جبران کسری منابع آب زیر زمینی ممکن است؟
آب زیرزمینی، نیاز شرب حدود نیمی از جمعیت جهان و تقریباً نیمی از کل آبی که برای آبیاری کشت‌ها استفاده می‌شود، تأمین می‌کند.
به گزارش اخبار سبز کشاورزی؛ تأمین آب رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و تالاب‌ها در دوره‌های خشکسالی، به آب زیرزمینی وابسته است. آب زیرزمینی یک منبع تجدیدپذیر است، اما در برخی آبخوان‌ها ممکن است چندین دهه یا حتی چندین قرن طول بکشد تا آبی که برداشت شده است، دوباره بازیابی شود. شناخت کنونی ما از این چالش، عمدتاً بر پایه اندازه‌گیری تراز آب در چاه‌ها است.
در مطالعه‌ای که نتایج آن در شماره ۶۲۵ مجله «Nature» در سال ۲۰۲۴ انتشار یافت، گروهی از پژوهشگران برای نخستین‌بار، داده‌های تراز آب زیرزمینی را در مقیاس جهانی گردآوری کردند. در این مطالعه، میلیون‌ها اندازه‌گیری تراز آب زیرزمینی در ۱۷۰ هزار چاه در بیش از ۴۰ کشور تحلیل و چگونگی تغییر تراز آب زیرزمینی در طول زمان شناسایی شده است.
این مطالعه دو یافته اصلی دارد؛ نخست آنکه نشان داده شده است که پدیده خالی‌شدن سریع سفره‌های آب زیرزمینی در سراسر جهان رخ داده و نرخ‌های اُفت تراز آب زیرزمینی در دهه‌های اخیر شتاب گرفته است، به‌گونه‌ای که در برخی مناطق، سالانه ۵۰ سانتی‌متر یا بیشتر اُفت می‌کند.
دوم آنکه با وجود این روند، نمونه‌های بسیاری را می‌توان نشان داد که اقدامات سنجیده توانسته است به روند کاهش منابع آب زیرزمینی پایان دهد. این نتایج نشان می‌دهد که جوامع، لزوماً محکوم به خالی‌شدن منابع آب زیرزمینی خود نیستند و با اقدامات به‌موقع، می‌توانند این منبع مهم را احیاء کنند.
روند اُفت تراز آب زیرزمینی
تراز آب زیرزمینی را عوامل زیادی شامل زمین‌شناسی، اقلیم و کاربری اراضی تعیین می‌کنند. اما وقتی عمق تراز آب زیرزمینی در یک مکان خاص، بیشتر و بیشتر می‌شود، غالباً نشان‌دهنده آن است که پمپاژ آن سریع‌تر از نرخی است که طبیعت می‌تواند دوباره آن را پر کند.
بخشی از ۳۰۰ میلیون اندازه‌گیری گردآوری‌شده در این مطالعه، با دستگاه‌های اندازه‌گیری خودکار ثبت شده‌اند. بسیاری دیگر نیز با اندازه‌گیری میدانی ثبت شده‌اند. مجموعه این اندازه‌گیری‌ها، تصویر نگران‌کننده‌ای را ترسیم می‌کند. این اندازه‌گیری‌ها نشان می‌دهند که اُفت تراز آب زیرزمینی از سال ۲۰۰۰ در بسیاری از مناطق افزایش یافته است. در بسیاری از مناطق به‌ویژه مناطق خشک که زراعت و آبیاری شدید است، تراز آب زیرزمینی بیش از ۵.۰ متر در سال اُفت می‌کند. برای نمونه، می‌توان به افغانستان، شیلی، چین، شبه‌جزیره هند، ایران، مکزیک، مراکش، عربستان سعودی، اسپانیا و جنوب غربی ایالات متحده اشاره کرد.
اُفت تراز آب زیرزمینی از سال ۲۰۰۰ در بسیاری از مناطق افزایش یافت . در مناطق خشک با زراعت و آبیاری شدید ، تراز آب زیرزمینی بیش از ۵.۰ متر در سال اُفت می‌کند
یافته دوم و نگران‌کننده‌تر آن است که در حدود یک‌سوم مناطقی که اندازه‌گیری‌های تراز آب زیرزمینی در آن‌ها برای این مطالعه گردآوری شده است، نرخ اُفت آب زیرزمینی درحال افزایش است. افزایش اُفت تراز آب زیرزمینی در اقلیم‌های خشک که اراضی وسیعی برای کشاورزی استفاده می‌شود، رایج است. این روند نشان‌دهنده ارتباط بالقوه میان آبیاری با آب زیرزمینی و تشدید خالی‌شدن سفره‌های آب زیرزمینی است.
پیامدهای استفاده بیش از اندازه چیست؟
اُفت سریع و شتاب‌یافته تراز آب زیرزمینی، اثرات زیان‌بار بسیاری در پی دارد. منابع تأمین آب آشامیدنی از چاه‌ها و چشمه‌ها، وقتی تراز آب زیرزمینی اُفت می‌کند، ممکن است خشک شوند. جوامعی که به چاه‌ها متکی هستند، ممکن است دسترسی به منبعی را که شاید تنها منبع آب شیرین قابل دسترس آن‌ها برای آشامیدن باشد، از دست بدهند. اگر اقدامی برای تثبیت ذخایر آب زیرزمینی صورت نگیرد، این مشکل ادامه خواهد یافت و اوضاع بدتر خواهد شد. چاه‌هایی که خشک می‌شوند، تولید محصول را نیز تهدید می‌کنند. خالی‌شدن سفره آب زیرزمینی، از دیرباز از بزرگ‌ترین تهدیدها برای کشاورزی آبی در نظر گرفته شده است. زیرا چاه‌ها، تقریباً نیمی از آب استفاده‌شده برای آبیاری در سطح جهان را تأمین می‌کنند.
توسعه منابع جایگزین جدید مانند رودخانه‌های محلی، درپیش‌گرفتن سیاست‌های کاهش تقاضا از منابع آب زیرزمینی و پرکردن هدفمند سفره‌های زیرزمینی با آب سطحی، راهکارهای پرشدن منابع آب زیرزمینی است
در جاهایی که آب زیرزمینی جریان پایه رودخانه را تأمین می‌کند، اُفت تراز آب زیرزمینی می‌تواند جهت این جریان را معکوس کند؛ یعنی سبب شود که آب از رودخانه به زیر سطح جریان یابد. این تغییر بر اکولوژی رودخانه تأثیر می‌گذارد و منابع آب را در پایین‌دست رودخانه کاهش می‌دهد. این پدیده در جاهایی که میزان برداشت آب زیرزمینی زیاد است، رایج‌تر است و نشان می‌دهد پمپاژ آب زیرزمینی می‌تواند مستقیماً میزان آبی را که از زیر زمین به رودخانه‌های مجاور جریان می‌یابد، کاهش دهد.
همچنین کاهش تراز آب زیرزمینی، می‌تواند سبب فرونشست زمین شود. فرونشست زمین، ریسک آب‌گرفتگی شهرهای ساحلی جهان مانند جاکارتا، توکیو، استانبول و بمبئی را افزایش داده است. غیر از سواحل، فرونشست زمین می‌تواند به زیرساخت‌ها خسارت بزند. فرونشست زمین در کشورهایی مانند ایران و مکزیک که تراز آب زیرزمینی اُفت زیادی پیدا کرده است، از چالش‌های مهم به شمار می‌آید. در بسیاری از موارد، عامل اصلی رخداد فرونشست، پمپاژ بیش از اندازه آب زیرزمینی است.
علاوه‌بر این، اُفت تراز آب زیرزمینی می‌تواند سبب هجوم آب دریا به‌سمت خشکی و در نتیجه شورشدن سیستم‌های آب زیرزمینی ساحلی شود. سطح شورشدگی سفره‌های آب ساحلی، می‌تواند آن‌قدر زیاد باشد که اگر نمک‌زدایی نشود، برای شرب قابل استفاده نخواهد بود.
چگونه می‌توان کمک کرد؟
در این مطالعه، مناطقی نیز شناسایی شده‌اند که تراز آب زیرزمینی درحال بازیابی بوده است. راهکارهایی که برای پرشدن منابع آب زیرزمینی استفاده شده است عبارتند از: توسعه منابع جایگزین جدید مانند رودخانه‌های محلی، درپیش‌گرفتن سیاست‌های کاهش تقاضا از منابع آب زیرزمینی و پرکردن هدفمند سفره‌های زیرزمینی با آب سطحی.
برای نمونه، شهر الدورادو در آرکانزاس، شاهد اُفت تراز آب زیرزمینی از سال ۱۹۴۰ تا ۲۰۰۰ به اندازه تقریباً ۶۰۲۰۰ متر بود، زیرا صنایع محلی، آب را از سفره پمپاژ می‌کردند. در سال ۱۹۹۹ در سیاست جدید، ساختار جدیدی برای هزینه پمپاژ تعریف شد که انگیزه‌بخش کسب‌وکارها برای یافتن منبع جدید آب شد. تا سال ۲۰۰۵، خط لوله‌ای برای انحراف آب از رودخانه اواچیتا (Ouachita) به الدورادو ساخته شد. این منبع جدید، تقاضا برای آب زیرزمینی را کاهش داد و تراز آب زیرزمینی در این منطقه از سال ۲۰۰۵ افزایش پیدا کرده است.
در بانکوک در فاصله سال‌های ۱۹۸۰ تا ۲۰۰۰، چاه‌های خصوصی زیادی برای استفاده خانگی، صنعتی یا تجاری، حفر و پمپاژ آب زیرزمینی دو برابر شد و تراز آب زیرزمینی کاهش یافت. واکنش مراجع مسئول، چهاربرابرکردن هزینه‌های استخراج آب زیرزمینی بین سال‌های ۲۰۰۰ و ۲۰۰۶ بود. در نتیجه مجموع پمپاژ آب زیرزمینی کاهش یافت و با یافتن منابع دیگر توسط بهره‌برداران آب زیرزمینی، تراز آب زیرزمینی شروع به بهبود کرد.
در دره‌ای نزدیک توسان در آریزونا، تراز آب زیرزمینی ۳۰ متر کاهش یافت، زیرا پس از دهه ۱۹۴۰، میزان برداشت برای آبیاری افزایش یافت. برای کمک به جبران سفره خالی‌شده، استخرهای نفوذ آب ساخته شد. این استخرها با آب رودخانه کلرادو پر می‌شوند. آب رودخانه کلرادو از فاصله چندصدکیلومتری از طریق کانال به این محدوده منتقل می‌شود. نفوذ آب در این استخرها، آبخوان خالی‌شده را دوباره پر می‌کند. در اثر این اقدامات، تراز آب زیرزمینی در برخی محدوده‌ها، حدود ۶۰ متر افزایش یافته است.
برای کاستن از مشکل فزاینده خالی‌شدن سفره‌های آب زیرزمینی، این دست تجربه‌های موفق باید در دیگر مناطق جهان تکرار شوند./ پیام ما
