نقش حیاتی آب های زیرزمینی - اخذ ویزا

ترجمه: حمید وثیق زاده انصاری

منبع:راسخون

زمین در درون خود بیش از مجموع همهی رودخانهها و دریاچههای جهان آب شیرین دارد. ما برای استفادهی بهتر از این منبع با ارزش باید جای آن را درچرخهی آب دریابیم. آب یکی از معمولترین ترکیبات موجود در جهانست. با این همه، هر روزه هزاران انسان در اثر فقدان آن، یا آلوده شدن ذخایر آبی جان میسپارند. چگونه چنین مسئله ای میتواند در سیاره ای که حدوداً 1400 میلیون کیلومتر مکعب آب دارد، پیش بیاید؟ به بیان دیگر، این میزان برابر است با دویست و پنجاه هزار میلیون لیتر برای هر مرد، زن، و کودک (یک کیلومتر مکعب 1012 لیتر است). این مسأله زاییده کمبود آب نیست، بلکه از توزیع نابرابر آن نشأت میگیرد. پس این همه آب کجاست؟ عمدهترین بخش آب در اقیانوس ها جای دارد، که چیزی حدود 1370 میلیون کیلومتر مکعب آب شور دارند. بزرگ ترین منبع آب شیرین در یخچالهای طبیعی و قلههای یخی موجود است، به ویژه در قطب جنوب که حدود 30 میلیون کیلومتر مکعب آب را به صورت یخ در خود جای داده است. رودخانهها، دریاچهها، خاکها، و جو که منابع معین آب شیرین هستند، در حدود دویست هزار کیلومتر مکعب آب دارند، یعنی کمتر از یک پنجم یک درصد کل ذخیرهی آبی جهان.

مخازن مهم دیگری هم وجود دارد که بخش عمدهی آن آب شیرین است. صخرههای قسمت بالای پوستهی زمین حفرههای بسیاری دارد. بعضی از آنها گودالهایی بزرگند. اما بیشتر تعداد را منافذ کوچک تشکیل میدهند. در فضاهای بین دانههای ماسه در ماسه سنگ، یا شبکههای شکافهای ریز، بیشتر منافذ از آب انباشتهاند. بعد از اقیانوسها، صخرههای منفذدار بزرگ ترین انبار آب زمین هستند. بنابر محاسبهای، بیش از 50 میلیون کیلومتر مکعب آب در این انبار است که تقریبا 40 میلیون کیلومتر مکعب آن آب شیرین است. بعضی از صخرهها بیش از صخرههای دیگر منفذ دارند. از آن مهمتر این است که در بعضی از صخرهها، روزنهها یا بزرگ هستند، یا طوری به هم متصل شده اند که آب میتواند به آسانی در آنها جریان یابد. چنین صخرههایی را نفوذپذیر مینامند. ماسه سنگها و شنها نمونههای خوب نفوذ پذیری هستند . در صخرههای دیگر آب اصولاً به سختی جریان مییابد. مثلاً صخرههای رسی منافذ بسیار کوچکی دارند در حالی که سنگ پا پراز منافذ جادار است، اما این منافذ به ندرت به هم متصل هستند. این نوع صخرهها و مشابه آن را نفوذ ناپذیر گویند. لایههایی از صخره که آنقدر منفذدار و نفوذپذیرند که میتوانند آب را ذخیره نمایند و در منفذ به جریان اندازند، لایههای آبدار نامیده میشوند. در کشورهای معتدلی مانند انگلیس، نبودن آب در چشمانداز طبیعی، اغلب سر نخ خوبی است برای وجود یکی از منابع بزرگ زیرزمینی. در منطقه های که سطح صخرهها نفوذپذیری کمی دارد، مانند صخره رسی یا گرانیتی (خارایی)، یا صخرههای تغییر یافتهای مانند سنگ لوحها، میزان کمی باران به زمین فرو میرود. بیشتر آب باران مستقیما روانهی جویبارها یا رود خانهها می شود. این صخرههای نفوذناپذیر موجب تشکیل چشممقدارایی میشوند که رودخانههای آن بسرعت طغیان مینمایند و حتی پس از باران شدید سیل ایجاد مینمایند، اما در پی حملهی هوای خشک، سطح آب پایین میآید یا حتی خشک می شود. در منطقه های که صخرههای نفوذپذیر دارد، بیشتر باران به زمین فرو میرود. این آب فقط هنگامی به رودخانه میرسد که به آرامی از لایه آب دار گذشته باشد. منطقه ها نفوذ پذیر معمولاً معدودی جویبار دارند که جریان آنها طی سال دستخوش تغییر چندانی نمی شود و ندرتاً سیل ایجاد می نمایند. در عمق زمین سنگ ها چنان فشرده اند که منافذ بسته هستند و آب نمی تواند به آسانی در این صخره ها جاری شود. این قشرهای فشرده کف یا بستر انبار ذخیره آب در پوسته زمین اند. یکی از مسائل بر آورد آب ذخیره شده در زمین دانستن عمق این بستر است. زمین شناسان آب را در عمق بیش از 10 کیلومتری یافته اند، اما بیشتر عمقی که آب در آن گردش فعال دارد معمولاً حدود یک کیلومتر است. بالای این بستر، باران به زمین فرو می رود تا لایه آب دار را دو باره تغذیه کند. لایه آب دار از آب پر می شود تا این که آب در یک یا چند جا به سطح زمین می رسد. این امر معمولاً وقتی اتفاق می افتد که زمین کم ترین ارتفاع خود را داشته باشد، که معمولاً در دره رودخانه هاست. در آن جا آب به صورت چشمه یا نشت از لایه آب دار به بیرون جریان پیدا می نماید. بنابراین لایه آب دار تا سطحی اشباع می شود که آب باران به بیرون جریان پیدا می نماید. جایی که آب از زمین خارج می شود، ممکن است خیلی دورتر از محلی باشد که تغذیه دوباره اتفاق می افتد. بنابراین لایه آب دار ممکن است آب را از منطقه ای مرطوب به منطقه ای خشک، حتی بیابان، انتقال دهد. در این صورت آبی که از زمین جاری شده است، یک واحه (منطقه حاصل خیزی در یک بیابان) تشکیل می دهد. مثلاً، در کوفرا، واقع در صحرای لیبی، آب از لایه ی آب داری به نام ماسه سنگ نوبی خارج می شود و دریاچه های کوچکی را تشکیل می دهد. وجود چنین واحه هایی در بیابان ها، مسافرت انسان و زندگی صحرانشینی را در زمین های خشک امکان پذیر نموده است. قسمت بالای صخره اشباع شده را سطح ایستایی می نامند، و آبی که صخره های زیر سطح ایستایی را اشباع می نماید آب زیرزمینی نامیده می شود. قسمتی از لایه آب دار که بالای سطح ایستایی واقع شده است منطقه هواگیر نام دارد. سطح ایستایی افقی نیست، بلکه به طرف جاهایی که آب از لایه آب دار خارج می شود، یعنی دره رودخانه ها، شیب پیدا می نماید و در جایی که آب وارد می شود، یعنی دامنه تپه ها و زمین های بلند، شیب از آن دور می شود. بنابراین سطح ایستایی تابع بی چون و چرای دور نمای طبیعی است. یعنی این سطح در زیر تپه ها بالاتر از زیر دره هاست. در بیشتر کشورها آب زیر زمینی در تمام طول سال جریان دارد، اما آب باران فقط مدت کوتاهی آن را دوباره پر می نماید . بنابراین میزان آب زیرزمینی همیشه ثابت نیست، و با اضافه و کم شدن ذخیره آب در لایه آب دار، سطح آن بالا یا پایین می رود.

پایین دره و بالا دره

چاه های آرتزین

لایه آب دار اغلب بالای لایه ای از صخره تشکیل می شود که نفوذ پذیری کم تری دارد. این امر موجب می شود که جریان رو به پایین آب زیر زمینی قطع یا کند شود، و آب این لایه از جریان لایه های آب دار دیگری که ممکن است زیر آن باشند جدا شود. آب زیرزمینی، برخلاف آب رودخانه ها یا جویبارها، تحت فشار هیدروستاتیکی واقع شده است که از فشار جو بیش تر است. بنابراین می تواند همچونِ آب سیستم لوله کشی منزل، همانطور که به سوی پایین یا کناره ها جریان پیدا می نماید به سوی بالا هم برود. این امر زمانی اهمیت ویژه پیدا می نماید که لایه آب دار زیر لایه دیگری قرار گرفته باشد که نفوذپذیری آن بسیار کم تر است. آب باران مطابق معمول لایه آب دار را پر می نماید و آب وقتی تا سطح پر شود بیرون می ریزد. آب در زیر لایه نفوذناپذیر جمع و حبس می شود که به آن لایه آب دار محصور می گویند. این آب به لایه های بالا و پایین خود که نفوذپذیری کم تری دارند فشار می آورد. اگر محلی را که لایه آب دار محصور قرار گرفته است سوراخ کنیم، آب آن قدر از آن فوران می نماید تا ستون آب به جایی برسد که فشار درون لایه آب دار متعادل شود. بیشتر لایه های آب دار، هنگامی که بوسیله لایه های صخره ای و نفوذ ناپذیر پوشانده شده باشند، یک بخش محصور دارند و وقتی که با خاک یا رسوبات رودخانه و یخ بندان پوشیده شده باشند دارای یک بخش نامحصور هستند. آب باران از قسمت های نامحصور وارد لایه آب دار می شود. اگر می توانستیم چندین سوراخ در محل لایه آب دار ایجاد و سطح آب را در همه سوراخ ها آنالیز کنیم، می توانستیم سطحی را که از اتصال همه این سطوح به وجود آمده است در نظر بیاوریم. این سطح در قسمت نامحصور لایه آب دار، سطح ایستایی است که بخش اشباع شده لایه آب دار را از منطقه هواگیر بالای آن جدا می نماید. اما در قسمت محصور لایه آب دار، فضای بین ذرات کانی -یعنی در واقع فضای بین همه ذرات -از آب پر می شود، به طوری که هیچ منطقه هواگیری وجود ندارد. در این جا سطحی تصوری وجود دارد که سطح فشار یا سطح پتا نسیومتری نامیده می شود. این سطح در جایی بالای لایه آب دار از لایه فشارزا می گذرد. اگر بخش نامحصور لایه آب دار، زیر زمین مرتفع و بخش محصور آن زیر زمین پست قرار داشته باشد، ممکن است سطح پتانسیومتری بالای زمین قرار گرفته باشد. اگر لایه آب دار را سوراخ کنیم می بینیم که آب زیرزمینی تحت فشار کافی واقع شده است و از سوراخ سرریز می نماید. چنین سوراخی را چاه آرتزین می نامند. اما این سوراخ باید آن قدر عمیق باشد که به لایه آب دار برسد، حتی اگر لازم باشد که عمق گودال بسیار پایین تر از سطح پتانسیومتری قرار گیرد. در غیر این صورت یا آب از لایه نفوذپذیر محصور خارج نخواهد شد یا اگر بشود کم است. در بسیاری از قسمت های خشک یا نیمه خشک، آب حاصل از چاه های آرتزین کشاورزی را امکان پذیر می سازد. در استرلیا بسیاری از گله داری ها از چاه های آرتزین استفاده می نمایند. این چاه ها در منطقه ها دور افتاده آب مورد احتیاج دام را تأمین می نمایند. در آغاز قرن بیستم مردم شمال و جنوب استان داکوتا (امریکا) چاه های آرتزین را برای ماشین های مولد نیرو هم به کار می گرفتند، تا آن که خطر ناشی از بهره برداری بی رویه و تخلیه لایه آب دار را دریافتند. هنگامی که آب زیر زمینی به طور طبیعی جریان می یابد یا از لایه آب دار محصور نشده ای با تلمبه بیرون کشیده می شود، از منافذ زهکش می شود. وقتی که آب از چاه آرتزینی جاری می شود که در لایه آب دار محصوری حفر شده است، از هیچ منفذی به طور کامل زهکشی نمی شود. آبی که به خارج جریان می یابد از آب انباشت یا ذخیره آب کشسان منشأ می گیرد. آب زیرزمینی موجود در یک لایه آب دار محصور، تقریباً مشابه هوای درون لاستیک چرخ، به صورت ارتجاعی یا کشسان فشرده می شود. اگر پیچ سوپاپ لاستیک چرخ را باز کنیم هوای داخل آن قدر خارج می شود تا فشار داخل لاستیک با خارج برابر شود. سپس با آن که چرخ هنوز باد دارد جریان قطع می شود. اگرچه آب بسیار کم تر از هوا قابلیت فشردگی دارد، لایه آب دار به ترتیب ذکر شده میزان زیادی آب را تحت فشار نگه می دارد. در ضمنً لایه آب دار به نوبه خود کمی حالت کشسان دارد. به این علت که فشار آب زیر زمینی موجود در لایه آب دار، ذرات کانی را از هم دور می نماید و حجم منافذ را کمی می افزاید. حتی اگر آب بیشتری به لایه آب دار افزوده نشود، آب به هر حال آن قدر از لایه آب دار خارج خواهد شد تا، مانند لاستیک چرخ، فشاری برای بیرون ریختن بیشتر باقی نماند. در این مرحله هم هنوز می توان از لایه آب دار آب خارج کرد، منتهی مشابه وقتی که از لایهی آب دار غیر محصور آب خارج می کنیم، در این جا هم باید از تلمبه استفاده کنیم. اگر طول مدتی که تلمبه می کنیم کافی باشد می توانیم تدریجاً سطح پتانسیومتری را به زیر بخش بالایی لایه آب دار بکشانیم. در این مرحله، قسمتی از لایه آب دار حالت اشباع شدگی خود را از دست می دهد. اما قبل از آن که به این نقطه برسیم، شاید مسائل دیگری داشته باشیم. وقتی که باد لاستیکی خارج می شود، لاستیک سست و مسطح می شود. با آن که هنوز باد دارد اما دیگر نمی تواند وزن اتومبیل را تحمل کند. به همین ترتیب، فشار آب زیر زمینی در یک لایه آب دار محصور موجب می شود تا لایه های صخره ای بهتر دوام بیاورند. وقتی که این فشار کم می شود، بیشتر وزن به صخره ای منتقل می شود که لایه آب دار در آن قرار گرفته است. اگر صخره ضعیف باشد و یا از لایه های ضعیف تشکیل شده باشد، ممکن است تحت فشار قرار گیرد و زمین بالای آن فروکش کند. در نتیجه، در بعضی از قسمت های کالیفرنیا و مکزیکوسیتی زمین چند متر فروکش نموده و موجب شده است تا خسارت های چشم گیری به ساختمانها وارد شود .

منزلگاه بلند مدت

مخزن طبیعی

جز در منطقه های که صخره ها شدیداً ترک یا شکاف برداشته اند، سال ها طول می کشد تا آب راه خود را از میان خاک و منطقه غیر اشباع به منطقه اشباع شده یک لایه آب دار باز کند. وقتی به آن جا رسید ده ها یا هزاران سال طول می کشد تا از یک چشمه یا چاه بیرون بزند. آب شناسان استرالیایی برای معین مدتی که آب در حوضچهی گریت آرتزین استرلیا می ماند، ایزوتوپ های پرتوزا (رادیو اکتیو) را به اسم ردیاب های طبیعی به کار گرفتند. مدت زمانی که آب در لایه های آب دار می ماند، نشان دهنده اهمیت لایه ها به اسم مخازن طبیعی آب است. چرخه آب اغلب به صورت سیستم ساده چرخشی تعریف می شود که آب را به صورت بخار از دریا می گیرد و به شکل باران یا برف به خشکی می ریزد، و از طریق رودخانه ها به سرعت به دریا بر می گرداند. در این جا اقیانوس تنها مخزن بزرگ آب است و تنها جایی است که مولکول آب تا مدتی طولانی باقی می ماند. بقیه این چرخه به شکل جهت مستمری است که طی آن مخزن وجود ندارد. در واقع، این چرخه اغلب آب را بین دو مخزن نقل و انتقال می دهد؛ یکی مخزن اقیانوس (مخزن اولیه و بزرگ ترین مخزن)، و مخزن ثانویه (یخ پهنه ها، یخچال ها و آب زیرزمینی). برای مثال، طول مدت جمع شدن آب در یک لایه آب دار می تواند میلیون ها سال، و یا در یخ پهنه های ارتفاعات بالا حتی بیش از آن باشد. درواقع هیچ آبی در حال حاظر به بیابان هایی مانند صحرا رخنه نمی نماید. اما زیر سطح صحراها لایه های آب دار بزرگی وجود دارد. میزانی از آب این لایه های آب دار از محل تغذیه منطقه ها مرطوب تری که در نزدیکی قرار دارند، تأمین می شود، اما بیش تر آن از آب فسیلی یعنی بارانی که در آخرین عصر یخبندان باریده است، منشأ می گیرد. در لیبی، برای حمل آب چاه های موجود در صحرا به شهرها و مزارع ساحلی، خط لوله بزرگی ساخته اند. طرحهایی از این نوع همچون کان کنی آب است، یعنی استفاده از منبعی که ذخیره تازه ایی به آن افزوده نمی شود.

میزانی از آب لایه های آب دار بسیار عمیق محتمل است به صورت باران به این لایه ها وارد نشده باشد، بلکه ممکن است در منافذ صخره هایی که زیر دریا تشکیل شده اند محبوس شده باشد. این آب ها شور هستند و برای نوشیدن مناسب نیستند. نظریه دیگر این است که میزانی از این آب ها جواناب است که از سنگ های گداخته عمق پوسته زمین، اغلب طی انفجارهای آتشفشان، خارج شده است. در واقع بیشتر آب به اصطلاح جوان، احتمالاً یا آب باران است که به عمق های زیاد فرو رفته است، یا آبی است که در صخره های منطقه های محبوس شده است که لایه های آن زیر لایه های دیگر غلتیده اند. اگر آب زیرزمینی عمیقی را که به ندرت می توان از آن استفاده کرد، و آبی را که در منافذ رسوباتی مانند رس محبوس شده است هم به حساب آوریم، کل حجم آب زیر زمینی احتمالاً بیش از 50 میلیون کیلومتر مکعب می شود. از این میزان، 4 میلیون کیلومتر مکعب برآوردی منطقی از آب شیرین قابل بهره برداری است. این میزان، آب موجود در لایه های آب دار عمیق محصور را شامل نمی شود

قابل خوردن است

چه میزان پاکسازی؟

آب زیر زمینی، صرف نظر از خاستگاه آن، مدتی طولانی را در لایه آب دار می گذراند. این آب برای حل کردن ذرات ریز کانی ها وقت کافی دارد. این کانی ها خاصه های معینی، مانند سختی یا طعم، به آب می بخشد. به این علت است که بسیاری از مردم طعم آب زیر زمینی را به آب رودخانه ها و دریاچه ها ترجیح می دهند. این آب ها اغلب به اسم آب معدنی در بطری به فروش می رسند. جاذبه دیگر آب زیر زمینی سلامت آن است. ماندن طولانی آب در زیر زمین معمولاً به این معنی است که هیچ باکتری مضری نمی تواند آن قدر در لایه دوام آورد که برای فرد مصرف نماینده آب زیرزمینی تهدید محسوب شود. بنابراین این آب زیر زمینی ندرتاً به پاک سازی احتیاج دارد . این آب بویژه برای اجتماعات کوچک محلی و کشورهای در حال توسعه مفید است، زیرا در این موارد پاک سازی بهداشتی آب مقدور نیست یا بسیار گران و در نتیجه امکان ناپذیر است. مثلاً در کشورهایی مانند بنگلادش بر سر این که هر روستا چاه و پمپ دستی خود را داشته باشد مجادله هایی عمده انجام گرفته است. پیامد استفاده از آب بدون آلودگی، تقلیل یافتن بیماری های ناشی از آب مانند اسهال و وبا بوده است که قبلاً جان های بسیاری را به خطر انداخته بودند. ماندن طولانی آب در لایه آب دار به این معنا هم هست که عناصر پرتوزای کم عمر، از قبیل عناصری که در حادثه چرنوبیل آزاد شدند، زمانی که از لایه ی آب دار خارج می شوند تا حد زیادی بی ضرر هستند. فرایند کند و طولانی تصفیه، عناصر حل شده در آب را نمی زداید، منتهی این تأخیر زمانی همراه با رقیق شدن از طریق آبی که درون لایه آب دار است، به این معنی است که اگر عامل آلوده نماینده ای وارد زمین شود می تواند تا چندین سال ذخیره آبی را آلوده کند. این امر ممکن است بزرگ ترین تهدید برای ذخایر زیر زمینی ما به حساب آید. آب زیرزمینی ممکن است بدون آن که ما بفهمیم آلوده شود، و زمانی خطر را تشخیص دهیم که میزان زیادی مواد آلوده نماینده به لایه آب دار رسیده باشد. یکی از آلوده نماینده هایی که موجب نگرانی شده است نیترات است. مشکل نیترات به ما آموخته است که برای ممانعت از آلودگی آب نوشیدنی باید منطقه هواگیر را آنالیز کنیم. این کار، در صورتی که مواد آلوده نماینده بخواهند در آینده به آب زیرزمینی برسند، ما را مطلع خواهد نمود. در ضمنً باید فرایندهایی را که طی آن مواد آلوده نماینده تجزیه می شوند و تغییر پیدا می نمایند، مورد مطالعه قرار داد. اکنون پژوهشگران مشغول آنالیز اثر حلال های آلی صنعتی و آفت کش هایی هستند که احتمالاً تهدید دیگری برای کیفیت آب زیرزمینی به تعداد می فرایند.

لایه آبدار:

آزمایش حولهی نم دار

اگر دستمال، حوله یا لوله مویینی را با آب فقط در تماس قرار دهیم، آن قدر آب می کشند تا تعادل برقرار شود. در این نقطه، کشش سطحی بین آب و دریاچه، یا بین آب و لوله، با وزن آب موازنه می نماید. در این مرحله اگر پارچه یا لوله را از سطح آب برداریم، آبی از آن نمی چکد. اگر مقدار گیری فشار آب لوله مویین یا منافذ پارچه ها امکان پذیر بود، می دیدیم که میزان آن از فشار جو کم تر است. به همین علت آب از طریق منافذ مکیده می شود . اکنون اگر به لوله مویین آب اضافه کنیم یا روی حوله آب بیش تری بریزیم آن قدر از حوله و زیر لوله آب می چکد تا دوباره تعادل برقرار شود. در منطقه هواگیر زمین، آب منافذ صخره ها و خاک از طریق همین نیروهای کشش سطحی در جای خود نگه داشته می شوند. این آب هم تحت فشاری کمتر از فشار جو واقع شده است. اگر آب منطقه هواگیر به حال خود رها شود، به همان شکل که آب لوله مویین یا حوله به تعادل رسیدند، به حد تعادل می رسد. ولی طی دوره ای از زمان دو چیز این تعادل را مختل می نماید: تبخیر و تصفیه. تبخیر مستقیم از زمین، یا از برگ های گیاهانی که آب را از زمین می کشند، آب را از بالای منطقه هواگیر می گیرد. این مرحله کمی اثر مکش را افزایش می دهد و می تواند آب را به سوی بالا بکشاند، همان طور که فتیله چراغ، نفت را به خود می کشد تا بسوزد. در بیشتر منطقه ها، تصفیه آب این تعادل را بیشتر به هم می زند. آبی که وارد خاک می شود تعادل را، به همان شکل که آب به بالای لوله مویین یا حوله اضافه می شود، مختل می نماید. آب از منطقه هواگیر، زهکش می شود و به درون سفره آب زیرزمینی می رود. در منطقه های که فصل های مرطوب و خشک معینی دارند، یا جاهایی که باران به همه جا به طور یکسان می رسد اما زمستان ها سرد است و فصل رشد معینی وجود دارد ، عمل منطقه اشباع نشده اهمیت بسیاری پیدا می نماید. در فصلهای خشک یا فصلهای رشد، گیاهان آب را از منطقه هواگیر می گیرند. این امر درست به همان شکل که اگر حوله نم داری را از بالا در جریان هوای گرم قرار دهیم از پایین خشک می شود، موجب خشک شدن خاک از سوی پایین می شود. آب شناسان، خشک شدگی خاک را بر حسب میزان آب بارانی که برای جاری شدن به سوی پایین ضروری است مقدار گیری می نمایند. این میزان را کمبود رطوبت خاک می نامند. این کمبود باید قبل از آن که آب بتواند از میان خاک به سوی پایین تراوش یابد و لایه آب دار را پر کند برطرف شود. پر شدن مجدد معمولاً طی فصل بارانی یا زمستان انجام می گیرد. در تابستان کمبود رطوبت خاک معمولاً مانع رسیدن آب به لایه آبدار می شود، و سطح ایستایی با جریان یافتن آب از لایه آب دار و جبران نشدن آن، پایین می رود. گاهی اوقات باران زمستانی برای جبران کمبود رطوبت خاک کافی نیست. در نتیجه سطوح آب در لایه آب دار به محل قبلی خود نمی رسند، اما با فرارسیدن تابستان هم چنان پایین می فرایند. ذخیره آب لایه های آب دار معمولاً بیش از ذخایر سطحی است، بنابراین تا یک سال این امر چندان جدی نیست. اما فرارسیدن تابستان های گرم و خشک با کمبودهای شدید رطوبت، و زمستان های کم باران، می تواند برای بیشتر لایه های آب دار خطری جدی به تعداد رود. بعضی از مهم ترین لایه های آب دار جهان اخیراً دچار همین مشکل شده اند. آب بخش عمده ای از جنوب شرقی انگلستان از لایه آب دار حوضهی چاک تأمین می شود. در این جا زمستان های کم باران و تابستان های خشک دو سال پی در پی موجب پایین رفتن آب چاه ها شد. لایه آب دار اوگالالا، که بسیاری از مزرعه های میدوست امریکا از آن تغذیه می نمایند، هم همین مشکل را دارد، و هم از همین مقوله اند لایه های آب دار اسپانیا، یونان و جاهای دیگر اروپا و آسیا. خیلی زود است که بخواهیم تغییرات اقلیم را مسبب این مسائل بدانیم. برای مثال بسیاری از مسائل آب در جنوب شرقی انگلستان از افزایش تقاضای این ماده حیاتی در منطقه ها پرجمعیت و نسبتاً خشک سرچشمه می گیرد. با پمپ شدن آب از لایه آب دار چاک، سطح ایستایی پایین می رود، و در بعضی موارد به زیر سطح دره ها می رسد که در آن صورت جویبارها خشک می شوند. هنوز میزانی آب در مخزن وجود دارد، اما نمی تواند بدون گذاردن چنین اثری روی محیط زیست به بیرون پمپ شود. انتها این که انتخاب مردم در این زمینه مشکل است، یعنی یا باید آب کم تری مصرف نمایند و یا تخریب محیط زیست را بپذیرند- به بیان دیگر، یا تقلیل آب جویبارها یا تخریب زمین های با ارزش از طریق سیلی که از مخازن جاری شده است.

تجزیه و تحلیل منابع آب:

آب زیر زمینی در دسترس

آب زیر زمینی در موارد بسیاری مورد استفاده قرار می گیرد. این آب جریان رودخانه ها را، که در بعضی جاها آب آشامیدنی و بسیاری از مصارف صنعتی را تامین می نمایند، پا بر جا نگاه می دارد. با حفر یک چاه یا سوراخی در لایه آب دار می توان آب زیرزمینی را به سطح زمین تلمبه کرد. برای اجتناب از تحمل هزینه های گزاف آب رسانی، مثلاً در روستا یا کارخانه، می توان دقیقاً در محلی که آب مورد احتیاج است چاه لوله ای حفر کرد. ترتیب معمول استخراج آب از لایه آب دار، بیش از آن که نصب تلمبه توربینی چاهای عمیق در محل مورد احتیاج باشد، تلمبه کردن آب از چاه لوله ای در فواصل منظم است که به یک مخزن کوچک یا مخزن توزیع در بالای زمین یا نوک یک برج ختم شود. از این جا آب می تواند در اثر نیروی گرانش به هر جا که ضروری است برود. یک مخزن توزیع، آن قدر آب در خود نگه می دارد که بتواند سطح تحت پوشش خود را حدوداً یک روز تأمین کند. پمپ کردن آب از یک لایهی آبدار، سفرهی آب را پایین میبرد. این امر میتواند سرریز طبیعی از لایهی آبدار را کاهش دهد یا متوقف کند، و موجب خشک شدن چشمهها و جویبارهای کوچک شود. در لیبی تلمبه کردن آب از چاههای اطراف واحهی کوفرا، خروجی طبیعی را کاهش داده است. در جنوب شرقی انگلستان، در بعضی از جویبارهای چاک آب کمتری نسبت به سابق جریان دارد. این امر تا مقدارای نتیجهی بهره برداری زیاد است. مردم باید بین عرضهی اندک آب و حفظ سرسبزی محیط یکی را انتخاب نمایند. اما بعضی از تغییرات به نحوی غیر منصفانه به بهره برداری زیاد نسبت داده می شود. در دهه 1850، یعنی وقتی که هنوز از لایه آب دار چاک بهره برداری چندانی نمی شد، سطوح آب تقریبا به مقدار امروز پایین بود. آن موقع علت پایین بودن سطوح، کمی باران بود و خشکی آخر اروپا هم از همین علت ناشی می شود . اگرچه تلمبه کردن آب، در صورتی که لایه آب دار امکان تغذیه نداشته باشد، می تواند مشکل ایجاد کند، اما آب زیرزمینی چنان منبع سرشاری است که تصور عدم استفاده از آن را به خود راه نمی دهیم. در ضمنً باید توجه داشته باشیم که به چه بهایی چه انتخابی می کنیم. ما نه می توانیم و نه امکان آن را داریم که برای جای گزینی لایه های آب داری که امروز به آنها وابسته ایم مخازن کافی بسازیم. مخازن گنجایش نسبتاً کمی دارند و پرهزینه اند، ولی می توان به عمل کرد و چگونگی کار آن ها احاطه داشت. اما لایه های آب دار آب فراوانی را در خود جای می دهند و برای تشکیل آن ها هزینه ای لازم نیست، در عوض باید برای درک جای آنها در چرخه آب پول و وقت کافی سرمایه گذاری کرد. در پرتو توجه فزاینده ایی که به مسأله گرم تر شدن کره زمین معطوف شده است، هر چه بیشتر در باره آب موجود در زمین بدانیم بهتر است. شاید لازم باشد خود را برای زندگی در عصری آماده کنیم که تقاضای آب روز افزون است و آب های زیر زمینی مجال تجدید شدن ندارند.

/ج

منبع: راسخون