آیا علم می‌تواند به حل بحران کم‌آبی در ایران کمک کند؟
تصور کنید صبح از خواب بیدار شوید و هیچ آبی از شیرها جاری نباشد. هیچ آبی برای نوشیدن، دوش گرفتن یا حتی شستن دست‌ها نباشد. تصور کنید کشاورزان، زمین‌های ترک‌خورده را با چشمانی نگران نگاه می‌کنند و رودخانه‌ها، با بسترهای خشک و ترک‌خورده، نشانه‌ای از آینده‌ای باشند که دیگر آب را تنها در خاطرات به یاد می‌آوریم. این یک فیلم آخرالزمانی نیست؛ این آینده‌ای است که اگر اکنون اقدامی نکنیم، به‌زودی به واقعیت زندگی ما تبدیل خواهد شد.
جهان، در آستانه یک بحران کم‌آبی ویرانگر قرار گرفته است. بحرانی که آرام و بی‌صدا پیش می‌رود، اما زندگی میلیاردها نفر را تهدید می‌کند. گزارش‌های جهانی، از هشدار سازمان ملل تا داده‌های یونسکو و خبرگزاری‌ها، تصویری ترسناک از رودخانه‌های خشک، کاهش بارش‌ها، و شهرهایی درگیر فرونشست زمین ارائه می‌دهند. ایران نیز یکی از خطوط مقدم این نبرد خاموش است؛ جایی که کاهش بارش‌ها، برداشت بی‌رویه از سفره‌های آب زیرزمینی، و رشد سریع جمعیت، بحران کم‌آبی را به تهدیدی برای امنیت ملی و بقای نسل‌های آینده تبدیل کرده است.
اما آیا قرار است تنها نظاره‌گر این سقوط باشیم؟ پاسخ علم به این بحران چیست؟ چگونه فناوری می‌تواند ما را از آینده‌ای خشک و بی‌رحم نجات دهد؟
این گزارش پاسخی است به این پرسش‌ها. با ما همراه شوید تا ببینید علم چگونه می‌تواند ناجی بحران کم‌آبی شود و چگونه کشورهایی که با این بحران دست و پنجه نرم کرده‌اند، با کمک علم و فناوری، زندگی را به سرزمین‌های خشک خود بازگردانده‌اند.
بحران آب یک ترومای جهانی است!
گزارش‌های جهانی خبر از یک بحران سراسری می‌دهند. یونسکو (UNESCO) با انتشار آمارهای سازمان ملل می‌گوید: «تقریباً ۵۰ درصد جمعیت جهان دست‌کم در بخشی از سال با کم‌آبی شدید مواجه هستند.»
«پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۰ تقاضای جهانی برای آب شیرین۴۰ درصد از عرضه پیشی بگیرد و این نشان‌دهنده بحرانی است که بدون اقدامات جدی، تشدید خواهد شد.» این جمله توسط «فیونا هاروی» (Fiona Harvey)، دبیر سرویس محیط زیست در روزنامه گاردین (Guardian) از یک گزارش بین‌المللی نقل شده است. منبع خانم هاروی گزارشی بود که «کمیسیون جهانی اقتصاد آب» (Global Commission on the Economics of Water) در پاییز گذشته منتشر کرد. این گزارش هشدار می‌دهد که با شدت گرفتن بحران اقلیمی باید منتظر آمارهای وحشتناکتری در زمینه کم‌آبی بود.
بحران بی‌آبی امنیت غذایی جهان را هم تحت شعاع قرار خواهد داد و پیش‌بینی می‌شود بیش از نیمی از تولیدات غذایی جهان طی ۲۵ سال آینده به دلیل بحران منابع آبی در معرض خطر قرار گیرند. «مؤسسه منابع جهان» (World Resources Institute) که با حروف اختصاری «دابلیو‌آر‌آی» (WRI) شناخته می‌شود و دفتر مرکزی آن در شهر واشنگتن قرار دارد بر این نکته اذعان دارد.
بحران آب رودخانه‌های جهان را هم تحت تاثیر قرار داده است. رودخانه‌ها با سرعت بی‌سابقه‌ای در حال خشک شدن هستند. خبرگزاری آسوشیتدپرس (Associated Press) در خبری که در مهر ۱۴۰۳ منتشر کرد به آمارهای آژانس آب‌و‌هوای سازمان ملل استناد کرد و نوشت: « در سال ۲۰۲۳، جریان رودخانه‌های جهان به کمترین میزان خود در سه دهه اخیر رسید و ۵۰ درصد از حوزه‌های اصلی آبریز به شدت تحت تأثیر قرار گرفتند». این آژانس با عنوان «سازمان جهانی هواشناسی» (World Meteorological Organization) و با حروف اختصاری دابلیو‌ام‌او (WMO) شناخته می‌شود.
عواقب این بحران برای کشورهای فقیر سنگین‌تر است. بنابر گزارش یونسکو، حدود ۲.۲ میلیارد نفر در جهان به آب آشامیدنی سالم دسترسی ندارند و ۳.۵ میلیارد نفر از دسترسی به سیستم‌های بهداشتی ایمن محروم هستند.
بحران کم‌آبی در ایران چه شرایطی را بر ما تحمیل کرده است؟
بحران کم‌آبی در ایران اثرات ویرانگر تصاعدی داشته است. مهاجرت‌های گسترده، تغییر ترکیب جمعیتی از روستانشین به شهرنشین، ساخت سدهای متعدد و عواملی دیگر موجب شد تا ایرانیان فشار زیادی را به منابع آب‌های زیرزمینی وارد کنند و در نتیجه امروز شاهد یک روند بحرانی در کاهش ذخایر آب زیرزمینی و فرونشست زمین باشیم.
چندی پیش، ابراهیم اسعدی اسکویی، رئیس پژوهشکده اقلیم شناسی و تغییر اقلیم ایران، اعلام کرد: «در سال‌های اخیر به صورت متوالی شاهد گرمای شدید و کاهش بارندگی‌ها هستیم. بهار امسال نیز کم بارش بود و با توجه به اینکه تا پایان سال آبی جاری انتظار بارش نمی‌توان داشت، پرونده بارش‌ها را با ۴۰ درصد کاهش باید بست.»
«برای درک بهتر وضعیت کم‌بارشی و خشکسالی در مقیاس گسترده، می‌توان به داده‌های منتشرشده از سوی وزارت نیرو اشاره کرد. بر اساس این داده‌ها، از آغاز سال آبی جاری (مهر ۱۴۰۳) تا نیمه فروردین ۱۴۰۴، مجموع بارندگی‌ها تنها به ۱۲۲.۸ میلی‌متر رسیده است، رقمی که در مقایسه با میانگین بلندمدت، کاهش قابل توجه ۳۷ درصدی را نشان می‌دهد،» این هشداری است که به تازگی در یک گزارش رسانه‌ای منعکس شده است.
همین گزارش می‌افزاید، بر اساس جدیدترین گزارش شرکت مدیریت منابع آب ایران، از حدود ۲۰۰ سد موجود در کشور، ۱۳ سد با کمتر از ۱۵ درصد ظرفیت خود پر هستند. همچنین ۱۳ سد واقع در حوضه دریاچه ارومیه و ۱۲ سد دیگر، در مقایسه با مدت مشابه سال گذشته، با کاهش ۲۵ تا ۷۵ درصدی حجم آب مواجه شده‌اند.
عیسی بزرگ‌زاده، سخنگوی صنعت آب ایران، ماه گذشته اعلام کرد: « اکنون ۲۴ استان و ۴۳ شهر کشور درگیر تنش آبی هستند و باید مدیریت مصرف جدی گرفته شود.»
نتایج یک پژوهش، که به تازگی منتشر شده است، نشان می‌دهد، نرخ فرونشست در ۱۱ حوضه آبریز در فلات مرکزی ایران بحرانی است. این ۱۱ حوضه آبریز شامل منطقه‌ای با بیش از ۱۱۰ هزار کیلومتر مربع مساحت می‌شود که به‌واسطه شرایط اقلیمی خشک و نیمه‌خشک، به‌شدت در معرض تخریب سرزمین و فرونشست قرار دارد. طبق نتایج، حوضه دریاچه نمک بیشترین نرخ فرونشست را با ۱۵.۵ سانتی‌متر در سال داشته است. پس از آن، گرمسار با ۱۴.۵ سانتی‌متر قرار دارد. در گاوخونی، لورلو و انار نرخ فرونشست حداکثر ۱۲.۵ سانتی‌متر گزارش شده است. در حوضه‌های کویر مرکزی و ابرقو_سیرجان این عدد به ۹ سانتی‌متر می‌رسد؛ حداکثر نرخ در سفیدرود و کوه طشک_بختگان_مهارلو برابر با ۸ سانتی‌متر و در کویر لوت و سیاه‌کوه_درانجیر_ساغند کمتر از ۶ سانتی‌متر در سال است.
مریم نعیمی، عادل جلیلی، رضا شهبازی، سمیرا زندی فر، سکینه لطفی نسب اصل، و آزاده گوهردوست از «مؤسسة تحقیقات جنگل‌ها و مراتع»، و «سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی» نتایج این پژوهش را با عنوان «ارزیابی عددی تخریب سرزمین با درنظرگیری معیار نرخ فرونشست زمین در یازده حوزة آبریز داخلی ایران» در ژورنال علمی «آمایش سرزمین» شماره دوم از دوره شانزدهم در مهرماه ۱۴۰۳ منتشر کرده‌اند. این ژورنال از مجموعه مجلات پژوهشی دانشگاه تهران است.
فرونشست زمین، نشانه‌ای آشکار از بحران کم‌آبی در ایران است. این پدیده که به معنای نشست تدریجی سطح زمین در اثر خالی شدن سفره‌های آب زیرزمینی است، نه‌تنها پیامدی از برداشت بی‌رویه آب و خشکسالی است، بلکه خود به تشدید بحران کم‌آبی دامن می‌زند. با افزایش فرونشست، تراکم خاک بالا می‌رود و نفوذپذیری زمین کاهش می‌یابد و در نتیجه، امکان تغذیه سفره‌های آب زیرزمینی از بارش‌های اندک نیز کمتر می‌شود. این فرآیند، خشکی خاک، کاهش رطوبت، فرسایش، شوری خاک و از بین رفتن پوشش گیاهی را به دنبال دارد و مسیر گسترش بیابان‌زایی را هموار می‌کند. در سال‌های اخیر، بسیاری از دشت‌های کشور به دلیل برداشت‌های غیرمجاز و خشکسالی، با بحران کم‌آبی و فرونشست همزمان مواجه شده‌اند و این چرخه، امنیت آب و خاک کشور را به خطر انداخته است. همین موضوع در گزارش خبرگزاری جمهوری اسلامی (ایرنا) که وابسته به دولت است مورد توجه قرار گرفته است.
تورج فتحی، کارشناس منابع آب و محیط زیست، می‌گوید: «اگر به موقع تدبیری اندیشیده نشود و قوانین موجود در رابطه با موضوع مدیریت منابع آب و حفاظت محیط زیست به روز نشوند، از نظر وضعیت خشکسالی، دسترسی به منابع آب، خالی شدن دشت‌های کشور، و بیشتر شدن فرونشست زمین حتما شرایط بدتری نسبت به امروز خواهیم داشت. اگر با همین فرمان پیش برویم و با قوانین موجود کارها را مدیریت کنیم، طی دهه‌های آینده وضعیت بدتر خواهد شد.»
طبق تازه‌ترین گزارش مرکز پژوهش‌های مجلس، در ۱۸ استان کشور مناطقی با خطر بالای فرونشست زمین شناسایی شده است.
بر اساس محاسبات صورت‌گرفته، نزدیک به نیمی از جمعیت ایران روی مناطق درگیر با فرونشست یا در نزدیکی این پهنه‌ها زندگی می‌کنند. همچنین، وسعت مناطق دچار فرونشست در کشور طی پنج سال گذشته حدودا سه برابر شده است.
پژوهش‌های جهانی نشان می‌دهد که تنها حدود ۳ تا ۵ درصد مناطق فرونشستی جهان نرخ فرونشستی بین ۱۰ تا ۱۵ سانتی‌متر دارند و در بیشتر این مناطق، نرخ فرونشست کمتر از ۱۰ سانتی‌متر است. اما بحران فرونشست در ایران زمانی آشکار می‌شود که بدانیم نرخ فرونشست در کشورمان بیش از ۱۵ سانتی‌متر در سال است. مطالعات نشان می‌دهد ایران پس از هند، که در برخی مناطق آن نرخ فرونشست سالانه به بیش از ۵۰ سانتی‌متر می‌رسد، در جایگاه دوم جهان قرار دارد و به همراه هند، برخی ایالت‌های آمریکا و چین، بالاترین نرخ‌های فرونشست در سطح جهانی را تجربه می‌کند.
همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، نیمی از جمعیت ایران در مناطق درگیر فرونشست زندگی می‌کنند، اما این تراکم در برخی استانها بسیار بالاتر است. به عنوان نمونه، در تهران حدود سه میلیون نفر بر روی پهنه‌های فرونشستی ساکن هستند و نرخ فرونشست در جنوب‌غربی تهران به بیشترین مقدار خود یعنی ۲۰ سانتی‌متر در سال رسیده است. همچنین در اصفهان، حدود دو میلیون و ۷۰۰ هزار نفر در مناطق فرونشستی زندگی می‌کنند و با گسترش ترک‌های عمیق در برخی محله‌ها، تخلیه این مناطق آغاز شده است.
چگونه علم می‌تواند به حل بحران کم‌آبی کمک کند؟
بحران کم‌آبی یکی از جدی‌ترین چالش‌های جهان امروز است که با افزایش جمعیت، تغییرات اقلیمی و مدیریت نادرست منابع آبی تشدید شده است. علم و فناوری می‌توانند با ارائه راه‌حل‌های نوآورانه، در کاهش مصرف آب، ذخیره‌سازی آب و بازچرخانی آن نقشی حیاتی ایفا کنند. در این مقاله، به بررسی روش‌های علمی مورد استفاده برای مدیریت بحران آب و کشورهایی که در این زمینه پیشرو بوده‌اند می‌پردازیم.
تصفیه و بازیافت آب خاکستری و فاضلاب
یکی از روش‌های علمی و عملی برای کاهش بحران آب، تصفیه و بازیافت فاضلاب شهری و صنعتی است. این فناوری به کشورهای خشک کمک می‌کند آب مصرفی را دوباره به چرخه برگردانند. اسرائیل و سنگاپور از کشورهای پیشرو در این حوزه هستند. اسرائیل حدود ۸۵ درصد فاضلاب شهری خود را تصفیه و در بخش کشاورزی استفاده می‌کند، در حالی که سنگاپور با فناوری نیوواتر (NEWater)، بیش از ۴۰ درصد آب مصرفی خود را از طریق بازچرخانی تأمین می‌کند.
شیرین‌سازی آب دریا
فناوری شیرین‌سازی آب دریا به ویژه در کشورهای کم‌آب و ساحلی توسعه یافته است. کشورهایی مانند امارات متحده عربی، عربستان سعودی و استرالیا در این زمینه سرمایه‌گذاری‌های کلانی انجام داده‌اند. برای مثال، امارات حدود ۴۲ درصد آب مصرفی خود را از طریق شیرین‌سازی آب دریا تأمین می‌کند. روش‌هایی مانند «اسمز معکوس» (Reverse Osmosis) و تقطیر حرارتی، از جمله فناوری‌های مورد استفاده در این حوزه هستند.
استفاده از نانوذرات برای تصفیه آب
فناوری نانو یکی از ابزارهای قدرتمند علم در بهبود کیفیت آب است. کشورهای آلمان، آمریکا و چین پژوهش‌های گسترده‌ای در استفاده از نانوذرات برای حذف آلاینده‌های شیمیایی و فلزات سنگین از آب انجام داده‌اند. این روش می‌تواند تصفیه آب را با هزینه کمتر و بازده بالاتر نسبت به روش‌های مرسوم فراهم کند.
جمع‌آوری آب از مه و رطوبت هوا
برخی کشورها در مناطق خشک و کوهستانی مانند شیلی، پرو و مراکش از روش‌های جمع‌آوری آب از مه (Fog Harvesting) بهره می‌گیرند. در این روش با استفاده از توری‌های مخصوص، قطرات رطوبت از مه جمع شده و برای تأمین آب آشامیدنی یا آبیاری به کار می‌رود.
بهینه‌سازی مصرف آب در کشاورزی با سنسورها و هوش مصنوعی
بخش کشاورزی، بزرگ‌ترین مصرف‌کننده آب در جهان است. پیشروهایی مانند رژیم صهیونیستی، و کشورهای هلند و آمریکا از فناوری‌هایی مانند سنسورهای رطوبت خاک، داده‌کاوی و هوش مصنوعی برای مدیریت دقیق آبیاری و جلوگیری از هدررفت آب استفاده می‌کنند. روش «آبیاری قطره‌ای» که نخستین‌بار در رژیم صهیونیستی توسعه یافت، توانسته مصرف آب کشاورزی را تا ۵۰ درصد کاهش دهد.
در گزارش‌های بعدی خواهید خواند
بحران آب مسئله‌ای جهانی است، اما علم و فناوری با ارائه روش‌های نوین تصفیه، بازیافت، مدیریت مصرف و تولید آب می‌توانند نقشی کلیدی در مقابله با این بحران ایفا کنند. بهره‌گیری از تجربه کشورهایی که در این زمینه پیشرو بوده‌اند، به ویژه برای کشورهایی مانند ایران که با کم‌آبی جدی مواجه هستند، می‌تواند الگوی مؤثری برای نجات منابع آب و آینده پایدار باشد. ما در «گروه علم و پژوهش» خبرگزاری دانشگاه آزاد سعی خواهیم کرد در سلسله گزارش‌هایی به معرفی عمیق‌تر این فناوری‌ها بپردازیم.
انتهای پیام/
