مدونة
دراسة ناسا: ثلث الأحواض الجوفية الرئيسية في وضع حرج
08/07/2015
حوالي ثلث أكبر أحواض المياه الجوفية على الأرض يتم استنزافها بسرعة بسبب الاستهلاك البشري، بالرغم من توفر بيانات دقيقة قليلة حول كمية المياه المتبقية فيها، وذلك وفقًا لدراستين جديدتين قادتهما جامعة كاليفورنيا، إيرفين باستخدام بيانات من أقمار GRACE التابعة لوكالة ناسا.
يعني هذا أن أجزاء كبيرة من سكان الأرض يستهلكون المياه الجوفية بسرعة دون معرفة متى قد تنفد، كما خلص الباحثون. النتائج نُشرت اليوم في مجلة بحوث موارد المياه.
“القياسات الفيزيائية والكيميائية المتاحة ليست كافية ببساطة”، قال البروفيسور في جامعة كاليفورنيا والمحقق الرئيسي جاي فاميغليتي، الذي هو أيضًا عالم المياه الرئيسي في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا، كاليفورنيا. “بالنظر إلى السرعة التي نستهلك بها احتياطيات المياه الجوفية العالمية، نحن بحاجة إلى جهد عالمي منسق لتحديد كم المتبقي.”
اتجاهات تخزين المياه الجوفية لأكبر 37 حوض مائي على الأرض من دراسة بقيادة جامعة كاليفورنيا باستخدام بيانات ناسا GRACE (2003 - 2013). من بين هذه الأحواض، تجاوز 21 الحواجز المستدامة ويتم استنزافها، مع اعتبار 13 منها في أزمة كبيرة، مما يهدد أمان المياه الإقليمي والمرونة. حقوق الصورة: جامعة كاليفورنيا / ناسا / JPL-Caltech
تعتبر هذه الدراسات الأولى التي توصف بشكل شامل خسائر المياه الجوفية العالمية باستخدام البيانات الفضائية، من خلال القراءات التي تنتجها الأقمار التوأم GRACE التابعة لناسا. تقيس الأقمار GRACE الانخفاضات والارتفاعات في جاذبية الأرض، والتي تتأثر بكتلة الماء. في الورقة الأولى، وجد الباحثون أن 13 من أكبر 37 حوض مائي على الكوكب تحت الدراسة بين 2003 و2013 كانت تُستنزف بينما تحصل على القليل من التغذية أو لا تحصل عليها إطلاقاً.
تم تصنيف ثمانية منها على أنها “متوترة للغاية”، بدون أي تغذية طبيعية تقريبًا لتعويض الاستخدام. وُجد أن خمسة أخرى هي “متوترة بشدة” أو “عالية التوتر”، تبعًا لمستوى التغذية في كل منها. كانت تلك الأحواض لا تزال تُستنزف ولكنها حصلت على بعض المياه التي تتدفق إليها.
الأحواض الأكثر استنزافًا تُوجد في المناطق الأكثر جفافًا في العالم، حيث تعتمد السكان بشكل كبير على المياه الجوفية. من المتوقع أن يؤدي تغير المناخ والنمو السكاني إلى تفاقم المشكلة.
“ماذا يحدث عندما يكون حوض مياه شديد التوتر موجودًا في منطقة بها توترات اجتماعية اقتصادية أو سياسية لا يمكنها تعويض انخفاض الإمدادات المائية بالسرعة الكافية؟” سألت ألكسندرا ريتشي، المؤلفة الرئيسية للدراستين، التي أجرت الأبحاث كطالب دكتوراه في جامعة كاليفورنيا، إيرفين. “نحن نحاول رفع الأعلام الحمراء الآن لتحديد أين يمكن للإدارة النشطة اليوم أن تحمي الأرواح وسبل العيش في المستقبل.”
من بين فريق البحث — الذي تضمن مؤلفين مشاركين من وكالة ناسا، المركز الوطني للبحوث الجوية، جامعة تايوان الوطنية وجامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا — وجد أن نظام حوض المياه العربي، مصدر مائي مهم لأكثر من 60 مليون شخص، هو الأكثر توتراً في العالم.
حوض اندوس في شمال غرب الهند وباكستان هو الثاني من حيث التوتر، وحوض مرزوق-جادو في شمال أفريقيا هو الثالث. وادي كاليفورنيا المركزي، المستخدم بكثافة في الزراعة ويعاني من استنزاف سريع، كان أفضل بقليل، ولكنه لا يزال يتم تصنيفه على أنه شديد التوتر في الدراسة الأولى.
“كما نرى الآن في كاليفورنيا، نعتمد أكثر بكثير على المياه الجوفية خلال الجفاف”، قال فاميغليتي. “عند فحص استدامة موارد المياه في منطقة ما، يجب أن نحسب هذا الاعتماد.”
في ورقة مصاحبة نُشرت اليوم في نفس المجلة، يخلص العلماء إلى أن الحجم الإجمالي المتبقي من المياه الجوفية القابلة للاستخدام في العالم ليس معروفًا بشكل جيد، مع تقديرات تختلف كثيرًا في الغالب. الحجم الإجمالي للمياه الجوفية من المرجح أن يكون أقل بكثير من التقديرات الأساسية التي أُجريت منذ عقود. من خلال مقارنة معدلات فقدان المياه الجوفية المستمدة من الأقمار الصناعية مع ما يوجد من بيانات قليلة عن توفر المياه الجوفية، وجد الباحثون اختلافات كبيرة في تقديرات “الوقت المتبقي للنضوب”. في نظام حوض المياه الشمالي الغربي للصحراء الكبرى، على سبيل المثال، تباينت تقديرات الوقت المتبقي للنضوب بين 10 سنوات و21,000 سنة.
“نحن لا نعرف فعليًا كم يُخزن في كل من هذه الأحواض. تقديرات التخزين المتبقي قد تختلف من عقود إلى آلاف السنين”، قال ريتشي. “في مجتمع يعاني من ندرة المياه، لا يمكننا بعد الآن تحمل هذا المستوى من عدم اليقين، خاصة وأن المياه الجوفية تختفي بسرعة كبيرة.”
تشير الدراسة إلى أن ندرة المياه الجوفية تؤدي بالفعل إلى أضرار بيئية كبيرة، بما في ذلك تدهور الأنهار، وانخفاض جودة المياه وهبوط الأراضي.
الأحواض المائية الجوفية توجد عادة في التربة أو طبقات الصخور العميقة تحت سطح الأرض. العمق والسماكة لكثير من الأحواض الكبيرة يجعل من الصعب والمكلف الحفر أو الوصول إلى الصخور الأساسية وفهم أين تنتهي الرطوبة. ولكن يجب القيام به، كما يقول المؤلفون.
لقراءة الأوراق الفنية، قم بزيارة:
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2015WR017349/abstract
و
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2015WR017351/abstract
GRACE هي مهمة مشتركة مع المركز الألماني للطيران والفضاء والمركز الألماني لأبحاث العلوم الجيولوجية، بالشراكة مع جامعة تكساس في أوستن. JPL طورت مركبة GRACE الفضائية وتدير المهمة لمديرية العلوم في ناسا في واشنطن.
لمزيد من المعلومات عن GRACE، قم بزيارة:
http://www.nasa.gov/graceوhttp://www.csr.utexas.edu/grace
تستخدم ناسا وجهة النظر الفضائية لزيادة فهمنا لكوكبنا، تحسين حياة البشر وضمان مستقبلنا. تطور ناسا طرقًا جديدة لمراقبة ودراسة الأنظمة الطبيعية المتصلة على الأرض باستخدام سجلات بيانات طويلة الأجل. تشارك الوكالة هذه المعرفة الفريدة بحرية وتعمل مع المؤسسات حول العالم لاكتساب رؤى جديدة حول كيفية تغير كوكبنا.
لمزيد من المعلومات حول أنشطة علوم الأرض في ناسا، قم بزيارة:
© 2015 ناسا. جميع الحقوق محفوظة.
