بحران در زیر زمین

اگر کمی جسارت داشته و به فرد اسراف‌کننده نزدیک و کم‌آبی را یادآور شوید، اغلب پاسخ‌های مشابه می‌شنوید: همین الان شروع کردم... دیگر تمام شد... این آب چاه است و آب لوله‌کشی نیست... و... آنچه در این میان بیشتر از همه جلب نظر می‌کند، این است که معمولا شهروندان آب چاه را ابدی و آب لوله‌کشی را محدود فرض می‌کنند. در حالی‌که این باور از اساس اشتباه است.

پرسش اینجاست که چرا درک ما از کم‌آبی دقیقاً براساس حجم آب پشت سدها یا آب لوله‌کشی شهر محل سکونتمان شکل گرفته است؟ پاسخ را می‌توان در ناآشنایی با مباحث پایه هیدرولوژی یا همان دانش آب‌شناسی جستجو کرد. واژگانی همچون آبخوان، سفره‌های آب زیرزمینی، حوضه آبریز، تالاب، حوضه تحت تاثیر، فاریاب، دیمزار و ... را شاید بارها شنیده باشید، اما آیا رابطه آنها را نیز با خشکسالی می‌دانید؟ این روزها در اخبار به کرات شاهد کاربرد گسترده این قبیل واژه‌ها هستیم. به‌عنوان مثال انجمن جغرافیای ملی (نشنال جئوگرافی) در یکی از تازه‌ترین خبرهای خود در حوزه محیط‌زیست نوشت: «اگر تصور می‌کنید بحران آب نمی‌تواند از این بدتر شود، صبر داشته باشید تا نتیجه خشک شدن سفره‌های آب زیرزمینی را مشاهده کنید.» اما این به چه معناست؟ سفره آب زیرزمینی چیست و چه ارتباطی با خشکسالی دارد؟ ارتباط آن با آب مصرفی شهری چیست؟ کم‌آبی و بحران آب تا چه اندازه به زیرزمین ارتباط دارد؟

شناخت یک چرخه طبیعی و حیاتی

سفره‌های آب زیرزمینی یا آبخوان‌ها جزئی مهم از یک چرخه حیاتی به نام سیکل هیدرولوژیکی هستند. سیکل هیدرولوژیکی، چرخه‌ای پیچیده است که اختلال در هر کدام از زنجیره‌های آن می‌تواند بحران‌ساز باشد. شاید ساده‌ترین راه برای توصیف این چرخه، شناخت عملکرد و نقش ذخایر کلان آب از جمله دریاها، اقیانوس‌ها و آبخوان‌ها باشد. می‌دانید تابش نور خورشید بر سطح آب دریاها، تبخیر آب و تشکیل ابرها را به‌دنبال دارد. ابرها سازندگان یکی از وصف‌ناشدنی‌ترین نعمات پروردگار یعنی باران و برف هستند. باران و برف نهایتا در ذخایر کلان آبی از جمله دریاها و اقیانوس‌ها انباشته می‌شوند.

اما بخشی از بارش نیز از طریق منافذ و خلل و فرج پوسته زمین به اعماق زمین نفوذ می‌کند و به محض رسیدن به یک لایه غیرقابل تراوش نظیر سنگ‌های رسی متوقف و ذخیره‌گاهی از آب را تشکیل می‌دهد. سفره آب زیرزمینی یا آبخوان در واقع همین لایه آبدار زیرزمینی است که ما از طریق چاه از آن آب برداشت می‌کنیم. سیکل هیدرولوژیکی که با تبخیر آب از دریا، تشکیل ابر، بارش، جریان در رودخانه‌ها، انباشت در سفره‌های آبی و در نهایت بازگشت به دریا و مجدد تبخیر شکل می‌‌گیرد، چرخه‌ای طبیعی اما حیاتی است که بارها تکرار می‌شود. تحقیقات نشان می‌دهد برداشت بی‌رویه ما انسان‌ها از آب عملاً توازن طبیعی این چرخه را برهم زده است. مساله اینجاست که برداشت آب از یک سفره آب زیرزمینی باید در حدی باشد که آن منبع مجدد امکان احیا داشته باشد؛ در حالی‌که اغلب سفره‌های آب زیرزمینی بویژه در مناطق خشک بشدت تحت فشار برداشت مازاد قرار دارند. حفر چاه‌های متعدد و پمپاژ دائم حجم زیاد آب از دلایلی است که امروزه نفس سفره‌های آب زیرزمینی را به شماره انداخته است.

سفره‌های آبی زیر ساطور

شواهد نشان می‌دهد در طول دوره‌های خشکسالی، برداشت آب از سفره‌های آب زیرزمینی عملا چند برابر شده و این مساله دقیقا عامل شکل‌گیری بحران‌های آب است. لستر براون، یکی از بزرگ‌ترین تحلیلگران محیط‌زیست در سال 2011 (1390ه.ش) در مقاله‌ای در مجله فارین پالیسی یادآور شد یکی از دلایل افزایش ناگهانی قیمت مواد غذایی در این سال، تهی شدن تعدادی از سفره‌های آبی با ارزش در جهان بوده است. سفره‌های آب کوهستان‌های اطلس در شمال آفریقا، سفره‌آب‌های زیرزمینی سوریه، لبنان، فلسطین اشغالی و جبل‌اخضر در عمان همه از جمله سفره‌های آب‌ کم‌عمق و ارزشمندی هستند که سال‌هاست از آنها به شکل بی‌رویه بهره‌برداری می‌شود. معاون دفتر آب و خاک سازمان حفاظت محیط‌زیست در چهارم اردیبهشت سال گذشته اعلام کرد 70 درصد سفره‌های آب زیرزمینی کشور از حدود 10 تا 15 سال پیش تاکنون رو به کاهش هستند. حاصل این کاهش معنادار مشخصاً چیزی بجز تهدید مهم‌ترین ذخیره‌گاه‌های آب آشامیدنی کشورمان نیست. این مساله شاید زمانی بهتر مشخص شود که بدانیم دقیقا آنچه از آن با عنوان بحران دریاچه ارومیه یاد می‌شود، در مقیاسی بزرگ‌تر در زیرزمین در حال وقوع است و علت آن هم چیزی جز استفاده بی‌رویه از منابع آب شیرین نیست. برنامه محیط‌زیست سازمان‌ ملل حدود 3 سال پیش در خلال گزارشی موسوم به «لیوان آب نیمه‌پر است» وضع سفره‌های آبی جهان را مورد بررسی قرار داد. در بخشی از این گزارش که به ایران اشاره شده، چنین آمده: «چند سفره‌آب کلیدی در ایران در دهه‌های گذشته کاهشی بین 13 تا 20 متر داشته‌اند در حالی که بخش اعظم کشاورزی این کشور کماکان متکی به این دست از منابع آبی است.» فائو یا سازمان خواربار و کشاورزی ملل ‌متحد نیز در گزارش خود درباره ایران یادآور می‌شود که حدود 49 میلیون و 300 هزار مترمکعب از منابع آب زیرزمینی قابل تجدید سالانه در کشور ما در دسترس است. اما کماکان تصویر مشخصی از این‌که چه میزان از این منابع از نظر اقتصادی و تکنیکی مورد استخراج و بهره‌برداری قرار می‌گیرد، وجود ندارد.

فائو اصلی‌ترین سفره‌های آب زیرزمینی قابل تجدید کم عمق در ایران را به این شرح معرفی کرده است: 1ـ سفره‌های آبی سنگ آهکی موسوم به کارستیک به طول تقریبا هزار کیلومتر در بخش غربی کشور که در عین حال تامین‌کننده آب رودخانه‌های دائمی بزرگی نظیر کارون، دز و کرخه هم هستند. 2ـ سفره‌های آب زیرزمینی آبرفتی نظیر آنچه در دشت‌های قزوین، تهران و مشهد مشاهده می‌شود. 3ـ چند دشت کوچک که در آبخوان مرکزی ایران واقع شده‌ و عمق گل و لای انباشت شده در آنها به وسیله رودخانه‌ها یا دریاچه‌ها در هنگام سیلاب حدود 200 متر تخمین زده شده است. 4ـ سفره‌های آب زیرزمینی ساحلی واقع در حواشی سواحل خزر و خلیج‌فارس و دریای عمان که جایگاه بسیارمهمی دارند. 5- دریاچه‌های نمکی درون مرزی از جمله دریاچه نمک، کویر سیرجان و هامون جازموریان که در سال‌های اخیر بشدت تحت فشار بوده‌اند. نکته مهم اینجاست که این سفره‌های آب زیرزمینی بشدت نسبت به حریم گذری آب‌های شور حساس هستند؛ اما بارها این شرایط حاد بر آنها حادث شده است.

چرا سفره‌های آب زیرزمینی مهم هستند؟

آب سفره‌های زیرزمینی یا همان لایه‌های سنگی زیرزمینی اشباع، گاهی از طریق چشمه و گاه از طریق پمپاژ به سطح زمین می‌رسد. همان‌طور که گفته شد، این سفره‌ها به‌عنوان مهم‌ترین منابع آب کره زمین شناخته می‌شوند. برآوردها نشان می‌‌دهد حدود 30 درصد آب شیرین جهان از این طریق تامین می‌شود؛ در حالی که 69 درصد دیگر آب شیرین در یخچال‌ها و کلاهک‌های یخی انباشته شده و فقط یک تا 2 درصد دیگر سهم نهرها، رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و تالاب‌هاست. همین مقایسه ساده براحتی نشان می‌دهد چرا سفره‌های آب زیرزمینی تا به این درجه اهمیت دارند و چرا آنان که معتقدند آب چاه را هدر می‌دهند، عملا به بیراهه می‌روند و اشتباه خود را با اشتباهی بزرگ‌تر توجیه می‌کنند.

محققان معتقدند سطح سفره‌های آب زیرزمینی روز به روز پایین‌تر می‌رود.

استیون فیلیپز یک هیدرولوژیست از مرکز مطالعات زمین‌شناسی ساکرامنتو کالیفرنیا در مصاحبه با پایگاه خبری لایوساینس اعلام کرد متاسفانه بخش اعظم این سرمایه‌ای که ما به صورت جهانی تاراج می‌کنیم، از حدود 10 هزار سال پیش به این طرف جمع‌آوری و انباشته شده و ما مشخصاً در حال بهره‌برداری از سرمایه‌ای هستیم که به هیچ‌وجه امکان تجدید آن به این زودی‌ها میسر نخواهد بود. فیلیپز، پمپاژ آب از زیرزمین را یکی دیگر از مشکلات حاد سفره آب‌های زیرزمینی در جهان عنوان کرد و افزود: متاسفانه ما نه‌تنها منابع آب زیرزمینی را به یغما می‌بریم، بلکه تاکید داریم تا حد ممکن این شدت عمل بیشتر هم باشد و سریع‌تر به فاجعه کم‌آبی نزدیک شویم.

یکی دیگر از تهدیدات سفره‌های آب زیرزمینی در دنیای امروز، افت کیفیت این منابع است که ریشه آن نیز معمولا فعالیت‌های انسانی است. نفوذ آب شور به آب‌های زیرزمینی مشکلی است که در اغلب مناطق ساحلی به چشم می‌خورد. علاوه بر این، بحران‌هایی نظیر آلودگی‌های بیولوژیکی را نیز نمی‌توان نادیده انگاشت. تخلیه چاه‌های سپتیک شاید یکی از بارزترین نمونه‌های آن باشد که اغلب به اشکال مختلف از جمله افزایش میزان نیترات در آب آشامیدنی رخنمون می‌شود. آلودگی‌های شیمیایی سفره‌های آب زیرزمینی نیز از جمله دیگر تاثیرات ناشی از فعالیت‌های انسانی هستند که همگی جای بحث فراوان دارند. نباید فراموش کرد یکی از بزرگ‌ترین موفقیت‌های اجداد ما در گذشته، ابداع قنات‌ها بود. چنان‌که به گفته بزرگی «اجداد ما در واقع سال‌ها پیش با حفر قنات، بذر حیات را در کویر کاشتند.» از اهم امتیازهای قنات‌هایی که امروزه بخشی از آنها در کشور ما خشک شده، این بود که آنها به کمک نیروی ثقل زمین، آب سفره‌های زیرزمینی را به روشی پایدار به سطح می‌رساندند. قنات علاوه بر جریان دائمی آب، این امتیاز را داشت که آبدهی آن در تمام طول سال نسبتاً منظم بود و امکان احیاء را به سفره‌های آب زیرزمینی می‌داد. متاسفانه رونق چاه‌ها و بهره‌برداری بی‌رویه از سفره‌های آب زیرزمینی در حال حاضر جایگزین این سیستم پایدار شده است.

نمونه‌هایی از تحقیقات انجام شده روی سفره ‌آب‌های زیرزمینی در ایران

سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) یکی از ابزارهای تخصصی در عرصه مطالعات هیدرولوژیکی است که می‌تواند در ارزیابی، نظارت و حتی حفاظت از منابع آب زیرزمینی نقشی اساسی ایفاء کند. با استفاده از این ابزار می‌توان نواحی آسیب‌پذیر را در یک منطقه شناسایی کرد. روش کار به این صورت است که نقشه لایه‌های مختلف از جمله عمق سفره‌های آب، منابع احتمالی تغذیه، محدوده تحت پوشش سفره‌آب، نوع خاک، توپوگرافی و دیگر نواحی همجوار را روی هم گذاشته و براساس آنها نتایج مهمی برای مدیریت‌های آینده به دست می‌آورند. یک نمونه از این مطالعات در دشت کران در شمال‌شرقی اهواز انجام شد و پژوهشگران در آن تلاش کردند مناطقی را که حداکثر آسیب‌پذیری و پتانسیل بالقوه برای متاثر شدن از آلودگی‌ها را دارند، شناسایی کنند. خروجی این نقشه‌ها نشان داد نواحی غرب و جنوب‌غربی این سفره‌آبی، آسیب‌پذیری حدواسطی دارند؛ اما در مقابل نواحی شمال‌غربی و شرق چندان در معرض خطر نیستند. آنالیزهای شیمیایی نیز تائید کرد محدوده‌های غرب و جنوب‌غربی این آبخیز در عین حال غلظت بالایی از نیترات دارند. در مورد نیترات، لازم به یادآوری است که براساس استانداردهای برخی کشورهای غربی، وقتی آب آشامیدنی بیشتر از 10 میلی‌گرم در لیتر حاوی نیترات باشد، برای آشامیدن زنان باردار و کودکان مناسب نیست.

در تحقیق دیگری، پژوهشگران ایرانی میزان آسیب‌پذیری سفره‌های آب زاینده‌رود را نسبت به آلودگی‌ها مورد مطالعه قرار دادند. نتایج این تحقیق که در نشریه علمی مدیریت محیط‌زیست از انتشارات اشپرینگر منتشر شده، نشان می‌دهد نواحی غربی آبخوان زاینده رود به‌طور کل آسیب‌پذیری بیشتری دارد. براساس این تحقیق، پتانسیل این محدوده از نظر تاثیرپذیری، حداکثری گزارش شده است. خوشبختانه مطالعاتی از این دست، در سال‌های گذشته روند صعودی در کشور ما داشته، در حالی که مدیریت بحران آب کماکان یکی از اولویت‌هاست.

منابع: خبرگزاری مهر، National Geographic و Live Science و groundwatergovernance.org و rrbdp.org

ما چقدر آب در روز هدر می‌دهیم؟

در طول روز هر یک از ما چنان حجمی از آب را هدر می‌دهیم که قابل‌تامل است. فرض کنید شیرآب منزل شما در هر ثانیه تنها یک قطره آب هدر دهد، آیا می‌دانید همین هدررفت ساده در طول یک شبانه روز معادل چه حجمی آب خواهد بود؟ محاسبه آن بسیار ساده است. نسبت‌های ساده این معادله به این شرح است: در هر 60 ثانیه یا یک دقیقه، 60 قطره، در هر 60 دقیقه یا یک ساعت، 3600 قطره، در هر 24 ساعت یا یک شبانه روز، 86400 قطره. از آنجا که هر قاشق چایخوری معادل 4.9289 میلی‌لیتر است و در هر قاشق چایخوری حدود 10 قطره آب جای می‌گیرد پس در هر شبانه روز این شیر 42585.696 میلی‌لیتر که معادل 42.5 لیتر آب است، هدر می‌دهد.

فرناز حیدری / جام‌جم