Journal of Rainwater Catchment Systems

fa بررسی اثر تغییر اقلیم در روند سلامت حوزه آبخیز از طریق چهارچوب فشار-وضعیت-پاسخ مطالعه موردی: حوزه آبخیز رادکان، استان خراسان رضوی Investigating the effect of climate change in watershed health trend via the Pressure-State-Response framework Case study: Radkan watershed of Razavi Khorasan province تخصصي Special پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">حوزه‌های آبخیز سیستم‌های اجتماعی-بوم‌شناختی هستند که به‌طور قابل ‌توجهی می‌توانند تحت ‌تاثیر تغییر اقلیم قرار ‌گیرند. از آن‌جایی که این تغییرات از جمله تغییر در میزان و الگوهای بارش و افزایش دما، می‌تواند سبب افزایش آسیب‌پذیری حوزه‌های آبخیز شود، لذا شناخت اثرات تغییر اقلیم بر فرآیندهای هیدرولوژیکی و سایر جنبه‌های مختلف در سطح حوزه آبخیز، می‌تواند سبب ایجاد رویکردهایی جهت کاهش این اثرات و یا سازگاری با آن‌ها شود. از این‌رو، پژوهش حاضر با هدف ارزیابی تاثیرات تغییر اقلیم بر سلامت آبخیز رادکان در استان خراسان رضوی، انجام شده است. در این مطالعه، ابتدا سلامت آبخیز از طریق چهارچوب فشار-وضعیت-پاسخ (PSR) برای دوره تاریخی 2014-1990 تعیین شد. بدین منظور 16 معیار طبیعی و انسانی انتخاب و در قالب سه شاخص فشار، وضعیت و پاسخ طبقه‌بندی شدند. پس از محاسبه معیارها برای 14 زیرحوضه مورد مطالعه، استانداردسازی معیارها انجام و سپس از طریق فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) تعیین وزن شدند. در نهایت سلامت آبخیز مورد مطالعه از طریق چهارچوب PSR برای 14 زیرحوضه تعیین و در پنج کلاس سالم، نسبتا‌ سالم، متوسط، نسبتا ‌ناسالم و ناسالم طبقه‌بندی شد. سپس به‌منظور بررسی تاثیرات تغییر اقلیم بر سلامت آبخیز ، از داده‌های مدل اقلیمی MPI-ESM1.2-HR تحت دو سناریو SSP2-4.5 و SSP5-8.5، برای سه دوره زمانی آینده 2050-2026، 2075-2051 و 2100-2076 استفاده شد. نتایج نشان داد در دوره تاریخی غیر از یک زیرحوضه که در طبقه سالم و دو زیرحوضه که در طبقه نسبتا‌ ناسالم قرار داشتند، مابقی زیرحوضه‌ها از نظر سلامت در طبقه متوسط بودند. مقایسه شاخص سلامت در دوره‌های زمانی آینده با دوره تاریخی، نشان‌دهنده کاهش سلامت در هر دو سناریو بود که میانگین این کاهش به‌ترتیب در دوره‌های زمانی 2050-2026، 2075-2051 و 2100-2076 تحت سناریو SSP2-4.5 برابر با 84/8 ، 49/8 و 11/11 درصد و در سناریو SSP5-8.5 به‌ترتیب برابر با 33/7، 04/13 و 85/9 درصد است.</div> Watersheds are socio-ecological systems that can be significantly affected by climate change. Changes in the pattern and amount of precipitation and increase in temperature can increase the vulnerability potential of watersheds. Understanding the impacts of climate change on hydrological processes and other aspects at the watershed level is crucial for developing approaches to mitigate or adapt to these effects. Therefore, this research aims to assess the impact of climate change on the health of the Radkan watershed in Razavi Khorasan province. In this study, the health of the watershed was initially evaluated for the historical period of 1990-2014 using the Pressure-State-Response (PSR) framework. Sixteen natural and human criteria were selected and classified into three indices: pressure, state, and response. After calculating the criteria for the 14 studied sub-watersheds, they were standardized and weighted using the Analytic Hierarchy Process (AHP). Finally, the health of the studied watershed was determined using the PSR framework for the 14 sub-watersheds and classified into five categories: healthy, relatively healthy, moderately healthy, relatively unhealthy, and unhealthy. To investigate the impact of climate change on the health of the watershed, data from the climate model MPI-ESM1.2-HR were used under two scenarios: SSP2-4.5 and SSP5-8.5. The predicted climate data in three future time periods of 2026-2050, 2051-2075, and 2076-2100 were investigated. The results indicated that during the historical period, one sub-watershed was classified as healthy, two sub-watersheds were relatively unhealthy, and the remaining sub-watersheds were moderately healthy. Comparing the health index in the future time periods with the historical period revealed a decrease in health under both scenarios. The average decrease in the time periods of 2026-2050, 2051-2075, and 2076-2100 under the SSP2-4.5 scenario was 8.84, 8.49, and 11.11%, respectively. Under the SSP5-8.5 scenario, the average decrease was 7.33, 13.04, and 9.85% for the same time periods. پایداری آبخیز, تغییر اقلیم, چهارچوب فشار-وضعیت-پاسخ, سلامت آبخیز, مدیریت آبخیز Climate change, Pressure-State-Response framework, Watershed health, Watershed management, Watershed sustainability. 20 46 http://jircsa.ir/browse.php?a_code=A-10-546-2&slc_lang=fa&sid=1 Atena Nezhadrahim آتنا نژادرحیم Nezhadrahim10@gmail.com 10031947532846005273 10031947532846005273 No M.Sc. Student, Range and Watershed Management Department, Faculty of Natural Resources and Environment, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran کارشناس ارشد آبخیزداری، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران Ali Golkarian علی گلکاریان Golkarian@um.ac.ir 10031947532846005274 10031947532846005274 Yes Associate Professor, Range and Watershed Management Department, Faculty of Natural Resources and Environment, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran دانشیار، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران Azar Zarrin آذر زرین Zarrin@um.ac.ir 10031947532846005275 10031947532846005275 No Associate Professor, Department of Geography, Faculty of Literature and Humanities, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran دانشیار، گروه جغرافیا، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران