چرا قله دماوند دیگر برف ندارد؟

از ابتدای سده بیست و یکم دهانه قله دماوند و مناطق اطراف آن به انتشار مداوم و قوی گازهای گوگردی ادامه داده است. شبکه لرزه‌نگاری محلی، زمین‌لرزه‌های سطح پایین و با بزرگی کم، معمولاً با بزرگی کمتر از ۳ را ثبت کرده که در مناطق خاصی در اطراف آتشفشان، به ویژه در شمال و غرب، متمرکز بودند.

کد خبر: ۱۳۴۰۷۳۲

تاریخ: ۲۷ آبان ۱۴۰۴ - ۰۲:۳۰

یک استاد دانشگاه می‌گوید: خشکسالی‌های اخیر و طولانی‌مدت در سراسر ایران، به ویژه در منطقه البرز، عامل اصلی تسریع ذوب و عقب‌نشینی یخچال‌های طبیعی دماوند هستند. خشکسالی‌ها اساساً ناشی از تغییرات در الگو‌های جریان‌های جوی هستند که میزان رطوبت بارش برف و باران رسیده به کوه‌های البرز را کاهش می‌دهند.

به گزارش تابناک به نقل از خبرآنلاین، دماوند سال‌هاست بی‌آنکه فورانی داشته باشد، آرام و استوار دیده می‌شود؛ اما زیر این آرامش، نشانه‌های یک آتشفشان زنده جریان دارد. خروج مداوم گاز‌های گوگردی، لرزه‌های ریز و ناهنجاری‌های حرارتی ثابت می‌کند که دماوند خاموش نیست؛ فقط فوران نمی‌کند. هم‌زمان، گرمایش اقلیمی و خشکسالی‌های پی‌درپی یخچال‌های کوچک این قله نمادین را به عقب‌نشینی واداشته و چهره آن را دگرگون کرده است. در گفت‌وگوی پیش‌رو، دکتر مهدی زارع از آنچه در دل دماوند می‌گذرد، از گذشته دور تا تغییرات امروز، پرده برمی‌دارد؛ روایتی علمی که نشان می‌دهد چرا این کوه بیش از هر زمان نیازمند مراقبت و پایش مداوم است.

مشروح این گفت‌و‌گو را در ادامه بخوانید:

*دماوند از نظر وضعیت آتشفشانی چه ویژگی‌هایی دارد و آخرین فعالیت‌های شناخته‌شده آن مربوط به چه زمانی است؟

دماوند، به عنوان یک آتشفشان بالقوه فعال و بلندترین قله خاورمیانه با خروج مداوم گاز و فعالیت لرزه‌ای طی حدود ۷۳۰۰ سال فوران ماگمایی نداشته است. فعالیت آن در قرن‌های اخیر غیر فورانی بوده و عمدتاً شامل فعالیت فومرولی -انتشار مداوم گاز‌ها و بخار -از قله و دامنه‌های آن است و زلزله‌های کوچک ناشی از حرکت مایعات آب گرم، گاز و مایعات مشتق شده از ماگما و تغییرات پوسته زیر آتشفشان و ناهنجاری‌های حرارتی با نشانه‌هایی از افزایش دمای سطحی است. تا کنون هیچ افزایش قابل توجهی در فعالیت وجود نداشته است که نشان دهد فوران قریب‌الوقوع باشد. با این حال، خروج مداوم گاز و لرزه‌خیزی تأیید می‌کند که سیستم آتشفشانی زنده است و نیاز به نظارت مداوم دارد.

جدیدترین فوران تأیید شده، که با جریان‌های گدازه در دامنه غربی مشخص می‌شود، حدود ۵۳۵۰ سال پیش از میلاد (تقریباً ۷۳۰۰ سال پیش) رخ داده است که آن را به طور قطعی در دوران هولوسن قرار می‌دهد. سه ذخیره پوکه معدنی جوان اصلی در ملار، کرم پشته و رینه را با سن احتمالاً بین ۷۳۰۰. تا ۲۵ هزار سال قبل شناسایی کرده‌اند که نشان دهنده فعالیت انفجاری در اواخر پلیستوسن و اوایل هولوسن است.

*وضعیت یخچال‌ها و شرایط اقلیمی گذشته دماوند چگونه بوده است؟

یخچال‌های طبیعی کوچک «یخ برفی» یا neve نوه‌ها عبارتند از قطعه‌های برف سخت شده دائمی هستند که منجمد و فشرده شدن در نهایت به یخ یخچالی تبدیل می‌شود- امروزه در دامنه‌های بالای دماوند نوه‌ها وجود دارند. با این حال، به دلیل آب و هوای خشک، دماوند از یخچال طبیعی دائمی و بزرگی پوشیده نیست. در آخرین عصر یخ ۲۵ هزار تا حدود ۱۲ هزار سال قبل منطقه پوشیده از یخ بسیار گسترده‌تر بود و خط برف اقلیمی به طور قابل توجهی در ارتفاع‌های پایین‌تری نسبت به امروز بوده است. عقب‌نشینی یخچال‌های طبیعی شامل یخچال‌های کوچک مدرن طی سده اخیر با روند تغییرات اقلیمی جهانی و منطقه‌ای همسو است.

*داده‌های دیرینه‌اقلیم درباره خشکسالی ۴.۲ هزار سال قبل چه اطلاعاتی ارائه می‌کنند و این رویداد چه پیامد‌هایی داشته است؟

داده‌های دیرینه اقلیم یک دوره خشکسالی ناگهانی و طولانی در ۴۲۶۰ سال قبل نشان می‌دهد که خشکسالی طولانی‌مدتی بوده که تا سده دوم قبل از میلاد ادامه داشته است. فرضیه‌ای وجود دارد که همین خشکی باعث فروپاشی پادشاهی کهن در مصر، امپراتوری اکدی در بین‌النهرین و فرهنگ لیانگژو در منطقه سفلای رودخانه یانگ تسه شده است. شواهد نشان می‌دهد که افزایش تغییرات ال نینو-نوسان جنوبی (ENSO) نیز در ایجاد شرایط آب و هوایی مرتبط با این رویداد نقش داشته است. آتشفشان‌های انفجاری در ایسلند نیز به عنوان یکی از علل مطرح شده‌اند. شواهد دیرینه‌اقلیمی روشن و مطالعه‌شده‌ای در ایران دارد.»

*این شواهد در ایران دقیقاً چه مواردی را نشان می‌دهند؟

چندین نمونه ایرانی - رسوبات دریاچه‌ای، غارسنگ‌ها، توالی‌های لس-دیرینه خاک و گرده‌های حفظ شده و لایه‌های باستان‌شناختی - تغییر به سمت شرایط اقلیمی خشک‌تر، سردتر و متغیرتر را در ایران نشان می‌دهد که از حدود ۴۲۰۰ سال پیش شروع می‌شود و تقریباً تا ۳۸۰۰ تا ۳۹۰۰ پیش ادامه داشته است. شواهد دیرینه‌اقلیمی رویداد ۴۲۰۰ سال پیش در ایران در دریاچه ارومیه هسته‌های رسوبی نشان‌دهنده کاهش سطح دریاچه، افزایش رسوبات تبخیری‌ها و کاهش فراوانی دیاتوم‌ها در حدود ۴۲۰۰ سال پیش نشان دهنده دوره‌ای از خشکی شدید و کمبود هیدرولوژیکی است. برخی از هسته‌های رسوبی شوری بالا و شاخص‌های گرد و غبار را نشان می‌دهند.

در دریاچه زریبار کردستان سوابق گرده‌ها، گسترش پوشش گیاهی استپی و کاهش جنگل بلوط در این بازه زمانی نشان دهنده شرایط خنک‌تر و خشک‌تر اومحتوای آلی کمتر، نشان‌دهنده کاهش بهره‌وری در این مدت است.

در دریاچه مهارلو استان فارس شواهدی از افت شدید سطح دریاچه و غلظت تبخیر و کمبود آب خبر می‌دهد.. شواهد غارسنگ‌ها - استالاگمیت‌ها – در کتله خور، علیصدر و دیگر غار‌ها در شمال غربی و غرب ایران یک تغییر مثبت قابل توجهایزوتوپ اکسیژن ۱۸ را در۴۲۰۰ سال قبل نشان می‌دهد. این تغییرات نشان از کاهش بارش زمستانی، ضعیف شدن باد‌های غربی، زمستان‌های سردتر و خشک‌تر همزمان با سیگنال‌های خشکسالی منطقه‌ای از شام و بین‌النهرین است.

در شمال شرقی ایران - منطقه نیشابور - افزایش تجمع گرد و غبار در حدود ۴۲۰۰ سال قبل نشان از ضعیف شدن پوشش گیاهی، تشدید باد، خشکی گسترده دارد. در همین مقطع فروپاشی یا زوال سکونتگاه‌های اوایل عصر برنز در جیرفت - هلیل رود درجنوب شرقی ایران با کاهش کشاورزی مبتنی بر آبیاری، و در فلات مرکزی ایران: متروکه شدن موقت برخی از واحه‌ها در بین‌النهرین شمالی و ایلام تنش خشکسالی را نشان می‌دهد.

در این مقطع زمانی کاهش لایه‌های سکونتگاهی، افزایش مهاجرت به سمت دره‌های رودخانه‌ای، تغییرات در سبک‌های سفالگری مطابق با جابجایی فرهنگی با فروپاشی‌های مشابه در بین‌النهرین اکدی، دره سند و شرق مدیترانه مرتبط است. کاهش جنگل‌های بلوط در غرب ایران گسترش درختچه‌های خشکی‌زی، افزایش زغال چوب نشان دهنده‌ی فراوانی بیشتر آتش‌سوزی‌های جنگلی است که احتمالاً به دلیل شرایط خشک‌تر بوده است؛ بنابراین ایران شواهد دیرینه‌اقلیمی مستندی برای خشکسالی ۴۲۰۰ سال قبل دارد. ایران خشکی قابل توجهی را تجربه کرده است، که با رویداد خشکسالی گسترده‌تر در تمدن‌ها از بین‌النهرین تا دره سند مطابقت دارد.

*آیا فوران‌های دماوند می‌توانند در این خشکسالی‌ها نقش داشته باشند؟

با وجود آنکه که فوران‌های آتشفشانی در مقیاس بزرگ در سطح جهان با تزریق گردو غبار آتشفشانی -آئروسل‌ها- به استراتوسفر باعث سرمایش و خشکسالی کوتاه‌مدت می‌شوند، هنوز مطالعه‌ای نشان نداده که آخرین فوران شناخته شده دماوند در ۷۳۰۰ سال قبل یا رویداد ۲۵ هزار سال قبل مستقیماً به این دوره‌های خشکسالی بزرگ یا ذوب شدن طولانی مدت یخچال‌ها مرتبط بوده است. ضمنا هنوز شاهدی از فوران جوانتر از ۷۳۰۰ سال قبل در دماوند بدست نیامده است. عقب‌نشینی مداوم یخچال‌ها تا کنون عمدتا به اقلیم خشک جهانی فعلی و روند‌های گرمایش نسبت داده می‌شود.»

*در دو دهه اخیر چه نشانه‌هایی از فعالیت دماوند ثبت شده است؟

از ابتدای سده بیست و یکم دهانه قله دماوند و مناطق اطراف آن به انتشار مداوم و قوی گاز‌های گوگردی ادامه داده است. شبکه لرزه‌نگاری محلی، زمین‌لرزه‌های سطح پایین و با بزرگی کم، معمولاً با بزرگی کمتر از ۳ را ثبت کرده که در مناطق خاصی در اطراف آتشفشان، به ویژه در شمال و غرب، متمرکز بودند. این زمین‌لرزه‌ها به عنوان زمین‌لرزه‌های مرتبط با گردش سیال گرمابی و تنش‌های زمینساختی تفسیر شده‌اند.

در سال‌های ۱۳۸۴ تا ۱۳۹۴ تغییرات و ناآرامی‌های جزئی بصری و ماهواره‌ای افزایش احتمالی حجم و شدت انتشار گاز‌های دودخانه‌ای را نشان داد. داده‌های ماهواره‌ای MODIS و ASTER با شناسایی منظم ناهنجاری‌های حرارتی در قله نشان می‌دهد منافذ گاز در دمای بالایی قرار دارند. همزمان چندین خوشه لرزه‌ای کوچک نیز شناسایی شدند. خوشه‌های لرزه‌ای در سال ۱۳۸۶ و ۱۳۹۲ منجر به فوران نشد و پس از آن به سطوح پس‌زمینه بازگشت. این خوشه‌ها احتمالاً ناشی از پالس‌های مایعات و گاز‌های داغ در حال حرکت به قسمت‌های کم ژرفای سامانه آتشفشانی بوده‌اند.

*درباره ویژگی‌های شیمیایی گاز‌ها و چشمه‌های آب گرم دماوند چه یافته‌هایی وجود دارد؟

مطالعات دقیق‌تر شیمی گاز و آب از دودخان‌ها و چشمه‌های آب گرم تأیید کردند، به این معنی که آنها از یک منبع مذاب ژرف که در حال تخلیه گاز است، سرچشمه می‌گیرند. دودخان‌های بزرگی در نزدیکی دهانه قله، به ویژه در لبه جنوبی قرار دارند. این دهانه‌ها به طور فعال گاز‌های غنی از دی‌اکسید گوگرد و بخارآب داغ منتشر می‌کنند. دمای گاز حدود ۵۰ درجه سانتیگراد اندازه‌گیری شده است.

رسوبات قابل توجهی از گوگرد زرد در این منطقه، به ویژه در دامنه معروف به «تپه گوگردی»، قابل مشاهده است. چشمه‌های آب گرم متعددی در دامنه‌های آتشفشان و در پایه آن یافت می‌شوند که گرمای آتشفشانی را در نزدیکی سطح نشان می‌دهند. مهمترین چشمه‌ها، مانند چشمه آب گرم لاریجان، برای حمام‌های عمومی استفاده می‌شوند و به دلیل محتوای معدنی خود -عمدتاً کاتیون‌های کلسیم و منیزیم و آنیون‌های کربنات و سولفات مشهور هستند.

*درباره محفظه ماگمایی دماوند و ارتباط آن با لرزه‌خیزی منطقه چه اطلاعاتی داریم؟

فعالیت لرزه‌ای و ماگما در حالی که این آتشفشان خفته است نشان می‌دهد که یک محفظه ماگما بین ۲ تا ۵ کیلومتری زیر سطح وجود دارد. تصور می‌شود که این محفظه به یک منطقه داخلی از ماگمای داغ و احتمالاً مذاب مربوطاست که با ماگمای چگال‌تر و سردتر احاطه شده است. قله دماوند که از نظر زمینساختی فعال است. منطقه اطراف، به ویژه در امتداد گسل مشا در نزدیکی آتشفشان، زمین‌لرزه‌های منظم تجربه می‌کند که گاهی اوقات تا بزرگای بیش از ۵ نیز -مانند زلزله ۱۷ اردیبهشت ۱۳۹۹ مشا، دماوند- می‌رسد. دمای سیال مخزن در ژرفای آتشفشان بین ۱۳۰ تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد تخمین می‌زنند که دمای مناسبی برای تولید انرژی زمین‌گرمایی است.

*و، اما موضوع مهم، نبود برف در قله دماوند در سال‌های اخیر. این مسئله دقیقاً به چه عواملی مربوط می‌شود؟

باید ببینیم که خشکسالی در محدوده قله دماوند در چه وضعی است: زمین به دلیل تجمع گاز‌های گلخانه‌ای در جو، در حال گرم شدن است. این گرمایش یکنواخت نیست، اما در مناطق قطبی و عرض‌های جغرافیایی بالا بیشتر مشهود است. نبود برف در قله دماوند در ماه آبان نشان می‌دهد که هوا گرم‌تر شده و مستقیماً از تجمع برف جلوگیری می‌کند. در یک سال عادی، توده‌های برف و یخ یخچال‌های طبیعیِ در حال ذوب، منبع حیاتی و پایداری از آب را برای رودخانه‌ها و سفره‌های آب زیرزمینی، فراهم می‌کنند. این پدیده به عنوان اثر "حائل یخچال‌های طبیعی" شناخته می‌شود. در رودخانه‌های تغذیه‌شده با یخچال‌های طبیعی پایداری جریان آب در اقلیم نیمه‌خشک تا حد زیادی به ذوب آهسته و مداوم یخ و برف ارتفاعات بالای کوه وابسته است.

خشکسالی‌های اخیر و طولانی‌مدت در سراسر ایران، به ویژه در منطقه البرز، عامل اصلی تسریع ذوب و عقب‌نشینی یخچال‌های طبیعی دماوند هستند. خشکسالی‌ها اساساً ناشی از تغییرات در الگو‌های جریان‌های جوی هستند که میزان رطوبت بارش برف و باران رسیده به کوه‌های البرز را کاهش می‌دهند. خشکسالی با کاهش قابل توجه بارندگی و برف سالانه تعریف می‌شود.

برف و باران کمتر به معنای رطوبت کمتری است که در زمستان برای پر کردن مجدد یخچال‌ها – انباشت برف و یخ- باید در دسترس باشد. تغییرات اقلیمی منجر به افزایش میانگین دمای سالانه در سراسر ایران شده است. دمای بالاتر باعث ذوب سریع‌تر و زودتر یخچال‌های طبیعی می‌شود. برخی از توده‌های یخی کوچک‌تر دماوند ممکن است دیگر حتی به عنوان یخچال واجد شرایط نباشند، زیرا در تابستان‌های گرم و خشک به طور کامل در معرض ناپدید شدن هستند.

با کوچک شدن یخچال‌های طبیعی، توانایی آنها در کنترل جریان رودخانه در دوره‌های خشکسالی به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. هنگامی که حجم یخچال از یک آستانه بحرانی عبور می‌کند، یخ در حال ذوب که زمانی جریان تابستانی را تضمین می‌کرد، از بین می‌رود.

محفظه ماگمای کم ژرفا‌تر و داغ‌تر در مورد مکان‌های بسیار خاصی، به ویژه ایسلند، که در پشته میانی اقیانوس اطلس قرار دارد و فعالیت آتشفشانی فراوانی دارد، موجب می‌شود که حرکت ماگما به یک محفظه کم ژرفاتر گرمای زمین‌گرمایی عظیمی را آزاد کند. این حرارت زمین گرمایی می‌تواند یخ و برف را از زیر زمین ذوب کند، سطح زمین را گرم کند و از چسبیدن برف جلوگیری کند، مناطقی مانند نزدیک دریچه‌های زمین‌گرمایی ایجاد کند که در حالی که مناطق اطراف پوشیده از برف هستند، بدون برف باقی می‌مانند. اثر گرمای زمین‌گرمایی به ناحیه‌ای مستقیماً در بالا و بلافاصله اطراف نفوذ ماگما محدود می‌شود.

یک محفظه ماگمای کم ژرفاتر داغ‌تر مانند قرار دادن یک پد گرمکن در زیر یک بخش کوچک از کف یک اتاق از خانه است. این موضوع یک نقطه داغ بسیار قابل توجه در آن مکان خاص ایجاد می‌کند. اگرچه فعالیت آتشفشانی یک داستان علمی جذاب و یک عامل محلی واقعی است، اما بر اساس اطلاعات موجود کمبود پوشش برف در ماه آبان در سال‌های اخیر در دماوند عمدتاً به دلیل هوای گرم‌تر ناشی از تغییرات اقلیمی ناشی از فعالیت‌های انسانی است.