سفرههای آب زیرزمینی: گنجینههای پنهان زمین
سفره آب زیرزمینی چیست و چگونه تشکیل میشود؟
فرض کنید یک لیوان پر از سنگریزه دارید و روی آن آب میریزید. آب در فضای خالی بین سنگریزهها نفوذ میکند و در کف لیوان جمع میشود. سفره آب زیرزمینی هم دقیقاً شبیه به این است. لایههای زمین از ذرات خاک و سنگ تشکیل شدهاند که بین آنها فضاهای خالی ریزی به نام خلل و فرج2 وجود دارد. وقتی باران میبارد یا برف آب میشود، بخشی از این آبها به داخل زمین نفوذ میکنند و پس از گذشتن از لایههای مختلف، در یک لایه نفوذناپذیر3 متوقف شده و سفره آب زیرزمینی را میسازند. به سطح بالایی این آبهای جمع شده، سطح ایستابی4 میگویند.
انواع مختلف سفرههای آب زیرزمینی
سفرههای آب زیرزمینی را بر اساس شرایط لایههای زمین میتوان به دو دسته اصلی تقسیم کرد:
| نوع سفره | شرایط لایهها | مثال کاربردی |
|---|---|---|
| سفره آزاد (غیرتحت فشار) | یک لایه نفوذپذیر بین دو لایه نفوذناپذیر قرار ندارد. سطح ایستابی آن آزادانه بالا و پایین میرود. | چاههای معمولی که کشاورزان در بسیاری از زمینها حفر میکنند. |
| سفره تحت فشار (آرتزین)5 | لایه نفوذپذیر مانند یک لوله، کاملاً بین دو لایه نفوذناپذیر محصور شده است. آب در آن تحت فشار است. | وقتی چاهی در چنین سفرهای حفر شود، آب بدون نیاز به پمپ، خود به خود و گاهی مانند فواره به بالا میجهد. |
چگونه از آبهای زیرزمینی استفاده میکنیم؟
مردم از دیرباز روشهای مختلفی برای دسترسی به این آبهای پنهان ابداع کردهاند. قنات6 یا کهریز، یک شاهکار مهندسی قدیمی است که ایرانیان باستان برای هدایت آب از دل کوهها به سمت زمینهای کشاورزی و محل سکونت خود ساختهاند. امروزه از چاه برای برداشت آب استفاده میشود. یک چاه، در واقع حفرهای عمیق است که تا سطح ایستابی حفر میشود و با پمپ، آب را به بیرون میکشد. بخش عمدهای از آبی که برای آشامیدن، کشاورزی (مثلاً برای آبیاری مزرعه ذرت یا باغ سیب) و کارخانهها استفاده میشود، از همین چاهها تأمین میگردد.
تهدیدات و راههای محافظت از سفرهها
متأسفانه این گنجینه ارزشمند در معرض خطرات جدی قرار دارد. اگر بیشتر از آبی که به طور طبیعی (مثلاً از طریق بارش) به سفره اضافه میشود، از آن برداشت کنیم، سطح آب چاهها پایین میرود و کمآبی و پدیده فرونشست زمین7 رخ میدهد. فرونشست مانند این است که اسفنج خیس را فشار دهیم و آب آن را خارج کنیم؛ در این حالت اسفنج جمع میشود و دیگر نمیتواند مانند قبل آب را در خود نگه دارد. آلودگی ناشی از فاضلابها، کودهای شیمیایی و زبالهها نیز کیفیت آب را پایین میآورد.
| تهدید | راهکار مقابله | وضعیت |
|---|---|---|
| برداشت بیش از حد (خشک شدن چاهها) | کشت محصولات کمآببر، آبیاری قطرهای، مدیریت مصرف | نیازمند توجه |
| آلودگی (ناشی از کود و فاضلاب) | استفاده از کودهای طبیعی، تصفیه فاضلاب، دفع صحیح زباله | هشدار |
| فرونشست زمین | تزریق مصنوعی آب به سفره (آبخوانداری)8 | راهکار مؤثر |
پرسشهای متداول
بله، این منابع مانند یک حساب بانکی هستند. اگر پول بیشتری برداشت کنیم بعد واریز، حساب خالی میشود. اگر بیشتر از آبهای تجدیدپذیر9 برداشت کنیم، سفرهها خشک خواهند شد.
اگر چاه در نزدیکی دریا حفر شود یا سفره آب در دل سنگهای نمکی قرار داشته باشد، آب میتواند شور شود. همچنین برداشت بیش از حد باعث پیشروی آب شور دریا به سمت سفرههای آب شیرین ساحلی میگردد.
با صرفهجویی در مصرف آب در خانه و مدرسه، اطلاعرسانی به دیگران درباره اهمیت آبهای زیرزمینی و حمایت از کشاورزی پایدار که آب کمتری مصرف میکند.
پاورقی
1سفره آب زیرزمینی (Aquifer): لایهای از سنگ یا خاک که قابلیت ذخیره و انتقال آب را دارد.
2خلل و فرج (Pores): فضاهای خالی ریز بین ذرات خاک یا سنگ.
3لایه نفوذناپذیر (Impermeable Layer): لایهای که آب نمیتواند به راحتی از آن عبور کند، مانند لایههای ضخیم رس.
4سطح ایستابی (Water Table): سطح فوقانی منطقهای که خلل و فرج خاک کاملاً از آب پر شده است.
5سفره تحت فشار (Artesian Aquifer): سفرهای که آب در آن تحت فشار قرار دارد.
6قنات (Qanat): یک سیستم مدیریت آب که با حفر کانالهای زیرزمینی با شیب ملایم، آب را از دل کوهستان به دشتها هدایت میکند.
7فرونشست زمین (Land Subsidence): پایین رفتن سطح زمین به دلیل خالی شدن خلل و فرج از آب.
8آبخوانداری (Artificial Recharge): روشی برای افزایش عمدی آب ورودی به سفرههای زیرزمینی.
9آبهای تجدیدپذیر (Renewable Water): حجم آبی که به طور طبیعی هر ساله از طریق بارش به یک سفره اضافه میشود.
