فرونشست زمین چه بر سر ما خواهد آورد؟

نیویورک به‌آرامی اما مطمئنا در اقیانوس اطلس غرق می‌شود. محققان اخیراً در پژوهشی (۱) نشان داده‌اند که این شهر هر ساله حدود ۰،۱ تا ۰،۲ سانتی متر به سمت سطح دریا می‌لغزد. این امر، همراه با افزایش سطح آب دریاها و تشدید طوفان‌ها، می‌تواند خطر سیل ویرانگر را افزایش دهد.

اما تام پارسونز از مؤسسه زمین‌شناسی ایالات متحده که سرپرستی مطالعه جدیدی را برعهده داشت به نکته مهم دیگری اشاره می‌کند:

در نمونه دیگر شیمون ودووینسکی، ژئوفیزیکدان دانشگاه بین‌المللی فلوریدا توضیح می‌دهد چطور افزایش جمعیت و به تبع آن افزایش نیاز به آب می‌تواند سرعت فرونشست را افزایش دهد:

این تنها دو نمونه از کلان شهرهایی است که در آنها فرونشست (حوضه اقیانوسی یا قاره‌ای) با دلایل متفاوت رخ داد و هم‌افزایی آن با عواملی مثل تغییراقلیم و افزایش جمعیت به بحران جدی تبدیل شده است.

فرونشست چیست؟

فرونشست نشان‌دهنده کاهش تدریجی سطح زمین به‌دلیل فشرده شدن یا فرو ریختن مواد در لایه‌های زیرین است. بنا به تعریف یونسکو فرونشست، حرکت قائم زمین به سمت پایین سطح زمین است برای همین آن را زلزله خاموش و خزنده می‌نامند. فرونشست می‌تواند دو نوع باشد:

طبیعی: رسوبات بسیار متخلخل هستند و تمایل به فشرده شدن دارند، حجم آنها کاهش می یابد و در نتیجه درصورت بارگیری بر روی آنها ( مثل ساخت و ساز یا عبورسیلاب یا تغییر کاربری یا تغییر بافت گیاهی، منطقه آتشفشانی یا عواملی از این دست) درخود فرو می‌روند.

غیر طبیعی: انسان با کاهش فشار مایعات بینابینی درلایه‌های زیرین مانند استخراج آب، نفت یا گاز، باعث فروپاشیدن خاک در خودش به شکل قائم می‌شود.

همچنین فرونشست دراعماق آب می‌تواند با صخره‌های مرجانی مرتبط باشد (که شکل‌گیری آن‌ها به‌دلیل موجودات سازنده در عمق کم (از ۰ تا چند ده متر) است).

پدیده فرونشست همچنین می‌تواند در مناطق خطوط  قاره‌ای و مناطق دلتا و تالاب‌های خشکیده نیز رخ دهد. فرونشست ناشی از عوامل انسانی عموماً درمدت زمان نسبتاً کوتاهی (حتی چند ده سال) رخ می‌دهد، با اثراتی که می‌تواند به‌طور جدی کارها و فعالیت‌های انسان را به خطر بیاندازد. شایع‌ترین علل اساساً بهره‌برداری بیش ازحد از سفره‌های زیرزمینی است.‌

تحقیقات تخمین می‌زند که درجهان ۱۲میلیون کیلومترمربع تا سال ۲۰۴۰ می‌تواند درخود فرورود. براساس تحقیقات کارشناسان، دلیل اصلی این پدیده فعالیت‌های انسانی مانند استخراج نفت، گاز طبیعی و آب‌های زیرزمینی است.

نویسندگان این مطالعه که درمجله معتبر Science منتشرشده است، می‌نویسند: «در طول دهه‌های آینده، جمعیت جهانی و رشد اقتصادی به افزایش تقاضای آب زیرزمینی منجر خواهد شد و وقوع فرونشست زمین و آسیب‌ها یا اثرات مرتبط با آن نیز افزایش خواهد یافت.»

نرخ فرسایش خاک درایران سال‌هاست روبه افزایش است و یکی از مهمترین موضوعاتی است که باعث هم‌افزایی سرعت و پراکندگی فرونشست در ایران شده است.

آمار جهانی، آمار ایران

شهرهای بسیاری در قرن پیش رو تغییرخواهند کرد. بنا به تحقیقی (۲) که در مجله دیلی ساینس درسال ۲۰۲۰ منتشر شده است سطح آبهای آزاد درکمتر از ۸۰ سال  تا ۱۸ سانتی مترافزایش می‌یابد. موضوعی که می‌تواند بخشی یا تمامی ساز و کار کلان شهرهای بسیاری را تحت تاثیر قرار دهد. اما یک مطالعه کاملاً جدید (۳) نشان داده که تهدید جدی دیگری نیز وجود دارد. اینکه زمین به معنای واقعی کلمه در سراسر جهان درست زیر پای ما فرو برود با دلیلی که این بارمستقیم به تغییراقلیم مرتبط نیست. فرونشست سطح زمین، یک خطربالقوه مخرب است که توسط طیف وسیعی از محرک‌های طبیعی یا انسانی ایجاد می‌شود.

محققان دریافتند که درطول قرن گذشته حداقل ۲۰۰ مکان در۳۴ کشور جهان در اثر کاهش آب‌های زیرزمینی دچار فرونشست شده‌اند. در این مطالعه آمده است: « نتایج ما ۱۵۹۶شهر بزرگ یا حدود ۲۲ درصد از ۷۳۴۳ شهر بزرگ جهان را شناسایی می‌کند که در مناطق بالقوه مستعد فرونشست قرار دارند.» مناطقی که احتمال فروپاشی آنها در آینده وجود دارد.

این محققان می‌خواهند سیاست‌های روشن و هدفمندی برای توقف و مقابله با این پدیده تدوین شود.

ایران سال‌هاست با فرسایش خاک درگیراست و گزارش‌ها و آمار نشان می‌دهد که مسئولین تا امروز تنها به گزارش دادن و آمار دادن دراین موضوع اکتفا کرده‌اند. ایران در رکورد فرونشست پرچمدار جهان است. ۵۴ سانتیمتر ثبت شده در استان فارس همه رکوردهای دیگر جهانی را پشت سر می‌گذارد.

دکتر خلقی محقق و پژوهشگر حوزه محیط زیست در این مورد می‌گوید:

پیش‌تر نئومکزیکو با فرونشستی به میزان ۳۴ سانتی‌متر در سال بیشترین رقم ثبت شده در جهان را داشت، ولی امروز استان فارس با نشست سالانه به میزان ۵۴ سانتی‌متر، جای آن را گرفته است. وضعیت سایر استان‌های کشور نیز دست‌ کمی از استان فارس ندارد.

مرکز زمین‌شناسی، مهندسی، مخاطرات و زیست‌محیطی سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور(درآغاز تابستان جاری) گزارش می‌دهد چطور نرخ فرونشست ۴میلی‌متر درسال در جهان می‌تواند شرایطی بحرانی تلقی شود درحالی‌که فقط در برخی مناطق تهران نرخ فرو نشست از سال ۸۵ تا امروز به بیش از دو برابر افزایش یافته است.

دکتر علی بیت‌اللهی، عضو هیات علمی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی سرتیم تحقیق درباره «آخرین وضعیت فرونشست زمین در ایران »، بحران فرونشست زمین در استان‌‌‌های تهران، اصفهان، کرمان، خراسان رضوی، فارس و خوزستان را به شکل نگران کننده‌ای رو به افزایش می‌داند. بر اساس تحقیقات او ابعاد افزایش این تهدید سکونتی- زیست‌‌‌محیطی با سه نمایه قابل رصد است: "کاهش چشمگیر سطح آب‌‌‌های زیرزمینی در پهنه کشوری، "افزایش نرخ سالانه فرونشست" و همچنین "وسعت پهنه‌‌‌های استانی، شهری و روستایی درگیر فرونشست".(۴)

تغییرات اقلیمی و خشکسالی درحال حاضر به‌طور گسترده باعث ایجاد شکاف در دیواره‌ها و نشست خاک پی ساختمان‌ها و از هم پاشیدن نقاطی از مزارع و دشت‌ها حتی جاده‌ها می‌شود. این رویدادها در حال حاضر سریع و مکرر هستند، دوره‌هایی از باران‌های شدید و به دنبال آن مراحل خشکی کامل و طولانی مدت با دمای بالا هم این موضوع را تشدید کرده است.

بنابراین تغییر اقلیم نه تنها به معنای ذوب یخچال‌ها و بالا آمدن سطح دریاست بلکه یک سری اثرات ثانویه و نامحسوسی را هم در پی دارد، که مطمئناً هم در رابطه با زمین و هم در مورد ساختمان‌هایی که در بالای آن قرار گرفته‌اند ویژه در کلان شهرها قابل چشم‌پوشی نیستند.

سند آمایش سرزمین، بررسی حوضه‌های آبی ایران و پتانسیل اکولوژیکی هر منطقه می‌تواند نقشه راه توسعه باشد. اما از سوی دیگر آسیب‌های بالقوه و بالفعل اجتماعی و محیط زیستی هر منطقه را نیز مشخص می‌کند. این توسعه بی‌قواره و تبعیض سیستماتیک بین استان‌های مختلف ایران، هم برای استان‌های مبدا کوچ‌های اجباری و هم برای استان‌هایی که روز به روز خالی از جمعیت می‌شوند آسیب‌های جدی در پی دارد که فرونشست تنها یک نمونه آن است.

در سه دهه اخیر بیشتر از ۲۰ میلیون ایرانی مجبور به مهاجرت شده‌اند و عمده شهرهای مهاجر پذیر مانند تهران و اصفهان منطقه قرمز در نرخ بالای فرونشست هستند. استان‌هایی که بالاترین برداشت از آب‌های زیرزمین را نیز دارند.

شهر تهران امروز بیش از ۹ میلیون نفرجمعیت دارد در حالیکه رئیس کمیته محیط زیست شورای اسلامی شهر تهران (سال۱۴۰۱) یکی از علل نشست زمین در این کلان شهر را برداشت‌های بی رویه از منابع آب‌های زیر زمینی می‌داند:

همین وضعیت برای شهر اصفهان نیز وجود دارد. با این تفاوت که آنجا بیش از ۲۶ هزار بنای تاریخی ثبت شده نیز در معرض تخریب هستند. این آمار در ایران  نشان می‌دهد از ۳۱ هزار هکتار بافت‌های تاریخی، چیزی حدود ۵۲‌% آن در معرض خطر نابودی است. این میراث ملی ما برای نسل آینده است که غیر قابل احیا و بازسازی شده‌اند.

در اصفهان به جز افزایش جمعیت، خشک شدن بخش مهمی از زاینده رود و برداشت بی رویه از آب‌های زیرزمینی نیز این شرایط را تشدید کرده است.

در برداشت از آب‌های زیرزمینی رکورد زدیم

درگزارش جهانی درمورد آب‌های زیرزمینی ( منتشر شده در سال ۲۰۲۲) به وضوح اشاره می‌شود به نام ایران با بیشترین تعداد نقاط گرفتار فرونشست. علت اصلی آن هم برداشت بی‌رویه ‌آب‌های زیرزمینی اعلام شده است. این گزارش نشان می دهد حدود ۸۷,۴% از آب‌های زیرزمینی برداشتی در ایران صرف کشاورزی می‌شود. به این ترتیب تلاش و برنامه‌ریزی برای کاهش این مصرف می‌توانست واقعا موثر باشد اما سال‌هاست سرمایه‌گذاری و برنامه‌ریزی در این حوزه به تعویق افتاده است. سیستم کشت و برداشت و آبیاری در کشاورزی ایران به سنتی‌ترین شکل ممکن ادامه دارد و هنوز همچنان درگیر کشاورزی پر زحمت و کم بازده هستیم.

طبق آمارهای وزارت نیرو، بیش از صد و ده هزار حلقه چاه غیرمجاز با عمق بیش از ۲۰ متر در کشور وجود دارد. این آسیب جدی، ویژه، نتیجه کشاورزی ناپایدار و سنتی است که انتخاب محل و فصل کشت و نوع کشت نامتناسب با توسعه کشاورزی نیز آن‌ را تشدید کرده است. 

فرونشست چه می‌کند؟

فرونشست به‌طوردائم ظرفیت ذخیره‌سازی سیستم آبخوان را کاهش می‌دهد، باعث ایجاد شکاف‌های زمینی، آسیب به ساختمان‌ها و زیرساخت‌های عمرانی می‌شود و حساسیت و خطرسیل را افزایش می‌دهد. در طول دهه‌های آینده، اگر خشکسالی‌ها تشدید شود، احتمالاً وقوع فرونشست زمین و آسیب‌ها یا اثرات مربوط به آن را افزایش خواهد داد. از بین رفتن زیرسازهای عمرانی، نابودی زمین‌های کشاورزی و آسیب به پل‌ها وجاده‌ها و فرودگا‌ه‌ها و ریل‌های راه آهن حتی تا کانال‌های فاضلاب و کابل‌های مخابراتی از نخستین اثرات فرونشست زمین است.

تجربه‌های عملی در مقابله با فرونشست: سرمایه‌گذاری برای راه‌حل

رصدخانه خشکسالی اروپا دیگر در مورد تسریع روند خشکسالی در اروپا تردیدی ندارد. در فرانسه، چندین سال است که وضعیت بسیار بحرانی شده است، در بخش‌های زیادی، خاک‌های سطحی مستعد به‌طورمشخص تحت‌تاثیر نبود آب در خاک قرار گرفته که این باعث انقباض غیرعادی و فرو ریختن خاک و در نتیجه باعث فرونشست آن در خود شده است.

دولت فرانسه برای سال‌ها در خط مقدم مبارزه با خشکسالی در تعمیر و مرمت ساختمان‌های آسیب دیده از فرو نشست سرمایه‌گذاری می‌کرد و سال ۲۰۲۱ تصمیم گرفت به‌جای این نوع حمایت‌ها از سرمایه‌گذاری برای جست‌وجوی راه‌حل‌های فناوری پیشگیرانه و کاهش خطر فرونشست در سازه‌های شهری حمایت کند. در این راستا برای مدل‌های پیش‌بینی فرونشست و پایش سراسری آن در سطح و عمق خاک در فرانسه سرمایه‌گذاری جدی انجام داد.

در مثال دیگر اندونزی مجبور شد به برنامه‌ریزی برای انتقال پایتخت خود جاکارتا از مکان فعلی خود به جزیره دیگری بپردازد. در این فرآیند آنها متوجه شدند جاکارتا در دهه اخیر به‌علت فرونشست در حال فرو رفتن در آب است. فرونشست پدیده‌ای است از مخرج مشترک آسیب‌های محیط زیستی متفاوت، از نگاه سنتی و مصرف گرا به مسئله کشاورزی گرفته تا عدم نظارت و پایش کارساز در توسعه شهری. سال‌هاست که نگاه ملی پایدار به مسئله توسعه وجود ندارد و این حل بحران‌های محیط زیستی را به تعویق انداخته است.

بر اساس مطالعه جدیدی که توسط محققان موسسه زمین شناسی و معدن اسپانیا (۵) و با بودجه یونسکو انجام شده است، انتظار می‌رود فرونشست ناشی از استخراج آب‌های زیرزمینی بر ۱۹درصد از جمعیت جهان تأثیر بگذارد. در همین گزارش به نام ایران به‌عنوان نمونه‌ای از اهمیت کنترل برداشت آب‌های زیرزمینی اشاره می شود:

ما در سراشیبی تند سقوط قرار گرفته‌ایم و بسیاری از استان‌های ایران جزئی از این فرآیند هستند.  

پانوشت: