مدیریت خشکسالی با مهندسی آب‌وهوا شدنی است؟

اما آیا واقعا آب و هوا قابل کنترل است و می‌توان با کمک فناوری مهندسی آب‌وهوا (Climate Engineering) تغییرات مصنوعی در آن ایجاد کرد؟ آیا همان‌طور که به مدد فناوری می‌توان با آثار گرمایش جهانی و تغییر اقلیم مقابله کرد، با فناوری دیگری می‌توان زمین را گرم‌تر و خشکسالی را تشدید کرد؟ در ادامه و در گفت‌وگو با دو محقق برجسته اقلیم‌شناس، ابعاد پیچیده این موضوع را بررسی می‌کنیم.

محققان می‌گویند فعالیت‌های انسان در موضوع تغییرات اقلیمی موثر است و برای این ادعای خود نتایج صدها تحقیق را ارائه می‌کنند. همان‌طور که گفته می‌شود گرم شدن هوای کره‌زمین و به‌وجود آمدن اثرات تغییرات اقلیمی به دلیل فعالیت‌های انسان رخ داده است، کاهش فعالیت‌های مخرب می‌تواند تغییر مثبت در روند تغییرات اقلیم ایجاد کند. اما ایجاد تغییرات به این معنا که هوای گرم خنک شود یا ابرها را بارور یا غیربارور ساخت، عملی نیست. دکتر بهلول علیجانی، استاد اقلیم‌شناسی دانشگاه خوارزمی، با بیان این موضوع درباره امکان مداخله انسان در تغییرات اقلیم، در این باره به جام‌جم می‌گوید: انسان جنگل‌ها و پوشش گیاهی را تخریب کرده، آب‌های زیرزمینی را بیش از حد برداشت کرده، شهرها را توسعه داده و مصرف سوخت‌های فسیلی را بالا برده است و این موارد است که باید پس از این مدیریت شود.

این استاد اقلیم‌شناسی در مورد کارایی باروری ابرها می‌گوید: موضوع بارورکردن ابرها سال‌هاست مطرح شده و شرایط خاصی را می‌طلبد. اما هزینه تولید این باران مصنوعی به حدی است که صرفه‌جویی، به مراتب کم‌هزینه‌تر خواهد بود. البته در مورد این موضوع مساله دیگری وجود دارد که آن تهیه آب از هوا است. بخصوص در مناطق جنوبی ایران که رطوبت هوا زیاد است، این اقدام می‌تواند عملی باشد. در این مناطق تقریبا در هر متر مکعب از هوا، حدود 10 تا 12 لیتر آب وجود دارد. استفاده از مکانیزم‌هایی برای استخراج این آب موضوع جدیدی نیست و از گذشته راجع به آن صحبت شده است. البته این کار در گذشته به روش‌های سنتی و قدیمی و در ابعاد بسیار کوچک نیز اجرا شده است.

دکتر علیجانی ادامه می‌دهد: امروز این ایده با تجهیزات پیشرفته به خوبی امکان‌پذیر است، اما صرفه آن از نظر اقتصادی باید به درستی بررسی شود. در مقیاس‌های کوچک و مناطق خشک می‌توان تا حدودی چنین روش‌هایی را به‌کار گرفت. برای مثال در شیلی هنگامی که نسیمی از دریا می‌وزد، جلوی نسیم دریا چوب و خاشاک قرار می‌دهند تا هوای مرطوب دریا تقطیر شده و به‌صورت آب جاری شود. این روش هم به نوعی مهندسی هواست. چنین کارهایی در جنوب کشور ما هم قابل اجراست و اگر بتوان در مقیاس پیشرفته و صنعتی از این تکنیک استفاده کرد، قدم بسیار مثبتی است. استفاده از آب موجود در اتمسفر روشی هوشمندانه است و نیاز به سرمایه‌گذاری دارد، اما خلاف این موضوع که برای مثال ابرهای باران‌زا تخریب شوند تا جلوی باریدن آنها گرفته شود، واقعیت ندارد و از نظر علمی، امکان‌پذیر نیست.

تحلیلی بر فناوری‌های اثرگذار بر جو

بنابر تعریف آکادمی ملی علوم آمریکا مهندسی آب‌وهوا عبارت است از «دخالت بزرگ مقیاس و تعمدی انسان در سامانه اقلیم که می‌تواند اهداف گوناگونی را دنبال کند.» از آنجا که سامانه اقلیم شامل مولفه‌های گوناگونی از حوزه‌های هوا، آب و یخ، خاک و سنگ و همچنین شرایط زیستی حاکم بر طبیعت است، در مهندسی آن نیز علوم مرتبط با حوزه‌های مذکور مطرح خواهند بود. در چند دهه اخیر، موضوع روش‌های تعدیل وضع هوا و اثرگذاری بر جو نه‌تنها به‌عنوان یکی از جذابیت‌های علمی و فناوری مطرح بوده، بلکه با توجه به اهمیت و حساسیت کاربردهای نوظهور احتمالی و خاص، این نوع فناوری‌ها در فهرست حوزه‌های تخصصی فوق‌پیشرفته با اولویت بالا برای برخی از کشورهای توسعه‌یافته و در حال توسعه دنیا قرار گرفته است.

دکتر شاهرخ فاتح، اقلیم‌شناس، درباره ماهیت این نوع فناوری‌ها به جام‌جم می‌گوید: بخشی از این فناوری‌ها در جامعه علمی قابل ارائه و دسترس است که در نتیجه با دقت بیشتری مورد تحلیل و بررسی قرار می‌گیرد؛ مانند بارورسازی ابرها با هسته‌سازی همگن و غیرهمگن. ولی بخش دیگری از این فعالیت‌ها به لحاظ نوع کاربرد یا فناوری مورد استفاده در آن، براحتی در منابع علمی و مستندات قابل دسترس نیست و مستلزم تلاش مضاعف و تحلیل‌های چندجانبه برای حصول نتیجه است که به علت وجود محدودیت‌های گسترده فقط بخش اندکی از اطلاعات قابل اعتماد، مفید و موثر قابل دسترس است. لذا محدودیت و پیچیدگی مساله بسیار بالاست.

وی ادامه می‌دهد: با توجه به اهمیت بررسی ریز‌ساختارهای ابر به‌عنوان اولین گام در مطالعه امکان و چشم‌انداز افزایش بارش و تعدیل الگوهای جوی، کشورهای پیشرفته اقدامات جدی در خصوص شناخت پدیده‌های جوی و فرآیندهای حاکم بر آن انجام داده‌اند و در مرحله بعد با توسعه فناوری‌های مدرن، راهکارهای احتمالی کنترل، مهار و بهره‌برداری مناسب از پدیده‌های جوی (و همچنین ویژگی‌های اجزای طبیعت مثل لایه یونوسفر) را دنبال می‌کنند که از آن جمله می‌توان به کشورهای آمریکا، روسیه، ارمنستان و اتحادیه اروپا اشاره کرد. این اقلیم‌شناس تصریح می‌کند: با توجه به ساختار متنوع و متفاوت جو در لایه‌های مختلف که همراه با رخداد پدیده‌های خاص در هر لایه است، امکان بهره‌برداری هدفمند و کنترل شده از ویژگی‌های جو یکی از اهداف محققان و سازمان‌های درگیر این موضوع در هفت دهه گذشته بوده است. بدیهی است چنین برنامه‌هایی با یک نوع فناوری قابل حصول نبوده و ضرورت دارد تا متناسب با هر لایه و اهداف مورد انتظار، فناوری خاص آن لایه مورد استفاده قرار گیرد.

سامانه‌های تعدیل وضعیت هوا چقدر تاثیرگذار است؟

سامانه‌های تعدیل وضعیت هوا و کنترل جو شبیه زنجیره‌ای از حلقه‌های به هم پیوسته است. برای تقویت توان و قدرت این زنجیره لازم است تمام حلقه‌ها تقویت شوند. زیرا توجه تک‌بعدی و محدود به موضوع باعث عدم موفقیت در اجرای صحیح برنامه‌ها خواهد شد. دکتر فاتح در این باره ادامه می‌دهد: بر اساس بررسی‌های به عمل آمده و اطلاعات اخذشده داخل کشور، وزارتخانه‌ها و سازمان‌هایی شامل مرکز همکاری‌های فناوری و نوآوری ریاست‌جمهوری، سازمان فضایی ایران (پژوهشگاه فضایی ایران‌- پژوهشکده رانشگرهای فضایی)، وزارت جهاد کشاورزی (پژوهشکده مهندسی جهاد)، وزارت نیرو (موسسه تحقیقات آب و مرکز ملی باروری ابرها)، دانشگاه صنعتی شریف، دانشگاه شهید بهشتی، دانشگاه امام حسین(ع)، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، سازمان هواشناسی کشور و سازمان حفاظت محیط‌زیست، فعالیت‌ها و اقداماتی را در راستای مطالعه، بررسی، ارزیابی، آزمایش میدانی، ساخت نمونه تجهیزات و سایر موارد انجام داده‌اند. این درحالی است که هنوز برنامه راهبردی منسجم و همسویی در سطح ملی برای این حوزه تخصصی تدوین نشده است و در نتیجه ناهماهنگی بین بخشی و موازی‌کاری گسترده‌ای در سطح ملی وجود داشته و مهم‌تر این‌که مراکز دانشگاهی و پژوهشی نیز نقش‌آفرینی ضعیفی در توسعه و پیشبرد آن دارند. این اقلیم‌شناس تصریح می‌کند: تدوین برنامه راهبردی جامع و کامل نیازمند صرف زمان بیشتر و تشکیل کارگروه‌های تخصصی مرتبط با موضوعات اصلی و با حضور فعال سازمان‌های موثر و نقش‌آفرین در این حوزه است. با توجه به میان‌بخشی و چندرشته‌ای بودن این نوع فعالیت‌ها، تعامل و ارتباط بین سازمان‌ها و ارگان‌ها در تمام مراحل تدوین و اجرای برنامه‌های راهبردی، تضمین‌کننده موفقیت و پیشرفت این گونه فعالیت‌ها درسطح کشور است.

یکی از نکات مهم و حائز اهمیت، که در خصوص همه حوزه‌های علم و فناوری قابل طرح و تامل است، عبارت است از این‌که آیا فناوری و روش‌شناسی معرفی‌شده توان تاثیرگذاری در مقیاس طبیعت را دارد. این پژوهشگر اقلیم‌شناسی درباره این‌که آیا از نظر اصول علمی این فناوری در مقیاس آزمایشگاهی نتایج قابل انتظار و اثربخشی لازم را در مقیاس طبیعت دارد یا خیر می‌افزاید: پاسخ این دو سوال الزاما یکسان نبوده و در اکثر موارد می‌تواند پاسخ‌های کاملا متضاد داشته باشد. لذا وقتی از یک فناوری در حوزه جو در گستره و پهنه کره زمین گفت‌وگو می‌کنیم، باید به این نکته توجه کنیم که ممکن است اصل فناوری بسیار قابل توجه و جذاب باشد، ولی در مرحله کاربرد همراه با محدودیت‌ها و موانعی باشد که امکان استفاده عملیاتی، گسترده و بویژه اقتصادی آن فراهم نشود. به همین لحاظ ایجاد زیرساخت‌ها و ظرفیت‌های علمی و فناوری لازم و مرتبط در داخل کشور برای پاسخگویی به این نوع ابهامات و سوالات امری الزامی و ضروری است.

آیا با مهندسی آب‌و هوا ممکن است اقلیم ایران خشک‌تر شده باشد؟

با گذشت زمان و پیشرفت فناوری و خصوصا معرفی فناوری‌های کمتر شناخته‌شده، نیازها و مشکلات بشر مطابق با شرایط جدید، پی‌درپی در حال تغییر و تحول بوده و تاثیرپذیری انسان از فناوری نیز رو به فزونی است. دکتر فاتح، ظهور و معرفی فناوری‌های جدید در دنیا را همواره برای انسان با جذابیت و شگفتی همراه می‌داند و می‌افزاید: فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی سابق و خاتمه ظاهری دوران جنگ سرد، موجب شد تا گروهی از فعالیت‌ها و فناوری‌ها که تا آن زمان در هاله‌ای از ابهام بود وارد عرصه عمومی‌تری شود و بعضا شاهد سودجویی و بهره‌گیری از این شرایط بودیم. از آنجا که این نوع فناوری‌های تاثیرگذار بر جو کمتر شناخته شده بوده و همچنین با پدیده‌هایی مانند اتمسفر زمین و فضای ماورای جو مواجه هستیم، لذا انتها و نهایت کار در این حوزه برای محققان و مدیران طرح‌ها به خوبی شناخته‌شده نیست. از منظری دیگر، پروژه‌هایی از نوع تحقیقات بر روی کنترل رفتار جو و شرایط آب و هوایی، همان‌طور که می‌توانند برای بشریت مفید و سرمنشأ نسل جدیدی از ابرفناوری‌ها باشند، به همان اندازه نیز می‌توانند برای کشورها تهدید بسیار جدی محسوب شوند و کاربردهای بسیار مخربی داشته باشند.

این اقلیم‌شناس تصریح می‌کند: به نظر می‌رسد قدرت‌های بزرگ تلاش می‌کنند با استفاده از فناوری‌های کنترل رفتار‌جو کنترل وضعیت جو کره زمین را در حد ممکن به‌دست بگیرند و بر امنیت ملی و منابع طبیعی و بسیاری از موارد مهم دیگر در کشورها اثرگذار باشند. نیاز علمی و فنی کشور در حوزه فناوری‌های جدید و همچنین مشکلات و مسائل پیش روی کشور و سازمان‌های مختلف در ارتباط با فناوری‌های تاثیرگذار بر جو، اهمیت این مطالعات را از یک نیاز معمول بالاتر برده و اهمیت آن را در سطح امنیت ملی به یک نیاز راهبردی تبدیل می‌کند. لازم است توجه داشته باشیم که در آینده نزدیک، داده‌های ملی هر کشوری از محدوده امنیت ملی آن کشور عبور کرده و سایر کشورها اطلاع دقیقی از وضع کشاورزی، منابع آب، محیط زیست و در نهایت وضع جوی و اقلیمی منطقه هدف را دارند. روی دیگر سکه و سناریوی دوم عبارت از عدم صحت کامل این مباحث و سوءاستفاده از عدم آگاهی و دانش در کشورهای مختلف است. همچنین می‌توان به فضاسازی تبلیغاتی جهت رعب و وحشت مردم هم اشاره کرد. در هر حال نتیجه این سناریو سوءاستفاده واسطه‌گران و شیادان بازار فناوری است. امکان بررسی و تمایز بین سناریوی صحیح و سناریوی نادرست کار ساده‌ای نیست و نیازمند مطالعه و تحقیق است.

مهندسی آب‌وهوا و پدیده خشکسالی

اقلیم‌شناسان می‌گویند بخش وسیعی از پهنه سرزمینی ایران را مناطق خشک و نیمه‌خشک تشکیل داده است. سوابق تاریخی در مورد خشکسالی و بارش اندک باران در فلات ایران به چند هزار سال قبل می‌رسد. امروزه با غلبه قدرت طبیعت بر فناوری در مقوله خشکسالی، در اقلیم‌هایی چون اقلیم ایران، لزوم توجه جدی به شرایط و محدودیت‌های اقلیمی، اتخاذ رویکردهای منطقی در توسعه پایدار، پرهیز از توسعه بی‌ضابطه و در نهایت مصرف بهینه منابع در دستور کار قرار گرفته است.

دکتر فاتح با اشاره به موارد فوق می‌افزاید: نگاهی به هزینه‌ها و همچنین پیامدهای شناخته‌شده یا ناشناخته زیست‌محیطی عملیات مهندسی آب‌وهوا، دورنمای اجرای عملیاتی این‌گونه فعالیت‌ها حداقل در کوتاه‌مدت و با هدف حل معضلات امیدوارکننده به نظر نمی‌رسد. افزون بر این ایجاد حس امیدواری بی‌پایه و خوشبینی متکی به آن در مردم و حتی برخی مسئولان، می‌تواند در درازمدت خطرناک باشد. بنابراین اتکای صرف و امید بستن به راهکارهای مهندسی آب‌وهوا، حداقل در حال حاضر و برای کشور ما بویژه در مقوله مدیریت خشکسالی به هیچ وجه پاسخگوی حتی بخش اندکی از نیاز آبی کشور نیز نبوده و اساسی‌ترین راهکار برای حل آن، علاوه بر باز نگاه داشتن مسیر مطالعات و توسعه فناوری، اصلاح و بهبود روش‌های مدیریت منابع آب در فعالیت‌های توسعه‌ای از یک‌سو و فرهنگ‌سازی برای تغییر نگرش آحاد مختلف جامعه در پذیرش محدودیت‌های اقلیمی و اصلاح الگوی مصرف از سوی دیگر است.

سپیده شعرباف