العلاقة الكمية والنوعية بين التباينات المكان-الزمانية للاحتجاز المحتمل للمياه بالتبخر والنقل النباتي والمتغيرات الجوية في ممر هكسي، شمال غرب الصين

لماذا تهم الأراضي الجافة والمياه الخفيّة

في بعض أكثر مناطق العالم جفافاً، تعتمد المحاصيل والناس على هامش ضئيل جداً من المياه. ممر هكسي في الصين، شريط طويل من الحقول محصور بين جبال عالية وصحراء، هو واحد من هذه الأماكن. تطرح هذه الدراسة سؤالاً بسيطاً ظاهرياً لكن له آثار كبيرة: مع احترار المناخ وتغير أنماط الطقس، ما سرعة فقدان المياه من اليابسة وعودتها إلى الهواء، وأي عناصر الطقس هي الأكثر مسؤولية؟

منطقة طويلة وضيّقة تحت ضغط المناخ

يمتد ممر هكسي لحوالي ألف كيلومتر على طول القدم الشمالية لجبال تشيليان في شمال غرب الصين. الجبال إلى الجنوب تخزن الثلج والجليد، بينما إلى الشمال تقع الكثبان وسهول الحصى. الأمطار نادرة، والشمس قوية، والرياح قد تكون عنيفة. تجعل هذه الخصائص المنطقة مهمة لإنتاج الغذاء ومعرضة بشدة لأي تغيير مناخي. في مثل هذه الأماكن الجافة، يتحكم التوازن بين الأمطار الواردة وفقدان المياه الخارجي بشكل قوي في الأنهار والمياه الجوفية ورطوبة التربة وفي النهاية المحاصيل.

تتبع المياه غير المرئية لمدة ستين عاماً

بدلاً من محاولة قياس فقدان المياه الفعلي من كل حقل، ركز المؤلفون على "الاحتجاز المحتمل للتبخر والنقل النباتي" — كمية الماء التي ستتبخر وتستهلكها النباتات لو لم يكن الماء محدوداً. إنه مقياس قياسي لمدى جفاف الهواء. باستخدام صيغة مقبولة على نطاق واسع تجمع بين السطوع الشمسي ودرجة الحرارة والرطوبة والرياح والجغرافيا الأساسية، حسبوا هذا الفقد المحتمل في 21 محطة أرصاد عبر ممر هكسي من 1960 حتى 2019. ثم ربطوا كيف تغير عبر المكان والزمان، وبحثوا عن نقاط انقلاب واضحة في السجل.

زيادة الطلب على الماء في مناخ دافئ

تُظهر التحليلات أن طلب الهواء على الماء في ممر هكسي ارتفع عموماً خلال فترة الستين عاماً، وإن لم يكن بشكل مستمر. وجد الباحثون نقطتي انعطاف تقريباً حول 1969 و2002، تفصلان تراجعاً مبكراً، وفترة طويلة شبه مستقرة، وصعوداً أكثر حداثة. في المتوسط، يكون الفقد المحتمل للماء مرتفعاً: ما يقرب من 1.2 متر سنوياً، مع زيادة من الجنوب الشرقي الأكثر برودة والرطب نسبياً نحو الشمال الغربي الأكثر حرارة. الصيف يهيمن على هذا الطلب. في الوقت نفسه، ارتفعت درجات الحرارة بشكل ملحوظ، بينما انخفضت الطاقة الشمسية الصافية عند السطح وسرعة الرياح والرطوبة النسبية عموماً، الأمر الذي خلق صراعاً معقداً بين العوامل المحركة للتبخر.

فك ارتباط ما يهم أكثر

للتفريق بين مكونات الطقس الأكثر ارتباطاً بهذا العطش المتزايد، جمع الفريق عدة أدوات إحصائية. قسموا المتغيرات الستة الرئيسية إلى مجموعتين واسعتي النطاق: "عائلة الحرارة" (درجة الحرارة المتوسطة والقصوى والدنيا بالإضافة إلى الإشعاع الصافي) و"عائلة الرياح والرطوبة" (سرعة الرياح والرطوبة). اتفقت كل الطرق على أن عائلة الحرارة تسير أكثر توازياً مع الاحتجاز المحتمل للتبخر والنقل النباتي. أظهرت اختبارات الحساسية أن التغيرات في الإشعاع الصافي لها أقوى تأثير فوري، تليها سرعة الرياح ثم درجة الحرارة المتوسطة، بينما يكون للرطوبة وتقلبات درجات الحرارة اليومية أثر أقل. لكن عندما أخذ المؤلفون في الحسبان أيضاً مدى سرعة تغير كل متغير بنفسه، برزت صورة مختلفة: أصبح الارتفاع المستمر في درجة الحرارة المتوسطة المحرك السائد للزيادة طويلة الأجل في طلب الهواء على الماء، مع لعب الرياح والإشعاع أدواراً هامة لكنها ثانوية.

ما الذي يعنيه هذا للمزارعين ومخططي الموارد المائية

بالنسبة للأشخاص الذين يديرون مياهاً نادرة في ممر هكسي ومناطق جافة مماثلة، فإن الرسالة واضحة. على الرغم من أن الرياح قد ضعفت والطاقة الشمسية السطحية قد انخفضت، فإن الاحترار المستمر يدفع الهواء لسحب مزيد من الماء من التربة والمحاصيل. تقدر الدراسة أن نحو ثلاثة أرباع التغير طويل الأجل في الاحتجاز المحتمل للتبخر والنقل النباتي يمكن تفسيره بالتأثير المشترك للعوامل الجوية الستة المدروسة، مع تصدر ارتفاع درجة الحرارة المتوسطة المشهد. يعني ذلك أن خطط الري، وتحذيرات الجفاف، واستعادة النظم البيئية في المناطق القاحلة وشبه القاحلة يجب أن تأخذ في الحسبان ليس فقط كمية هطول الأمطار، بل أيضاً كيف أن جوّاً دافئاً ومتغيراً بشكل طفيف يزيد الجذب الخفي لكل قطرة مخزنة في الحقول والمياه الجوفية.

الاستشهاد: Ma, Y., Niu, Z., Wang, X. et al. The qualitative and quantitative relationship between the spatiotemporal variations of potential evapotranspiration and meteorological variables in the Hexi corridor, Northwest China. Sci Rep 16, 12282 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42072-3

الكلمات المفتاحية: التبخر والنقل النباتي, تغير المناخ, ممر هكسي, الزراعة الجافة, الموارد المائية