"تصاویر ماهواره‌ای" ابزار حیاتی پایش آلایندگی‌های محیط زیست
سرپرست مرکز ملی هوا و تغییر اقلیم سازمان حفاظت محیط زیست گفت: تصاویر ماهواره‌ای ابزاری قدرتمند و ضروری برای پایش موضوعات مختلف محیط زیست ازجمله آلودگی هوا، آلودگی آب، ریزگردها، تغییرات اقلیمی، آلایندگی خاک و... هستند.
به گزارش خبرنگار اجتماعی خبرگزاری تسنیم، هفته فضا که هر ساله از 4 تا 10 اکتبر برگزار می‌شود، فرصتی بی‌نظیر برای گسترش آگاهی درباره نقش کلیدی فناوری فضایی در حل مسائل جهانی، از جمله تغییرات اقلیمی است. این هفته با شعار «فضا و تغییر اقلیم» امسال به تعامل میان علوم فضایی و راهکارهای مقابله با چالش‌های زیست‌محیطی می‌پردازد.
در سال‌های اخیر، همکاری میان سازمان‌های فضایی و نهادهای زیست‌محیطی به شکل چشمگیری افزایش یافته است. تصاویر و داده‌های ماهواره‌ای اکنون یکی از مهمترین ابزارها برای نظارت بر تغییرات اقلیمی، از ذوب یخ‌های قطبی تا تغییرات در سطح آب دریاها و بررسی کیفیت هوا و میزان گازهای گلخانه‌ای به شمار می‌روند.
"ماهواره‌ها"؛ چشم‌های بیدار زمین در مقابله با تغییرات اقلیمیدر ایران نیز همزمان با این هفته، برنامه‌های متعددی برای افزایش آگاهی عمومی درباره نقش فناوری فضایی در مبارزه با تغییرات اقلیمی برگزار خواهد شد. یکی از مهمترین این برنامه‌ها، برگزاری وبینارهایی با حضور کارشناسان و پژوهشگران داخلی و بین‌المللی است که به بررسی نقش داده‌های ماهواره‌ای در پایش منابع آبی، کنترل پدیده‌های مخربی مانند گرد و غبار و کاهش اثرات مخرب تغییرات آب و هوایی بر کشاورزی خواهند پرداخت.
این هفته فرصت مناسبی است تا اهمیت همگرایی علم و فناوری فضایی در مقابله با تغییرات اقلیمی، به‌ویژه برای کشورهایی مانند ایران که با بحران‌های زیست‌محیطی نظیر خشکسالی و افزایش گرد و غبار مواجه هستند، مورد توجه قرار گیرد.
پایش تغییرات اقلیمی توسط ماهواره‌ها به عنوان یکی از مهمترین ابزارهای علمی در دهه‌های اخیر، نقشی حیاتی در درک و مدیریت این پدیده جهانی ایفا می‌کند. ماهواره‌ها با فراهم آوردن اطلاعات دقیق و جامع از وضعیت محیط زیست، امکان نظارت بر تغییرات جوی، زیست‌محیطی و زمین‌شناسی را به صورت مداوم و در مقیاس جهانی فراهم می‌کنند. این نظارت نه تنها به دانشمندان کمک می‌کند تا تأثیرات تغییرات اقلیمی را بهتر درک کنند، بلکه به سیاست‌گذاران و مدیران محیط زیست ابزارهای لازم را برای اتخاذ تصمیمات درست در مقابله با تغییرات آب‌وهوایی می‌دهد.
1. نظارت بر دمای سطح زمین و آب‌ها
یکی از اصلی‌ترین ابزارهای ماهواره‌ای برای پایش تغییرات اقلیمی، ثبت و اندازه‌گیری دمای سطح زمین و اقیانوس‌ها است. سنسورهای دمایی نصب شده روی ماهواره‌ها می‌توانند تغییرات دمای سطح زمین و آب‌های جهانی را با دقت بالا رصد کنند. این داده‌ها برای بررسی روند افزایش دمای زمین و پایش پدیده‌هایی نظیر ذوب یخ‌های قطبی و گرم شدن آب‌های اقیانوس‌ها بسیار مهم هستند. این داده‌ها همچنین به پیش‌بینی تاثیرات گرم شدن زمین بر اکوسیستم‌ها و الگوهای آب‌وهوایی کمک می‌کند.
2. پایش تغییرات سطح یخ‌ها و یخچال‌های طبیعی
ماهواره‌ها می‌توانند تصاویر با وضوح بالا از مناطق قطبی و یخچال‌های طبیعی فراهم کنند. این تصاویر به محققان امکان می‌دهد تا تغییرات در وسعت و ضخامت یخ‌های قطبی را رصد کنند. ذوب یخ‌ها و کاهش سطح یخچال‌های طبیعی یکی از نشانه‌های بارز تغییرات اقلیمی است. داده‌های ماهواره‌ای از این نواحی نه‌تنها به ثبت میزان ذوب یخ‌ها کمک می‌کند، بلکه تغییرات در جریان‌های یخی و اثرات آن بر سطح دریاها را نیز بررسی می‌کند.
3. اندازه‌گیری سطح آب دریاها
ماهواره‌ها با استفاده از تکنیک‌هایی مانند "آلتیمتری" قادر به اندازه‌گیری دقیق سطح آب دریاها هستند. افزایش سطح آب دریاها یکی از جدی‌ترین پیامدهای تغییرات اقلیمی است که می‌تواند به سیل‌های ساحلی و نابودی زیست‌بوم‌های ساحلی منجر شود. داده‌های ماهواره‌ای به ما کمک می‌کنند تا میزان و سرعت افزایش سطح آب دریاها را پایش کرده و برای مقابله با اثرات آن برنامه‌ریزی کنیم.
4. پایش ترکیبات جوی و گازهای گلخانه‌ای
ماهواره‌ها با استفاده از سنسورهای پیشرفته می‌توانند غلظت گازهای گلخانه‌ای نظیر دی‌اکسید کربن، متان و اکسید نیتروژن را در جو زمین اندازه‌گیری کنند. این گازها عامل اصلی گرم شدن زمین و تغییرات اقلیمی هستند. ماهواره‌ها می‌توانند نقشه‌های جهانی از توزیع این گازها در جو فراهم کنند که به دانشمندان کمک می‌کند تا منبع انتشار این گازها را شناسایی کرده و روند تغییرات آنها را در طول زمان بررسی کنند.
5. پایش جنگل‌ها و منابع طبیعی
یکی دیگر از کاربردهای مهم ماهواره‌ها در پایش جنگل‌ها و دیگر منابع طبیعی است. از دست رفتن جنگل‌ها به دلیل جنگل‌زدایی و آتش‌سوزی یکی از عوامل مهم تغییرات اقلیمی است. ماهواره‌ها با ثبت تصاویر از پوشش گیاهی زمین و تحلیل تغییرات آن، به محققان امکان می‌دهند تا به صورت دقیق روند از بین رفتن جنگل‌ها را دنبال کنند و تاثیرات آن بر تغییرات اقلیمی را محاسبه کنند.
6. نظارت بر رویدادهای اقلیمی و بلایای طبیعی
ماهواره‌ها نقش کلیدی در پیش‌بینی و نظارت بر بلایای طبیعی مرتبط با تغییرات اقلیمی مانند طوفان‌ها، سیلاب‌ها، و خشکسالی‌ها ایفا می‌کنند. این اطلاعات می‌توانند به سازمان‌های بین‌المللی و محلی در مدیریت بحران و ارائه هشدارهای زودهنگام کمک کنند، که می‌تواند جان انسان‌ها را نجات دهد و خسارات اقتصادی را کاهش دهد.
در رابطه با نقش تحقیقات فضایی و داده‌های ماهواره‌ای در رصد تغییر اقلیم، گفت‌وگویی را با دکتر احمد طاهری؛ سرپرست مرکز ملی هوا و تغییر اقلیم سازمان حفاظت محیط زیست داشتیم که در ادامه مشروح آن تقدیم مخاطبان ارجمند تسنیم شده است:
تسنیم: به طور کلی نقش تحقیقات فضایی در پایش تغییرات اقلیمی چیست و چگونه فناوری‌های ماهواره‌ای به شناسایی و پایش دقیق‌تر پدیده‌های مرتبط با تغییرات اقلیمی کمک می‌کنند؟
طاهری: نه‌تنها در حوزه تغییر اقلیم بلکه در هر مسئله‌ای از محیط زیست، زنجیره مدیریت مسئله ما با "پایش" شروع می‌شود و پایش است که نشان می‌دهد وضعیت شما در چه مرحله‌ای است و از چه منابعی حداکثر انتشار آلایندگی را دارید. این انتشار آلایندگی در بحث آلودگی هوا، تغییر اقلیم، پساب، ریزگردها و... وجود دارد. ما بر اساس پایش سناریوهای مختلف را پیاده‌سازی و اجرا می‌کنیم و بازهم پایش است که میزان اثربخشی اقدامات را نشان می‌دهد. در نتیجه پایش اولین و مهمترین حلقه از زنجیره مدیریت محیط زیست در همه حوزه‌ها است.
ابزارهای درست پایش یک شرط بزرگ موفقیت هستند و "تصاویر ماهواره‌ای" یک دیتا قابل استناد است که در بحث پایش تغییرات اقلیم مورد استفاده قرار می‌گیرد. تصاویر ماهواره در رابطه با تغییرات اقلیمی هم در بحث پایشی که به طور مستقیم از منابع انجام می‌شود و نشان می‌دهد انتشارات از چه منابعی اتفاق می‌افتد و هم در خصوص دنبال کردن پیامدهای آن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در بحث انتشار، دو گاز گلخانه‌ای که تاثیر زیادی بر تغییر اقلیم دارند، "دی‌اکسید کربن و گاز متان" هستند. هرجایی که ما احتراق داشته باشیم، تولید آلاینده کربن دی اکسید را داریم و با توجه به اینکه ما در کشورمان اطلاعات جامعی از میزان احتراق در نقاط مختلف نداریم، استفاده از تصاویر ماهواره‌ای در این زمینه بسیار کاربردی است. کیفیت احتراق ما منجر به تولید فرآورده‌های متفاوتی می‌شود که برای رصد آنها نیز می‌توانیم از تصاویر ماهواره‌ای استفاده کنیم.
این تصاویر در بحث پایش متان کاربرد بیشتری دارد چرا که گستردگی منابع تولید متان را نشان می‌دهد. ما انتشار متان را از لندفیل‌ها، منابع کشاورزی، دامپروری‌ها داریم. در کنار اینها که منابع رایج انتشار متان در تمام دنیا هستند، در ایران یک شبکه توزیع وسیع گاز متان را در گاز شهری و مصارف صنعتی داریم که این شبکه با این وسعت قطعاً نشتی‌های خواهد داشت که امکان پایش این نشتی با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای به شکل کاملاً کاربردی امکان‌پذیر است. در نتیجه در بحث تغییر اقلیم، از منظر انتشار گازهای گلخانه‌ای و دنبال کردن اثرات آن از تصاویر ماهواره‌ای استفاده می‌کنیم.
یکی از پیامدهایی که ما از تغییر اقلیم می‌بینیم، بحث بیابانزایی است؛ بیابانزایی یکی از آن مواردی است که با تصاویر ماهواره‌ای از سال‌ها پیش امکان دنبال کردن آن وجود دارد. در نتیجه شما می‌توانید به صورت پیوسته یک تاریخچه تغییرات بیابانزایی را بررسی کنید و اثرپذیری کشور از تغییرات اقلیمی در این زمینه را ببینید. در خصوص بحث تغییرات دمایی در کشور نیز این ابزار به ما کمک می‌کند که تغییرات را در کل کشور دنبال کنیم.
همه اینها باعث شده تا تغییر اقلیم یکی از مواردی باشد که به شدت وابسته به تصاویر ماهواره‌ای است و این تصاویر می‌تواند در تدوین برنامه‌ها برای سازگار شدن با تغییر اقلیم به ما کمک کند.
تسنیم: با توجه به کاربرد گسترده‌ای که تصاویر ماهواره‌ای در محیط زیست دارد، در کشور خودمان چقدر از این تصاویر چه در مرحله شناسایی و چه دنبال کردن اثرات استفاده می‌کنیم؟
از نظر بنده متاسفانه دیتا ماهواره‌ای نتوانسته آنطور که باید جایگاه خود را در محیط زیست کشور پیدا کند و دلیل هم این است که تعریف درستی از دیتای ماهواره‌ای در کشورمان صورت نگرفته است. یعنی افرادی که در حیطه محیط زیست کار و پژوهش می‌کردند، تصور داشتند که دیتای ماهواره‌ای قرار است جایگزین دیتای زمینی بشود، در صورتی که هیچ وقت قرار نیست این اتفاق بیفتد و دیتای ماهواره‌ای مکمل دیتای زمینی است.
در حال حاضر ما بسیاری از نیازها را داریم که دیتای زمینی نمی‌تواند آن را برآورده کند و یا اگر بخواهد این کار را انجام دهد، به مدت زمان و هزینه بسیار زیادی نیاز دارد. به طور مثال ما نیاز به پایش بیابانزایی داریم که اگر بخواهیم آن را با تجهیزات زمینی انجام بدهیم نیازمند صرف زمان و هزینه‌های بسیار زیادی هستیم در صورتی که با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای به راحتی و با هزینه بسیار کم و حتی به رایگان می‌توان این کار را انجام داد.
در خصوص آلاینده‌های هوا و آب و نشتی از شبکه گاز نیز این مورد وجود دارد. در خصوص انتشار متان از لندفیل‌ها (محل امحا پسماند) نیز همین اتفاق می‌افتد چرا که ما در لندفیل‌ها انتشار نقطه‌ای نداریم بلکه یک گستره انتشار داریم که اگر بخواهیم این انتشار را با ابزار زمینی اندازه‌گیری کنیم هم هزینه بسیار زیادی به ما تحمیل می‌کند و هم ممکن است دقت بالایی نداشته باشد اما با تصاویر ماهواره‌ای به راحتی می‌توان این کار را انجام داد و گستره توزیع متان را محاسبه کرد.
عدم تعریف جایگاه تصاویر و دیتای ماهواره‌ای باعث شده که در محیط زیست کشور این موارد بیشتر در کارهای پژوهشی مورد استفاده قرار گیرد اما از یک سال و نیم گذشته به جدیت به دنبال ورود دیتای ماهواره‌ای به مباحث پایش در سازمان حفاظت محیط زیست بوده‌ایم و الان "شبکه پایش محیط زیست با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای" را در دستور کار داریم. به دنبال این هستیم که از تمام محصولاتی مرتبط با این حوزه در پایش آلودگی هوا، آلودگی آب، آلودگی خاک، تغییرات پوشش گیاهی، ریزگردها و موارد مرتبط با تغییرات اقلیمی با استفاده از یک رابطه کاربری راحت و روان در کشور خودمان استفاده کنیم.
تسنیم: در پروژه "شبکه پایش محیط زیست با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای" که دنبال می‌کنید آیا ظرفیت سازمان فضایی ایران هم دیده شده است؟
لزوماً تمام دیتایی که ما استفاده می‌کنیم، دیتای داخلی نیست و بسیاری از ماهواره‌ها که در این زمینه دیتا دارند، ماهواره‌هایی هستند که یا متعلق به ناسا یا اتحادیه اروپا هستند و بنابراین ما در این بستر سعی می‌کنیم از تمام دیتای موجود استفاده کنیم و قطعاً از کمک سازمان فضایی ایران هم استفاده خواهیم کرد. سازمان فضایی ایران به صورت تخصصی روی این موضوع کار می‌کند و این ارتباط حتماً به صورت دو طرفه شکل خواهد گرفت و ما هم تجربیاتی که داریم را در اختیار آنها قرار می‌دهیم تا ماهواره‌های بومی برای حوزه محیط زیست بسازند.
تسنیم: آیا شما به طور رایگان به داده‌های ماهواره‌های خارجی دسترسی دارید و تحریم‌ها در این حوزه محدودیتی را ایجاد نکرده است؟
داده‌ها در سطوح مختلفی از ماهواره‌های مختلفی وجود دارد. بعضی از ماهواره‌ها تجاری هستند و دیتا آنها رایگان در اختیار قرار نمی‌گیرد و باید خریداری بشود اما عمده ماهواره‌هایی که در زمینه محیط زیست دیتا مخابره می‌کنند به رایگان این داده‌ها را در اختیار عموم قرار می‌دهند.
بحث محدودیت دسترسی بیشتر در حوزه ابزارهای تحلیل این دیتاها وجود دارد که اتفاقاً این موضوع یکی از دلایل است که به سمت این رفتیم که زیرساخت داخلی خودمان را برای تحلیل این دیتا داشته باشیم. همانطور که می‌دانید دریافت تصاویر گام اول استفاده از تصاویر ماهواره‌ای است و اگر شما بخواهید مثلاً نقشه آلودگی هوا و گستره متان را تولید کنید، مراحل دیگر را باید پیش ببرید. قطعاً ما هم در سازمان حفاظت محیط زیست به گام اول محدود نمی‌شویم و می‌خواهیم این پروسه را با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای به طور کامل پیش ببریم به همین دلیل داده‌ها را از ماهواره‌های مختلفی دریافت می‌کنیم و فرایند پردازش را هم توسط شرکت‌های توانمند داخلی پیش می‌بریم.
سازمان حفاظت محیط زیست آمادگی خود برای همکاری با بخش خصوصی در این حوزه را اعلام می‌کند و حتی در برنامه هفتم توسعه هم بحث برون‌سپاری دیده شده است. ما با جدیت به دنبال این هستیم که از ظرفیت بخش خصوصی در مسیر پردازش داده‌های ماهواره استفاده کنیم در این زمینه شرکت‌های نوپا و دانش بنیان متخصصی هم در کشور داریم که در کاربردهای مختلفی ورود کردند و توانستند اثرگذار باشند. ما این این فرایند را در نظر گرفتیم و برنامه خود را بر این اساس چیدیم که از توان این شرکت‌ها استفاده کنیم و از همکاری با هر شرکت دیگر که بتواند در این زمینه به ما کمک کند، استقبال می‌کنیم.
تسنیم: در رابطه با موضوع سازگاری با تغییر اقلیم، یک لایحه در مجلس شورای اسلامی پیگیری می‌شد تا سازگاری کشور با تغییر اقلیم را بالاتر ببرد، این مهم اکنون در کدام مرحله است؟
درحال حاضر مهمترین موضوعی که ما در بحث قانون و برنامه‌هایمان دنبال می‌کنیم، ماده 22 برنامه هفتم توسعه است که در آنجا گفته شده سازمان حفاظت محیط زیست موظف است ظرف یک سال برنامه مدیریت تغییر اقلیم را ارائه دهد. در این خصوص جلسات متعدد و برنامه‌ریزی‌های زیادی داریم و این ماده قانونی را یک فرصت مغتنم برای بحث تغییر اقلیم در کشور می‌دانیم که به وسیله آن می‌توانیم بحث سازگاری و ورود تکنولوژی‌های سازگار با اقلیم را به صورت جامع در برنامه ملی کشور پیش ببریم.
در حال حاضر این مهمترین اولویت ماست اما اعتقاد داریم که موضوع تغییر اقلیم با توجه به اهمیت زیادی که دارد، نیازمند یک قانون جامع در کشور است که برای بازار کربن و پیاده‌سازی نظام MRV(اندازه‌گیری، گزارش‌دهی و راستی‌آزمایی) در کشور نیاز به یک قانون بالادستی داریم. اگر ما بخواهیم یک طرح جامع برای کشور داشته باشیم حتماً نیازمند یک قانون بالادستی هستیم.
تسنیم: و سخن پایانی؟
نامگذاری هفته جهانی فضا به اسم فضا و تغییرات اقلیم را فرصتی می‌دانیم که باید با استفاده از این فرصت بتوانیم هر چقدر بیشتر تکنولوژی‌های فضایی را هم در زمینه تغییرات اقلیمی و هم در جنبه‌های دیگر محیط زیست استفاده کنیم. امیدوارم در آینده‌ای نزدیک شاهد باشیم که با استفاده از این تکنولوژی‌ها تسلط ما بر موضوع محیط زیست بیشتر شده و متناسب با این تسلط اقدامات بهتری را هم در سطح کشور انجام دهیم.
