هزاران سال است که بشر آب‌های زیرزمینی را کشف و از آن‌ها بهره‌برداری می‌کند.

قنات‌های مشهور کشور ما که طی قرن‌ها ایجاد شده‌اند و گفته می‌شود که طول دهلیز آن‌ها، به 400 هزار کیلومتر (معادل فاصله‌ی زمین تا کره‌ی ماه) می‌رسد،

نمونه‌ی شگفت انگیزی از بهره‌برداری هزاران ساله‌ از آب‌های زیرزمینی است. با این حال دانش آب‌های زیرزمینی، همراه با استفاده‌ی انسان از آن رشد نیافت.

آب‌های زیرزمینی اسفنج‌های انباشته از آب!

آریستوتل (384-322 قبل از میلاد) آب‌های زیرزمینی را به مثابه یک شبکه‌ی درهم پیچیده‌ی اسفنج مانند در زیرزمین توصیف می‌کرد که با فشرده شدن آن، آب از درون چشمه‌ها بیرون می‌آید.

پلاتو (427-347 قبل از میلاد) معتقد بود که آب‌های زیرزمینی از یک غار بزرگ در زیر زمین که سرچشمه‌ی تمام رودخانه‌ها و اقیانوس‌ها است، نشاًت می‌گیرند.

گفته می‌شود ابوریحان بیرونی (1048-973 میلادی) نخستین دانشمندی است که با برداشت از آیه‌ی 21 سوره‌ی سی و نهم قرآن (سوره‌ی زمر)، به طور علمی نحوه‌ی حرکت آب‌های زیرزمینی و ظهور چشمه‌ها را توضیح داده است.

تمامی منابع مایع آب شیرین در زیرزمین

امروز می‌دانیم که به تقریب تمامی ذخایر مایع آب شیرین کره‌ی زمین، در آب‌های زیرزمینی قرار دارد.

حجم این منابع ناپیدا، حدود 10 میلیارد میلیون (1016) مترمکعب و صد برابر بیش‌تر از حجم آب دریاچه‌ها و رودخانه‌ها در یک لحظه‌ی معین، برآورد شده است.

آب‌های زیرزمینی راکد نیستند و به آهستگی بسیار جریان دارند و حرکت آن‌ها، نقش تعیین کننده در چرخه‌ی طبیعی آب دارد.

حدود 1/3 مجموع آبدهی آب‌های جاری زمین، با برآورد حدود 12 هزار میلیارد مترمکعب در سال، در مسیرهای کم و بیش بلند زیرزمینی در گردش است.

آب نبض زنجیره تامین دنیا | گنج‌هایی زیر پای ما

در مقیاس جهانی، آب‌های زیرزمینی به تقریب نیمی از آب آشامیدنی، حدود 40 درصد آب کشاورزی آبی و حدود 1/3 آب مورد نیاز صنعت را تامین می‌کنند.

این منابع ارزشمند، دور از چشم ما و در زیر پای ما، گنج‌های پنهانی هستند که از اکوسیستم‌ها محافظت، جریان پایه‌ی رودخانه‌ها را حفظ و از فرونشست زمین و نفوذ آب دریا جلوگیری می‌کنند و به این ترتیب نقش بی‌بدیل خود را در حفظ و تداوم حیات در کره‌ی زمین ایفا می‌کنند.

در دوران ما که پیامدهای متاثر از تغییر اقلیم، مشکل پیش روی جوامع انسانی است، آب‌های زیرزمینی با ظرفیت ذخیره‌ی قابل توجه، بخشی از ساز و کارهای سازگاری با تغییر اقلیم است و اغلب منبع اصلی و شاید تنها گزینه‌ی تامین آب در سرزمین‌های خشک و نیمه خشک به شمار می‌روند.

در رخداد بلایای طبیعی و درگیری‌ها و مناقشه‌ها نیز، که تاسیسات آب‌رسانی تخریب و یا آسیب می‌بینند، سفره‌های زیرزمینی، منبع مطمئن تامین آب آشامیدنی و جایگزین تصفیه‌خانه‌های آسیب دیده هستند.

فقدان دانش و توجه به منابع زیرزمینی آب

با وجود چنین کارکردهای مهمی، آب‌های زیرزمینی، ناپیدا و از دید و ذهن ما دور هستند و به رغم پیشرفت در دانش و مهارت متخصصان، آب‌های زیرزمینی هم چنان برای بیش‌تر مردم و حتی اغلب مهندسان و مدیران کنترل آن‌ها، چندان شناخته شده نیست.

فعالیت‌های انسانی (از جمله افزایش جمعیت و رفاه) و تغییر ناخواسته‌ی اقلیمی، فشار بر آب‌های زیرزمینی را افزایش داده و در بسیاری از نقاط جهان منجر به آلودگی و یا افت سطح آبخوان‌ها و بروز مشکلاتی در استحصال آن‌ها، شده است.

ساختار زمین، الگو و طول جریان آب در لایه‌های زمین، زمان ماند آب و پوشش گیاهی منطقه نیز بر کیفیت این منابع اثرگذار است.

پساب‌های کشاورزی، فاضلاب‌های انسانی و صنعتی، دفن زباله، ترافیک و حمل و نقل و مانند آن، همگی آب‌های زیرزمینی را آلوده می‌کنند.

به این نکته نیز باید توجه داشت که آب‌های زیرزمینی، تابع مرزهای قراردادی نیستند و برداشت از آن‌ها در یک منطقه، بر کمیت و حتی کیفیت این آب‌ها در مناطق دیگر، تاثیرگذار است.

این نکته هنگامی پیچیده‌تر می‌شود که بدانیم بیش‌تر آبخوان‌های بزرگ جهان، فرامرزی هستند و به الزام باید در یک فرآیند مسوولیت مشترک و با شفافیت و مشارکت در تولید و ارایه‌ی اطلاعات و حاکمیت قانون اداره شوند.

صرفه نظر از اهمیت آب‌های زیرزمینی و تهدیدهای آشکار و پنهان آن‌ها، هنوز اطلاعات جهانی جامعی پیرامون وضعیت و روندهای فعلی این منابع وجود ندارد.

درک ارتباط آب‌های زیرزمینی با سلامت، مهاجرت، گردشگری، تنوع زیستی و بسیاری از بخش‌های حیاتی دیگر زندگی ما، کمک می‌کند تا آب‌های زیرزمینی، از منابعی ناپیدا، به ثروت‌هایی گران بها بدل شوند و شاید کمی بیش‌تر در ذهن و نگاه ما آشکار شوند.

چگونه می‌توان در حفاظت و انباشت، منابع زیرزمینی در شرایط خشکسالی کشور برنامه‌ریزی کرد؟

در کشور ما، منابع آب زیرزمینی به دو گروه اصلی طبقه‌بندی می‌شوند. گروه نخست ذخایر استاتیکی راهبردی هستند که در طول سال‌ها و قرن‌های گذشته تشکیل شده‌اند.

برداشت از این ذخایر، بسیار خطرناک است و سبب ساقط شدن آبدهی آن‌ها می‌شود و تنها برداشت بخشی از این ذخایر، فقط در شرایط اضطراری توصیه شده است. گروه دوم، ذخایر دینامیکی قابل بهره‌برداری است که به دو طریق اصلی زیر تشکیل می‌شوند:

• نفوذ از ارتفاعات (حجم آب زیرزمینی ایجاد شده از این روش، 66/36 میلیارد مترمکعب در سال برآورد شده است.)
• نفوذ در دشت‌ها (حجم آب زیرزمینی ایجاد شده از این روش، 54/7 میلیارد مترمکعب در سال برآورد شده است.)

حفاظت از منابع آب زیرزمینی حفاظت از ذخایر طلای ملی است

به این ترتیب حجم ذخایر دینامیکی مطمئن منابع آب زیرزمینی کشور که برای استفاده از آن می‌توان برنامه‌ریزی کرد، حدود 2/44 میلیارد مترمکعب در سال برآورد شده است.

باید توجه داشت که با لحاظ تداوم خشکسالی و تقلیل نزولات آسمانی در سال‌های اخیر، حجم واقعی ذخایر دینامیکی منابع آب زیرزمینی کشور، کم‌تر از 2/44 میلیارد مترمکعب در سال است.

این در حالی است که در سال آبی 96-1395، افزون بر 173 هزار چشمه با تخلیه‌ی سالانه‌ی 6/10 میلیارد مترمکعب، 41 هزار رشته قنات با تخلیه‌ی سالانه‌ی 5/4 میلیارد مترمکعب و 805 هزار حلقه چاه عمیق و نیمه عمیق با تخلیه‌ی سالانه‌ی حدود 5/45 میلیارد مترمکعب، در مجموع سالانه 6/60 میلیارد مترمکعب آب از منابع زیرزمینی کشور برداشت کرده‌اند.

این روند که با اندک تغییری در آمارها، در سال‌های گذشته و پیش روی هم چنان تداوم دارد،

کشور ما را در جایگاه نخست بهره‌برداری از منابع آب زیرزمینی در کشورهای منطقه‌ی جنوب غرب آسیا و شمال آفریقا (منطقه‌ی منا) قرار داده است (شکل 1).

ایران محکوم به حفاظت از منابع آب زیرزمینی

در سه دهه‌ی اخیر میزان منابع آب زیرزمینی تجدیدپذیر کشور، متاثر از کاهش نزولات آسمانی، با 5/10 درصد کاهش، از 5/46 میلیارد مترمکعب در سال 1373 به کم‌تر از 6/41 میلیارد مترمکعب در سال 1399 تقلیل یافته است.

برداشت بیش از توان بازیابی این منابع سبب شده است که طی پنجاه و پنج سال، سطح آبخوان‌های زیرزمینی کشور، با میانگین سالانه‌ی 55 سانتی‌متر و متوسط تجمعی 25 متر در طی پنجاه سال کاهش یابد و طی دوره‌ی 99-1344، ظرفیت آن‌ها با میانگین تقلیل 20 میلیارد مترمکعب در سال، با کسری تجمعی بیش از 130 میلیارد مترمکعب در سال مواجه شود.

این رخداد نامیمون سبب شده است تا از مجموع 609 محدوده‌ی مطالعاتی در دشت‌های کشور، 410 محدوده (3/67 درصد) در وضعیت “ممنوعه” و “ممنوعه‌ی بحرانی” قرار گیرند (شکل 2). پیامد تخلیه‌ی آبخوان در دشت‌های ممنوعه، ایجاد فرو چاله‌ها و فرو نشست زمین است که نمونه‌های آن به فراوانی مشاهده و گزارش می‌شود (شکل 3).

ایجاد معضلات اجتماعی و اقتصادی در صورت عدم‌توجه به برداشت از آبخوان‌ها

گزارش‌های جهانی حکایت از آن دارد که میزان برداشت از چاه‌های آب، از 5/5 مترمکعب در روز در چاه‌های خصوصی تا بیش از 27 هزار مترمکعب در روز در چاه‌های آب کشاورزی، شرب و صنعتی در نوسان است؛

در صورتی که بهره‌برداری آن‌ها، به درستی طراحی و مدیریت نشود، حسب شرایط محلی، پیامدهایی هم چون تخلیه‌ی آبخوان، تجاوز به حقابه‌ی دیگر کاربران، نفوذ القایی (Induced infiltration مکش آب‌های سطحی مجاور و نزدیک، به درون سفره)، پیشروی آب‌های شور، فرو نشست و در مواردی بالا آمدن پوسته‌ی زمین (Crustal uplift) را به همراه خواهد داشت.

منابع مورد استفاده:

1. وزارت نیرو (آبان ماه 1400) “گزارش وضعیت منابع و مصارف آب در کشور”، چهل و سومین جلسه‌ی شورای عالی آب
2. طبایی، داود (ترجمه) (1373) “سرمایه‌های پنهان”، نشریه‌ی پیام یونسکو، شماره‌ی 276، صفحه‌ی 18-15
3. Immerzeel W. , Droogers P. , Terink W. , Hoogeveen J. , Hellegers P. , Bierkens M. & Beek R. V. (2011) “Middle-East and Northern Africa Water Outlook”, World Bank, P.P. 70
4. International Groundwater Resources Assessment Centre & United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (2018) “Groundwater Overview: Making the invisible visible”, IGRAC, UNESCO & UN-Water
5. Kashef, A. A. (1987) “Groundwater Engineering”, McGrawa-Hill, P.P. 47-48 , 123-124 &134-135