فناوری فضایی در خدمت مدیریت منابع آب

فناوری این روزها تنها ابزاری برای رفع نیازهای روزمره نیست، بلکه امکانی است برای رفع چالش‌ها و بحران‌هایی که پیش از این انسان تسلیم شدن در برابر آنها را آموخته بود. حالا با کمک تکنولوژی بشر می‌تواند بسیاری از مسائل و بحران‌های پیش روی خود را پیش‌بینی کرده و شرایطی که در پی این بحران‌ها به وجود خواهد آمد را مدیریت کند. در دنیایی که یکی از مهم‌ترین چالش‌های آن تامین آب است، فناوری‌های نو به کمک بشر آمده تا امکانی برای او فراهم کند که بتواند این منابع محدود را تا حد امکان به بهترین شکل مدیریت کند. یکی از این امکانات فناوری سنجش از دور است که امکان رصد و پایش منابع آبی را فراهم می‌کند. این فناوری در دنیای امروز برای برنامه‌ریزی‌های دقیق در حوزه مدیریت منابع آب کاربرد دارد. در ایران هم این فناوری مورد توجه کارشناسان قرار گرفته و اقداماتی برای بهره‌گیری از آن صورت گرفته است، اما در قیاس با مشکلاتی که کشور در زمینه مدیریت منابع آب با آن روبه‌رو است بهره‌گیری از این فناوری بسیار محدود است. مرکز پژوهش‌های مجلس در گزارشی به ضرورت بهره‌گیری از این فناوری پرداخته و پیشنهاد اختصاص ردیف بودجه برای تامین زیرساخت‌های مورد نیاز برای بهره‌گیری از این فناوری در کشور را مطرح کرده است.

آمارهای رسمی بین‌المللی نشان می‌دهد تقاضای جهانی آب تا سال ۲۰۴۰ بیش از ۵۰ درصد افزایش پیدا می‌کند و در صورتی که روند فعلی تقاضا و بهره‌برداری از منابع آب ادامه پیدا کند تا سال ۲۰۵۰ بالغ بر ۴۲ درصد جمعیت جهان تنش آبی شدید را تجربه می‌کنند. مسئله آب یک مسئله جهانی است، اما کشورهایی مثل ایران که اقلیمی خشک دارند بیش از دیگر نقاط دنیا با این مسئله و تبعات آن مواجه می‌شوند. بنابراین لزوم توجه به راهکارهای علمی و اصولی برای مدیریت منابع آب در کشورهایی با اقلیم مشابه ایران بیشتر احساس می‌شود.
بهره‌گیری از فناوری‌های نو در مدیریت منابع آب راهکاری است که کشورهای مختلف در سال‌های اخیر به آن روآورده و سعی دارند از نتایج بررسی‌های حاصل از آن، در تصمیم‌گیری‌ها و برنامه‌ریزی‌های کلان بهره ببرند. مشاهده وضعیت ذخایر آبی، رصد میزان آلودگی آب‌ها، امکان اندازه‌گیری بارش و بسیاری اطلاعات دیگر که می‌تواند در برنامه‌ریزی‌های لازم در حوزه مدیریت منابع آب نقشی اثر گذار داشته باشد، گوشه‌ای از داده‌هایی است که از طریق بهره‌گیری از فناوری سنجش از دور و فناوری‌های فضایی در اختیار کارشناسان و تصمیم‌گیران قرار می‌گیرد. داده‌هایی دقیق و قابل اطمینان که می‌توان ضریب صحت و دقت برنامه‌ریزی‌های مربوط به منابع آب را افزایش دهد. اما گستره خدماتی که این فناوری به سیاست‌گذاران حوزه آب ارائه می‌کند بسیار وسیع‌تر است. مرکز پژوهش‌های مجلس گزارشی در این زمینه منتشر کرد که با مرور امکاناتی که این فناوری‌ها در اختیار سیاست‌گذاران قرار می‌دهند، راهکارهایی برای بهره‌مندی از این فناوری در ایران ارائه کرده است. در این گزارش با اشاره به اینکه: «با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای می‌توان به صورت منظم -روزانه، هفتگی، ماهانه و…- و در مقیاس‌های مختلف مکانی ویژگی‌های کمی و کیفی آب، پویایی فرآیندهای هیدرولوژیکی، تبخیر و تعرق، شوری، دمای سطح آب و زمین، پایش سطح برف و یخچال‌ها، رطوبت خاک و … را پایش کرد و با توجه به تکرارپذیری تصاویر، امکان بررسی بلندمدت تغییرات فراهم شده است و این اطلاعات کمک شایانی به مدیریت صحیح منابع می‌کند» به مرور نمونه‌هایی از کاربردهای سنجش از دور در مديريت منابع آب پرداخته شده است. از جمله: «بررسی تغییرات آب‌های زیرزمینی» موضوعی که در پی خالی شدن منابع زیرزمینی و فرونشست دشت‌های مختلف کشور تبدیل به بحرانی جدی در مناطق مختلف شده است. هر چند آمار و ارقامی در این مورد در اختیار سازمان‌های متولی قرار دارد، اما رصد و پایش وضعیت این منابع در بازه‌های زمانی مختلف می‌تواند در تخصیص این منابع و برنامه‌ریزی برای بهره‌برداری از آنها نقش داشته باشد. در این گزارش آمده است: «بی‌توجهی به این بخش سبب اعمال فشار به بخش تولید، امنیت غذایی، افزایش مهاجرت، فرونشست و تهدیدات مالی و جانی ناشی از آن می‌شود. با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای GRACE امکان بررسی تغییرات منابع آب زیرزمینی در بازه زمانی 15 ساله (1380-1395) فراهم شده است. با بررسی تغییرات ذخیره آب‌های زیرزمینی در نقاط مختلف كشور اولویت بندی اقدامات سریع مدیریتی باید در دستور کار قرار گیرد» یکی دیگر از کاربردهایی که در این گزارش به آن اشاره شده: «بررسی کیفیت منابع آبی» است. در تشریح این موضوع در گزارش آمده است: «با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای علاوه بر کمیت، می‌توان کیفیت منابع آبی را نیز بررسی کرد. با توجه به اهمیت بالای کیفیت منابع آبی در زندگی بشر، پایش مستمر کیفیت این منابع ضرورت دارد. با به کارگیری فناوری فضایی و استفاده از تصاویر ماهواره‌ای اطلاعات زمانی- مکانی مورد نیاز برای نظارت مستمر بر تغییرات کیفیت منابع آبی فراهم می‌شود. پایش مستمر پارامترهای موثر بر کیفیت آب از جمله شفافیت، کلروفیل، رسوبات معلق، دما، ماده آلی محلول رنگی و غیره در سطح وسیع بسیار هزینه بردار است و داده‌های به دست آمده در روش‌های سنتی به صورت گسسته و نقطه‌ای جمع‌آوری می‌شده است. اما با به‌كارگیری تصاویر ماهواره‌ای پایش روزانه این پارامترها با هزینه کم و در مقیاس‌های مختلف مکانی فراهم شده است» و از موارد کاربردی دیگری که برای سنجش از دور در این گزارش مورد اشاره قرار گرفته است: «محاسبه و پایش دمای سطح آب» است. این اطلاعات از این جهت حائز اهمیت است که: «بررسی و محاسبه دمای سطح آب نقش مهمی در جریانات جوی و دریایی، حیات آبزیان، میزان مواد موجود در آب دارد. این پارامتر بر اکوسیستم دریایی و زندگی انسان‌ها تاثیر مستقیم دارد و باید به طور منظم بررسی شود. مطالعه روند بلندمدت دمای سطح آب، آگاهی از روند تغییر اقلیم را امکان‌پذیر می‌کند. به علاوه در پیش‌بینی‌های هواشناسی بسیار كاربردی است. اندازه‌گیری دمای سطح آب با روش‌های سنتی بسیار هزینه‌بردار و در مواردی غیرممکن است. فناوری فضایی و تصاویر ماهواره‌ای امکان بررسی دمای سطح آب در هر نقطه را به صورت روزانه امکان پذیر كرده است»
از مهم‌ترین کاربردهای این فناوری، بهره‌گیری از آن در کشاورزی است. بر اساس داده‌های این گزارش: «با استفاده از سنجش از دور (كشاورزی دقیق و غیره) نیاز آبی در بخش‌های مختلف زمین سنجیده می‌شود و با توجه به نیاز هر قسمت آبیاری آن بخش صورت می‌گیرد؛ این در حالی است كه در کشاورزی سنتی اقدامات مدیریتی یکسانی برای كل زمین به عنوان یک واحد یکنواخت اتخاذ می‌شود و موجب هدررفت آب می‌شود. همچنین با استفاده از سنجش از دور می‌توان به بررسی تناسب اراضی برای کشت محصولات مختلف با در نظر گرفتن میانگین رطوبت خاک، بارش، تبخیر و تعرق و غیره پرداخت و با این کار علاوه بر کمک به افزایش تولید از هدررفت آب نیز جلوگیری کرد. علاوه بر موارد فوق، سنجش از دور در مدیریت سیل و مشخص کردن مناطق با ریسک بالای وقوع سیل هم كاربرد دارد»
در پایان این گزارش با تاکید بر اینکه: «سازمان فضایی ایران و پژوهشگاه فضایی با توجه به رسالت خود توسعه کاربردهای فضایی در بخش‌های مختلف كشور از جمله توسعه راهکارهای کشاورزی دقیق (كاهش مصرف آب و افزایش راندمان کشاورزی)، مدیریت بحران (سامانه پایش سیل و خشکسالی)، پایش بدنه‌های آبی كشور، پایش سطح اراضی كشاورزی، سیستم پشتیبان تصمیم (مانند خرید تضمینی گندم)، برآورد فرونشست و … را در دستور كار قرار داده است و خدمات ارزشمندی نیز در این زمینه‌ها ارائه کرده است» به عنوان یک راهبرد پیشنهاد شده تا: «با توجه به لزوم به کارگیری خدمات سنجش از دور در مقیاس ملی و فراسازمانی، ضرورت وجود ردیف بودجه اختصاصی در زمینه خدمات سنجش از دور به سازمان‌های متولی این امر نظیر سازمان فضایی ایران و پژوهشگاه فضایی ایران به چشم می‌خورد. این بودجه می‌تواند برای ارائه خدمات سنجش از دور در سطح ملی و با هدف شناساندن و افزایش بهره وری، در قالب تهیه اطلاعات و نقشه‌های مورد استفاده نهادها و وزارتخانه‌ها به صورت یکپارچه و استاندارد و همچنین توسعه سامانه‌های پایش كشور صرف شود؛ تا با ارائه اطلاعات دقیق و كاربردی به مدیریت بهینه منابع آب در كشور كمک كرد. علاوه بر آن، با توجه به ظرفیت قابل توجه شرکت‌های دانش بنیان فعال در بخش صنایع ماهواره‌های سنجش از دور كشور، لازم است دولت حمایت ویژه‌ای در تامین بخشی از نیاز این حوزه با استفاده از توان تولید داخل اتخاذ كند» با توجه به وضعیت موجود منابع آبی کشور و مشکلاتی که در سال‌های اخیر در اثر نبود مدیریت صحیح منابع برای بخش‌های مختلف کشور به وجود آمده است، علاوه بر بهره‌گیری از امکاناتی که فناوری‌های سنجش از دور در اختیار صاحب‌نظران قرار می‌دهند، توجه به خروجی‌های مربوط به این بررسی‌ها در حوزه اجرایی کشور ضرورت بیشتری دارد. چرا که بررسی صرف این اطلاعات و مطالعه و رصد وضعیت منابع آب بدون اثرگذاری در تصمیم‌گیری‌های کلان و سیاست‌گذاری‌های آبی کشور نمی‌تواند در حل مسئله آب در ایران راهگشا باشد.