نویسندگان
1
پسادکتری، گروه آب و هواشناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده علوم زمین، تهران، ایران
2
دانشیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، پژوهشکده مدیریت آب، دانشگاه محقق اردبیلی
,
نوع مقاله : مقاله پژوهشی
10.22034/wmji.2023.710718
چکیده
مقدار طبیعی فیتوپلانکتونها در خلیجفارس تغییریافته و تهدیدی مداوم برای تنوع زیستی ایجاد کرده است. پایش و پیشبینی رفتار مکانی_زمانی این پدیده برای پیشگیری از تبعات منفی اقتصادی_اجتماعی و برنامهریزیهای محیطی دارای اهمیت زیادی است. بر همین اساس، پژوهش حاضر باهدف ارزیابی تغییرات مکانی-زمانی کلروفیل و تحلیل ارتباط آن با دمای سطح دریا در خلیجفارس برنامهریزیشده است. بدین منظور، تغییرات غلظت کلروفیل بهعنوان یک ترکیب آلی که توسط جلبکها و گیاهان تولید میشود، با استفاده از تصاویر سنجنده مادیس در بازه زمانی 1379 تا 1400 (بهصورت ماهانه و فصلی) برآورد و مورد تحلیل قرار گرفت. ضمن ارزیابی صحت با استفاده از معیارهای ارزیابی خطا، شاخصهای مکانی گرانیگاه نیز محاسبه شدند. در ادامه، برای شناسایی میزان خودهمبستگی مکانی و بزرگی مقادیر الگوهای فضایی از آمارههای موران جهانی و جیاستار (G*) استفاده شد. نتایج نشان داد که شدت این پدیده بهطور متوسط بین 05/0 تا 38/16 میلیگرم بر مترمربع متغیر است. شمال غرب و جنوب غرب بیشینه و قسمتهای مرکزی خلیجفارس کمینه کلروفیل را به خود اختصاص دادهاند. مقادیر پایین این پدیده در خط ساحلی شمال خلیجفارس واقع در ایران و از میان آن، در مناطق با جمعیت و صنایع کمتر مشاهده شد. راستای بیضوی سه انحراف معیار جهت شمال غرب و جنوب شرق را به تبعیت از شهرها و صنایع نشان میدهد. سری زمانی تغییرات نشان داد که با کاهش دما در فصل سرد بهویژه ماه دی غلظت بالاتر میرود و در فصل گرم سال با بالا رفتن دمای سطح آب، میزان کلروفیل آب کاهش مییابد. بررسی آماری پراکندگی مکانی نیز حاکی از الگوی مکانی خوشهای معنادار است. در نقشه تغییرات شیب مشخص شد که مناطق جنوبی خلیجفارس بهویژه در کشورهای بحرین و امارات و عربستان دارای بیشترین شیب مثبت تغییرات هستند. قسمت عمده محدوده موردبررسی ازجمله شمال خلیجفارس که خط ساحلی آن کلاً در اختیار ایران بهغیراز شمال غربی شامل بندر ماهشهر و عسلویه است، دارای شیب تغییرات بسیار کم یا کاهشی بوده است. نتایج این تحقیقات میتواند موجب شناسایی مناطق در معرض تغییرات نامطلوب غلظت فیتوپلانکتونها شود و در برنامهریزیهای محیطی مورداستفاده قرار گیرد.
- Alijani, B. 2015. Spatial analysis. Journal of Spatial Analysis of Environmental Hazards, 2(3): 1-14. (In Persian).
- Anderson, D.M., Glibert, P., and Burkholder, J. 2002. Harmful algal blooms and eutrophication: nutrient sources, composition, and consequences. Estuaries, 25(4): 704-726.
- Andrew, W., Griffith, T., Christopher, J., and Gobbler, N. 2020. Harmful algal blooms: A climate change co-stressor in marine and freshwater ecosystems. Harmful Algae, 91: 101590.
- Asakareh, H., and Shadman, H. 2015. Identifying the spatial relationships of pervasive hot days in Iran. Geographical Research Quarterly, 30(1): 53-69. (In Persian).
- Asakereh, H., and Seifipour, Z. 2012. Spatial modeling of annual rainfall in Iran. Geography and Development, 10(29): 15-30. (In Persian).
- Attaran-Fariman, G., and Bolch, C.J.S. (2012). Morphology and phylogeny of scrippsiella trochoidea (dinophyceae) a potentially harmful bloom forming species isolated from the sediments of Iran’s south coast. Iranian Journal of Fisheries Sciences, 11(2): 252-270.
- Dai, A. 2011. Drought under global warming: a review: Drought under global warming. WIREs Climate Change, 2(1): 45–65.
- Farzin,, Nazari Saman, A., Menbar, A., Feiznia, S., and Kazemi, Gh. 2018. Identification of potential areas for presence of submarine springs in the Persian Gulf on the coasts of Bushehr province using thermal data of Landsat 8. RS & GIS for Natural Resources, 8(4): 91-108. (In Persian).
- Fazli, S.H., Sima, S., and Mosivand, A. 2022. Spatiotemporal analysis of harmful algal bloom (HAB) in the Strait of Hormuz and identifying abiotic driving forces. Journal of Environmental Studies, 48(2): 125-152. (In Persian).
- Gail, M., Krickeberg, K., Samet, J., Tsiatis, A., and Wong, W. 2007. Statistics for Biology and Health. USA: Springer.
- Gao, R., Clare, S., Rose, C., and Caldwell, G. 2017. Eutrophication and warming-driven green tides (Ulva rigida) are predicted to increase under future climate change scenarios. Mararine Pollution, 114: 439–47.
- Gurbisz,, and Kemp, W. 2014. Unexpected resurgence of a large submersed plant bed in Chesapeake Bay: Analysis of time series data. Limnology and Oceanography, 59(2), 482-494.
- Haining, R. 2004. Spatial data analysis: Theory and practice. UK: Cambridge University Press, 545.
- Hu, C., Lee, Z., and Franz, B. 2012. Chlorophyll a algorithms for oligotrophic oceans: A novel approach based on three-band reflectance difference. Journal of Geophysical Research, 117(C1): 518-531. https://doi.org/10.1029/2011JC007395
- IPCC, 2018. Summary for Policymakers. In: Global warming of 1.5_C. An.
- Kärcher, O., Filstrup, C. T., Brauns, M., Tasevska, O., Patceva, S., Hellwig, N., Walz, A., Frank, K., and Markovic, D. 2020. Chlorophyll a relationships with nutrients and temperature and predictions for lakes across perialpine and Balkan mountain regions. Inland Waters, 10(2): 29-41.
- Kumar, P., Roshin, P., Narvekar, J., Kumar, D., and Vivekanandan, E. 2010. What drives the increased phytoplankton biomass in the Arabian Sea. Current Science, 18: 101-106.
- Moriasi, D., Gitau, M., Pai, N., and Daggupati, P. 2015. Hydrologic and water quality models: Performance measures and evaluation criteria. Transactions of the ASABE. American Society of Agricultural and Biological Engineers, 58: 1763-1785.
- Modabberi,, Noori, R., Madani, K., Ehsani, A., Danandeh Mehr, A., Hooshyaripor, F., and Kløve, B. 2020. Caspian Sea is eutrophying: the alarming message of satellite data. Environmental Research Letters, 15: 124047.
- Ritzman J, Brodbeck A, Brostrom S, McGrew S, Dreyer S, Klinger T, Moore K. 2018. Economic and sociocultural impacts of fisheries closures in two fishing-dependent communities following the massive 2015 US West Coast harmful algal bloom. Harmful Algae, 80: 35-45.
- Shahri E, Sayadi M, Yousefi E. 2022. Monitoring of chlorophyll-A, organic carbon, salinity and water surface temperature off the coast of Sistan and Baluchestan using remote sensing data. RS & GIS for Natural Resources, 12(4): 119- 134. (In Persian).
- 2021. Sixth assessment report. Intergovernmental Panel on Climate Change.
- Al-Naimi, N., Raitsos, D.E., Ben-Hamadou, R., and Soliman, Y. 2017. Evaluation of Satellite Retrievals of Chlorophyll-a in the Arabian Gulf. Remote Sensing, 9(3): 301.
- Barzegari, A., Karimzadeh, M., and Moghaddam, B. (2022). Assessment of the spatial and temporal patterns of chlorophyll-a concentration in the Persian Gulf. Environmental Pollution, 287, 117826.
- Cai, W., Zhang, Q., and Li, J. 2022. Impacts of climate change on phytoplankton blooms in the Yellow Sea. Ecological Indicators, 136, 107963.
- Liu, L., Zhang, X., and Wang, Y. 2022. Global trends and spatial-temporal patterns of phytoplankton blooms in coastal oceans. Journal of Environmental Management, 316, 113790.