مدیریت جامع حوزه های آبخیز

مدیریت جامع حوزه های آبخیز

کاربست رویکرد تفکر سیستمی در تحلیل وقایع حدی (مطالعه موردی: حوزه آبخیز کارون)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه احیاء مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران
2 گروه مطالعات منطقه‌ای، دانشکده حقوق و علوم سیاسی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
چکیده
چکیده مبسوط
مقدمه: رشد جمعیت و طبیعتاً افزایش نیاز و تقاضا موجب تحمیل فشار بر منابع طبیعی و ناپایداری در کارکرد حوزه‌های آبخیز شده است به­طوری­که رفتار اکوسیستم در حفاظت از زیستگاه­ها و تنوع زیستی، مهار فرسایش و رسوب، خاک سازی و ذخیره آب، مطبوعیت محیط‌زیستی، رفع نیازهای فرهنگی و به‌طورکلی ارائه مستمر خدمات اکوسیستمی دچار اختلال شده است. پویندگی و تغییرپذیری اجزای سیستم‌های انسانی-طبیعی که تغییرات اقلیمی آن را پیچیده­تر کرده است، پیش­بینی و برنامه­ریزی برای بهره­وری پایدار از خدمات اکوسیستمی حوزه آبخیز را با عدم قطعیت همراه می­سازد. به‌طوری‌که تصمیم­گیری برای بهره­برداری از منابع آب و سایر کالاهای مشاع محیط زیستی توأم با خطا می­شود. خطا در تصمیم­گیری به­تدریج زمینه را برای ظهور ناپایداری واحد حوزه آبخیز و حرکت به سمت آستانه­ها مهیا می­کند. در پژوهش کنونی با اتکا به رویکرد تفکر سیستمی حوزه آبخیز کارون به‌عنوان یک سیستم انسانی-طبیعی در نظر گرفته شده و پنج مورد از کهن‌الگوهای تحلیل سیستمی شامل تراژدی منابع مشترک، درمان­های بدتر از درد، انتقال فشار از راه‌حل­های اساسی به راه­حل­های موقتی، تشدید رقابت و تنزل اهداف به‌منظور واکاوی در سیاست‌گذاری‌های مدیریت منابع آب بررسی شده است. این ساختارها که در ادبیات تحلیل سیستم شناخته‌شده هستند به تصمیم­گیران و مدیران برای حل بخش عمده­ای از مشکلات یک سیستم کمک می­کنند.
مواد و روش‌ها: پژوهش کنونی در سه گام اصلی انجام شده است. در گام اول پژوهش بر اساس مطالعات کتابخانه­ای وضعیت موجود حوزه آبخیز کارون بیان شده است و ماهیت سامانه آب از نظر قرارگیری در دسته­ی سیستم­ پیچیده و یا سیستم­ سخت مشخص می­­شود. در گام دوم با استناد به ادبیات پژوهش پنج مورد از مهم­ترین ساختارهای شناخته شده در تحلیل پویایی سیستم که کارایی مناسبی برای درک درهم تنیدگی سیستم­های انسانی-طبیعی دارند به‌منظور بررسی اثرگذاری رفتار انسان در مدیریت منابع آبی حوزه آبخیز کارون بررسی شده است. در گام سوم بر اساس رویکرد تفکر سیستمی چگونگی رخداد وقایع حدی و نقش آن­ها در پایداری حوزه آبخیز کارون بررسی شده است.
نتایج و بحث: نتایج این پژوهش نشان می­دهد که نگرش خطی در مدیریت منابع آب که معلول خلأ تفکر سیستمی است از طریق انقطاع در زنجیره­ای از روابط گوناگون سامانه آب با دیگر اجزای اکوسیستم موجب ناپایداری و تشدید وقایع حدی مثل سیل، خشک‌سالی، نزاع بر سر آب و ... در حوزه آبخیز کارون شده است. واکاوی مبتنی بر تفکر سیستمی در این پژوهش نشان می­دهد که برخی از رفتارهای تکراری در حوزه آبخیز کارون ساختارهای شناخته‌شده‌ای در رویکرد پویایی سیستمی هستند که تحت عنوان کهن‌الگوهای تحلیل سیستم در حوزه آبخیز کارون فعال هستند. کارکرد نهایی حوزه آبخیز کارون در گرو شناسایی، مهار و تغییر این ساختارها به سمت پایداری و ارائه مستمر خدمات اکوسیستمی است.
نتیجه­‌گیری: پژوهش حاضر نشان می­دهد که اتکا به اقداماتی که موجب دستیابی به نتایج دلبخواه کوتاه‌مدت می­شوند و عدم توجه به اثرات بلند­مدت تصمیم­سازی در مدیریت منابع آبی در نهایت به تقویت مشکل کمبود آب و بروز درگیری‌های اجتماعی در واحد حوزه آبخیز منجر خواهد شد. به‌طورکلی راهکارهای موجود برای مدیریت منابع آبی حوزه آبخیز کارون در دو گروه تسکین­دهنده (مسکن) و درمان­محور (سازگارانه) دسته­بندی می­شوند. راهکارهای مسکن معمولاً از جنس سخت و شامل راه­حل­های فنی نظیر حفر چاه، سدسازی، انتقال آب و ... هستند که هدف آن­ها تسکین درد کمبود آب از طریق افزایش عرضه آب در کوتاه‌مدت است و معمولاً توسط مدیران حوزه آب اعمال می­شوند؛ اما راهکارهای سازگارانه (انطباقی) معمولاً از جنس نرم و شامل راهکارهای سیاستی هستند که با هدف سازگاری سامانه تحت مدیریت با موجودی آب در سطوحی بالاتر از اختیار مدیران آب اعمال می‌شوند. حل مشکلات مدیریت منابع آب در حوزه آبخیز کارون به اعمال توأمان راهکارهای تسکینی و تطبیقی نیاز دارد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


AghaKouchak, A., Feldman, D., Hoerling, M., Huxman, T. & Lund, J. (2015). Water and climate: Recognize anthropogenic drought. Nature, 524(7566), 409-411.
       https://doi.org/10.1038/524409a
AghaKouchak, A., Mirchi, A., Madani, K., Di Baldassarre, G., Nazemi, A. & Alborzi, A. (2021). Anthropogenic drought: Definition, challenges, and opportunities. Review of Geophysics, 59(2), e2019RG000683. https://doi.org/10.1029/2019RG000683
Albeverio, S., Jentsch, V. & Kantz, H. (Eds). (2006). Extreme events in nature and society. Springer Science & Business Media.‏
Alilou, H., Rahmati, O., Singh, V. P., Choubin, B., Pradhan, B., Keesstra, S. & Sadeghi, S.H.R. (2019). Evaluation of watershed health using Fuzzy-ANP approach considering geo-environmental and topohydrological criteria. Journal of Environmental Management, 232, 22-36. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.11.019
Anandhi, A. & Kannan, N. (2018). Vulnerability assessment of water resources–translating a theoretical concept to an operational framework using systems thinking approach in a changing climate: case study in Ogallala Aquifer. Journal of Hydrology, 557, 460-474.‏ https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2017.11.032
Ashraf, B., AghaKouchak, A., Alizadeh, A., Mousavi Baygi, M., R. Moftakhari, H., Mirchi, A. & Madani, K. (2017). Quantifying anthropogenic stress on groundwater resources. Scientific reports, 7(1), 12910.‏ https://doi.org/10.1038/s41598-017-12877-4
Cropper, M. & Griffiths, C. (1994). The interaction of population growth and environmental quality. The American Economic Review, 84(2), 250-254.‏
Eidin, E., Bielik, T., Touitou, I., Bowers, J., McIntyre, C., Damelin, D. & Krajcik, J. (2023). Thinking in terms of change over time: opportunities and challenges of using system dynamics models. Journal of Science Education and Technology, 1-28.‏ https://doi.org/10.1007/s10956-023-10047-y
Farashi, A. & Shariati, M. (2017). Biodiversity hotspots and conservation gaps in Iran. Journal for nature conservation, 39, 37-57. https://doi.org/10.1016/j.jnc.2017.06.003
Ford, F. A. (1999). Modeling the environment: an introduction to system dynamics models of environmental systems. Island press.‏
Forrester, J. W. (1961). Industrial dynamics mit press cambridge. MA.
Forrester, J. W. (1970). Urban dynamics. IMR; Industrial Management Review (pre-1986), 11(3), 67.‏
Ghanian, M., Ghoochani, O. M., Noroozi, H. & Cotton, M. (2022). Valuing wetland conservation: a contingent valuation analysis among Iranian beneficiaries. Journal for Nature Conservation, 66, 126140. https://doi.org/10.1016/j.jnc.2022.126140
Gohari, A., Eslamian, S., Mirchi, A., Abedi-Koupaei, J., Bavani, A. M. & Madani, K. (2013). Water transfer as a solution to water shortage: a fix that can backfire. Journal of Hydrology491, 23-39. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.03.021
Hardin, G. (1968). The tragedy of the commons: the population problem has no technical solution; it requires a fundamental extension in morality. Science, 162(3859), 1243-1248. https://doi.org/10.1126/science.162.3859.1243
Haregeweyn, N., Berhe, A., Tsunekawa, A., Tsubo, M. & Meshesha, D. T. (2012). Integrated watershed management as an effective approach to curb land degradation: a case study of the Enabered watershed in northern Ethiopia. Environmental management, 50, 1219-1233.‏ https://doi.org/10.1007/s00267-012-9952-0
Hassanzadeh, E., Zarghami, M. & Hassanzadeh, Y. (2012). Determining the main factors in declining the Urmia Lake level by using system dynamics modeling. Water Resources Management, 26, 129-145.‏ https://doi.org/10.1007/s11269-011-9909-8
Heathcote, I. W. (2009). Integrated watershed management: principles and practice. John Wiley & Sons.‏
Hjorth, P. & Bagheri, A. (2006). Navigating towards sustainable development: A system dynamics approach. Futures, 38(1), 74-92.‏ https://doi.org/10.1016/j.futures.2005.04.005
Kahil, M. T., Dinar, A. & Albiac, J. (2015). Modeling water scarcity and droughts for policy adaptation to climate change in arid and semiarid regions. Journal of Hydrology, 522, 95-109.‏ https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2014.12.042
Kotir, J. (2017). Systems thinking and modelling for sustainable water resources management and agricultural development in the Volta River Basin, West Africa.‏ https://doi.org/10.1016/j.futures.2005.04.005
Kundzewicz, Z. W., Krysanova, V., Benestad, R. E., Hov, Ø., Piniewski, M. & Otto, I. M. (2018). Uncertainty in climate change impacts on water resources. Environmental Science & Policy, 79, 1-8.‏ https://doi.org/10.1016/j.envsci.2017.10.008
Loaiciga, H. A. (2004). Analytic game—theoretic approach to ground-water extraction. Journal of Hydrology, 297(1-4), 22-33. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2004.04.006
Lowi, M. R. (1995). Water and power: The politics of a scarce resource in the Jordan River basin (No. 31). Cambridge University Press.
Madani, K. (2010). Game theory and water resources. Journal of hydrology, 381(3-4), 225-238.
Madani, K. (2019). The value of extreme events: What doesn’t exterminate your water system makes it more resilient. Journal of Hydrology, 575, 269-272. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2019.05.049
Madani, K. & Mariño, M. A. (2009). System dynamics analysis for managing Iran’s Zayandeh-Rud River basin. Water resources management, 23, 2163-2187.‏ https://doi.org/10.1007/s11269-008-9376-z
Madani, K., AghaKouchak, A. & Mirchi, A. (2016). Iran’s socio-economic drought: challenges of a water-bankrupt nation. Iranian studies, 49(6), 997-1016.  https://doi.org/10.1080/00210862.2016.1259286
Maghrebi, M., Noori, R., Bhattarai, R., Mundher Yaseen, Z., Tang, Q., AlAnsari, N. & Madani, K. (2020). Iran's agriculture in the anthropocene. Earth's Future, 8(9), e2020EF001547.‏ https://doi.org/10.1029/2020EF001547
Mansouri Daneshvar, M. R., Ebrahimi, M. & Nejadsoleymani, H. (2019). An overview of climate change in Iran: facts and statistics. Environmental Systems Research, 8(1), 1-10.‏ https://doi.org/10.1186/s40068-019-0135-3
Mashaly, A. F. & Fernald, A. G. (2020). Identifying capabilities and potentials of system dynamics in hydrology and water resources as a promising modeling approach for water management. Water, 12(5), 1432.‏ https://doi.org/10.3390/w12051432
Meadows, D. H. (2008). Thinking in systems: A primer. Chelsea green publishing.‏
Meadows, D. H., Meadows, D. L., Randers, J. & Behrens III, W. W. (1972). The limits to growth: A report for the Club of Rome’s project on the predicament of mankind.‏
Mehri, N., Messkoub, M. & Kunkel, S. (2020). Trends, determinants and the implications of population aging in Iran. Ageing International, 45(4), 327-343.‏ https://doi.org/10.1007/s12126-020-09364-z
Mirchi, A., Madani, K., Watkins, D. & Ahmad, S. (2012). Synthesis of system dynamics tools for holistic conceptualization of water resources problems. Water resources management, 26, 2421-2442.‏ https://doi.org/10.1007/s11269-012-0024-2
Noori, R., Maghrebi, M., Mirchi, A., Tang, Q., Bhattarai, R., Sadegh, M. & Madani, K. (2021). Anthropogenic depletion of Iran’s aquifers. Proceedings of the National Academy of Sciences, 118(25), e2024221118.‏ https://doi.org/10.1073/pnas.2024221118
Pahl-Wostl, C. (2007). Transitions towards adaptive management of water facing climate and global change. Water resources management, 21, 49-62.‏ https://doi.org/10.1007/s11269-006-9040-4.
Polaine, X. K., Dawson, R., Walsh, C. L., Amezaga, J., Peña-Varón, M., Lee, C. & Rao, S. (2022). Systems thinking for water security. Civil Engineering and Environmental Systems, 39(3), 205-223.  https://doi.org/10.1080/10286608.2022.2108806
Ram, S. A. & Irfan, Z. B. (2021). Application of System Thinking Causal Loop Modelling in understanding water Crisis in India: A case for sustainable Integrated Water resources management across sectors. Hydro Research, 4, 1-10.‏  https://doi.org/10.1016/j.hydres.2021.02.001
Richmond, B. (1993). Systems thinking: critical thinking skills for the 1990s and beyond. System dynamics review, 9(2), 113-133.‏ https://doi.org/10.1002/sdr.4260090203
Sehlke, G. & Jacobson, J. (2005). System dynamics modeling of transboundary systems: the Bear River basin model. Groundwater, 43(5), 722-730.‏ https://doi.org/10.1111/j.1745-6584.2005.00065.x
Senge, P. M. (2006). The fifth discipline: The art and practice of the learning organization. Broadway Business.
Simonovic, S. P. (2012). Managing water resources: methods and tools for a systems approach. Routledge.‏
Simonovic, S. P. & Fahmy, H. (1999). A new modeling approach for water resources policy analysis. Water resources research, 35(1), 295-304. https://doi.org/10.1029/1998WR900023
Sivakumar, B. (2011). Global climate change and its impacts on water resources planning and management: assessment and challenges. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 25, 583-600.‏ https://doi.org/10.1007/s00477-010-0423-y
Sterman, J. (2010). Business dynamics (p. 982). Irwin/McGraw-Hill c2000.
Stewart, S., Valdés, J., Gastelum, J., Brookshire, D., Aparicio, J., Hidalgo, J. & Velazco, I. (2004). A decision support system for demand management in the Rio Conchos Basin, México. Proceedings of hydrology: science & practice for the 21st Century. British Hydrological Society II, 487-494.‏
Timah, E. A., Ajaga, N., Tita, D. F., Ntonga, L. M. & Bongsiysi, I. B. (2008). Demographic pressure and natural resources conservation. Ecological Economics, 64(3), 475-483.  https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2007.08.024
Wan Rosely, W. I. H. & Voulvoulis, N. (2023). Systems thinking for the sustainability transformation of urban water systems. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 53(11), 1127-1147.‏ https://doi.org/10.1007/s11269-006-9040-4
Winz, I., Brierley, G. & Trowsdale, S. (2009). The use of system dynamics simulation in water resources management. Water resources management, 23, 1301-1323.‏ doi.org/10.1007/s11269-008-9328-7
Wolstenholme, E. F. (2003). Towards the definition and use of a core set of archetypal structures in system dynamics. System Dynamics Review, 19(1), 7-26. https://doi.org/10.1002/sdr.259
Xu, Z. X., Takeuchi, K., Ishidaira, H. & Zhang, X. W. (2002). Sustainability analysis for Yellow River water resources using the system dynamics approach. Water Resources Management, 16, 239-261.‏ https://doi.org/10.1023/A:1020206826669
Yousefi, M., Kafash, A., Valizadegan, N., Ilanloo, S. S., Rajabizadeh, M., Malekoutikhah, S. & Ashrafi, S. (2019). Climate change is a major problem for biodiversity conservation: A systematic review of recent studies in Iran. Contemporary Problems of Ecology, 12, 394-403. https://doi.org/10.1134/S1995425519040127
Yousefi, S., Mirzaee, S., Keesstra, S., Surian, N., Pourghasemi, H. R., Zakizadeh, H. R. & Tabibian, S. (2018). Effects of an extreme flood on river morphology (case study: Karoon River, Iran). Geomorphology, 304, 30-39.  https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2017.12.034

  • تاریخ دریافت 05 دی 1402
  • تاریخ بازنگری 28 دی 1402
  • تاریخ پذیرش 03 بهمن 1402