کشور خنکتر می‌شود، اصفهان هم
یکی از چالش‌های بزرگ زیست‌محیطی که بسیاری از کلان‌شهرهای ایران را تهدید می‌کند، پدیده فرونشست زمین است. این پدیده نگران‌کننده که نتیجه تخلیه بیش از حد سفره‌های آب زیرزمینی است، به شکل قابل توجهی امنیت زیستی، اقتصادی و زیرساختی شهرها را به خطر می‌اندازد. نرخ جهانی فرونشست زمین به طور متوسط حدود پنج سانتی‌متر در سال اعلام شده است، اما این آمار در برخی از مناطق ایران بسیار بالاتر است؛ به طوری که در تهران فرونشست سالانه به ۳۱ سانتی‌متر و در کرمان حتی به ۴۰ سانتی‌متر می‌رسد.
در چنین شرایط بحرانی، پاسخ به این سوال که آیا راهکاری موثر برای مهار یا حتی جبران فرونشست وجود دارد، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. پژوهش‌های علمی تازه نشان می‌دهند که «تغذیه مصنوعی آبخوان‌ها» می‌تواند به عنوان کلیدی برای مقابله با این بحران عمل کند.
فرونشست زمین چیست؟
به گزارش پایگاه خبری سپاهان خبر فرونشست زمین به کاهش تدریجی و غیرطبیعی سطح زمین گفته می‌شود که به دلیل تغییرات در تنش خاک و کاهش حجم سفره‌های آب زیرزمینی رخ می‌دهد. این پدیده می‌تواند از عوامل متعددی نشأت بگیرد، از جمله استخراج معادن، تراکم هیدرولیکی خاک‌های قابل تراکم، زلزله و برداشت بیش از حد سیالات زیرزمینی مانند آب و نفت.
با این حال، در ایران و بسیاری از مناطق جهان، برداشت بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی به عنوان مهم‌ترین عامل فرونشست شناخته شده است که منجر به افزایش تنش موثر خاک، فشردگی آن و در نهایت آسیب جدی به ساختار آبخوان‌ها می‌شود.
تاریخچه فرونشست و پیامدهای آن
برای اولین بار در سال ۱۹۳۳، منطقه دره سانتا کلارا در کالیفرنیا به دلیل استخراج بی‌رویه آب از چاه‌های زیرزمینی دچار فرونشست شد. پیامدهای ناشی از این پدیده بسیار جدی بوده‌اند؛ از ایجاد شکاف‌های زیرزمینی و تغییرات ساختاری خاک گرفته تا افزایش احتمال وقوع سیلاب و آسیب‌های گسترده به زیرساخت‌های شهری. در ایران هم وضعیت مشابهی مشاهده می‌شود؛
به ویژه در استان‌های پرتراکم مانند تهران، اصفهان، البرز و کرمان که نزدیک به ۴۰ درصد جمعیت کشور را در خود جای داده‌اند و به کانون اصلی فرونشست زمین بدل شده‌اند. جنوب شرق تهران از مناطق بحرانی با بالاترین نرخ فرونشست به شمار می‌رود.
علل تشدید فرونشست در ایران
یکی از مهم‌ترین عوامل تشدیدکننده فرونشست در کشور عوامل اقلیمی مانند خشکسالی‌های مکرر و کاهش بارش‌ها است. در کنار این، برداشت بی‌رویه و تصاعدی از چاه‌های آب، به ویژه برای تأمین آب شرب کلان‌شهرها، به‌خصوص تهران، نقش اساسی دارد. بررسی‌های آماری نشان می‌دهد که در دهه ۱۳۹۰، سهم برداشت آب از چاه‌ها برای تامین آب شرب تهران حدود ۲۶ درصد بوده است؛
اما این رقم اکنون به ۴۵ درصد رسیده است. با کاهش شدید میزان ذخایر آبی سدهای حوزه شهری که به کمتر از ۲۰ درصد ظرفیت خود رسیده‌اند، عملیات حفر چاه‌های جدید و افزایش برداشت از چاه‌های موجود ادامه یافته و در نتیجه توقف فرونشست صرفاً با محدود کردن چاه‌ها امکان‌پذیر نیست.
تغذیه مصنوعی آبخوان‌ها؛ راهکار موثر و پایدار
مطالعات جدید در دانشگاه صنعت و معدن ایران و با مشارکت دکتر علی بیت‌اللهی، متخصص برجسته علوم زمین، نشان می‌دهد که راه حل عملی و علمی برای کاهش و جبران فرونشست زمین، تغذیه مصنوعی آبخوان‌ها است. این روش به طور مستقیم به مقابله با ریشه اصلی فرونشست، یعنی کاهش سطح آب زیرزمینی، می‌پردازد و امکان احیای آبخوان‌ها را فراهم می‌آورد. تغذیه مصنوعی، فرایندی است که طی آن آب‌های سطحی و بارش جمع‌آوری شده به صورت کنترل شده وارد سفره‌های آب زیرزمینی می‌شوند تا از کاهش سطح آب و فشردگی خاک جلوگیری شود.
میزان جبران فرونشست وابسته به نوع خاک آبخوان است
توانایی جبران فرونشست از طریق تغذیه مصنوعی به خصوصیات زمین‌شناسی و نوع خاک آبخوان بستگی دارد. برای مثال، در آبخوان‌های ماسه‌ای، تقریباً ۹۰ درصد فرونشست زمین قابل بازسازی است. اما در آبخوان‌هایی که ماسه با لایه‌های رسی ترکیب شده‌اند، این میزان کاهش یافته و بسته به ضخامت و موقعیت لایه‌های رسی، از ۱۹ تا ۴۶ درصد متغیر است.
در مورد آبخوان‌های تهران و سایر شهرهای بزرگ ایران که عمدتاً ترکیبی از رس و ماسه بوده و وزن بیشتری به رس اختصاص دارد، عمق لایه‌های رسی در جنوب تهران حدود ۱۰ تا ۲۰ متر و در سایر مناطق شهر تا ۴۰ متر است. این نکته حائز اهمیت است که هرچه لایه رسی به سطح زمین نزدیک‌تر باشد، فرونشست زمین بیشتر خواهد بود.
زمان‌بندی و روند احیا
طبق بررسی‌های انجام شده، جبران فرونشست ناشی از نوع خاک رسی در بازه زمانی ۱۰ تا ۲۰ سال امکان‌پذیر است و در این مدت، ۱۹ تا ۳۰ درصد حجم فرونشست قابل بازسازی خواهد بود. این نشان می‌دهد که فرایند احیای آبخوان‌ها و مقابله با فرونشست یک روند بلندمدت و مستمر است و نیازمند برنامه‌ریزی دقیق و پیوسته است.
مزایای کلیدی تغذیه مصنوعی آبخوان‌ها
استفاده از روش تغذیه مصنوعی آبخوان‌ها نتایج مهمی در پی خواهد داشت؛ نخست اینکه با بازگرداندن آب به سفره‌های زیرزمینی، فرایند «مرگ آبخوان‌ها» که یکی از اصلی‌ترین مشکلات زیست‌محیطی است، متوقف می‌شود. علاوه بر این، بخش قابل توجهی از میزان فرونشست جبران شده و روند نگران‌کننده کاهش سطح زمین متوقف می‌گردد. این مزایا به صورت همزمان به حفظ امنیت آب و زیرساخت‌های شهری کمک می‌کنند و از بروز آسیب‌های گسترده در آینده جلوگیری می‌کنند.
تجارب جهانی موفق در تغذیه مصنوعی آبخوان‌ها
از میان تجارب موفق جهانی، پروژه‌های تغذیه مصنوعی آبخوان‌ها در شهر توکیوی ژاپن بسیار آموزنده است. ژاپن از سال ۱۹۶۵ عملیاتی برای تغذیه مصنوعی آغاز کرد و پس از چند دهه، در سال ۲۰۰۳ توانست روند فرونشست زمین در این کلان‌شهر را متوقف کند. این مثال تاریخی نشان می‌دهد که راهکار احیای آبخوان‌ها نیازمند تلاش مستمر، صبر و برنامه‌ریزی بلندمدت است، اما می‌تواند به طور مؤثر به کاهش آسیب‌های زیست‌محیطی کمک کند.
پیشنهادات اجرایی برای جبران
برای بهره‌گیری از این روش در شهرها، لازم است شهرداری‌ها و ارگان‌های مربوطه اقدام به حفر گودال‌ها و چاهک‌های عمیق با عمق حدود ۲۰ متر کنند. این سازه‌ها باید در نقاط استراتژیک و با توجه به مشخصات زمین‌شناسی شهر ایجاد شده و در نیم‌سال دوم سال مورد بهره‌برداری قرار گیرند تا آب‌های سطحی حاصل از بارش‌ها به طور تدریجی و کنترل‌شده وارد سفره‌های زیرزمینی شوند. اجرای این طرح علاوه بر کاهش فرونشست، به بهبود چشم‌انداز زیست‌محیطی شهر نیز کمک خواهد کرد.
نقش کارشناسان در توسعه این راهکار
دکتر مهدی رضایی، زمین‌شناس برجسته، معتقد است: «اجرای طرح‌های تغذیه مصنوعی آبخوان نه تنها نیازمند دانش فنی و شناخت دقیق ساختار زمین‌شناسی هر منطقه است، بلکه مشارکت مردم و نهادهای اجرایی را می‌طلبد تا بتوان این پروژه‌ها را به صورت پایدار توسعه داد.» همچنین دکتر نرگس کریمی، کارشناس منابع آب، اشاره می‌کند: «با توجه به بحران کم‌آبی پیشرو در بسیاری از کلان‌شهرهای ایران، تغذیه مصنوعی به عنوان یک راهکار علمی و پایدار باید در اولویت برنامه‌های مدیریت منابع آب قرار گیرد تا از بروز فجایع زیست‌محیطی جلوگیری شود.»
تغذیه مصنوعی آبخوان‌ها با تکیه بر دانش علمی و تجارب موفق جهانی، راهکاری نوین
پدیده فرونشست زمین در ایران به دلیل تخلیه بی‌رویه منابع آب زیرزمینی، آسیب‌های جدی و غیرقابل جبران بر زیرساخت‌ها و محیط زیست کشور وارد کرده است. اما رویکرد تغذیه مصنوعی آبخوان‌ها با تکیه بر دانش علمی و تجارب موفق جهانی، راهکاری نوین و عملی برای کاهش، کنترل و حتی جبران این مشکل به شمار می‌رود.
اجرای این روش در ابعاد وسیع و با برنامه‌ریزی دقیق می‌تواند روند فرونشست را متوقف و سفره‌های آب زیرزمینی را احیا کند. بدیهی است که تحقق این هدف نیازمند همکاری همه‌جانبه دستگاه‌های اجرایی، علمی و مشارکت فعال جامعه است. با پشتیبانی از چنین طرح‌هایی، می‌توان آینده‌ای پایدارتر و ایمن‌تر برای شهرهای آسیب‌دیده ایران رقم زد.
دیدگاهتان را بنویسید