شیره زمین مکیده می شود

چرخه آب در طبیعت بسیار ساده اما از جهاتی پیچیده است سفره های آب زیرزمینی بخشی از این چرخه هستند که نیاز جوامع بسیاری را برطرف می کنند آب های زیرزمینی از منابع پایدار و حیاتی هستند که آب آشامیدنی و مصرفی را برای میلیون ها نفر در سطح جهان تامین می کنند

چرخه آب در طبیعت بسیار ساده اما از جهاتی پیچیده است. سفره‌های آب زیرزمینی بخشی از این چرخه هستند که نیاز جوامع بسیاری را برطرف می‌کنند. آب‌های زیرزمینی از منابع پایدار و حیاتی هستند که آب آشامیدنی و مصرفی را برای میلیون‌ها نفر در سطح جهان تامین می‌کنند.

نقش آب‌های زیرزمینی در مصارف کشاورزی، صنعتی، بهداشت محیط و اکوسیستم‌ها بسیار حیاتی است. از فنون قدیمی و سنتی بهره برداری از آب‌های زیرزمینی می‌توان به حفاری قنات و چاه اشاره کرد. اما براستی آب‌های زیرزمینی چگونه شکل می‌گیرند؟ پس از هر نوع بارندگی درصدی از آن بسته به میزان نفوذپذیری خاک منطقه وارد زمین می‌شود. آبی که به زمین نفوذ می‌کند پس از گذر از لایه‌های متخلخل زمین و فیلترشدن، در نهایت به عمقی مشخص، جایی که در آن شکاف‌ها و فضاهای خالی از آب اشباع می‌شوند، می‌رسد. محدوده‌های اشباع از آب را ذخایر آب زیرزمینی یا آبخیز می‌خوانند.

سطح فوقانی این محدوده را سفره آب می‌نامند. سفره‌های آب اولین نشان از حضور آب‌های زیرزمینی هستند. از کل آب‌های شیرین در دسترس جهان بیش از ۹۰ درصد را آب‌های زیرزمینی به خود اختصاص داده‌اند. در بخش فوقانی سفره‌های آبی، محدوده‌ای است که از آب اشباع‌نشده و آن را به نام محدوده هوادهی می‌شناسند. عمق چاه‌ها باید حتما بیشتر از عمق سفره‌های آبی باشد تا عملیات حفاری موفقیت‌آمیز باشد. آبخیزها نوعی تشکیلات زمین‌شناسی هستند. لایه‌هایی از سنگ، ماسه و شن صفحاتی متخلخل را داخل زمین تشکیل می‌دهند که نفوذپذیری بالایی دارند. آبخیزها اشکال متفاوتی دارند و به همین دلیل عمق آنها نیز متغیر است. برخی از آنها بسیار عمیق و بعضی دیگر به سطح زمین نزدیک هستند.

به عنوان مثال در سفره آبخیز حوزه می‌سی‌سی‌پی به طور متوسط ۲۱۰۰ میلیارد لیتر آب جریان دارد. جالب اینجاست تنها یک درصد از حجم آب این حوزه در رودخانه جریان دارد و بقیه ۹۹ درصد آن در لایه‌های نفوذپذیر تحتانی موجود است.

آب‌های زیرزمینی طی مرور زمان شکل می‌گیرند، لذا در مقایسه با آب‌های سطحی سرعت تجدید آنها خیلی کند است. متوسط زمان لازم برای تجدید آبخیزها ۱۴۰۰ سال است، در حالی که تنها ۲۰ روز کافی است تا آب یک رودخانه خشک مجدد احیاء شود. به همین دلیل زمانی که برداشت از آب‌های زیرزمینی انجام می‌شود قطعا تاثیر آن تا مدت‌های مدید باقی خواهد ماند. نکته مهم دیگر این است که نفوذپذیری زیاد آبخیزها باعث می‌شود جذب آلودگی نیز در آنها چندان دشوار نباشد. از آنجا که ۹۷ درصد از آب شیرین کره زمین در آبخیزها ذخیره شده است، لذا آلودگی این ذخایر یک بحران واقعی تلقی می‌شود. عده‌ای از دانشمندان معتقدند آب‌های زیرزمینی همچون چاهی هستند که آلاینده‌ها را به خود جذب می‌کنند و علت آن هم قدرت پالایش کمتر آب‌های زیرزمینی نسبت به رودخانه‌هاست. مهم‌ترین مساله در این رابطه ماندگاری و تجمع آلودگی است.

● بحران کاهش سطح آب در آبخیزها

یکی از ویژگی‌های مهم یک آبخیز، پهنه سرزمینی متاثر از آن حوزه است. روش محدوده تحت تاثیر یکی از اولین روش‌های مناسب برای ارزیابی میزان مصرف، تجدیدپذیری و نیازمندی‌های اکوسیستم در یک آبخیز است. این روش می‌تواند برای ارزیابی پتانسیل آبخیزها در تامین نیازهای بخش کشاورزی نیز به کار گرفته شود. به عنوان مثال محدوده تحت‌تاثیر آبخیز شمالی گنگ ۵۴ مرتبه از خود این آبخیز بزرگ‌تر است، در حالی که این رقم باید حدود ۵‌/‌۳ برابر مساحت واقعی یک آبخیز باشد. همین مساله گویای فشار بسیار زیاد بر این آبخیز است. نگاه دقیق‌تری به مطالعات انجام شده نشان می‌دهد در آسیا و آمریکای شمالی بسیاری از آبخیزهای بزرگ مورد بهره‌برداری بی‌رویه قرار گرفته‌اند. نتیجه چنین بهره‌برداری‌هایی بدون شک بخش کشاورزی را با مشکلات عدیده‌ای مواجه خواهد کرد. برآوردهای تیم تحقیقاتی نشان می‌دهد حداقل۸۰ درصد از آبخیزهای مهم جهان حتی نمی‌توانند آب لازم را برای نواحی بسیار نزدیک تامین کنند، اما کماکان بهره‌برداری از آنها بدون وقفه ادامه دارد.

سوال اساسی اینجاست که چنین بهره‌برداری‌های بی‌رویه‌ای در عمل غذای چه تعدادی را تامین می‌کنند؟ تحقیقات حاکی از آن است که حدود ۷‌/‌۱ میلیارد نفر در شرایطی به این آبخیزها وابسته‌اند که تهدیدهای وارد بر اکوسیستم‌های اطراف و کاربری‌ها روزبه‌روز در حال افزایش است. آبخیز شمالی گنگ از نمونه ذخایر آبی است که نواحی پرتراکم شمال هند، پاکستان و دشت شمالی چین را که مرکز پرورش غلات این کشور است، مشروب می‌کند. آبخیز غرب مکزیک هم بزرگ‌ترین منبع تولید میوه و سبزیجات آمریکای شمالی است. همه اینها در حالی است که دشت‌های سیلابی مرتفع در ایالات متحده آمریکا، امسال عملا سال بدی را پشت سر گذاشته‌اند. خشکسالی گسترده که این بخش از آن کشور را تحت تاثیر قرار داده، سبب شده کشاورزان حتی بیشتر از حد معمول آب مصرف کنند. تحت چنین شرایطی، تجدید آبخیزها نیز در عمل غیرممکن است. سطح آب در آبخیزها بسرعت رو به کاهش است و پیامد این امر کاهش آب در رودخانه‌های محلی است. بالطبع پرندگان و ماهیان نیز از عواقب سوء آن در امان نخواهند ماند.

مشخص است چنین روندهایی برای همیشه دوام نخواهد داشت. پایین‌آمدن سطح آب، بیشتر کشاورزان را مجبور به حفر چاه‌های عمیق‌تر کرده، اما هنوز تغییرات بیشتری در راه است. فناوری‌های جدید آبیاری که مصرف آب را کارآمدتر خواهد کرد، گرایش به سمت کاشت غلاتی که به آب کمتری نیاز دارند و حتی اجبار به کنار گذاشتن مصرف آب‌های زیرزمینی، از اثرات اجتناب‌ناپذیری است که بی‌هیچ تردید در سال‌های آینده بیشتر و بیشتر رهنمون خواهد شد.

● آبخیزهای ایران

ایران در یک منطقه نیمه‌خشک واقع شده است. متوسط بارندگی سالانه در این کشور کمتر از یک سوم کل بارندگی در سطح جهان است. ایران یکی از ۲۷ کشوری است که برآورد شده در فاصله سال‌های ۱۳۸۹ تا ۱۴۰۵ با بحران کمبود آب مواجه خواهند شد مگر آن که اقدامی عاجل در راستای کاهش مصرف صورت پذیرد. آب‌های زیرزمینی در ایران بیش از نیمی از میزان تقاضای سالانه را رفع می‌کنند، اما تجدیدپذیری این ذخایر کمتر از نیمی از کل میزان بهره‌برداری است. در سال‌های اخیر مشکل خشکسالی نیز با آن قرین شده و به همین دلیل کمیت و کیفیت آبخیزها بشدت تحت تاثیر قرار گرفته است.

آبخیزهای بخش مرکزی بیشترین ضرر را در این راستا متحمل شده‌اند، چرا که هم درجه حرارت در آنها فوق‌العاده بالا رفته و هم این که از میزان بارندگی بشدت کاسته شده است.

مطالعات نشان می‌دهد بر آبخیزهای ایران، فشار بسیار بالایی وارد می‌شود. مصرف روبه رشد آب‌های زیرزمینی در ایران که بحرانی جدی است می‌تواند به نابودی دائمی حوزه‌های آبخیزی کشور منجر شود.

کاهش جدی سطح آب‌های زیرزمینی حتی عوارض سطحی زمین را نیز دگرگون کرده است. پروفسور ژان آندرسون و توماس والتر از مرکز مطالعات زمین‌شناسی پوتسدام آلمان همراه استاد محمدعلی شریفی از دانشگاه تهران از محققانی بوده‌اند که روی طرح مطالعاتی تاثیر بهره‌برداری بی‌رویه از آبخیزها بر فرورفتگی‌های داخل ایران کار کرده‌اند.

ژ آنها معتقدند مقایسه تغییرات شکل زمین ایران با سایر حوزه‌های آبگیر اطراف نشان می‌دهد ایران یکی از پرشتاب‌ترین روندهای تغییر شکل زمین را تجربه کرده است. شکل‌گیری دره‌ها و فرورفتگی‌های جدید که تعدادشان نیز زیاد است، شاهدی بر این مدعاست.

nature- npr

/ مترجم: فرناز حیدری