בעיית חדירת המליחות באגן נהר קאוטו: נקודות מבט מניסיון ניהול מים בדלתא של המקונג

אגן נהר קאוטו, "עורק החיים" של החקלאות הקובנית, מתמודד עם מחסור חמור במים, שכן שינויי האקלים והפיתוח החברתי-כלכלי מפעילים לחץ כפול על המערכת האקולוגית של הנהר. בהתבסס על נוהג ניהול משאבי המים בדלתא של המקונג, קבוצת מדענים וייטנאמים יישמה שיטות מודרניות, מנתוני לוויין ועד מודלים הידרולוגיים, כדי לתמוך בקובה בבניית אסטרטגיה יעילה יותר לבקרת בצורת וחדירת מי מלח.

נהר קאוטו, שאורכו יותר מ-340 ק"מ, נובע מהסיירה מאסטרה וזורם דרך המחוזות גראנמה, אולגין, סנטיאגו דה קובה ולאס טונאס, הוא אגן הנהר הפנימי הגדול ביותר של קובה. הנהר מספק השקיה ומים ביתיים לכ-10% מהאוכלוסייה, ומבטיח מים חיוניים לגידול אורז וגידולים חקלאיים בסיסיים אחרים.

עם זאת, בעשורים האחרונים, אגן זה סבל באופן מתמשך מבצורת ממושכת, במיוחד במהלך העונה היבשה מנובמבר עד אפריל בכל שנה. למרות כמות משקעים ממוצעת של 1,200 מ"מ לשנה, מערכת אחסון וחלוקת המים הפגומה גרמה לירידה חדה במשאבי המים העיליים. המחסור החמור במים השפיע ישירות על תפוקת היבולים, תוך הגברת הסיכון לחדירת מי מלח מהזרם.

אגן נהר קאוטו (רפובליקת קובה).

בהקשר של נתוני תצפית מטאורולוגיים מוגבלים בקובה, צוות המחקר בראשות ד"ר טראן אן פואנג ותואר שני טראן באו צ'ונג מהמכון למדעי משאבי המים, משרד החקלאות והסביבה (לשעבר משרד משאבי הטבע והסביבה) יישם את קוד המשימה לשיתוף פעולה בינלאומי NDT.100.CU/21.

הפרויקט נמצא במסגרת פרוטוקול וייטנאם-קובה, במימון משרד התוכניות הלאומיות למדע וטכנולוגיה (כיום הקרן הלאומית לפיתוח מדע וטכנולוגיה, משרד המדע והטכנולוגיה ). זהו אחד המחקרים הנדירים שניגשים לבעיית מחסור המים בקאוטו באמצעות טכנולוגיה מודרנית, המשלבת נתוני לוויין ומידול של מערכת אגן.

כדי לדמות מאפייני בצורת במרחב ובזמן, הצוות השתמש בנתוני גשם מלוויין CHIRPS ברזולוציה גבוהה, שכוילו עם נתונים מתחנות מקומיות.

מדד המשקעים הסטנדרטי (SPI) מחושב עבור שלושה מחזורים של 3 חודשים, 6 חודשים ו-9 חודשים בתקופה 1981-2023, ומראה כי תדירות הבצורת הממוצעת בכל האגן משתנה ב-15-17% מהזמן הכולל.

שנות הבצורת הקשות ביותר היו 1988, 1992, 1998 ובמיוחד 2004-2005, כאשר מדד ה-SPI ירד מתחת ל-2-, התואם לתנאי בצורת קיצוניים.

התוצאות מראות גם הבדלים ברורים בהתאם לשטח: המישורים במורד הזרם רגישים יותר לבצורות ארוכות יותר ועוצמתיות יותר מאשר האזורים ההרריים במעלה הזרם, גורם חשוב בפיתוח אסטרטגיות להקצאת מים ובתגובה לחדירת מי מלח.

ניתוח סדרות הנתונים באמצעות שיטת מאן-קנדל מראה כי מגמת שינויי האקלים באגן קאטו באה לידי ביטוי לא רק בתדירות גבוהה יותר של בצורות, אלא גם בחומרתן במהלך העונה היבשה. בינתיים, החודשים הגשומים נוטים להיות רטובים יותר. חוסר איזון זה בין גשם לבצורת יוצר "מלכודת מזג אוויר" שבה כמות המים בעונת הגשמים אינה מספיקה כדי לפצות על המחסור בעונה היבשה, ובמקביל מקשה על תכנון היצע וביקוש מים, במיוחד באזורי גידול אורז מרכזיים.

על מנת להעריך באופן מקיף את המצב והמגמות הנוכחיים של מאזן המים, צוות המחקר בנה מודל משולב בין SWAT (סימולציה הידרולוגית) ו-WEAP (הקצאת וניהול מים).

התוצאות מראות כי סך צריכת המים הנוכחית באגן קאוטו עומדת על 1,194 מיליון מ"ק לשנה; מתוכם 96% מיועדים לחקלאות, בעיקר אורז וגידולי הרים. מים ביתיים מהווים 3%, וה-1% הנותר מיועד לבעלי חיים.

עד שנת 2050, סך הביקוש למים צפוי לעלות ל-1,394 מיליון מ"ק בשנה, עלייה של 16.6% בהשוואה למצב הנוכחי, עקב הרחבת אזורי הייצור החקלאי בהתאם להתפתחות הכלכלית המקומית. לעומת זאת, אספקת המים תפחת בכ-2.5% עקב אידוי מוגבר כאשר הטמפרטורות עולות, במיוחד במהלך עונת הגשמים - השפעה אופיינית של שינויי אקלים באזורים הטרופיים. חוסר האיזון בין היצע לביקוש יהפוך לחמור יותר: הגירעון הכולל יגדל מ-172 מיליון מ"ק כיום ל-262 מיליון מ"ק בשנת 2050, עלייה של יותר מ-52%. שני תת-אגני המים SB3 ו-SB12 באזור ביאמו מזוהים כאזורים עם הסיכון הגבוה ביותר למחסור במים, והם גם המקום בו מרוכז ייצור האורז - גידול הדורש כמויות גדולות של מים.

מתוצאות הסימולציה והניתוח הנ"ל, צוות המחקר מציע פתרונות תגובה המבוססים על מדעי הנתונים וניסיון בניהול מים בווייטנאם, ובמיוחד מהפרקטיקה של דלתת המקונג.

ראשית, קובה צריכה להמשיך ליישם מודלים משולבים של SWAT-WEAP באמצעות מקורות נתוני לוויין כמו CHIRPS, IMERG, ERA5... כדי לבנות מערכת תומכת החלטות (DSS). מערכת זו מסוגלת לחזות מוקדם בצורת ומליחות, לייעל את הקצאת המים ולהתאים תוכניות גידולים בזמן אמת. שיטה זו הוכחה כיעילה בדלתא של המקונג, אזור שסבל מההשפעות הקשות ביותר של בצורת ומליחות בהיסטוריה בשנים 2016 ו-2020.

בנוסף, הניסיון בניהול מים לפי אגן, ולא לפי גבולות מנהליים, הוא לקח חשוב. בדלתא של המקונג, ייעוד אקולוגי המבוסס על מליחות ומאפייני מקורות המים, מאזורים מתוקים, מליחים למחצה ועד אזורים מלוחים, מאפשר ליישובים להתאים מודלים מתאימים לייצור: אורז - שרימפס, אורז - דגים, עצי פרי עמידים למלח וכו'. יישום הגישה של "לחיות עם מליחות" מסייע בהפחתת לחץ המים המתוקים ובשיפור היעילות הכלכלית - מודל שניתן ליישם על תת-אגני SB3, SB12 ו-SB4 בקאוטו, שם הביקוש למים גבוה מדי בעוד שקיבולת האספקה ​​מוגבלת.

תשתית ויסות מים בקנה מידה בינוני היא גם גישה שקובה יכולה ללמוד. במקום לבנות פרויקטים גדולים ויקרים, דלתת המקונג פורסת מערכת של ביוב, תעלות תוך-שטח ואזורי אחסון מים גמישים. שילוב חיישנים ונתוני ניטור, פרויקטים אלה מסייעים לווסת את זרימת המים המלוחים והמתוקים באופן עונתי, ויוצרים מקום למודלי ייצור מגוונים. ניסיון זה מתאים במיוחד לקובה, שבה התקציב להשקעה בתשתיות מים מוגבל.

לא רק שהמחקר של מדענים וייטנאמים נעצר בפתרונות טכניים, הוא גם פותח גישה חדשה עבור מדינות מתפתחות: החלפת רשתות ניטור צפופות בנתוני לוויין מכוילים, הפחתת עלויות והגדלת הכיסוי המרחבי. הצלחת משימת NĐT.100.CU/21 מוכיחה שמדינות חסרות נתונים עדיין יכולות לבנות אסטרטגיות לניהול מים המבוססות על מדע מודרני, אם הן יודעות כיצד לשלב מקורות נתוני סימולציה, סטטיסטיקה וניסיון מעשי.

מאגן המקונג של וייטנאם ועד נהר קאוטו בקובה, הלקח החשוב ביותר הוא שמשילות המים חייבת להתבסס על נתונים וחזון ארוך טווח, ולא על תגובה לבצורות בודדות או חדירות מי מלח.

בהקשר של שינויי אקלים מחמירים יותר ויותר, תמיכה מדעית בין מדינות לא רק מסייעת לפתור קשיים מיידיים, אלא גם תורמת לבניית חקלאות בת קיימא ומערכת אקולוגית חברתית-כלכלית יציבה. המחקר של קבוצת המומחים הוייטנאמית הוא הדגמה ברורה של הפוטנציאל של מדעי הנתונים בניהול משאבי מים עולמיים, תוך אישור תפקידה של וייטנאם בנושאים סביבתיים בינלאומיים.

מקור: https://mst.gov.vn/bai-toan-xam-nhap-man-tren-luu-vuc-song-cauto-goc-nhin-tu-kinh-nghiem-quan-ly-nuoc-dong-bang-song-cuu-long-197251124220732568.htm