Home About Browse Search
Svenska


Hydrology and forests in the Blue Nile basin

what can be learned from half a century of observations and community perception for water management?

Gebrehiwot, Solomon Gebreyohannis (2012). Hydrology and forests in the Blue Nile basin. Diss. (sammanfattning/summary) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., Acta Universitatis agriculturae Sueciae, 1652-6880 ; 2012:13
ISBN 978-91-576-7649-8
[Doctoral thesis]

[img]
Preview
PDF
880kB

Abstract

Forest cover change is considered a major cause of water scarcity during the dry season in the Blue Nile River Basin of Ethiopia, which is part of the Nile River system. However, this is an over-simplification of the complex reality of forest and flow relationships, especially in the tropics. The objectives of this study were to explore the spatial relationship of land use and flow regime, detect temporal changes in the hydrological regime, determine changes in the forest cover, and summarize the results to define the relationship between forest cover and hydrological regime. Two broad approaches were used to address these aims: observational data analysis and community perception. Thirty-two watersheds were covered in the spatial study, and 45 years of data for a dozen of these watersheds were analyzed in the temporal study. Statistical methods were used to explore the spatial relationship of land use and flow, and both statistical and modeling methods were used to detect hydrological change over time. Remote sensing analysis was used to document forest cover changes.

Natural grassland and woodland had a positive, while grazing land and open bush land had a negative correlation with low flow regimes at the spatial scale. There were no major temporal changes in the flow regime, or clear results to attribute land degradation or land use change to hydrological changes and specific changes within each watershed. The change related to forest cover were watershed specific, although there were general differences between southern and northern watersheds regarding the time of deforestation. The community perception indicated the relationship of forest cover change and flow regime was more complex than just deforestation causing loss of dry season flow. According to the elders, forest and flow relationships were watershed specific, even sub-watershed specific. The lack of a clear relationship between forest cover change and flow regime in the temporal dimension could be attributed to the scale of watersheds, uncertainty about the measurement of flow extremes, and the impact of variability in rainfall within the region.

The watershed-specific nature of the relationship between forest and flow within the Basin, confirmed by the community perception, indicates forest hydrology studies should be tailored to watershed scale, or even sub-watershed scale i. e. hill-slope scale, and address the relevance of water availability at farm and river scale.

Authors/Creators:Gebrehiwot, Solomon Gebreyohannis
Title:Hydrology and forests in the Blue Nile basin
Subtitle:what can be learned from half a century of observations and community perception for water management?
Alternative abstract:
LanguageAbstract
Swedish

Förändring i skogstäckning har föreslagits vara en huvudsaklig anledning till brist på vatten under torrperioden i det 2 × 105 km2 stora avrinningsområdet till Blå Nilen i Etiopien, en del av Nilens flodsystem. Detta är dock en förenkling av komplexa skogs- och flödes- förhållandensärskilt i tropikerna. Målen med denna studie var att studera det rumsliga förhållandet mellan markanvändning och flödesregimer, bestämma förändringen i skogstäckning, och summera resultaten för att kunna definiera relationen mellan skogstäckning och den hydrologiska regimen. Två huvudsakliga tillvägagångssätt användes: analys av observationsdata och intervjuer med boende. Trettitvå avrinningsområden ingick i den rumsliga studien och 45 års data för ett dussintal avrinningsområden analyserades i den temporala studien. Statistiska metoder användes för att studera det rumsliga förhållandet mellan markanvändning och flöde, och både statistiska- och modelleringsmetoder användes för att detektera hydrologiska förändringar över tid. Fjärranalyser tillämpades för att detektera förändringen i skogstäckning.

Naturlig gräsmark och skogsmark var positivt korrelerade medan betesmark och öppen buskmark var negativt korrelerade till lågflödes regimer i den rumsliga studien. Det fanns inga större förändringar i flödesregim över tid, eller tydliga, generella resultat som kunde koppla försämring av markens tillstånd eller förändringar i markanvändning med hydrologiska förändringar. Den förändring som kunde relateras till skogstäckning var avrinningsområdesspecifik, även om det generellt var skillnad mellan de södra och norra avrinningsområdena med avseende på tidsramen för avskogning. Intervjuerna med de boende indikerade att relationen mellan skogstäckning och flödesregim var mer komplex än att enbart avskogningen orsakade bortfall av flöde under torrperioden. Enligt de äldre invånarna var skog och flödesförhållandet avrinningsområdesspecifikt, förhållandet var även specifikt mellan delavrinningsområden. Avsaknaden av ett tydligt förhållande mellan förändringar i skogstäckning och flödesregim i en temporal dimension kan bero på skalan på ytan av avrinningsområden, osäkerhet i flödesmätningar när det kommer till flödesextremer och påverkan från variationen i nederbörd i regionen.

Den avrinningsområdesspecifika relationen mellan skog och flöde i avrinningsområdet, vilket bekräftades genom intervjuer med boende, indikerar att skogshydrologiska studier måste skräddarsys till avrinningsområdesskala, eller till och med delavrinningsskala som en specifik sluttning. Resultatet underströk också betydelsen av att kunna modellera eller mäta vattentillgång i skalor som passar enskilda jordbruk eller floder.

Other

ማጠቃለያ
ይህ ማጠቃለያ ከጠቅላላው የዚህ የዶክተሬት ድግሪ መጽሃፍ ይዘት የተውጣጣ ቅንጫቢ በመሆኑ ለዝርዝር ጭብጡ ሙሉ መጽሃፉን ማንበብ ይመከራል።
በዓባይ ተፋሰስና በሌሎች የሃገሪቷ ክፍሎች የወንዞች መድረቅ ከደን መጨፍጨፍ ጋር ተያይዞ ይነሳል። ይህ ተያያዥነት ከሳይንሳዊ ዳራ አንጻር እንደተጠቀሰው ቀላል ሆኖ አይታይም። ይህ ጥናት በዓባይ ተፋሰስ የወንዞች ፍሰት እና የደን ቁርኝነት ምን እንደሚመስል ይዳስሳል። ዝርዝር ዓላማዎቹ፤ የደንና የውሃ ፍሰት ከቦታ ስርጭት አኳያ፣ የወንዞች ፍሰት ለውጥ ላለፉት ግማሽ ምዕተ ዓመት እና የደን ሽፋን ለውጥ ላለፉት ግማሽ ምዕተ ዓመት ናቸው። ጥናቱ የተከናወነው የልኬት ትንተና፣ ሞዴሊንግ፣ የሪሞት ሴንሲንግና የህብረተሰብ መረጃን መሠረት በማድረግ ነው። ለጥናቱ ከአሥር ያላነሱ ስፋታቸው ከ አሥራ ዘጠኝ እስከ አንድ ሺ ስምንት መቶ ኪሎ ሜትር ስኩዌር ተፋሰሶች ተካተዋል።
በተለያዩ የዓባይ ተፋሰስ ቦታዎች ያለውን የደንና የወንዝ ቁርኝነት ለማየት በተጠናው ጥናት መሰረት የተፈጥሮ ሳር በቀልና እንጨታማ ደኖች ለበጋው የወንዝ ፍሰት አዎንታዊ ጥቅም ሲኖራቸው፤ የግጦሽ መሬትና ገለጣማ ቦታዎች አሉታዊ ተጽእኖ አላቸው። የግማሽ ምዕተ ዓመቱ ልኬት ትንተና ግን ብዙ የወንዝ ፍሰት ለውጦች እንደሌሉና የታዩትም ጥቂት ለውጦች ከተፋሰስ ተፋሰስ እንደሚለያዩ አሳይቷል። የደን ሽፋን ለውጥን በተመለከተ እንደ አጠቃላይ የሚነገረው በሰሜኑ የሃገሪቱ ወይም የዓባይ ተፋሰስ ክፍል ከደቡቡ ክፍል ቀደም ብሎ ደን መመናመኑ በዚህ ጥናትም የታየ ሲሆን፤ የደን ለውጦች ሂደት ከተፋሰስ ተፋሰስ እንደሚለያዩ ታይቷል። ሰለዚህም ከረዥም የጊዜ ልኬት አኳያ የወንዝ ፍሰትና ደን የጎላ ቁርኝነት አይታይባቸውም። ከአካባቢ ህብረተሰብ የተሰበሰበው መረጃም ደን ጠፋ፥ወንዝ ደረቀ አይነት ቀላል አገላለጽ አያሳይም።
ከላይ የተጠቀሱት ወጤቶች የሚያመላክቱት የደንና የወንዝ ፍሰት ቁርኝነት ውስብስብ እንደሆነ ነው። በተለይ ግማሽ ምዕተ ዓመቱን የሚመለከተው ጥናት የደንና የወንዝ ፍሰት ቁርኝነት ውስብስብ እንደሆነ ያመላከተው ተፋሰሶቹ ትልቅ በመሆናቸውና በተለያዩ ጊዜያት የሚታየው የተዛባ የዝናብ ስርጭት አስተዋጽኦ ለኖራቸው እንደሚችል ይገመታል። በግማሽ ምዕተ ዓመቱ ጥናት የታዩት ጥቂት የወንዝ ፍሰት ለውጦችም ከተፋሰስ ተፋሰስ ሰለሚለያዩ፤ ወደፊት የውሃ ልማትን መሰረት ያደረጉ የተፈጥሮ ልማት ስራዎች ከተፋሰስ ተፋሰስ ሊለያዩ እንደሚገባ ይህ ጥናት ያስረዳል። እንደውም ከአካባቢ ህብረተሰብ መረጃ እንደሚያመለክተው፤ በአንድ ተፋሰስ ውስጥ እንኳን ልዩነት እንዳለ ነው። ስለዚህም የልማት ሥራዎቹ ከተፋሰስ ተፋሰስ መለያየት ብቻ ሳይሆን አንዱን ተፋሰስ ከፋፍሎ ማየት እንደሚያስፈልግም ያመላክታል፤ በተለይ ስፋታቸው አንድ ሺ ኪሎ ሜትር ስኩዌር አካባቢ ለሆኑት። ከዚህ በተጨማሪ ለወደፊቱ የወንዝ ፍሰት መድረቅ ከግብርና ሥራ ውሃ እጥረት ጋር ያለውን ትስስር ማየት ያስፈልጋል።

Series/Journal:Acta Universitatis agriculturae Sueciae (1652-6880)
Year of publishing :9 March 2012
Volume:2012:13
Number of Pages:46
Papers/manuscripts:
NumberReferences
I.Gebrehiwot, S. G., U. Ilstedt, Gärdenäs, A. I. and Bishop, K (2011). Hydrological characterization of watersheds in the Blue Nile Basin, Ethiopia. Hydrological Earth Systems Science 15, 11-20.
II.Gebrehiwot, S. G., Gärdenäs, A. I, Bewket, W., Seibert, J., Ilstedt, U. and Bishop, K. Hydrological change detection in the rivers of the Blue Nile Basin in 1960−2004: A statistical analysis (Submitted: Hydrological Science Journal).
III.Gebrehiwot, S. G. Seibert, J., Gärdenäs, A. I., Mellander, P.-­‐E. and Bishop, K. Hydrological change detection using modelling: Half a century of runoff from four rivers in the Blue Nile Basin (manuscript).
IV.Gebrehiwot, S. G., Bewket, W., Gärdenäs, A. I and Bishop, K. Forest cover change over four decades in the Blue Nile Basin, Ethiopia: comparison of three watersheds (manuscript).
V.Gebrehiwot, S. G., and Bewket, W. and Bishop, K. Community perception of forest-­‐water relationships in the Blue Nile Basin of Ethiopia (manuscript).
Place of Publication:Uppsala
Publisher:Dept. of Aquatic Sciences and Assessment, Swedish University of Agricultural Sciences
ISBN for printed version:978-91-576-7649-8
ISSN:1652-6880
Language:English
Publication Type:Doctoral thesis
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:K Forestry > K01 Forestry - General aspects
P Natural resources > P10 Water resources and management
Subjects:Obsolete subject words > FORESTRY, AGRICULTURAL SCIENCES and LANDSCAPE PLANNING > Area technology > Remote sensing
Obsolete subject words > INTERDISCIPLINARY RESEARCH AREAS > Water in nature and society
(A) Swedish standard research categories 2011 > 4 Agricultural Sciences > 405 Other Agricultural Sciences > Environmental Sciences related to Agriculture and Land-use
Obsolete subject words > NATURAL SCIENCES > Earth sciences > Atmosphere and hydrosphere sciences > Hydrology
Agrovoc terms:forests, forest cover, land use, watersheds, hydrological cycle, water balance, water management, blue nile river, ethiopia
Keywords:community perception, Ethiopia, forest hydrology, low flow, Blue Nile Basin
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-e-374
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-e-374
ID Code:8634
Department:(NL, NJ) > Dept. of Aquatic Sciences and Assessment
Deposited By: Solomon Gebreyohannis Gebrehiwot
Deposited On:16 Mar 2012 11:09
Metadata Last Modified:02 Dec 2014 10:49

Repository Staff Only: item control page

Downloads

Downloads per year (since September 2012)

View more statistics

Downloads
Hits