بر اساس نتایج یک تحقیق در دانشگاه تهران؛

فرونشست زمین به‌عنوان یک چالش بزرگ جهانی مطرح است/ عوامل انسانی و تغییر کاربری زمین، محرک‌های اصلی فرونشست هستند/ ارتباط مستقیمی بین برداشت از منابع آب زیرزمینی و افزایش نرخ فرونشست وجود دارد

تعداد بازدید:۲۸۲۳
روابط عمومی دانشگاه تهران: مهندس مهدی باقری، دانش‌آموخته گرایش مهندسی منابع آب گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران با همکاری تعدادی از استادان و پژوهشگران دانشگاه نقش و اهمیت فرونشست بر آینده جهان را مورد بررسی قرار داده‌اند. نتیجه این بررسی در سطح دنیا، در قالب یک مقاله علمی-پژوهشی مروری در یکی از مجلات معتبر بین‌المللی پایگاه اطلاعات الزویر در زمینه محیط‌زیست "Science of Total Environment" منتشر شده است.


از این‌رو هدیه میرزایی، کارشناس روابط عمومی دانشگاه، در خصوص اهمیت بررسی وضعیت فرونشست در جهان و ایران و تبیین رویکردهای اتخاذ شده در این تحقیق، به گفت‌وگو با مهندس مهدی باقری، دانش‌آموخته مقطع کارشناسی‌ارشد گرایش مهندسی منابع آب گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران پرداخته است.

مهندس باقری، دانش‌آموخته دانشگاه تهران، در ابتدای این گفت‌وگو با بیان اینکه امروزه مسأله فرونشست زمین به‌عنوان یک چالش بزرگ جهانی مطرح می‌شود، گفت: «این چالش بر بخش‌های مختلف اجتماعی، اقتصادی و محیط‌زیستی تأثیر زیادی داشته است. به گفته بسیاری از پژوهشگران و متخصصان، این پدیده می‌تواند در آینده نزدیک یک خطر بزرگ برای زندگی انسان‌ها محسوب شود. تهدیدی که تأثیرات آن بر کلان شهرهایی مانند کالیفرنیا، جاکارتا، پکن، شانگهای، توکیو، مکزیکوسیتی، لاگوس، رم، بانکوک و اسکندریه که در معرض این پدیده قرار دارند، خسارات جبران ناپذیری را به دنبال خواهد داشت».
وی افزود: «هم‌اکنون بیش از یازده شهر ساحلی کم ارتفاع در دنیا وجود دارد که پیش‌بینی می‌شود تا پایان قرن حاضر به دلیل فرونشست زمین، در معرض آبگرفتگی قرار خواهند گرفت. کشور ما نیز از این قاعده مستثنی نیست و طبق تحقیقات صورت گرفته، تاکنون این پدیده در برخی از دشت‌های ایران مانند، جنوب تهران، مشهد، کرمان، نیشابور، کاشان، ورامین، زرند، رفسنجان، همدان، قم، مرند، یزد-اردکان، ایلام، سمنان و شهر اصفهان به دلیل برداشت بیش از حد از منابع آب زیرزمینی اتفاق افتاده است».
دانش‌آموخته دانشگاه تهران درباره لزوم اهمیت انجام این پژوهش تصریح کرد: «با توجه به اهمیت و نقش فرونشست بر جنبه‌های مختلف زندگی انسان‌ها، نیاز به یک تحقیق کامل و جامع برای بررسی این پدیده در ابعاد مختلف احساس می‌شد. در نتیجه بر اساس ایده‌ای که از طرف دکتر موسی حسینی، استاد دانشگاه تهران، مطرح شد این پژوهش را آغاز کردیم. این مطالعه توسط محققان دانشگاه تهران و دانشگاه صنعتی شریف و بر اساس مطالعه ۵۴۱ مقاله چاپ شده در ژورنال‌های معتبر دنیا صورت گرفت. در این پژوهش برای نخستین بار پدیده فرونشست، روش‌های مورد بررسی، تغییرات مکانی، عوامل اصلی و اثرات آن در ابعاد مختلف به‌صورت جامع بررسی و در نهایت نقشه راهی ارائه شد. نتایج این مطالعه جهانی، در قالب یک مقاله علمی-پژوهشی مروری در یکی از ژورنال‌های معتبر بین‌المللی پایگاه اطلاعات الزویر در زمینه محیط زیست منتشر شده است».
به گفته مهندس باقری، در این پژوهش فرونشست‌های اتفاق افتاده در ۱۰۰ سال گذشته (۱۹۲۰ تا ۲۰۲۰ میلادی) در ۴۱ کشور مختلف بررسی شده و افزون‌بر ارزیابی طیف وسیعی از مناطق، حجم عظیمی از اطلاعات در ارتباط با آنها تهیه و در اختیار کلیه پژوهشگران قرار گرفته است. این اطلاعات شامل موقعیت جغرافیایی، مشخصات هیدروژئولوژیکی آبخوان، عوامل اقلیمی، مشخصات فرونشست، روش‌های پایش و عوامل تأثیرگذار است.
این پژوهشگر در ادامه اظهار کرد: «در طی ۲۰ سال گذشته به دلیل برخی از عوامل همچون رخ دادن فرونشست‌ها در نقاط مختلفی از جهان، افزایش شناخت جوامع از مخاطرات این پدیده و استفاده بیشتر از تکنولوژی به‌عنوان یک ابزار مناسب و قدرتمند برای بررسی فرونشست، مطالعات زیادی در این زمینه صورت گرفته است. به طور کلی می‌توان روش‌های بررسی فرونشست توسط پژوهشگران در طی ۱۰۰ سال اخیر را به پنج دسته تقسیم کرد که سهم هر کدام از این روش‌ها شامل سنجش از دور ۳۸ درصد، بررسی زمین‌شناسی ۱۹ درصد، ارزیابی زمینی ۱۷ درصد، مدلسازی ۱۵ درصد و سامانه موقعیت‌یابی جهانی ۱۱ درصد است».
دانش‌آموخته دانشگاه تهران درباره نرخ و توزیع مکانی فرونشست‌ها این‌گونه توضیح داد: «طبق بررسی‌های صورت گرفته در مورد توزیع مکانی فرونشست‌ها، متوجه شدیم که بیشتر مناطق تحت تأثیر فرونشست در دشت‌های ساحلی هستند (حدود ۴۷ درصد)، علاوه بر این ۳۹ درصد آنها در مناطق دلتایی و ۱۴ درصد در مناطق کوهستانی اتفاق افتاده‌اند. طبق این تحقیقات، متوسط سالانه نرخ فرونشست از   ۰.۰۱ تا ۳۹ سانتی‌متر در سال در نقاط مختلف، متغیر است که بیشترین میزان مشاهده شده در مناطقی از شرق چین، شمال‌غرب ایران، خلیج تگزاس در آمریکا، شمال جاکارتا در اندونزی و شهر مکزیکو سیتی در مکزیک اتفاق افتاده است».
وی با عنوان اینکه محرک‌های اصلی فرونشست‌ها را می‌توان به طور کلی به دو بخش عوامل انسانی که شامل برداشت از منابع زیرزمینی مانند آب، نفت، گاز، معدن‌کاری و تغییرات کاربری و شهرسازی تقسیم کرد، افزود: «از طرف دیگر باید فعالیت‌های طبیعی شامل تکتونیکی، وجود گسل، تراکم طبیعی لایه‌ای زیرزمینی، افزایش سطح دریا، اکسیده شدن و زهکشی خاک‌های ارگانیک، فرسایش کارستی و تخریب لایه‌های زیرسطحی که به‌صورت دائم یخ زده‌اند را نیز در نظر گرفت که در سراسر جهان گسترده شده‌اند. طبق مطالعه صورت گرفته، نقش عوامل انسانی و طبیعی به ترتیب شامل ۷۷ و ۲۳ درصد است. نکته قابل تأمل این است که از بین عوامل به وجود آورنده فرونشست، برداشت زیاد از منابع آب زیرزمینی به‌ویژه در سفره‌هایی که شامل خاک‌های ریزدانه نرم (رس و سیلت) هستند پر رنگ‌تر است، به‌گونه‌ای که ۶۰ درصد فرونشست‌ها در گسترده جهانی به خاطر برداشت از این منابع بوده است، چون فرونشست بر اثر افزایش تنش مؤثر و کاهش فضای خالی لایه‌های خاک به وجود می‌آید».
مهندس باقری با اشاره به رابطه مستقیم فرونشست با برداشت از سفره‌های آب زیرزمینی خاطرنشان کرد: «براساس اطلاعات به دست آمده از ۲۹۰ منطقه در سراسر جهان، ارتباط مستقیمی بین برداشت از منابع آب زیرزمینی و افزایش نرخ فرونشست وجود دارد. به طوری‌که هرچقدر میزان برداشت زیاد شود، افت سطح آب بیشتر شده و به دنبال آن سرعت متوسط فرونشست نیز افزایش پیدا می‌کند. تحقیقات ما نشان داد که در گسترده جهانی، بیشترین تعداد فرونشست‌ها در مکان‌هایی اتفاق افتاده است که دارای اقلیم خشک هستند و به دلیل خشکسالی‌های متمادی و کمبود منابع آب سطحی، از منابع آب زیرزمینی برای مصارف کشاورزی (۴۱ درصد کل مصارف) استفاده می‌کنند. به‌عنوان مثال آبخوان‌های کالیفرنیا، دره مرکزی و دره آنتلوپ آمریکا، دشت پکن و دشت شمال چین، مکونگ دلتا در ویتنام، ناگویا در ژاپن، مکزیکوسیتی در مکزیک و القسیم در عربستان به دلیل برداشت از منابع آب زیرزمینی دچار فرونشست شده‌اند».
این پژوهشگر با اظهار اینکه شواهد علمی نشان می‌دهد که در مناطق مختلف دنیا، پدیده فرونشست تأثیرات منفی را بر بخش‌های مختلف گذاشته است، تصریح کرد‌: «براساس مطالعه مقالات علمی، می‌توان این اثرات را در چهار بخش کلی تأثیرات «زمین‌شناسی»؛ ایجاد درز و شکاف زمین، متراکم شدن لایه‌های سطحی و زیرین زمین، کاهش ارتفاع سطح زمین و بهم خوردن نقاط ثابت ارتفاعی در عملیات نقشه‌برداری، «محیط‌زیستی»؛ افزایش پتانسیل سیل‌خیزی به دلیل کاهش ارتفاع زمین، تغییر در فعل و انفعالات شیمیایی بین آب و سنگ در مناطق تحت تأثیر فرونشست، تغییر در مورفولوژی سطح زمین، غرقاب شدن زمین‌های کشاورزی، تغییر مسیر رودخانه‌ها، تغییر در مکانیسم نفوذ آب سطحی به داخل خاک، افزایش سطح آب در مناطق ساحلی، «هیدروژئولوژیک»؛ کاهش ظرفیت ذخیره سفره آب زیرزمینی، خرابی جداره چاه، تغییر تخلخل و نفوذپذیری به دلیل تغییر شکل خاک، تغییر در مشخصات نفوذ آب دریا به داخل سفره آب زیرزمینی و تغذیه مصنوعی آن، تغییر در هدایت هیدرولیکی آبخوان، افزایش ضخامت منطقه غیراشباع و «اقتصادی»؛ خسارت به میراث باستانی و فرهنگی، آسیب زدن به زیرساخت‌های سطحی و زیرزمینی، در معرض خطر قرار گرفتن یا تخریب خطوط لوله‌های انتقال، ایجاد مشکلات در سازه‌های مهندسی، پل‌ها، ترک خوردن یا فروریختن سازه‌ها و علاوه بر این منجر به خسارت شدید و پرهزینه به ساختمان‌ها، جاده‌ها و خطوط ریلی، شبکه مترو، تضعیف عملکرد یا شکستن سیستم‌های زهکشی و فاضلاب شهری، جدایی زمین و پیاده‌روها از ساختمان‌های مجاور طبقه‌بندی کرد».
دانش‌آموخته دانشگاه تهران در پایان با بیان اینکه نتایج این تحقیق نشان داد که عوامل متعددی در ارائه راهکارها دخیل هستند و نمی‌توان یک نسخه کلی را برای مناطق مختلف در نظر گرفت، توضیح داد: «زیرا شرایط هر منطقه متفاوت و منحصر به‌فرد است و ارائه راهکارها به عوامل زیادی وابسته است و باید بر اساس شناخت کافی از منطقه و بهره‌مندی از تجارب مفید دیگران باشد. در این تحقیق مشخص شد که با اعمال سیاست‌های مدیریتی به‌ویژه برای آبخوان‌های دانه درشت، نمی‌توان نرخ فرونشست را معکوس کرد، اما می‌توان نرخ آنها را کاهش داد. علاوه بر این با توجه به اهمیت و نقش فرونشست، در این تحقیق تمامی راهکارهای علمی و عملی انجام شده در مناطق تحت تأثیر فرونشست در سطح دنیا مورد بررسی قرار گرفت. به طور کلی راهکارهایی مانند برنامه‌ریزی مناسب و اجرای سناریوهای مدیریتی منابع آب زیرزمینی، افزایش تحقیقات در مورد مناطق مستعد فرونشست، استفاده ترکیبی از تکنولوژی‌های پیشرفته مانند روش‌های سنجش از دور و مطالعات زمینی و تهیه نقشه‌های ملی و نقشه‌های خطر، توسط بیشتر پژوهشگران ارائه و پیاده‌سازی شده است. به نظر می‌رسد می‌توان از این دستاوردها به‌عنوان یک نقشه راه برای ارزیابی، مدیریت مناسب، کاهش اثرات و پیامدهای ناشی از پدیده فرونشست استفاده کرد».
این کار پژوهشی با همکاری مهدی باقری، دکتر سیدموسی حسینی، دکتر بهزاد عطایی آشتیانی، یاسمین سوهانی، هما ابراهیمیان، فائزه مروت و شروین قربان اشرفی محقق شده است.
 

کد تحریریه : ۱۰۰/۱۰۱/۱۰۲

کلید واژه ها: پردیس کشاورزی و منابع طبیعی الزویر فرونشست زمین آب زیرزمینی محیط زیست منابع آب


( ۴ )

نظر شما :