أحد صفحات التقدم العلمي للنشر
علم المحيطات

مواجهة أزمة المياه العذبة في العالم

مواجهة أزمة المياه العذبة  في العالم(*)

مع التزايد السريع للطلب على المياه العذبة، يصبح

المخزون المائي على الكرة الأرضية غير مستقر. ولتجنب

أزمة مائية عالمية ثمة تقانات متاحة يجب تطبيقها فورا.

 <P.روجرز>

 

 

مفاهيم مفتاحية

موارد المياه العذبة في العالم مهددة نتيجة لارتفاع الطلب عليها من جهات متعددة: وتحتاج الأعداد المتزايدة من السكان إلى المياه لأغراض تتعلق بمياه الشرب والنظافة والصحة العامة وإنتاج الغذاء والصناعة. ومن المتوقع في الوقت الحاضر أن يسهم التغير المناخي في زيادة فترات الجفاف.

ثمة حاجة إلى أن يجد صناع القرار وسيلة لتوفير المياه، من دون أن يؤدي ذلك إلى تدهور النظم البيئية الطبيعية التي توفرها.

يمكن أن تساعد الأساليب التقانية البسيطة المتاحة على منع حدوث ندرة مائية، كما أن هناك طرقا لزيادة الإمدادات كالطرق المحسنة لإزالة ملوحة المياه.

بيد أنه على الحكومات أن تباشر فورا وضع السياسات وتأمين الاستثمارات في مجال البنية التحتية من أجل الحفاظ على المياه العذبة.

محررو ساينتفيك أمريكان

 

يقيم صديق لي في أحد أحياء الطبقة الوسطى في نيودلهي، وهي من المدن الأكثر ثراء في الهند. وعلى الرغم من أنّ المنطقة تنال كمية مناسبة من الأمطار سنويا، فإنّه يستيقظ في الصباح على صوت مدوٍ لمكبر يعلن أن المياه العذبة ستكون متاحة في الساعة المقبلة فقط، فيهرع إلى ملء حوض الاستحمام وغيره من الأواني التي تلبي احتياجاته خلال اليوم. ويعود هذا النقص الذي أضحى مستوطنا في نيودلهي إلى قرار اتخذه قبل عقود مديرو المياه يقضي بتحويل كميات كبيرة من مياه الأنهار والخزانات إلى ري المحاصيل.

 

ينهض نجلي، الذي يقيم في منطقة «فينكس» القليلة الأمطار، على أصوات خافتة لمرشات تروي مروجا خضراء وملاعب غولف الضاحية. وعلى الرغم من أنّ «فينكس» تقع في قلب صحراء سونورا، فإنها تنعم بإمدادات مائية غير محددة فعليا. فقد أجاز السياسيون، هناك، تحويل مياه الري من العمليات الزراعية إلى المدن والضواحي، في حين سمحوا باستخدام مياه الصرف الصحي التي يجري تدويرها في تحسين المناظر الطبيعية وفي غيرها من الاستخدامات التي لا تشمل مياه الشرب.

 

وكما هو الحال في نيودلهي وفينكس، يستخدم صناع القرار في شتى أنحاء العالم قدرا كبيرا من النفوذ في كيفية إدارة الموارد المائية. وستزداد أهمية الاستخدام الرشيد ومثل هذا النفوذ على مر السنين، لأن الطلب العالمي على المياه العذبة يتجاوز حاليا الموارد الجاهزة للاستخدام في عدة أمكنة، ولا تظهر أية إشارة إلى إمكانية تخفيف وطأة هذا الوضع. إن كون هذه المشكلة معروفة جيدا لا يجعلها أقل إثارة للقلق؛ ففي يومنا هذا شخص واحد من بين ستة أشخاص، أي أكثر من بليون شخص، يعاني عدم حصوله على كميات كافية من المياه العذبة الآمنة. ففي عام 2025، وحسب البيانات التي نشرت من قبل الأمم المتحدة، ستتعرّض الموارد المائية العذبة لدى ما يربو على نصف عدد الدول في الكرة الأرضية، إما لاستنزاف ـ على سبيل المثال: عندما يطلب الناس بصورة متزايدة مياها أكثر ممّا هو متاح أو آمن للاستخدام ـ أو لنقصان كامل. وفي منتصف هذا القرن قد يواجه زهاء ثلاثة أرباع عدد سكان الأرض شحا في المياه العذبة.

 

يتوقع العلماء أن تصبح ندرة المياه أكثر شيوعا في جزء كبير من العالم، نظرا لتزايد عدد سكانه، كما أن الكثير منهم صار أكثر ثراء (ومن ثم ازداد الطلب على المياه)، وتفاقم الجفاف بسبب التغير المناخي العالمي وانخفاض الإمدادات المائية في الكثير من المناطق. وفضلا عن ذلك، فإن عددا كبيرا من مصادر المياه أصبح مهددا بسبب الصرف الخاطئ للنفايات وطرح الملوثات الصناعية والمياه الملوثة بالأسمدة، إضافة إلى تقدم المياه المالحة في السواحل نحو الطبقات المائية عندما تُستنزف المياه الجوفية. ونظرا لأن عدم توفير المياه قد يؤدي إلى المجاعة والمرض وعدم الاستقرار السياسي وحتى إلى النزاع المسلح، فإن عدم اتخاذ خطوات فعالة قد يكون له نتائج خطيرة على نطاق واسع.

 

ولحسن الحظ، أصبحت التقانات والأدوات السياسية اللازمة للحفاظ على المياه العذبة المتاحة حاليا ولزيادة كمياتها معروفة إلى حد كبير، وسوف أقوم بمناقشة عدد منها وخاصة تلك التي تبدو أنها فعالة. وما نحتاج إليه حاليا هو الشروع في العمل. فعلى الحكومات والسلطات على المستويات كافة وضع خطط محددة وتنفيذها من أجل اتخاذ إجراءات فاعلة، سياسية واقتصادية وتقانية، لتحقيق الأمن المائي في الوقت الحاضر وفي العقود القادمة.

 

مسبّبات نقص المياه(**)

 

إن حل المشكلات المائية العالمية، يتطلب، في بداية الأمر، معرفة احتياجات كل فرد من المياه العذبة، إضافة إلى معرفة العوامل التي تمنع الإمدادات وتزيد الطلب على المياه في أجزاء مختلفة من العالم. ووفقا لتقديرات <M.فالكينمارك>[من معهد ستوكهولم الدولي للمياه] وخبراء آخرين، يحتاج، في المتوسط، كل فرد في العالم إلى 1000 متر مكعب من المياه على الأقل سنويا ـ أي ما يعادل خمسي حجم بركة سباحة أولمبية ـ لأغراض الشرب والنظافة وزراعة متطلبات غذائه. واحتمال حصول الناس على كميات كافية من المياه يتوقف في الغالب على مكان إقامتهم، لأنه ثمة تباين كبير في توزع الموارد المائية العالمية.

 

يواجه توفير المياه بالقدر الكافي تحديات بشكل خاص في البلدان القليلة الأمطار والدول النامية، وكذلك في الدول المتقدمة النمو ذات التعداد السكاني الكبير، نظرا لارتفاع الطلب في هذه المناطق وتدني الإمدادات. والأنهار، مثل النيل والأردن واليانگزي والگانجز، ليست في حالة إجهاد فحسب، وإنما أيضا يتضاءل حاليا جريانها. على نحو منتظم ولمدة طويلة في كل السنة. كما أن مناسيب المياه الجوفية آخذة بالهبوط تحت مدينتي نيودلهي وبيجين وغيرهما من المناطق العديدة التي تشهد توسعا حضريا.

 

وقد أصبح نقص المياه العذبة أوسع انتشارا في الدول المتطورة أيضا. فعلى سبيل المثال، أصاب الجفاف الشديد حديثا الولايات المتحدة تاركا عدة مدن وبلدات في الجزء الشمالي من جورجيا ومناطق واسعة في جنوب غرب الولايات المتحدة تحاول التغلّب على مشكلة نقص المياه. وهذه المشكلة تُمثل ببحيرتي «ميد» و«پاول» الاصطناعيتين، حيث تتم تغذيتهما من نهر كولورادو الذي يعاني استنزافا مائيا مفرطا. ففي كل عام تسجل البحيرتان تناقصا متتابعا تدل عليه خطوط مناسيب المياه العليا البيضاء اللون التي تظهر على الجدران الشاهقة للوادي السحيق والشبيهة بالحلقات التي تشاهد في العديد من أحواض الاستحمام.

 

قاعدة ذهبية(***)

 

وطبيعي ألا يحدد الموقع تماما توافر المياه في مكان مفروض. فالمقدرة على تسديد الثمن من المال تؤدي دورا أساسيا في هذا الشأن؛ فثمة قول مأثور للسكان في الغرب الأمريكي: «تجري المياه عادة من أعلى المنحدر إلى أسفله، بيد أنها تجري دائما إلى الأعلى نحو الناس الأغنياء.» وهذا يعني أنه عندما تكون الإمدادات المائية غير كافية، فثمة قوى تقوم بتحويلها إلى فعاليات تولد دخلا عاليا على حساب الفعاليات التي تولد دخلا متدنيا. وهكذا من يمتلك المال يحصل على المياه، في حين لا يحصل الآخرون عليها.

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2009/3&4/41.gif
يلوح في الأفق ضغط شديد على موارد المياه العذبة في العالم نتيجة للانفجار السكاني وارتفاع دخول الناس.

 

إن هذه الإجراءات تؤدي إلى توفير حصص غير كافية من المياه للفقراء ولمستهلكي المياه من غير البشر ـ الكائنات النباتية والحيوانية التي تعيش في النظم البيئية المجاورة ـ ويمكن تشويه حتى أكثر النوايا صدقا نتيجة للحقائق الاقتصادية التي عبرت عنها أقوال غربية مأثورة.

 

 ثمة حالة في هذا السياق حدثت في أفضل مناطق المساقط المائية watersheds(أو مستجمعات الأمطار catchments) إدارةً في العالم، وهي حوض نهر مورّاي ـ دارلينگ في جنوب شرق أستراليا. ففي غضون عقود خلت، قام المزارعون والحكومة بتقسيم المياه بين المستخدمين من بني البشر ـ المزارعين المنتجين للعنب والقمح ومربي الأغنام ـ بطريقة معقدة معتمدة على أسس عادلة واقتصادية. وقد أتاحت اتفاقية التخطيط المائي هذه الفرصة للمشاركين المتاجرة بالمياه وتسويق حقوقها. وتم بموجبها حجز جزء مهم من الموارد المائية للنظم البيئية ذات الصلة ومن يعيش في كنفها من السكان. في الغالب يتم تجاهل هذه الفئة المهمة (الحاسمة) من السكان، التي تستخدم المياه key زusersس، على الرغم من أنّ بقاءها يشكل إلى حد بعيد أساسا للحياة في المنطقة برمتها. فعلى سبيل المثال، تؤدي مياه ونباتات المستنقعات على المستويين الماكروي والميكروي(1)  دورا فاعلا في إزالة المخلفات البشرية المنشأ من المياه أثناء مرورها من خلال النظم البيئية الحاضنة لها.

 

 

[الوضع الحالي]

المياه كثيرة، ولكنها ليست دائما في أمكنة الحاجة إليها(****)

 

يهطل على سطح الأرض سنويا عشرة آلاف كيلومتر مكعب من الأمطار، أي ما يعادل عشرة أضعاف حجم البحيرةLake Superior. وتعتبر هذه الكمية الضخمة كافية لتلبية احتياجات كل فرد على الكوكب فيما إذا وصلت هذه المياه إلى المكان الذي يعيش فيه وزمان الحاجة إليها. بيد أن الجزء الأعظم لا يمكن الحصول عليه (أعلى الشكل) والباقي يتوزع بشكل غير منتظم (أسفل الشكل).

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2009/3&4/68.gif
%بسبب التقرب، لن يكون مجموع النسب المئوية أعلاه 100

أين تذهب الأمطار؟

أكثر من نصف مقدار الهطل المطري على اليابسة لا يكون متاحا لاحتجازه أو تخزينه، لأنه يتبخر من سطح الأرض أو يفقد بفعل النتح من النباتات؛ ويطلق على هذا الجزء من الهطل «المياه الخضراء» وقد أشير إليها في الشكل باللون الأخضر، والباقي يجد طريقه إلى ما يسمى مصادر المياه التي أشير إليها في الشكل باللون الأزرق ـ الأنهار والبحيرات والمستنقعات والطبقات الصخرية الحاملة للمياه ـ وهي المياه التي يمكن أن يحصل عليها الناس مباشرة. وتشكل الزراعة المروية من هذه الأجسام المائية الجارية بحريةٍ أكبر الاستخدامات البشرية للمياه العذبة. وتستهلك المدن والصناعة جزءا يسيرا فقط من إجمالي الموارد المائية العذبة، بيد أن الطلب المحلي الكثيف من الناس يسبب في الغالب استنزافا للإمدادات المائية المتاحة في المناطق المجاورة.

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2009/3&4/scan0002.gif
 

الإمدادات المائية حاليا

ينعم الجزء الأعظم من الأمريكتين وشمال قارتي أوروبا وآسيا بإمدادات مائية وفيرة. بيد أنّ عدة مناطق تعاني الندرة المائية الطبيعية بدرجات متباينة ـ حيث يتجاوز الطلبُ على المياه العذبة المواردَ المتاحة لها محليا. أما المناطق الأخرى، منها أواسط إفريقيا وأجزاء من شبه القارة الهندية وجنوب شرق آسيا، فإنها تتصدى لندرة مائية اقتصادية، حيث يحدّ غياب التدريب التقني والحكومات الفاسدة أو التمويل الهزيل من إمكانية الحصول على المياه، على الرغم من وجود إمدادات كافية.

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2009/3&4/0001.gif
إن حجم الحد الأدنى الذي يحتاج إليه سنويا الفرد للشرب والنظافة وإنتاج الغذاء، يعادل  خمسي حجم بركة سباحة أولمبية.

 

 بيد أن ما حصل فعلا هو أن كميات المياه التي وضعها المخططون جانبا للحفاظ على البيئة المحلية، كانت غير كافية (تقدير أقل من اللازم أصبح واضحا أثناء فترات الجفاف المتكررة) خاصة أثناء الجفاف الذي أشاع الفوضى في المنطقة إبان السنوات الست الأخيرة. فقد أصاب الجفاف المنطقة المحيطة بحوض مورّاي ـ دارلينگ واحترقت على إثره في نيران مستعرة في السنوات الاخيرة.

 

   وقد حصل جميع اللاعبين الاقتصاديين(2) على حصتهم بشكل معقول، بيد أنهم لم يأخذوا بعين الاعتبار احتياجات البيئة الطبيعية، الأمر الذي سبب معاناة شديدة عندما انخفضت إمدادات المياه، وهي أصلا غير كافية، إلى مستويات حرجة بفعل الجفاف. ويسعى حاليا أعضاء لجنة حوض مورّاي ـ دارلينگ إلى تخليص أنفسهم من النتائج الكارثية الناجمة عن سوء إدارتهم لإجمالي الموارد المائية.

 

وإذا أخذنا في الاعتبار صعوبات توزيع إمدادات المياه في دولة معيّنة، فإننا نستطيع تصور التعقيدات التي تعترض مثل هذا التوزيع في أحواض أنهار دولية، مثل نهر الأردن، حيث يجري في لبنان وسورية وفلسطين والأردن. كل منها يطالب بنصيب من مياهه المشتركة، علما بأن إمداداته المحدودة تقع في منطقة جافة جدا. وقد أسهم الكفاح من أجل الحصول على المياه العذبة في النزاعات المدنية والعسكرية التي شهدتها المنطقة. ولم يصبح هذا الوضع المتأزم تحت السيطرة إلى حد ما إلا من خلال المفاوضات المستمرة والتسوية.

 

طلب مُحدَّد(******)

 

كما هو الحال بالنسبة إلى الإمدادات، يختلف الطلب من مكان لآخر. فالطلب على المياه لا يزداد مع تعداد السكان ومعدلات النمو فحسب، وإنّما يزداد أيضا مع تزايد مستوى الدخل؛ فالمجموعات الأكثر ثراءً تستهلك عادة كميات أكبر من المياه خاصة في المناطق الحضرية والصناعية. ويتطلّب هذا الغنى أيضا توفير الخدمات، مثل معالجة مياه الصرف الصحي والري الزراعي المكثف. وهذا الطلب على المياه ينمو بسرعة في العديد من المدن وعلى الأخص في المناطق السكنية الأكثر كثافة في آسيا وإفريقيا.

 

 

[أزمة تلوح في الأفق]

وطأة  يسببها المناخ والنمو السكاني(*******)

 

تشير النماذج الدارسة لتأثيرات التغير المناخي والسكان والنمو الاقتصادي في توافر المياه العذبة مع حلول عام2025 إلى أن التغير  المناخي وحده سوف يسبب ندرة في كثير من الأمكنة (الشكل العلوي). ومع ذلك، فإنّ النمو السكاني هو أكثر خطورة. ففي حال غياب العمل المنسق للاقتصاد في استهلاك المياه العذبة، فإن النمو السكاني والتغير المناخي معا (الشكل السفلي) سيحدثان ندرة شديدة على نطاق واسع.

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2009/3&4/66.gif
سوف يؤثر التغير المناخي في ندرة المياه…
http://oloommagazine.com/images/Articles/2009/3&4/65.gif
… بيد أن تأثير النمو السكاني المرافق للتغير المناخي قد يكون كارثيا

 

 وإلى جانب مستويات الدخل تساعد أسعار المياه على تحديد مقدار الطلب عليها. فعلى سبيل المثال، عندما قمت وزملائي خلال تسعينات القرن الماضي بمحاكاة الاستخدام العالمي للمياه ما بين عامي 2000 و 2050، وجدنا أن الاحتياجات المائية للعالم بأسره سوف ترتفع من 3350 كيلومترا مكعبا (كم3) ـ نحو حجم البحيرة Lake Huran تقريبا ـ إلى 4900 كيلومتر مكعب، إذا بقيت الأسعار والدخول على ما كانت عليه عام 1998. (يعادل كل كيلومتر مكعب من المياه حجم 400000  بركة سباحة أولمبية). بيد أن الطلب على المياه سيزداد إلى نحو ثلاثة أضعاف حجمه الحالي (إلى 9250 كم3)، إذا استمر الدخل في الدول الأكثر فقرا بالارتفاع إلى مستويات تعادل الدخل في الدول المتوسطة الدخل في يومنا هذا، في حال عدم اتباع حكومات هذه الدول سياسات خاصة تفرض قيودا على استخدام المياه. وسوف تعمل المتطلبات المتزايدة على زيادة الضغط بشدة على الإمدادات المائية، وهذه النتيجة تتطابق إلى حد كبير مع التنبؤات الصادرة عن المعهد الدولي لإدارة الموارد المائية(IWMI) ، عندما أعد سيناريو «استمرار الوضع الراهن» أو سيناريو «عدم اتخاذ إجراءات مغايرة» في إطار دراسة تمت عام 2007  بعنوان: المياه من أجل الغذاء، المياه من أجل الحياة.

 

طرق للحد من الهدر(********)

 

نظرا لأهمية الاقتصاد والدخل في الأمور المائية، فمن الواضح أنّ السياسات السعرية المعقولة، التي تزيد تشجيع الذين يستخدمون المياه للأغراض البلدية والصناعية على حفظها، تستحق التبني. فيما مضى، كانت تكلفة المياه العذبة، في الولايات المتحدة وفي غيرها من الدول المتقدمة اقتصاديا، متدنيةً لدرجة لا تشجع المستخدمين على الاقتصاد في استخدام المياه. وكما يحدث غالبا عندما يستخدم السكان موردا طبيعيا، فإن قلة منهم يقلقهم ما ينجم عن ذلك من هدر عندما تكون السلعة رخيصة لدرجة، بحيث تبدو وكأنها مجانية تقريبا.

 

تحتل مسألة زيادة أسعار المياه، ما أمكن ذلك، أولوية في قائمة نصائحي. فهي معقولة جدا في الدول المتطورة، وخاصة في المدن الكبرى والمناطق الصناعية، وتكتسب أهمية متزايدة في الدول النامية أيضا. وتشجع الأسعار المرتفعة للمياه، مثلا، على تبني إجراءات، مثل إعادة استخدام منتظم للمياه المستهلكة (ما يسمى مياها رمادية) فيما لا يشمل مياه الشرب. ومن الممكن أيضا أن تُشجع الأسعارُ المرتفعة للمياه مؤسسات المياه على بناء نظم تدوير المياه واستصلاحها.

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2009/3&4/63.gif
http://oloommagazine.com/images/Articles/2009/3&4/64.gif
تزايد سحب المياه من نهر كولورادو إلى الأمكنة الخضراء المجاورة للصحراء، مثل لاس فيگاس (الصورة العليا) لدرجة أنه كشف الشريط الصخري الأبيض الذي يشير إلى مستويات المياه العالية على جدران الوادي السحيق المحيطة بالبحيرة Lake Mead (الصورة السفلى)؛ وهي أكبر بحيرة اصطناعية وخزان

 مائي في الولايات المتحدة.

 

 

 إلى حد كبير، أصبحت التقانات وأدوات السياسة المطلوبة للمحافظة على المياه العذبة الموجودة وتوفير المزيد منها معروفة، والمطلوب الآن القيام بالعمل اللازم.

 

 

 إضافة إلى ذلك، يمكن أن يحفز رفع الأسعار البلديات وغيرها على الحدّ من فقدان المياه من خلال تحسين صيانة نظم توزيعها. ومن النتائج الرئيسية لمستويات التسعير المتدنية للمياه عدم توافر الاعتمادات المالية اللازمة لأعمال التطوير المستقبلية وللصيانة الوقائية. ففي عام 2002، قدّم مكتب المحاسبة في حكومة الولايات المتحدة تقريرا مفاده أن العديد من مؤسسات المياه الأهلية تؤجل أعمال صيانة البنية التحتية لكي يتسنى لها البقاء في إطار الميزانية المحدودة المخصصة للتشغيل. وعوضا عن تجنب حدوث أعطال كبيرة بالتحري عن التسربات في وقت مبكر، تنتظر تلك المؤسسات عادة حتى تتصدع الخطوط الرئيسية قبل إصلاحها.

 

   بيد أن تكاليف إصلاح البنية التحتية للمياه وتحديثها لتقليل فقدان المياه وضمان استمرارية التشغيل في الولايات المتحدة وكندا، ستكون مرتفعة. فقد قدّرت الشركة Booz Allen Hamilton الاستشارية أنّ الدولتين معا ستحتاجان إلى إنفاق 3.6 تريليون دولار على نظمهما المائية خلال الـ 25  سنة القادمة.

 

 وعندما يكون الهدفُ الرئيسي الاقتصادَ في استهلاك المياه، فإن الاستراتيجية الرئيسية الأخرى يجب أن تركز على أكبر مستهلكي المياه. وهذه المقاربة تركز بشكل خاص على الزراعة المروية؛ فالحفاظ على مياه الري سوف يوفر كميات أكبر بكثير من المياه العذبة في أي نشاط آخر يمكن أن يحقق مثل هذا الهدف. ووفقا لدراسة المعهد الدولي لإدارة الموارد المائية IWMI، يحتاج المزارعون إلى زيادة محسوسة في إمدادات مياه الري (من 2700 إلى 4000كيلومتر مكعب من المياه) لتلبية الاحتياجات العالمية من الغذاء في عام 2050  من  دون إدخال تحسينات تقانية على طرق الزراعة المروية.

 

   ومن جهة أخرى، حتى وإن ارتفعت كفاءة الري بنسبة متواضعة بحدود 10في المئة، فإن ذلك سيوفر كميات من المياه تتجاوز مجمل الكميات التي تفقد منها بالتبخر التي يستخدمها باقي المستهلكين كافة. ويمكن تحقيق هذا الهدف بمنع التسربات في البنية التحتية لشبكة التوصيل، ومن خلال بناء وسائل لتخزين المياه المتدنية الفاقد، إضافة إلى نظم أكثر كفاءة لري المحاصيل الزراعية.

 

توضح اتفاقية أبرمت بين المسؤولين لدى البلدية عن توفير المياه في جنوب كاليفورنيا وبين مستخدمي مياه الري في الجوار، أحدَ الجهود المبتكرة للحفاظ على المياه. فالبلدية تمول مشروع تبطين أقنية الري الراشحة بمواد مانعة للتسرب، وما يتحقق من توفير جراء ذلك يخصص لتلبية احتياجات البلدية.

 

وثمة أسلوب آخر للاقتصاد في مياه الري، يتمثل بالتخزين الجوفي للمياه التي تستخدم عادة لري المحاصيل في الحقول، خارج الموسم الزراعي. ففي معظم أنحاء العالم، تصل هطولات الأمطار وتراكمات الثلوج السنوية ـ وجريان المياه إلى الأنهار ـ إلى ذروتها خارج الموسم الزراعي، وذلك عندما يكون الطلب على مياه الري في حده الأدنى. ومن ثم، فالعمل الأساسي للمديرين هو تحويل المياه من الفصل الذي تتوفر فيه الإمدادات بكثرة إلى الفصل الذي يزداد فيه طلب المزارعين على المياه لري محاصيلهم.

 

فالحل الأكثر شيوعا هو تخزين المياه وراء السدود حتى موسم الزراعة؛ بيد أن السطوح المائية تتعرّض للتبخر فتفقد جزءا مهما من الإمدادات. ويمكن استخدام التخزين الجوفي للحد من ضياع المياه بالتبخر. ولكي يكون هذا التخزين مجديا، يتعين على المهندسين أولا إيجاد خزانات جوفية كبيرة يمكن تغذيتها بالإمدادات المائية السطحية بيسر، كما تسمح بإعادة محتوياتها من المياه إلى سطح الأرض عند الحاجة إلى الري. وإن مثل هذه «البنوك المائية» تعمل حاليا في أريزونا وكاليفورنيا وغيرهما من الأمكنة.

 

 ويمكن الحد من الطلب على مياه الري أيضا باستخدام نظم الري بالتنقيط على نطاق واسع، إذ تخفض هذه النظم استهلاك المياه إلى الحد الأدنى بالسماح للمياه بأن تتسلل ببطء، إما من خلال سطح التربة أو بالتوجه مباشرة إلى الجذور. والاستثمار في أنواع جديدة من المحاصيل القادرة على تحمل شح المياه والجفاف والمياه المسوسة brackish والمالحة يمكن أن يساعد أيضا على تقليل الاحتياجات إلى مياه للري.

 

ونظرا لارتفاع الطلب على السلع الزراعية مع نمو السكان والدخل، فمن غير المحتمل أن يتمكن مديرو المياه من تخفيض كمية المياه المخصصة حاليا للزراعة المروية تخفيضا كبيرا، بيد أن تحسين كفاءة الري وإنتاجية المحاصيل يمكن أن يسهم في السيطرة على الزيادة لتبقى ضمن حدود معقولة.

 

اتخاذ المزيد من الخطوات(*********)

 

 

[حل مالي]

اطلب ثمنا أعلى للمياه(**********)

 

تم تقدير متدنٍ لثمن المياه في الولايات المتحدة وغيرها من القوى الاقتصادية، لدرجة أن المستخدمين ليس لديهم حافز قوي للاقتصاد في استخدامات المياه العذبة. قليل من الناس يوظفون وقتهم في صون سلعة تبدو متاحة مجانا ـ مهما كانت قيمتها. فالأسعار المرتفعة تشجع على الاقتصاد في استهلاك المياه العذبة وعلى الاستثمار في بنى تحتية أقل هدرا لها.

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2009/3&4/61.gif

 

 

 

[عمل زراعي]

حافظ علي مياه الري(***********)

 

يستهلك الري الزراعي كميات ضخمة من المياه؛ فتخفيض 10% من مياه الري سيؤدي  إلى توفير ما يزيد على ما يستخدمه بقية المستهلكين جميعا. ويمكن تحقيق ذلك من خلال منع التسرب في نظم نقل مياه الري، وتخزين المياه في جوف الأرض للحد من تبخرها، واستخدام طرق الري بالتنقيط، وإدخال تعديلات على المحاصيل لكي تقلل من استهلاك المياه. وتبين الصورة في الأسفل مياها مصدرها نهر كولورادو تجري في قناة ري مكشوفة في مناطق المحاصيل الزراعية في الوادي imperial Valley الشهير بكاليفورنيا.

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2009/3&4/62.gif

 

 

11 مترا مكعبا

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2009/3&4/0002.gif

إن حجم الماء اللازم لإنتاج بنطلون مصنوع من القطن النيِّمي (jeans) يساوي سعة صهريج شاحنة عادية

 

 

 

على شبكة الإنترنت

يمثل مؤشّر استخدام المستهلك للمياه(3) حجمَ  المياه العذبة التي يستخدمها المستهلك مباشرة، إضافة إلى الكمية اللازمة لإنتاج السلع والخدمات التي يستهلكها. انظر إلى مؤشر استخدامك للمياه على الموقع: www waterfootprint.org.

 

 

 

الاستثمارات المائية المطلوبة: بالمساحة(************)

 

2005- 2030(تريليون دولار)

9.0 آسيا/ أوقيانوسيا

5.0 جنوب/ أمريكا اللاتينية

4.5 أوروبا

3.6 الولايات المتحدة/ كندا

0.2 إفريقيا

0.2 الشرق الأوسط

تعتبر صيانة البنية التحتية للمنشآت المائية من الأمور الحيوية لمنع التدهور والتسرب والتعديات. وفي الوقت نفسه، تحتاج الأعداد المتنامية من السكان ومن يصبح منهم أكثر يسرا إلى نظم جديدة تتميز بكفاءتها في إيصال المياه. فعلى الدول المتطورة وبعض الدول الأقل تطورا إنفاق عدة تريليونات من الدولارات لإنشاء بُنى تحتية فعالة وصيانتها خلال الربع التالي من القرن.

 

 يمكن تخفيض الطلب على مياه الري في المناطق الجافة وشبه الجافة، وفي الوقت نفسه تلبية المتطلبات الغذائية العالمية من خلال الدعم المتمثل بتوفير المياه الافتراضية(3) virtual water لهذه المناطق. ويشير هذا المصطلح إلى كمية المياه المستهلكة لإنتاج الغذاء والسلع التجارية. وإذا تم تصدير مثل هذه المنتجات إلى منطقة جافة فلا يترتب عندئذ على هذه المنطقة استخدام مياهها لإنتاجها. وعليه، فإن هذه المنتجات تُمثّل نقل المياه إلى المجتمعات المحلية وتزويدها بما يطلق عليه «المياه الافتراضية».

 

إن مفهوم المياه الافتراضية قد يبدو لأول وهلة مجرد مفهوم محاسبي. بيد أن تزويد البلدان بالسلع ـ مع محتوياتها من المياه الافتراضية ـ يساعد العديد من هذه البلدان على تجنب استخدام إمداداتها المائية الخاصة لزراعة المحاصيل، ومن ثمّ تحرير كميات كبيرة من أجل استخدامات أخرى. وقد أدى مفهوم المياه الافتراضية والتجارة الآخذة بالتوسع إلى إيجاد الحل لعدة نزاعات دولية ناجمة عن ندرة المياه. فعلى سبيل المثال، أدى استيراد المملكة الأردنية المياهَ الافتراضية في المنتجات إلى تقليل فرص وقوع نزاع مع إسرائيل بسبب المياه.

 

  يتجاوز حجم التجارة العالمية السنوية بالمياه الافتراضية 800 بليون م3 من المياه في السنة؛ أي ما يعادل عشرة أمثال نهر بغزارة نهر النيل. وتحرير تجارة المنتجات الزراعية وتخفيف القيود على التعرفة التي تعيق حاليا حركة المواد الغذائية سوف يعززان تدفقات المياه الافتراضية على المستوى العالمي. فإذا تحررت تجارة السلع الزراعية فعلا، فإن ذلك سيؤدي إلى مضاعفة إجمالي التصدير الحالي للمياه الافتراضية ليتجاوز 1.7  تريليون متر مكعب سنويا.

 

 

[تصميم التمديدات الصحية]

تبني تخفيض استهلاك المياه في التمديدات الصحية(*************)

 

تَستهلك خدمات الصرف الصحي في المدن و الضواحي الكثير من المياه، نحو مئة كيلومتر مكعب حول العالم. يمكن أن تُؤدّي المراحيض القليلة الاستهلاك للمياه إلى نقص كبير في هذه الكمية. ويشير المقيمون في مشروع «جيبرز السكني» في ضواحي ستوكهولم إلى نظام يشتغل كما تشتغل حاوية جمع المواد العضوية في الحديقة. يفصل النظام أولا البراز عن البول الذي يستخدم سمادا سائلا في المزارع، ويعاد تدوير الباقي إلى سماد، بوساطة إضافة المتعضيات الميكروية في حاوية جمع المواد العضوية. ومثل هذه التقانة يمكن أن تكون آمنة حتى في ضواحٍ و مدن مزدحمة تماما.

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2009/3&4/60.gif

يُستخدم البول المعالج سمادا في الزراعة. فعندما تمتليء حاويات البراز تنقل إلى مواقع الخلط.

 

 

[علاج تجاري]

شحن «المياه الافتراضية»(**************)

 

المياه الافتراضية هي المياه المستخدمة في إنتاج الغذاء أو أي منتج آخر. وعليه، فهي متضمنة داخل السلعة. فعلى سبيل المثال، يحتاج إنتاج كيلوغرام من القمح إلى 1000 ليتر  من المياه، ومن ثم فكل كيلوغرام «يحتوي» على هذه الكمية من المياه. فاستيراد بلد جاف لاحتياجاته من القمح يُعني أن ليس على هذا البلد استهلاك مياهه لزراعة القمح، الأمر الذي يؤدي إلى تخفيف الضغط على إمداداته بالمياه العذبة.

 

http://oloommagazine.com/images/Articles/2009/3&4/59.gif

 

 مهما كانت المنافع التي يكتسبها العالم من جراء نقل المياه الافتراضية، فإن سكان المدن المتنامية يحتاجون إلى مياه جارية حقيقية للشرب، وللنظافة وتعزيز الصحة العامة. ومن الممكن تخفيض الطلب المتصاعد باستمرار على خدمات الصحة العامة المعتمدة على المياه في المناطق الحضرية، بتبني وسائل غير مستهلكة للمياه أو مستهلكة للقليل منها، مثل مراحيض المزج الجاف(4) المزودة بنظم فصل البول. تقوم هذه التقانات على إعادة استخدام البول في الزراعة وتحويل المخلفات المتبقية إلى مزيج عضوي organic compost يمكن أن يُخصّب التربة. وتعمل هذه الوحدات بطريقة شبيهة بأكوام المزيج العضوي في الحدائق، فتقوم بتفكيك الفضلات البشرية بفعل الميكروبات الهوائية، فتحولها إلى مادة غير سامة غنية بالمغذيات. ويمكن أن يستثمر المزارعون المادة العضوية الناتجة سمادًا للمحاصيل. كما يمكن استخدام هذه التقنيات بصورة آمنة حتى في المناطق الحضرية المكتظة، كما يتضح ذلك من منشآت مشروع «جيبرز السكني»(5)  في ضواحي ستوكهولم وفي العديد من المشروعات الريادية.

 

ويمكن أساسا أن يطبق المهندسون المدنيون هذه التقانة لفصل الإمدادات المائية عن نظم الصرف الصحي، وهي وسيلة يمكن بواسطتها توفير كميات كبيرة من المياه العذبة، فيما إذا تم تطبيقها على نطاق واسع. إضافة إلى ذلك، فإن إعادة تدوير المخلفات يمكّن من الحد من استخدام السماد المستمد من الوقود الأحفوري.

 

  وفضلا على تقييد الطلب على المياه العذبة، ثمة اتجاه معاكس يتمثل بزيادة الإمدادات، كأحد المكونات الحاسمة للحل الذي يتصدى لمشكلة نقصان المياه. إنّ نحو 3%  من مجمل مياه الكرة الأرضية هي مياه عذبة، وما تبقى هي مياه مالحة برمتها. بيد أن أدوات إزالة ملوحة المياه تحقق بعض التوازن باستثمارها لهذا المصدر الضخم من المياه المالحة. والتخفيض الكبير الحالي في تكاليف تقانة إزالة ملوحة المياه الأكثر اقتصادا للطاقة ـ وهي تقانة التناضح العكسي(6)  ـ يعني أنه بإمكان العديد من المدن الساحلية أن تحصل حاليا على مصادر جديدة لمياه الشرب.

 

وفي نظام التناضح العكسي، تجري المياه المالحة في أحد حيّزين مفصولين بغشاء شبه مُنفذ (يمرر المياه العذبة)؛ أما الحيّز الآخر فيحوي المياه العذبة. حينئذ تُطبق زيادة كبيرة في الضغط على الحيّز الذي يحوي المياه المالحة. وخلال فترة من الزمن يُجبِر الضغط جزيئات المياه على المرور عبر الغشاء إلى حيّز المياه العذبة.

 

 

[جانب الحل المتعلق بالإمداد]

استثمر تقانة متقدّمة في إزالة ملوحة المياه(***************)

 

97% من مياه العالم هي مياه مالحة. وبإمكان مصانع إزالة ملوحة  المياه الجديدة المنخفضة النفقات زيادة إمدادات المياه العذبة للمراكز السكانية الساحلية. في الواقع، تتم زيادة ضغط المياه المالحة (في اليسار) أثناء مرور جزيئات المياه عبر غشاء له خاصية انتقائية، معطيا مياها عذبة في الجهة المقابلة (في اليمين). وعلى الرغم من أنّ عملية الترشيح هذه تستهلك كمية كبيرة من الطاقة، فإنّ أجيالا جديدة من الأغشية وتقنيات استرداد الطاقة وغيرها من الابتكارات يمكن أن تسهم في تخفيض نفقات الطاقة.

http://oloommagazine.com/images/Articles/2009/3&4/58%20copy.gif

 

وقد حقق المهندسون وفرا في التكاليف بإدخال تحسينات مختلفة تشمل أغشية محسنة تتطلب ضغطا أقل، ومن ثم تستهلك طاقة أقل لترشيح المياه وتعديل النظام، وهذا ما يجعل البناء أكثر سهولة. فقد تم إنشاء مصانع كبيرة لإزالة ملوحة المياه تستخدم التقانة الجديدة الأرخص تكلفة في كل من سنگافورة وخليج تامپا في فلوريدا.

 

  ويعمل الباحثون حاليا على مرشحات التناضح العكسي المؤلفة من أنابيب كربونية نانوية carbon nanotubes وهي أكثر كفاءة للفصل، وبإمكانها أن تحقق تخفيضات إضافية في تكاليف إزالة ملوحة المياه بنسبة 30 في المئة. وتشهد هذه التقانة، التي تم توضيحها بنماذج أولية، تقدما مطردا نحو الاستخدام التجاري. وعلى الرغم من التحسينات في مردود الطاقة، فإن تطبيق تقانة التناضح العكسي مازال محدودا إلى حد ما، لأن استهلاكها للطاقة مازال كبيرا. وعليه، فإن من الأهمية بمكان توفير طاقة يمكن تحمّل تكلفتها لكي يتم تطبيق هذه التقانة على نطاق واسع.

 

عائد الاستثمار(****************)

 

 ليس من المدهش أن يتطلّب تفادي نقص المياه في المستقبل إنفاقا للمال ـ الكثير منه. فقد قدّر خبراء الشركة بوز آلين هاميلتون  أنّ العالم سيحتاج إلى استثمار نحو تريليون دولار سنويا لتوفير المياه اللازمة لكافة الاستخدامات لغاية عام 2030 من خلال تطبيق التقانات المتاحة حاليا لحفظ المياه وصيانة البنية التحتية واستبدالها وبناء نظم الصرف الصحي. إنّه رقم هائل بالتأكيد، بيد أنه قد لا يكون بهذه الضخامة إذا ما نظر إليه في ظروف التقييم الحالية المعقولة. فالمبلغ المطلوب لا يشكل حاليا سوى 1.5 في المئة من الناتج المحلي الإجمالي السنوي العالمي أو نحو 120 دولارا نصيب الفرد الواحد per capita، ويبدو أن مثل هذا الإنفاق يمكن تحقيقه.

 

ومع الأسف، فقد انخفض الاستثمار في منشآت المياه في معظم الدول إلى النصف كنسبة من الناتج المحلي الإجمالي منذ أواخر التسعينات. فإذا نشأت أزمة في العقود القادمة، فإنها لن تعود إلى نقص في المعرفة، وإنما إلى قصور في الرؤية وعدم وجود رغبة في إنفاق الأموال اللازمة.

 

بيد أنه يوجد سبب واحد على الأقل، للتفاؤل: إن الدول ذات الكثافة السكانية العالية الأكثر حاجة إلى البنى التحتية للمياه ـ الهند والصين ـ هي بالضبط الدول التي تشهد نموا اقتصاديا سريعا؛ أما جزء العالم الأكثر احتمالا بأن يظل يُعاني شحّ المياه، فهو أفريقيا والبليون من سكانها، حيث يُنفق القليل على البنية التحتية للمياه، وليس بإمكانه أن ينفق أكثر من ذلك. ومن الأهمية بمكان أن تؤمن دول العالم الأكثر ثراء المزيد من الأموال لدعم جهود تحسين البنية التحتية للمياه في هذا الجزء من العالم.

 

 

 

حفظ المياه: نقطة إثر نقطة(*****************)

 

إن القيام بأعمال صغيرة بصورة مستمرة ـ وإذا تمت بمشاركة عدد كافٍ من الناس يمكن أن يؤدّي إلى تقليص عدد المشكلات التي تواجه العالم. ونورد فيما يلي قائمة تتضمن بعض المقترحات في هذا الصدد. ويمكنك أن تجد قوائم أخرى تبين طرقا سهلة للحفاظ على المياه العذبة، إضافة إلى أنواع مختلفة من البيانات المائية، على الموقعwww.SciAm.com/aug2008.

 

 البدء بعمل كومة خلط بقايا النباتات المتفسخة compost pile عوضا عن استخدام جهاز  تصريف للقمامة في المغسلة.

 

 تشغيل الغسالة الآلية أو غسالة الصحون ذات الكفاءة العالية بحمولة كاملة فقط.

 

 تركيب خزان تدفق مزدوج للمرحاض (الذي يستخدم القليل من المياه للنفايات السائلة) أو وحدة ذات تدفق محدود ونظام إعادة تدوير المياه الرمادية (مياه الصرف الصحي).

 

  استخدام مرش حمام منخفض الجريان واستخدام مياه الاستحمام لسقاية النباتات.

 

 ري المرجة لديك في الصباح الباكر أو أثناء الليل للحد مما يفقد بالتبخر.

 

 

ويمكن أن يقلل المجتمع الدولي من احتمالات وقوع أزمة مائية عالمية إذا ما تصدى لهذا التحدي من منظور جماعي. ليس لزاما علينا أن نبتكر تقانات جديدة؛ إنما يجب، بكل بساطة، أن نقوم بتسريع اعتماد الأساليب التقنية المتاحة من أجل حفظ المياه وزيادة كمياتها. إن إيجاد حلول للمشكلة المائية ليس بالأمر اليسير، بيد أنه يمكننا أن نحقق نجاحا إذا ما باشرنا العمل على الفور والتزمنا به، وإلاّ فإن العطش سيصيب جزءا كبيرا من العالم.                    

 

المؤلف

 Peter Rogers
http://oloommagazine.com/Images/Articles/2009/3&4/67.gif  أستاذ الهندسة البيئية والتخطيط الإقليمي والمدن في جامعة هارکارد، ومنها حصل على الدكتوراه عام 1966. وهو أيضا مستشار أول لدى «شركة مياه العالم»، وهي منظمة مكرسة لتحسين ممارسات إدارة مياه العالم، وتتلقى «زمالات صندوق گوگنهايم والقرن العشرين.»

  مراجع للاستزادة

 

Balancing Water for Humans and Nature: The New Approach in Ecohydrology. Malin Falkenmark and Johan rockström.

Earthscan publications, 2004.

 

Water Crisis: Myth or Reality? Edited by Peter P. rogers, M. Ramón Liamas and Luis Martinez-Cortina. Taylor & Francis, 2006.

 

The World’s Water 2006-2007:The Biennial Report on Freshwater Resources. Peter H. Gleick et al. Island press, 2006.

 

Water for Food, Water for Life: A Comprehensive assessment of Water Management in Agriculture. Edited by David Molden.

Earthscan (London) and International water management Institute ( Colombo), 2007. Available at www.iwmi.cgiar.org/Assessment

 

(*) FACING THE FRESHWATER CRISIS

(**) Sources of Shortages

(***) Golden Rule

(****) Lots of Water, but Not Always Where It Is Needed

(*****) Determining Demand

(******) Pressure from Climate and Population Growth

(*******) Ways to Limit Waste

(********) More Steps Take

(*********) Charge More for Water

(**********) Conserve Irrigation Water

(***********) WATER INVESTMENT NEEDS, BY AREA

(************) Adopt Low-Water Sanitation

(*************) Ship “Virtual Water”

(**************) Exploit Advanced Desalination Technology

(***************) A Return on Investment

(****************) CONSERVATION: DRIP BY DRIP

 

(1) macro and micro levels

(2) the economic actors

(3)A person’s water footprint = indicator of water use يُعرف مؤشّر استخدام المياه من قبل فرد من الأفراد أو جماعة أو مشروع تجاري أو صناعي، بالحجم الكلي من المياه العذبة المستخدمة في إنتاج السلع التي يستهلكها هذا الفرد أو الجماعة، أو في الخدمات التي ينتجها المشروع.  (التحرير)

(4) dry compositing toilets

(5) Gebers Housing Project

(6) membran reverse – osmosis technology   

تسوق لمجلتك المفضلة بأمان

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

For security, use of Google's reCAPTCHA service is required which is subject to the Google Privacy Policy and Terms of Use.

I agree to these terms.

زر الذهاب إلى الأعلى