مقترح مشروع ارتفاع مستوى سطح البحر

إعداد: أ.د.عطية الجيار

أستاذ بمعهد بحوث الأراضي والمياه والبيئة بمركز البحوث الزراعية

في سطور هذا المقال نستعرض ملخص تنفيذي لمقترح مشروع ارتفاع مستوى سطح البحر.. يقيم هذا المشروع المساهمات الماضية والمستقبلية في التغيرات العالمية والإقليمية والمتطرفة في مستوى سطح البحر، والمخاطر المرتبطة بالجزر المنخفضة والسواحل والمدن والمستوطنات، وخيارات الاستجابة ومسارات القدرة على الصمود والتنمية المستدامة على طول الساحل.

تابعونا على قناة الفلاح اليوم

تابعونا على صفحة الفلاح اليوم على فيس بوك

أولا: الملاحظات

إن المتوسط العالمي لمستوى سطح البحر آخذ في الارتفاع  ويتسارع. ويشكل الآن مجموع مساهمات الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية المصدر المهيمن لارتفاع مستوى المتوسط العالمي لمستوى سطح البحر GMSL. زاد معدل GMSL من مقاييس المد والجزر وملاحظات قياس الارتفاع من 1.4 ملم سنويا-1 خلال الفترة 1901-1990 إلى 2.1 ملم سنويا-1 خلال الفترة 1970-2015 إلى 3.2 ملم سنويا-1 خلال الفترة 1993-2015 إلى 3.6 ملم سنويا-1 خلال الفترة 2006-2015. السبب الرئيسي لارتفاع مستوى GMSL منذ عام 1970 هو التأثير البشري.

تؤدي الدوافع البشرية غير المناخية، بما في ذلك الاتجاهات الديموغرافية والاستيطانية الحديثة والتاريخية والهبوط البشري، دورا مهما في زيادة تعرض المجتمعات الساحلية المنخفضة وتعرضها لارتفاع مستوى سطح البحر وأحداث مستوى سطح البحر الشديد (ESL) -. ففي مناطق الدلتا الساحلية، على سبيل المثال، أدت هذه العوامل إلى تغيير توافر المياه العذبة والرواسب.

في المناطق الساحلية المنخفضة على نطاق أوسع، يمكن أن تكون التغيرات التي يحدثها الإنسان سريعة وتؤدي إلى تعديل الخطوط الساحلية على مدى فترات قصيرة من الزمن، بما يتجاوز تأثيرات ارتفاع مستوى سطح البحر. ويمكن إجراء التكيف على المدى القصير إلى المتوسط من خلال استهداف الدوافع المحلية للتعرض والضعف، على الرغم من عدم اليقين بشأن تأثيرات ارتفاع مستوى سطح البحر المحلي في العقود القادمة وما بعدها.

تتأثر النظم الإيكولوجية الساحلية بالفعل بمزيج من ارتفاع مستوى سطح البحر والتغيرات المحيطية الأخرى المرتبطة بالمناخ والآثار الضارة الناجمة عن الأنشطة البشرية على المحيطات والأرض. ومع ذلك، فإن إسناد هذه التأثيرات إلى ارتفاع مستوى سطح البحر لا يزال يمثل تحديا بسبب تأثير العوامل الدافعة الأخرى المرتبطة بالمناخ وغير المناخية مثل تطوير البنية التحتية وتدهور الموائل التي يسببها الإنسان.

يمكن للنظم الإيكولوجية الساحلية، بما في ذلك المستنقعات المالحة وأشجار المانغروف والكثبان النباتية والشواطئ الرملية، أن تتراكم عموديا وتتوسع أفقيا استجابةً لارتفاع مستوى سطح البحر، على الرغم من أن هذه القدرة تختلف باختلاف المواقع. توفر هذه النظم البيئية خدمات مهمة تشمل حماية السواحل وعوائل الكائنات الحية المتنوعة. ومع ذلك، ونتيجة للأفعال البشرية التي تؤدي إلى تفتيت عوائل الأراضي الرطبة وتقييد الهجرة نحو البر، تفقد النظم الإيكولوجية الساحلية تدريجيا قدرتها على التكيف مع التغيرات الناجمة عن المناخ وتوفير خدمات النظم الإيكولوجية، بما في ذلك العمل كحواجز وقائية .

إن المخاطر الساحلية ديناميكية وتزداد بسبب التغيرات الملحوظة على نطاق واسع في البنية التحتية الساحلية، وسبل عيش المجتمع، والزراعة والصلاحية للسكن. كما هو الحال مع النظم البيئية الساحلية، يظل إسناد التغييرات المرصودة والمخاطر المرتبطة بها إلى مستوى سطح البحر أمرًا صعبًا. تشمل الدوافع والعمليات التي تمنع الإسناد التغيرات الديموغرافية والموارد واستخدام الأراضي والهبوط الناتج عن النشاط البشري.

تم تنفيذ مجموعة متنوعة من استجابات التكيف مع التأثيرات والمخاطر الساحلية في جميع أنحاء العالم، ولكن في الغالب كرد فعل للمخاطر الساحلية الحالية أو الكوارث التي حدثت. تنتشر تدابير الحماية الساحلية الصلبة (السدود والسدود والجدران البحرية وحواجز الاندفاع) على نطاق واسع، مما يوفر مستويات يمكن التنبؤ بها من الأمان في شمال غرب أوروبا وشرق آسيا وحول العديد من المدن الساحلية ومناطق الدلتا.

يستمر التكيف القائم على النظام البيئي في اكتساب المزيد من الاهتمام في جميع أنحاء العالم، مما يوفر فوائد مشتركة متعددة، ولكن لا يزال هناك اتفاق ضعيف على تكلفته وفعاليته على المدى الطويل. التقدم، الذي يشير إلى إنشاء أراض جديدة عن طريق البناء في البحر (على سبيل المثال، استصلاح الأراضي)، له تاريخ طويل في معظم المناطق التي توجد بها كثافة سكانية ساحلية. تدابير الإقامة، مثل أنظمة الإنذار المبكر (EWS) ، منتشرة على نطاق واسع. تتم ملاحظة التراجع ولكنه يقتصر إلى حد كبير على المجتمعات الصغيرة أو يتم تنفيذه بغرض إنشاء عوائل جديدة للأراضي الرطبة.

التوقعات

يعتمد الارتفاع المستقبلي في GMSL الناجم عن التمدد الحراري وذوبان الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية والتغيرات في تخزين المياه الأرضية بقوة على سيناريو الانبعاثات لمسار التركيز التمثيلي (RCP). ومن المتوقع أن يكون مستوى سطح البحر في نهاية القرن أسرع في جميع السيناريوهات، بما في ذلك تلك المتوافقة مع تحقيق هدف درجة الحرارة طويل المدى المنصوص عليه في اتفاق باريس. سوف يرتفع مستوى GMSL بين 0.43 م و0.84م، بحلول عام 2100 مقارنة بالفترة 1986-2005. وبعد عام 2100، سيستمر مستوى سطح البحر في الارتفاع لعدة قرون بسبب استمرار امتصاص حرارة أعماق المحيطات وفقدان كميات كبيرة من نظم المعلومات الجغرافية والنظام الآلي للمعلومات، وسيظل مرتفعا لآلاف السنين.

إن ارتفاع مستوى سطح البحر ليس منتظما عالميا ويختلف إقليميا. سيؤدي التوسع الحراري وديناميكيات المحيطات ومساهمات فقدان الجليد الأرضي إلى حدوث انحرافات إقليمية تبلغ حوالي ± 30% حول ارتفاع GMSL. ويمكن أن تكون الاختلافات عن المتوسط العالمي أكبر من ±30% في مناطق التحركات الأرضية العمودية السريعة، بما في ذلك تلك الناجمة عن العوامل البشرية المحلية مثل استخراج المياه الجوفية.

يعد الهبوط الناجم عن الأنشطة البشرية حاليا أهم سبب لتغير الارتفاع النسبي لمستوى سطح البحر (RSL) في العديد من مناطق الدلتا. وفي حين أن الأهمية النسبية لارتفاع مستوى سطح البحر الناجم عن المناخ ستزداد مع مرور الوقت، فإن هذه النتائج المتعلقة بالهبوط الناجم عن النشاط البشري تشير ضمناً إلى أن النظر في العمليات المحلية أمر بالغ الأهمية بالنسبة لإسقاطات تأثيرات مستوى سطح البحر على النطاقات المحلية.

تستمر الدوافع البشرية غير المناخية في زيادة تعرض المجتمعات الساحلية وقابلية تأثرها بأحداث SLR وESL المستقبلية في غياب جهود التكيف الرئيسية مقارنة باليوم.

تشمل التأثيرات المتوقعة لارتفاع مستوى سطح البحر على النظم البيئية الساحلية على مدار القرن انكماش العوائل، وفقدان الوظائف والتنوع البيولوجي، والهجرة الجانبية والداخلية. وسوف تتفاقم الآثار في حالات استصلاح الأراضي وحيث تمنع الحواجز البشرية الهجرة الداخلية للأهوار وأشجار المانغروف وتحد من توافر الرواسب ونقلها. في ظل ظروف مواتية، وجد أن المستنقعات وأشجار المانغروف تواكب المعدلات السريعة لارتفاع سطح، ولكن هذه القدرة تختلف بشكل كبير اعتمادًا على عوامل مثل تعرض الموقع للموجة، ونطاق المد والجزر، ومحاصرة الرواسب والتوافر العام للرواسب والضغط الساحلي.

في غياب التكيف، ستؤدي أحداث ESL الأكثر كثافة وتكرارًا، جنبًا إلى جنب مع الاتجاهات في التنمية الساحلية، إلى زيادة أضرار الفيضانات السنوية المتوقعة بمقدار 2-3 مرات بحلول عام 2100. ومع ذلك، فإن الحماية الساحلية المصممة بشكل جيد فعالة للغاية في الحد من الأضرار المتوقعة وفعالة من حيث التكلفة بالنسبة للمناطق الحضرية والمكتظة بالسكان، ولكنها عموما لا يمكن تحمل تكاليفها بالنسبة للمناطق الريفية والأكثر فقرًا.

تتطلب الحماية الفعالة استثمارات تتراوح بين عشرات إلى عدة مئات من المليارات من الدولارات الأمريكية سنويا على مستوى العالم. وفي حين أن الاستثمارات تتسم عمومًا بالكفاءة من حيث التكلفة بالنسبة للمناطق ذات الكثافة السكانية العالية والحضرية، فإن المناطق الريفية والمناطق الفقيرة ستواجه تحديات في تحمل تكاليف هذه الاستثمارات بتكاليف سنوية نسبية بالنسبة لبعض الدول الجزرية الصغيرة تصل إلى عدة في المائة من إجمالي الناتج المحلي. حتى مع الحماية الصلبة المصممة جيدًا، يظل خطر حدوث عواقب وخيمة في حالة فشل الدفاعات قائما.

من المتوقع أن تتزايد المخاطر المرتبطة بارتفاع مستوى سطح البحر (بما في ذلك التآكل والفيضانات والتملح) بشكل كبير بحلول نهاية هذا القرن على طول جميع السواحل المنخفضة في غياب جهود التكيف الإضافية الرئيسية. في حين أنه من المتوقع أن تواجه الجزر المرجانية الحضرية وبعض مجتمعات القطب الشمالي فقط مخاطر متوسطة إلى عالية مقارنة باليوم في مسار منخفض الانبعاثات، فمن المتوقع أن تكون هناك مخاطر عالية إلى عالية جدا تقريبا في جميع البيئات الساحلية المنخفضة عند الطرف العلوي من النطاق المحتمل لـ مسارات عالية الانبعاثات.

مع ذلك، فإن الانتقال من المخاطر المعتدلة إلى العالية ومن العالية إلى العالية جدا سيختلف من منطقة ساحلية إلى أخرى. وفي حين أن المعدل الأبطأ لارتفاع مستوى سطح البحر يتيح فرصًا أكبر للتكيف، فمن المتوقع أيضا أن تختلف فوائد التكيف بين المناطق الساحلية. على الرغم من أن التكيف الطموح لن يؤدي بالضرورة إلى القضاء على مخاطر ارتفاع مستوى سطح البحر في نهاية القرن، فإنه سيساعد على كسب الوقت في العديد من المواقع وبالتالي يساعد على إرساء أساس قوي للتكيف بعد عام 2100.

اختيار وتنفيذ الاستجابات

جميع أنواع الاستجابات لارتفاع مستوى سطح البحر، بما في ذلك الحماية، والإقامة، والتكيف مع تغير المناخ، والتقدم والتراجع، لها أدوار مهمة وتآزرية تلعبها في استجابة متكاملة ومتسلسلة لارتفاع مستوى سطح البحر. تعتبر الحماية الصلبة والتقدم فعالة اقتصاديا في معظم السياقات الحضرية التي تواجه ندرة الأراضي، ولكنها يمكن أن تؤدي إلى زيادة التعرض على المدى الطويل.

حيثما تتوافر المساحة الكافية، يمكن للنظم القائمة على التنوع البيولوجي أن تقلل من المخاطر الساحلية وأن توفر فوائد أخرى متعددة. عندما تكون المخاطر الساحلية مرتفعة بالفعل، ويكون حجم السكان وكثافتهم منخفضة، أو في أعقاب كارثة ساحلية، قد يكون التراجع فعالا بشكل خاص، وإن كان يمثل تحديا اجتماعيا وثقافيا وسياسيا. وتتزايد التحديات الاقتصادية التي تواجه الحماية الصعبة مع ارتفاع مستويات سطح البحر، وستجعل التكيف أمرا لا يمكن تحمله قبل الوصول إلى الحدود التقنية.

من المتوقع أن تساهم المحركات الأخرى غير SLR بشكل أكبر في الحدود الفيزيائية الحيوية لـ EbA. بالنسبة للشعاب المرجانية، قد يتم الوصول إلى الحدود خلال هذا القرن، بسبب تحمض المحيطات وارتفاع درجة حرارة المحيطات، وبالنسبة للأراضي الرطبة المد والجزر بسبب التلوث والبنية التحتية التي تحد من هجرتها الداخلية. من المتوقع أن يتم فرض حدود الإقامة قبل وقت طويل من فرض حدود الحماية. إن حدود التراجع غير مؤكدة، مما يعكس الفجوات البحثية. وقد تمت بالفعل مواجهة الحواجز الاجتماعية التي تحول دون التكيف.

إن اختيار وتنفيذ الاستجابات لارتفاع مستوى سطح البحر يعرض للمجتمع تحديات عميقة في مجال الإدارة وخيارات اجتماعية صعبة، وهي بطبيعتها سياسية ومليئة بالقيم. إن الشكوك الكبيرة حول مستوى سطح البحر بعد عام 2050، والتأثير الكبير المتوقع، تتحدى ممارسات التخطيط وصنع القرار الراسخة وتطرح الحاجة إلى التنسيق داخل وبين مستويات الإدارة ومجالات السياسة.

تثير استجابات مستوى سطح البحر أيضا مخاوف تتعلق بالمساواة بشأن تهميش الفئات الأكثر ضعفًا ويمكن أن تثير صراعًا اجتماعيًا أو تؤدي إلى تفاقمه. يواجه اختيار الاستجابات وتنفيذها تحديات إضافية من خلال نقص الموارد، والمقايضات المحيرة بين السلامة والحفظ والتنمية الاقتصادية، والطرق المتعددة لتأطير “مشكلة ارتفاع مستوى سطح البحر”، وعلاقات القوة، ومختلف أصحاب المصلحة الساحليين الذين لديهم مصالح متضاربة في المستقبل. تنمية المناطق الساحلية المستخدمة بكثافة.

على الرغم من أوجه عدم اليقين الكبيرة بشأن مستوى سطح البحر بعد عام 2050، يمكن اتخاذ قرارات التكيف الآن، ويتم تسهيلها باستخدام أساليب تحليل القرار المصممة خصيصا لمعالجة عدم اليقين. تفضل هذه الأساليب الاستجابات المرنة (أي تلك التي يمكن تكييفها مع مرور الوقت) والقرارات المعدلة بشكل دوري (أي اتخاذ القرارات التكيفية). ويستخدمون معايير المتانة (أي الفعالية عبر مجموعة من الظروف) لتقييم الاستجابات البديلة بدلاً من معايير المنفعة المتوقعة القياسية. ومن الأمثلة على ذلك تحليل مسار التكيف، الذي ظهر كأداة منخفضة التكلفة لتقييم الاستجابات الساحلية طويلة الأجل كسلسلة من القرارات التكيفية في مواجهة المخاطر الساحلية الديناميكية التي تتميز بعدم اليقين العميق. يعتمد نطاق SLR الذي يجب مراعاته في القرارات على مدى تحمل أصحاب المصلحة للمخاطر، حيث يعتبر أصحاب المصلحة الذين يكون تحملهم للمخاطر منخفضًا أيضًا أن SLR أعلى من النطاق المحتمل.

توضح تجربة التكيف حتى الآن أن استخدام مزيج مناسب محليا من تحليل القرارات وتخطيط استخدام الأراضي والمشاركة العامة وأساليب حل النزاعات يمكن أن يساعد في معالجة تحديات الإدارة التي تواجهها الاستجابة لارتفاع مستوى سطح البحر. تعتمد الاستجابات الفعالة لارتفاع مستوى سطح البحر، أولا، على اتخاذ منظور طويل المدى عند اتخاذ قرارات قصيرة المدى، والأخذ في الاعتبار بوضوح عدم اليقين بشأن المخاطر الخاصة بالمحلية بعد عام 2050، وبناء قدرات الحوكمة لمعالجة تعقيد مخاطر ارتفاع مستوى سطح البحر. الأدلة، اتفاق مرتفع). ثانيا، يمكن أن يساعد تحسين تنسيق استجابات مستوى سطح البحر (SLR) عبر النطاقات والقطاعات ومجالات السياسة في معالجة تأثيرات ومخاطر ارتفاع مستوى سطح البحر. ثالثا، إن إعطاء الأولوية للنظر في الضعف الاجتماعي والإنصاف يدعم الجهود الرامية إلى تعزيز القدرة على التكيف مع تغير المناخ والتنمية المستدامة  ويمكن مساعدته من خلال إنشاء ساحات مجتمعية آمنة للمداولات العامة الهادفة وحل النزاعات.

أخيرا، يمكن تحسين الوعي العام والفهم حول مخاطر ارتفاع سطح البحر (SLR) والاستجابات له من خلال الاعتماد على أنظمة المعرفة المحلية والأصلية والعلمية، جنبًا إلى جنب مع التعلم الاجتماعي حول مخاطر ارتفاع سطح البحر (SLR) الخاصة بالمنطقة المحلية وإمكانات الاستجابة.

يعتمد تحقيق أهداف التنمية المستدامة  ورسم مسارات التنمية المقاومة للمناخ جزئيًا على جهود التخفيف الطموحة والمستدامة لاحتواء ارتفاع مستوى سطح البحر إلى جانب إجراءات التكيف الفعالة للحد من تأثيرات ومخاطر ارتفاع مستوى سطح البحر.

آثار ارتفاع مستوى سطح البحر وانعكاساته على الاستجابات

يهدد ارتفاع مستوى سطح البحر وزيادة تطرفه المناطق الساحلية من خلال مجموعة من المخاطر الساحلية بما في ذلك (1) الغمر الدائم للأرض بسبب ارتفاع متوسط منسوب سطح البحر أو ارتفاع المد والجزر؛ (2) الفيضانات الساحلية الأكثر تواتراً أو شدة؛ (3) تعزيز التآكل الساحلي؛ (4) فقدان وتغير النظم الإيكولوجية الساحلية؛ (5) تملح التربة والمياه الجوفية والسطحية؛ و(6) إعاقة الصرف. على نطاق القرن وبدون التكيف، تواجه الغالبية العظمى من الجزر والسواحل والمجتمعات المنخفضة مخاطر كبيرة من هذه المخاطر الساحلية، سواء كانت حضرية أو ريفية، قارية أو جزرية، في أي خط عرض، وبغض النظر عن مستوى تنميتها. وفي غياب زيادة طموحة في جهود التكيف مقارنة بتلك الجارية حاليا.

تشمل هذه المدن الساحلية الغنية بالموارد، والجزر المرجانية الحضرية، ومناطق الدلتا ذات الكثافة السكانية العالية، ومجتمعات القطب الشمالي. وفي الوقت نفسه، تعتبر الحماية الساحلية فعالة للغاية وفعالة من حيث التكلفة بالنسبة للمدن، ولكن ليس بالنسبة للمناطق الريفية الأقل كثافة سكانية. وتواجه بعض المناطق الجغرافية، مثل الجزر المرجانية الحضرية والمجتمعات المحلية في القطب الشمالي، مخاطر.

مع ذلك، في العديد من الأماكن، تلعب الأبعاد البيئية والبشرية المحلية للتعرض والقابلية للتأثر بدور حاسم في زيادة التعرض والقابلية للتأثر بالمخاطر الساحلية. على سبيل المثال، فإن قدرة الأنظمة المورفولوجية والإيكولوجية  على حماية المستوطنات البشرية والبنية التحتية من خلال تخفيف أحداث ESL واستقرار الشواطئ يتم فقدانها تدريجيا بسبب الضغط الساحلي والتلوث وتدهور الموائل وتفتيتها. وبالتالي، فإن الاستجابة المهمة على المدى القريب لارتفاع RSL هي تقليل هذه الأبعاد البيئية والبشرية الضارة للتعرض والضعف. بالإضافة إلى ذلك، تختلف دوافع التعرض والضعف عبر سياقات ساحلية مختلفة تتراوح من المدن الغنية بالموارد إلى الجزر الصغيرة. وبناء على ذلك، يجب أن تكون الاستجابات الفعالة محددة السياق، وأن تعالج دوافع المخاطر الخاصة بالمنطقة.

خيارات الاستجابة وتحديات الحوكمة وسبل المضي قدما

تشير الاستجابة لارتفاع مستوى سطح البحر إلى الحد من المخاطر والتعرض والضعف في المناطق الساحلية المنخفضة. ويمكن تناولها بطرق مختلفة جوهريًا، ويرد وصف خمس فئات رئيسية في هذا الفصل: تقلل الحماية من المخاطر والآثار الساحلية عن طريق منع الانتشار الداخلي والآثار الأخرى لمخاطر مستوى سطح البحر المتوسط أو الشديد (على سبيل المثال، من خلال السدود والأسوار البحرية ، حواجز العواصف، حواجز الأمواج، أنظمة الكثبان الشاطئية، وما إلى ذلك).

يؤدي التقدم إلى إنشاء أراضٍ جديدة عن طريق البناء باتجاه البحر (على سبيل المثال، استصلاح الأراضي الجديدة فوق مستوى سطح البحر أو زراعة النباتات بهدف محدد لدعم التراكم الطبيعي للأراضي). يوفر التكيف القائم على النظام البيئي (EbA) مجموعة من فوائد استراتيجيات الحماية والتقدم القائمة على حفظ واستعادة النظم البيئية مثل الشعاب المرجانية والنباتات الساحلية.

تشمل أماكن الإقامة مجموعة متنوعة من الاستجابات الفيزيائية الحيوية والمؤسسية للحد من ضعف سكان المناطق الساحلية والأنشطة البشرية والنظم البيئية والبيئة المبنية (على سبيل المثال، رفع المباني وزراعة المحاصيل التي تتحمل الملوحة والتأمين وخدمات الإنذار المبكر). يقلل التراجع من التعرض للمخاطر الساحلية عن طريق نقل الأشخاص والأصول والأنشطة البشرية خارج المنطقة الساحلية المكشوفة.

نظرا لتنوع المناطق الجغرافية والسياقات ، وإيجابيات وسلبيات الاستجابات المختلفة، لا يوجد حل سحري للرد على SLR. وبدلا من ذلك، تتطلب كل منطقة ساحلية استجابة مصممة خصيصا لها وتستخدم مزيجا مناسبا من التدابير، المتسلسلة بمرور الوقت مع ارتفاع مستوى سطح البحر. تم توضيح استراتيجيات الاستجابة المتكاملة المحتملة لنوعين متباينين من المستوطنات: السواحل الحضرية ذات الكثافة السكانية العالية والسواحل الريفية ذات الكثافة السكانية المنخفضة.

بالنسبة للمناطق الحضرية المنخفضة الارتفاع ذات الكثافة السكانية العالية، بما في ذلك المدن القارية والجزرية والمدن الكبرى، لعبت الحماية الصلبة وستستمر في لعب الدور المركزي في استراتيجيات الاستجابة. بشكل عام، من الممكن تقنيًا وفعالًا اقتصاديا حماية أجزاء كبيرة من المدن من ارتفاع سطح البحر في القرن الحادي والعشرين. ومع ذلك، لا تزال هناك أسئلة تتعلق بالقدرة على تحمل التكاليف بالنسبة للمناطق الفقيرة والنامية.

في المدن، يمكن أن يوفر التقدم وسيلة لتمويل الحماية الساحلية من خلال الإيرادات المتولدة من الأراضي المنشأة حديثًا ، ولكنه يثير مخاوف بشأن العدالة فيما يتعلق بتوزيع التكاليف والوصول إلى الأراضي الجديدة. حيثما تتوافر المساحة، يمكن أن يكمل النهج القائم على التنوع البيولوجي الحماية الصارمة، باستثناء الحالات التي تتداخل فيها التدخلات البشرية الأخرى، مثل البنية التحتية والتلوث، مع التكيف مع النظم الإيكولوجية.

على طول السواحل الريفية ذات الكثافة السكانية المنخفضة، تشكل حماية المجتمعات من خلال الحفاظ على النظم البيئية الساحلية والعمليات المورفوديناميكية الطبيعية، واستعادة تلك المتدهورة بالفعل، العنصر الأساسي في استراتيجية متكاملة. يمكن للنظم الإيكولوجية الساحلية السليمة أن تحمي المستوطنات، وفي بعض السياقات، يمكن أن تساعد عمليات الترسيب الطبيعية وتجنب تعدين الرمال في رفع الأراضي المكشوفة.

يمكن أن تؤدي الحماية الساحلية القاسية إلى فيضانات أو تآكل في أماكن أخرى، وتدمير النظم البيئية والحماية الساحلية التي توفرها. ويمكن الحفاظ على صحة النظام البيئي بشكل أكبر من خلال الحد من الدوافع غير المناخية مثل تلك التي تقاطع تدفقات الرواسب في الدلتا ومصبات الأنهار.

قد تكون الحماية الصلبة مناسبة للمناطق التي تحتوي على أصول عالية القيمة (مثل المستوطنات والمواقع الثقافية). يستحق التراجع النظر فيه الآن حيث يكون حجم السكان الساحليين وكثافتهم منخفضين، وتكون المخاطر مرتفعة بالفعل، ويتم دراسة الآثار الاقتصادية والثقافية والاجتماعية والسياسية للانسحاب وإعادة التوطين بعناية ومعالجتها من قبل المجتمعات المعرضة للخطر والسلطات الحاكمة.

الأساس المادي لتغير مستوى سطح البحر والمخاطر المرتبطة به

نتيجة للتغيرات الطبيعية والبشرية في النظام المناخي، تحدث تغيرات في مستوى سطح البحر على نطاقات زمنية ومكانية تهدد المجتمعات الساحلية والمدن والجزر المنخفضة. ويعني مستوى سطح البحر في هذا السياق متوسط الارتفاع الزمني لسطح البحر، وبالتالي القضاء على التقلبات قصيرة الأمد مثل الأمواج والمد والجزر. ويشير ارتفاع GMSL إلى الزيادة في حجم مياه المحيطات الناجمة عن انخفاض كثافة المياه الدافئة، وزيادة الكتلة الناجمة عن فقدان الجليد الأرضي أو الخسارة الصافية في خزانات المياه الأرضية.

ترتبط الاختلافات المكانية في تغيرات الحجم بالتغيرات المكانية في المناخ. بالإضافة إلى ذلك، فإن التغيرات الجماعية بسبب إعادة توزيع المياه على سطح الأرض وتشوه الغلاف الصخري تؤدي إلى تغير في دوران الأرض ومجال الجاذبية، مما ينتج أنماطا مكانية متميزة في التغير الإقليمي لمستوى سطح البحر.

في معظم الأماكن حول العالم، عادةً ما يكون المتوسط السنوي الحالي لتغيرات RSL في حدود بضعة ملم سنويا. ترتبط المخاطر المرتبطة بتغير مستوى سطح البحر أيضا بأحداث فردية لها مدة محدودة، يتم فرضها على خلفية هذه التغييرات التدريجية. ونتيجة لذلك، يجب تقييم التغيرات التدريجية في الزمان والمكان جنبًا إلى جنب مع العمليات التي تؤدي إلى أحداث الفيضانات والتآكل. تشمل هذه العمليات هبوب العواصف والأمواج والمد والجزر أو مزيج من هذه العمليات وتؤدي إلى أحداث ESL.

التغيرات الملحوظة في مستوى سطح البحر (في الماضي والحاضر)

توفر التغيرات في مستوى سطح البحر في الماضي الجيولوجي البعيد معلومات عن حجم الصفائح الجليدية في الحالات المناخية المختلفة عن اليوم. تعتبر الفترات الماضية التي كانت فيها درجات الحرارة مماثلة أو أكثر دفئًا مما هي عليه اليوم ذات أهمية خاصة، تم استخدامها بشكل متزايد لاختبار ومعايرة نماذج الصفائح الجليدية القائمة على العمليات المستخدمة في التوقعات المستقبلية.

تشير عمليات إعادة البناء المحدثة استنادا إلى ارتفاعات الخط الساحلي القديم التي تم تصحيحها لمراعاة العمليات الجيوديناميكية، والسجلات الجيوكيميائية المستخرجة من قلب الرواسب البحرية، إلى أن مستويات سطح البحر كانت أعلى من 5 أمتار عما هي عليه اليوم خلال هذه الفترات الدافئة الماضية.

تغيرات المتوسط العالمي لمستوى سطح البحر GMSL خلال الفترة الآلية

على مدى القرنين الماضيين، اعتمدت عمليات رصد مستوى سطح البحر في الغالب على قياسات مقياس المد والجزر. توفر هذه السجلات، التي تبدأ حوالي عام 1700 في بعض المواقع، نظرة ثاقبة للاتجاهات التاريخية لمستوى سطح البحر. منذ عام 1992، أدى ظهور قياس الارتفاع الدقيق عبر الأقمار الصناعية إلى تطوير معرفتنا حول GMSL والتغيرات الإقليمية لمستوى سطح البحر بشكل كبير من خلال مزيج من التغطية المحيطية العالمية القريبة والاستبانة المكانية العالية.

سجلات قياس المد والجزر

زاد عدد مقاييس المد والجزر بمرور الوقت من عدد قليل فقط في شمال أوروبا في القرن الثامن عشر إلى أكثر من 2000 اليوم على طول سواحل العالم. نظرا لموقعها وعددها المحدود، فإن أجهزة قياس المد والجزر تقيس عينات من المحيط بشكل متناثر وغير منتظم مع انحياز نحو نصف الكرة الشمالي. معظم سجلات قياس المد والجزر قصيرة وبها فجوات كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، يتم تثبيت مقاييس المد والجزر على الأرض وتتأثر بالحركة الرأسية لقشرة الأرض الناتجة عن كل من العمليات الطبيعية والأنشطة البشرية المنشأ. (على سبيل المثال، استنزاف المياه الجوفية، وبناء السدود أو تسوية مدافن النفايات في المناطق الحضرية).

قياس الارتفاع عبر الأقمار الصناعية

بدأ قياس الارتفاع عالي الدقة عبر الأقمار الصناعية في أكتوبر 1992 مع إطلاق سلسلة المركبات الفضائية توبيكس/بوسيدون وجايسون. ومنذ ذلك الحين، تم إطلاق 11 مقياس ارتفاع عبر الأقمار الصناعية لتوفير قياسات عالمية تقريبًا لمستوى سطح البحر (تصل إلى خط عرض ±82 درجة) على مدى أكثر من 25 عاما. ست مجموعات يقدمون سلاسل زمنية GMSL قائمة على قياس الارتفاع. وهذا هو أعلى معدل تم قياسه بواسطة قياس الارتفاع عبر الأقمار الصناعية.

قبل عصر قياس الارتفاع عبر الأقمار الصناعية، تم تسجيل أعلى معدل لارتفاع مستوى سطح البحر خلال الفترة 1935-1944. بلغت 2.5 ± 0.7 ملم سنة -1ومن المتوقع أن يكون هذا أقل من المعدل الحالي لارتفاع مستوى سطح البحر، مما يجعل ارتفاع مستوى سطح البحر الحالي هو الأعلى على الإطلاق.

المساهمات في تغير المتوسط العالمي لمستوى سطح البحر GMSL خلال الفترة الآلية

يتم ملاحظة المساهمات المختلفة في ارتفاع GMSL بشكل مستقل على نطاقات زمنية مختلفة. وتتم مقارنتها بتقديرات محاكاة من تجارب نماذج المناخ الخاصة بـ CMIP5 عندما تكون متاحة. وتتم مقارنة الملاحظات بالتجارب التي بدأت في منتصف القرن التاسع عشر، والتي فرضتها التغيرات البشرية المنشأ المعتمدة على الزمن في تكوين الغلاف الجوي، والتأثيرات الطبيعية الناجمة عن الهباء الجوي البركاني والتغيرات في الإشعاع الشمسي. والهدف هو أولاً، تقييم فهم أسباب التغيرات الملحوظة في مستوى سطح البحر، وثانياً، تقييم قدرة النماذج المناخية المقترنة على محاكاة هذه الأسباب. فهو يتيح تقييم مستوى الثقة الموجود في النماذج المناخية المقترنة الحالية التي تشكل أساس التوقعات المستقبلية لمستوى سطح البحر.

مساهمة التمدد الحراري

يحدث التمدد الحراري للمحيطات بسبب امتصاص المحيط للحرارة الزائدة مع ارتفاع درجة حرارة المناخ. يتم تقدير التمدد الحراري من عمليات رصد المحيطات في الموقع وإعادة تحليل المحتوى الحراري للمحيطات التي تعتمد على استيعاب البيانات في نماذج رقمية. مطلوب بيانات كاملة وعميقة وعالية الجودة وغير متحيزة عن درجة حرارة المحيطات مع بيانات وصفية كافية وتغطية مكانية وزمانية لتقدير التمدد الحراري وفهم دوافع التقلبية والتغير على المدى الطويل.

تحاكي النماذج المناخية المزدوجة التمدد الحراري التاريخي. ومع ذلك، بالنسبة للنماذج التي تغفل التأثير البركاني في تجربة التحكم الخاصة بها، فإن فرض التأثير البركاني التاريخي خلال القرن العشرين يؤدي إلى وقت زائف يعني تأثير سلبي وتبريد زائف مستمر للمحيطات يتعلق بمناخ التحكم. تم تقدير حجم هذا التأثير من عمليات المحاكاة التاريخية التي فرضها التأثير الإشعاعي الطبيعي فقط.

ثم تم استخدامه لتصحيح عمليات المحاكاة التاريخية التي فرضها التأثير الكامل للقرن العشرين. يوفر متوسط المجموعة الناتج للتمدد الحراري المحاكي توافقا جيدا مع الملاحظات ضمن نطاقات عدم اليقين لكل من النماذج والملاحظات. لا يزال الانتشار، الذي يرجع أساسا إلى عدم اليقين في التأثير الإشعاعي وعدم اليقين في حساسية المناخ النموذجية وكفاءة امتصاص حرارة المحيطات، أكبر من حالات عدم اليقين الرصدية. فإن توافر تقديرات التمدد الحراري المرصودة والنموذجية المحسنة والاتفاق الجيد بين كليهما يؤكد مستوى الثقة العالي في محاكاة التمدد الحراري باستخدام النماذج المناخية ومستوى الثقة العالي في قدرتها على توقع التمدد الحراري في المستقبل.

المساهمات من تخزين المياه على الأرض

يتم تخزين المياه على الأرض ليس فقط على شكل جليد ولكن على شكل ثلج ومياه سطحية ورطوبة التربة والمياه الجوفية. تساهم التغيرات الزمنية في تخزين المياه الأرضية، والتي تُعرف بأنها جميع أشكال المياه المخزنة على الأرض باستثناء الجليد الأرضي، في التغيرات الملحوظة في كتلة المحيط وبالتالي مستوى سطح البحر على نطاقات زمنية سنوية إلى مئوية. وهي ناجمة عن التقلبات المناخية والتدخلات البشرية المباشرة، على نطاقات زمنية تتراوح بين عدة عقود ومئات السنين.

على مدى القرن الماضي، كان السبب الرئيسي للتغيرات في تخزين مياه الأراضي هو استنزاف المياه الجوفية واحتجاز المياه خلف السدود في الخزانات. في حين أن معدل استنزاف المياه الجوفية وبالتالي مساهمتها في ارتفاع مستوى سطح البحر زاد خلال القرن العشرين وحتى اليوم)، فإن تأثيرها على مستوى سطح البحر كان أكثر من متوازن من خلال الزيادة في تخزين المياه الأرضية بسبب بناء السدود بين عامي 1950 و2000. منذ عام 2000 تقريبًا، واستنادًا إلى النماذج الهيدرولوجية، يعد التأثير المشترك لكلتا العمليتين بمثابة مساهمة إيجابية في ارتفاع مستوى سطح البحر.

ميزانية المتوسط العالمي لتغير مستوى سطح البحر GMSL

تتيح عمليات المحاكاة الموسعة إلى جانب النتائج الأخيرة في عمليات الرصد وتقديرات النماذج المحسنة إجراء مقارنة جديدة أكثر قوة واتساقًا وشمولاً بين تقديرات مستوى سطح البحر بناءً على الملاحظات ومحاكاة نماذج المناخ. يتم تحديث مساهمة الأنهار الجليدية من نماذج الأنهار الجليدية المفروضة بمدخلات من النماذج المناخية بمخزون جديد من الأنهار الجليدية وتحسينات على نموذج توازن كتلة الأنهار الجليدية.

التغيرات الإقليمية في مستوى سطح البحر خلال الفترة الآلية

مستوى سطح البحر لا يرتفع بشكل موحد. تشير الملاحظات المستمدة من مقاييس المد والجزر وقياس الارتفاع عبر الأقمار الصناعية  إلى أن مستوى سطح البحر يُظهر تباينا إقليميا كبيرا على نطاق زمني عقدي إلى متعدد العقود. ترجع هذه التغيرات الإقليمية أساسا إلى تغير الرياح وحرارة الجو والبحر وتدفقات المياه العذبة وتحميل الضغط الجوي وإضافة الجليد الذائب إلى المحيط، مما يغير دوران المحيطات.

تؤدي إضافة الماء إلى المحيط أيضًا إلى تغيير الشكل الجيودي وتغيير دوران الأرض وتشوه قاع المحيط مما يؤدي بدوره إلى تغيير مستوى سطح البحر.ويرتفع مستوى سطح البحر في جميع أحواض المحيطات. ويعود جزء من هذا الارتفاع الإقليمي في مستوى سطح البحر إلى الارتفاع العالمي في مستوى سطح البحر والذي تعزى معظمه إلى انبعاثات غازات الدفيئة البشرية المنشأ. أما الجزء المتبقي من ارتفاع مستوى سطح البحر الإقليمي في أحواض المحيطات فهو مزيج من الاستجابة لانبعاثات غازات الدفيئة البشرية المنشأ والتقلبات الداخلية.

أما بالنسبة لـ GMSL، فيمكن تقدير صافي التغيرات الإقليمية لمستوى سطح البحر من خلال مجموعة من المساهمات المختلفة في تغير مستوى سطح البحر. يمكن استخلاص المساهمات من مستوى سطح البحر الديناميكي، والتحميل الجوي، والتغيرات في كتلة الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية الصغيرة والمتوسطة الحجم إما بشكل مباشر أو من خلال تقنيات تقليص الحجم. لا تتم محاكاة المساهمات الناتجة عن استنفاد المياه الجوفية وتخزين الخزانات والتغيرات الديناميكية في كتلة الغطاء الجليدي من خلال النماذج المناخية المقترنة على مدى القرن العشرين ويجب تقديرها من خلال عمليات الرصد.

مستوى سطح البحر الساحلي المحلي

نظرا لأن مستوى سطح البحر الساحلي المحلي (مقياس ~ 10 كم) يتأثر بالميزات والعمليات العالمية والإقليمية (مقياس ~ 100 كم) والساحلية مثل الهبوط البشري المنشأ، فقد يختلف بشكل كبير عن مستوى سطح البحر الإقليمي. على الساحل، يتأثر تغير مستوى سطح البحر أيضًا بارتفاع الأمواج، ومستوى المد والجزر، وإجبار الرياح، وضغط مستوى سطح البحر (SLP)، والأنماط السائدة لتقلب المناخ، ودوريات المناخ الموسمية، والدوامات المتوسطة الحجم، والتغيرات في تدفق الأنهار، وكذلك كهبوط بشري المنشأ.

تؤدي هذه المساهمات المحلية، جنبًا إلى جنب مع أحداث مستوى سطح البحر الناتجة عن هبوب العواصف والمد والجزر، إلى ظروف شاذة (ESL) تستمر لفترة قصيرة على عكس الزيادة التدريجية بمرور الوقت من فقدان كتلة الجليد .

أدت التطورات الحديثة في النمذجة الإحصائية والديناميكية لتأثيرات الأمواج على الساحل وعرام العواصف ومخاطر الفيضانات إلى تقليل حالات عدم اليقين حول مخاطر الفيضانات على الساحل وتظهر الآن تقييمات لمستويات البحر الساحلية الناتجة بدرجة عالية من الدقة.

تم تسهيل هذا التقدم بسبب توافر، التحليل العالمي لمستوى سطح البحر الشديد مجموعات البيانات عالية التردد، والتقدم في المشروع المنسق لموجة المحيطات، ومجموعات بيانات قياس الارتفاع الساحلي، وإعادة تحليل المد والجزر العالمية.

في مناطق الدلتا، يمكن أن يهيمن الهبوط البشري المنشأ على مستوى سطح البحر المحلي أكثر من العمليات المذكورة أعلاه. غالبًا ما يكون هذا هو المحرك الرئيسي لارتفاع مستوى سطح البحر (SLR) المحلي وزيادة مخاطر الفيضانات في تلك المناطق. ويصدق هذا بشكل خاص على أنظمة الدلتا، حيث شجعت التربة الخصبة، والتضاريس المنخفضة، والوصول إلى المياه العذبة، والموانئ الاستراتيجية على تطوير العديد من السواحل والمراكز الحضرية الأكثر كثافة سكانية في العالم. على سبيل المثال، على مستوى العالم، يعيش واحد من كل أربعة عشر إنسانًا في مناطق دلتا خطوط العرض المتوسطة إلى المنخفضة. على الرغم من أن RSL يهيمن عليها الهبوط البشري المنشأ في هذه المناطق، إلا أنه يجب تضمين التأثيرات المناخية لتقدير المخاطر المرتبطة بـ RSL).

تشكل الدلتا من تراكم الرواسب النهرية غير المجمعة والمواد العضوية المسامية، وكلاهما عرضة بشكل خاص للضغط. إن الضغط الذي يسبب انخفاضًا في ارتفاع الأرض هو الذي يزيد من معدل SLR المحلي أعلى مما يمكن ملاحظته على طول الخط الساحلي الثابت أو حيث تتحكم العمليات المناخية القسرية فقط في RSL. في ظل ظروف الدلتا المستقرة، فإن تراكم الرواسب السطحية والمواد العضوية من مصادر نهرية يعوض هذا الهبوط الطبيعي؛ ومع ذلك، في كثير من الحالات، تعطلت هذه العملية الطبيعية لبناء الدلتا بسبب انخفاض إمدادات الرواسب النهرية عبر سدود المنبع وقنوات النهر. علاوة على ذلك، فإن استخراج السوائل والغاز الذي يملأ مساحة مسام رواسب الدلتا ويوفر الدعم للمواد المغطاة قد أدى إلى زيادة كبيرة في معدل الضغط وما ينتج عنه من هبوط من صنع الإنسان على طول العديد من مناطق الدلتا المأهولة بالسكان.

باختصار، يتفاعل ESL مع ارتفاع RSL بما في ذلك الهبوط البشري المنشأ في العديد من المناطق المعرضة للخطر. لذلك، تم الاستنتاج أن إدراج العمليات المحلية (تأثيرات الأمواج، والعواصف، والمد والجزر، والتآكل، والترسيب، والضغط) أمر ضروري لتقدير التغيرات المحلية والنسبية والتغيرات في أحداث ESL.

التغير في مستوى سطح البحر نتيجة التأثير بشري المنشأ

من المحتمل جدًا أن تكون هناك مساهمة كبيرة في المحتوى الحراري للمحيطات من التأثير البشري المنشأ (أي غازات الدفيئة البشرية المنشأ، والهباء الجوي البشري المنشأ، وتغير استخدام الأراضي) منذ السبعينيات، وأنه من المحتمل أن يكون فقدان الجليد الأرضي يرجع جزئيًا إلى التأثير البشري المنشأ، ونتيجة لذلك، فمن المحتمل جدًا أن يكون هناك مساهمة بشرية في الاتجاه الملحوظ في ارتفاع GMSL منذ عام 1970.

إسناد المكونات الفردية لتغير مستوى سطح البحر إلى التأثير بشري المنشأ

أنه خلال الفترة 1970-2005، كان 87% (فاصل الثقة 95%: 72-100%) من مستويات سطح البحر الحرارية المرصودة في الجزء العلوي من 700 متر من المحيط من صنع الإنسان. أدرجوا عمق المحيط بالكامل في تحليلهم. وخلصوا إلى أن الجمع بين التأثير البشري والتأثير الطبيعي ضروري لتفسير التطور الزمني للتغير العالمي الملحوظ في مستوى سطح البحر الحراري خلال الفترة 1957-2005.

كان التأثير البشري المنشأ مسؤولاً عن مدى التغير الحراري الملحوظ في مستوى سطح البحر، في حين تسبب التأثير الطبيعي في التباين القسري للملاحظات. يمكن إعادة إنتاج الملاحظات بشكل أفضل عن طريق قياس الأنماط من تجارب التأثير “الطبيعية فقط” باستخدام عامل قدره 0.70 ± 0.30 (انحرافان معياريان للمجموعة الفرعية لمجموعة CMIP5 المستخدمة)، مما يشير إلى المبالغة المحتملة في تقدير التباين القسري في مجموعة CMIP5. يلزم قياس الأنماط المأخوذة من تجارب التأثير “البشرية المنشأ فقط” بعامل قدره 1.08 ± 0.13 ، مما يشير إلى استجابة واقعية لمجموعة CMIP5 للتأثير البشري المنشأ.

إسناد التغير في المتوسط العالمي لمستوى سطح البحر إلى التأثير بشري المنشأ

من خلال تقدير النطاق العلوي الاحتمالي لتقلب مستوى سطح البحر الطبيعي المستمر على المدى الطويل اكتشف جزءًا من التغير الملحوظ في مستوى سطح البحر الذي لا يمكن تفسيره بالتقلبات الطبيعية، واستنتج بالاستدلال أنه من المؤكد تقريبا أن ما لا يقل عن 45% من الزيادة الملحوظة في مستوى سطح البحر العالمي منذ عام 1900 يعزى إلى التأثير البشري المنشأ. وبالمثل هناك أدلة إحصائية على أن اتجاه مستوى سطح البحر الملحوظ، سواء في المتوسط العالمي أو في مواقع مختارة لقياس المد والجزر، لا يتوافق مع التقلبات الداخلية غير القسرية. واستنتجوا أن أكثر من نصف اتجاه GMSL الملحوظ خلال القرن العشرين يُعزى إلى التأثير البشري المنشأ.

توقعات تغير مستوى سطح البحر

نتيجة لتغير المناخ، سيتغير متوسط مستوى سطح البحر العالمي والإقليمي. تُستخدم النماذج المناخية المقترنة لعمل إسقاطات للتغيرات المناخية وSLR المرتبطة بها. يمكن تطبيق النماذج المناخية المقترنة على نطاقات زمنية قرنية، لتوفير تقديرات للمكونات الجامدة (تأثيرات درجة الحرارة والملوحة على كثافة مياه البحر) والمكونات الديناميكية للمحيطات (دوران المحيطات) لتغير مستوى سطح البحر، على المستويين العالمي والإقليمي. ومع ذلك، يتم حساب مكون الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية خارج الخط بناءً على التغيرات في درجات الحرارة وهطول الأمطار.

على النطاقات المكانية المحلية لمدن وجزر وامتدادات سواحل محددة، تعد النماذج الهيدروديناميكية والمعرفة حول الهبوط البشري المنشأ ضرورية لتحليل تأثيرات العمليات المتغيرة للغاية التي تؤدي إلى ESL، مثل هبوب العواصف التي تحركها الأعاصير الاستوائية. هذه النماذج الهيدروديناميكية قادرة على توفير إحصائيات حول التباين أو التغير في التباين في مستوى المياه المطلوب لحسابات مخاطر الفيضانات في مواقع محددة وعلى نطاقات مكانية تقل عن كيلومتر واحد. وتعتمد النماذج أيضا على مدخلات من النماذج المناخية، مثل درجة الحرارة وهطول الأمطار ونظام الرياح ومسارات العواصف.

باختصار، تؤدي النماذج المناخية دورا هاما في مختلف مراحل التوقعات في توفير المعلومات المطلوبة لتقدير المخاطر على السواحل والجزر المنخفضة، إلى جانب سيناريوهات الانبعاثات والنماذج الجيوديناميكية والجليدية والهيدرودينامية..

التوقعات الاحتمالية لمستوى سطح البحر

أنتجت العديد من الدراسات توقعات SLR في أطر متماسكة تربط بين توقعات المتوسط العالمي وارتفاع RSL. تتشابه المناهج عمومًا مع تلك التي اعتمدها تقرير التقييم الخامس فيما يتعلق بإسقاطاته لمتوسط مستوى سطح البحر العالمي: حساب تصاعدي لمختلف العمليات المساهمة (مثل فقدان كتلة الجليد الأرضي، والتمدد الحراري، ومستوى سطح البحر الديناميكي)، والتي يعد الكثير منها ” “احتمالية”، من حيث أنها تحاول وصف توزيعات احتمالية أكثر شمولاً لتغير مستوى سطح البحر.

مكونات التوقعات العالمية الاحتمالية لمستوى سطح البحر

1ـ التمدد الحراري: تعتمد توقعات المتوسط العالمي للتمدد الحراري على توقعات نماذج المناخ المقترنة  أو توقعات نماذج المناخ البسيطة بالنسبة لتلك الدراسات ، تختلف تفسيرات مخرجات النموذج بشكل رئيسي فيما يتعلق بكيفية فهم النطاق.

2ـ الأنهار الجليدية: تعتمد توقعات التغير الشامل للأنهار الجليدية إما على نماذج الأنهار الجليدية الصغيرة والمتوسطة الحجم والهندسة، والتي تفرضها درجات الحرارة ومجالات هطول الأمطار ، أو علاقات تحجيم بسيطة مع متوسط درجة الحرارة العالمية. تؤكد توقعات التغير الشامل للأنهار الجليدية المنشورة منذ تقرير التقييم الخامس، استنادًا إلى نماذج الأنهار الجليدية المطورة حديثًا، التقييم الشامل لتقرير التقييم الخامس.

3ـ تخزين المياه الأرضية: إن توقعات ارتفاع مساهمات GMSL بسبب احتجاز السدود وسحب المياه الجوفية عادة ما تتم معايرتها وفقًا للنماذج الهيدرولوجية أو يتم إهمالها. وتشير النمذجة المناخية والهيدرولوجية المقترنة الأخيرة إلى أن أقلية كبيرة من المياه الجوفية التي يتم ضخها لا تزال على الأرض، مما قد يقلل من إجمالي ارتفاع GMSL مقارنة بالدراسات التي تفترض الصرف الكامل إلى المحيط. ومع ذلك، لا توجد تحديثات جوهرية لتوقعات المساهمة المستقبلية لتخزين مياه الأراضي في ارتفاع GMSL.الصفائح الجليدية: استندت توقعات GMSL إلى نتائج من النماذج الفيزيائية ذات درجات متفاوتة من التعقيد.

التوقعات العالمية المحتملة لمستوى سطح البحر GMSL إلى التغير النسبي لمستوى سطح البحر RSLعلى المستوى الإقليمي

تعود الاختلافات بين تغير GMSL وRSL إلى ثلاثة عوامل رئيسية: (1) مستوى سطح البحر الديناميكي للمحيطات (2) تأثيرات الجاذبية والدوران الناتجة عن إعادة توزيع الكتلة داخل الغلاف الجليدي و(3) الحركة الأرضية العمودية (VLM).

السيناريوهات طويلة المدى بعد عام 2100

سيكون مستوى سطح البحر في نهاية القرن أعلى مما هو عليه اليوم وسيستمر في الارتفاع في جميع الأحوال. وترتبط أسباب ذلك بشكل أساسي بالاستجابة البطيئة لذوبان الأنهار الجليدية والتمدد الحراري وفقدان كتلة الغطاء الجليدي. تعمل هذه العمليات على نطاقات زمنية طويلة، مما يعني أنه حتى لو تباطأ ارتفاع درجة الحرارة العالمية أو انعكس الاتجاه، فإن مستوى سطح البحر سيستمر في الارتفاع. أن SLR الملتزم يبلغ حوالي 2.3 متر لكل درجة حرارة على مدار 2000 عام القادمة فيما يتعلق بدرجات حرارة ما قبل الصناعة.

يعتمد هذا المعدل على العلاقة بين ارتفاع درجة حرارة المحيطات والذوبان القاعدي، دون مراعاة ذوبان السطح، والتكسير الهيدروجيني للأرفف الجليدية وما تلا ذلك من فشل جرف الجليد، يُقترح أن تكون آلية مهيمنة طويلة المدى لفقد كتلة الجليد. يظل عدم اليقين العميق  بشأن المساهمة الديناميكية للجليد في القارة القطبية الجنوبية بعد عام 2100.

تؤدي سيناريوهات الانبعاثات العالية أو استنفاد الوقود الأحفوري على مدى عدة قرون إلى ارتفاع معدلات ارتفاع سطح البحر إلى عدة أمتار في القرن على المدى الطويل. وتؤدي سيناريوهات الانبعاثات المنخفضة إلى مساهمة محدودة على مدى فترات زمنية متعددة القرون.

إن التمييز بين سيناريوهات 1.5 درجة مئوية و2 درجة مئوية من حيث تغير مستوى سطح البحر على المدى الطويل غير ممكن في ظل الأدلة المحدودة. ومن ثم، فقد خلص إلى أن مستوى سطح البحر على المقاييس الزمنية الألفية يعتمد بقوة على سيناريو الانبعاث المتبع. ويشير هذا، إلى جانب عدم القدرة على التنبؤ بنقاط التحول، إلى أهمية تخفيف الانبعاثات لتقليل المخاطر على السواحل المنخفضة والجزر.

ثانيا: التكيف مع تغير المناخ في مناطق دلتا النيل بمصر

ينشأ الخطر الساحلي لدلتا النيل لأن أجزاء كبيرة منها تقع فقط ± 1.5 متر فوق مستوى سطح البحر  وبينما تضم الدلتا 2% فقط من إجمالي مساحة مصر، فإنها تضم 41% من سكانها اعتبارا من عام 2006، وهي مفتاح الاقتصاد المصري. تعد الدلتا موردا هاما للمزارع السمكية في مصر وتحتوي على أكثر من 63٪ من الأراضي المزروعة في مصر.

تشتهر البحيرات الساحلية في دلتا النيل عالميا بوفرة حياة الطيور، وتمثل ربع الأراضي الرطبة في البحر الأبيض المتوسط و60% من صيد الأسماك في مصر. من شأن الفيضانات الساحلية وتملح بحيرات المياه العذبة أن تؤثر سلبا على مصايد الأسماك والتنوع البيولوجي.

يترجم انخفاض دلتا النيل إلى التعرض العالي لـ SLR ، ويختلف مستوى الحماية بشكل كبير من مكان إلى آخر. أن الفيضانات العرضية ستزداد بشكل كبير دون اتخاذ تدابير تكيف فعالة. سيتم غمر ما يقدر بنحو 2660 كيلومترا مربعا في شمال الدلتا بحلول عام 2100 لـ GMSL البالغ 0.44 مترا. بالإضافة إلى ذلك، فإن الهبوط الناتج عن تحويل الرواسب عن طريق السد العالي في أسوان، واستخراج المياه والغاز الطبيعي وبعض الجوانب الطبيعية الحرجة الأخرى يزيد من قابلية التعرض للفيضانات الساحلية ويقلل من إمدادات المياه العذبة إلى الدلتا.

تتراوح معدلات الهبوط من 0.4 ملم سنويا-1 في غرب الدلتا إلى 1.1 ملم سنويا-1 في منتصف الدلتا و3.4 ملم سنويا-1 في شرق الدلتا، على الرغم من أن المعدلات تصل إلى 10 ملم تم أيضا الإبلاغ عن عمليات استخراج الغاز الطبيعي بالقرب من العام -1. في حين أن هناك ثقة منخفضة في القيم المبلغ عنها، تشير هذه إلى أن الهبوط يقدم مساهمة كبيرة محليا في RSL. قد يؤدي البناء المستقبلي لسد النهضة الكبير في إثيوبيا إلى زيادة مشاكل توافر المياه العذبة وتقليل إنتاج الطاقة الكهرومائية.

يشكل الساحل الشمالي المنخفض ومنطقة دلتا النيل أولوية قصوى للتكيف مع تغير المناخ. خصصت الحكومة المصرية مبلغ 200 مليون دولار أمريكي لحماية السواحل الصلبة في الإسكندرية واعتمدت إدارة متكاملة للمنطقة الساحلية للساحل الشمالي. وتشمل الأنشطة الأخيرة دمج مخاطر ارتفاع سطح البحر ضمن تخطيط التكيف للنظم الاجتماعية البيئية، مع التركيز بشكل خاص على المناطق الحضرية الساحلية والزراعة والهجرة وأبعاد الأمن البشري الأخرى.

أن مستوى سطح البحر يرتفع ويتسارع بمرور الوقت، وأنه سيستمر في الارتفاع طوال القرن الحادي والعشرين ولقرون بعده. ويظهر أيضا أن أحداث ESL النادرة تاريخيًا، ستصبح شائعة بحلول عام 2100 في ظل جميع سيناريوهات الانبعاثات، مما يؤدي إلى فيضانات شديدة في غياب جهود التكيف الطموحة. في كل من سيناريوهي الانبعاثات، سوف تشهد العديد من المناطق الساحلية المنخفضة على جميع خطوط العرض مثل هذه الأحداث سنويا بحلول عام 2050.

التقدم المنهجي في تقييمات التعرض والقابلية للتأثر

سلط هذا الإطار الضوء على التطورات الحديثة في منهجيات تقييم التعرض والقابلية للتأثر بارتفاع مستوى سطح البحر (SLR) وتأثيراته المادية، مثل الفيضانات الساحلية. وفي حالات قليلة، فإنه يستفيد أيضا من التقدم المنهجي، الذي لم يتم تطبيقه بعد في السياق الساحلي ولكن لديه إمكانات كبيرة لإرشاد التقييمات الساحلية.

تحسين تقييمات التعرض المكانية والزمانية

يعتمد تقييم التعرض في كثير من الأحيان على بيانات التعداد، والتي تتوفر بدقة تقريبية. ومع ذلك، فإن التقنيات الجديدة والمزيد من منتجات الأقمار الصناعية المتاحة توفر أدوات جديدة لتحليل التعرض. يعتمد تقييم التعرض بشكل متزايد على مزيج من صور الأقمار الصناعية عالية الدقة والنمذجة السكانية المكانية والزمانية بالإضافة إلى تحسين جودة نماذج الارتفاع الرقمية.

يُستخدم هذا لفهم التعرض الأفضل للفيضانات الساحلية، والاختلافات اليومية في التعرض لمخاطر الفيضانات، والمعلومات السكانية الشبكية الديناميكية للاختلافات اليومية والموسمية في التعرض، وهو مزيج من البيانات المستشعرة عن بعد والجغرافيا المكانية مع النمذجة للتنبؤ الشبكي بالكثافة السكانية عند دقة مكانية تصل إلى 100 متر تقريبا، أو بيانات البناء المفتوحة باستخدام مواقع البناء ومناطق البصمة والارتفاعات.

بالإضافة إلى ذلك، أصبحت الأساليب المستندة إلى بيانات الهاتف المحمول، والمشاركة القائمة على وسائل التواصل الاجتماعي متاحة بشكل متزايد لرسم خرائط التوزيع السكاني. وقد تم بالفعل تطبيق بعض هذه المنهجيات في التقييمات الساحلية. يؤدي دمج التغيرات اليومية والموسمية مع توزيع السكان إلى تحسين معلومات تعرض السكان لتقييم المخاطر خاصة في المناطق ذات التوزيع السكاني الديناميكي العالي، كما هو موضح في المناطق السياحية العالية في المناطق الجبلية ، والتي سيكون لها مزايا وفي المناطق الساحلية السياحية أيضا.

توقعات التعرض المستقبلي

-تقوم الدراسات الحديثة بتقييم التعرض ليس فقط مع الأخذ في الاعتبار مستويات سطح البحر المتوقعة ولكن أيضًا التغيرات المتوقعة في حجم السكان. وهو ينطوي على سيناريوهات اجتماعية واقتصادية مختلفة إلى جانب معدلات النمو المتغيرة للمناطق الساحلية والمناطق النائية  واستخدام نماذج محاكاة مكانية واضحة للمناطق الحضرية والسكنية والريفية.

يتم أيضا أخذ التغيرات القائمة على الهجرة في التوزيع السكاني في الاعتبار، بالإضافة إلى محاكاة استخدام الأراضي في المستقبل  لدراسة التعرض المستقبلي. وتقوم دراسات أخرى بتقييم اتجاهات التعرض المستقبلية من خلال مراعاة دور الأنماط المختلفة للتضاريس وتوقعات التنمية التي تؤدي إلى معدلات مختلفة من التعرض المستقبلي المتوقع، والتي تؤثر على مدى فعالية المجتمعات الساحلية في التكيف.

تهدف الدراسات الحديثة إلى مراعاة الخصائص الاجتماعية والديموغرافية للمجموعات السكانية التي يحتمل أن تتعرض لها في المستقبل، وتوقع المخاطر المستقبلية من خلال توقع تطور تعرض المجموعات السكانية والفئات الضعيفة. يؤدي استخدام نمذجة عدم التجانس الاجتماعي عند تطوير سيناريوهات التعرض المستقبلية إلى تعزيز جودة تقييمات المخاطر في المناطق.

تم استخدام الديناميكيات السكانية دون الوطنية جنبًا إلى جنب مع نسخة قائمة على السرد الساحلي الموسعة للمسارات الاجتماعية والاقتصادية المشتركة الخمسة (SSP) للتوزيع العالمي لسكان المناطق الساحلية لتقييم تأثيرات المناخ العالمية على الساحل، مع تسليط الضوء على المناطق التي يتوقع فيها نمو سكاني ساحلي مرتفع والتي تواجه بالتالي زيادة التعرض للفيضانات الساحلية.

التقدم في تقييم الضعف

تم أخذ الضعف في الاعتبار بشكل أكثر اتساقًا في تقييمات مخاطر المناخ. ومن المسلم به أن مخاطر المناخ ليست ناجمة عن المخاطر فحسب، بل هي أيضا ظاهرة اجتماعية وسياسية واقتصادية تتطور مع تغير الظروف الاجتماعية والمؤسسية. تتضمن العديد من الدراسات المتعلقة بمخاطر المناخ والتكيف تقييمات الضعف، حيث يعتبر معظمها الضعف كحالة موجودة مسبقًا بينما يفسر البعض الضعف كنتيجة.

تزايد أهمية التقييمات الديناميكية

ان الطبيعة الديناميكية للقابلية للتأثر، والحاجة إلى مواءمة التنبؤات المناخية مع السيناريوهات الاجتماعية والاقتصادية، بمثابة رسالة رئيسية للجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ SREX. يتم التغلب على التحديات في المنهجية وتوافر البيانات، لا سيما البيانات الاجتماعية والاقتصادية المستقبلية من خلال استقراء المعلومات التجريبية للاتجاهات السابقة في التعرض للفيضانات، وتقليص نطاق السيناريوهات العالمية، أو باستخدام الأساليب التشاركية والمسوحات والمقابلات لتطوير السيناريوهات المستقبلية.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار عدم اليقين بشأن التوقعات المصغرة إلى جانب القيود المتمثلة في صعوبة التنبؤ بالمستوى المستقبلي للتعليم والفقر وما إلى ذلك، حتى لو توفرت توقعات البيانات السكانية. تستلزم الاقتراحات للتغلب على أوجه القصور هذه استخدام مجموعة من مصادر البيانات المختلفة فى إدراج أوجه عدم اليقين، أو المشاركة الهادفة لأصحاب المصلحة في توقع الظروف الاجتماعية والاقتصادية المستقبلية المعقولة من خلال الإنتاج المشترك. تشمل الابتكارات الحديثة في تقييم مخاطر (الفيضانات) دمج السلوك في تقييمات المخاطر  بالإضافة إلى نقاط الضعف المتعلقة بالأحداث المتتالية.

تقييمات الضعف الاجتماعي البيئي

في المناطق الريفية خاصة التي تعتمد على الموارد الطبيعية، حيث يعتمد السكان بشكل مباشر على الخدمات التي تقدمها النظم الإيكولوجية، فإن ضعف النظم الإيكولوجية (مثل النظم الإيكولوجية المجزأة والمتدهورة ذات التنوع البيولوجي المنخفض) يؤثر بشكل مباشر على ضعف السكان. تم تطوير وتجريب العديد من الأساليب لتقييم ورسم خريطة الضعف الاجتماعي البيئي. تشمل الأمثلة استخدام 1) نهج سبل العيش المستدامة ومقاييس الاعتماد على الموارد للمجتمعات الساحلية 2) تكامل التنبؤات المناخية المحلية لمصايد أسماك الشعاب المرجانية، 3) نموذج العرض والطلب على النظام البيئي لتقييم الضعف المتكامل 4) تطوير المؤشرات التشاركية للمخاطر المتعددة في دلتا الأنهار، و5) الطبيعة البشرية التبعيات وخدمات النظام البيئي لمصايد الأسماك صغيرة النطاق.

قد تكون المناطق التي يسود فيها الضعف الاجتماعي، ولكنها ليست بالضرورة مرتبطة بالنقاط الساخنة لضعف النظام البيئي، مما يسلط الضوء على الحاجة إلى تكييف تدخلات الإدارة على وجه التحديد مع البيئات الاجتماعية البيئية المحلية وأهداف التكيف. يتم استخدام عدد التقييمات التي تأخذ في الاعتبار الجزء الاجتماعي والبيئي من النظام بشكل متزايد.

تقييم مدى التعرض للمخاطر المتعددة في وقت واحد

على نحو متزايد، يتم إجراء تقييمات المخاطر المتعددة على الساحل ، لفهم العلاقات المتبادلة بين المخاطر. ومن خلال التركيز على التفاعلات الخطرة، حيث يؤدي أحد المخاطر إلى حدوث خطر آخر أو يزيد من احتمال حدوث مخاطر أخرى. يوفر تصنيفا منهجيا لتفاعلات المخاطر استنادا إلى البيئة الجيوفيزيائية التي تسمح بالنظر في جميع التفاعلات الممكنة (المستقلة، والمتغيرة، والمتوازية والمتسلسلة) بين المخاطر المختلفة، ولحساب احتمالية وحجم المخاطر الطبيعية المتعددة المتفاعلة تحدث معا.

أبعاد التعرض وقابلية التأثر لارتفاع مستوى سطح البحر

حدثت تغييرات كبيرة في أنماط الاستيطان الساحلي خلال القرن العشرين، ولا تزال تحدث بسبب العديد من العمليات التفاعلية المعقدة التي تعمل معًا على تكوين وتركيز التعرض لتغير المناخ وSLR على طول الساحل. وتشمل هذه العمليات النمو السكاني والتغيرات الديموغرافية، والتحضر والهجرة الريفية، وتنمية السياحة، والنزوح أو (إعادة) توطين بعض مجتمعات السكان الأصليين.

قد أدى ذلك إلى تزايد عدد الأشخاص الذين يعيشون في المنطقة الساحلية المنخفضة الارتفاع (LECZ، المناطق الساحلية التي يقل ارتفاعها عن 10 أمتار؛ حوالي 11% من سكان العالم في عام 2010) وفي البنية التحتية والأصول الهامة الموجودة في المناطق المعرضة للمخاطر. تعد التنمية الحضرية الساحلية عالية الكثافة أمرا شائعا في كل من البلدان المتقدمة والنامية، كما هو موثق في دراسات الحالة الحديثة، على سبيل المثال في كندا ، والصين. وهذا له آثار على مستويات مخاطر SLR على النطاقين الإقليمي والمحلي.

يؤثر التكثيف السكاني أيضا على تعرض المناطق الريفية وضعفها، ويتفاعل مع عوامل أخرى تشكل أنماط الاستيطان، مثل حقيقة أن “السكان الأصليين في سياقات جغرافية متعددة قد تم دفعهم إلى مناطق مهمشة أكثر حساسية لتأثيرات المناخ، مما يحد بدوره من قدرتهم على العيش في المناطق الريفية”.

رغم أن التحركات السكانية أصغر حجما من الاتجاهات العالمية الموصوفة أعلاه، فإنها تلعب دورا حاسما على المستوى المحلي في تفسير ظهور التعرض والضعف أو التغيرات فيهما. وفي سياق الجزر المرجانية، على سبيل المثال، يؤدي الضغط المتزايد على موارد المياه العذبة، إلى جانب فقدان المعرفة المحلية، إلى زيادة تعرض المجتمعات المحلية للمياه الجوفية قليلة الملوحة والملوثة، مما يؤدي إلى انعدام الأمن المائي ومشاكل صحية.

عدم المساواة بين الجنسين

لم تبرز مسألة عدم المساواة بين الجنسين إلا مؤخرا في دراسات تغير المناخ. في ضوء المخاطر المرتبطة بالبحر وSLR على وجه التحديد، لا تزال هذه القضية موضع بحث بشكل رئيسي في سياق البلدان النامية، على الرغم من الاهتمام المتزايد بهذه القضية في البلدان المتقدمة.

فقدان المعرفة الأصلية والمعرفة المحلية

تؤكد الأدبيات الحديثة التي تركز جزئيا على SLR من جديد أن المعرفة الأصلية والمعرفة المحلية (IK وLK؛) هي المفتاح لتحديد كيفية إدراك الناس للمخاطر البيئية والاستجابة لها، وبالتالي زيادة القدرة على التكيف والحد من الضعف على المدى الطويل.

الرأسمالية الاجتماعية

تعتمد المجتمعات الساحلية على الهياكل والقدرات الاجتماعية التي يمكن أن تقلل من المخاطر وتزيد القدرة على التكيف في مواجهة المخاطر الساحلية. على الرغم من أن هذا المصطلح يخضع للنقاش، فإن رأس المال الاجتماعي – أي مستوى التماسك بين الأفراد، وبين مجموعات الأفراد، وبين الناس والمؤسسات، داخل المجتمعات وفيما بينها – يعتبر عامل تمكين رئيسيًا لتحقيق التنمية المستدامة.

كما يتيح رأس المال الاجتماعي آفاق التكيف. على سبيل المثال، تم استكشاف دورها في القبول العام لسياسات التكيف الساحلي طويلة المدى في المملكة المتحدة. استكشف الأردن  دور رأس المال الاجتماعي في بناء القدرة على الصمود في مواجهة الضغوط المناخية في المناطق الساحلية في بنغلاديش، حيث وجد تفاعلات معقدة وحتى متناقضة بين رأس المال الاجتماعي والقدرة على الصمود في مواجهة الضغوط المناخية. ومن بين أمور أخرى، ينصح الأردن  أيضا بالحذر بشأن الاستيراد غير النقدي لمثل هذه المفاهيم الغربية في السعي إلى فهم ومعالجة الضعف الساحلي في البلدان النامية.

ادراك المخاطر

قد يؤثر إدراك المخاطر، الذي يرتبط بسياق محدد ويختلف من فرد إلى آخر، على تعرض المجتمعات المحلية وضعفها لأنه يشكل مواقف السلطات والناس تجاه المخاطر المفاجئة والبطيئة الظهور. كما لعب التخفيض التدريجي لمخاطر المخاطر الساحلية وما تلا ذلك من فقدان لذاكرة المخاطر دورا في الكوارث الساحلية مثل إعصار كاترينا في عام 2005 في الولايات المتحدة الأمريكية والعاصفة زينثيا في عام 2010 في فرنسا.. وبشكل عام، هناك نقص في التعليم والتدريب وبالتالي المعرفة ومحو الأمية بشأن الاتجاهات الحديثة والمتوقعة في مستوى سطح البحر، مما يضر بملكية الحقائق والإسقاطات العلمية على جميع المستويات، من الأفراد والمؤسسات إلى المجتمع ككل.

العمليات الأرضية التي تشكل التعرض الساحلي وقابلية التأثر

تتميز المناطق الساحلية، بما في ذلك مناطق الدلتا، بديناميكية عالية لأنها تتأثر بالعمليات الطبيعية و/أو التي يتسبب فيها الإنسان محليًا أو الناشئة من الأرض والبحر. وبالتالي فإن التغييرات داخل مستجمعات المياه يمكن أن يكون لها عواقب وخيمة على المناطق الساحلية من حيث إمدادات الرواسب، والتلوث، و/أو هبوط الأرض. تعد إمدادات الرواسب التي تصل إلى الساحل عاملا حاسما في استدامة الدلتا وقد انخفضت بشكل كبير في العقود القليلة الماضية بسبب بناء السدود والتغيرات في استخدام الأراضي واستخراج الرمال, مما يشير إلى زيادة التملح والتآكل ومخاطر الفيضانات ومتطلبات التكيف.بشكل عام، يعد انخفاض مدخلات المياه العذبة والرواسب من أحواض الأنهار من العوامل الحاسمة التي تحدد استدامة الدلتا.

في بعض السياقات، يمكن معالجة ذلك من خلال الإدارة على مستوى الحوض والتي تسمح بمزيد من التدفقات الطبيعية للمياه والرواسب من خلال النظام، بما في ذلك طرق التخفيف من آثار الفيضانات على المدى الطويل مثل تحسين الاتصال بين السهول الفيضية النهرية، وإعادة التوجيه المتحكم فيها للنهر.

باختصار، فإن التغيرات في نطاق مستجمعات المياه لها تأثيرات مباشرة للغاية على الخط الساحلي، لا سيما فيما يتعلق بميزانيات المياه والرواسب. ويمكن أن تكون التغيرات سريعة وتؤدي إلى تعديل الخطوط الساحلية خلال فترات قصيرة من الزمن، مما يتجاوز تأثيرات ارتفاع مستوى سطح البحر ويؤدي إلى زيادة تعرض النظم الاجتماعية الإيكولوجية وضعفها.

النتيجة الواضحة هي أن النظم الإيكولوجية الساحلية تفقد تدريجياً قدرتها على تقديم خدمات تنظيمية فيما يتعلق بالمخاطر الساحلية، بما في ذلك كوسيلة للدفاع ضد الفيضانات والتملح الناجم عن ارتفاع سطح البحر. ويزداد الضعف أيضًا إذا أصبحت موارد المياه العذبة مملحة، خاصة إذا كانت هذه الموارد شحيحة بالفعل. ويتفاقم تعرض المجتمعات البشرية وضعفها بسبب فقدان خدمات التموين والدعم والخدمات الثقافية الأخرى التي تولدها النظم الإيكولوجية الساحلية، وهو ما يمثل مشكلة خاصة بالنسبة للمجتمعات المعتمدة على الساحل.

التأثيرات الملحوظة والمخاطر الحالية والمستقبلية لارتفاع مستوى سطح البحر

يؤدي ارتفاع مستوى سطح البحر إلى مخاطر وتأثيرات متأصلة جزئيا أيضا في عمليات أخرى مثل تقليل الرواسب التي توفرها الأنهار؛ ذوبان الجليد الدائم وتراجع الجليد؛ أو تعطيل الديناميكيات الطبيعية عن طريق استصلاح الأراضي أو تعدين الرواسب. ستة مخاوف رئيسية تتعلق بالسواحل المنخفضة هي: (1) الغمر الدائم للأرض عند متوسط مستويات سطح البحر أو متوسط ارتفاع المد والجزر؛ (2) الفيضانات المتكررة أو الشديدة؛ (3) التآكل المعزز؛ (4) فقدان النظم الإيكولوجية وتغييرها؛ (5) تملح التربة والمياه الجوفية والسطحية؛ و (6) إعاقة الصرف.

الأنشطة البشرية

الزراعة الساحلية

سوف يؤثر ارتفاع مستوى سطح البحر على الزراعة بشكل رئيسي من خلال غمر الأراضي، وتملح التربة وموارد المياه الجوفية العذبة، وفقدان الأراضي بسبب التآكل الساحلي الدائم، مع ما يترتب على ذلك من عواقب على الإنتاج وتنويع سبل العيش والأمن الغذائي، وخاصة في البلدان التي تعتمد بشدة على الزراعة الساحلية.

تؤكد الأدبيات الحديثة أن التملح يمثل بالفعل مشكلة كبيرة للزراعة التقليدية في مناطق الدلتا والدول الجزرية المنخفضة حيث تتعرض بعض النباتات المزروعة الصالحة للأكل للتهديد. وبالنظر إلى حالة زراعة الأرز، تؤكد الأعمال الأخيرة على الدور السائد للارتفاع السطحي وملوحة التربة، ويقدر بالنسبة للأخير انخفاضا في مؤشر إنتاج الأرز من 61.2٪ في عام 2010 إلى 33.8٪ بحلول عام 2100 في سيناريو ارتفاع مستوى سطح البحر بمقدار 1.8 متر.

بالنسبة لسبعة أنواع من الأراضي الرطبة التي توجد في مستنقعات المياه العذبة الساحلية في خليج المكسيك، تبين أن زيادة الملوحة تؤثر على عملية الإنبات في ظل تسرب ملح الأراضي الرطبة. وفي بنغلاديش الساحلية، تم الإبلاغ عن توقف زراعة البذور الزيتية وقصب السكر والجوت بالفعل بسبب التحديات التي تواجه التعامل مع مستويات الملوحة الحالية، ومن المتوقع أن يكون للملوحة تأثير سلبي لا لبس فيه على جميع محاصيل خلال الفترة المقبلة.

يمكن أن يؤدي تسرب الملوحة والتملح إلى إحداث تغييرات في استخدام الأراضي نحو تربية الأحياء المائية قليلة الملوحة أو المالحة مثل أنظمة الجمبري أو الأرز والروبيان مع تأثيرات على البيئة وسبل العيش واستقرار الدخل. ومع ذلك، فإن زيادة الملوحة ليست سوى أحد العوامل الدافعة لتغير استخدام الأراضي بل تغيرات السياسات وأسعار السوق ايضا.

السياحة الساحلية والترفيهية

قد يؤثر ارتفاع مستوى سطح البحر بشكل كبير على السياحة والترفيه من خلال التأثيرات على المناظر الطبيعية (مثل الشواطئ) والسمات الثقافية، والبنية التحتية الحيوية للنقل مثل الموانئ والمطارات. ومع ذلك، ستعتمد جاذبية السياحة والترفيه في المناطق الساحلية في المستقبل أيضا على التغيرات في درجة حرارة الهواء والموسمية ودرجة حرارة سطح البحر (بما في ذلك التأثيرات المستحثة مثل الأنواع الغازية، مثل قناديل البحر وانتشار الأمراض؛ كما ستلعب التغيرات المستقبلية في الظروف المناخية في المناطق الأصلية للسائحين دورًا في إعادة تشكيل التدفقات السياحية، بالإضافة إلى سياسات التخفيف المتعلقة بالنقل الجوي والسمات غير المناخية وتصورات السياح ومطوري السياحة للتغيرات المرتبطة بالمناخ.

مصايد الأسماك الساحلية وتربية الأحياء المائية

أن ارتفاع درجة حرارة المحيطات وتحمضها يعتبران من الدوافع الأكثر تأثيرا للتغيير في مصايد الأسماك وتربية الأحياء المائية من ارتفاع مستوى سطح البحر. إن الآثار السلبية لارتفاع مستوى سطح البحر على مصايد الأسماك وتربية الأحياء المائية هي آثار غير مباشرة، من خلال التأثيرات الضارة على العوائل. تشير الاستنتاجات فقط إلى أن التأثيرات المستقبلية ستكون محددة السياق إلى حد كبير بسبب المظاهر المحلية لارتفاع مستوى سطح البحر وقدرة المجتمعات المحلية المعتمدة على مصايد الأسماك على التكيف مع التغيرات في ظروف وإنتاجية الأسماك وتربية الأحياء المائية.

القيم الاجتماعية

تشير القيم الاجتماعية إلى ما يعتبره الناس ذا أهمية حاسمة حول الأماكن التي يعيشون فيها، وتتراوح من الأشياء المادية إلى الأشياء غير المادية (الأصول والمعتقدات وما إلى ذلك. يتيح النظر في القيم الاجتماعية فرصة لتناول منظور أوسع حول التأثيرات على الأنظمة البشرية، على سبيل المثال، تكملة للتقييمات الكمية للتأثيرات الصحية.

يشمل ذلك أيضا الأبعاد غير المادية، مثل التهديدات التي يتعرض لها التراث الثقافي، وأنشطة التنشئة الاجتماعية، وتكامل المجموعات المهمشة وخدمات النظام البيئي الثقافي. وضع إطار من 5 فئات للقيم الاجتماعية المعرضة للخطر على وجه التحديد من SLR: الصحة (أي المحددات الاجتماعية للبقاء مثل جودة البيئة والإسكان وأنماط الحياة الصحية)، والشعور بالأمان، الانتماء (أي الارتباط بالأماكن والأشخاص)، واحترام الذات (على سبيل المثال، الوضع الاجتماعي أو الفخر الذي يمكن أن يتأثر بالتراجع الساحلي)، وتحقيق الذات (أي جهود الناس لتحديد هويتهم الخاصة).

تتعلق قضية ناشئة أخرى بالقيم الاجتماعية المعرضة للخطر بسبب غمر الأراضي في الجزر المنخفضة وأجزاء من البلدان والممتلكات الفردية. تسلط الدراسات الحديثة الضوء أيضًا على المخاطر الإضافية المحتملة على القيم الاجتماعية في المناطق التي ينتقل فيها النازحون.

الغمر والفيضانات في المناطق الساحلية

إن الدراسات الجديدة لمخاطر الفيضانات الساحلية التي أجريت تفيد بأنه إذا لم تتكيف المجتمعات الساحلية، فإن مخاطر الفيضانات ستزداد بمقدار 2-3 مرات لتصل إلى مستويات كارثية بحلول نهاية القرن، حتى في ظل الظروف الحالية. الحد الأدنى من SLR المتوقع.. مجتمعة، تأخذ هذه الدراسات في الاعتبار نطاق سيناريو SLR أوسع من النطاق المحتمل لـ AR5 ولكنه يتوافق مع نطاق التوقعات التي تم تقييمها.

أن دراسات التعرض للفيضانات والمخاطر على المستوى القاري والعالمي قد استكشفت أيضا نطاقا أوسع من عدم اليقين، إلا أنه لا يزال هناك الكثير مما يتعين القيام به. تعتمد كل هذه الدراسات على بيانات الارتفاع العالمية، لكن القليل من الدراسات استكشفت التحيز الأساسي.

على سبيل المثال، بالنسبة لدلتا بو في إيطاليا، وجد أن بيانات الارتفاع تعتمد على بعثة طبوغرافيا الرادار المكوكية (SRTM) المستخدمة على نطاق واسع،. على المستوى الأوروبي، يمكن أن يتراوح عدد الأشخاص الذين يعيشون في السهول الفيضية الساحلية التي تبلغ 100 عام بين 20-70٪ اعتمادًا على نماذج الغمر المختلفة المستخدمة وإدراج أو استبعاد تكوين الأمواج. مقارنة وظائف الضرر التي تم تحقيقها في دراسات مختلفة للمدن الأوروبية،.

التآكل الساحلي والتأثيرات العالمية المتوقعة للتآكل المتزايد على الأنظمة البشرية

تشير التقييمات العالمية الأخيرة للتآكل الساحلي إلى أن خسائر الأراضي تهيمن حاليا على مكاسب الأراضي وأن التدخلات البشرية هي المحرك الرئيسي للتغيرات الساحلية. ومع ذلك، هناك تقدير وفهم متزايد لقدرة الأنظمة الساحلية على الاستجابة ديناميكيًا لارتفاع سطح البحر.

تُظهر معظم الأنظمة الساحلية المنخفضة ردود فعل مهمة بين العمليات البيولوجية والفيزيائية، مما سمح لها بالحفاظ على مورفولوجيا مستقرة نسبيا في ظل معدلات معتدلة من SLR (<0.3 سم سنة -1) خلال الماضي بضعة آلاف من السنين في حين لعبت الدوافع البشرية دورا رئيسيا، لا سيما في الجزر الحضرية، أن هذه الجزر كان لديهم القدرة على الحفاظ على مساحة أراضيهم من خلال التكيف بشكل طبيعي مع مستوى سطح البحر (SLR) على مدى العقود الماضية. ومع ذلك، فقد قيل إن هذه القدرة يمكن تخفيضها في العقود القادمة، بسبب الجمع بين المعدلات الأعلى لـ SLR، وزيادة طاقة الأمواج، والتغيرات في فترة الاستعداد، وتأثيرات ارتفاع درجة حرارة المحيطات وتحمضها على النظم الإيكولوجية الحرجة مثل الشعاب المرجانية، والزيادة المستمرة في الضغط البشري المنشأ.

من منظور عالمي، استنادًا إلى سيناريوهات وبدون النظر في الفوائد المحتملة للتكيف، تشير التقديرات إلى أنه من المتوقع فقدان حوالي 6000 إلى 17000 كيلومتر مربع من الأراضي خلال القرن الحادي والعشرين بسبب التآكل الساحلي المعزز المرتبط بارتفاع مستوى سطح البحر، بالإضافة إلى عوامل أخرى.

قد يؤدي ذلك إلى نزوح ما بين 1.6 إلى 5.3 مليون شخص وما يرتبط بذلك من تكاليف تراكمية تتراوح بين 300 إلى 1000 مليار دولار أمريكي. والأهم من ذلك، أن هذه الأرقام العالمية تخفي التنوع الكبير في المواقف المحلية؛ وتظهر بعض الأدبيات حول التأثيرات غير المادية وغير القابلة للقياس للتآكل الساحلي.

التملح

مع ارتفاع منسوب مياه البحر، من المتوقع أن يصبح تسرب المياه المالحة إلى طبقات المياه الجوفية الساحلية والمياه السطحية والتربة أكثر تواتراً وأن يصل إلى مناطق أبعد باتجاه اليابسة. كما تزداد ملوحة المياه الجوفية والمياه السطحية وموارد التربة مع حدوث الجفاف على الأرض، مما يقلل من تصريف الأنهار بالاشتراك مع استخراج المياه وارتفاع مستوى سطح البحر.

طبقات المياه الجوفية الساحلية وعدسات المياه الجوفية

سوف تتأثر أحجام المياه الجوفية في المقام الأول بالتغيرات في أنماط هطول الأمطار، والتي من المتوقع أن تزيد من الإجهاد المائي في الجزر الصغيرة. في حين أن ارتفاع مستوى سطح البحر سيؤثر في الغالب على جودة المياه الجوفية ويؤدي بدوره إلى تفاقم التملح الناجم عن أحداث الفيضانات البحرية، فإنه سيؤثر أيضا على ارتفاع منسوب المياه الجوفية.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضا أن تكون الهجرة الطبيعية لعدسات المياه الجوفية إلى الداخل استجابةً لـ SLR مقيدة بشدة بسبب التحضر. وستؤثر هذه التغييرات على توافر المياه العذبة (لإمدادات مياه الشرب والزراعة) وديناميكيات الغطاء النباتي. ومع ذلك، في العديد من المواقع، تؤثر التأثيرات البشرية المباشرة، مثل ضخ المياه الجوفية للاستخدامات الزراعية أو الحضرية، بالفعل على تمليح طبقات المياه الجوفية الساحلية بقوة أكبر مما هو متوقع من ارتفاع سطح البحر في القرن الحادي والعشرين ، مع المقايضات من حيث استنزاف المياه الجوفية التي قد تساهم في هبوط النشاط البشري وبالتالي زيادة مخاطر الفيضانات الساحلية.

المياه السطحية

يمكن أن تتأثر جودة موارد المياه السطحية (في مصبات الأنهار والأنهار والخزانات وغيرها) بتسرب المياه المالحة، سواء بطريقة مباشرة (زيادة الملوحة) أو بطريقة غير مباشرة (الظروف البيئية المتغيرة التي تغير سلوك الملوثات والميكروبات). فيما يتعلق بالتأثيرات المباشرة، تُظهر النماذج الإحصائية وسجلات الملوحة طويلة المدى (من عام 1950 إلى الوقت الحاضر) اتجاهات تصاعدية كبيرة في الملوحة وارتباطا إيجابيا بين ارتفاع مستويات سطح البحر وزيادة الملوحة المتبقية. وعلى نطاق أوسع، يمكن أن يكون تأثير تسرب الملوحة كبيرا في دلتا الأنهار أو الأراضي الرطبة المنخفضة، خاصة خلال فترات التدفق المنخفض كما هو الحال في موسم الجفاف.

في بنغلاديش، على سبيل المثال، من المتوقع أن تفقد بعض أنواع أسماك المياه العذبة موائلها مع زيادة الملوحة، مع ما يترتب على ذلك من عواقب وخيمة على المجتمعات التي تعتمد على الأسماك. يكون تأثير ارتفاع مستوى سطح البحر أعلى في موسم الجفاف عندما لا يكون هناك عملياً تدفق للمياه العذبة.

التربة

يعد التملح أحد الأسباب الرئيسية لتدهور التربة، حيث يعد تسرب مياه البحر أحد الأسباب الشائعة. وفي دراسة أجريت في دلتا إيبرو بإسبانيا، تبين أن ملوحة التربة ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالمسافات إلى النهر والحدود الداخلية للدلتا ومصب النهر القديم. وكان ارتفاع الأرض هو المتغير الأكثر أهمية في تفسير ملوحة التربة. تبين أيضا أن SLR يقلل من تركيزات ومخزونات الكربون العضوي (Corg). يؤدي تسرب مياه البحر إلى تملح التربة المكشوفة مع تغيرات في ديناميكيات الكربون والمجتمعات الميكروبية ونشاط إنزيم التربة وسمية المعادن.

يمكن أن تصبح مستويات ملوحة المياه في مسام تربة المستنقعات الساحلية مرتفعة بشكل كبير خلال أسبوع واحد فقط من الفيضانات بمياه البحر، مما قد يؤثر سلبا على المجتمعات الميكروبية المرتبطة بها لفترات زمنية أطول بكثير. سوف يغير ارتفاع مستوى سطح البحر أيضا تواتر وحجم الفترات الرطبة / الجافة ومستويات الملوحة في النظم البيئية الساحلية، مع ما يترتب على ذلك من عواقب على تكوين غازات الدفيئة ذات الصلة بالمناخ وبالتالي ردود الفعل على المناخ.

يؤثر تملح التربة على الزراعة بشكل مباشر مع تأثيرات على إنبات النباتات، وإنتاج الكتلة الحيوية النباتية (الأرز والقطن)، والإنتاجية). يكون التأثير على الزراعة ذا أهمية خاصة في المناطق الساحلية المنخفضة حيث يشكل الإنتاج الزراعي الاستخدام الرئيسي للأراضي، كما هو الحال في دلتا الأنهار.

النظم البيئية وخدمات النظم البيئية

الأراضي الرطبة المد والجزر

لقد تم تخفيض الأراضي الرطبة الساحلية العالمية بمقدار النصف منذ فترة ما قبل الصناعة بسبب تأثيرات الدوافع المناخية وغير المناخية مثل الفيضانات والتوسع الحضري الساحلي والتغيرات في الصرف الصحي وإمدادات الرواسب.

من المحتمل أن تكون إحدى أهم ردود الفعل الديناميكية البيئية التي تسمح بتشكل مستقر نسبيًا في ظل SLR هي قدرة أنظمة المستنقعات وأشجار المانغروف على تعزيز محاصرة الرواسب، والتي بدورها تسمح للأراضي الرطبة بالنمو وزيادة الإنتاج وتراكم الأراضي الرطبة الساحلية العالمية تم تخفيضها بمقدار النصف منذ فترة ما قبل الصناعة بسبب تأثيرات الدوافع المناخية وغير المناخية مثل الفيضانات والتحضر الساحلي والتغيرات في الصرف الصحي وإمدادات الرواسب.

من المحتمل أن تكون إحدى أهم ردود الفعل الديناميكية البيئية التي تسمح بتشكل مورفولوجي مستقر نسبيا في ظل SLR هي قدرة أنظمة المستنقعات وأشجار المانغروف على تعزيز محاصرة الرواسب، والتي بدورها تسمح للأراضي الرطبة بالنمو وزيادة إنتاج وتراكم المواد العضوية. عندما يتم الحفاظ على صحة النظام البيئي ووجود رواسب كافية لدعم نموها، فقد سمحت هذه التغذية الراجعة بشكل عام لأنظمة الأهوار وأشجار المانغروف بالبناء عموديًا بمعدلات تساوي أو تزيد عن SLR حتى يومنا هذا.

استنتاج بشأن المخاطر الساحلية: أسباب القلق والمخاطر المستقبلية

إن توقعات مستوى سطح البحر في القرن الحادي والعشرين، إلى جانب التغيرات الأخرى المرتبطة. يقدر أن المخاطر المتعلقة بارتفاع مستوى سطح البحر يمكن اكتشافها بالفعل عالميًا وستزداد بسرعة، لذلك قد تحدث مخاطر عالية قبل الوصول إلى مستوى ارتفاع بمقدار متر واحد. يشير أيضًا إلى أن حدود الحماية الساحلية والتنوع البيولوجي بحلول عام 2100 يمكن أن تحدث في سيناريو ارتفاع مستوى سطح البحر بمقدار 1 متر. غير أن التقييمات السابقة تركت ثغرات، بما في ذلك التحديد الكمي للفوائد الناجمة عن التكيف من حيث الحد من المخاطر.

النتائج الرئيسية بشأن المخاطر المستقبلية وفوائد التكيف

المخاطر المستقبلية

تشير النتائج إلى أن المخاطر الناجمة عن ارتفاع مستوى سطح البحر يمكن اكتشافها بالفعل في جميع المناطق الجغرافية التي تم النظر فيها، ومن المتوقع أن تزداد هذه المخاطر خلال هذا القرن في جميع المناطق الساحلية المنخفضة تقريبا مهما كانت خصوصيات سياقها أو طبيعتها ( الجزيرة/القارية، المقاطعة المتقدمة/النامية). في غياب التكيف العالي ، من المتوقع أن تزداد المخاطر بشكل كبير في الجزر المرجانية الحضرية والمجتمعات الساحلية المختارة في القطب الشمالي تسمح هذه النتائج من خلال إظهار، أولاً، أن المخاطر العالية يمكن أن تحدث بالفعل قبل معيار الارتفاع بمقدار متر واحد وثانيًا، هذا الخطر كوظيفة لـ SLR يختلف بشكل كبير من جغرافية إلى أخرى.

الاستجابة لارتفاع مستوى سطح البحر

تشير استجابات ارتفاع مستوى سطح البحر إلى التشريعات والخطط والإجراءات المتخذة للحد من المخاطر وبناء القدرة على الصمود في مواجهة ارتفاع مستوى سطح البحر، وتتراوح هذه الاستجابات بين حماية الساحل، واستيعاب تأثيرات ارتفاع مستوى سطح البحر، والتراجع عن الساحل، والتقدم عن طريق البناء باتجاه البحر والتكيف مع تغير المناخ. إن تحديد الطريقة الأكثر ملاءمة للاستجابة لارتفاع مستوى سطح البحر ليس بالأمر السهل، وهو موضع خلاف سياسي واجتماعي مع ظهور مجموعة من تحديات الحوكمة (وتسمى أيضًا الحواجز).

تقلل الحماية من المخاطر والآثار الساحلية عن طريق منع الانتشار الداخلي والتأثيرات الأخرى لمستويات سطح البحر المتوسطة أو القصوى (ESL). وهذا يشمل: 1) الحماية الصلبة مثل السدود والأسوار البحرية وحواجز الأمواج والحواجز والقناطر للحماية من الفيضانات والتآكل وتسرب المياه المالحة، 2) الحماية القائمة على الرواسب مثل تغذية الشاطئ والشواطئ والكثبان الرملية (أيضًا (يشار إليها بالهياكل الناعمة)، و(3) التكيف القائم على النظام البيئي (EbA). غالبًا ما يتم تطبيق الفئات الفرعية الثلاث معًا فيما يسمى بالتدابير الهجينة.

تشمل أماكن الإقامة استجابات فيزيائية حيوية ومؤسسية متنوعة تخفف من المخاطر والآثار الساحلية عن طريق الحد من ضعف سكان المناطق الساحلية والأنشطة البشرية والنظم الإيكولوجية والبيئة المبنية، مما يتيح إمكانية السكن في المناطق الساحلية على الرغم من زيادة مستويات حدوث المخاطر.

تشمل تدابير الإقامة الخاصة بالتآكل والفيضانات قوانين البناء، ورفع ارتفاع المنزل (على سبيل المثال، على ركائز متينة)، ورفع الأشياء الثمينة إلى الطوابق العليا والمنازل والحدائق العائمة. وتشمل تدابير التكيف الخاصة بتسرب الملوحة إجراء تغييرات في استخدام الأراضي (على سبيل المثال، تربية الأحياء المائية من الأرز إلى تربية الأحياء المائية قليلة الملوحة/المملحة) أو تغييرات في أصناف المحاصيل التي تتحمل الملوحة. تشمل استجابات الإقامة المؤسسية نظام الإنذار المبكر والتخطيط لحالات الطوارئ وخطط التأمين ومناطق النكسة.

يؤدي التقدم إلى إنشاء أراضٍ جديدة عن طريق البناء باتجاه البحر، مما يقلل المخاطر الساحلية على المناطق النائية والأراضي المرتفعة حديثًا. ويشمل ذلك استصلاح الأراضي فوق مستوى سطح البحر عن طريق ردم الأراضي بالرمال أو مواد الردم الأخرى، وزراعة النباتات بهدف محدد لدعم التراكم الطبيعي للأراضي والمناطق المنخفضة المحيطة بالسدود، وهو ما يسمى الاستقطاب، والذي يتطلب أيضًا الصرف وأنظمة الضخ في كثير من الأحيان.

الاستجابات الملحوظة والمتوقعة، وتكاليفها، وفوائدها، ومنافعها المشتركة، وعيوبها، وكفاءتها، وحوكمتها.

أنواع الاستجابات وإطار التقييم

1- نمت الأدبيات المتعلقة باستجابات SLR بشكل ملحوظ. يتم تقييمها في هذا القسم للأنواع العامة من الاستجابات المذكورة من حيث المعايير الستة التالية:

2- تمت ملاحظة الاستجابات عبر المناطق الجغرافية، مع وصف الأماكن التي تم فيها تنفيذ أنواع الاستجابات المختلفة.

3- الاستجابات المتوقعة، والتي تشير إلى المدى المحتمل للاستجابات في المستقبل، كما تم تقييمها في الأدبيات من خلال النمذجة أو بطريقة أكثر نوعية.

4- تكلفة الاستجابات، والتي تشير إلى تكاليف تنفيذ الاستجابات والحفاظ عليها. ويتم إدراج التكاليف الأخرى التي تنشأ بسبب الآثار الجانبية السلبية لتنفيذ الاستجابة ضمن معيار “المنافع والعيوب المشتركة”.

5- فعالية الاستجابات من حيث الحد من مخاطر وتأثيرات SLR. ويشمل ذلك الحدود الفيزيائية الحيوية والتقنية التي لا تكون الاستجابات فعالة بعد تجاوزها.

6- الفوائد والعيوب المشتركة للاستجابات التي تحدث بجانب الفوائد المقصودة لتقليل مخاطر وتأثيرات SLR.

7- تحديات (أو عوائق) الحوكمة، والتي تشير إلى العوامل المؤسسية والتنظيمية التي تبين أنها تعيق التنفيذ الفعال والكفء والعادل للاستجابات.

8- الكفاءة الاقتصادية للاستجابات، والتي تشير إلى التوازن النقدي الإجمالي للتكاليف والفوائد (من حيث فعالية الاستجابات)، والمنافع المشتركة والعيوب. وتنشأ الحواجز الاقتصادية إذا كانت الاستجابات ذات فائدة صافية سلبية أو كانت نسبة المنافع إلى التكلفة أقل من الواحد. وفي حين أنه من المرغوب فيه الحصول على معلومات عن الكفاءة الاقتصادية للاستجابات المتكاملة التي تجمع بين أنواع الاستجابة المختلفة، إلا أنه لا يمكن تقديم تقييم هنا بسبب نقص الأدبيات.

تكلفة الحماية الصلبة والرواسب

هناك أدلة متوسطة واتفاق متوسط على تكاليف الحماية الصلبة. البيانات المتعلقة بتكاليف الدفاعات الصلبة متاحة فقط لعدد قليل من البلدان وتختلف تكاليف الوحدة المقدرة من هذه البيانات بشكل كبير اعتمادا على مواد البناء/الملء المستخدمة، وتكلفة العمالة، والمناطق الحضرية مقابل المناطق الريفية، والأحمال الهيدروليكية، وما إلى ذلك. بشكل عام، كان جمع البيانات بشكل منهجي محدود عبر المواقع، على الرغم من وجود إرشادات وطنية مفيدة في بعض الحالات. تعتمد الدفاعات على الصيانة الجيدة لتبقى فعالة. بالنسبة لبعض أنواع البنية التحتية مثل حواجز التيار المفاجئ، فإن تكاليف الصيانة موصوفة بشكل سيء وبالتالي فهي غير مؤكدة. ويعد التكيف القائم على الحماية مع تسرب المياه المالحة أكثر تعقيدا من التكيف مع الفيضانات والتآكل، كما أن الخبرة التي يمكن الاعتماد عليها أقل.

بناءً على تقديرات تكلفة الوحدة هذه، والافتراضات المختلفة بشأن الحماية المستقبلية، قُدرت تكاليف الحماية السنوية العالمية بما يتراوح بين 12 و71 مليار دولار أمريكي مع الأخذ في الاعتبار السدود الساحلية فقط  وحوالي 40-170 مليار دولار أمريكي سنويًا. مع الأخذ في الاعتبار السدود الساحلية، وسدود الأنهار وحواجز العواصف، وحوالي 25-200 مليار دولار أمريكي في السنة الأولى مع الأخذ في الاعتبار السدود الساحلية فقط.

ماء مالح

حواجز التسلل

يتم تحديد تكلفة التدابير القائمة على الرواسب عمومًا على أنها تكلفة الوحدة لتوصيل الرمل (أو الحصى) مضروبة في الطلب الحجمي. تتراوح تكاليف الوحدة من 3 إلى 21 دولارًا أمريكيًا للمتر المكعب من الرمال، مع بعض التكاليف المرتفعة في المملكة المتحدة وجنوب إفريقيا ونيوزيلندا، وتتراوح تكاليف الصيانة من لا شيء تقريبًا إلى عدة ملايين من الدولارات الأمريكية كيلومتر-1، على الرغم من أن التكاليف عادة ما تكون عند الطرف الأدنى من هذا النطاق.

فعالية الحماية الصلبة والرواسب

-هناك ثقة كبيرة في أن الحماية القائمة على المواد الصلبة والرواسب المصممة جيدًا والمحافظة عليها فعالة جدا في تقليل مخاطر تأثيرات SLR). وهذا يشمل الحالات التي شهدت فيها المدن الساحلية الكبرى في دلتا الأنهار وتكيفت مع ارتفاع مستوى سطح البحر النسبي لعدة أمتار بسبب هبوط الأرض خلال القرن العشرين. من حيث المبدأ، لا توجد حدود تكنولوجية لحماية الساحل خلال القرن الحادي والعشرين حتى في ظل ارتفاع مستوى سطح البحر بمقدار 2 متر، ولكن التحديات التكنولوجية يمكن أن تجعل الحماية باهظة الثمن وبالتالي لا يمكن تحملها في بعض المناطق.

الفوائد والعيوب المشتركة للحماية الصلبة والرواسب

1- عندما تكون المساحة محدودة ، يمكن تحقيق منافع مشتركة من خلال الدفاعات الصلبة متعددة الوظائف ضد الفيضانات، والتي تجمع بين الحماية من الفيضانات والوظائف الحضرية الأخرى، مثل مواقف السيارات أو المباني أو الطرق أو المساحات الترفيهية في واحدة متعددة الوظائف. الهيكل. من الفوائد المشتركة المهمة للحماية القائمة على الرواسب، مثل تغذية الشواطئ وإدارة الكثبان الرملية، أنها تحافظ على الشاطئ والبيئات المرتبطة به، فضلاً عن السياحة.

2- تشمل عيوب الحماية الصلبة تغيير الأنماط الهيدروديناميكية والمورفوديناميكية، والتي بدورها قد تؤدي إلى تصدير مشاكل الفيضانات والتآكل.. هناك عيب آخر في إنشاء الهياكل الصلبة، تم التأكيد عليه أيضًا ، وهو خطر الانغلاق على مسار التطوير الذي يتكثف فيه التطوير خلف دفاعات أعلى وأعلى، مع تصاعد العواقب الوخيمة في حالة فشل الحماية.

3- يمكن أن يكون لتجريف الرمال والحصى في قاع البحر آثار سلبية على النظم البيئية البحرية مثل مروج الأعشاب البحرية والشعاب المرجانية. كما ثبت أن ممارسات التغذية على الشواطئ الرملية لها عيوب بالنسبة للنظم البيئية المحلية إذا لم تؤخذ عوامل الموائل المحلية في الاعتبار عند تخطيط وتنفيذ التغذية والصيانة. هناك مشكلة أخرى ناشئة وهي ندرة المواد الشاطئية والتي تكون مدفوعة بشكل رئيسي بالطلب على الرمال والحصى لأغراض البناء، ولكن أيضًا لتغذية الشواطئ ، مما يجعل تحديد مصادر الكميات المتزايدة من مواد الشاطئ المطلوبة لبناء الحفاظ على الشواطئ في مواجهة SLR أكثر تكلفة وتحديًا.

حوكمة الحماية الصلبة والرواسب

تؤكد المراجعات ودراسات الحالة المقارنة بأن تحديات الحوكمة هي من بين أكثر العوائق شيوعا أمام تنفيذ التدابير الساحلية. إحدى القضايا الرئيسية التي يجب حلها هي تضارب مصالح أصحاب المصلحة. ويشمل ذلك الصراعات بين أولئك الذين يفضلون الحماية وأولئك الذين يتأثرون سلبا بتدابير التكيف. في كاتالونيا، يرحب قطاع السياحة بتغذية الشواطئ لأنها توفر فوائد مباشرة، في حين أن أولئك الذين يعتمدون على الموارد الطبيعية (مثل الصيادين) يعارضون بشكل متزايد لأنهم يخشون أن يؤدي استخراج الرمال إلى تدمير الموائل الساحلية وآفاق كسب العيش.

هناك أيضا صراع يتعلق بتوزيع الأموال العامة بين المجتمعات التي تتلقى الدعم العام للتكيف والمجتمعات غير الساحلية التي تدفع مقابل هذا الدعم من خلال الضرائب. وبشكل عام، فإن الوصول إلى الموارد المالية اللازمة للتكيف، بما في ذلك المصادر العامة أو تمويل التنمية والمناخ أو أسواق رأس المال، كثيرا ما يقيد التكيف . على سبيل المثال، غالبا ما لا يكون أصحاب المنازل على استعداد لدفع ضرائب أو رسوم للحماية العامة أو التدابير القائمة على الرواسب حتى لو كانوا يستفيدون بشكل مباشر. وفي أجزاء كثيرة من العالم، تزداد إدارة التكيف الساحلي تعقيدا بسبب الصراعات القائمة على الموارد. على سبيل المثال، يعد تعدين الرمال الساحلية بشكل غير قانوني حاليا محركا رئيسيا لتآكل السواحل في أجزاء كثيرة من العالم النامي. ويمكن العثور على أمثلة على ذلك في غانا وجزر القمر.

من تحديات الحوكمة المرتبطة بذلك ضمان الصيانة الفعالة للحماية الساحلية. وقد ساهمت الصيانة غير الفعالة في حدوث العديد من الكوارث الساحلية في الماضي، كما حدث في نيو أورليانز. أن الصيانة الفعالة تمثل تحديا في سياق الجزر الصغيرة بسبب نقص الأموال والسياسات والمهارات التقنية الكافية.

وفي بعض البلدان التي تتمتع فيها أنظمة الدفاع الساحلي بتاريخ طويل، ظهرت ترتيبات حوكمة فعالة للصيانة، مثل مجالس المياه في هولندا. في بنغلاديش، حيث تم إدخال الأراضي المستصلحة الشبيهة بالهولندية في الستينيات، كانت الصيانة تمثل تحديًا بسبب التحولات في هياكل الإدارة متعددة المستويات المرتبطة بالاستقلال وأولويات السياسة الوطنية ومشاركة الجهات المانحة.

ثالثا: اقتصاديات التكيف الساحلي

على المستوى العالمي، ركزت التقييمات الاقتصادية الجديدة للاستجابات في الغالب على التكاليف المباشرة للحماية الصلبة وفوائد الحد من مخاطر الفيضانات الساحلية الشديدة. تؤكد هذه الدراسات التي تفيد بأن فوائد الحد من مخاطر الفيضانات الساحلية من خلال الحماية الصارمة تتجاوز تكاليف الحماية، في المتوسط العالمي.

بالنسبة للمدن والمناطق المكتظة بالسكان، خلال القرن الحادي والعشرين حتى في ظل ارتفاع مستوى سطح البحر  أنه خلال القرن الحادي والعشرين، من المفيد اقتصاديا حماية 13% من الخط الساحلي العالمي، وهو ما يعادل 90% من سكان السهول الفيضية العالمية، في ظل سيناريوهات ارتفاع مستوى سطح البحر من 0.3 إلى 2.0 متر. على المستويات المحلية، يتوفر عدد كبير من التقييمات الاقتصادية لخيارات الاستجابة ولكن معظمها في الأدبيات الرمادية ومرة أخرى مع التركيز على الحماية الصلبة والقائمة على الرواسب.

على غرار الدراسات العالمية، وجد أن الحماية الصلبة بشكل عام فعالة اقتصاديًا للمناطق الحضرية والمكتظة بالسكان مثل نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية). . تظهر كل من الدراسات العالمية والمحلية أن الحماية القائمة على الرواسب، مثل تغذية الشواطئ، تتسم بالكفاءة الاقتصادية في مناطق التنمية السياحية المكثفة بسبب الإيرادات الكبيرة المتولدة داخل هذا القطاع.

التكيف الملحوظ القائم على النظام البيئي عبر المناطق الجغرافية

بالنسبة لتدابير التكيف الصعبة التي لا يُعرف توزيعها العالمي بالتفصيل، فإن التوزيع العالمي الحالي للنظم الإيكولوجية الساحلية مدروس جيدا (على سبيل المثال، بالنسبة للمستنقعات المالحة وأشجار المانغروف، على التوالي.

إن النظم البيئية القائمة على التنوع البيولوجي، بحكم تعريفها، لا يمكن أن توجد وتعمل إلا عندما تكون الظروف البيئية مناسبة لنظام بيئي معين. وتوجد أشجار المانغروف والمستنقعات المالحة والشعاب المرجانية على طول حوالي 40-50% من سواحل العالم. ومع ذلك، لا يوجد تقدير واضح للطول العالمي للخط الساحلي الذي تغطيه النظم الإيكولوجية ذات الصلة بالتنوع البيولوجي في مواجهة ارتفاع مستوى سطح البحر، ويرجع ذلك جزئيا إلى عدم التطابق بين الاستبانات المكانية لمختلف التقديرات المتاحة.

كان هناك اعتراف متزايد بقيمة الحفاظ على النظم البيئية الساحلية الحالية، واستعادتها حيثما أمكن، من أجل الحماية من الفيضانات والفوائد المتعددة الأخرى التي توفرها. بالتوازي مع ذلك، يتم دمج تدابير التكيف مع التكيف على نحو متزايد وأصبحت مطلوبة في الخطط والاستراتيجيات والأهداف الوطنية، وآليات تمويل التكيف الدولية، مثل صندوق التكيف، وتقييمات رأس المال الطبيعي الوطني.

نظرا لحداثتها النسبية، فإن هناك اهتمامًا واسع النطاق ببناء وجمع المعرفة بدراسات الحالة والأمثلة الخاصة بتنفيذ التكيف مع تغير المناخ. وفي الوقت نفسه، تنفذ المجتمعات الساحلية في جميع أنحاء العالم بالفعل استجابات للتغيرات في النظم الإيكولوجية على المستوى المحلي، مع التركيز على مشاركة المجتمع وملكيته والأولويات والاحتياجات والقدرات المحلية.

التكيف المتوقع القائم على النظام البيئي

في حين أن هناك توقعات متاحة لاستجابات النظام البيئي لتغير المناخ وارتفاع مستوى سطح البحر)، حتى الآن، لا توجد توقعات واسعة النطاق متاحة بشأن المدى المستقبلي للتكيف مع تغير المناخ. ومع ذلك، فإن العديد من الدول الساحلية، ولا سيما الدول الجزرية الصغيرة النامية (SIDS)، تدافع صراحة عن تدابير التكيف مع تغير المناخ كوسيلة لمعالجة المخاطر الساحلية المستقبلية والمخاوف المتعلقة بارتفاع مستوى سطح البحر. واستنادا إلى المساهمات المحددة وطنيًا (NDCs) المقدمة إلى اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ (UNFCCC)، تشير أكثر من 30 دولة جزرية صغيرة نامية إلى التكيف مع تغير المناخ باعتباره الاستجابة المفضلة لارتفاع مستوى سطح البحر، مع كون زراعة أشجار المانجروف هي الإجراء الأكثر شيوعًا.

تكلفة التكيف القائم على النظام البيئي

هناك أدلة محدودة واتفاق منخفض على تكاليف التدابير القائمة على النظام البيئي لإجراء تقديرات صحيحة بشكل عام لتكاليف الوحدة عبر نطاقات مكانية كبيرة. تشمل التكلفة الإجمالية للتدبير القائم على النظام البيئي التكاليف الرأسمالية، وتكاليف الصيانة، وتكلفة الأرض، وفي بعض الحالات، التكاليف المسموح بها). تعتمد تكاليف استعادة الموائل الساحلية وصيانتها على البيئة الساحلية ونوع الموائل وظروف المشروع. بشكل عام، تكاليف ترميم الوحدات هي الأدنى بالنسبة لأشجار المانغروف، وأعلى بالنسبة للمستنقعات المالحة وشعاب المحار، والأعلى بالنسبة لأحواض الأعشاب البحرية والشعاب المرجانية.

في ظل الظروف المناسبة، وإلى حد ما، تكون تدابير التكيف مع تغير المناخ خالية من تكاليف الصيانة، لأنها تستجيب وتتكيف مع التغيرات في بيئتها الساحلية. ومع ذلك، يمكن أن تصبح الصيانة مهمة في أعقاب الأضرار الناجمة عن العواصف أو النشاط البشري، على سبيل المثال، عندما تتضرر الأراضي الرطبة والشعاب المرجانية بسبب الرياح العاتية والأمواج والأمواج العاتية، أو تتأثر بعمليات التجريف.

في الوقت الحاضر، هناك أدلة محدودة حول الظروف التي يمكن أن تتكيف فيها تدابير التكيف مع تغير المناخ ذاتيًا ومتى تتطلب تدخلًا بشريًا للتعافي.

مماثلة لتكاليف الصيانة للحفاظ على الأراضي الرطبة

الحفاظ على الشعاب المرجانية (المرجان / أويستر) على سبيل المثال، تكاليف بدء المناطق البحرية المحمية للشعاب المرجانية: 96-40.000 دولار أمريكي كيلومتر مربع. بالنسبة للمناطق البحرية المحمية، 12 مليون دولار أمريكي سنويًا للحاجز المرجاني العظيم.لا تزال هناك فجوات حرجة في فهمنا لتلك المعايير التي تؤثر معا على نجاح التدابير القائمة على النظام البيئي بما في ذلك اختيار الأنواع وتقنيات الاستعادة، والمهلة الزمنية، والتقلبات الطبيعية والمخاطر المتبقية، ودرجة الحرارة، والملوحة، وطاقة الأمواج، ونطاق المد والجزر. من بين الأسباب الشائعة لفشل مشاريع ترميم أشجار المانغروف سوء اختيار أنواع أشجار المانغروف، وزراعتها في مناطق المد والجزر الخاطئة وفي مناطق ذات طاقة الأمواج المفرطة.وتُظهر فعالية التدابير المعتمدة على النظم الإيكولوجية أيضًا تباينًا موسميًا وسنويًا وطويل الأمد.

الفوائد والعيوب المشتركة للتكيف القائم على النظام البيئي

هناك ثقة كبيرة في أن التدابير القائمة على النظام البيئي توفر منافع مشتركة متعددة مثل عزل الكربون، والدخل من السياحة. تعزيز إنتاجية مصايد الأسماك الساحلية، وتحسين جودة المياه، وتوفير المواد الخام للغذاء والدواء والوقود والبناء، ومجموعة من الفوائد غير الملموسة والثقافية التي تساعد على تحسين مرونة المجتمعات المعرضة لمخاطر مستوى سطح البحر.

بالمقارنة مع الهياكل الصلبة مثل الأسوار البحرية، فإن تدابير النظم البيئية القائمة على التنوع البيولوجي، وخاصة الأراضي الرطبة الساحلية، تتطلب المزيد من الأراضي، وغالبا ما يكون التنافس على الأراضي هو سبب تدهور النظم البيئية في المقام الأول. على السواحل المتقدمة، غالبا ما تكون هذه الأرض غير متوفرة. وفي مثل هذه الحالات، يمكن للتدابير الهجينة التي إما تجمع بين تدابير التكيف مع تغير المناخ والتدابير الهيكلية مثل غابات المانغروف أمام السدود ، أو بناء تحسينات بيئية في الهياكل الهندسية أن توفر حلاً فعالاً.

مثل أي ميزة أخرى تتفاعل مع العمليات الساحلية، يمكن للأراضي الرطبة والشعاب المرجانية الطبيعية أن تزيد من الفيضانات في بعض الحالات، على سبيل المثال، بسبب إعادة توزيع أو تسريع التدفقات في القنوات داخل نظام الأراضي الرطبة ، أو زيادة في موجة تحت الجاذبية (أي موجات الجاذبية السطحية بترددات أقل من موجات الرياح) الطاقة خلف الشعاب المرجانية.

حوكمة التكيف القائم على النظام البيئي

يتم الاعتراف بشكل متزايد بفوائد حماية السواحل للنظم الإيكولوجية الطبيعية في الخطاب الدولي والخطط والاستراتيجيات الوطنية للتكيف الساحلي والقدرة على الصمود والتنمية المستدامة. بشكل عام، لا يزال الحصول على تصاريح للتكيف مع التغير المناخي أكثر صعوبة مقارنة بتدابير الحماية الصارمة المعمول بها، في أماكن مثل الولايات المتحدة الأمريكية.

مع ذلك، هناك أمثلة على الأدوات المصممة خصيصًا للاحتفاظ بالوظيفة الحمائية للتكيف مع تغير المناخ. على سبيل المثال، تتطلب لوائح الشواطئ الحية التي وضعتها حكومة ولاية ميريلاند في الولايات المتحدة الأمريكية أن تشمل الممتلكات الخاصة إنشاء المستنقعات أو غيرها من التدابير غير الهيكلية عند تثبيت شواطئها، ما لم يتم الحصول على تنازل. هناك عدد متزايد من الآليات المالية العامة والخاصة وأدوات السياسة لتشجيع استخدام وتنفيذ تدابير التكيف مع تغير المناخ. على سبيل المثال، تتيح اللائحة الصادرة عن الوكالة الفيدرالية لإدارة الطوارئ في الولايات المتحدة الأمريكية لمؤيدي مشاريع تخفيف المخاطر، مثل حكومات الولايات والأقاليم والحكومات المحلية، أن يأخذوا في الاعتبار المنافع المشتركة للتكيف مع التغير المناخي عند تقييم نسب المنافع إلى التكلفة من مشاريع التعافي الممولة ويجري وضع مبادئ توجيهية دولية لتصميم وتنفيذ تدابير التكيف مع تغير المناخ، بهدف دعم التنفيذ الأوسع لهذه الاستجابات.

الكفاءة الاقتصادية للتكيف القائم على النظام البيئي

هناك أدلة محدودة فيما يتعلق بالكفاءة الاقتصادية للنهج القائم على النهج القائم على التكيف، ويرجع ذلك أساسًا إلى انخفاض الاتفاق حول فعالية النهج القائم على التنوع البيولوجي والتكاليف. قدرت دراسة لتدابير الحماية الساحلية على ساحل خليج المكسيك بالولايات المتحدة الأمريكية أن تدابير التكيف مع تغير المناخ لها متوسط نسب فائدة إلى تكلفة أعلى من 3.5 لظروف مخاطر الفيضانات في عام 2030، بافتراض معدل خصم قدره 2%. كما توصلت هذه الدراسة أيضًا إلى أن النظم البيئية القائمة على التنوع البيولوجي تكون أكثر فعالية من حيث التكلفة بنحو أربعة أضعاف على طول الخطوط الساحلية المتقدمة مقارنة بالمناطق ذات الأولوية في مجال الحفظ لأن فوائد الحماية أعلى في الحالة الأولى بسبب مستوى تعرض الأصول.

تحديات الحوكمة في الاستجابة لارتفاع مستوى سطح البحر

تعد الحوكمة أمرا محوريا في تشكيل استجابات SLR. لقد أظهر تقييم استجابات مستوى سطح البحر أعلاه أن كل نوع من الاستجابة يثير تحديات حوكمة محددة مرتبطة بتوزيع التكاليف والفوائد والعواقب السلبية للاستجابات عبر الجهات الفاعلة المجتمعية. وبالتالي، تتطلب استجابات مستوى سطح البحر (SLR) جهود الحوكمة إذا أريد حل النزاعات الاجتماعية وتحقيق الفرص المتبادلة بين جميع الجهات الفاعلة. بشكل عام، تنطوي الاستجابات على تفاعل مختلف الجهات الفاعلة العامة والخاصة على مستويات مختلفة من صنع القرار مع قيم ومصالح وأهداف متباينة بشأن الأنشطة الساحلية وأنماط الحياة وسبل العيش والمخاطر والقدرة على الصمود والاستدامة. ويؤدي هذا إلى عدد من تحديات الإدارة الشاملة التي تنشأ من طبيعة SLR.

عوائق التكيف باعتبارها تحديات للحوكمة

هناك العديد من الأسباب التي تجعل إدارة التكيف معقدة. حدد الجيل الأول من الدراسات التي بحثت في هذه المسألة تجريبيًا العديد من (قوائم) الحواجز التي واجهها الناس في إدارة التكيف في سياقات حالات محددة، بما في ذلك الحواجز السياسية والمؤسسية والاجتماعية المعرفية والاقتصادية والمالية والفيزيائية الحيوية والتقنية. على الرغم من كونها ثاقبة بالنسبة لهذه الحالات المحددة، بما في ذلك فقد ثبت أن تراكم النتائج التجريبية في بناء النظرية كان محدودًا، ولم ينتج عنه المزيد من النصائح المبنية على الأدلة لصانعي السياسات حول كيفية التعامل مع العوائق.

تحديات الحوكمة في مواجهة ارتفاع مستوى سطح البحر

هناك مجموعة واسعة من التحديات والفرص المتعلقة بالحوكمة لمعالجة ارتفاع مستوى سطح البحر، مع وجود اختلافات ملحوظة داخل المجتمعات الساحلية وفيما بينها في البلدان المتقدمة والنامية. تم تسليط الضوء على تحديات بارزة وشاملة للحوكمة والتي تنشأ بسبب السمات المميزة لكاميرات SLR. يتم بعد ذلك استخدام هذا التصنيف لتقييم كيف يمكن للتخطيط والمشاركة وحل النزاعات)، وطرق تحليل القرار، والظروف التمكينية) أن تساعد في معالجة هذه التحديات:

1ـ التنسيق عبر النطاقات والمجالات: يخلق ارتفاع مستوى سطح البحر مشاكل تنسيق جديدة عبر مستويات ومجالات الولاية القضائية، لأن التأثيرات تتقاطع مع النطاقات والقطاعات ومجالات السياسات، وغالبا ما تتجاوز الاستجابة قدرات الحكومات والمجتمعات المحلية. تتداخل الاستجابات المحلية عموما ضمن تسلسل هرمي لترتيبات الحوكمة المحلية والإقليمية والوطنية والدولية وتتقاطع مع القطاعات.

2ـ الإنصاف والضعف الاجتماعي: قد يؤثر ارتفاع مستوى سطح البحر والاستجابات على المجتمعات المحلية والمجتمع بطرق غير موزعة بالتساوي، مما قد يؤدي إلى تفاقم الضعف وعدم المساواة، وتقويض التطلعات المجتمعية، مثل تحقيق أهداف التنمية المستدامة.

3ـ الصراع الاجتماعي: يمكن أن يصبح ارتفاع مستوى سطح البحر المستمر حافزا لصراع اجتماعي ربما يكون مستعصيا على الحل من خلال التأثير على الأنشطة البشرية والبنية التحتية والتنمية على طول الشواطئ المنخفضة.

4ـ التعقيد: تقدم SLR مشكلات جديدة ومعقدة يصعب فهمها ومعالجتها. نتيجة للسمات السابقة لمشكلة SLR، وتعقيد التفاعلات غير الخطية بين الأنظمة الجيوفيزيائية الحيوية والبشرية، قد يكون من الصعب تأطير تحديات SLR وفهمها والاستجابة لها.

رابعا: أدوات التخطيط والمشاركة واتخاذ القرار لاختيار الاستجابات

التخطيط والمشاركة العامة وحل النزاعات في مواجهة ارتفاع مستوى سطح البحر

استخدام الأراضي أو التخطيط المكاني لديه القدرة على مساعدة المجتمعات على الاستعداد للمستقبل وتحديد كيفية إدارة الأنشطة الساحلية واستخدام الأراضي مع الأخذ في الاعتبار حالة عدم اليقين والتعقيد والتنافس التي تميز SLR  يعمل المخططون مع السلطات الحاكمة والقطاع الخاص والمجتمعات المحلية لدمج وتطبيق تحليل القرارات المصممة خصيصا والمشاركة العامة والتحليل.

نُهج حل النزاعات التي يمكن إضفاء الطابع المؤسسي عليها في الأحكام القانونية، وتتماشى مع الهياكل والعمليات المؤسسية غير الرسمية التي يتم تنفيذها على مستويات.تشير المشاركة العامة إلى إشراك المواطنين بشكل مباشر في عمليات صنع القرار وليس فقط بشكل غير مباشر عن طريق التصويت. تعد مشاركة المواطنين أمرًا شائعًا في صنع القرار العام الذي يعالج الاهتمامات المجتمعية المهمة. تقع الممارسات على طول سلسلة متواصلة من التلاعب إلى الحد الأدنى من المشاركة والمزيد من ممارسات التمكين وتقرير المصير.

طرق تحليل القرار

أساليب تحليل القرار هي طرق رسمية تساعد على تحديد البدائل ذات الأداء الأفضل أو الجيد فيما يتعلق بأهداف معينة. البديل (يسمى أيضًا خيار الاستجابة أو، كسلسلة من الخيارات بمرور الوقت: مسار التكيف) هو مزيج محدد من استجابات SLR. يتميز كل بديل لكل حالة مستقبلية محتملة للعالم (على سبيل المثال، مستويات مستوى سطح البحر أو التنمية الاجتماعية والاقتصادية) بواحدة أو أكثر من السمات، والتي قد تقيس أي تأثير اجتماعي أو بيئي أو اقتصادي ذي صلة يرتبط باختيار البديل وتنفيذه.

تشمل السمات شائعة الاستخدام تكلفة بدائل التكيف، أو الفوائد النقدية وغير النقدية الناجمة عن تأثيرات ارتفاع مستوى سطح البحر التي تم تجنبها، أو صافي القيمة الحالية (NPV)، وهو الفرق بين الفوائد النقدية المخصومة بمرور الوقت والتكاليف المخصومة بمرور الوقت. يعد التحليل الرسمي للقرار أحد طرق دعم الخيارات الاجتماعية التي يتم اقتراحها عمومًا لدعم القرار إذا كانت القرارات معقدة وتنطوي على استثمارات كبيرة، كما هو الحال في كثير من الأحيان في السياقات الساحلية في مواجهة ارتفاع مستوى سطح البحر.

لكي يكون تحليل القرار فعالا، يجب أن يكون جزءا لا يتجزأ من عملية الحوكمة التي تراعي الاحتياجات والأهداف المجتمعية. وذلك لأن تحليل القرار يستلزم عددًا من الاختيارات المعيارية حول الأهداف المختارة، والمعايير المستخدمة، والأساليب والبيانات المحددة المطبقة، ومجموعة البدائل التي تم النظر فيها، والصفات المستخدمة لتوصيف البدائل. يجب أن تعكس هذه الاختيارات تنوع القيم والتفضيلات والأهداف لجميع أصحاب المصلحة المشاركين في القرار والمتأثرين به.

استخدام معايير المتانة بدلاً من المنفعة المتوقعة

المعيار الأساسي الذي يجب أخذه في الاعتبار عند الاختيار بين نوعي النهج هو ما إذا كان المرء يواجه حالة من عدم اليقين الضحل أو العميق. ويكون عدم اليقين سطحيًا عندما يكون من الممكن ربط هدف واحد لا لبس فيه أو توزيع احتمالي ذاتي بحالات العالم. يكون عدم اليقين عميقًا، عندما لا يكون ذلك ممكنًا، إما بسبب عدم وجود طريقة لا لبس فيها لاشتقاق الاحتمالات الموضوعية أو بسبب اختلاف الأحكام الاحتمالية الذاتية للأطراف المعنية.

من حيث المبدأ، يمكن أيضًا تحقيق توزيع احتمالي واحد لا لبس فيه لمستويات سطح البحر في المستقبل بعد وقت اختلاف السيناريو من خلال إسناد الاحتمالات الذاتية إلى سيناريوهات الانبعاثات، ولكن الأفراد قد يختلفون بشكل كبير في احتمالاتهم الذاتية، مما يؤدي مرة أخرى إلى عدم اليقين العميق.

لهذا السبب، يوجد عدد قليل جدًا من الدراسات التي تحدد احتمالات ذاتية لسيناريوهات الانبعاثات في الأدبيات. ولكن حتى قبل الوصول إلى عام اختلاف السيناريو، فإن عدم اليقين بشأن ارتفاع مستوى سطح البحر النسبي يمكن أن يكون عميقا، بسبب عدم اليقين العميق بشأن المساهمين غير المناخيين في التغير النسبي لمستوى سطح البحر، مثل حجم سطح البحر أثناء أو بعد الزلازل والهبوط الناجم عن الإنسان.

إن استراتيجية التكيف التي تم تطويرها على أساس تعظيم المنفعة المتوقعة قد لا تحقق هذا الهدف، لأن الأضرار التي تحدث في أسوأ الحالات يمكن أن تتجاوز الأضرار المتوقعة من حيث الحجم.

التكيف مع القرارات مع مرور الوقت

بغض النظر عما إذا تم تطبيق معايير المنفعة المتوقعة أو القوة، هناك ثقة عالية في أن الطريقة الفعالة للتعامل مع حالات عدم اليقين الكبيرة هي اتخاذ القرارات التكيفية ، والتي تؤكد على أن تحليل القرار والقرار يجب أن يكون يتم إجراؤها ضمن دورة سياسية متكررة. يتضمن هذا النهج مراقبة متغيرات مستوى سطح البحر وتقييم البدائل في ضوء ذلك من أجل التعلم من القرارات السابقة وجمع المعلومات لإرشاد القرارات المستقبلية.

يعد هذا النهج المرحلي مناسبًا بشكل خاص للتكيف الساحلي نظرًا لطول مدة العديد من تدابير التكيف الساحلي وعمرها الطويل والشكوك العميقة في مستويات سطح البحر في المستقبل. الممثلون البارزون للطرق التي تستلزم هذه الفكرة هم مسارات سياسة التكيف الديناميكية  والتخطيط الديناميكي للتكيف).

في السنوات الأخيرة، تم طرح العديد من الأطر المختلفة لصنع القرار التكيفي، بما في ذلك صنع السياسات التكيفية، ومسارات السياسة التكيفية الديناميكية والتخطيط التكيفي الديناميكي، وإدارة المخاطر التكرارية وتحليل الخيارات الهندسية. يركز كل إطار على جوانب معينة من عملية صنع القرار التكيفي وله مزايا في مواقف محددة اعتمادًا على التفضيلات والأهداف والشكوك والمعلومات المعرضة للخطر. ومع ذلك، تشترك جميع هذه الأطر في الخطوات العامة والمتكررة التالية

زيادة مرونة الاستجابات

-إحدى الأفكار المرتبطة ارتباطا وثيقا باتخاذ القرارات التكيفية هي إبقاء البدائل المستقبلية مفتوحة من خلال تفضيل البدائل المرنة على البدائل غير المرنة. ويقال إن البديل “مرن” إذا كان يسمح بالتحول إلى بدائل أخرى بمجرد أن يصبح البديل المطبق غير فعال.

إحدى الطرق البارزة والمباشرة التي تعالج هدف المرونة هي تحليل مسارات التكيف، وهو أحد مكونات مسارات سياسة التكيف الديناميكية. وتمثل الطريقة بيانياً مجموعات بديلة من التدابير مع مرور الوقت بالإضافة إلى معلومات عن الظروف التي تتوقف في ظلها البدائل عن فعاليتها في تحقيق الأهداف المتفق عليها، فضلا عن البدائل المحتملة التي ستكون متاحة بعد ذلك. مع تقدم الوقت وSLR، قد تؤدي المراقبة إلى اتخاذ قرار بالتبديل إلى بديل آخر. تم تطبيق تحليل مسار التكيف على نطاق واسع سواء في الأدبيات العلمية أو في الحالات العملية.

يمكن أيضا وصف البدائل من خلال سمات متعددة مثل التكاليف، والفعالية، والمنافع المشتركة، والقبول الاجتماعي، وما إلى ذلك، والتي بدورها يمكن استخدامها في أساليب صنع القرار متعددة السمات. إحدى السمات المهمة هي تكلفة النقل، وهي تكلفة تصحيح المسار ، مما يعكس إمكانية الاعتماد على المسار.

إن تأخير القرارات واختيار التدابير المرنة يؤدي إلى تكاليف إضافية، مثل تكاليف النقل. كما أن التدابير المرنة غالبا ما تكون أكثر تكلفة من التدابير غير المرنة، وقد تحدث أضرار أثناء تأخير القرار. يمكن للطرق الأكثر تطلبًا من الناحية الفنية مثل تحليل الخيارات الحقيقية ، وتحليل شجرة القرار ، أن تجد أيضًا مسارات فعالة اقتصاديًا من حيث المرونة وتوقيت التكيف.

خامسا: الاحتياجات البحثية وصنع القرار

يمكن تحديد أربع فجوات عامة في الأدبيات. أولاً، لا يقترن توليد معلومات SLR بشكل كافٍ باستخدام هذه المعلومات في تحليل القرار. ويشكل هذا قيدا، حيث تتطلب سياقات القرارات الساحلية المختلفة طرقًا مختلفة لتحليل القرار، والتي تتطلب بدورها معلومات مختلفة عن SLR. على وجه التحديد، تقوم تطبيقات أساليب تحليل القرارات عمومًا بتحويل المعلومات الحالية عن مستوى سطح البحر لتتناسب مع طريقتها، وغالبا ما تسيء تفسير المعلومات، أو تضع افتراضات تعسفية أو تفقد المعلومات الأساسية في العملية. ثانيا، باستثناء تحليل مسارات التكيف، فإن طرق اتخاذ القرارات القوية والمرنة غير ممثلة تمثيلاً ناقصًا في الأدبيات على الرغم من ملاءمتها. ثالثا، يعد البحث ضروريًا لمقارنة الطرق المختلفة، لتحديد الطرق الأكثر ملاءمة وفي أي سياق، وتطوير تصنيفات متسقة للطرق. رابعا، يحتاج البحث المستقبلي إلى معالجة كيفية تضمين تحليل القرار بشكل أفضل في عمليات التخطيط وصنع القرار في العالم الحقيقي، مع الاعتراف بأن التكيف مع مستوى سطح البحر هو عملية أصحاب مصلحة متعددين غالبا ما تتميز بتضارب المصالح والترابط بين أصحاب المصلحة, تتطلب معالجة هذه الفجوات تعاونا أوثق بين علوم SLR وعلم القرار وعلماء التخطيط والحوكمة.

يتمثل التحدي الأساسي في تصميم ودمج مناهج صنع القرار الرسمية ذات الصلة في الواقع غير المتجانس لثقافات التخطيط المحلي وثقافات صنع القرار والمؤسسات والعمليات والممارسات، وغالبا ما يكون ذلك مع احتياجات ومتطلبات المجتمع المحلي.

المراجع

Bamber, J.L. et al., 2019: Ice sheet contributions to future sea level rise from structured expert judgment. PNAS, 116(23), 11195–11200

Bamber, J.L., R.M. Westaway, B. Marzeion and B. Wouters, 2018: The land ice contribution to sea level during the satellite era. Environ. Res. Lett. 13(6), 1–21.

Bamber, J.L., R.M. Westaway, B. Marzeion and B. Wouters, 2018: The land ice contribution to sea level during the satellite era. Environ. Res. Lett. 13(6), 1–21.

Banwell, A.F., D.R. MacAyeal and O.V. Sergienko, 2013: Breakup of the Larsen B Ice Shelf triggered by chain reaction drainage of supraglacial lakes. Geophys. Res. Lett., 40(22), 5872–5876, doi:10.1002/2013GL057694.

Bassis, J.N., 2011: The statistical physics of iceberg calving and the emergence of universal calving laws. J. Glaciol., 57(201), 3–16, doi:10.3189/002214311795306745.

Bouttes, N., J. Gregory, T. Kuhlbrodt and R.J.C.D. Smith, 2014: The drivers of projected North Atlantic sea level change. 43 (5–6), 1531–1544.

Cheng, L. et al., 2016: Observed and simulated full-depth ocean heat-content changes for 1970–2005. Ocean Sci, 12, 925–935.

Cheng, L., J. Abraham, Z. Hausfather and K.E.J.S. Trenberth, 2019: How fast are the oceans warming? 363(6423), 128–129. ↩

Church, J.A. et al., 2013: Sea Level Change. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. [Stocker, T.F., D. Qin, G.K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA

Church, J.A. et al., 2013: Sea Level Change. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. [Stocker, T.F., D. Qin, G.K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA

Dieng, H.B. et al., 2015b: The sea level budget since 2003: inference on the deep ocean heat content. Surv. Geophys., 36(2), 209–229.

Dinniman, M.S. et al., 2016: Modeling ice shelf/ocean interaction in Antarctica: A review. Oceanography, 29(4), 144–153.

Farinotti, D. et al., 2019: A consensus estimate for the ice thickness distribution of all glaciers on Earth. Nature Geoscience, 12(3), 168–173.

Frederikse, T., R.E. Riva and M.A.J.G.R.L. King, 2017: Ocean bottom deformation due to present‐day mass redistribution and its impact on sea level observations. Geophysical Research Letters, 44(24), 306–314.

Gayen, B., R.W. Griffiths and R.C. Kerr, 2015: Melting Driven Convection at the Ice-seawater Interface. Procedia IUTAM, 15, 78–85, doi:10.1016/j.piutam.2015.04.012.

Gregory, J.M. et al., 2013: Twentieth-century global-mean sea level rise: Is the whole greater than the sum of the parts? J. Clim., 26(13), 4476–4499, doi:10.1175/JCLI-D-12-00319.1.

Kjeldsen, K.K. et al., 2015: Spatial and temporal distribution of mass loss from the Greenland Ice Sheet since AD 1900. Nature, 528(7582), 396.

Kjeldsen, K.K. et al., 2015: Spatial and temporal distribution of mass loss from the Greenland Ice Sheet since AD 1900. Nature, 528(7582), 396.

Kopp, R.E. et al., 2016: Temperature-driven global sea level variability in the Common Era. PNAS, 113(11), E1434–E1441.

Kuipers Munneke, P., S.R.M. Ligtenberg, M.R. Van Den Broeke and D.G. Vaughan, 2014: Firn air depletion as a precursor of Antarctic ice shelf collapse. J. Glaciol., 60(220), 205–214, doi:10.3189/2014JoG13J183.

Macayeal, D.R. and O.V. Sergienko, 2013: The flexural dynamics of melting ice shelves. Ann. Glaciol., 54(63), 1–10, doi:10.3189/2013AoG63A256.

Marzeion, B., A. Jarosch and M. Hofer, 2012: Past and future sea level change from the surface mass balance of glaciers. The Cryosphere, 6(6), 1295.

Marzeion, B., P. Leclercq, J. Cogley and A. Jarosch, 2015: Brief Communication: Global reconstructions of glacier mass change during the 20th century are consistent. The Cryosphere, 9(6), 2399–2404

Marzeion, B., P. Leclercq, J. Cogley and A. Jarosch, 2015: Brief Communication: Global reconstructions of glacier mass change during the 20th century are consistent. The Cryosphere, 9(6), 2399–2404.

Massom, R.A. et al., 2018: Antarctic ice shelf disintegration triggered by sea ice loss and ocean swell. Nature, 558(7710), 383–389, doi:10.1038/s41586-018-0212-1.

Melet, A. and B. Meyssignac, 2015: Explaining the spread in global mean thermosteric sea level rise in CMIP5 climate models. J. Clim., 28(24), 9918–9940.

Palmer, M. et al., 2010: Future observations for monitoring global ocean heat content. In: Proceedings of OceanObs’09: Sustained Ocean Observations and Information for Society, Venice, Italy, 1–13 pp.

Parkes, D. and B. Marzeion, 2018: Twentieth-century contribution to sea level rise from uncharted glaciers. Nature, 563(7732), 551

Purkey, S.G. and G.C. Johnson, 2010: Warming of global abyssal and deep Southern Ocean waters between the 1990s and 2000s: Contributions to global heat and sea level rise budgets. J. Clim., 23(23), 6336–6351.

Riser, S.C. et al., 2016: Fifteen years of ocean observations with the global Argo array. Nat. Clim. Change, 6(2), 145.

Roemmich, D. et al., 2015: Unabated planetary warming and its ocean structure since 2006. Nat. Clim. Change, 5(3), 240–245.

Saenko, O.A. et al., 2015: Separating the influence of projected changes in air temperature and wind on patterns of sea level change and ocean heat content. J. Geophys. Res-Oceans, 120(8), 5749–5765

Schodlok, M.P., D. Menemenlis and E.J. Rignot, 2016: Ice shelf basal melt rates around Antarctica from simulations and observations. J. Geophys. Res-Oceans, 121(2), 1085–1109, doi:10.1002/2015JC011117.

Slangen, A. et al., 2016: Anthropogenic forcing dominates global mean sea level rise since 1970. Nat. Clim. Change, 6(7), 701–705.

Slangen, A.B. et al., 2017b: Evaluating model simulations of twentieth-century sea level rise. Part I: Global mean sea level change. J. Clim., 30(21), 8539–8563.

Slangen, A.B. et al., 2017b: Evaluating model simulations of twentieth-century sea level rise. Part I: Global mean sea level change. J. Clim., 30(21), 8539–8563.

Wada, Y. et al., 2016: Fate of water pumped from underground and contributions to sea level rise. Nat. Clim. Change, 6(8), 777–780, doi:10.1038/nclimate3001.

WCRP Global Sea Level Budget Group, 2018: Global sea level budget 1993-present. Earth Syst. Sci. Data, 10(3), 1551–1590.

WCRP Global Sea Level Budget Group, 2018: Global sea level budget 1993-present. Earth Syst. Sci. Data, 10(3), 1551–1590.

Zemp, M. et al., 2019: Global glacier mass changes and their contributions to sea level rise from 1961 to 2016. Nature, 568(7752),