افزایش تقاضای آب به دلیل رشد جمعیت و کاهش منابع آب متعارف در دسترس به دلیل تغییرات اقلیمی، موجب شده منابع آب غیرمتعارف کشور و به‌طور ویژه منابع آب زیرزمینی ژرف در کانون توجهات قرار گیرند.

عدم وجود اطلاعات کافی درباره منابع آب ژرف موجب شد انجام مطالعات شناسایی و اکتشافی این منابع با هدف تبیین وضعیت کشور از نظر وجود آن‌ها در دستور کار دستگاه‌های مختلف حاکمیتی قرار گیرد.

در حال حاضر دو مطالعه اصلی مجزا با عناوین “پهنه‌بندی مناطق مستعد آب ژرف کشور” و “اکتشاف منابع آب ژرف سیستان” در این زمینه در حال انجام است که در مطالعات مذکور بیشتر برروی شناسایی موقعیت آبخوان‌های ژرف و حجم آب قابل بهره‌برداری از آن‌ها تمرکز شده است.

با‏توجه ‏به وجود تجارب جهانی در زمینه بهره‌برداری از منابع آب ژرف، ضرورت دارد سایر جنبه‌های مهم مربوط به این منابع مانند مسائل اجتماعی، زیست‌محیطی، تجدیدپذیری، کیفیت آب و غیره توجه جدی شود. در این مقاله تحقیقات انجام‌شده در سایر مناطق جهان بررسی و ویژگی‌های منابع آب ژرف، محدودیت‌ها و ملاحظات حاکم بر بهره‌برداری از این منابع آبی تشریح شده است.

اهمیت منابع آب ژرف در کشورهای خشک

شناسایی، اکتشاف و بهره‌برداری از منابع آب ژرف در چند دهه اخیر مورد توجه بسیاری از کشورهای واقع در مناطق خشک و فراخشک جهان به ویژه در خاورمیانه و شمال آفریقا بوده است.

در این مناطق که عمدتاً دسترسی به منابع آب سطحی و زیرزمینی کم‌عمق فراهم نیست، آب ژرف بخش قابل توجهی از مصارف آب (به ‏ویژه در بخش شرب) را تامین نموده و فرصتی برای ارتقا رفاه اجتماعی و توسعه اقتصادی در شرایط کمبود شدید آب را فراهم نموده است.

اگرچه متاسفانه در کشور ما حتی پیشرفت‌های کوچک در مناطق خشک مثل سیستان و بلوچستان، کم‌اهمیت جلوه داده می‌شود و آن‌چنان که باید به این مقوله پرداخته نمی‌شود اما بررسی‌های انجام‌ شده در کشورهای بهره‌بردار منابع آب ژرف نشان می‌دهد، اگر توسعه بهره‌برداری از این منابع بر اساس معیارهای خاصی صورت پذیرد ریسک‌های بهره‌برداری (حتی از انواع تجدیدناپذیر) این منابع قابل مدیریت بوده و جامعه می‌تواند به ‏صورت پایدار از آن‌ها بهره‌مند شود (Foster و Louks، 2006).

شناخت همه جوانب مربوط به منابع آب ژرف اعم از توسعه روش‌شناسی صحیح برای شناسایی و اکتشاف و تبیین مسائل زیست‌محیطی، اقتصادی، اجتماعی و حقوقی مترتب بر بهره‌برداری و سپس در نظرگیری دقیق آن‌ها اهمیت زیادی دارد.
اگرچه موضوع استفاده از منابع آب ژرف در سال‌های اخیر به‌طور جدی در کشور مطرح شده اما ابعاد مختلف این منابع آب برای جامعه علمی و مدیریتی کشور به میزان لازم و کافی مورد بحث و بررسی علمی قرار نگرفته است.

به نظر می‌رسد عمده اطلاعات و موضوعات مطروحه در این زمینه برخواسته از فضاهای هیجانی ژورنالیستی و سیاسی بوده و برخی موضوعات شاید مهمتر از بهره‌برداری این منابع مانند مسائل زیست‌محیطی، حقوقی، اجتماعی و غیره که ضامن استفاده پایدار از آن‌ها می‌باشد مورد غفلت قرار گرفته است.

در این مقاله تلاش شده است محدودیت‌ها و ملاحظات حاکم بر بهره‌برداری از منابع آب ژرف ارائه شود.

محدودیت‌ها و ملاحظات بهره‌برداری منابع آب ژرف

باتوجه‏ به مشخصه‌های آبخوان‌های ژرف، بهره‌برداری از منابع آب ژرف با محدودیت‌ها و ملاحظات خاصی رو به ‏رو است که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌شود:

1. ملاحظات سیاسی-اجتماعی

با توجه‏ به گستره وسیع آبخوان‌های ژرف چالش‌های سیاسی (بین کشوری) و اجتماعی (بین استان‌ها) برای بهره‌برداری از منابع آب ژرف دور از انتظار نیست.

بسیاری از آبخوان‌های ژرف مهم کشف‌ شده در جهان، گستره سطحی و حجم ذخیره آب قابل توجهی دارند که همانطور که در جدول زیر نشان داده شده، اغلب بین دو یا چند کشور مشترک می‌باشند. بنابراین بهره‌برداری از این منابع آبی مشترک اغلب در چارچوب قواعد و حقوق بین‌الملل مربوطه میسر خواهد بود.

سازمان یونسکو در سال 2003 کارگروه مدیریت منابع آب زیرزمینی مرزی (مشترک) بین‌المللی (ISRAM ) را برای مدیریت آبخوان‌های مرزی و مشترک تشکیل داده است (Vrba و Verhagen، 2011).

این کارگروه در اواخر سال 2008 مصوبه‌ شماره A/RES/63/124 در خصوص نحوه بهره‌برداری از منابع آب زیرزمینی مرزی و مشترک را در جلسه شصت و سوم مجمع عمومی سازمان ملل متحد به تصویب رساند، که طی مصوبه شماره A/RES/71/150 در سال 2016 به‌روزرسانی شد.

مصوبه مزبور رویکرد بین‌المللی حاکم برای بهره‌برداری پایدار و منصفانه از آبخوان‌های مرزی مشترک را تبیین نموده است. در راستای اجرای این مصوبه کشورهای الجزایر، بنین، بورکینافوسو، مالی، موریتانی، نیجر و نیجریه در سال 2014 یک معاهده همکاری برای مدیریت بهره‌برداری از آبخوان‌های ژرف Iullemeden Taoudeni/ Tanezrouft به امضا رسانده‌اند (www.un.org).

2. کیفیت و آلودگی

آب‌های زیرزمینی ژرف می‌توانند شیرین، لب‌شور، شور و یا حتی بسیار شور باشند. این منابع در برخی مناطق نظیر شمال شرق آفریقا و کشورهای عربی با وجود تجدیدناپذیر بودن به دلیل کیفیت بالا و میزان مواد محلول کم (که در برخی موارد کمتر از 500 میلی‌گرم بر لیتر است) برای تامین آب شرب و کشاورزی بهره‌برداری می‌شوند.

درصورتی‏ که غلظت مواد محلول منابع آب ژرف زیاد باشد ممکن است بهره‌برداری از آن‌ها حتی برای مصارف کشاورزی مقدور نباشد.

آلایا (Alaya) و همکاران (2014) ترکیب شیمیایی آبخوان ژرف Djeffara در جنوب شرق تونس را طبق استاندارهای موجود برای مصارف شرب و حتی کشاورزی آب نامناسب تشخیص دادند.
برخی عناصر کمیاب، فلزات سنگین و مواد رادیواکتیو در غلظت‌های خطرناک بیش از حدمجاز مصارف مختلف در آب‌های ژرف ممکن است وجود داشته باشد.

لازم به ذکر است منابع آب ژرف شور و بسیار شور اگرچه به لحاظ منبع آبی اقتصادی نیستند اما به ‏دلیل وجود برخی عناصر ارزشمند در غلظت‌های بالا می‌توانند ارزش فرآوری مواد معدنی را داشته باشند.

در منطقه داشلی برون در استان گلستان طی مطالعات اکتشافی ژئوفیزیکی و حفاری نفتی در اعماق 2200 متری شورابه‌هایی با مقادیر قابل توجه ید کشف‌ و بهره‌برداری شد (Oskooi و Mansoori، 2014).
برداشت از منابع آب زیرزمینی ژرف که اغلب املاح بیشتری نسبت به سایر منابع آبی دارند، می‌تواند در دراز مدت باعث افزایش شوری منابع خاک و آب (سطحی و زیرزمینی کم‌عمق) شود.

آلی ( Aly 2015 ) افزایش شوری خاک و آب زیرزمینی کم‌عمق در واحه (Siwa) در غرب مصر را گزارش نمود. لازم به ذکر است در صورت نیاز به تصفیه آب ژرف لب‌شور یا دارای آلودگی فلزات سنگین و رادیواکتیو تبعات زیست‌محیطی پساب تولیدی بسیار چالش‌زا است.

3. مخاطرات زیست‌محیطی

برداشت آب زیرزمینی از آبخوان ژرف مخاطرات زیست‌محیطی را به همراه دارد که به شرح ذیل است:

• کاهش آبدهی و خشک‎ شدن چشمه ‎ها و چاه‌های مرتبط: با برداشت آب از آبخوان ژرف آبدهی چشمه‌ها و چاه‌های مرتبط که به‏ صورت طبیعی آن را زهکشی می‌کنند کاهش خواهد یافت. برداشت آب از آبخوان ژرف North WesternSahara آفریقا منجر به کاهش آبدهی چشمه‌های مرتبط با این آبخوان در درازمدت شده است. بررسی سری زمانی نرخ بهره‌برداری و تعداد چاه‌ها و چشمه‌های آرتزین مرتبط با آبخوان ژرف دیجرفرا Djeffara در شمال آفریقا نشان می‌دهد با وجود اینکه نرخ بهره‌برداری از این آبخوان از سال 1950 تا 2008 تقریباً ثابت بوده و افزایش نیافته اما با افت فشار آبخوان در درازمدت تعداد منابع آب آرتزین منطقه به ‏شدت کاهش یافته است (Foster و Loucks، 2006).
  
  
• تغییر رژیم هیدرولیکی آبخوان‌های کم‌عمق (آبرفتی) و کاهش نرخ تغذیه از سنگ کف آن‌ها: آبخوان‌های ژرف عموماً از نوع تحت‌فشار می‌باشند (Bisson و Lehr، 2004). بنابراین اگر بار هیدرولیکی و شرایط زمین‌شناسی در یک منطقه به ‏گونه‌ای باشد که آبخوان ژرف تغذیه‌کننده یک آبخوان کم‌عمق از طریق سنگ کف باشد با افت فشار در آبخوان ژرف میزان نرخ تغذیه از سنگ کف آبخوان کم‌عمق کاهش خواهد یافت. بنابراین اگر بار هیدرولیکی در آبخوان ژرف بر اثر بهره‌برداری کمتر از بار هیدرولیکی در آبخوان کم‌عمق شود جهت جریان طبیعی می‌تواند معکوس شده و آبخوان کم‌عمق موجب تغذیه آبخوان ژرف ‌شود. در چنین شرایطی ذخیره آبی آبخوان کم‌عمق (که کیفیت بهتری دارد) به اعماق بیشتر نفوذ کرده و شدت افت سطح آب زیرزمینی در این آبخوان بیشتر خواهد شد. احتمال بروز این وضعیت در مورد آبخوان ژرف GAB استرالیا مورد توجه قرار گرفته است.
• فرونشست زمین: فشار روباره سطح زمین در ناحیه اشباع بر روی آب زیرزمینی (آب منفذی) و اجزای بدنه آبخوان تحمل می‌شود. آب زیرزمینی به ‏وسیله چاه موجب کاهش فشار آب منفذی، افزایش فشار در بدنه آبخوان و در نتیجه فرونشست غیرالاستیک (برگشت‌ناپذیر) فضاهای خالی می‌شود که در سطح زمین نیز نمود می‌یابند (Hawkins، 2005). شواهد فرونشست زمین در اثر بهره‌برداری گسترده (در حد یک میلیون‌ مترمکعب بر روز) از میدان چاه آب Tazerbo در آبخوان ژرف Nubian، در جنوب شرق لیبی گزارش شده است (Alfarrah و همکاران، 2017).
  

4.اقتصادی

منابع آب ژرف در اعماق زیاد زمین واقع شده است در نتیجه هزینه‌های شناسایی، اکتشاف، حفاری، بهره‌برداری و تصفیه آب آن‌ها بیشتر از هزینه‌های مشابه برای منابع آب سطحی و زیرزمینی کم‌عمق است.

بیشتر منابع آب ژرف مهم جهان (که در زمره منابع آب تجدیدناپذیر به ‏شمار می‌روند) در مناطق خشک و نیمه‌خشک با منابع آب سطحی و زیرزمینی کم‌عمق تجدیدپذیر ناچیز کشف‌ شده‌ است.

بنابراین ارزش واقعی آب برای استمرار حیات و توسعه انسانی در این مناطق نسبت به هزینه‌های صرف شده برای دسترسی به آن قابل توجه است. برآورد قیمت تمام‌ شده آب در برخی پروژه‌های اکتشاف آب ژرف بیانگر توجیه‌پذیری موردی بهره‌برداری از این منابع است. بیسون و همکارانش (Bisson2002) در پروژه تامین آب ترینیداد و توباگو هزینه استحصال هر مترمکعب آب را کمتر از 15 سنت برآورد کردند؛

به‏ طوری‏که هزینه سرانه استحصال آب برای تأمین نیاز شهری، صنعت و تولید غذای یک جمعیت 250 هزار نفری در مطالعه ایشان کمتر از 20 دلار در سال گزارش شده است.

آینده آب ژرف در ایران | چه باید کرد؟

منابع آب ژرف ویژگی‌های متمایزی نسبت به سایر منابع آب زیرزمینی دارند. این ویژگی‌ها شامل ابعاد قابل توجه (حجم ذخیره و گستره سطحی) و زمان ماندگاری زیاد (تجدیدناپذیری) است.

اگرچه این منابع آب در قسمت‌های خشک و فراخشک جهان به ‏طور گسترده بهره‌برداری می‌شوند اما بهره‌برداری از آن‏ها تاکنون در کشور صورت نگرفته است و انجام کارهای مطالعاتی در این زمینه از سال 1394 آغاز شده است.

مطالعه منابع آب ژرف در کشور در حال حاضر در دو رویه مجزا در حال پیگیری است.

رویه اول توسط وزارت نیرو در حال انجام است مطالعات شناسایی در قالب پهنه‌بندی مناطق مستعد آب‌های ژرف کشور را در دستور کار دارد که وضعیت کل کشور را از نظر وجود مناطق دارای پتانسیل آب ژرف تعیین خواهد نمود.

رویه دوم توسط معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری در حال پیگیری است و شامل مطالعات اکتشافی موردی مبتنی بر به‌کارگیری تمامی ابزارهای اکتشافی در منطقه سیستان است.

به‏ عبارت دیگر در این رویه مناطقی که به واسطه شواهد موجود و یا انجام مطالعات دیگر (همچون اکتشافات نفت و گاز) احتمال وجود منابع آب ژرف شیرین در آن وجود دارد انتخاب و در طی زمان کوتاهی مطالعات اکتشافی لازم از جمله لرزه ‏نگاری، ژئوفیزیک و حفاری در آن‌ها صورت می‌گیرد.

باتوجه ‏به اینکه انجام مطالعات اکتشافی و پهنه‌بندی آب ژرف در جهان به‏ صورت یکپارچه انجام می‌شود؛ بهره‌گیری از نتایج مطالعات اکتشافی (رویه دوم) برای تدقیق مطالعات پهنه‌بندی آب ژرف (رویه اول) بسیار سودمند خواهد بود.
بهره‌برداری از منابع آب ژرف نیازمند تدوین سیاست‌های راهبردی و ضوابط معینی است که کلیه ابعاد حقوقی، اجتماعی، اقتصادی و زیست‌محیطی مترتب بر بهره‌برداری را با در نظر گرفتن رویکرد توسعه پایدار در نظر بگیرد.

گام برداشتن در مسیر بهره‌برداری از منابع آب ژرف بدون داشتن چنین برنامه‌ای کشور را با هزینه‌ها و چالش‌های اجتماعی و زیست‌محیطی جدی روبه ‏رو خواهد کرد. لذا ضروری است ضوابط و سیاست‌های لازم هم‌زمان با انجام مطالعات شناسایی و اکتشافی برای این منابع آبی غیرمتعارف تهیه و تدوین شوند.

منبع : مجله آب و توسعه پایدار ( علیرضا کاوسی حیدری، رضا روزبهایی، مرتضی افتخاری)