تالاب میانکاله

در سال های اخیر مسأله تغییر اقلیم و گرمایش جهانی از طریق کاهش میزان بارش منجر به افزایش فراوانی و شدت خشکسالی و کمیابی آب در مناطق مختلف جهان ازجمله ایران شده است. بررسی میزان آبدهی سالانه رودخانه های واقع در حوضه آبریز قرسو (استان گلستان) نشان داد این حوضه نیز در سال های اخیر با پدیده خشکسالی مواجه بوده و ازآنجاکه بخش اعظم آب مورد نیاز تالاب میانکاله از رودخانه قره سو تأمین می شود برداشت آب برای مصارف زراعی، خانگی و صنعتی تأثیر عمده ای بر اکوسیستم تالاب میانکاله خواهد داشت. با توجه به اینکه کشاورزی عمده ترین فعالیت اقتصادی استان و بزرگترین مصرف کننده آب و نیز، تأمین کننده امنیت غذائی در منطقه است، لذا کاهش مصرف آب آبیاری می تواند آب اضافی مورد نیاز برای حفاظت تالاب را فراهم کند. در این مطالعه برای تأمین آب موردنیاز تالاب میانکاله در مجاورت حوضه آبریز قره سو در سناریوهای نرمال و خشکسالی و کمبود آب نسبت به شرایط پایه از یک الگوی بهینه سازی اقتصادی- هیدرولوژیکی توسعیافته برای مدیریت منابع آب در حوضه آبریز برقرارکننده پیوندی یکپارچه بین اجزای هیدرولوژیکی، اقتصادی، محیط زیستی و نهادی استفاده شد. نتایج مطالعه نشان داد که با توزیع بهینه آب در شرایط نرمال سطح زیر کشت کلیه محصولات زراعی یک درصد افزایش و منافع کل منطقه 3 درصد افزایش یافته و حداقل آب موردنیاز تالاب نیز تأمین شد. همچنین نتایج نشان داد که در شرایط خشکسالی و کمبود آب اگرچه مقدار آب در دسترس همه گره های تقاضاکننده نسبت به شرایط پایه کاهش یافته، اما از نظر اقتصادی سبب بهبود منافع ذی نفعان به خصوص محیط زیست شد. همچنین، علی رغم کاهش سطح زیر کشت کلیه محصولات، حداقل مقدار آب برای حفظ تالاب میانکاله تأمین شد. لذا، توصیه می شود به منظور افزایش کارایی اقتصادی کشاورزان، ترویج الگوی کشت بهینه و کاربرد استراتژی های کم آبیاری محصولات توسط مسئولین سازمان جهاد کشاورزی استان گلستان مورد توجه قرار گرفته و در شرایط خشکسالی از راهبردهای مناسب با خشکسالی جهت بهبود مدیریت منابع آب استفاده شود.

در این مطالعه به بررسی روند تغییرات پارامترهای هیدرواقلیمی تالاب میانکاله با استفاده از آزمون من- کندال و شیب سن پرداخته شد. پارامتر های دما، بارش و تبخیر از ایستگاه های سینوپتیک دشت ناز و هاشم آباد و همچنین داده های دبی از ایستگاه های هیدرومتری خلیل محله، تازه آباد، باغو و وطنا استفاده گردید. نتایج حاصل از آزمون من -کندال نشان داد که دما در ایستگاه دشت ناز در فصول بهار و تابستان با اطمینان 95% دارای روند معنی دار افزایشی و در فصل زمستان دارای روند معنی دار کاهشی است. همچنین در ایستگاه هاشم آباد در فصول بهار و پاییز دارای روند افزایشی با سطح اطمینان 95% است. بارش در ماه های آذر و بهمن در ایستگاه دشت ناز با سطح اطمینان 95% به ترتیب دارای روند کاهشی و افزایشی است. بیشترین تغییرات روند در دبی نیز مربوط به ایستگاه وطنا می باشد که در مقیاس سالانه دارای روند کاهشی می باشد. تبخیر نیز در ایستگاه دشت ناز در فصول پاییز و زمستان دارای روند کاهشی و در فصل بهار دارای روند افزایشی است. همچنین در ایستگاه هاشم آباد میزان تبخیر در فصل پاییز دارای روند کاهشی می باشد. نتایج حاصل از روش تخمین گر شیب سن نشان می دهد بارش در ایستگاه دشت ناز در آذر ماه برابر با 983/2- و در مقیاس سالانه نیز مربوط به ایستگاه هاشم آباد با 283/6- می باشد. بیشترین شیب خط روند مثبت ماهانه در بین تمامی پارامترها مربوط به بارش مرداد ماه در ایستگاه دشت ناز با مقدار 20/3 می باشد همچنین در مقیاس سالانه نیز بیشترین مقدار مربوط به تبخیر در ایستگاه هاشم آباد با مقدار 157/2 می باشد.

خلیج گرگان و تالاب میانکاله از مهم ترین پهنه های آبی ایران، نیازمند نظارت مستمر و پایش تغییرات مساحت آبی هستند. با توجه به چالش های موجود در تهیه نقشه پهنه آبی از تصاویر ماهواره ای نوری (ابر و سایه) و عدم وجود رویکرد آستانه گذاری قابل اطمینان برای استخراج زمانی- مکانی پهنه آبی، مطالعه حاضر عملکرد شاخص های طیفی NWI ، EWI ، MNDWI  و WRI مستخرج از تصاویر ماهواره ای سنتینل-2 در بازه زمانی ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۴ را به تفکیک فصول مختلف مورد بررسی قرار داده است. هدف اصلی تحقیق حاضر، به کارگیری ابتکاری الگوریتم آتسو لبه به منظور پایش دقیق تغییرات مساحت پهنه های آبی و مقایسه عملکرد آن با شاخص های طیفی مختلف است. بنابراین، مشارکت تحقیق حاضر، به کارگیری الگوریتم آتسو لبه و تهیه نقشه پهنه آبی به صورت سری زمانی در مقیاس فصلی است. نتایج ارزیابی کمی صحت استخراج پهنه های آبی با استفاده از شاخص های طیفی نشان داد که شاخص طیفی WRI با صحت کلی 99 درصد و ضریب کاپای 0.99 بیش ترین صحت و شاخص MNDWI با صحت کلی 98 درصد و ضریب کاپای 0.96 کم ترین صحت را در حالت استفاده از آستانه بهینه ثبت کرده اند. همچنین، در شرایط اعمال حدود آستانه پیش فرض، شاخص های طیفی WRI و NWI به ترتیب با صحت های کلی 94 درصد و 86 درصد و ضرایب کاپای 0.88 و 0.65، بیش ترین و کم ترین صحت ها را ثبت کرده اند. با توجه به نتایج کسب شده، میانگین سالانه مساحت آبی محدوده خلیج گرگان و تالاب میانکاله در محدوده زمانی مطالعاتی به ترتیب برابر با 399.73، 381.52، 374.18، 357.99، 311.63 و293.60 کیلومترمربع بوده است. لذا، تغییرات سالانه در این مدت به ترتیب معادل 4.55-%، 1.92-%، 4.32-%، 12.94-% و 5.78-% ثبت شده است. براساس تحلیل مساحت پهنه آبی از سال ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۴ ، یک الگوی نزولی در این منطقه حاکم بوده و میزان کاهش در سال 2022 شدیدتر از سال های دیگر به ویژه در تالاب میانکاله برآورد شده است.