از رفسنجان تا بردسکن؛ چرا زمین دارد پایین می‌رود؟

فرادید| بیش از ۳۱,۴۰۰ کیلومتر مربع از خاک ایران یعنی مساحتی تقریباً برابر با ایالت «مریلند» آمریکا، اکنون سالانه با سرعتی بیش از ۱۰ میلی‌متر نشست می‌کند. در نمونه‌ای شدیدتر، در حوالی شهر رفسنجان در مرکز ایران، سطح زمین سالانه بیش از ۳۴ سانتی‌متر پایین می‌رود.

به گزارش فرادید؛ این پدیده که به آن «فرونشست» گفته می‌شود، حدود ۶۵۰ هزار نفر را در معرض خطرهای بزرگ‌تری قرار می‌دهد؛ خطرهایی مانند کمبود آب، ناامنی غذایی و تغییر سطح زمین. بخش مهمی از علت این مسئله هم به خشکسالی‌های مداوم کشور مربوط می‌شود.

در ایران حدود ۶۰ درصد منابع آب از سفره‌های زیرزمینی تأمین می‌شود. برای بررسی اثرات این برداشت‌ها بر سطح زمین، «جسیکا پین» (دانشجوی دکتری در دانشکده علوم زمین و محیط زیست دانشگاه لیدز بریتانیا) به همراه همکارانش از داده‌های راداری ماهواره‌های سنتینل-۱ متعلق به آژانس فضایی اروپا استفاده کردند تا تغییرات سطح زمین در ایران را طی سال‌های ۲۰۱۴ تا ۲۰۲۲ نقشه‌برداری کنند.

آن‌ها در مجموع ۱۰۶ منطقه دچار فرونشست را شناسایی کردند که مساحتی حدود ۳۱,۴۰۰ کیلومتر مربع ( نزدیک به دو درصد از کل کشور) را پوشش می‌دهد.

پین در گفت‌وگو با Live Science توضیح داد: «نرخ فرونشست در ایران جزو سریع‌ترین‌های جهان است. ما در حدود ۱۰۰ نقطه در سراسر کشور نشست‌هایی با سرعت بیش از ۱۰ میلی‌متر در سال مشاهده کردیم. در اروپا اگر سرعت فرونشست تنها به ۵ تا ۸ میلی‌متر در سال برسد، آن را بسیار شدید تلقی می‌کنند».

او افزود: زمین به دلیل برداشت آب‌های زیرزمینی در حال نشست است و در ۷۷ درصد از نقاطی که نشست سریع‌تر از ۱۰ میلی‌متر در سال رخ می‌دهد، این موضوع با حضور کشاورزی پرمصرف همزمان است.

برای نمونه، در نزدیکی شهر رفسنجان، اقلیم بسیار خشک است، باغ‌های پسته وجود دارد و مصرف آب‌های زیرزمینی هم بالاست. نشست زمین به اندازه ۳۴ سانتی‌متر در سال شاید در نگاه اول خیلی زیاد به نظر نرسد، اما «پین» توضیح داد: «در طول ۱۰ سال، زمین حدود ۳ تا ۴ متر [۱۰ تا ۱۳ فوت] پایین می‌رود؛ این واقعاً شدید است».

در بردسکن در شمال ایران، منطقه‌ای که دچار فرونشست شناسایی شد حدود ۱,۱۱۰ کیلومتر مربع بود؛ یعنی ۴۰ درصد بیشتر از آنچه در یک پژوهش سال ۲۰۰۸ ثبت شده بود. یافته‌های پین و همکارانش در تاریخ ۲۷ اوت در مجله Journal of Geophysical Research: Solid Earth  منتشر شد.

نشست «غیرقابل بازگشت»

بخش بزرگی از فرونشست‌ها در هر ۱۰۶ منطقه شناسایی‌شده، غیرقابل برگشت بوده است. پین گفت: «مهم‌ترین نتیجه مقاله این است که بیشتر نشست‌های مرتبط با آب‌های زیرزمینی در ایران برگشت‌پذیر نیستند؛ موضوعی که شدت تخلیه سفره‌های زیرزمینی را نشان می‌دهد».

او توضیح داد: سفره‌های آب زیرزمینی مانند مخزن‌های آب معمولی عمل نمی‌کنند. وقتی شما از یک مخزن آب بیش از آنچه باران وارد می‌کند برداشت کنید، سطح آب پایین می‌رود، اما با بارش دوباره پر می‌شود.

اما در سفره‌های آب زیرزمینی، وقتی تقریباً همان مقدار آبی که برداشت می‌شود دوباره از طریق بارش جایگزین شود، یک چرخه‌ی بالا و پایین رفتن سطح رخ می‌دهد که به آن بازگشت کشسانی فصلی گفته می‌شود. ولی وقتی مقدار برداشت خیلی بیشتر از مقدار جایگزینی باشد، اوضاع تغییر می‌کند.

پین توضیح داد: «سفره‌های آب زیرزمینی شبیه یک سطل پر از ماسه‌اند. لایه‌هایی از گل و لایه‌هایی از ماسه وجود دارد و دانه‌های گل و ماسه به‌وسیله آب در کنار هم نگه داشته می‌شوند. اما وقتی این آب از بین برود و قبلاً هم هیچ‌وقت چنین تخلیه‌ای رخ نداده باشد، دیگر ماسه و گل به تنهایی توان نگه‌داشتن رسوبات و ساختمان‌های بالای آن را ندارند».

در نتیجه، ذرات خاک فشرده می‌شوند و سطح زمین در یک فرونشست غیرقابل بازگشت پایین می‌رود. حتی اگر آب دوباره به این سامانه بازگردد و به بخش‌های فشرده نفوذ کند، سطح زمین دیگر به جای قبلی خود برنمی‌گردد.

پیامدهای این موضوع بسیار جدی است. شیب‌های تند باعث ایجاد شکاف‌ها و بی‌ثباتی سازه‌ها می‌شوند و ساختمان‌ها، جاده‌ها و خطوط راه‌آهن را تخریب می‌کنند. شهرهایی مانند تهران، کرج، مشهد، اصفهان و شیراز مستقیماً تحت تأثیر هستند. تنها در کرج، بیش از ۲۳ هزار نفر در مناطق با خطر بسیار بالا زندگی می‌کنند.

فرونشست مختص ایران نیست

«سناریویی که برای ایران پیش‌بینی شده، متأسفانه مشابه شرایطی است که در بسیاری دیگر از کشورها و کلان‌شهرهایشان دیده می‌شود». این را فرانچسکا سیگنا، پژوهشگر مؤسسه علوم جوی و اقلیم در رم ایتالیا که در این مطالعه مشارکت نداشت، به لایو ساینس گفت.

او افزود: شهرهای بزرگی در مرکز مکزیک، ایالات متحده، چین و ایتالیا هم شاهد کاهش شدید سطح زمین هستند. البته نرخ‌های اوج فرونشست در ایران با مکزیکوسیتی و دره مرکزی کالیفرنیا برابری می‌کند و این امر ایران را در میان داغ‌ترین نقاط فرونشست شدید در جهان قرار می‌دهد.