تنش های طبیعی وارده بر رودخانه ها

تنش های بومی به صورت اختلالاتی تعریف می شوند که تغییراتی را در زیست بوم های رودخانه به وجود می آورند. تنش های بوم شناسی، در واقع در دو شکل تنش های طبیعی (حوادث طبیعی) یا تنش های ناشی از فعالیت های بشری هستند که به صورت جداگانه یا همزمان رخ می دهند. در این مقاله با تنش های طبیعی وارده بر زیست بوم رودخانه ها بیشتر آشنا می شویم.

ساختار یک سامانه ممکن است توسط تنش ها تغییر کند، صرف نظر از این که به صورت جداگانه یا ترکیبی عمل می کنند. یک یا چند ویژگی از یک سامانه پایدار ممکن است به طور دائم توسط یک زنجیره از رویدادهای تولید شده توسط یک تنش حاضر در رودخانه تغییر کند. به عنوان مثال تغییر کاربری اراضی ممکن است تغییراتی را در ویژگی های هیدرولوژیکی و هیدرولیکی رودخانه ایجاد کند و این تغییرات ممکن است منجر به تغییرات در انتقال رسوبات، زیست گاه و بوم شناسی شود.

تنش های طبیعی

تغییر اقلیم، بیابان زایی، سیلاب ها، رگبارها، گردبادها، فرسایش و رسوب، آتش سوزی، رعد و برق، آتشفشان، زلزله، رانش زمین، درجه حرارت و خشکسالی از جمله حوادث طبیعی هستند که تاثیر منفی بر ساختار و کارکردهای یک زیست بوم رودخانه دارند. ثبات نسبی، مقاومت و برگشت پذیری یک زیست بوم پاسخ آن ها را به یک اختلال تعیین می کنند.

تغییر اقلیم

تغییر اقلیم ممکن است با نمودارهای اقلیمی در ایستگاه های هواشناسی نشان داده شود. نمودارهای اقلیمی توسط والتر (Walter) در سال 1985 پیشنهاد شد. در این نمودارها دما در سمت چپ محور عمودی و متوسط مجموع بارش ماهانه در سمت راست محور عمودی ترسیم می شود. دما و بارش در مقیاس های مختلف ترسیم می شوند. در این نمودار هنگامی که خط بارش در بالای خط دما قرار می گیرد، پس باید رطوبت کافی برای رشد گیاهان وجود داشته باشد. نرخ تبخیر و تعرق پتانسیل بیش از بارش خواهد بود در صورتی که خط دما بالاتر از خط بارش قرار گیرد. خط دما به سمت بیشتر حر کت می کند تا دور از خط بارش قرار گیرد، در این صورت اقلیم خشک تر خواهد بود. تصویر زیر تنش های وارده بر یک رودخانه بر اثر تغییر اقلیم را نشان می دهد.

رانش زمین

یک زمین لغزش بزرگ ممکن است زیست بوم خشک زی و آبزی از یک رودخانه را کاملا از بین ببرد. به عنوان مثال در سال 2008 زمین لغزش ونجیاگو (Wenjiagou) در یکی از شهرهای چین که از زلزله ونچوان ناشی شده بود صدمات جبران ناپذیری را در زیست بوم رودخانه ایجاد کرد. کل حجم لغزش برابر با 81 میلیون متر مکعب بود. جریان و پوشش گیاهی بر روی شیب ها به ضخامت 180 متر در زیر زمین لغزش مدفون شدند. جوامع گیاهی و جانوری کاملا نابود شدند که احیای آن به یک دوره زمانی طولانی نیاز دارد.

فرسایش و رسوب

فرسایش و رسوب اغلب دلیل مستقیم اختلال بوم شناسی هستند. به عنوان مثال غلظت رسوب در یک جریان در تایوان در جنوب شرقی چین تنش شدیدی را بر روی جامعه زیستی آبزی وجود می آورد. رسوب ناشی از فرسایش خاک توسط رگبار باران نیز بسیار آسیب زاست. غلظت بالا باعث کم شدن اکسیژن محلول و پوشش رسوب در بستر می شود. از طرفی مجودات زنده در اعماق دریا و به خصوص ماهی هاممکن است به خاطر این غلظت بالا، کشته شوند. روسب توس جریان های واریزه ای (Debris Flow) و جریان های با غلظت بالا به داخل اقیانوس ها منتقل می شوند. همچنین جریان جزر و مدی و امواج، رسوب را به ساحل و خلیج می آوردند که این بر ماهی و جوامع بی مهرگان تاثیر سوء می گذارد.

تاثیر فعالیت حیوانات بر تنش های طبیعی

بوم شناسی جریان توسط فعالیت های حیوانات خاصی می تواند مورد تغییر واقع شود. به عنوان مثال سگ های آبی (Beaver) سدهایی را می سازند که منجر به شکل دهی حوضچه هایی در آبراهه جریان یا سیلاب دشت می شود. در مواردی حتی دیده شده که ارتفاع این قبیل سدها به سه متر نیز می رسد که این مورد زیست گاه بسیار مناسبی برای ماهی ها و پرندگان ایجاد می کنند. سگ های آبی بدون هیچ ماشین آلاتی مصالح مورد نظرشان را حمل می کنند و سد را ظرف چند ماه به اتمام می رسانند. ولی از این نکته نباید غافل شد که به هر حال سگ های آبی بوم شناسی جریان را دچار اختلال می کنند. برکه یا حوضچه ایجاد شده در پشت سد، پوشش های گیاهی را از بین می برد. علاوه بر این، اگر گیاهان چوبی مناسب در سیلاب دشت کم یاب باشند، سگ های آبی فعالیت قطع و بریدن درختان را گسترش می دهند و می توانند به شکل قابل توجهی مجراهای جریان و جریان های ساحلی را دست خوش تغییر قرار دهند.

دنباله ای از سدهای ساخته شده در امتداد یک مجرای جریان ممکن است اثرات عمده ای بر هیدرولوژی، رسوب و مواد معذی معدنی بر جای بگذارد. سازمان کیفیت محیط زیست پنسیلوانیا در اظهار نظری عنوان کرد که این سدها از این حیث به طور ذاتی خطرناک هستند و نمی توانند مجاز باشند.

به طور کلی پوشش گیاهی ساحلی گرایش به برگشت پذیری دارد. با وجود این واقعیت که سیلاب ممکن است یک جنگل تکامل یافته را از بین ببرد. داشتن ویژگی های توسعه یافته باعث شده که سامانه های جنگل ساحلی به بسیاری از انواع تنش های طبیعی سازگار شود. به دلیل همین سازگاری، خشکسالی های کوچک و مکرر، سیلاب ها و دیگر اختلالات طبیعی مانند آتش سوزی رخ می دهد و اثر این رخداد محلی خواهد بود و بر جامعه و در مقیاس بزرگتر تاثیر چندانی نخواهد داشت. با این حال برگشت پذیری سامانه را می توان توسط اثرات گسترده مانند باران اسیدی متخل نمود. رطوبت خاک، مواد مغذی خاک و دمای خاک می تواند توسط این اختلالات و همچنین عوامل دیگر تغییر کنند. چندین دهه برای بهبود یک سامانه متاثر از اختلال در مقیاس گسترده وقت مورد نیاز است.