به گزارش ایسنا، زمین را اگر از دریچهای فراتر از پوشش گیاهی و جانوری آن ببینیم، با جهانی از تنوع در زیر پای خود مواجه میشویم؛ جهانی متشکل از کوهها و درهها، رودخانهها و غارها، سنگها و کانیها، خاکها، فسیلها و ساختارهای زمینشناختی که هر یک بخشی از تاریخ چند میلیارد ساله سیاره ما را در خود ثبت کردهاند. این میراث طبیعی، اگرچه گاه در نگاه نخست خاموش و بیجان به نظر میرسد، اما بستر شکلگیری حیات، تأمین منابع طبیعی و تداوم بسیاری از فرآیندهای حیاتی در زمین است.
«ژئودایورسیتی» یا «تنوع زمینشناختی» به تنوع عناصر و پدیدههای غیرزنده زمین و فرآیندهایی گفته میشود که در طول تاریخ زمین، سیمای سیاره را شکل دادهاند؛ از تنوع سنگها، کانیها و فسیلها گرفته تا اشکال زمین، خاکها، غارها و فرآیندهای زمینشناختی مانند فرسایش، رسوبگذاری، فعالیتهای آتشفشانی و شکلگیری کوهها. به بیان ساده، همانگونه که تنوع زیستی به گوناگونی حیات در زمین اشاره دارد، ژئودایورسیتی نیز گوناگونی «بستر زمین» و فرایندهای سازنده آن را دربرمیگیرد.
اهمیت ژئودایورسیتی تنها به ارزش علمی و زمینشناختی آن محدود نمیشود. منابع آب زیرزمینی، خاکهای حاصلخیز، بسیاری از ذخایر معدنی، چشماندازهای طبیعی و حتی زیستگاههای گونههای جانوری و گیاهی، به ویژگیهای زمین شناختی هر منطقه وابستهاند. از این منظر، تنوع زمینشناختی را میتوان یکی از پایههای پنهان تنوع زیستی و حیات انسانی دانست؛ پایهای که آسیب یا تخریب آن میتواند پیامدهایی فراتر از یک تغییر در سیمای طبیعی سرزمین داشته باشد.
روز جهانی ژئودایورسیتی (۱۵ مهر) فرصتی است برای آنکه این بخش کمتر دیده شده از میراث طبیعی زمین در کانون توجه قرار گیرد؛ فرصتی برای یادآوری اینکه حفاظت از طبیعت تنها به حفظ گونههای گیاهی و جانوری محدود نمیشود و سنگ، خاک، آب، کانی، فسیل، غار، کوه و چشمانداز نیز بخشی از سرمایه طبیعی و حافظه زمین هستند. توجه به ژئودایورسیتی، در واقع توجه به تاریخ زمین، منابع مورد نیاز انسان و بستر پایداری حیات در آینده است.
ژئودایورسیتی ایران؛ از تنوع زمینشناختی تا ژئوپارکها و میراث طبیعی
ایران را میتوان سرزمینی با چهرههای متعدد زمینشناختی دانست؛ سرزمینی که در پهنه آن، کوهستانهای مرتفع، بیابانها و دشتها، غارها، سازندهای سنگی، گنبدهای نمکی، درهها، چشمهها، سواحل و پدیدههای حاصل از فرسایش در کنار یکدیگر قرار گرفتهاند. این گوناگونی حاصل تاریخ پیچیده زمین شناختی ایران و فرآیندهایی است که طی میلیونها سال، از جابهجایی و برخورد صفحات زمینساختی تا چینخوردگی، گسلش، فعالیتهای آتشفشانی، رسوبگذاری و فرسایش، سیمای کنونی سرزمین را شکل دادهاند.
اهمیت این تنوع تنها در زیبایی چشماندازهای طبیعی خلاصه نمیشود؛ هر پدیده زمینشناختی میتواند بخشی از تاریخ زمین را روایت کند و اطلاعاتی درباره تغییرات اقلیمی، محیطهای دیرینه، شکلگیری کوهها و حوضههای رسوبی و حتی رویدادهای مهم در تاریخ حیات در اختیار پژوهشگران قرار دهد. از سوی دیگر، ساختارهای زمینشناختی با منابع آب زیرزمینی، خاک، ذخایر معدنی و شکلگیری زیستگاهها ارتباط دارند و به همین دلیل، حفاظت از ژئودایورسیتی بخشی از حفاظت از سرمایه طبیعی کشور محسوب میشود.
یکی از جلوههای شاخص این تنوع را میتوان در جنوب ایران و در جزیره قشم مشاهده کرد؛ جایی که فرآیندهای زمینساختی و فرسایشی، مجموعهای کمنظیر از عوارض و سازندهای زمینشناختی را پدید آوردهاند. ژئوپارک جهانی یونسکو قشم در جنوب زاگرس و در محدودهای شکل گرفته که ویژگیهای زمینشناختی آن تحت تأثیر برخورد صفحه عربستان و اوراسیا قرار داشته است. گنبد و مجموعه نمکی نمکدان، غار نمکدان، دره ستارگان و تنگه چاهکوه از جمله پدیدههای شاخص این محدوده هستند. یونسکو غار نمکدان را با گالریهای چندرنگ و بلورهای نمکی، یکی از برجستهترین عناصر میراث زمینشناختی قشم معرفی کرده است.
در شمال غرب ایران نیز ژئوپارک جهانی ارس تصویری متفاوت از تنوع زمینشناختی کشور ارائه میکند. در این منطقه، مجموعهای از سنگهای متعلق به دورههای مختلف زمینشناسی، از سنگهای کربناته پالئوزوئیک و مزوزوئیک تا سنگهای آذرین و نهشتههای رسوبی دیده میشود. یکی از مهمترین ژئوسایتهای ارس، محدوده «علیباشی» است که توالیهای سنگی و فسیلی مرتبط با مرز پرمین ـ تریاس را در خود جای داده و از منظر مطالعه یکی از رویدادهای مهم تاریخ زمین اهمیت بینالمللی دارد. ژئوپارک ارس در سال ۲۰۲۳ در شبکه ژئوپارکهای جهانی یونسکو قرار گرفت و حدود ۳۰ ژئوسایت در آن شناسایی شده است.
در مرکز ایران نیز ژئوپارک جهانی طبس قرار دارد که به دلیل گستره و تنوع پدیدههای زمینشناختی، یکی دیگر از جلوههای مهم ژئودایورسیتی ایران به شمار میرود. ثبت طبس در کنار قشم و ارس در فهرست ژئوپارکهای جهانی یونسکو، نشان میدهد که تنوع زمینشناختی ایران محدود به یک منطقه یا یک نوع چشمانداز نیست و در پهنههای مختلف کشور، نمونههای ارزشمندی از میراث زمین قابل شناسایی و حفاظت است.
ژئوپارکها در این میان صرفا محدودههایی برای نمایش پدیدههای زمینشناختی یا مقاصد گردشگری نیستند. فلسفه ژئوپارک جهانی، پیوند دادن حفاظت از میراث زمینشناختی با آموزش، پژوهش، گردشگری پایدار و مشارکت جوامع محلی است. در قشم، برای نمونه، یونسکو بر ارتباط حفاظت از میراث طبیعی با معیشت پایدار جوامع محلی و شکلگیری فعالیتهایی مانند تولید محصولات مرتبط با میراث زمینشناختی و گردشگری تأکید کرده است. در ارس نیز میراث زمینشناختی در کنار میراث طبیعی و فرهنگی منطقه قرار گرفته و مجموعهای از جاذبههای طبیعی و تاریخی را دربرمیگیرد.
آنچه در دل کوهها، غارها، درهها، بیابانها و سازندهای زمینشناختی کشور نهفته است، بخشی از حافظه طبیعی ایران و سندی از تاریخ تحول زمین است؛ میراثی که اگر تخریب شود، بسیاری از فرآیندها و شواهدی که طی میلیونها سال شکل گرفتهاند، قابل بازسازی نخواهند بود. بنابراین، شناخت و ثبت ژئوسایتها، حفاظت از آنها، آموزش عمومی و توسعه گردشگری مسئولانه میتواند گامی برای تبدیل این سرمایه کمتر دیدهشده به بخشی از برنامه حفاظت از میراث طبیعی کشور باشد.
تهدیدهای ژئودایورسیتی ایران
ژئودایورسیتی یک سرمایه طبیعی تجدیدناپذیر است؛ چرا که یک سازند زمینشناختی، غار، فسیل، ساختار تکتونیکی یا عارضه ژئومورفولوژیک که طی میلیونها سال شکل گرفته، ممکن است در اثر یک عملیات عمرانی، استخراج معدنی یا حتی گردشگری کنترل نشده در مدت کوتاهی آسیب ببیند یا برای همیشه از بین برود. به همین دلیل، مساله حفاظت از ژئودایورسیتیها تنها یک موضوع محیط زیستی نیست، بلکه مسالهای علمی و مدیریتی است که به شناسایی، پایش، ارزیابی ریسک و تصمیمگیری مبتنی بر داده نیاز دارد.
یکی از مهمترین فشارها بر ژئودایورسیتی، فعالیتهای معدنی است. معدنکاری از یک سو برای اقتصاد و تأمین مواد اولیه ضروری است و از سوی دیگر میتواند با برداشت مستقیم از مواد زمینشناختی، تغییر توپوگرافی، ایجاد گودالها و باطلهها و تغییر شرایط سطحی و زیرسطحی، بخشی از ویژگیهای یک منطقه را دگرگون کند. این موضوع زمانی اهمیت بیشتری پیدا میکند که محدوده معدنی با یک ژئوسایت دارای ارزش علمی، آموزشی یا میراثی همپوشانی داشته باشد.
این گفته به معنای تعارض میان معدنکاری و ژئودایورسیتی و توقف فعالیت معدنی نیست، بلکه موضوع مهمتر، شناخت ارزشهای زمینشناختی و جانمایی هوشمند فعالیتها است. در این نقطه فناوریهای سنجش از دور، سامانههای اطلاعات جغرافیایی (GIS)، مدلهای رقومی ارتفاع و پایش ماهوارهای میتوانند به ابزاری برای شناسایی تغییرات سطح زمین و ارزیابی خطر تبدیل شوند.
یک مطالعه در محدوده معدنی «قروه» در غرب ایران، برای نمونه، با ترکیب دادههای سنجش از دور، نمونهبرداری میدانی، مدل ارتفاعی و GIS و استفاده از روش تحلیل سلسلهمراتبی (AHP)، ریسکهای زیستمحیطی و زمیناکولوژیک فعالیتهای معدنی را ارزیابی کرده است.
ساخت و ساز و توسعه زیرساختی نیز میتواند بدون آنکه در ظاهر ارتباطی با میراث زمین داشته باشد، به ژئوسایتها آسیب وارد کند. احداث جاده، ساختمان، تاسیسات گردشگری، تغییر مسیر رودخانه یا عملیات تثبیت دامنه ممکن است لایهها، رخنمونها و اشکال سطح زمین را تخریب یا دسترسی علمی به آنها را محدود کند. از منظر ژئومیراث، حتی تغییر بخشی از یک چشمانداز میتواند ارزش یک سایت را کاهش دهد؛ زیرا ارزش برخی ژئوسایتها نه در یک قطعه سنگ منفرد، بلکه در ارتباط میان ساختار زمینشناختی، شکل زمین و چشمانداز پیرامون آن نهفته است. مطالعات ژئومیراث نیز شهرسازی، ساختوساز، معدنکاری، مهندسی رودخانه و تغییر کاربری زمین را در زمره مهمترین فشارهای انسانی بر ژئودایورسیتی قرار میدهند.
مطالعات جدید در حوزه حفاظت ژئوسایتها نیز بر این ضرورت تاکید دارند که «ارزش علمی، آموزشی و گردشگری یک ژئوسایت باید در کنار میزان حساسیت آن در برابر تهدیدها سنجیده شود تا مشخص شود کدام سایت قابلیت استفاده گسترده گردشگری دارد و کدام سایت باید با محدودیتهای جدیتری حفاظت شود».
در ایران، نمونه شاخص این مساله را میتوان در غارهای نمکی نمکدان در ژئوپارک جهانی قشم دید؛ جایی که حساسیت بالای ساختارهای زمینشناختی باعث شده حفاظت از ژئوسایت صرفا به ثبت آن در یک فهرست حفاظتی محدود نشود و مجموعهای از اقدامات مدیریتی برای حفاظت از آن مورد توجه قرار گیرد. پژوهش منتشر شده درباره حفاظت زمینشناختی در ایران، توسعه فعالیتهای عمرانی و صنعتی و گردشگری انبوه را از موانع اصلی حفاظت ژئومیراث در کشور میداند و بر ضرورت افزایش آگاهی ذینفعان نسبت به ارزش ژئومیراث تأکید میکند.
از این رو یکی از مهمترین نیازهای ایران حرکت از حفاظت واکنشی به حفاظت مبتنی بر داده است؛ یعنی پیش از آنکه یک ژئوسایت تخریب شود، ارزش علمی و میزان آسیبپذیری آن شناسایی و در نقشههای توسعه سرزمین ثبت شود. ایجاد بانک اطلاعات مکانی ژئوسایتها، تهیه نقشههای حساسیت و آسیبپذیری، پایش تغییرات با تصاویر ماهوارهای و پهپاد، استفاده از مدلهای سهبعدی و فتوگرامتری برای ثبت دقیق ساختارهای حساس و بهکارگیری سامانههای هوشمند برای تشخیص تغییرات میتواند بخش مهمی از این رویکرد باشد.
فناوری در اینجا قرار نیست جای زمینشناس و کارشناس میراث طبیعی را بگیرد؛ بلکه باید امکان تصمیمگیری دقیقتر را فراهم کند. زمانی که مشخص باشد یک رخنمون زمینشناختی چه ارزشی دارد، در چه شرایطی آسیبپذیر است، چه میزان تغییر در آن رخ داده و کدام فعالیت انسانی بیشترین فشار را ایجاد میکند، میتوان میان توسعه اقتصادی، بهرهبرداری از منابع و حفاظت از میراث زمین تصمیمی مبتنی بر شواهد گرفت.
چالش اصلی ژئودایورسیتی ایران در نهایت فقط «کمبود قانون» یا «کمبود مناطق حفاظتشده» نیست؛ بلکه تبدیل اطلاعات زمینشناختی به داده قابل استفاده در برنامهریزی سرزمین است. اگر ژئوسایتها در نقشههای توسعه، پروژههای عمرانی، ارزیابیهای محیطزیستی و سامانههای پایش سرزمین دیده نشوند، ممکن است ارزش آنها زمانی شناخته شود که دیگر امکان بازگرداندن آنچه تخریب شده وجود نداشته باشد.
فناوریهای نوین؛ از پایش ماهوارهای تا دوقلوی دیجیتال ژئوسایتها
اگر قرار باشد حفاظت از ژئودایورسیتی از سطح ثبت یک ژئوسایت در فهرستهای حفاظتی فراتر برود، فناوری میتواند امکان مشاهده، اندازهگیری و پایش مداوم تغییرات زمین را فراهم کند. امروزه ترکیب سنجش از دور، سامانههای اطلاعات جغرافیایی، پهپادها، تصویربرداری و مدلسازی سهبعدی و هوش مصنوعی این امکان را ایجاد کرده است که ژئوسایتها نه فقط در قالب یک نقطه روی نقشه، بلکه بهعنوان سامانههایی پویا و قابل پایش مطالعه شوند. یونسکو نیز در چارچوب ابزارهای پایش میراث، استفاده از GIS، سنجش از دور، هوش مصنوعی و مدلسازی سهبعدی را در پشتیبانی از حفاظت و مدیریت سایتها مورد توجه قرار داده است.
ماهواره؛ چشمِ دوربرد حفاظت از زمین
نخستین لایه فناوری، دادههای ماهوارهای و سنجش از دور است. ماهوارهها امکان مشاهده پهنههای وسیع و مقایسه تصاویر یک منطقه در بازههای زمانی مختلف را فراهم میکنند؛ قابلیتی که برای شناسایی تغییرات کاربری زمین، گسترش ساخت و ساز، تغییرات پوشش سطح زمین، فرسایش و برخی تغییرات ژئو مورفولوژیک اهمیت دارد.
مزیت مهم این فناوری، امکان ایجاد یک سابقه زمانی از وضعیت یک ژئوسایت است. به جای آنکه وضعیت یک منطقه تنها هنگام بازدید میدانی ثبت شود، میتوان تصاویر دورههای مختلف را کنار یکدیگر قرار داد و روند تغییرات را بررسی کرد. پیشرفت سنجندههای ماهوارهای و ترکیب دادههای اپتیکی، راداری و سایر دادههای سنجش از دور نیز امکان مطالعه زمین را در مقیاسهای مکانی و زمانی متفاوت افزایش داده است.
GIS؛ تبدیل اطلاعات زمین به نقشه تصمیمگیری
داده ماهوارهای زمانی ارزش مدیریتی بیشتری پیدا میکند که در یک سامانه اطلاعات جغرافیایی با اطلاعات دیگر تلفیق شود. GIS میتواند موقعیت ژئوسایتها را با اطلاعات مربوط به زمینشناسی، گسلها، شیب، آبراههها، راهها، معادن، کاربری زمین، مناطق شهری و محدودههای حفاظتی در یک محیط واحد ترکیب کند.
در چنین سامانهای میتوان به پرسشهایی چون کدام ژئوسایت در معرض توسعه شهری قرار دارد؟ کدام محدوده به فعالیت معدنی نزدیک است؟ کدام رخنمون در پهنه فرسایش یا ناپایداری قرار گرفته است؟ و کدام سایت به دلیل ارزش علمی بالا و آسیبپذیری بیشتر باید در اولویت حفاظت قرار گیرد؟ پاسخ داد. به این ترتیب، GIS از یک ابزار ترسیم نقشه به زیرساخت تصمیمگیری برای حفاظت از ژئودایورسیتی تبدیل میشود. در سطح جهانی نیز سامانه GIS یونسکو برای سایتهای منتخب، از جمله ژئوپارکهای جهانی، دادههای مکانی و اطلاعات مرتبط با فشارها و ریسکها را برای پایش و مدیریت ترکیب میکند.
پهپاد؛ رفتن به مقیاس میلیمتری زمین
اگر ماهواره امکان مشاهده در مقیاس وسیع را فراهم میکند، پهپادها ابزار مناسبی برای رفتن به مقیاس محلی و بسیار دقیق هستند. تصویربرداری هوایی با پهپاد و استفاده از روشهای فتوگرامتری، از جمله Structure-from-Motion، میتواند تصاویر متعدد را به مدلهای سهبعدی و مدلهای رقومی ارتفاع تبدیل کند.
این فناوری برای ژئوسایتهایی که دسترسی دشوار دارند یا دارای عوارض پیچیده هستند، اهمیت ویژهای دارد. در یک مطالعه منتشرشده در سال ۲۰۲۵، ترکیب تصاویر پهپادی، مدل رقومی ارتفاع و فتوگرامتری برای تهیه یک مدل سهبعدی با وضوح بالا از یک ژئوسایت به کار گرفته شد و سپس از الگوریتمهای یادگیری ماشین برای طبقهبندی عوارض زمین استفاده شد.
اسکن سهبعدی؛ ثبت دیجیتال چیزی که ممکن است از بین برود
یکی از مهمترین کاربردهای فناوری در حفاظت از ژئودایورسیتی، ایجاد نسخه دیجیتال از ژئوسایت است. فتوگرامتری، اسکن لیزری و فناوریهایی مانند LiDAR میتوانند هندسه یک عارضه زمینشناختی را با جزئیات بسیار بالا ثبت کنند و یک مدل سهبعدی قابل اندازهگیری در اختیار پژوهشگران قرار دهند.
اهمیت این مدلها فقط در نمایش سهبعدی نیست. مدل دیجیتال میتواند بهعنوان یک «خط پایه» برای پایش آینده عمل کند؛ یعنی وضعیت ژئوسایت در یک زمان مشخص ثبت شود و در سالهای بعد تغییرات آن با همین مدل مقایسه شود. پژوهشهای جدید همچنین نشان دادهاند که مدلهای دیجیتال رخنمون میتوانند در GIS و محیطهای واقعیت مجازی قرار گیرند و همزمان برای پژوهش، آموزش و معرفی ژئومیراث مورد استفاده قرار گیرند.
هوش مصنوعی؛ از دیدن تغییرات تا کشف الگوها
حجم دادههای ماهوارهای، پهپادی و سهبعدی به اندازهای است که تحلیل دستی همه آنها دشوار و زمانبر است. اینجا است که هوش مصنوعی و بهویژه یادگیری ماشین و یادگیری عمیق وارد چرخه حفاظت میشوند.
مدلهای هوش مصنوعی میتوانند برای طبقهبندی تصاویر، شناسایی الگوهای سطح زمین، تشخیص تغییرات و استخراج اطلاعات از مجموعههای بزرگ دادههای مکانی مورد استفاده قرار گیرند. حوزهای که با عنوان «هوش مصنوعی مکانی» یا GeoAI شناخته میشود، دقیقاً بر استفاده از روشهای هوش مصنوعی برای استخراج دانش از دادههای مکانی پیچیده متمرکز است. پژوهشهای جدید نشان میدهند ترکیب دادههای چندمنبعی و مدلهای یادگیری ماشین، مسیر مهمی برای تحلیل دادههای سنجش از دور و پایش سطح زمین ایجاد کرده است.
دوقلوی دیجیتال
گام پیشرفتهتر، حرکت از یک مدل سهبعدی ثابت به سمت «دوقلوی دیجیتال» است. دوقلوی دیجیتال را میتوان در سادهترین تعریف، یک بازنمایی دیجیتال از یک عارضه یا سامانه واقعی دانست که با دادههای جدید بهروزرسانی میشود و امکان مشاهده و تحلیل وضعیت آن را فراهم میکند.
در مورد یک ژئوسایت میتوان دادههای ماهوارهای، پهپادی، سنجش زمینی، مدلهای سهبعدی و اطلاعات تاریخی را در یک محیط دیجیتال به یکدیگر متصل کرد. در این حالت، مدل دیجیتال فقط تصویری از گذشته نیست؛ بلکه میتواند به بستری برای پایش تغییرات، تحلیل سناریوها و پشتیبانی از تصمیمهای حفاظتی تبدیل شود. یونسکو نیز در چارچوب گزارشدهی و پایش میراث، استفاده از «دوقلوی دیجیتال، مدلسازی سهبعدی و سایر ابزارهای پیشرفته بصریسازی» را بهعنوان یکی از ابزارهای قابل استفاده برای پژوهش و حفاظت مورد توجه قرار داده است.
فناوری قرار نیست ژئودایورسیتی را به یک شیء دیجیتال تبدیل کند؛ هدف، ساختن یک «لایه هوشمند حفاظت» در کنار مطالعات میدانی و دانش زمینشناسی است. ماهواره میتواند تغییرات را در مقیاس سرزمین ببیند، پهپاد جزئیات را ثبت کند، اسکن سهبعدی وضعیت یک عارضه را مستند کند، GIS دادهها را کنار هم قرار دهد، هوش مصنوعی الگوها و تغییرات را از میان حجم بزرگ دادهها استخراج کند و دوقلوی دیجیتال همه این اطلاعات را در یک محیط قابل پایش و تحلیل گرد هم آورد. این زنجیره فناورانه میتواند همان حلقه مفقودهای باشد که میان شناخت ژئودایورسیتی و حفاظت عملی از آن قرار دارد.
انتهای پیام
