حافظه تشنگی خاک
چه بر سر دشتهای شرق تهران آمده است؟
جواد حیدریان /نویسنده نشریه
مطالعات مختلف در سراسر پهنه سرزمینی ایران نشان میدهد، افت سفرههای زیرزمینی، ناشی از برداشت آب برای بهرهبرداری در پنج دهه اخیر، به افزایش فرونشست در بیش از نیمی از دشتهای ایران منجر شده است. یعنی بیش از 350 دشت کشور اکنون ممنوعه یا در خطرند. برخی از مراکز جمعیتی نیز در معرض این خطر جدی هستند.
برخی از متخصصان میانرشتهای، ترکیب بحرانهای دیگر را دور از انتظار نمیدانند. دکتر مهدی زارع، کارشناس زلزله که مطالعات گستردهای پیرامون تاثیر برداشت آبهای زیرزمینی و فرونشست بر گسیختگیهای درونسطحی و افزایش لرزههای کوچک و در نتیجه احتمال افزایش زلزلههای بزرگ داشته، بر این باور است که ممکن است در آینده برخی مناطق کشور ازجمله دشت لار و محدوده مناطقی در تهران و دماوند نیز تحت تاثیر بحران آب و فرونشست، در مخاطره زلزلههای ویرانگر قرار بگیرد.
در همین راستا، مطالعات دانشگاههای شیراز، جندیشاپور و شریف با همکاری برخی از دانشگاههای بینالمللی نشان میدهد، برداشت بیرویه از آبهای زیرزمینی، همراه با خشکسالیهای پیدرپی، نهتنها منابع آبی را به خطر انداخته، بلکه پدیده فرونشست زمین را نیز تشدید کرده است. دو پژوهش مورد بررسی در این گزارش که به ترتیب در دشت مرودشت (شمال شیراز) و دشت شوش (خوزستان) انجام شده، هشداری جدی برای مدیریت منابع آب و جلوگیری از خسارات جبرانناپذیر زیرساختی و زیستمحیطی است.
در مطالعهای که در منطقه مرودشت و روستای شول صورت گرفته، پژوهشگران دریافتند که افت سطح آب زیرزمینی در یک دوره ششساله خشکسالی (۱۳۸۴ تا ۱۳۹۰) به بیش از ۲۳ متر رسیده است. این افت عمدتاً ناشی از چاههای عمیق کشاورزی و تداوم خشکسالی بوده و باعث شده سطح زمین در برخی نقاط تا ۲۵ سانتیمتر فرونشست کند. نکته مهم، نقش تشدیدکننده گسلهای فعال منطقه (مانند گسل گرمآباد) است؛ ترکهای سطحی عمدتاً در امتداد گسلها گسترش یافته و خسارت به ساختمانهای روستایی را دوچندان کردهاند. در روستای شول، ترکهایی با عمق بیش از ۱۰ متر و عرض بیش از هشت سانتیمتر خانهها را غیرقابلسکونت کرده است. جالب آنکه هرچه ضخامت لایههای ریزدانه (رس و سیلت) بیشتر باشد، میزان فرونشست بیشتر است؛ بهطوریکه در لایه رسی ۵۵متری، فرونشست پیشبینیشده حدود ۳۸ سانتیمتر برآورد شده است.
از سوی دیگر، مطالعه روی دشت شوش در خوزستان نشان میدهد که این منطقه با وسعت نزدیک به دو هزار کیلومترمربع، بهشدت به آب زیرزمینی وابسته است. رودخانه دز تا حدی آبخوان را تغذیه میکند، اما برداشتهای بیرویه برای آبیاری اراضی کشاورزی و کاهش بارندگی، سطح آب زیرزمینی را بهطور مداوم پایین آورده است. بررسی لاگ چاهها و نقشههای پیزومتری نشان میدهد که جریان آب زیرزمینی از شمال و شمال شرق به سمت جنوب و غرب است و مهمترین منبع تغذیه، «کنگلومراهای» سازند بختیاری هستند. بااینحال، افت سطح آب بهحدی است که اگر پمپاژ از چاهها مدیریت نشود، منطقه با خطر کمبود جدی آب و پیامدهای بعدی آن مانند فرونشست مواجه خواهد شد.
هر دو پژوهش تاکید میکنند که در شرایط اقلیمی خشک و نیمهخشک ایران، ادامه روند کنونی برداشت آبهای زیرزمینی بدون توجه به ظرفیت آبخوانها، نهتنها امنیت آبی، بلکه پایداری زمینهای کشاورزی، ابنیه تاریخی و مناطق مسکونی را تهدید میکند. ارائه راهکارهایی مانند تعادلبخشی به برداشت از چاهها، تغذیه مصنوعی آبخوانها و پایش مستمر فرونشست با روشهای نوین، ضرورتی فوری است.
بحران در شرق تهران
دشت لار در قلب البرز مرکزی، یکی از مهمترین منابع آبی فلات مرکزی ایران بهشمار میرود. رودخانه لار که از پیوند چشمههای سرد کوهستانی و ذوب برف قله دماوند شکل میگیرد، منبع اصلی تغذیه سد لار است. این سد، بخشی از آب آشامیدنی کلانشهر تهران را تامین میکند. بارندگی سالانه بیش از ۷۶۰ میلیمتر، انباشت برف در ارتفاعات بالای چهار هزار متر، و صدها چشمه دائمی، این دشت را به یک آبخوان ارزشمند تبدیل کرده است. متاسفانه خشکسالیهای پیدرپی و برداشت بیرویه، تعادل هیدرولوژیک لار را برهم زده و اکنون ذخیره استراتژیک برف آن رو به کاهش است و سد لار به حجم مرده نزدیک میشود.
بااینحال، اکنون که برخی از مناطق جنوب و جنوب غرب ایران بارش مناسبی در سال آبی جاری دریافت کرده، مناطقی در فلات مرکزی ایران و شمال شرق در شرایط بحرانی قرار دارد. همین مسئله، به دلایلی که ارزش رسانهای دارد، مورد بررسی پژوهشگران قرار گرفته و گزارشهای نگرانکنندهای درباره وضعیت دشت هومند-آبسرد و مناطق دماوند منتشر شده است. گفته میشود شش سال گرما و خشکی، ذخیره برف راهبردی ارتفاعات تهران را که بانک آب تابستانی سدها بود، تقریباً از بین برده است.
برای تبیین بهتر موضوع، در این گزارش با مشورت و راهنمایی دکتر مهدی زارع، پژوهشگر و استاد پژوهشکده بینالمللی زلزلهشناسی، به دو پرسش پاسخ میدهیم: وضعیت بحرانی دشت لار تا چه اندازه ناشی از کاهش نزولات آسمانی است و ویلانشینان چه نقشی در این بحران دارند؟
بیتردید پایتخت در شدیدترین فاز خشکسالی قرار دارد، چراکه بهنظر میرسد بارندگیها دیگر بحران آب را درمان نمیکنند. بحران آب در تهران دیگر فقط به کاهش بارندگی یا خالی شدن سدها محدود نیست. کارشناسان حالا از ورود پایتخت به مرحلهای عمیقتر با عنوان «خشکسالی هیدرولوژیک» سخن میگویند. وضعیتی که در آن حتی بارشهای مقطعی هم دیگر توان احیای منابع زیرزمینی را ندارند.
زارع هشدار میدهد که سامانه آبی تهران وارد «شدیدترین فاز خشکسالی هیدرولوژیک» شده است. مرحلهای که در آن حتی بارندگیهای نسبتاً مناسب سال آبی ۱۴۰۴ و ۱۴۰۵ نیز نتوانسته وضعیت آبخوانها را ترمیم کند. به گفته او، در شرق تهران بهویژه در دشت هومند-آبسرد و مناطق دماوند، افت سطح آبهای زیرزمینی در برخی نقاط به ۴۰ تا بیش از ۶۰ متر رسیده است و این منطقه اکنون به یک «دشت بحرانی و ممنوعه» تبدیل شده و توازن هیدرولوژیک آن بر اثر حفر هزاران چاه غیرمجاز و توسعه بیرویه ویلاها از بین رفته است. زارع درباره لواسانات و حوضه سد لتیان نیز میگوید: ساختوساز گسترده در شیبها، حفر چاههای عمیق برای باغویلاها و نبود شبکه فاضلاب یکپارچه، هم باعث افت شدید سطح آب و هم آلودگی نیتراتی منابع زیرزمینی شده است. از سوی دیگر، توسعه شتابزده پروژههای مسکن و بارگذاری جمعیتی چندصدهزارنفری روی سازندهای سخت و کمظرفیت پردیس و رودهن، وابستگی منطقه را به آب سد لار و چاههای محلی بهشدت افزایش داده است.
این پژوهشگر یکی از مهمترین دلایل تشدید بحران را تداوم شش سال خشکسالی میداند و از مفهومی به نام «حافظه تشنگی خاک» یاد میکند؛ وضعیتی که در آن لایههای خاک پس از سالها خشکی، پیش از آنکه اجازه نفوذ آب به سفرهها را بدهند، بارندگی را جذب یا تبخیر میکنند. او میگوید: شش سال گرما و خشکی، ذخیره برف راهبردی ارتفاعات تهران را که بانک آب تابستانی سدها بود، تقریباً از بین برده است. نتیجه این روند در وضعیت بحرانی سدهای تهران کاملاً مشهود است. سد لار به زیر حجم مرده نزدیک شده، ماملو در آستانه خط قرمز قرار دارد و سدهای لتیان، امیرکبیر و طالقان نیز کمترین ورودیهای چند دهه اخیر را تجربه میکنند. زارع تاکید میکند که تهران هنوز نهتنها از بحران عبور نکرده، بلکه اکنون در عمیقترین مرحله خشکسالی هیدرولوژیک قرار گرفته است. مرحلهای که ادامه آن میتواند وابستگی پایتخت را به منابع آب زیرزمینی استراتژیک به نقطهای غیرقابلبازگشت برساند.
ارتباط افت آب با فرونشست و زلزله
این متخصص زلزله و منابع آب، در پاسخ به پرسشی درباره ارتباط افت سطح آبهای زیرزمینی در دشتهای لار و هومند با خطر فرونشست و وقوع زمینلرزههای کوچک، تاکید میکند که تراکم ترکیبی ناشی از افت آب بهطور مستقیم باعث فرونشست میشود و این پدیده از دهه 60 و همزمان با آبگیریهای اولیه در منطقه آغاز شده است. به گفته وی، حدود ۴۰ سال پیش، فرونشست و فروچالهها در کنار دریچههای ماهوارهای بهوضوح تشدید شدند که نشان میدهد حتی اگر پیش از آن نیز نشانههایی وجود داشته، در سطح زمین قابلمشاهده نبوده است.
زارع با اشاره به اینکه این وضعیت، محدودههای گسلی، بهویژه در شرق استان تهران و تلاقی گسل مشاء را با تحریک تنش مواجه میکند، توضیح میدهد که در بسیاری از مناطق ممکن است تنش به اندازه کافی جمع شده و گسلها به گسیختگی نزدیک باشند، اما ایجاد یک تغییر تنش ثانویه در نزدیکی سطح زمین بهدلیل افت آب، میتواند باعث وقوع زمینلرزههای کوچک با بزرگی حدود سه و چهار شود. او هشدار میدهد که نگرانی دیگر آن است که این روند ممکن است احتمال افزوده شدن به یک زمینلرزه بزرگ را نیز در حوالی این مناطق افزایش دهد.
پرسش مهم دیگر این است که ویلاسازیهای گسترده در محدوده لار چه نقشی در تشدید بحران آب دارند و برداشت آب مرتبط با این ساختوسازها تا چه اندازه بر کاهش منابع آبی و وخامت شرایط موجود تاثیر گذاشته است؟ زارع در این باره تاکید میکند که مسئله فقط دشت لار نیست، بلکه تمامی پهنه شرق تهران در بومهن، رودهن، دماوند و... به دلیل ازدیاد جمعیت و استقرار شهرها و پمپاژ آب در معرض فرونشست قرار دارد. هرچند حجم برداشت هر ویلا بهتنهایی زیاد نیست، اما تجمع و تراکم ویلاسازیها در سالهای اخیر باعث شده است که برداشت تجمعی آب به سطح قابلتوجهی برسد و این مسئله روند فرونشست و تحریک گسلها را تشدید کند. به گفته این متخصص، دشت لار بهدلیل این فعالیتها در شرایط بحرانی قرار دارد و نباید صرفاً به سبب پایین بودن حجم برداشت هر واحد، از تاثیر چشمگیر ساختوسازهای گسترده در منطقه غافل شد.
دکتر زارع در ادامه با اشاره به تشدید خشکسالیها و فرونشستها در این مناطق، میگوید که این پدیدهها میتوانند بر وقوع زمینلرزهها اثر بگذارند و یکدیگر را تشدید کنند، بهویژه در مجاورت حجم بالای مداخله انسانی. به گفته او، صرف ساختن چند ویلا باعث بههم ریختن تنش محیطی نمیشود، بلکه مشکل اصلی جایی است که شهرسازی گسترده انجام میشود. وی تصریح میکند: «زمانی که شما مجموعههای آپارتمانی عظیم را به یک منطقه میبرید، مثل اتفاقی که در رودهن، بومهن و پردیس در حال رخ دادن است، درواقع با یک بارگذاری جمعیتی عظیم مواجه میشوید. مثلاً در شهر پردیس حدود ۱۵۰ تا ۲۰۰ هزار نفر جمعیت ساکن شدهاند، درحالیکه ۳۰ سال پیش شاید پنج هزار نفر هم آنجا نبودند.»
به باور متخصصان آب، زلزله، شهرسازی و... اگر تمام فازهای شهر پردیس اجرا شود، جمعیت آن به ۵۰۰ هزار نفر نیز خواهد رسید و این تفاوت فاحش میان پنج هزار و 500 هزار نفر بهمعنای یک بارگذاری صدبرابری است که به یک مداخله محیطی بسیار وسیع منتهی میشود. به گفته وی، این مداخله بهویژه بر منابع آب تاثیر میگذارد، چرا که منطقه بهطور طبیعی جمعیت کمی داشت و عمدتاً از آبهای سطحی و پمپاژ محدود استفاده میکرد، اما اکنون مجبور به پمپاژ گسترده و انتقال آب هستیم.
زارع میافزاید که خشکسالی نیز این برداشت از آب زیرزمینی را تشدید میکند، زیرا در دورههای با بارش کمتر، منابع سطحی محدودتر میشوند و نیاز به پمپاژ آب زیرزمینی بیشتر میشود. بنابراین مشکل اصلی، ویلاسازی چند نفر نیست، بلکه بارگذاری عظیم جمعیتی در منطقهای است که پیش از این چنین فشاری را تجربه نکرده و این وضعیت، منطقه را با ریسک بالایی مواجه کرده است.
دکتر زارع همچنین به موضوع کاهش بارش برف بهعنوان یک مداخله طبیعی اشاره میکند و یادآور میشود که کاهش ذخیره استراتژیک برف نیز میتواند اثرات خود را بر منابع آبی بگذارد. وی در پاسخ به پرسشی درباره مفهوم «حافظه تشنگی خاک» و تاثیر خشکسالیهای پیاپی، مانند آنچه در دهههای ۷۰ و ۸۰ رخ داد، بر تنشهای لرزهای در محدوده دماوند و تهران، توضیح میدهد که تغییرات سطحی و وضعیت خاک با آهنگ تنشهای لرزهای ارتباط دارد. به گفته زارع، اینکه آب باران تا چه اندازه بتواند بر این شرایط اثر بگذارد، به همین ارتباط بستگی دارد. او با تاکید بر اهمیت مداخلات محیطی و بارگذاری جمعیتی در شهرستانهای دماوند و پردیس، هشدار میدهد که تداوم روند کنونی میتواند خطرات ناشی از فرونشست و زمینلرزه را در این مناطق تشدید کند.
بحران چندلایه
افت شدید و بیسابقه سطح آبهای زیرزمینی در دهههای اخیر، که پیامد ترکیبی خشکسالیهای پیدرپی، برداشتهای بیرویه کشاورزی و توسعه شتابزده شهری و ویلاسازی است، ایران را با بحرانی چندلایه روبهرو کرده است. این بحران تنها به کمبود آب آشامیدنی و کشاورزی محدود نمیشود، بلکه با ایجاد پدیده فرونشست زمین، ترکهای عمیق سطحی و تحریک گسلهای فعال، خطر وقوع زمینلرزههای مخرب را در بسیاری از دشتها و مناطق پرجمعیت ازجمله محدوده تهران، دماوند و دشتهای مرکز و جنوب، شرق و جنوب شرق کشور افزایش داده است. «حافظه تشنگی خاک» و تخریب ذخایر راهبردی برف، فرآیند احیای سفرههای زیرزمینی را حتی با بارندگیهای نسبتاً مناسب غیرممکن کرده و توازن هیدرولوژیک را در مناطق مختلف به نقطه غیرقابلبازگشت رسانده است. در چنین شرایطی، ادامه روند کنونی بدون اعمال مدیریت فوری و یکپارچه بر منابع آب، کنترل شهرسازی و بازنگری در الگوی برداشت از چاهها، نهتنها امنیت آبی، بلکه پایداری زمینهای مسکونی، زیرساختها و جان انسانها را در معرض تهدیدی جدی و فزاینده قرار خواهد داد.
