مجله شهر پایدار

مجله شهر پایدار

محاسبه میزان ظرفیت ذخیره کربن در شهری با اقلیم سرد و کوهستانی مطالعه موردی: شهر و پیرا شهر ارومیه

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
رقیه انصاری قولنجی 1
علی اکبر شمسی پور 2
فائزه شجاع 3
1 گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران
2 گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران
3 گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران.
10.22034/jsc.2024.434150.1758
چکیده
در پژوهش حاضر ظرفیت ذخیره کربن زیرساخت‌های سبز شهر و پیرا شهر ارومیه واکاوی می‌شود. ارومیه با مشخصه اقلیمی سرد بافت ساختمانی فشرده با فضاهای سبز پراکنده بخصوص در مناطق و محله‌های پیرامونی شهر مشخص می‌شود. پژوهش با مدل ذخیره کربن موجود در بسته نرم‌افزاری InVest انجام گردید. نتایج نشان داد که بیش از 57 درصد محدوده مطالعاتی ظرفیت ذخیره کربن کمتر از 2 تن و کمتر از 6 درصد محدوده بالای 30 تن در هکتار دارد که به باغ‌ها و درختزارهای حاشیه رودخانه شهر چای محدود می‌شود. ذخیره کربن خاک با 41/2344 تن بیش‌ترین سهم و سپس زیست‌توده بالایی با 47/1403 تن بالاترین مقادیر ذخیره کربن را دارند. مقدار ذخیره کربن کل محدوده موردمطالعه نیز 9/3900 تن در سال می‌باشد. بیش‌ترین میزان ذخیره کربن متعلق به باغ‌ها و درختزارها و در رتبه بعدی زمین‌های بایر با پوشش گیاهی تنک به دست آمد و ارتفاعات بدون پوشش گیاهی با رخنمون‌های سنگی و فاقد پوشش خاک بدون ذخیره کربن هستند. گیاهان و درختان متراکم بالاترین میزان ذخیره کربن را دارند، اما به دلیل اینکه میزان ذخیره آن تابعی از تغییر فصل است، لازم است در انتخاب و توسعه فضاهای سبز شهری به گونه گیاهی و میزان سازگاری آن‌ها با شرایط اقلیمی سرد و فضاهای شهری ارومیه توجه گردد. در نتیجه لازم است ایجاد و توسعه فضاهای سبز شهری هم‌راستا با توسعه فیزیکی و کالبدی، در اولویت برنامه‌های توسعه شهری ارومیه باشد.
کلیدواژه‌ها
ارومیه
خدمات اکوسیستم
ذخیره کربن
کاربری/پوشش زمین
مدل اینوست
  1. اسکندری شهرکی، آزیتا؛ کیانی، بهمن و ایران‌منش، یعقوب. (1395). تأثیر کاربری‌های مختلف اراضی بر ترسیب کربن خاک. تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، 24(3)، 379-389.
  2. جهانداری، جاوید؛ حجازی، رخشاد؛ جوزی، سیّد علی و مرادی، عباس. (1401). اثرات توسعه شهری بر الگوهای مکانی، زمانی خدمت اکوسیستمی ذخیره کربن در حوزه آبخیز بندرعباس با نرم‌افزار Invest. مدل‌سازی و مدیریت آب‌وخاک، 2 (4)، 91-106.
  3. Doi:10.22098/MMWS.2022.11069.1097
  4. سجادی قائم‌مقامی، ساره السادات؛ سیاح‌نیا، رومینا؛ مبرقعی‌دینان، نغمه و مخدوم، فرخنده. (1400). ارزشیابی پیامدهای رشد شهری بر خدمت اکوسیستمی ذخیره کربن (مطالعه موردی: زیر حوزه‌های آبریز شهر کرج). سنجش‌ازدور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 12 (1)، 20-37. Doi:10.30495/GIRS.2021.677995
  5. شاهی، الهام؛ کریمی، سعید و جعفری، حمیدرضا. (1396). ارزیابی اثرات تغییرات کاربری اراضی بر روی خدمات اکوسیستمی (ترسیب و ذخیره کربن) در راستای تحقق توسعه پایدار سرزمین. دومین همایش ملی رویکردهای نوین آمایش سرزمین در ایران، شاهرود.
  6. غریبی، شیوا؛ شایسته، کامران و عطائیان، بهناز. (1400). قابلیت فضای سبز شهری در ارائه خدمت اکوسیستمی ترسیب کربن. جغرافیا و پایداری محیط، 11(3)، 61-80. Doi:10.22126/GES.2021.6574.2406
  7. فدایی، انسیه، میرسنجری، میرمهرداد، و امیری، محمدجواد. (1399). مدل‌سازی خدمات اکوسیستمی مبتنی بر تغییرات پوشش و کاربری سیمای سرزمین با به‌کارگیری نرم‌افزار Invest در منطقه حفاظت‌شده جهان‌نما (موردمطالعه: خدمت اکوسیستمی ذخیره کربن). آمایش سرزمین، 12 (1)، 153-173. Doi:10.22059/JTCP.2020.294342.670051
  8. ملکی، سعید؛ شجاعیان علی و فرهمند، قاسم. (1397). ارزیابی تغییرپذیری فضایی ـ زمانی جزایر حرارتی در ارتباط با کاربری‌های شهری مطالعه موردی: شهر ارومیه. فصلنامه اطلاعات جغرافیایی (سپهر)، 27(5). 183-196.
  9.  https://doi.org/10.22131/sepehr.2018.31488
  10. Abu-hashim, M., Elsayed, M., & Belal, A.E. (2016). Effect of land-use changes and site variables on surface soil organic carbon pool at Mediterranean Region. Journal of African Earth Sciences, 114, 78-84. doi.org/10.1016/j.jafrearsci.2015.11.020
  11. Aitali, R., Snoussi, M., Kolker, A.S., Oujidi, B., & Mhammdi, N. (2022). Effects of land use/land cover changes on carbon storage in North African Coastal Wetlands. Journal of Marine Science and Engineering, 10(3), 364. https://doi.org/10.3390/jmse10030364
  12. Babbar, D., Areendran, G., Sahana, M., Sarma, K., Raj, K., & Sivadas, A. (2021). Assessment and prediction of carbon sequestration using Markov chain and InVEST model in Sariska Tiger Reserve, India. Journal of Cleaner Production, 278, 123333. doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.123333
  13. Bae, J., & Ryu, Y. (2015). Land use and land cover changes explain spatial and temporal variations of the soil organic carbon stocks in a constructed urban park. Landscape and Urban Planning, 136, 57-67. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2014.11.015
  14. Bélair, C., Ichikawa, K., Wong, B., & Mulongoy, K. (2010). Sustainable use of biological diversity in socio- ecological production landscapes. Background to the Satoyama initiative for the benefit of biodiversity and human wellbeing. Journal of Secretariat of the Convention on Biological Diversity, 22(3), 617-634.
  15. Canadell, J. G., & Raupach, M. R. (2008). Managing forests for climate change mitigation. science, 320(5882), 1456-1457. doi/10.1126/science.1155458
  16. Churkina, G., Brown, D. G., & Keoleian, G. (2010). Carbon stored in human settlements: the conterminous United States. Global Change Biology, 16(1), 135-143. doi/abs/10.1111/j.1365-2486.2009.02002.x
  17. Dadhich, P., Malav, A., & Jaiswal, P. (2023). Carbon Sequestration Potential of Trees in Urban Vegetation Islands: A Case Study. International Journal of Environment and Climate Change, 13(11), 2362-2371. DOI: 10.9734/IJECC/2023/v13i113401
  18. Delphin, S., Escobedo, F. J., Abd-Elrahman, A., & Cropper, W. P. (2016). Urbanization as a land use change driver of forest ecosystem services. Land Use Policy, 54, 188-199. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2016.02.006
  19. Deng, L., Zhu, G. Y., Tang, Z. S., & Shangguan, Z. P. (2016). Global patterns of the effects of land-use changes on soil carbon stocks. Global Ecology and Conservation, 5, 127-138. https://doi.org/10.1016/j.gecco.2015.12.004
  20. Eskandari Shahraki, A., Kiani, B., & Iranmanesh, Y. (2016). Effects of different landuse types on soil organic carbon storage. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 24(3), 389-379. doi: 10.22092/ijfpr.2016.107354. [In Persian]
  21. Fadaei, E., Mirsanjari, M. M., & Amiri, M. J. (2020). Modeling of Ecosystem Services based on Land Cover Change and Land Use Using InVEST Software in Jahannama Conservation Area (Case: Carbon Sequestration Ecosystem Service). Town and Country Planning, 12(1), 153-173. Doi:10.22059/JTCP.2020.294342.670051 [In Persian].
  22. Gharibi, S., Shayesteh, K., & Attaiean, B. (2021). The Capability of Urban Green Spaces in providing Carbon Sequestration Ecosystem Services. Geography and Environmental Sustainability, 11(3), 61-80. doi: 10.22126/ges.2021.6574.2406. [In Persian].
  23. Hazem, A.H., Hafiz, T., M.A. (2022). Modeling of carbon sequestration with land use and land cover in the northeastern part of the Nile Delta, Egypt. Arabian Journal of Geosciences, 15, 1267. Doi:10.1007/s12517-022-10462-2
  24. IPCC. (2021). Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. (Volume 4: Agriculture, Forestry and Other Land Use; No. Part 2). http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/index.htm
  25. Jahandari, J., Hejazi, R., Jozi, S. A., & Moradi, A. (2022). Impacts of urban expansion on spatio-temporal patterns of carbon storage ecosystem service in Bandar Abbas Watershed using InVEST software. Water and Soil Management and Modelling, 2(4), 91-106. doi: 10.22098/mmws.2022.11069.1097. [In Persian]
  26. Kamarajugedda, S. A., Johnson, J. A., McDonald, R., & Hamel, P. (2023). Carbon storage and sequestration in Southeast Asian urban clusters under future land cover change scenarios (2015–2050). Frontiers in Environmental Science, 11, 1105759. https://doi.org/10.3389/fenvs.2023.1105759
  27. Kaye, J. P., McCulley, R. L., & Burke, I. C. (2005). Carbon fluxes, nitrogen cycling, and soil microbial communities in adjacent urban, native and agricultural ecosystems. Global Change Biology, 11(4), 575-587. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2005.00921.x
  28. Keller, A. A., Fournier, E., & Fox, J. (2015). Minimizing impacts of land use change on ecosystem services using multi-criteria heuristic analysis. Journal of Environmental Management, 156, 23-30. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2015.03.017
  29. Li, X., Huang, C., Jin, H., Han, Y., Kang, S., Liu, J., ... & Sun, L. (2022). Spatio-temporal patterns of carbon storage derived using the InVEST model in Heilongjiang Province, Northeast China. Frontiers in Earth Science, 10, 846456. https://doi.org/10.3389/feart.2022.846456
  30. Li, Y., Liu, W., Feng, Q., Zhu, M., Zhang, J., Yang, L., & Yin, X. (2022). Spatiotemporal Dynamics and Driving Factors of Ecosystem Services Value in the Hexi Regions, Northwest China. Sustainability, 14(21), 14164. https://doi.org/10.3390/su142114164
  31. Li, Y., Qiu, J., Li, Z., & Li, Y. (2018). Assessment of blue carbon storage loss in coastal wetlands under rapid reclamation. Sustainability, 10(8), 2818. DOI: 10.3390/su10082818
  32. Lindén, L., Riikonen, A., Setälä, H., & Yli-Pelkonen, V. (2020). Quantifying carbon stocks in urban parks under cold climate conditions. Urban Forestry & Urban Greening, 49, 126633. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2020.126633
  33. Maleki, S., Shojaian A., and Farhamand, Q. (2018). Evaluation of spatio-temporal variability of thermal islands in relation to urban uses, a case study: Urmia city. Quarterly of Geographical Information (Sephehr), 27(5). 183-196. https://doi.org/10.22131/sepehr.2018.31488
  34. Mallick, J., Almesfer, M. K., Alsubih, M., Ahmed, M., & Ben Kahla, N. (2022). Estimating Carbon Stocks and Sequestration with Their Valuation under a Changing Land Use Scenario: A Multi-Temporal Research in Abha City, Saudi Arabia. Frontiers in Ecology and Evolution, 10, 905799. https://doi.org/10.3389/fevo.2022.905799
  35. Martínez-Tilleria, K., Núñez-Ávila, M., León, C. A., Pliscoff, P., Squeo, F. A., & Armesto, J. J. (2017). A framework for the classification Chilean terrestrial ecosystems as a tool for achieving global conservation targets. Biodiversity and Conservation, 26, 2857-2876. Doi:10.1007/s10531-017-1393-x
  36. Nel, L., Boeni, A. F., Prohászka, V. J., Szilágyi, A., Tormáné Kovács, E., Pásztor, L., & Centeri, C. (2022). InVEST Soil Carbon Stock Modelling of Agricultural Landscapes as an Ecosystem Service Indicator. Sustainability, 14(16), 9808. https://doi.org/10.3390/su14169808
  37. Novara, A., Gristina, L., Sala, G., Galati, A., Crescimanno, M., Cerdà, A., ... & La Mantia, T. (2017). Agricultural land abandonment in Mediterranean environment provides ecosystem services via soil carbon sequestration. Science of the Total Environment, 576, 420-429. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.10.123
  38. Nowak, D. J., Greenfield, E. J., Hoehn, R. E., & Lapoint, E. (2013). Carbon storage and sequestration by trees in urban and community areas of the United States. Environmental pollution, 178, 229-236. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2013.03.019
  39. Pagiola, S. (2008). Payments for environmental services in Costa Rica. Ecological economics, 65(4), 712-724. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2007.07.033
  40. Paudyal, K., Baral, H., Putzel, L., Bhandari, S., & Keenan, R. J. (2017). Change in land use and ecosystem services delivery from community-based forest landscape restoration in the Phewa Lake watershed, Nepal. International Forestry Review, 19(4), 88-101. https://doi.org/10.1505/146554817822330524
  41. Piyathilake, I. D. U. H., Udayakumara, E. P. N., Ranaweera, L. V., & Gunatilake, S. K. (2022). Modeling predictive assessment of carbon storage using InVEST model in Uva province, Sri Lanka. Modeling Earth Systems and Environment, 8(2), 2213-2223. Doi:10.1007/s40808-021-01207-3
  42. Russo, A., Escobedo, F. J., Timilsina, N., & Zerbe, S. (2015). Transportation carbon dioxide emission offsets by public urban trees: A case study in Bolzano, Italy. Urban Forestry & Urban Greening, 14(2), 398-403. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2015.04.002
  43. Sajjadi Ghaemmaghami, S. A., Sayahnia, R., Mobarghei Dinan, N., & Makhdoum Farkhondeh, M. (2021). Evaluating the implications of urban growth on carbon fixation ecosystem services (Case study: Karaj Subcatchments). Journal of Applied Rs and Gis Techniques in Natural Resource Science), 12 (1), 37-20. doi:10.30495/GIRS.2021.677995 [In Persian].
  44. Shahi, E., Karimi, S., & Jafari, H. (2016). Assessing the Impacts of Land Use Change on Ecosystem Services (Carbon Sequestration and Storage) towards Achieving Sustainable Land Development. The Secound National Conference on New Approaches to Spatical Planning in Iran. [In Persian]
  45. Skwierawski, A. (2022). Carbon sequestration potential in the restoration of highly eutrophic shallow lakes. International Journal of Environmental Research and Public Health, 19(10), 6308. https://doi.org/10.3390/ijerph19106308
  46. Stewart, I. D., Oke, T. R., & Krayenhoff, E. S. (2014). Evaluation of the ‘local climate zone’scheme using temperature observations and model simulations. International journal of climatology, 34(4), 1062-1080. https://doi.org/10.1002/joc.3746
  47. Tao, Y., Li, F., Wang, R., & Zhao, D. (2015). Effects of land use and cover change on terrestrial carbon stocks in urbanized areas: a study from Changzhou, China. Journal of Cleaner Production, 103, 651-657. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.07.055
  48. Tolessa, T., Senbeta, F., & Kidane, M. (2017). The impact of land use/land cover change on ecosystem services in the central highlands of Ethiopia. Ecosystem services, 23, 47-54. https://doi.org/10.1016/j.ecoser.2016.11.010
  49. Zhao, S., Liu, S., Sohl, T., Young, C., & Werner, J. (2013). Land use and carbon dynamics in the southeastern United States from 1992 to 2050. Environmental Research Letters, 8(4), 044022. DOI: 10.1088/1748-9326/8/4/044022
مجله شهر پایدار
دوره 7، شماره 2
تابستان 1403
صفحه 45-61