وتتأثر الموارد المائية أيضاً بالآثار السلبية لتغير المناخ. سيكون العديد من العلماء مسؤولين عن تقييم عواقب تغير المناخ على المياه الجوفية. الهيدروجيولوجيا هي المسؤولة عن المياه الجوفية. ولذلك فمن الضروري معرفة الهيدروجيولوجيا وكيف يؤثر 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
الجيولوجيا المائية هي فرع من فروع الجيولوجيا يركز على دراسة المياه الجوفية وتفاعلها مع الأرض. وبعبارة أخرى، يتعلق الأمر بفهم كيفية يتم تخزين المياه تحت الأرض وكيفية تدفقها من خلال التكوينات الجيولوجية تحت الأرض. يعد هذا التخصص ضروريًا لفهم مدى توفر المياه الجوفية وجودتها، فضلاً عن أهميتها في الدورة الهيدرولوجية وفي تلبية 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.
تعد الهيدروجيولوجيا أمرًا بالغ الأهمية للإدارة المستدامة للموارد المائية، لأنها تساعد على منع حدوث ذلك الاستغلال المفرط لطبقات المياه الجوفية، وتسرب المياه المالحة إلى طبقات المياه الجوفية العذبة، وتلوث المياه الجوفية بالمواد الكيميائية والملوثات. بالإضافة إلى ذلك، تلعب دورًا أساسيًا في تحديد مصادر مياه الشرب وتقييم جدوى المشاريع الهندسية المتعلقة بالمياه، مثل بناء الآبار أو إعادة تأهيل طبقات المياه الجوفية أو إدارة مياه الصرف الصحي.
الهيدروجيولوجيا وكيف يؤثر تغير المناخ على موارد المياه الجوفية
تعتبر المياه الجوفية (الموجودة في الرواسب والصخور) أهم احتياطي للمياه العذبة على الأرض، وعادة ما يتم تخزينها لفترات تتراوح من عقود إلى مئات أو حتى آلاف السنين. ولذلك، فإن موارد المياه الجوفية تعمل بمثابة "مصد" ممتاز ضد تأثيرات تغير المناخ على إمدادات المياه السطحية غالبًا ما تحتوي أنظمة طبقات المياه الجوفية على احتياطيات كبيرة ومتفرقة. ومع ذلك، فإنه يثير تساؤلات حول مدى تكيف احتياطيات المياه الجوفية نفسها بشكل طبيعي مع التغيرات العالمية وما إذا كنا نفعل ما يكفي للمساعدة في حمايتها.
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 مقارنة بالموارد المتاحة. تظهر معظم أنظمة طبقات المياه الجوفية توازنًا جيدًا بين التغذية والصرف نوعية المياه الجوفية الطبيعية جيدة بشكل عامولكن عوامل مثل النمو السكاني والتكثيف الزراعي والتوسع الحضري/التصنيع وتغير المناخ أدت إلى زيادة الإجهاد 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 مناطق مختلفة. من ناحية، فإن الزيادة في درجة الحرارة المحيطة ستؤدي إلى هطول أمطار أقل ولكن أكثر كثافة، وربما زيادة في التغذية (مما سيعوض الزيادة في التبخر والنتح)، لذلك في بعض طبقات المياه الجوفية المتشققة (التي لديها قدرة تخزين مياه قليلة)، سيرتفع منسوب المياه الجوفية. وقد ترتفع إلى مستويات أعلى من تلك المسجلة حتى الآن، مما يلحق أضرارا 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
ومن المثير للدهشة أن "المعدلات الطبيعية" لتغير المناخ والغطاء الأرضي شهدتها غالبًا ما تكون أبطأ من التغيرات التي أحدثها الإنسان على مدار الـ 400.000 ألف عام الماضية. إن المعدل الأدنى المتوقع لظاهرة الانحباس الحراري العالمي أعلى بنحو 10 مرات مما تم تسجيله في السابق، الأمر الذي يثير المخاوف بشأن تأثيره على تغذية المياه الجوفية، وخاصة في طبقات المياه الجوفية المنخفضة المخزونة من المياه في المناطق الاستوائية التي يعتمد عليها الملايين من 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.
زيادة استخراج المياه الجوفية وبعض التغييرات الرئيسية في استخدام الأراضي يمكن أن يكون لها تأثيرات كبيرة على تغذية المياه الجوفية وجودتها في غضون عقود. ولذلك، يجب أخذ التغيرات في استخدام الأراضي واستخراج المياه الجوفية في الاعتبار عند النظر في التأثيرات المجمعة للاحتباس الحراري في المستقبل.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن الهيدروجيولوجيا وكيف يؤثر تغير المناخ على موارد المياه الجوفية.