فرونشست زمین چگونه ایران را تهدید می‌کند؟

امروزه آثار فرونشست زمین در بسیاری از زمین‌های کشاورزی، دشت‌ها، نقاط مختلف شهر و خانه‌های مسکونی یا پل‌ها و بناهای تاریخی مشهود است. پل‌ها و زمین‌هایی که به یک‌باره ترک و شکاف‌های طولانی برداشته‌اند یا بناها و ساختمان‌هایی که تاب برداشته و حالت کج‌شدگی به خود گرفته‌اند و هر لحظه احتمال ریزش هر یک از آن وجود دارد.

 یکی از موضوعات مهمی که در اثر برداشت بی‌رویه آب و تخلیه آب‌های زیرزمینی اتفاق می‌افتد، فرونشست زمین (land subsidence) است.

طی سال‌های اخیر اغلب در رسانه‌های داخلی از پدیده فرونشست زمین با عناوینی مانند «زلزله خاموش» یا «بمب ساعتی آرام و بی‌صدا» نام برده شده است.

به گفته محمد شکرچی‌زاده، رئیس مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، در ایران به مرحله هشدار رسیده و اکنون یک سوم دشت‌های کشور تحت تاثیر فرونشست زمین قرار دارند.

بر اساس اعلام سازمان زمین‌شناسی، مازندران و گیلان تنها استان‌هایی هستند که تاکنون از فرونشست زمین در امان مانده‌اند.

ضعف حکمرانی آب و مدیریت نادرست مصرف آب، تغییرات اقلیمی و خشکسالی بلند مدت، کاهش شدید سطح آب‌ سفره‌های زیرزمینی در اثر برداشت بی‌رویه و غیراصولی برای مصارف صنعتی و کشاورزی، از مهمترین دلایل فاجعه فرونشست زمین در ایران اعلام شده است.

به گفته علی بیت‌اللهی، مدیر بخش زلزله مرکز تحقیقات مسکن و شهرسازی، «وضعیت فرونشست زمین در ایران بسیار بحرانی است و در میان کشورهای دیگر رتبه چهار را دارد.»

بیت‌اللهی، در گفت‌وگویی که ۲۴ مهر در وب‌سایت تجارت‌نیوز منتشر شده، با اشاره به این‌که در برخی مناطق و منازل مسکونی شکاف‌های عمیقی ایجاد شده و آنجا را غیر قابل سکونت کرده است، هشدار داده که «تمام دشت‌ها در ایران در حال فرونشست هستند» و ریسک این اتفاق در اصفهان «بسیار بالاتر» از سایر شهرها است.

فرونشست زمین با این‌که می‌تواند پیامدهای بسیار مخرب و خسارت‌های ناگوار و جبران ناپذیری را در سطوح مختلف به همراه داشته باشد، اما با وجود این تاکنون چنین تهدیدی چندان مورد توجه قرار نگرفته است.

مطالعات سازمان زمین‌شناسی ایران نشان می‌دهد که برخی نقاط کشور سالیانه تا ۴۰ سانتی‌متر فرونشست دارد.

 دلایل عمده فرونشست زمین

در روزهای گذشته شماری از مقامات مسئول، فرونشست زمین در ایران را بحرانی و در مواردی آن را جبران‌ناپذیر یا به کمتر از ۱۰ سال برای جبران اشاره شده است. بحرانی که هر لحظه رو به افزایش است و می‌تواند پیامدهای بسیار مخربی از جمله؛ «کوچ اجباری ۳۷ میلیون نفر» را در آینده به دنبال داشته باشد.

تهدید فرونشست زمین که اکنون به مرحله هشدار رسیده تا چه اندازه جدی است و چه مناطقی را در ایران دربرگرفته است؟

منصور سهرابی، پژوهشگر بوم‌شناسی، در پاسخ به این پرسش با اشاره به تاریخچه فرونشست زمین، به زمانه می‌گوید، پدیده فرونشست برای اولین‌بار در شهر شانگهای چین حدود یک قرن پیش در سال ۱۹۲۱ میلادی مشاهده شد و سال‌های بعد از جنگ‌ جهانی دوم نیز به دلیل سرعت برداشت آب، نفت و گاز از لایه‌های زیرین به ویژه لایه‌های دانه‌ریز این مساله شدت بیشتری یافت:

«در بیشتر نقاط دنیا ما شاهد فرونشست زمین هستیم. این مساله سبب شده که تحقیقات عمده‌ای در این رابطه صورت بگیرد. اما آنچه که در ایران رخ داده و بسیار جدی‌‌‌‌‌ست، این‌که پدیده فرونشست در سطح بسیار وسیعی از کشور و در حدود ۳۰ استان به دلیل تخلیه آبخوان‌ها مشاهده شده است. با برداشت بیش از اندازه آب زیرزمینی، سطح ایستابی لایه آبدار پایین می‌رود و فشار هیدروستاتیک کاهش می‌یابد و در نتیجه زمین دچار فرونشست می‌شود.» (شکل شماره یک)

سهرابی، در ادامه می‌گوید، بیش از ۴۰۰ دشت از ۶۰۹ دشت ایران در معرض فرونشست زمین قرار دارد:

اردلان توتچی، پژوهشگر علوم محیط‌زیستی، در رابطه با ایجاد فرونشست زمین به زمانه می‌گوید، فرونشست می‌تواند به دلایل مختلفی روی دهد:

«فرسایش موضعی خاک، حرکات تکتونیکی و خالی شدن آبخوان‌ها. دلیل آخر موجب عمده فرونشستی است که در ایران به حالت بحرانی رسیده است. چندین دهه تخلیه وسیع منابع آب زیرزمینی برای مصارف مختلف موجب پایین رفتن سطح آب‌های زیرزمینی و خالی شدن لایه‌های متخلخل سطح زمین شده است. نیروی ناشی از وزن خاک بر روی این لایه‌های متخلخل باعث نشست زمین و متراکم شدن لایه‌های خاک می‌شود.»

به گفته توتچی، این پدیده به دو شکل موضعی و ناگهانی یا تدریجی و منطقه‌ای اتفاق می‌افتد؛ در مورد اول چاله‌هایی با قطر چند ده متر و پراکنده، و در مورد دوم فرونشست تدریجی در مقیاس‌های چند ده کیلومتری رخ می‌دهد:

این پژوهشگر علوم محیط‌زیستی، می‌گوید، بخش عمده‌ای از محصولات صیفی و کشاورزی شهر تهران در جنوب استان تهران و دشت ورامین، پسته در رفسنجان (استان کرمان)، زعفران در کاشمر (خراسان رضوی) و انار در میبد (یزد) کشت می‌شود و همگی محصولات کشاورزی گران قیمتی هستند که از انگیزه اصلی کشاورزان برای حفر چاه‌های جدید و برداشت بیشتر از آن‌ها به شمار می‌آیند.

به گفته توتچی، میزان فرونشست در دره‌های حاصلخیز مناطق ذکر شده به طور متوسط حدود ۱۵ سانتی‌متر در سال و به شکل نقطه‌ای حتی تا ۴۵ سانتی‌متر در سال نیز تخمین زده شده است. (رجوع کنید به منبع شماره یک)

تبعات فرونشست زمین

یکی از پیامدهای فاجعه‌آمیز زیست‌محیطی از جمله پدیده فرونشست زمین، بروز تنش‌های اجتماعی و افزایش حاشیه‌نشینی است.

اخیرا در گزارش یک نهاد اطلاعاتی آمریکا از تغییرات اقلیمی در کشورهای مختلف، به افزایش بیابان‌زایی، موج گرمای شدید و خشکسالی فراگیر در ایران اشاره شده است که می‌تواند در آینده منجر به بی‌ثباتی و آوارگی جمعیت شود.

در همین ارتباط، مصطفی فدایی‌فر، رئیس کمیته تخصصی ارزیابی سیلاب، ۲۴ مهر در گفت‌وگو با خبرگزاری کار ایران (ایلنا)، جابه‌جایی اجباری ۳۷ میلیون نفر را یکی از پیامدهای فرونشست زمین عنوان کرد.

علیرضا مناف‌زاده، جامعه‌شناس، در این باره و تبعات احتمالی فرونشست زمین در آینده، به زمانه می‌گوید:

«کوچ اجباری میلیون‌ها نفر از جمعیت آن استان‌ها (مناطق درگیر فرونشست) به طرف استان‌های شمالی و غربی کشور پیش‌بینی درستی است و اگر کاری انجام نگیرد، دیر یا زود روی خواهد داد. جمعیتی را که به طرف آن استان‌ها حرکت می‌کنند حدود ۳۷ میلیون نفر تخمین زدند، یعنی این‌که جمعیت آن استان‌ها تقریبا سه برابر خواهد شد.»

 مناف‌زاده، در ادامه می‌گوید:

به گفته این جامعه‌شناس، از آنجا که اقتصاد آن استان‌ها توانایی جذب چنین نیروی انسانی سهمگینی را ندارند، شاهد رشد سریع ناامنی و انواع بزهکاری خواهیم شد و بیکاری روز به روز رشد خواهد کرد و حتی از نظر شهرسازی، بافت کنونی شهرها نیز دچار تغییر خواهد شد.:

«برای مثال؛ محله‌هایی که امروز از نظر امکانات شهری رونق و اعتباری دارند ممکن است به کلی از اعتبار بیفتند، از ساکنان کنونی‌شان خالی شوند و رو به ویرانی بگذارند. اگر فرض بگیریم که مردم آن استان‌ها همه آن جمعیت عظیم را با آغوش باز بپذیرند، شکی نیست که پس از جایگیر شدن کوچندگان ترکیب جمعیتی آن استان‌ها به هم خواهد خورد که یکی از پیامدهایش جنگ و ستیز منطقه‌ای و حتی برافروخته شدن آتش جنگ‌های قومی/ اتنیکی خواهد بود.»

مناف‌زاده، اشاره می‌کند به این‌که استان‌های کشور از نظر زبانی، فرهنگی و حتی شیوه زندگی با پایتخت فرق‌ می‌کنند. او می‌گوید، در کشوری مانند فرانسه استان‌ها و شهرهایی وجود دارند که بومیان‌شان مردمان غیربومی را حتی اگر فرانسوی‌‌تبار هم باشند به آسانی پذیرا نمی‌شوند:

به باور مناف‌زاده، برای همین است که خارجی‌تبارها ترجیح می‌دهند در پایتخت و حومه‌های آن یا در شهرهای بزرگ مانند مارسِی زندگی کنند:

«اگر شما از فرانسوی‌ها بپرسید که در کدام شهر فرانسوی خود را در خانه خویش یا کشور خویش احساس نمی‌کنند، نخستین شهری که نام خواهند برد، مارسِی خواهد بود.»

این جامعه‌شناس، معتقد است، فاجعه انسانی وحشتناکی در انتظار مردم ایران است و پیامدهای فاجعه زیست‌محیطی‌ می‌تواند دامن کشورهای منطقه و حتی اروپا را نیز بگیرد. مناف‌زا‌ده می‌گوید، نهادهای بین‌المللی محیط‌زیست می‌دانند چه فاجعه‌ای در ایران در حال روی دادن است، اما شاید به پیامدهای جامعه‌شناختی، سیاسی، منطقه‌ای و حتی بین‌المللی این فاجعه چندان که باید توجهی نمی‌شود.

سهرابی، هم در این باره می‌گوید، فرونشست زمین می‌تواند کشاورزی در مناطق روستایی و زیرساخت‌های اصلی، لوله‌های آب، فاضلاب، گاز و شبکه برق‌رسانی در مناطق شهری را از بین ببرد و این قطعا تبعات فاجعه‌آمیزی به دنبال خواهد داشت:

سهرابی، معتقد است، فرسایش خاک هم مانند فرونشست زمین تبعات سنگینی به دنبال دارد و‌ قابلیت سرزمین را برای کشت و زرع از بین می‌برد و نوع مدیریت سرزمین به ویژه در بخش کشاورزی، تغییر کاربری جنگل‌ها و مراتع، پدیده فرسایش خاک را تشدید کرده است.

توتچی، اما در همین رابطه با اشاره به فرونشست زمین به عنوان آخرین نشانه از تخلیه آبخوان‌ها، می‌گوید، وقتی فرونشست در نقطه‌ای مشاهده می‌شود که افت سطح آب‌های زیرزمینی از خطر و بحران گذشته باشد:

«ممکن است لطمه‌های وارد شده بر منابع آب زیرزمینی در نگاه اول به سطح زمین مشخص نباشند، ولی فرونشست زمین را می‌توان توسط ابزار سنجش از دور تا حدودی اندازه‌گیری کرد. گرچه فرونشست‌های ناگهانی، خصوصا در مناطق با تراکم زیاد جمعیت ممکن است خطرات جانی را به همراه داشته باشد، اما مشکل مهمتر مرتبط با این پدیده، خسارات بسیار سنگین آن بر روی تاسیسات خطی و زیربنایی مانند جاده‌ها، خطوط راه‌آهن، تاسیسات انتقال آب و انرژی است.»

در مناطقی که فرونشست رخ می‌دهد، بخشی از گونه‌های گیاهی متکی به آب زیرزمینی از بین رفته‌اند و عمده مراتع و جنگل‌ها تغییر کاربری داده شده‌اند.

توتچی، در این خصوص معتقد است:

در شکل زیر (تغییر داده شده از مبع شماره دو) نشان داده شده، عمده آب زیرزمینی در ایران برای بخش کشاورزی مصرف می‌شود.

تغییرات اقلیمی و تاثیر آن بر فرونشست زمین؛ راهکار چیست؟

امروزه تغییرات اقلیمی و پدیده گرمایش جهانی به یکی از مهمترین چالش‌های زیست‌محیطی و چگونگی مقابله با آن به مباحث روز کشورهای جهان تبدیل شده است.

در حالی ما شاهد گرمایش جهانی و پدیده تغییر اقلیم هستیم که اثرات منفیِ این معضل جهانی تا سال‌ها باقی خواهد ماند. اما آیا این پدیده زیست‌محیطی تاثیری بر فرونشست زمین دارد؟

 سهرابی، در پاسخ می‌گوید:

«با افزایش درجه حرارت، میزان تبخیر بیشتر شده و الگوها و میزان بارش و حتی نوع بارش نسبت به قبل تغییر کرده است. این مساله می‌تواند بر آبخوان‌ها تاثیر بگذارد. زمانی که آب کافی برای بخش کشاورزی وجود نداشته باشد، چاه بیشتری حفر می‌شود؛ مانند سال آبی قبل که به دلیل کمبود آب، شاهد کف‌شکنی‌ و یا عمیق‌تر کردن چاه‌ها و حفر چاه‌های بیشتر بودیم. در بسیاری از شهرها مانند کرمانشاه برای آب شرب هم حتی چاه‌هایی حفر شد.»

تغییر اقلیم با تغییر میزان بارش و توزیع آن گاه منجر به پدیده سیل خواهد شد که به گفته سهرابی، اگر سیلاب‌ها در ایران مدیریت شود در این رابطه هم می‌توان سیلاب را برای تغذیه آبخوان‌ها تبدیل به فرصت کرد، ولی در ایران چنین چیزی مشاهده نمی‌گردد.

این پژوهشگر اکولوژی، اما برای مقابله با فرونشست، معتقد است که در وهله نخست باید منابع آبی به خوبی مدیریت شود:

«شناخت دقیق از چرخه هیدرولوژیک و برنامه‌ریزی بر مبنای آن می‌تواند خسارت‌ها را کاهش دهد. در بخش کشاورزی باید نگاه زمین محور که بر مبنای هکتار و افزایش مساحت زمین‌های کشاورزی‌ست به نگاه آب محمور تغییر کند. به‌ طوری‌که برنامه‌ریزی برای بخش کشاورزی مطابق با آب موجود باشد. سالانه ۸۷ میلیارد متر مکعب آب در بخش کشاورزی برداشت می‌شود که بایستی با برنامه‌ریزی درست و علمی و در نظر گرفتن همه جوانب این میزان را به نصف رساند تا حق‌آبه طبیعت تامین شود.»

به گفته سهرابی، زمانی که سیلاب و میزان بارندگی زیاد است، می‌توان با تغذیه و تزریق آب به آب‌خوان‌ها اثرات منفیِ فرونشست را کاهش داد:

تغییر اقلیم می‌تواند اثرات زیست‌محیطی بسیار گسترده‌ای در نقاط مختلف جهان داشته باشد. این اثرات می‌تواند مستقیم یا غیر مستقیم باشد.

توتچی، در همین ارتباط چنین می‌گوید:

«به عنوان مثال، افزایش متوسط دما در سطح کره زمین و یا تغییر (کاهش یا افزایش) میزان و توزیع بارش از اثرات مستقیم تغییر اقلیم هستند. از اثرات غیر مستقیم هم می‌توان به تشدید نابرابری‌ها در دسترسی به منابع آب، محصولات کشاورزی و غذایی اشاره کرد. اما مشکلاتی مانند فرونشست زمین، فرسایش خاک و محدود شدن منابع آب ایران تقریبا در تمام ناشی از سوء مدیریت یا فقدان مدیریت بوده است. مطالعه اشرف و همکاران در۲۰۲۱ (منبع شماره سه)، میزان تغذیه آب‌های زیرزمینی در سطح کل ایران در دهه ۲۰۱۰ را حدود ۳۰ میلیارد مترمکعب تخمین می‌زند که تقریبا نصف میزان آن در همین بازه زمانی‌ست.» (اشاره به شکل دو)

به گفته توتچی، این عدم تناسب میان مصرف و تجدید منابع آب موجب افت بسیار زیاد این منابع آبی شده است.

این پژوهشگر علوم محیط‌زیستی می‌گوید، تغییرات اقلیمی به صورت تدریجی رخ می‌دهند و تاثیر آن‌ها بسیار کمتر است از آنچه امروز در فلات ایران مشاهده می‌‌شود:

برای جلوگیری از پدیده‌هایی چون فرونشست زمین، فرسایش خاک و بیابان‌زایی، ارگان‌های مدیریتی و نظارتی همانند وزارت نیرو، در گذشته قوانین و محدودیت‌های متعددی مشخص و ابلاغ کرده‌اند.

توتچی در این‌باره می‌گوید، نبود قدرت اعمال نظارت از یک طرف و فشار اقتصادی مضاعف بر روی کشاورزان و بهره‌برداران از خاک و آب از سمت دیگر، در عمل موجب بی‌فایده بودن این قانون‌گذاری‌ها شده است:

«به عنوان مثال؛ وزارت نیرو دشت‌های در خطر را به عنوان “دشت‌های ممنوعه” طبقه‌بندی کرده و حفر چاه در این مناطق را ممنوع اعلام کرد. اما در عمل، وزارت نیرو توانایی اجرای آن نداشته است و تعداد چاه‌های عمیق و نیمه عمیق در سطح کل ایران بین‌ سال‌های ۲۰۰۰ تا ۲۰۱۵ تقریبا دو برابر شده است (حدودا از ۴۰۰ هزار به ۸۰۰ هزار حلقه) که نیمی از این تعداد چاه‌های غیر مجاز هستند.»

برای مقابله با این پدیده‌ها در گام‌های زمانی مختلف راه‌کارهای بسیار متفاوتی را باید پی گرفت، اما به باور توتچی، در حال حاضر در کوتاه مدت برای جلوگیری از فرونشست زمین کار عملیِ زیادی نمی‌توان انجام داد:

 این پژوهشگر درباره دیگر راهکارهای احتمالی می‌گوید:

«به صورت موازی باید به دنبال ارائه طرح‌های اشتغال جایگزین برای کشاورزانی که در این مناطق فعالیت دارند، بود. برنامه‌ریزی برای تغییر الگوی اشتغال در مناطق آسیب‌پذیر زمان‌بر و نیازمند سرمایه‌گذاری‌های سنگین هستند. با این وجود، در صورت بی‌توجهی، ابعاد خساراتی که در آینده نه چندان دور به تاسیسات، زیرساخت‌ها و بخش کشاورزی وارد خواهد شد، بسیار بزرگ‌تر از چنین سرمایه‌گذاری‌ها است.»

منابع:

1- Motagh, Mahdi, et al. "Land subsidence in Iran caused by widespread water reservoir overexploitation." Geophysical Research Letters 35.16 (2008).

2- Noori, R., Maghrebi, M., Mirchi, A., Tang, Q., Bhattarai, R., Sadegh, M., ... & Madani, K. (2021). Anthropogenic depletion of Iran’s aquifers. Proceedings of the National Academy of Sciences, 118(25).

3- Ashraf, S., Nazemi, A., & AghaKouchak, A. (2021). Anthropogenic drought dominates groundwater depletion in Iran. Scientific reports, 11(1), 1-10.