חישה מרחוק ומודלים מבוססי GIS של דינמיקת שימושי קרקע וסיכון שיט בעיר מטרופוליטנית לאגוס לצורך הפחתת שיטפונות עתידיים

מדוע ערים מוצפות חשובות לכולנו

בעיריות הגדולות בעולם, גשמי זלעפות של פעם שהספיגו בקרקע כיום מערבלים על בטון ומציפים בתים, כבישים ועסקים. המחקר הזה מתמקד בלאגוס שבניגריה — אחת המטרופולינים המתפתחות במהירות ביותר באפריקה — כדי להראות כיצד בנייה בלתי מבוקרת על ביצות, יערות ומסדרי מים מגדילה את שיעור השיטפונות המסוכנים כיום ועלולה להחמיר סופות בעתיד. באמצעות לוויינים, מודלים ממוחשבים ועשורים של נתונים, החוקרים מתחקים אחר שינויי פני העיר ומה משמעותם לתושבים הנמצאים בסיכון.

איך העיר השתנתה במהלך 40 שנה

המחברים תחילה מיפו את אופן השימוש וכיסוי הקרקע בלאגוס בין 1984 ל-2023. הם קיבצו את הנוף לשש קטגוריות פשוטות: אזורי בנייה (מבנים וכבישים), יער, צמחייה דלילה כמו מרעה, קרקע חשופה, ביצות ומי שטח פתוחים. תמונות הלוויין מראות שינוי דרמטי. אזורי הבנייה יותר משלשו את עצמם — מפי כמה עשרות אחוזים לכמעט יותר מחצי משטח העיר — בעוד שיערות וגופי מים הצטמצמו בצורה חדה. כיסוי היער ירד בכמעט שליש, ומשטחים של מים פחתו גם הם, כלומר העיר איבדה ספוגים טבעיים גדולים שבעבר האטו ואחסנו מי סתיו. במקביל, הצמחייה הדלילה התרחבה בעיקר כצמחייה משנית או ירק מפוזר בתוך מארג עירוני הולך וגדל, והציעה הקלה מוגבלת בלבד.

מדידת היעד של המים

לאחר מכן הצוות שאל: כשהגשם יורד בעוצמה, לאן המים באמת זורמים? כדי לענות שילבו החוקרים רשומות גשם, נתוני זרימות נהר ומפות גובה מפורטות עם מודל שיטפונות סטנדרטי הנקרא HEC-HMS. הם חלקו את לאגוס לכמה תת-אגני ניקוז וסימולו כיצד סופות בחודשים יוני וספטמבר — בדרך כלל החודשים הגשומים ביותר — מתורגמות לנגר, לזרימת נחלים ולעומק שיטפון. מכיוון שחלקים נרחבים של לאגוס מכוסים כעת בבטון ואספלט, הקרקע סופגת מעט מאד מים. במספר רב של תת-אגנים יותר מ-85% מהמשטח מתנהג כ"בלתי חדיר", ולכן מי הגשם מומר במהירות לנגר זורם ומהיר. ביצועי המודל נבדקו מול מדידות נהר אמיתיות והראו התאמה טובה, מה שמעניק ביטחון שהדפוסים החישוביים של השיטפונות מציאותיים.

מצלול של שלוליות קצרות לתעלות של חודשיים

באמצעות המודל מיפו החוקרים שלוש רמות הצפה: נמוכה, בינונית וגבוהה. בתנאי רמה נמוכה הצפות קצרות עלולות לפגוע בעשרות אלפי הקטאר אך בדרך כלל נסוגות בתוך חצי יום, יותר כהפרעה מזערית. הצפה בינונית, שנמשכת עד כ-24 שעות, מכסה שטחים גדולים יותר ומתחילה לשבש תחבורה, שירותים וחיי יום-יום. התרחיש המדאיג ביותר הוא הצפה גבוהה, שבה המים עומדים עד כ-30 יום ושוטפים למעלה מ-200,000 הקטאר. במקרה כזה, חלקים נמוכים של החוף ושכונות מול הלגונה של לאגוס נשארים מתחת למים די זמן כדי לפגוע בבתים, בכבישים ובתשתית בסיסית. דפוסים אלה מתיישרים עם דיווחים של שירותי חירום על מקומות שבהם מבנים וכבישים נתקפים שוב ושוב על ידי הצפות, במיוחד ברבעים צפופים כגון לאגוס איילנד, אי-טי-אוסה ואג'רומי/איפלודון.

מציץ אל עתיד ההצפות של לאגוס

כדי להציץ קדימה השתמש המחקר במודל שרשרת מרקוב — כלי שמעריך כיצד דפוסי הקרקע של היום צפויים להתפתח אם המגמות הנוכחיות יימשכו. על בסיס השינויים שנצפו בין 1984, 2002 ו-2023, המודל חוזה את שימוש הקרקע ב-2050 ואז מזין זאת לסימולציות השיטפון. התוצאה מעוררת דאגה: עד אמצע המאה צפויים אזורי הבנייה לתפוס כשתיים משלוש משטח הקרקע, בעוד יערות, ביצות ומי שטח פתוחים מצטמצמים עוד יותר. בתרחיש הצפה קיצוני לשנת 2050, בערך שלושת-רבעי משטח לאגוס עלול להיות מושפע, כאשר אזורים בנויים סופגים את רוב המכה. חוצות טבעיות שאפיינו פעם ספיגה והאטה של מים — מנגרובים, ביצות ואזורים מיוערים — מצומצמות מדי כדי להגן על העיר המתרחבת. התושבים העניים, שלרוב גרים בהתנחלויות בלתי פורמליות על השטחים הנמוכים והזולים ביותר, חשופים במיוחד.

מה משמעות הדבר לערים בטוחות יותר

לקהל הרחב המסר ברור: אופן התרחבות הערים יכול להזמין הצפות או למתן אותן. בלאגוס עשורים של התפתחות מהירה וחסרת בקרה הפכו יערות, ביצות ומסדרי מים למשטחים קשים שמפנקים מים במקום להחזיקם. המחקר מדגים ששילוב של מעקב לווייני, מודלים ממוחשבים ותסריטים עתידיים מספק למתכננים מערכת התראה מוקדמת חזקה — המדייקת באילו מקומות הסיכון לשיטפון עולה ומדוע. המחברים טוענים שלאגוס, וכמו ערי חוף מטרופוליניות אחרות, חייבת בדחיפות להגן על השמורות הטבעיות שנותרו, לשקם ביצות שנפגעו, לאכוף תכנון חכם יותר ולהשקיע בתעלות ניקוז ותשתיות ירוקות. ללא צעדים אלה, גשמים עזים שכבר נעשים עזים יותר בגלל שינויי האקלים יהפכו יותר ויותר לאסונות ממושכים בעיר כולה במקום לסופות הניתנות לניהול.

ציטוט: 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

מילות מפתח: הצפות עירוניות, מטרופולין לאגוס, שינוי שימושי קרקע, חישה מרחוק, הפחתת שיטפונות