تتأثر موارد المياه أيضاً بالآثار السلبية لتغير المناخ. وسيقوم العديد من العلماء بتقييم عواقب تغير المناخ على المياه الجوفية، التي تُدرس بدورها في علم المياه الجوفية. لذا، من الضروري فهم علم المياه الجوفية وكيفية تأثير تغير المناخ على موارد المياه الجوفية.
سنخبرك في هذه المقالة ما هي الجيولوجيا المائية وكيف يؤثر تغير المناخ على موارد المياه الجوفية.
ما هو الهيدروجيولوجيا
الهيدروجيولوجيا فرع من فروع الجيولوجيا يُعنى بدراسة المياه الجوفية وتفاعلها مع سطح الأرض. بعبارة أخرى، يهتم هذا العلم بفهم كيفية تخزين المياه تحت الأرض وكيفية تدفقها عبر التكوينات الجيولوجية الجوفية . يُعدّ هذا التخصص أساسيًا لفهم مدى توافر المياه الجوفية وجودتها، فضلًا عن أهميتها في الدورة الهيدرولوجية وتلبية الاحتياجات البشرية والبيئية.
يستخدم علماء الهيدروجيولوجيا، الخبراء في هذا المجال، مجموعة متنوعة من الأدوات والتقنيات لفحص ورسم خرائط طبقات المياه الجوفية (خزانات المياه الجوفية) وطبقات الصخور والرواسب التي تخزن وتنقل المياه الجوفية. ويدرسون أيضًا كيف يمكن للأنشطة البشرية، مثل استخراج مياه الشرب أو الزراعة أو البناء، أن تؤثر على تدفق ونوعية المياه الجوفية.
يُعدّ علم المياه الجوفية بالغ الأهمية للإدارة المستدامة للموارد المائية، إذ يُسهم في منع الاستغلال المفرط للخزانات الجوفية، وتسرب المياه المالحة إلى الخزانات الجوفية العذبة، وتلوث المياه الجوفية بالمواد الكيميائية والملوثات . كما يلعب دورًا أساسيًا في تحديد مصادر مياه الشرب وتقييم جدوى المشاريع الهندسية المتعلقة بالمياه، مثل حفر الآبار، وإعادة تأهيل الخزانات الجوفية، وإدارة مياه الصرف الصحي.
الهيدروجيولوجيا وكيف يؤثر تغير المناخ على موارد المياه الجوفية
تُعدّ المياه الجوفية (الموجودة في الرواسب والصخور) أهم خزان للمياه العذبة على وجه الأرض، حيث تُخزّن عادةً لفترات تتراوح بين عقود ومئات أو حتى آلاف السنين. ولذلك، تُشكّل موارد المياه الجوفية حاجزًا ممتازًا ضدّ آثار تغيّر المناخ على إمدادات المياه السطحية، إذ غالبًا ما تحتوي أنظمة الخزانات الجوفية على احتياطيات كبيرة ومتفرقة . ومع ذلك، يُثير هذا الأمر تساؤلات حول مدى قدرة احتياطيات المياه الجوفية نفسها على التكيّف الطبيعي مع التغيّرات العالمية، وما إذا كنا نبذل ما يكفي لحمايتها.
تدخل المياه الجوفية وتخرج من شبكات طبقات المياه الجوفية ويزداد أو ينقص مخزونها بسبب التغيرات في هذا التوازن الذي يتغير مع مرور الوقت وتتحكم فيه الظروف الطبيعية والأنشطة البشرية:
- مداخل مناطق الشحنوذلك في المقام الأول من خلال هطول الأمطار الزائد والتسرب إلى المسطحات المائية السطحية وممارسات الري الزراعي (وأكثر من خلال تسرب المياه في المناطق الحضرية ومعالجة مياه الصرف الصحي).
- التصريفات الطبيعية من الينابيع ومجاري المياهوالأراضي الرطبة والبحيرات واستخراج الآبار.
قبل النشاط البشري واسع النطاق (على الأقل قبل عام 1850 وفي العديد من المناطق قبل عام 1950)، كان تأثير الإنسان على أنظمة المياه الجوفية (من حيث التعديل والاستخراج والتلوث) ضئيلاً مقارنةً بالموارد المتاحة. تُظهر معظم أنظمة الخزانات الجوفية توازناً جيداً بين التغذية والصرف، وجودة المياه الجوفية الطبيعية جيدة عموماً ، إلا أن عوامل مثل النمو السكاني، وتكثيف الزراعة، والتوسع الحضري/الصناعي، وتغير المناخ قد زادت من الضغط على المياه الجوفية.
في المستقبل، يجب النظر بعناية في استنزاف المياه الجوفية وتدهورها وتأثيرها على التراث البيئي عند تقييم الاستدامة الاجتماعية للأنشطة البشرية.
ما هي التأثيرات التي يمكن أن تحدثها ظاهرة الاحتباس الحراري على المياه الجوفية؟
يعد تقدير معدلات إعادة تغذية المياه الجوفية الحالية (والتنبؤ بمعدلات إعادة التغذية المستقبلية) أمرًا بالغ الأهمية عند النظر في استدامة الموارد: في المناطق التي تعاني من قدر أكبر من الجفاف، تكون التغذية عن طريق هطول الأمطار أقل أهمية من التغذية غير المباشرة عن طريق الجريان السطحي وإعادة التغذية العرضية عن طريق الأنشطة البشرية.
لا يزال هناك قدر كبير من عدم اليقين بشأن التأثير الدقيق للاحتباس الحراري على تغذية المياه الجوفية في مختلف المناطق. فمن جهة ، ستؤدي زيادة درجة الحرارة المحيطة إلى هطول أمطار أقل تواتراً ولكنها أكثر غزارة، وربما زيادة في التغذية (مما سيعوض الزيادة في التبخر)، وبالتالي سيرتفع مستوى المياه الجوفية في بعض طبقات المياه الجوفية المتصدعة (ذات سعة تخزين مياه ضئيلة). وقد يرتفع إلى مستويات أعلى من تلك المسجلة حتى الآن، مما يُلحق أضراراً بالممتلكات والمحاصيل.
من ناحية أخرى، إذا كان هطول الأمطار أقل ولكن بكثافة أكبر، ستنخفض رطوبة التربة، مما قد يسبب التآكل وتكوين الأخاديد، أو ضغط التربة، مما يقلل من قدرة التسرب، وبالتالي يقلل من إعادة شحن طبقات المياه الجوفية.
تغييرات بطيئة
من المثير للدهشة أن "المعدلات الطبيعية" لتغير المناخ وغطاء الأرض التي شهدناها على مدى الأربعمائة ألف سنة الماضية أبطأ من التغيرات التي يتسبب بها الإنسان . ويُقدّر الحد الأدنى المتوقع لمعدل الاحتباس الحراري العالمي بنحو عشرة أضعاف ما سُجّل سابقاً، مما يثير مخاوف بشأن تأثيره على تغذية المياه الجوفية، لا سيما في طبقات المياه الجوفية ذات السعة المنخفضة في المناطق الاستوائية التي يعتمد عليها ملايين البشر.
ومع ذلك، ونظراً لجمود التخزين في العديد من طبقات المياه الجوفية الكبيرة، فإن تغير المناخ المستدام على المدى الطويل هو وحده الذي سيكون له تأثير كبير على احتياطيات المياه الجوفية المتاحة.
قد يؤدي ازدياد استخراج المياه الجوفية وبعض التغييرات الكبيرة في استخدام الأراضي إلى آثار بالغة على تغذية المياه الجوفية وجودتها خلال عقود. لذا، يجب أخذ تغييرات استخدام الأراضي واستخراج المياه الجوفية في الاعتبار عند تقييم الآثار المشتركة للاحتباس الحراري العالمي في المستقبل.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن الهيدروجيولوجيا وكيف يؤثر تغير المناخ على موارد المياه الجوفية.