پايش ميزان كلروفيل-آ، كربن آلي، شوري و دماي سطح آب در سواحل سيستان و بلوچستان با استفاده از داده‌ هاي سنجش از دور

پيشينه و هدف درياها و اقيانوس‌ ها نقش به سزايي در شرايط آب و هوايي و همچنين تغييرات اقليم ايفا مي ‌كنند. علاوه بر اين پديده‌ هاي فيزيكي و زيستي از مهم‌ ترين عوامل تأثيرگذار بر شيمي و محيط ‌زيست دريا هستند. از همين رو شناخت فرآيندهاي فيزيكي حاكم بر درياها و اقيانوس‌ ها و همچنين همبستگي بين اين خصوصيات با خصوصيات زيستي از اهميت بالايي برخوردار است. الگوريتم ‌هاي سنجش ‌از دور از محـدوده آبي، سبز، زرد، قرمز و مادون ‌قرمز نزديك استفاده مي‌ كنند و بنابراين نظارت بر كلروفيل آ كه رنگ‌دانه فيتوپلانگتون آب ‌هاي اقيانوسي و ساحلي است مي ‌تواند با استفاده از فناوري نوين سنجش ‌از دور اندازه‌گيري و ارزيابي شود.مواد و روش ها در اين مطالعه از قابليت روش‌ هاي سنجش از دور در بررسي وضعيت ويژگي‌هاي كيفي آب‌هاي ساحلي استان سيستان و بلوچستان استفاده‌شده است. بدين منظور براي بررسي وضعيت كلروفيل-آ با استفاده از الگوريتم ‌هاي بيواپتيكي OC3 درENVI  و همچنين قابليت ‌هاي پلت فرم گوگل ارث انجين استفاده ‌شده است. گوگل ارث انجين يك پلت فرم تحليل مكاني و متن‌ باز است كه كاربران را قادر مي ‌سازد تصاوير ماهواره ‌اي سياره زمين را تجسم و تجزيه‌ و تحليل كنند. با استفاده از اين سامانه مي ‌توان انواع پردازش ‌هاي طيفي را بر روي پديده هاي مختلف سطح زمين با داده‌هاي ماهواره ‌اي متفاوت انجام داد. همچنين مي ‌توان بر روي حجم زيادي از داده ‌ها بدون نياز به سامانه ‌هاي پرقدرت، محاسبات را انجام داد. پارامتر شوري از ماهواره SMOS سنجنده MIRAS در نرم‌افزار SNAP، بررسي پارامترهاي كلروفيل، دما و كربن آلي با استفاده از تصاوير ماهواره موديس سنجنده Terra استفاده شد. زمان مطالعه در تصاوير مورداستفاده و نمونه ‌برداري ميداني ارديبهشت‌ ماه سال 1399 است. به ‌منظور استخراج غلظـت كلروفيـلآ از الگوريتم‌ هاي بيواپتيكي مبتنـي بـر بانـدهاي آبـي و سـبز (OC3) در نرم‌افزار ENVI استفاده شد. مدل ‌هاي بيواپتيك اندازه‌گيري‌ هاي نـوري بازتـاب يـا تابش را با پارامترهاي بيولوژيكي مانند غلظت كلروفيل، كيفيت آب و ساير موارد به هم پيونـد مي‌دهند. دماي آب يكي از مهم‌ترين عوامل حاكم بر وضعيت زندگي درون دريا است، به ‌طوري ‌كه جانوران دريايي تنها در يك بازه مشخصي از دماي آب مي ‌توانند زنده بمانند و توليدمثل كنند.‌ به همين دليل فيتوپلانگتون ‌ها بسيار به تغييرات دماي آب حساس بوده و واكنش نشان مي ‌دهند و دماي سطح آب مي‌ تواند تعيين‌كننده فراواني و پراكنش آن ‌ها باشد. در اين پژوهش پروداكت MIR_OSUDP2 ماهواره SMOS سنجنده MIRAS در تاريخ 3 مي 2020 براي منطقه موردمطالعه از سايت https://smosdiss.eo.esa.int استفاده شد.نتايج و بحث در كنار سواحل ميزان كلروفيل-آ بيشتر است و ايستگاه ‌هاي كنارك جود و خور ميداني داراي غلظت بالاتري از كلروفيلآ هستند. خروجي‌ هاي حاصل از دو روش متفاوت در تخمين ميزان كلروفيل-آ در منطقه مورد مطالعه مشابهت دارد. همچنين نتايج نشان داد كه در ايستگاه ‌هاي چابهار، كنارك، جود و گواتر در سال ‌هاي اخير ميزان كلروفيل-آ افزايش ‌يافته است. در مناطق چابهار و كنارك در طول ده سال اين افزايش چشمگير بوده و افزايش ناگهاني كلروفيل در سال اخير در ايستگاه‌ هاي جود و خور ميداني نياز به مطالعات بيشتري جهت شناخت علل دارد و بايد مورد توجه قرار گيرد. نمودار ميزان تغييرات كلروفيلآ در طي سال 2019 تا 2020 نشان مي ‌دهد كه ميزان كربن آلي از ميزان كلروفيل-آ پيروي مي ‌كند و در مناطقي مانند چابهار و كنارك ميزان كربن آلي بالاتري را شاهد هستيم.  بيشترين افزايش دما در تمامي سه دوره مورد بررسي در بخش‌ هاي بندر چابهار و كنارك بوده است، كه فعاليت ‌هاي انساني يكي از عوامل اصلي آن است. با بررسي روند ده‌ساله تغييرات افزايشي دما در بندرهاي خور ميداني و جود نيز قابل‌مشاهده است. روند كلي دما همان ‌گونه كه انتظار مي ‌رود به سمت شرق كاهشي است زيرا به آب ‌هاي آزاد نزديك‌تر است. فصولي كه دماي آب كمتر است ميزان كلروفيل-آ بالاتر بوده است. نتايج نقشه ‌هاي كلروفيل-آ توسط نرم ‌افزارهاي ENVI و پلت فرم گوگل ارث انجين، غلظت كلروفيل-آ در فصل پاييز و زمستان نسبت به بهار و تابستان بيشتر بوده است، بالا بودن مقدار غلظت كلروفيل-آ در فصول سرد آب ‌هاي گرمسيري و نيمه گرمسيري رايج است. همچنين غلظت كلروفيلآ در مناطق مورد بررسي در امتداد ساحل بيشتر از مناطق دور از ساحل است كه اين ويژگي در ارتباط با الگوريتم برداشت كلروفيل-آ در آب ‌هاي نوع يك است؛ به ‌عبارت‌ ديگر، مناطق ساحلي به دليل عمق كم، بالا بودن كدورت و رسوبات معلق نسبت به مناطق دور از ساحل داراي مقدار بيشتري است. چون در اين منطقه تخليه رودخانه ‌اي وجود ندارد، اين مناطق بيشتر تحت تأثير فرآيندهاي هيدروديناميكي مانند جهت وزش باد و جريان‌هاي دريايي هستند. حداقل ميزان غلظت كلروفيل-آ در منطقه در ماه مي تا سپتامبر مشاهده شد كه اين تغييرات مخالف نوسانات دماي سطحي آب بود، كه مي ‌تواند به دليل جريانات بالارونده باشد. ميزان كربن آلي از مهم‌ ترين عوامل كليدي براي ارزيابي كاركرد بوم ‌سازگان آبي محسوب مي ‌شود كه موجب تعيين توان پتانسيل بوم‌سازگان براي فرآورده‌هاي شيلاتي مي ‌شود؛ نتايج حاصل از بررسي ميزان كربن آلي نشان داد كه مقدار كربن آلي همانند كلروفيل-آ در دو فصل پاييز و زمستان بيشتر از بهار و تابستان بود به ‌طوري ‌كه، روند تغييرات كربن آلي نيز از روند تغييرات كلروفيل-آ تبعيت داشت.  بين نوسانات دما و ميزان كلروفيل-آ همبستگي وجود دارد، اين ‌همبستگي ‌نشان دهنده اهميت دماي سطح آب در تغييرات ميزان رشد فيتوپلانگتون‌ ها به‌عنوان يكي از عوامل اقليمي است و باعث شده است مهم ‌ترين پارامتر تأثيرگذار روي كلروفيل-آ، دماي سطحي آب باشد. بر اساس نتايج به‌ دست ‌آمده روند تغييرات دما در ده سال اخير افزايشي و گرم ‌ترين ايستگاه ‌ها ايستگاه‌ هاي چابهار و كنارك هستند. ازلحاظ شوري نيز مناطقي كه شوري كمتري را داشتند داراي ميزان كلروفيل-آ بالاتري بودند. مقايسه داده ‌هاي حاصل از اين تحقيق با موارد فوق گوياي آن است كه دامنه نوسانات ثبت ‌شده پارامترهاي كيفي مورد بررسي در محدوده طبيعي آب ‌هاي منطقه با مطالعات مشابه در منطقه موردمطالعه توسط ساير متخصصين مطابقت دارد.نتيجه گيري نتايج اين پژوهش نشان‌ دهنده دقت قابل‌قبول نتايج حاصل در مقايسه با داده ‌هاي پژوهش‌ هاي مشابه بركنار سرعت و سهولت روش كار است. بنابراين مي‌ توان با كمك گرفتن از علم سنجش از دور با پايش به‌موقع پارامترهاي كيفي پهنه ‌هاي آبي از ايجاد بحران ‌هاي بزرگ پيشگيري و در هزينه و زمان صرفه‌جويي كرد، مشكلاتي كه ممكن است در صورت وقوع برگشت‌ناپذير باشند.