أفضل طرق التكيف مع التقلبات المناخية المتزايدة تخزين المياه أثناء الأوقات الرطبة للاستفادة منها في مواسم الجفاف
تعرف على إمدادات المياه العذبة على كوكب الأرض واستراتيجيات إدارتها على نحو مستدام
تشكل المياه السطحية التي تتسرب إلى الأرض حوالي 30% من إمدادات المياه الجوفية السنوية عالميا
تقدم دراسة مراجعة حديثة بقيادة جامعة تكساس في أوستن لمحة عامة عن إمدادات المياه العذبة على كوكب الأرض واستراتيجيات إدارتها على نحو مستدام.
نُشرت الدراسة في Nature Reviews Earth & Environment ، وتسلط الضوء على الروابط بين المياه السطحية والجوفية وتدعو إلى استراتيجيات متنوعة لإدارتها على حد سواء.
قالت المؤلفة الرئيسية بريدجيت سكانلون، كبيرة الباحثين في UT Bureau of Economic Geology ، وهي وحدة بحثية في مدرسة جاكسون لعلوم الأرض: “أحب أن أؤكد على الكثير من الحلول وكيف يمكن تحسينها”.
نماذج المناخ وشبكات المراقبة
تعتمد الدراسة على بيانات من الأقمار الصناعية ونماذج المناخ وشبكات المراقبة وما يقرب من 200 ورقة علمية لتحليل إمدادات المياه على الأرض، وكيف تتغير في مناطق مختلفة وما الذي يدفع هذه التغييرات.
يضم المؤلفون المشاركون في الدراسة ما يقرب من عشرين خبيرًا في المياه من جميع أنحاء العالم.
وفقًا للبحث، يعتمد البشر في المقام الأول على المياه السطحية، على الصعيد العالمي، فهي تمثل 75٪ من الري و83٪ من الإمدادات البلدية والصناعية سنويًا.
وعلى الصعيد العالمي، تشكل المياه السطحية التي تتسرب إلى الأرض حوالي 30٪ من إمدادات المياه الجوفية السنوية.
ومع ذلك، فإن ما نراه على السطح مرتبط بإحكام بتدفق المياه الجوفية، في الولايات المتحدة، يبدأ حوالي 50٪ من التدفق السنوي للتيار كمياه جوفية.
التدخل البشري يؤثر بقوة على تبادل المياه
يمكن أن يؤثر التدخل البشري بقوة على تبادل المياه بين مصادر المياه السطحية والجوفية.
حوالي 85٪ من المياه الجوفية التي يضخها البشر في الولايات المتحدة تعتبر “مأخوذة” من المياه السطحية، مما يؤدي إلى انخفاض تدفق مجاري المياه.
في الوقت نفسه، يمكن أن يؤدي الري الذي يتم الحصول عليه من المياه السطحية إلى زيادة تغذية المياه الجوفية، حيث تتسرب المياه المروية عبر الأرض إلى طبقات المياه الجوفية.
تستشهد الدراسة بالعديد من الأمثلة على النشاط البشري الذي يؤثر على هذا التدفق بين المياه السطحية وإمدادات المياه الجوفية.
على سبيل المثال، مياه الري السطحية تغذي طبقات المياه الجوفية في أوائل إلى منتصف القرن العشرين في هضبة كولومبيا شمال غرب الولايات المتحدة وسهل نهر الأفعى، في حين تُظهر النماذج العالمية أن ضخ المياه الجوفية قد قلل بشكل كبير من حجم المياه المتوجهة إلى الجداول، مع 15-21٪ من مستجمعات المياه العالمية في خطر بسبب انخفاض التدفقات.
المياه السطحية والمياه الجوفية كمورد واحد
على الرغم من ارتباطها المتأصل، فإن المياه السطحية والجوفية يتم تنظيمها وإدارتها في كثير من الأحيان كمصادر منفصلة.
وفقًا للباحثين، تعتمد مرونة المياه في المستقبل على إدراك أن المياه السطحية والمياه الجوفية تتصرف كمورد واحد – والعمل على تلك المعرفة.
تصف الدراسة طرقًا مختلفة لإدارة المياه من خلال الحلول الطبيعية والهندسية التي يمكن أن تساعد في زيادة إمدادات المياه وتقليل الطلب وتخزين المياه ونقلها.
وفقًا لبريدجيت سكانلون، كبيرة الباحثي ، فإن إحدى أفضل الطرق للتكيف مع التقلبات المناخية المتزايدة هي تخزين المياه أثناء الأوقات الرطبة والاستفادة منها في أوقات الجفاف.
حيث قالت “نعاني من جفاف وفيضانات”، “نحن نحاول إدارة هذه الحالات المتطرفة وطريقة القيام بذلك هي تخزين المياه.”
سنويًا، يخزن العالم حوالي 7000-8300 كيلومتر مكعب، أو حوالي ضعف كمية المياه في بحيرة ميشيجان، في الخزانات السطحية.
تطوير إمدادات المياه الجوفية
قال الباحثون إنه من المهم الاستمرار في تطوير إمدادات المياه الجوفية أيضًا، لأنها أكثر مرونة من الخزانات السطحية خلال فترات الجفاف طويلة المدى. يمكن أن تساعد التغذية المدارة للخزان الجوفي المدن على بناء إمداداتها من المياه الجوفية عن طريق جمع المياه السطحية وتحويلها تحت الأرض إلى طبقات المياه الجوفية.
على الصعيد العالمي، يتم تخزين حوالي 10000 كيلومتر مكعب من المياه بهذه الطريقة كل عام.
قال سكوت تينكر، مدير مكتب الجيولوجيا الاقتصادية: “هذا النوع من البحث المتكامل، الذي يربط بين المياه السطحية والجوفية، هو بالضبط ما نحتاجه لتطوير حلول دائمة لقضايا مثل استخدام المياه العذبة”، “غالبًا ما يتم إجراء الدراسات بشكل منفصل، ويكون للتطبيقات حسنة النية نتائج غير مقصودة.”
قال ماثيو رودل، عالم الهيدرولوجيا في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا والذي لم يشارك في الدراسة، إن الورقة تقدم خلاصة وافية مفيدة لنتائج البحث والحلول المحتملة لإدارة إمدادات المياه مع الحفاظ أيضًا على جودة المياه – وهي خاصية يصعب مراقبتها بعيدًا عن الكمية – في الاعتبار.
وأضاف أن “جودة المياه هي أحد الأهداف التالية من حيث القدرة على إدارة الموارد المائية”، “أحب أن هذا تم دمجه أيضًا.”
