اثرات جنگل‌ کاری بر رژیم آبی یک منطقه

ایجاد پوشش گیاهی برای تغذیه سفره آب‌های زیرزمینی یگانه نسخه سازمان‌ جنگل‌ها، مراتع و آبخیزداری ایران است. متولیان این سازمان، آبخیزداری و جنگل‌کاری را نسخه‌ای می‌دانند که می‌تواند جایگزین سدسازی‌ها شود. هرساله آمارهای زیادی در زمینه توسعه جنگل‌کاری در ایران ارائه می‌شود، گروه‎های مردمی بسیج می‌شوند تا سطح پوشش گیاهی در ایران افزایش یابد. اما آیا توسعه پوشش گیاهی در ایران می‌تواند منجر به افزایش میزان نفوذ آب در زمین شود؟

مطالعات دکتر پدرام عطارد، دانشیار دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران نشان می‌دهد، جنگل‌کاری در برخی مواقع حتی می‌تواند تاثیر منفی بر منابع آب زیرزمینی داشته باشد. چکیده‌ای از نظرات وی که در زمینه ریزاقلیم‌شناسی اکوسیستم‌های جنگلی تخصص دارد، بدین شرح است.

***

جنگل‌کاری چه تاثیری بر تغذیه سفره آب‌های زیرزمینی دارد؟ 

برای بررسی تاثیر جنگل‌کاری بر سفره‌ آب‌های زیرزمینی باید غیر‌از مقدار باران به تعداد رخدادهای باران در هر دوره هم توجه کنیم. یعنی اگر متوسط بارش یک منطقه 270 میلیمتر است، این میزان بارش در چند رخداد به وقوع می‌پیوندد و هر بارش چه مقدار است؟ مطالعات ما در پارک جنگلی چیتگر، در طول یک دوره آبی، 270 میلیمتر بارش را با حدود 60 رخداد باران نشان می‌دهد. مطالعات ما نشان می‌دهد حدود 50 درصد این رخدادها که حدود 15 درصد مقدار باران سالانه (40 میلیمتر) را تشکیل می‌دهد، کمتر از 5/2 میلیمتر هستند، یعنی حتی زمین را هم مرطوب نمی‌کنند و فقط تاج درخت را خیس کرده و عملا زیر درخت هیچ آبی دریافت نمی‌‎کند.

یعنی در بارش‌های کمتر از 2/5 میلیمتر هیچ نفوذی انجام نمی‌شود؟

بله برای حدود 50 درصد از رخدادهای بارش‌ در منطقه چیتگر (40 میلیمتر در سال) که بین یک‌دهم تا 2/5 میلیمتر بارش دارند، عملا هیچ نفوذی انجام نمی‌شود. اصولا در مناطق خشک و نیمه‌خشک ترجیحا باید در جنگل‌کاری از گونه‌هایی استفاده شود که میزان باران‌ربایی آنها کمتر است. باران‌ربایی در گونه‌ای مانند کاج تهران به‌عنوان یک گونه سوزنی‌برگ، بیش از پهن‌برگان بومی ایران است.

مطالعات ما در پارک چیتگر که دارای دو گونه پهن‌برگ اقاقیا و زبان‌گنجشک و دو گونه سوزنی‌برگ کاج تهران و سرو نقره‌ای است، نشان می‌دهد که پهن‌برگان نسبت به سوزنی‌برگان باران‌ربایی کمتری داشته و برای نفوذ دادن آب به داخل زمین مفیدتر هستند و از اولویت بیشتری برای کشت در منطقه برخوردارند. مطالعات ما نشان می‌دهد از کل باران سالانه (همان 270 میلیمتر) در پارک چیتگر، حدود 44 درصد آن برای کاج تهران (حدود 115 میلیمتر) و 38 درصد آن برای سرو نقره‌ای (100 میلیمتر) باران‌ربایی می‌شود. ذکر این نکته مهم است که باران‌ربایی فقط مختص باران‌های زیر 2/5 میلیمتر نیست. 

ظرفیت نگهداری آب تاج پوشش از مهم‌ترین عوامل تاثیر‌گذار بر مقدار باران‌ربایی است. زمانی که باران می‌بارد، تاج درخت مقداری آب را روی خود نگه می‌دارد. باران فقط پس از آنکه ظرفیت نگهداری تاج پوشش را پر کرد، به زمین می‌رسد. این ظرفیت نگهداری در اقلیم‌های گوناگون و در گونه‌های درختی متفاوت است. با این وجود معمولا یک حالت کلی و متوسط را برای ظرفیت نگهداری تاج در یک منطقه اقلیمی در نظر می‌گیریم. اندازه‌گیری‌های ما نشان می‌دهد برای توده‌های کاج تهران در اقلیم نیمه‌خشک پارک چیتگر، ظرفیت نگهداری تاج حدود 2 تا 2/5 میلیمتر است. یعنی تمام بارندگی‌های زیر این عدد را تاج جذب می‌کند و هیچ مقدار بارانی به زمین نمی‌رسد.

طبیعی است ظرفیت یادشده در این اقلیم، در تک درختان و توده‌ها متفاوت است. در جنگل‌کاری‌های کاج تهران در پارک چیتگر که به حد رشد نهایی رسیده‌اند، این ظرفیت همان‌طور که ذکر شد حدود 2 تا‌‌2/5 میلیمتر است و بنابراین اگر بارش‌های کمتر از این عدد رخ دهد، همان‌طور که ذکر شد، هیچ آبی به زیر درخت نمی‌رسد.

با توجه به اینکه جنگل‌کاری در ایران با هدف نفوذ آب در زمین انجام می‌شود، آیا به مسئله باران‌ربایی در جنگل‎کاری‌های ایران توجهی می‌شود؟

به هیچ وجه. برای نخستین‌بار این مطالعات را من در مناطق خشک و نیمه‌خشک انجام داده‌ام. مطالعات انجام شده در منطقه خشک بیارجمند سمنان با بارندگی 125 میلیمتر در سال نشان می‌دهد که میزان باران‌ربایی سالانه کاج تهران از پارک چیتگر هم بیشتر بوده و حدود 60 درصد است. بنابراین 60 درصد بارانی که می‌بارد از دسترس خارج شده و هیچ‌گاه به زمین نمی‌رسد. یعنی جنگل‌کاری کرده‌ایم اما این مسئله کمکی به تغذیه آب زیرزمینی نکرده و نمی‌کند. جنگل‌کاری در اراضی بدون شیب با اقلیم خشک و نیمه‌خشک، تاثیری کمی بر نفوذ آب در زمین دارد.

در مناطق شیب‌دار هم که توسعه جنگل‌کاری باعث جلوگیری از رواناب و بروز سیل می‌شود، یک ویژگی مثبت است و بنابراین توصیه می‌شود. چراکه از طرف دیگر، در این مناطق با کم شدن سرعت آب، نفوذ افزایش یافته و می‌توان گفت که جنگل‌کاری قادر است به تغذیه سفره آب زیرزمینی کمک کند. جنگل‌کاری در مناطق مسطح اگرچه در نفوذ آب به داخل زمین تاثیری ندارد، اما یکی از اثرات مثبت آن می‌تواند جذب سرب و کادمیوم هوا توسط تاج و انتقال آن به زمین از طریق باران یا به عبارت بهتر آبشویی باشد.

سرب و کادمیوم جذب شده توسط تاج درختان ممکن است منابع آب زیرزمینی را آلوده کند؟

بله، اگر باران پس از شست‌وشوی تاج درخت و رسیدن به زمین، بتواند به منابع آب زیرزمینی دسترسی یابد. براساس مطالعاتی که در سال 2013 روی درختان منطقه چیتگر انجام دادیم، میزان کادمیوم و سرب در باران جمع‌شده در زیر تاج درختان کاج تهران و سرو نقره‌ای، بیشتر از مناطق باز بود. این درختان می‌توانند سرب و کادمیوم هوا را ربوده و در خود نشست دهند و سپس به‌وسیله باران به زمین و در مواردی به آب‌های زیرزمینی منتقل کنند.

اما می‌توانیم عناصری را که از هوا به زمین منتقل شده با استفاده از تکنیک گیاه‌پالایی، به داخل بافت‌های گیاهان منتقل کنیم. یعنی گیاهی در زیر درختان بکاریم که این سرب و کادمیوم خاک را در بافت‌های خود جمع کرده و جلوی انتقال آلودگی به لایه‌های زیرین را بگیرد. آلودگی خاک معمولا در سبزیجات غده‌ای جمع می‌شود. ذکر این نکته مهم است که در جنگل‌های شمال، آبشویی تاج می‌تواند منجر به ورود مواد مغذی به جنگل شود و از این جهت برای رشد جنگل جنبه مثبتی به شمار می‌رود.

با توجه به تاثیر جنگل‌کاری در تبخیر آب، توسعه پوشش گیاهی در مناطق خشک با استفاده از گونه‌های غیر‌بومی را منطقی می‌دانید؟

زمانی که جنگل‌کاری با گونه‌های سوزنی‌برگ و غیر‌بومی انجام می‌شد، اصلا به تغییراتی که در کمیت و کیفیت آب باران ایجاد می‌کنند، توجهی نشده بود. یعنی با تغییر گونه و ایجاد دگرگونی در باران‌ربایی، میزان نفوذ آب به داخل زمین را تغییر دادیم و از نظر کیفی هم، موادی که به زیر تاج از طریق بارش باران منتقل می‌شود، دچار تغییر شد. چیزی که این مسئله را بدتر می‌کند این است که در مباحث تغییر اقلیم و گرمایش جهانی، احتمال خطرات و ضربه‌ها در اقلیم خشک و نیمه‌خشک خیلی بیشتر است.

یکی از اثرات تغییر اقلیم در برخی مناطق این است که بارندگی‌ها را به سمت کوچک شدن از نظر مقدار سوق داده‌است. یعنی تغییر اقلیم سبب شده که میزان بارش‌های کم افزایش یابد. در این شرایط، اگرچه حجم کلی بارش‌ها تغییر نکرده است، اما چون تعداد بارش‌های کوچک بیشتر شده است، میزان تبخیر و باران‌ربایی هم به‌مراتب افزایش یافته است. بنابراین باید جنگل‌کاری در مناطق خشک و نیمه‌خشک با ملاحظه و احتیاط و با تکیه بر گونه‌های بومی انجام شود.

با توجه به اینکه درختان اجازه نفوذ بارش‌های کوچک به زمین را نمی‌دهند، آیا جنگل‌های دست کاشت در ایران خود به مصرف‌کننده منابع آب تبدیل می‌شوند؟

همان‌طور که ذکر شد در مناطق خشک و نیمه‌خشک بخش عظیمی از باران از دسترس خارج و نقش جنگل در نفوذ آب تخفیف پیدا می‌کند. بنابراین به‌نوعی جنگل تبدیل به مصرف‌کننده می‌شود. در چنین شرایطی تغییر کاربری اراضی باید با ملاحظه و دقت صورت گیرد. در مناطق خشک و نیمه‌خشک، مناطق وسیعی، تبدیل به جنگل‌کاری شده و این مسئله روی منابع آب زیرزمینی تاثیر داشته است. جنگل برای تولید چوب مهم است اما می‌تواند اثرات هیدرولوژیک منفی داشته باشد و در مواردی می‌تواند از تغذیه آبخوان‌ها جلوگیری می‌کند. مدیریت منابع آب در مناطق خشک و نیمه‌خشک با فعالیت‌های جنگل‌کاری پیچیده‌تر می‌شود. جنگل‌کاری اگر بدون ملاحظات فنی انجام شود، می‌تواند بر تراز هیدرولوژیکی منطقه تاثیر منفی داشته باشد.