ارقام تكان‌دهنده از بحران آب ايران

گروه اقتصادي

28 آوريل سال جاري ميلادي، سه ايراني، سمانه اشرف، علي كاظمي و امير آقاكوچك مقاله‌اي با عنوان «برداشت انساني از آب‌هاي زيرزميني باعث خشكسالي در ايران است» كه در نشريه nature به چاپ رسيده، اطلاعات و داده‌هاي حوضه‌هاي آبخيز، عناصر طبيعي و انساني تاثيرگذار بر آب‌هاي زيرزميني در كشور را از سال‌هاي 2002 تا 2015 مورد مطالعه قرار داده‌اند. بر اساس پيش‌بيني اين سه محقق، كل تخليه آب‌هاي زيرزميني در طي اين مدت 74 كيلومترمكعب (معادل 74 هزار ميليارد ليتر) بوده كه اضافه برداشت 77 درصد از ذخاير آبي ايران، نشانه آشكار اين امر است كه نتيجه آن نيز براي اكوسيستم ايران، شوري بيش از اندازه خاك و فرونشست‌هاي متعدد زمين خواهد بود. نويسندگان بر اين باورند كه با وجود اينكه خشكسالي‌هاي طبيعي بر مبناي كاهش ميزان نزولات به مانند ماشه‌اي براي كاهش ذخاير آب‌هاي زيرزميني هستند، اما اضافه برداشت‌هاي آبي كه توسط ساكنان مناطق مختلف صورت مي‌گيرد، مهم‌ترين دليل كاهش آب‌هاي زيرزميني است. نويسندگان هشدار دادند كه ادامه روند نامناسب مديريت سفره آب‌هاي زيرزميني و حوضه‌هاي آبريز مي‌تواند اثرات جبران‌ناپذيري بر محيط زيست، اكوسيستم و به صورت كلي تهديدي براي امنيت غذايي، امنيت اقتصادي اجتماعي كشور باشد. در ادامه بخش‌هايي از ترجمه اين مقاله را مي‌خوانيد.

يك‌سوم جمعيت جهان در مناطق با تنش آبي زندگي مي‌كنند
براي تامين 36 درصد از آب آشاميدني و 42 درصد از آب مورد نياز براي كشاورزي، آب‌هاي زيرزميني يك منبع جهاني به شمار مي‌آيند. در سال‌هاي اخير منبع آب‌هاي زيرزميني تحت فشارهاي زيادي هم از جانب طبيعت و هم از جانب فعاليت‌هاي بشر قرار گرفتند. طبيعتا سطح آب‌هاي زيرزميني به علت افزايش تبخير نشات گرفته از گرماي بيش از اندازه زمين، كاهش مي‌يابد. هر چند حساسيت حوضه‌هاي آبخيز محدود به گرماي زمين نمي‌شوند و به هيدرواقليم نيز مربوط مي‌شود. براي نمونه افزايش تبخير، آب‌هاي زيرزميني را كاهش مي‌دهد و پوشش گياهي و خاك را نيز تحت تاثير قرار مي‌دهد. نويسندگان اين مقاله معتقدند كه با وجود افزايش فشار بر سفره آب‌هاي زيرزميني و اضافه برداشت‌هايي كه از آنها مي‌شود، تاثير قابل توجهي در امنيت آبي كشورها دارند. چرا كه يك‌سوم جمعيت جهان در مناطقي زندگي مي‌كنند كه تنش آبي در آنها وجود دارد؛ اين مناطق شامل بخش‌هاي خشك و نيمه خشك آسيا، آفريقا، خاورميانه و كشورهاي مديترانه‌اي است. در بسياري از اين مناطق آب‌هاي زيرزميني تنها منابع قابل اطمينان است چرا كه بارندگي‌هاي فصلي در اين مناطق بسيار كم است يا وجود ندارد. نكته‌اي كه نويسندگان اين مقاله بر آن اشاره دارند، مطالبات آبي در اطراف مناطق آبي در كشورهايي است كه نام برده شد؛ عمده آب‌هاي اين مناطق براي توليد غذا و محصولات غذايي و به صورت كلي براي آبياري مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اما نبايد از اين مهم غافل شد كه در دسترس بودن آب‌هاي زيرزميني و امنيت غذايي بسيار به يكديگر تنيده شدند به گونه‌اي كه دسترسي به اين ذخاير آبي براي كشورهاي گرمسيري و البته پرجمعيت از اهميت بالايي برخوردار است. به گونه‌اي كه مي‌تواند مقدمات رقابتي بر سر منابع آبي باقي مانده درجهان باشد. با وجود اينكه مي‌بايست نظارت دقيقي بر آب‌هاي زيرزميني صورت گيرد، اما اين مهم در كشورهاي در حال توسعه به دليل ماهيت پنهان آب‌هاي زيرزميني و اثراتي كه انسان بر آنها مي‌گذارد، همچنان صورت نگرفته است. نويسندگان بر اين باورند كه نبايد به هيچ عنوان از نظارت‌هاي كوچك‌مقياس بر حوضه آب‌هاي فرعي غافل شد.  تمركز محققان بر آب‌هاي زيرزميني ايران است؛ كشوري كه خشكي با توسعه سريع اقتصادي و اجتماعي با افزايش تقاضا براي آب به ويژه براي بخش كشاورزي در كنار ناپايداري زمين همچنين مديريت ناقص تقاضاي آب گره خورده است. مديريت آب‌هاي زيرزميني آنجا ضرورت مي‌يابد كه تخليه 74 كيلومتر مكعب از سفره آب‌هاي زيرميني در سال‌هاي 2002 تا 2015 به معني از بين رفتن 1.6 برابر درياچه اروميه در سال 1996 است. بر اساس مشاهدات نويسندگان اين مقاله طي اين 14 سال برخي حوضه‌هاي آبخيز با افزايش سطح آب ورودي مواجه شدند اما در بيشتر حوضه‌هاي مهم كاهشي بين 20 تا 2600 درصد در سطح آب حوضه‌ها رخ داده كه بدترين آن مربوط به درياچه نمك بوده كه 26 درصد از جمعيت ايران را پشتيباني آبي مي‌كند و در مدت 14 سال 20 كيلومتر مربع كاهش سطح آب داشته است.  نويسندگان در بخشي از مقاله خود تخيله آب‌هاي زيرزميني براي ايران و امريكا را با يكديگر مقايسه كرده و به اين نتيجه رسيده‌اند كه آنچه براي منابع آبي طي سال‌هاي 2002 تا 2015 رخ داد، در امريكا طي سال‌هاي 1950 تا 2007 مشاهده شد. نرخ تخليه منابع آبي براي ايران طي يك بازه 14 ساله 5.25 كيلومتر مكعب در حالي كه براي امريكا طي يك بازه بلندمدت 57 ساله، 7.5 كيلومترمكعب گزارش شده است. محققان با استفاده از داده و آمار نتيجه گرفته‌اند كه تخليه آب در حوضه‌هاي پرجمعيتي مانند غرب، جنوب غربي و شمال شرقي كه كشت محصولات استراتژيكي مانند گندم و جو در آنها مرسوم است، شدت بيشتري دارد. به عنوان مثال در حوضه كرخه در سال‌هاي 2002 تا 2015 نرخ تخليه آب‌هاي زيرزميني 0.08 كيلومتر مكعب بوده كه به معناي تخليه 1.08 كيلومترمكعب آب در اين سال‌ها است. در بخش ديگري از اين مقاله، به تاثير افزايش تقاضاي آب آشاميدني از حوضه‌هاي زيرزميني نيز اشاره شده؛ بر اين پايه اگر تقاضاي آب براي مصارف خانگي نيز از سفره آب‌هاي زيرزميني تامين شود، در آن صورت نگراني‌هايي مبني بر حفظ زمين‌هاي كشاورزي از يك طرف و آبياري آنها با آب خانگي از سوي ديگر در حوضه غرب و جنوب غربي كشور مطرح مي‌شود. 
فشار آبي از ابتداي قرن 21
ايران از اوايل قرن بيست‌ويك، تحت شرايط خشكسالي طولاني مدت بوده كه اين خشكسالي‌ها، با نابودي درياچه‌ها و تالاب‌ها، همراه با تنش آبي بيش از حد در سرتاسر كشور بروز يافته است. مي‌توان خشكسالي در ايران را نمونه‌اي از «مداخله بشري» در منابع آب دانست كه به تنش آبي ناشي از فشار به منابع آبي به صورت تهاجمي و از طريق مديريت نادرست، كوتاه‌مدت و ناپايدار آب‌هاي زيرزميني عنوان كرد. در اينجا، وضعيت خشكسالي ناشي از دخالت انسان، ‌به دليل نسبت بيش از حد برداشت آب از منابع آب زيرزميني تجديدپذير موجود در حوضه‌هاي اصلي ايران آشكار مي‌شود.  تعداد چاه‌هاي ثبت شده از 460 هزار حلقه، در سال 2002 (1381 شمسي) به 794 هزار حلقه در 2015 (1394 شمسي) افزايش پيدا كرده است در واقع، افزايش نرخ حفر چاه در تمام حوضه‌هاي آبي ايران، از 1.9 درصد در ابرقو تا 350 درصد در هامون و هيرمند قابل مشاهده است. با وجود تغيير روزافزون تعداد چاه‌ها، برداشت از آب‌هاي زيرزميني در 25 حوضه از 30 حوضه آبي طي دوره مورد مطالعه كاهش پيدا كرده است. استدلال ما اين است كه تغيير كاهشي در برداشت از چاه‌هاي حوضه‌هاي آبي، شاهدي بر بهره‌برداري بيش از حد از ذخاير آب زيرزميني بدون توجه به ميزان جذب آب و نزولات جوي است. بهره‌برداري بيش از حد از ذخاير آب زيرزميني ايران در 23حوضه از 30 حوضه آبي كشور با دانستن اينكه در نيمي از اين حوضه‌ها، خروجي برداشت از آبهاي زيرزميني به نرخ 0.9 رسيده و بيش از 90 درصد از كل جريان خروجي از ذخيره آب زيرزميني فقط به دليل برداشت‌هاي انساني صورت مي‌گيرد؛ رخ داده است. تناقض افزايش برداشت انساني از آب‌هاي زيرزميني با كاهش برداشت كل به اين دليل است كه در برخي حوضه‌ها، ذخاير آب زيرزميني به نقطه اوج بحراني رسيده و برداشت آب محدود شده است. جريان خروجي در بيشتر مناطق ايران به ويژه در مناطق با آبياري زياد و پرجمعيت، كاهش يافته است. 
تشديد خشكسالي
در سه دوره تكاملي
با اينكه برداشت از آب‌هاي زيرزميني در ايران تا حد زيادي عامل انساني دارد؛ ‌اما خشكسالي ايران با شرايط اقليمي و آب و هوايي و همچنين هيدرولوژيكي تشديد شده است. با نگاهي به تغييرات ذخيره آب‌هاي زيرزميني در سرتاسر ايران به محرك‌هاي طبيعي و انساني مشخص مي‌شود كه واكنش آب‌هاي زيرزميني به فشار بيش از حد از طرف منابع انساني سه مرحله تكاملي را پشت سر گذاشته است. دوره اول، «ترسالي»هاي 2002 تا 2006 است. (1381 تا 1384شمسي) . دوره دوم، خشكسالي‌هاي 2007 تا 2010 (1386 تا 1389 شمسي). دوره سوم سال‌هاي نرمال بوده كه در آن بارندگي‌ها نزديك به صفر شده است؛ يعني سال‌هاي 2011 تا 2015 (1389 تا 1394) . در طول دوره اول، وضعيت اقليمي و آب و هوايي مرطوب منجر به بارندگي و پر شدن مجدد نسبتاً بالاي ذخاير آب زيرزميني شده است. در حالي كه در همين دوره، تعداد چاه‌هاي مجاز، به‌شدت افزايش پيدا كرده و برداشت از آب‌هاي زيرزميني نيز در بالاترين ميانگين خود قرار داشته‌اند؛ ‌با اين حال، ميزان تخليه آب‌هاي زيرزميني در مقايسه با دو دوره ديگر، كمترين بوده است. اين دوره ترسالي 5 ساله با يك خشكسالي در ريزش‌هاي جوي در 4 سال بعد روبرو بود كه منجر به كاهش منابع آب زيرزميني شد؛ ‌اما تا حد زيادي برداشت از اين منابع تحت كنترل بود. اما پس از خشكسالي سال 2010 (1389شمسي) و با وجود اينكه تعداد چاه‌ها رشد بالايي داشته است به‌طور همزمان، پر شدن اين ذخاير و برداشت از آنها به ميزان قابل توجهي كاهش پيدا كرده است. 
برداشت بدون استراحت
اين موضوع نشان از فشار شديد بر ذخاير آب زيرزميني ايران در سال‌هاي گذشته دارد. اگرچه ممكن است دوره ترسالي اخير (2019-2020) يعني 1398 و 1399 شمسي، تنش آب زيرزميني در برخي مناطق ايران كاهش داده باشد؛ اما تجزيه و تحليل ما به وضوح نشان مي‌دهد كه منابع آب زيرزميني بسيار سريع‌تر از زمان جبران آن، تخليه شده است. در طول دوره 14 ساله مورد بررسي، از هر 30 حوضه، 12 حوضه آبي وجود دارد كه بدون يك سال استراحت و ممنوعيت برداشت، به‌طور مداوم تخليه تدريجي شده‌اند. اين حوضه‌هاي آبي عمدتا در مناطق پربرداشت آب كشور واقع شده‌اند كه در آنها كشاورزي انجام مي‌شود و به‌طور سنتي با منابع آب زيرزميني آبياري مي‌شوند. كل مساحت كشاورزي تحت آبياري در ايران طي سال‌هاي 2005 تا 2011 بالغ بر 8.85 ميليون هكتار بوده كه 62 درصد آن از طريق آب‌هاي زيرزميني سيراب مي‌شود.علاوه بر اين، كل مناطق آبياري و همچنين سطح اختصاص داده شده براي آبياري محصولات استراتژيك ايران يعني گندم و جو، به ترتيب 12 و 16 درصد طي دوره مطالعه افزايش پيدا كرده است. مناطق تحت آبياري اين دو محصول استراتژيك پس از خشكسالي سال 2010 كاهش يافت، اما از سال 2011 با وجود كاهش در كل برداشت از آبهاي زيرزميني بار ديگر اين مناطق به زير كشت رفت. برداشت از آب‌هاي زيرزميني به دليل رشد تعداد چاه‌ها رشد كرد و باعث ايجاد تنش بيشتر آبي شد. 
امنيت غذايي؛ نخستين قرباني 
ايران داراي مشكلات ديرينه در ناكارامدي شبكه توزيع آب به ويژه در بخش كشاورزي است. يافته‌هاي ما نشان مي‌دهد كه توجه به توليد مواد خوراكي بدون بهبود كارايي آبياري دليل اصلي فشار به منابع آب زيرزميني است. اضافه برداشت بيش از حد از يك «آبخوان» به مانند اين است كه كل آب بدن انسان خارج شده و از ميزان جايگزيني آب در يك دوره معين، خبري نباشد. اضافه برداشت از منابع آب زيرزميني وضعيتي را به تصور مي‌كشد كه در آن ذخاير آب زيرزميني حتي در سال‌هاي مرطوب هيدرولوژيكي قادر به بازيابي كامل نيستند. در حدود 76 درصد از سطح آبخوان‌هاي ايران با اضافه برداشت آب مواجه‌اند كه اين عدد براي كل كشور 77 درصد است. اگر اين روند متوقف نشود، عواقب بزرگي براي جامعه ايران از نظر امنيت اجتماعي، بحران‌هاي اقتصادي و مشكلات زيست محيطي به جاي خواهد گذاشت.  نخستين قرباني كاهش منابع آب زيرزميني در ايران، امنيت غذايي كشور است. 90 درصد برداشت آب توسط بخش كشاورزي صورت مي‌گيرد و مناطقي كه تحت اضافه برداشت آب از منابع زيرزميني هستند، 71 درصد از كل جمعيت ايران را تشكيل مي‌دهند. اين تعداد از مردم ايران، 70 درصد از كل آب مورد نياز كشور را مصرف مي‌كنند. حتي در حوضه‌هايي كه در حال حاضر به عنوان مناطقي با اضافه برداشت بيش از حد دسته‌بندي نشده‌اند، تقاضا براي آب كشاورزي بالاست و برداشت از اين آب‌ها به سرعت در حال افزايش است. يافته‌ها نشان مي‌دهد اگر تعداد چاه‌ها، مناطق تحت آبياري و برداشت‌هاي كنوني ادامه پيدا كند، در اين حوضه‌ها، اضافه برداشت رشد پيدا كند. 
افزايش نرخ شوري خاك 
يك تاثير عمده كاهش آب زيرزميني مي‌تواند افزايش قابل توجه شوري خاك و آب باشد. شاخص شوري آب در كل كشور در طول دوره مطالعه، دايما در حال افزايش بوده و اين افزايش شوري آب مي‌تواند به تنوع مكاني نيز مرتبط و با نرخ‌هاي متفاوتي از 1.5 تا 183 در مقياس حوضه آبي مورد نظر ديده شود. شوري آب روي باروري خاك تاثير منفي گذاشته و تاثيرات مخربي بر مناطق اصلي توليد‌كننده مواد غذايي در ايران خواهد گذاشت و در بلندمدت امنيت غذايي را به خطر مي‌اندازد.  ما هشدار مي‌دهيم كه اين پديده در برخي مناطق استراتژيك ايران قابل توجه و نيازمند اقدامات فوري براي معكوس كردن اين روند است. به‌طور مثال، حوضه آبي «كرخه» كه سهم مهمي از سبد غذايي ايران دارد، در يك دوره 14 ساله با رشد 85 درصدي شاخص شوري خاك روبرو شده است. در حوضه آبي «كارون» كه بالاترين تغيير در شاخص شوري آب و خاك را دارد، اين عدد به 185 درصد مي‌رسد. اين حوزه منبع آب زيرزميني و آب شرب 16 شهر و بسيار تعيين‌كننده است. 
خطر زلزله در حوضه‌هاي با برداشت زياد آب
يكي ديگر از پيامدهاي كاهش آب‌هاي زيرزميني، فرونشست زمين است. حداقل 25 درصد از جمعيت ايران در جايي زندگي مي‌كنند كه فرونشست زمين به دليل كاهش چشمگير ذخاير آب زيرزميني در آنها رخ داده است. تخليه شده‌ترين حوضه در ميان 30 حوضه اصلي آبي ايران، حوضه درياچه نمك است و پس از آن استان‌هاي غربي ايران است كه بيشترين ميزان فرونشست دشت‌ها در آن ديده مي‌شود. در اين حوضه‌ها، طي سال 2019، سالانه 18.9 سانتي‌متر دشت‌ها، پايين‌تر رفته‌اند. با توجه به اينكه مناطقي كه خطر فرونشست زمين در آنها مي‌رود؛ مانند تهران و برخي كلان‌شهرهاي غرب كشور، ‌جمعيتي بيش از 15 ميليون نفر را در خود جاي داده‌اند، اين مساله بسيار نگران‌كننده است. تهران به دليل پتانسل بالاي اجراي فعاليت‌هاي ساختماني، در معرض خطرات زمين‌لرزه است. اگر كاهش قابل توجه در ثبات خاك به دليل فرونشست زمين ناشي از اضافه برداشت آب‌هاي زيرزميني با فعاليت‌هاي ساختماني همراه شود، به‌طور بالقوه تاثيرات مخرب زلزله را كه به موجب يك فاجعه انساني مي‌شود؛ ‌تشديد خواهد كرد.  ايران با 84 ميليون نفر جمعيت، از نظر برداشت كل آب توسط منابع انساني در خاورميانه رتبه اول را به خود اختصاص داده و 34 درصد از كل برداشت آب در منطقه را دارد. آب‌هاي زيرزميني كه تقريبا‌60 درصد از منابع آب شيرين ايران را تشكيل مي‌دهند، ‌نقش اساسي در تامين امنيت ملي آب دارند.  نتايج تحقيقات نشان مي‌دهد كه يك خشكسالي شديد ناشي از برداشت‌هاي گسترده از آبهاي زيرزميني، ايران را تهديد مي‌كند. اين موضوع به ويژه در مناطق با آبياري و جمعيت زياد در شمال غربي، عرب و شمال شرق ايران كه تقاضا آب به‌شدت بالاست؛ ديده مي‌شود. يافته‌ها نشان مي‌دهد كه 73 درصد از اراضي ايران تحت اضافه برداشت شديد آب زيرزميني قرار دارندكه اين امر با چاه‌هاي خشك شده در سرتاسر كشور آشكار مي‌شود. 

   در حدود 76 درصد از سطح آبخوان‌هاي ايران با اضافه برداشت آب مواجه‌اند كه اين عدد براي كل كشور 77 درصد است. اگر اين روند متوقف نشود، عواقب بزرگي براي جامعه ايران از نظر امنيت اجتماعي، بحران‌هاي اقتصادي و مشكلات زيست‌محيطي به جاي خواهد گذاشت. 
   تعداد چاه‌هاي ثبت شده از 460 هزار حلقه، در سال 2002 (1381 شمسي) به 794 هزار حلقه در 2015 (1394 شمسي) افزايش پيدا كرده است، در واقع افزايش نرخ حفر چاه در تمام حوضه‌هاي آبي ايران، از 1.9 درصد در ابرقو تا 350 درصد در هامون و هيرمند قابل مشاهده است.