ارزيابي اثرات كشت پنبه بر ميزان عرضه و تقاضاي منابع آب مناطق جنوب شرقي ايران تحت سناريوهاي تغيير اقليم

Evaluation of the effects of cotton cultivation on the supply and demand of water resources in the southeastern regions of Iran under climate change scenarios

سابقه و هدف: كشاورزي عمده­ترين مصرف­كننده آب در سراسر جهان است و مديريت آب كشاورزي بسيار پيچيده است. برقراري تعادل بين منابع آب و تقاضا در مناطق خشك و نيمه­خشك يك چالش بزرگ در طي دهه­هاي آينده خواهد بود. زيرا قرن بيست و يكم با چالش جهاني تحت عنوان تغيير اقليم روبرو است و مديريت منابع آب و تقاضا دشوارتر نيز مي­گردد. يكي از آثار تغيير اقليم، كمبود آب قابل دسترس در مناطق مختلف جهان بوده كه بيشترين خسارت را به بخش كشاورزي وارد كرده و امنيت غذايي را به خطر انداخته است. از راهكارهاي رسيدن به ثبات عملكرد محصولات كشاورزي در نتيجه­ي تغيير اقليم، افزايش بهره­وري آب است كه سبب كاهش وابستگي كشاورزان به بارش­هاي نامنظم ناشي از تغيير اقليم مي­شود. استان سيستان و بلوچستان از جمله مناطق خشك و نيمه خشك است. بنابراين از اين موضوع مستثنا نمي­باشد. درگذشته پنبه در اين منطقه جغرافيايي كشت مي­گرديد. اما به­دليل عدم انطباق با شرايط اقليمي و مطالعات آمايش سرزمين از الگوي كشت منطقه مورد مطالعه حذف مي­شود. اما مجدد زمزمه كاشت اين گياه در منطقه به صدا در آمده است. با توجه به بالابودن تنش كم­آبي منطقه لازم است به شكل علمي بيان شود كه كشت پنيه منجر به افزايش تنش كم­آبي در منطقه مي­شود. لذا هدف اصلي اين مطالعه، ارزيابي تأثير كشت پنبه بر عرضه و تقاضاي منابع آب در شرايط تغيير اقليم است. مواد و روش‌ها: در اين پژوهش، اثر تغيير اقليم بر پارامترهاي هواشناسي در حوضه پيشين واقع در استان سيستان و بلوچستان توسط مدل­هاي گردش عمومي جو تحت دو سناريوي RCP 4.5 وRCP 8.5 بررسي شد و شبيه­سازي منابع و نقاط تقاضاي آب در منطقه مورد مطالعه با استفاده از مدل برنامه­ريزي و مديريت منابع آب ارزيابي شد. براي كاهش عدم قطعيت مدل­هاي گردش عمومي جو از مدل تركيبي استفاده شد. يافته­ ها: تايج پيش­بيني پارامترهاي هواشناسي نشان داد ميزان بارش منطبق با سناريوي 5/8 و 5/4 به‌ترتيب به ميزان 6/7 و 6/12 درصد بيشتر پيش­نمايي مي­گردد و تقريباً دما مقدار ثابتي دارد. براي مقابله با كمبود آب نقاط تقاضا، راهكارهاي مديريتي افزايش راندمان آبياري، حذف كشاورزي­هاي غير مجاز، استفاده از دستگاه آب شيرين كن ارايه شد. همچنين نتايج نشان داد ميانگين نياز تأمين نشده بخش كشاورزي با كشت فعلي و افزودن كشت پنبه به ترتيب 83 و 85 درصد است. نتايج بررسي سناريوها نشان داد، كمترين نياز تأمين نشده در حالت تغيير اقليم با سناريوي 5/4 و كشت فعلي به مقدار MCM4/39 و در حالت پايه همراه با كشت پنبه بيشترين نياز تأمين نشده MCM9/65 است. همچنين نتايج نشان دادند، با در نظر گرفتن سناريوي سوم، نياز تامين نشده كشت پنبه در حالت اقليم پايه و تغييراقليم با سناريوي 5/4 و سناريوي 5/8 به ترتيب 08/25 و 2/13 و 53/15 ميليون متر مكعب محاسبه شد، كه در هر سه حالت، بيشتر از نياز تأمين نشده كشت فعلي است. بنابراين كاشت پنبه باعث افزايش تنش كم­آبي مي­گردد. نتيجه‌گيري: منطقه جنوب شرق ايران داراي اقليمي خشك و گرم است. سياستمداران و برنامه ريزان منطقه‌اي بايد به گونه اي عمل نمايند كه بتوان منجر به افزايش تاب­آوري ساكنين و كشاورزان بومي شوند. مبتني بر نتايج اين مطالعه استفاده از دستگاه آب­شيرين­كن براي آب شرب و كاهش تلفات و كشاورزي غير مجاز تاثير بيشتري بر منابع آب نسبت به سناريوي افزايش راندمان كشت فعلي داشت. بنابراين كشت اين محصول، در اين حوضه جغرافيايي، به هيچ عنوان قابل توجيه نيست و پيشنهاد مي­شود براي حل مشكل اقتصادي در منطقه مورد مطالعه، كشت­هاي ديگر مورد بررسي قرار گيرد. با مقايسه كشت پنبه نسبت به كشت فعلي در تمام حالات مشابه اقليمي، نياز تامين نشده پنبه از كشت فعلي بيشتر شد. بنابراين كشت پنبه باعث كمبود روزافزون منابع آب در منطقه مي­شود. در نهايت اينكه نتايج اين تحقيق به تصميم­گيران منطقه مورد مطالعه، براي مديريت بهتر منابع آب كمك مي­كند.

Agriculture is the largest water-use sector and water management for agriculture is complex. In this study, the effect of climate change on meteorological parameters was investigated by general circulation models under two scenarios of RCP 4.5 and RCP 8.5 and the simulation of resources and demand points of the study area was evaluated using water resources planning and management model. To reduction the uncertainty of general circulation models was used from the ensemble model. The results showed that the amount of precipitation in the scenarios of 8.5 and 4.5 was projected 7.6 and 12.6% more than observation, respectively, and the temperature is almost constant. To confrontation with water shortage in demand sections, the management strategies were presented such as the increase irrigation efficiency, the eliminate unauthorized agriculture, the reduce water losses, and use water desalination. The results showed that the average unmet demand of the agricultural sector with the current cultivation and the cotton cultivation is 83% and 85%, respectively. The results of the scenarios showed that the lowest unmet demand has the climate change with the scenario of 8.5 and the current cultivation with the amount of 39.44 MCM and the basic condition and cotton cultivation has the highest unmet demand with the amount of 65.9 MCM, so the cotton planting increases water stress. This research helps for better management of water resources to decision makers of the study area.