بر اساس یافته‌های محققان، تراز آب خزر در سال‌های اخیر کاهش یافته، ضمن آنکه انواع مواد آلاینده و فاضلاب‌های شهری و کشاورزی به این دریا وارد می‌شود که با افزایش این آلاینده‌ها بخش‌های عمیقی آن به محیطی مرده تبدیل می شود.
دکتر حمید علیزاده، معاون پژوهشی پژوهشگاه ملی اقیانوس‌شناسی و علوم جوی را بزرگترین حوضه آبی محصور در خشکی توصیف کرد و افرود: "خزر" دریاچه‌ای است که به دلیل گستردگی به عنوان "دریا" نامیده می‌شود. البته این دریاچه در گذشته زمین شناختی از طریق دریای سیاه به دریاهای آزاد متصل می‌شد.
وی با بیان اینکه در حال حاضر اتصال آبی دریای خزر با دریاهای آزاد از طریق دو کانال کشتیرانی رودخانه "ولگا" به دریای "آزوف" و دریای "بالتیک" برقرار شده است، ادامه داد: دریای خزر به طول حدود ۱۲۰۰ کیلومتر و عمق متوسط حدود ۲۰۸ متر کشیده شده است و حوضه آبریز آن نیز در کشورهای ساحلی شامل ایران، روسیه، قزاقستان، ترکمنستان و جمهوری آذربایجان و بخش کمی نیز در ترکیه، ارمنستان و گرجستان قرار دارد.
علیزاده با بیان اینکه حدود ۱۳۰ رودخانه به دریای خزر سرازیر می‌شود، ادامه داد: رودخانه‌های پر آب خزر شامل "ولگا"، "اورال"، "ترک"، "سولاک"، "کورا" و "سفیدرود" است، ولی ۸۰ درصد آب ورودی به خزر تنها از طریق رود ولگا تامین می‌شود.
آب‌و هوای خزر
معاون پژوهشی پژوهشگاه اقیانوس‌شناسی و علوم جوی با اشاره به آب و هوای دریای خزر توضیح داد: آب و هوای این منطقه متاثر از سامانه‌های جوی است که از طریق اقیانوس اطلس شمالی و دریاهای شرقی آن، اقیانوس منجمد شمالی و سیبری شکل می‌گیرد. دریای خزر توسط رشته کوه قفقاز در غرب احاطه شده است که به نوبه خود باعث تغییرات منطقه‌ای آب و هوایی می‌شود.
به گفته این محقق حوزه دریای خزر، میانگین بارندگی در بیشتر سواحل دریای خزر حدود ۳۰۰ میلی‌متر در سال است و تنها در سواحل ایران و بخش‌هایی از جنوب آذربایجان به طور استثنایی دارای آب و هوای مرطوب با بارندگی حدود ۷۰۰ تا ۱۷۰۰ میلی‌متر است.
وی با اشاره به ناهمواری‌های این حوضه آبریز خاطر نشان کرد: ناهمواری‌های بستر دریای خزر به طور غیر یکنواخت در گستره این دریا توزیع شده است، به گونه‌ای که بخش‌های شمالی آن بسیار کم عمق و کم شیب است و عمق آن حداکثر به ۲۵ متر می‌رسد؛ ولی در بخش میانی یک فرو رفتگی نسبتا عمیق با عمق ۷۸۸ متر وجود دارد و بخش جنوبی آن که عمیق‌ترین بخش است، دارای ژرفای ۱۰۲۵ متر است.
به گفته وی، در مرز میان بخش میانی و جنوب دریاچه خزر یک رشته‌کوه زیر دریایی قرار دارد که ادامه رشته کوه‌های "کپه داغ" محسوب می‌شود که به برآمدگی "آبشوران- کپه داغ" معروف است.
علیزاده، در عین حال با تاکید بر اینکه دریای خزر بعد از جدا شدن از دریاهای آزاد ویژگی‌های زیستی و اقیانوس‌شناختی منحصر به فردی پیدا کرده است، یادآور شد: تنوع و تولیدات زیستی در خزر کاهش یافته و مشخصات شیمیایی آب آن نیز متاثر از آب ورودی رودخانه‌های خزر شده، به گونه‌ای که یون‌های سازنده شوری آب خزر دارای "سولفات"، "کربنات" و "کلر" بیشتر در مقایسه با آب‌های اقیانوسی شده است.
وی اضافه کرد: شوری آب خزر حدود یک سوم شوری دریاهای آزاد است و از حدود یک گرم در لیتر در بخش شمالی، به حدود ۱۲ گرم در لیتر در خزر میانی و جنوب می‌رسد و در بخش‌های شرقی حدود ۱۴ گرم در لیتر است.
عوامل موثر در نوسانات آب خزر
معاون پژوهشی پژوهشگاه اقیانوس شناسی و علوم جوی، "آب و هوا" را از دلایل اصلی نوسانات تزار آب دریای خزر عنوان کرد و گفت: ورود آب رودخانه‌ای به خزر، ورود آب زیر زمینی، بارش بر روی دریا و تبخیر از سطح دریا مهمترین کنترل‌کننده‌های آب و هوایی بیلان آب دریای خزر به شمار می‌رود.
وی در عین حال آبدهی رود "ولگا" و تبخیر از سطح دریا را از دلایل مهم نوسانات تراز آب دریای خزر عنوان کرد و یادآور شد: ساخت سدهای متعدد بر روی رودخانه‌های بزرگ ورودی به خزر سبب افزایش مصرف آب برای کشاورزی و افزایش تبخیر سطحی از دریاچه سدها شده است.
به گفته این محقق، اهمیت سدهای ساخته شده بر روی ولگا به تنهایی به مراتب بیشتر از همه دیگر سدهای ساخته شده بر روی رودخانه‌های ورودی به خزر است.
علیزاده، با بیان اینکه مصرف آب در حوضه آبریز ۴۳ کیلومتر مکعب در سال است که در بلند مدت سبب کاهش تراز آب دریای خزر به اندازه یک متر شده است، خاطر نشان کرد: سدهای ولگا اکنون حدود ۸۰ کیلومتر مکعب گنجایش مفید دارند که سبب کنترل طغیان بهاری رودخانه و انتقال آن به فصول دیگر می‌شوند.
وی با بیان اینکه میانگین آبدهی ولگا در دوره‌های مختلف متفاوت است و مجموع آبدهی رودخانه‌ها نیز دارای نوسان شدیدی است، خاطر نشان کرد: از سال ۱۸۸۰ میلادی، میانگین آبدهی رودخانه‌های ورودی به خزر ۲۹۰ کیلومتر مکعب بوده است و برای مقایسه، خوب است بدانیم که متوسط آبدهی سفیدرود به عنوان بزرگترین رودخانه ساحل ایران حدود ۴ کیلومتر مکعب در سال است.
علیزاده با بیان اینکه "تبخیر از سطح دریا" از مهمترین مولفه‌های خروجی آب خزر به شمار می‌رود، ادامه داد: بر حسب اینکه چه سیستم جوی بر روی خزر غلبه داشته باشد، میزان تبخیر متفاوت خواهد بود. از این رو در سال‌هایی مانند دهه ۳۰ و ۷۰ قرن بیستم میلادی که سامانه‌های کم رطوبت و خشک (چرخه‌های ساعت گرد) بر دریای خزر غلبه داشت، میزان تبخیر نیز افزایش یافته بود.
وی اضافه کرد: در دو دهه اخیر نیز دمای هوا و آب سطحی دریای خزر اندکی روند افزایشی نشان می‌دهد که سبب افزایش تبخیر می‌شود.
این محقق حوزه دریای خزر با بیان اینکه در چند دهه اخیر عوامل انسانی نیز بر رژیم آبی خزر تاثیرگذار بوده است، یادآور شد: برداشت آب از حوضه آبریز برای مصارف شهری، صنعتی و کشاورزی و تبخیر از دریاچه سدها به طور مستقیم بر بیلان آبی خزر تاثیرگذار بوده است.
وی با تاکید بر اینکه مجموعه فعالیت‌های انسانی بر روی زمین به صورت افزایش گازهای گلخانه‌ای در جو و افزایش دما و تغییر رژیم بارش در کره زمین بروز می‌کند، یادآور شد: اثر دخالت مستقیم عوامل انسانی بر بیلان آبی خزر باعث شده است که تراز آب آن یک متر کمتر از زمانی شود که اثر عوامل انسانی ناچیز بود. به این معنی که اگر اکنون در حوضه آبریز خزر، مصرف آب مشابه مصرف آن در حدود ۱۰۰ سال پیش شود، تراز آب دریای خزر یک متر بالاتر می‌آید.
تاریخچه نوسان تراز آب
این محقق دریای خزر، دریاچه آرال، دریای سیاه و دریای مدیترانه را باقی‌مانده اقیانوس‌های کهن به نام "پاراتتیس" دانست که با کوه‌زایی میان آنها فاصله افتاده است و به صورت دریاها و دریاچه‌های جدا افتاده‌ای تبدیل شدند.
وی ادامه داد: این دریاها و دریاچه‌ها هرکدام نوسانات متعددی در تراز آب را تجربه کردند و از آنجایی که دریای خزر و آرال به آب‌های آزاد راه ندارند، تراز آب آنها بستگی به بارش و تبخیر در دریاچه و حوضه آبریز آن دارد.
معاون پژوهشی پژوهشگاه اقیانوس‌شناسی با بیان اینکه تراز آب خزر در طی ۱۵۰ سال گذشته ۳ متر نوسان داشته است، خاطر نشان کرد: بالاترین تراز در این دوره در سال ۱۳۷۳ روی داد که در یک دوره ۲۰ ساله تراز آب ۲.۳ متر بالا آمد؛ ولی در ۱۰ سال اخیر تراز آب روند کاهنده داشته و حدود ۱.۵ متر کاهش یافته است.
به گفته وی، در ۱۰ هزار سال گذشته تراز آب خزر حدود ۲۰ متر نوسان داشت، به گونه‌ای که شمال خزر کاملا خشک شد.
علیزاده توضیح داد: تراز آب دریای خزر در گذشته دورتر نوسان بیشتری داشت، به طوری که در تراز بسیار پایین فقط خزر جنوبی وجود داشت و در تراز بسیار بالا، دریا به پای کوه‌های البرز رسید و اتصال آبی با دریای سیاه برقرار شد.
اثر تراز آب خزر بر ساحل و تالاب‌های ساحلی
وی با تاکید بر اینکه چهره ساحل عمدتا تحت تاثیر عواملی چون ساختار زمین‌شناختی ناحیه، رژیم امواج و جریان‌ها، تراز آب دریا و ورود رودخانه‌ها به دریا شکل می‌گیرد، گفت: عناصر مهم شکل‌دهنده ساحل در دریای خزر در درجه نخست فرآیندهای زمین‌شناختی است که در سالیان متمادی وضعیت کنونی را ایجاد کرده است. امروزه در ساحل خزر اشکال مختلفی در ساحل می‌بینیم که مهمترین آنها دلتاها، خلیج‌ها و تالاب‌ها هستند.
علیزاده، بزرگترین دلتا در ساحل خزر را دلتای "ولگا" دانست که مساحتی تقریبا به اندازه استان گیلان دارد و در ساحل ایران نیز رودخانه سفیدرود بزرگترین دلتا را در محل کیانشهر استان گیلان ساخته است.
وی با بیان اینکه خلیج‌ها و تالاب‌های ساحلی به ۳ دلیل "فعالیت‌های زمین‌شناختی"، "عملکرد جریان‌های ساحلی و محصور شدن بخشی از دریا توسط زبانه ماسه‌ای" و "افزایش سریع تراز آب و ایجاد تالاب‌های باریکی به موازات ساحل" تشکیل می‌شوند، ادامه داد: افزایش تراز آب باعث گسترش مساحت و عمق تالاب‌ها می‌شود. در صورتی که تراز آب بسیار بالاتر باشد (حدود ۱۰ متر بالاتر از وضعیت کنونی) بسیاری از تالاب‌هایی که توسط جریان‌های ساحلی تشکیل شده‌اند، جزئی از دریا می‌شوند و تالاب‌های مشابه آن در تراز بالا، پس از تشکیل زبانه ماسه‌ای شکل می‌گیرند.
معاون پژوهشی پژوهشگاه اقیانوس‌شناسی و علوم جوی با بیان اینکه در گذشته برای تالاب‌های "انزلی"، "گمیشان" و "خلیج گرگان" این اتفاق افتاده و مطالعات صورت گرفته نیز آن را اثبات کرده است، خاطرنشان کرد: با کاهش تراز آب محدوده تالاب کوچک می‌شود و در صورتی که میزان تراز آب مدت زیادی در همان محدوده ماندگار شود، تالاب‌ها و خلیج‌های جدیدی تشکیل می‌شود. در تراز پایین آب در گذشته تالاب‌هایی در مقابل انزلی و خلیج گرگان تشکیل شدند که هم‌اکنون آثار آنها در زیر رسوبات دریایی قرار دارد و در مورد انزلی هنوز در هیدروگرافی بستر دیده می‌شود.
وی تشکیل تالاب‌ها و خشک شدن آنها در ساحل خزر را وابسته به تراز آب دانست و اضافه کرد: در جنوب تالاب گمیشان در قرن نوزدهم در هنگامی که تراز آب بالا بود،تالابی مشابه آن وجود داشت که تالاب "حسن‌قلی" نامیده می‌شد. با کاهش تراز آب این تالاب نیز خشک شد. به طور کلی هرکدام از تالاب‌ها در ساحل ایران در خزر ویژگی‌های منحصر به فردی دارند و به کاهش تراز آب بسیار حساس هستند.
وی با بیان اینکه وضعیت تالاب‌های "امیرکلا" و "انزلی" بسیار وابسته به ورودی آب از خشکی هستند، اظهار کرد: در مورد این دو تالاب مدیریت منابع آب ورودی می‌تواند بسیار در سرنوشت آنها موثر باشد. به گونه‌ای که در فصل کشاورزی و در مواقع کم آبی مشاهده می‌شود که آب حاشیه تالاب برای استفاده در مزارع پمپاژ می‌شود که سبب تسریع نابودی تالاب می‌شود. از سوی دیگر اگر کاهش شدید تراز آب خزر رخ دهد، در مورد تالاب انزلی حتی با مدیریت منابع آب کار مهمی برای حفظ تالاب نمی‌توان کرد؛ زیرا تالاب با دریا در تراز بسیار پایین اتصال آبی نخواهد داشت، اما تالاب امیرکلا را می‌توان با مدیریت منابع آب ورودی به آن، حفظ کرد.
دریای خزر در مرز هشدار
معاون پژوهشی پژوهشگاه علوم جوی با تاکید بر اینکه در گذشته (نیمه اول قرن بیستم) اثر فعالیت انسانی در حوزه دریای خزر کمتر بوده است، گفت: در آن زمان اکولوژی خزر عمدتا تحت تاثیر عوامل طبیعی قرار داشت و در این شرایط در تراز پایین شرایط اکولوژی محیط دریایی با تسریع چرخه آب، برای آبزیان بهتر می‌شد و هنگام افزایش تراز آب، با کاهش سرعت چرخه آب شرایط اکولوژی دریایی برای آبزیان سخت می‌شد.
وی در عین حال با بیان اینکه اثر تغییر شدید تراز آب خزر برای محیط دریایی و محیط تالابی کاملا برعکس است، خاطر نشان کرد: در تراز بالای آب شرایط برای محیط‌های تالابی بهبود می‌یابد و ترازهای پایین سبب محدود و سپس خشک شدن تالاب‌ها می‌شود. اما در ۷ دهه گذشته با ساخت سدها، توسعه کشاورزی و توسعه شهرها، حجم زیادی مواد مغذی که عمدتا شامل ترکیبات نیتروژن و فسفر می‌شود، از طریق فاضلاب‌ها وارد دریای خزر شد.
علیزاده با بیان اینکه افزایش مواد مغذی سبب افزایش تولیدات اولیه و به تبع آن افزایش بار آلی در خزر می‌شود، ادامه داد: در این هنگام دو پدیده روی داد که سبب سخت‌تر شدن شرایط اکولوژی خزر شد که یکی "افزایش تراز آب" است که باعث کاهش سرعت چرخه آب شد و دیگری "افزایش دمای هوا و به تبع آن افزایش دمای آب سطحی" است که خود سبب کاهش سرعت چرخه آب و افزایش تولیدات اولیه می‌شود.
این محقق حوزه دریای خزر اضافه کرد: در حالی‌که در سال‌های اخیر به سرعت تراز آب خزر در حال کاهش است، اما اندازه‌گیری‌ها نشانی از تسریع چرخه آب ندارد. به این معنی‌که افزایش دما مانع از عملکرد کاهش تراز در چرخه آب شده است. از این رو با افزایش بار آلی در بستر و کاهش اکسیژن در این مناطق، دریای خزر در بخش‌های عمیق به محیطی مرده تبدیل می‌شود.
وی اظهار کرد: از این رو اعلام می‌شود ورود آلودگی به دریای خزر و ورود فاضلاب‌های خانگی و کشاورزی در وضعیت هشداردهنده قرار دارد؛ چراکه ادامه این وضعیت باعث افزایش بار آلی و خفگی (کاهش اکسیژن و افزایش سولفید) دریا می‌شود.
وی تاکید کرد: این پدیده در سطح دریا سبب شکوفایی جلبکی و در سواحل سبب مردابی شدن و گسترش بوی تعفن می‌شود.