کاهش ذخایر آب زیرزمینی ایران

شهره صدری – منابع آب زیرزمینی با تامین حدود 36 درصد از آب آشامیدنی و حدود 42 درصد از آب مورد نیاز کشاورزی، یک منبع کلیدی آب شیرین در سطح جهان هستند.  در دوره آنتروپوسن (دوره نو – انسانی)، ذخایر آب زیرزمینی به هر دو دلیل فشارهای طبیعی و انسانی تحت تنش بسیار زیادی قرار دارد.

سه محقق ایرانی در تازه ترین مطالعه خود روند کاهش ذخایر آب زیرزمینی در ایران را مورد بررسی قرار دادند. سمانه اشرف، علی ناظمی و امیر آقاکوچک در مقاله ای با عنوان” حاکمیت خشکسالی ناشی از فعالیت انسانی بر کاهش آبهای زیرزمینی ایران”  که در مجله نیچر به چاپ رسیده است، میزان تخلیه سفره های آب زیرزمینی را در حوضه های مختلف ایران تخمین زده اند.

به طور طبیعی، آب های زیرزمینی به تنوع و تغییر در شرایط آب و هوایی حساس هستند. به عنوان مثال، افزایش تبخیر به دلیل آب و هوای گرم باعث کاهش تغذیه مجدد آب های زیرزمینی می شود، که این امر به سیمای چشم انداز مانند پوشش گیاهی و خصوصیات خاک نیز حساس است. به موازات این، در دسترس بودن آب های زیرزمینی تحت تاثیر برداشت آب برای فعالیت های مختلف اقتصادی – اجتماعی انسان نیز می باشد. میزان مصرف ذخایر آب های زیرزمینی در سال های اخیر به دلیل افزایش روزافزون جمعیت جهانی و مصرف سرانه آب به میزان قابل توجهی افزایش یافته است.

علیرغم فشارهای موجود بر منابع آب زیرزمینی، آنها نقش مهمی در حفظ امنیت آبی دارند. در حال حاضر، یک سوم از جمعیت جهان در مناطق تحت تنش آبی، به ویژه در نواحی خشک و نیمه خشک آسیا، خاورمیانه و شمال آفریقا و همچنین کشورهای مدیترانه زندگی می کنند. در بسیاری از این نواحی، آب زیرزمینی تنها منبع قابل اطمینان آب است، زیرا آب های سطحی بصورت فصلی یا دائمی وجود ندارد.

از آنجا که تقاضای آب در این مناطق عمدتا حول محور تولیدات غذایی متمرکز است، به عنوان مثال تقریبا 85 درصد از آب در خاورمیانه به طور انحصاری برای آبیاری استفاده می شود – در دسترس بودن آبهای زیرزمینی و امنیت غذایی بطور گسترده ای در هم تنیده شده است و با امنیت ملی و منطقه ای مرتبط است. دسترسی به منابع آب زیرزمینی در جهانی که به سوی گرم شدن و ازدیاد جمعیت پیش میرود، حیاتی تر می شود. بطوریکه منابع آب سطحی در اثر افزایش درجه حرارت تهی تر شده و باعث افزایش رقابت بر سر منابع آب سطحی باقیمانده می شود.

محققین ایرانی در تازه ترین مطالعه خود در خصوص کاهش میزان آبهای زیرزمینی ایرانی ابراز میدارند، اگرچه پایش دقیق منابع آب زیرزمینی برای ارائه شیوه های مدیریتی موثر و ضروری است، اما پایش آبهای زیرزمینی به دلیل ماهیت پنهان و عدم شناخت تاثیرات انسانی بر منابع آب زیرزمینی در کشورهای در حال توسعه – از جمله ایران- به خوبی انجام نشده است.

سمانه اشرف و همکاران در این مطالعه از داده های ماهواره GRACE برای پایش تغییرات ذخایر آب زیرزمینی و تشخیص میزان تخلیه در مقیاس های بزرگ این ذخایر استفاده کرده اند. محققان در این مقاله تاکید می کنند که هنوز هم ارزش پایش آبهای زیرزمینی در محل، بویژه در مقیاس حوضه های کوچک تر و زیرحوضه ها قابل چشم پوشی نیست.

در مقاله حاکمیت خشکسالی ناشی از فعالیت انسانی بر کاهش آبهای زیرزمینی ایران، تجزیه و تحلیلی با ارائه ارقامی از کاهش ذخایر منابع آب زیرزمینی در کل کشور و به تفکیک حوضه های آبریز با تکیه بر بر داده های در دسترس آب زیرزمینی انجام شده است. بطور حتم میتوان داده های این مقاله را یکی از بزرگترین داده های آماری از بیان میزان کاهش ذخایر آب زیرزمینی کشور دانست که تا کنون اطلاعات یکپارچه و دقیقی از آن در دسترس نبود.

ویژگی منحصر به فرد در این تحقیق، بیان کمی تغییرات ذخایر آب زیرزمینی و وابستگی های آن با عوامل بالقوه طبیعی و انسانی است که صرفا براساس تخمین آبهای زیرزمینی در مقیاس حوضه و زیرحوضه با در نظر گرفتن عوامل طبیعی و انسانی در سراسر کشور، از مشاهدات در محل استخراج شده است. این امر اجازه می دهد تا مجموعه ای از واقعیت های زمینی برای دلایل کاهش آبهای زیرزمینی در تعیین تاثیرات نهفته بر کاهش آبهای زیرزمینی در منابع آب، زمین و محیط زیست در مقیاس حوضه و کل کشور ارائه گردد.

دکتر امیر آقاکوچک و همکاران در نتایج مطالعه خود آورده اند که آبهای زیرزمینی ایران طی سالهای 2015-2002 حدود 74 کیلومتر مکعب تخلیه شده است. این رقم براساس میانگین سطح آب زیرزمینی در مقیاس حوضه تخمین زده شده است (شکل 1). این حجم تقریبا 1.6 بار بزرگتر از بالاترین میزان ذخیره تاریخی در دریاچه ارومیه است (تقریبا 46 کیلومترمکعب در 1996).

شکل 1– تخلیه آب های زیرزمینی (در کیلومترمکعب) طی سالهای 2015-2002 در حوضه های آبریز بزرگ ایران. در دایره بیرونی، حوضه ها براساس کاهش کل ذخیره آب زیرزمینی در کیلومترمکعب از بزرگترین به کوچکترین به ترتیب نشان داده شده اند. رنگ ها تغییرات نسبی در ذخیره آب زیرزمینی را به درصد در طی زمان مطالعه (15-2002) نشان میدهد.

به گفته این سه محقق ایرانی، اگرچه در طول زمان در نظر گرفته شده برای این مطالعه، زیرحوضه های محدودی نیز وجود دارد که ذخیره آب زیرزمینی در آنها افزایش یافته است، اما همه حوضه های اصلی کشور درجاتی از تخلیه آبهای زیرزمینی را تجربه کرده اند، که نرخ آن از 20 تا 2600 درصد کاهش را طی این دوره 14 ساله نشان می دهد (شکل 1).

نتایج نشان می دهد که بیشترین میزان تخلیه آبهای زیرزمینی در حوضه دریاچه نمک (حوضه 1 در شکل 1) مشاهده می شود، که بیش از 26 درصد از جمعیت ایران را در خود جای داده است. این حوضه طی 14 سال 20 کیلومترمکعب از ذخایر آب زیرزمینی را تخلیه کرده است. این میزان کاهش معادل  تقریبا 81 درصد از از کل تخلیه آبهای زیرزمینی در ایالات متحده است.

 حوضه طشک- بختگان، با در دست داشتن حدود 3.5 میلیون نفر از جمعیت ایران، بالاترین تغییر نسبی ذخیره آب زیرزمینی را با کاهش 2600 درصدی نشان می دهد. کمترین میزان تخلیه ( با حدود 0.01 کیلومترمکعب) و کمترین تغییر نسبی در ذخیره آب زیرزمینی ( حدود 20 د رصد) در حوضه هراز- قره سو در شمال کشور مشاهده می شود که 4 درصد از جمعیت ایران را پشتیبانی می کند.

در مقیاس کل کشور، ذخایر آبهای زیرزمینی با کاهش حدود 5.52 کیلومترمکعب در سال از 2002 تا 2015، با رشد کلی 1725 درصد طی 14 سال مواجه شده اند، این نرخ معادل حدود 92 درصد از میزان تخلیه طولانی مدت در فلات های مرتفع ایالات متحده طی سالهای 1957 تا 2007 است (معادل تقریبا 5.7 کیلومترمکعب در سال).

نتایج این مقاله تاکید می کند که کاهش آبهای زیرزمینی در حوضه های پرجمعیت غرب، جنوب غربی و شمال شرقی ایران، جایی که بزرگترین اراضی کشت گندم و جو دو محصول استراتژیک ایران کشت میشود، بسیار شدید تر است.

به عنوان مثال حوضه کرخه ( به عنوان سبد غذایی ایران و منطقه ای با 9 درصد از کل اراضی آبیاری ایران و دارا بودن حدود 11 درصد از تولید گندم کل کشور) از سال 2002 تا 2015 با تخلیه آبهای زیرزمینی معادل 0.08 کیلومترمکعب  در سال مواجه بوده است. این رقم تقریبا 1.08 کیلومترمکعب کاهش طی دوره 14 ساله را نشان می دهد. در شکل 1 حوضه شماره 15 را ببینید. علاوه بر این، آبهای زیرزمینی تامین کننده اصلی تقاضای آب خانگی و  آبیاری در حوضه کارون هستند که از سرعت تخلیه ای معادل 0.06 کیلومترمکعب در سال طی دوره مطالعه برخوردار است. این رقم معادل تقریبا 0.91 کیلومترمکعب در بازه زمانی 14 ساله مطالعه است. به حوضه شماره 16 در شکل 1 نگاه کنید.

با در نظر گرفتن سطح فعلی تخلیه آبهای زیرزمینی و کمبود فزاینده منابع آب سطحی در هر دو حوضه (کارون و کرخه)، نگرانی جدی برای حفظ کشاورزی آبیاری و مصارف آب خانگی در سال های آینده وجود خواهد داشت.

پیامدهای این کاهش عمده آب زیرزمینی در امنیت آب در سطح منطق های و ملی در ایران نقش خواهد داشت.  در مقیاس کل کشور، کاهش قابل توجه منابع آب زیرزمینی با کاهش دسترسی به آبهای سطحی مطابقت دارد که بر این اساس نرخ تغذیه سفره های آب زیرزمینی را کاهش می دهد. به عنوان مثال، طی خشکسالی شدید سال 2007،  20 درصد کاهش در میانگین بارش سالانه  منجر به کاهش قابل توجه در ذخیره آب زیرزمینی معادل حدود 40 درصد در مقایسه با سال 2006 شده بود.  در حالیکه برداشت انسانی تنها 1.3 درصد افزایش یافته بود. این امر به وضوح نقش مهم تغذیه طبیعی را در حفظ ذخیره آب زیرزمینی در سراسر کشور نشان می دهد.