيف أن البناء دون ضوابط على الأراضي الرطبة والغابات والمجاري المائية يعزز فيضانات أخطر اليوم وقد يجعل العواصف المستقبلية أسوأ بكثير. باستخدام الأقمار الصناعية والنماذج الحاسوبية وعقود من البيانات، يتتبع الباحثون كيف تحوّلت المدينة وماذا يعني ذلك للسكان المعرضين للخطر.

كيف تغيّرت المدينة خلال 40 عامًا

بدأ المؤلفون برسم خرائط لكيفية استخدام وتغطية الأراضي في لاجوس من 1984 إلى 2023. صنّفوا المشهد إلى ست فئات بسيطة: المناطق المبنية (مباني وطرق)، الغابات، النباتات الخفيفة مثل المراعي، الأراضي العارية، الأراضي الرطبة، والمياه المفتوحة. تُظهر صور الأقمار الصناعية تحولًا دراماتيكيًا. تضاعفت المناطق المبنية أكثر من ثلاث مرات، من نحو 15% إلى أكثر من نصف المساحة الكلية، بينما تقلصت الغابات والمسطحات المائية بشكل حاد. انخفضت مساحة الغابات بنحو الثلث، وتراجعت المسطحات المائية أيضًا، ما يعني أن المدينة فقدت إسفنجات طبيعية كبيرة كانت تبطئ وتخزن مياه العواصف. في الوقت نفسه، توسعت النباتات الخفيفة غالبًا كنمو ثانوي أو خضرة متناثرة داخل نسيج حضري متزايد، مقدمة راحة محدودة فقط.

قياس وجهة المياه

بعد ذلك، سألت الفريق: عندما تهطل أمطار غزيرة، إلى أين تذهب المياه فعليًا؟ للإجابة، جمعوا سجلات الأمطار وبيانات تصريف الأنهار وخرائط ارتفاع تفصيلية مع نموذج فيضانات قياسي معروف باسم HEC-HMS. قسموا لاجوس إلى عدة أحواض تصريف فرعية وحاكوا كيف تتحول العواصف في يونيو وسبتمبر—الشهور الأشد رطوبة عادةً—إلى جريان سطحي وتدفق نهري وعمق فيضاني. وبما أن جزءًا كبيرًا من لاجوس مغطًى الآن بالخرسانة والأسفلت، تمتص الأرض القليل من الماء. في العديد من الأحواض الفرعية، تتصرف أكثر من 85% من المساحة كمسطحات «غير نافذة»، لذا يتحول هطول الأمطار بسرعة إلى جريان سريع الحركة. تم التحقق من أداء النموذج مقابل قياسات نهرية حقيقية وأظهر توافقًا جيدًا، مما يمنح ثقة بأن أنماط الفيضانات المحاكاة واقعية.

من برك قصيرة العمر إلى فيضانات تستمر شهورًا

باستخدام النموذج، خرّج الباحثون ثلاث مستويات من الفيضانات: منخفضة، ومتوسطة، وعالية. في حالات المستوى المنخفض، قد تؤثر فيضانات قصيرة على عشرات الآلاف من الهكتارات لكنها عادةً ما تنحسر خلال نصف يوم، أقرب إلى أحداث إزعاجية. تغطي الفيضانات المتوسطة، التي قد تستمر حتى 24 ساعة، مساحات أكبر وتبدأ في تعطيل النقل والخدمات والحياة اليومية. السيناريو الأخطر هو الفيضانات العالية، حيث تبقى المياه لمدد تصل إلى 30 يومًا وتغمر أكثر من 200,000 هكتار. في هذه الحالة، يبقى جزء كبير من السواحل المنخفضة والأحياء المطلة على البحيرات في لاجوس تحت الماء لفترة كافية لإتلاف المنازل والطرق والبنية التحتية الأساسية. تتوافق هذه الأنماط مع تقارير وكالات الطوارئ حول الأماكن التي تتعرض فيها المباني والطرق للفيضانات بشكل متكرر، خصوصًا في أحياء مكتظة بالسكان مثل جزيرة لاجوس وEti-Osa وأجيرومي/إيفيلودون.

إلقاء نظرة على مستقبل لاجوس الغارق

للنظر إلى المستقبل، استخدمت الدراسة نموذج سلسلة ماركوف—أداة تتوقع كيف من المحتمل أن تتطور أنماط الأراضي الحالية إذا استمرت الاتجاهات الراهنة. اعتمادًا على التحولات الملاحظة بين 1984 و2002 و2023، يتنبأ النموذج باستخدام الأراضي في 2050 ثم يدخل ذلك في محاكاة الفيضانات. والنتيجة مقلقة: بحلول منتصف القرن، من المتوقع أن تحتل المناطق المبنية نحو ثلثي الأراضي، بينما تتقلص الغابات والأراضي الرطبة والمياه المفتوحة أكثر. في سيناريو الفيضانات المتطرف لعام 2050، قد تتعرض نحو ثلاثة أرباع مساحة لاجوس الأرضية للتأثير، مع تحمل المناطق المبنية الجزء الأكبر من الأثر. الحواجز الطبيعية التي كانت تمتص وتبطئ المياه—المانغروف والأراضي الرطبة والمناطق المشجرة—أصبحت غير كافية لحماية المدينة المتنامية. السكان الأشد فقرًا، الذين غالبًا ما يعيشون في مستوطنات عشوائية على الأراضي المنخفضة والأرخص، هم الأكثر تعرضًا للخطر.

ماذا يعني هذا لمدن أكثر أمانًا

بالنسبة لغير المتخصصين، الرسالة واضحة: الطريقة التي تنمو بها المدن يمكن أن تدعو الفيضانات أو تمنعها. في لاجوس، عقود من التوسع السريع وذي الضوابط الضعيفة حوّلت الغابات والأراضي الرطبة والمجاري المائية إلى مسطحات صلبة تُنفر الماء بدلًا من احتوائه. تُظهر الدراسة أن الجمع بين رصد الأقمار الصناعية والنماذج الحاسوبية والسيناريوهات المستقبلية يمكن أن يمنح المخططين نظام إنذار مبكر قوي—محددًا الأماكن التي ترتفع فيها مخاطر الفيضانات ولماذا. يؤكد مؤلفوها أن لاجوس، ومدن ساحلية ضخمة أخرى شبيهة بها، يجب أن تحمي عاجلًا الحواجز الطبيعية المتبقية، وتستعيد الأراضي الرطبة المتدهورة، وتفرض تنظيمًا أذكى لاستخدام الأراضي، وتستثمر في تصريف المياه والبنية الخضراء. بدون هذه الخطوات، ستتحول الأمطار الغزيرة التي تزداد شدتها بفعل التغير المناخي بشكل متزايد إلى كوارث طويلة الأمد على مستوى المدينة بدلاً من عواصف قابلة للإدارة.

الاستشهاد: Aniramu, O., Iyanda, O. & Orimoogunje, O. Remote sensing and GIS-based modelling of land use dynamics and urban flood risk in Lagos megacity for future flood mitigation. Sci Rep 16, 8125 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38544-1

الكلمات المفتاحية: الفيضانات الحضرية, مدينة لاجوس الضخمة, تغير استخدام الأراضي, الاستشعار عن بُعد, تخفيف الفيضانات