مناطق خشک جهان هر سال به‌اندازه دو برابر ایالت کالیفرنیا گسترش یافته‌اند. کاهش گسترده ذخایر آب زیرزمینی که مسئول حدود ۶۸ درصد از «تغییرات ذخایر آب‌های زمینی» است، ذوب یخ و یخچال‌های شمال کانادا و روسیه و خشکسالی‌های شدید در آمریکای مرکزی و اروپا، مهم‌ترین عوامل پشت این بحران‌اند. نقشه‌های این مطالعه نشان می‌دهند خاورمیانه و شمال آفریقا با کاهش شدید ذخایر آب‌های زمینی و افزایش خشکی مواجه‌اند، این وضعیت دسترسی به آب آشامیدنی و همچنین کشاورزی و امنیت غذایی را تهدید می‌کند و هم‌زمان به افزایش سریع سطح آب دریاها دامن می‌زند. پژوهشگران هشدار می‌دهند اگر اقدامات جدی برای مدیریت منابع آب و کاهش برداشت بی‌رویه آب زیرزمینی انجام نشود، این روند ممکن است در دهه‌های آینده شدت یابد و پیامدهای جهانی، منطقه‌ای و بین‌نسلی گسترده‌ای به‌جا بگذارد.

یافته‌های مطالعه «خشکی بی‌سابقه قاره‌ای، کاهش دسترسی به آب‌های شیرین و افزایش نقش سرزمین‌ها در بالا آمدن سطح دریاها» که در ماه ژوییه در Science Advances منتشر شده است، نشان می‌دهد قاره‌ها از سال ۲۰۰۲ تاکنون کاهش بی‌سابقه‌ای در ذخیره آب‌های زمینی (TWS)  تجربه کرده‌اند. این ذخایر درواقع شامل تمام آب موجود درون و روی زمین است و شاخصی حیاتی برای سنجش دسترسی به آب‌های شیرین به شمار می‌آید.

هشت نویسنده این پژوهش در پی پاسخ به این سؤال که از سال ۲۰۰۲ تاکنون ذخیره آب‌های زمینی چگونه و چرا تغییر کرده است؟ آورده‌اند: «درحالی‌که بیشتر مناطق خشک و مرطوب جهان همچنان خشک‌تر یا مرطوب‌تر می‌شوند، مناطق خشک سریع‌تر از آنچه مناطق مرطوب مرطوب می‌شوند، در حال خشکیدن‌اند. «خشکی قاره‌ای» بیشتر کشورهای جهان را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد. از سال ۲۰۰۲، ۷۵ درصد جمعیت جهان در ۱۰۱ کشوری زندگی می‌کنند که کاهش منابع آب شیرین را تجربه کرده‌اند. افزون‌براین، قاره‌ها اکنون بیش از کلاهک‌های یخی به دریاها آب شیرین وارد می‌کنند و از همین رو، نقش مناطق خشک در افزایش سطح آب دریاها پررنگ‌تر شده است.» پژوهشگران هشدار می‌دهند درصورت بی‌توجهی به اقدام فوری، این روند به‌طور پیوسته تشدید می‌شود و به ناامنی آبی و افزایش سرعت بالاآمدن سطح دریاها دامن می‌زند.

تغییراقلیم و تحولات عمیق زمین

تغییراقلیم، تحولات بزرگی در چرخه آب ایجاد کرده است. در سال‌های اخیر کشورهای مختلف رکوردهای بی‌سابقه دمایی را تجربه کرده‌اند و ۲۰۲۴ گرم‌ترین سال در ۱۷۵ سال گذشته لقب گرفته است. این پژوهش می‌گوید با شدت گرفتن خشکسالی‌ها و سیلاب‌ها، ذوب گسترده یخچال‌ها و کلاهک‌های یخی و افزایش سطح دریاها و همچنین، با افزایش خطر آتش‌سوزی‌ها و کاهش تنوع‌زیستی روبه‌روست. از سوی دیگر، با تغییر الگوهای جهانی بارش، تبخیر و جریان آب‌های سطحی، ذخیره آب‌های زمینی نیز به‌سرعت دستخوش تغییر شده است. تغییر الگوهای TWS دسترسی به آب و مدیریت پایدار منابع آبی برای انسان و محیط‌زیست را تهدید می‌کند، معیشت و امنیت غذایی را به خطر می‌اندازد و هم‌زمان می‌تواند محرکی برای مهاجرت ناشی از تغییراقلیم و تنش‌های فرامرزی، در سطح داخلی و بین‌المللی، باشد.

در همین حال، با خشک‌تر شدن مناطق خشک جهان و کاهش ذخایر آب‌های سطحی در رودخانه‌ها و دریاچه‌ها، جوامع بیش‌ازپیش به آب‌های زیرزمینی متکی می‌شوند. نویسندگان مقاله می‌گویند این فشار فزاینده باعث کاهش بلندمدت منابع زیرزمینی شده است؛ پدیده‌ای که با ضعف‌های جهانی مدیریت آب‌های زیرزمینی تشدید می‌شود و از طریق «اثر بازخورد مثبت»، چرخه‌ای ایجاد می‌کند که سرعت کاهش ذخیره کل آب‌های زمینی (TWS) را افزایش می‌دهد. پیامدهای کاهش منابع زیرزمینی جهانی شامل کاهش تأمین آب برای آبیاری و تهدید بهره‌وری کشاورزی، کاهش ظرفیت سازگاری با تغییراقلیم و تاب‌آوری در برابر خشکسالی و رشد شهرهای بیابانی، کاهش تنوع‌زیستی و آسیب به اکوسیستم‌های وابسته به آب زیرزمینی، کاهش دسترسی به آب با افت سفره‌های آب زیرزمینی و بسیاری اثرات دیگر است.

یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد در طول این دو دهه، درحالی‌که بیشتر مناطق خشک جهان همچنان خشک‌تر و مناطق مرطوب همچنان مرطوب‌تر می‌شوند، نرخ خشکی در مناطق خشک از سرعت مرطوب‌شدن مناطق مرطوب بیشتر است. هم‌زمان، وسعت مناطقی که دچار خشکی می‌شوند، افزایش و در مقابل وسعت مناطقی که دچار مرطوب شدن هستند، کاهش یافته است.

چهار منطقه ابرخشک در جهان

این مطالعه بررسی کرده که چگونه تغییرات اخیر در الگوهای TWS در مقیاس منطقه‌ای و قاره‌ای، به افزایش نرخ خشکی قاره‌ای دامن زده است. برپایه یافته‌ها اتصال چند الگوی منطقه‌ای خشکی و نقاط گرم به شکل‌گیری چهار منطقه‌ی «ابرخشک» در مقیاس قاره‌ای انجامیده که همه در نیمکره شمالی قرار گرفته‌اند: بخش‌های وسیعی از شمال کانادا، شمال روسیه (جایی که مناطق مرطوب در عرض‌های جغرافیایی بالا اکنون به خشکی تبدیل شده‌اند)، منطقه پیوسته جنوب‌غربی آمریکای شمالی و آمریکای مرکزی، (که روند خشکی و کاهش منابع آب زیرزمینی در آن شدت گرفته یا ادامه دارد) و در آخر منطقه عظیم سه‌قاره‌ای که از شمال آفریقا تا اروپا، از طریق خاورمیانه و آسیای مرکزی، تا شمال چین و جنوب و جنوب‌شرق آسیا امتداد دارد و گسترش آن ناشی از خشکسالی اخیر اروپا است.

این تغییرات، همراه با مرطوب‌تر شدن چشمگیر اخیر شرق آفریقا و غرب آفریقای جنوب صحرای بزرگ، زمینه‌ساز «گسترش مناطق خشک قاره‌ای و کاهش مناطق مرطوب» است. به‌جز مناطق استوایی در محدوده ۱۰ درجه جنوب و ۲۰ درجه شمال، اکنون همه عرض‌های جغرافیایی، حتی با حذف یخچال‌ها و کلاهک‌های یخی زمینی، روند خالص منفی شاخص ذخایر آب زمینی را نشان می‌دهند.

در یافته‌های این پژوهش درباره وضعیت «خاورمیانه/شمال آفریقا-فرا اوراسیا» آمده است: «خشک شدن چشمگیر در سراسر خاورمیانه، ناشی از الگوی «خشک‌تر شدن مناطق خشک» (DD) و کاهش منابع آب زیرزمینی است و یکی از شدیدترین خشکی‌های جهان به شمار می‌رود. سامانه آکوایفر عربستان با نرخ ۰٫۶۴ ± ۰٫۰۱ سانتی‌متر در سال در حال کاهش TWS است. آسیای مرکزی نیز از طریق DD و کاهش منابع آب زیرزمینی به‌سرعت در حال ازدست‌دادن TWS است، به‌ویژه در اطراف دریای خزر و دریای آرال، جایی که کشاورزی و تولید پنبه شدیداً به آب زیرزمینی وابسته‌اند. میزان کاهش TWS در مجموع دریای خزر و دریای آرال برابر −۳٫۰ ± ۰٫۱۲ سانتی‌متر در سال است.» آکوایفر در این بخش به‌معنای مخزن آب زیرزمینی است؛ لایه‌ای از خاک یا سنگ که آب را در خود نگه می‌دارد و منبع اصلی تأمین آب آشامیدنی و کشاورزی به شمار می‌رود.

این مطالعه می‌گوید کاهش شدید آب‌های زمینی را در بخش‌های وسیعی از اروپا نشان می‌دهد، که با خشکسالی‌های فاجعه‌بار اخیر همخوانی دارد: «این خشکسالی‌ها تحت‌تأثیر تغییراقلیم هستند و از بدترین خشکسالی‌های ۲۰۰۰ سال اخیر محسوب می‌شوند. اکنون خشکی جزایر بریتانیا و همه کشورهای اروپای غربی و شرقی را نیز در بر می‌گیرد. شمال آفریقا تقریباً به‌طور کامل کاهش TWS را نشان می‌دهد که ناشی از DD و همچنین کاهش قابل‌توجه منابع آب زیرزمینی در سامانه آکوایفر شمال‌غربی صحرای بزرگ مشترک میان الجزایر، لیبی و تونس است.»

ایران و جبران سخت کسری ذخایر آب

نقشه‌ای که این مطالعه از روند بلندمدت متوسط ذخایر آب به تفکیک کشورها به ما نشان می‌دهد ایران را حوضه‌ای با رنگ قرمز از همسایه‌هایش تفکیک کرده است. درواقع این رنگ نشان‌دهنده مناطقی است که در آنها مصرف و کاهش منابع آب بیشتر از میزان تجدیدپذیر طبیعی است و بنابراین جبران کسری ذخایر آب دشوارتر شده است.

در بیشتر حوضه‌ها، تغییرات بلندمدت TWS فقط حدود سه درصد از آب سالانه قابل‌تجدید را تشکیل می‌دهد. این نسبت در حوضه‌های خشک‌شونده به پنج درصد و در حوضه‌های مرطوب‌شونده به دو درصد می‌رسد. اهمیت این روندها در حوضه‌های خشک بیشتر است (هشت درصد) و در حوضه‌های خشک و در حال خشک‌شدن به ۱۰ درصد افزایش می‌یابد.

این مطالعه هشدارهایی جدی پیش روی ما می‌گذارد:

•   تا ۸۳ درصد یخچال‌های جهان احتمالاً در طول ۸۰ سال آینده ذوب می‌شوند.
•   شدت خشکسالی‌ها در پنج سال گذشته تشدید شده است.
• ذخیره آب سطحی در رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و سدها کاهش یافته است.
•  و نیمی از سفره‌های بزرگ زیرزمینی جهان به‌سرعت در حال کاهش هستند.

با توجه به روندهای کنونی، نرخ خشکی قاره‌ای احتمالاً در دهه‌های آینده ادامه یا افزایش خواهد یافت و درنتیجه، دسترسی به آب شیرین نیز به همان روند فعلی یا حتی سریع‌تر کاهش می‌یابد.

سهم خشکی‌ها در افزایش سطح دریاها

داده‌های ماهواره GRACE/FO نشان می‌دهد افزایش سطح دریاها طی ۲۲ سال گذشته عمدتاً به کاهش ذخایر آب قاره‌ها مربوط بوده است، نه‌فقط به ذوب یخچال‌ها و کلاهک‌های یخی گرینلند و قطب جنوب.

درواقع، جرم اقیانوس‌ها با نرخ ۱.۹۹ میلی‌متر در سال افزایش یافته است، سهم کاهش آب قاره‌ها از این افزایش، ۰.۸۹ میلی‌متر در سال است و درنهایت سهم گرینلند ۰.۷۳ میلی‌متر و سهم قطب جنوب ۰.۳۷ میلی‌متر در سال است. به‌این‌ترتیب، قاره‌ها اکنون بزرگ‌ترین عامل افزایش سطح دریاها (۴۴درصد) هستند، درحالی‌که گرینلند و قطب جنوب به‌ترتیب حدود ۳۷ درصد و ۱۹ درصد سهم دارند.

این تحلیل نشان می‌دهد خشکی قاره‌ای و کاهش ذخایر آب زیرزمینی و سطحی در قاره‌ها، سهم عمده‌ای در روند بلندمدت افزایش سطح دریاها دارد و با ادامه روندهای کنونی، دسترسی به آب شیرین و مدیریت منابع آب جهانی با چالش‌های جدی روبه‌رو خواهد شد.

اکنون زمان اقدام است

نویسندگان مطالعه می‌گویند گسترش خشکی در سطح قاره‌ها، افزایش رخدادهای خشکسالی شدید و پیامدهای آن بر کاهش منابع آب شیرین و بالا آمدن سطح دریاها باید از دغدغه‌های اصلی افکار عمومی، مدیران منابع‌طبیعی و تصمیم‌گیران در سراسر جهان باشد. پایداری روندهایی که در این پژوهش گزارش شده‌اند، همراه با تغییر چشمگیر در رفتار ذخیره آب زمینی (TWS) و الگوی خشکی قاره‌ای پس از رویداد النینوی بزرگ سال ۲۰۱۴، احتمال بازگشت‌ناپذیر بودن این روندها را تقویت می‌کند. آنها می‌گویند: «این یافته‌ها شاید هشدارآمیزترین پیامی باشد که تا امروز درباره اثرات تغییراقلیم آمده: قاره‌ها در حال خشکیدن‌اند، منابع آب شیرین رو به کاهش است و سرعت افزایش سطح دریاها رو به شتاب گرفتن دارد.»

این پژوهش تأکید می‌کند اقدامات برای مهار روند خشکی قاره‌ها، نباید به‌ کندی و بی‌ثباتی تلاش‌های مقابله با تغییراقلیم پیش برود. «تصمیم‌های مدیریتی درست و سیاست‌های تازه به‌ویژه در زمینه پایداری منابع آب زیرزمینی در سطح ملی و منطقه‌ای و نیز همکاری‌های بین‌المللی برای حفظ پایداری جهانی آبخوان‌ها، می‌تواند به نگهداشت این منبع حیاتی برای نسل‌های آینده کمک کند.»

این مطالعه از یک سو درباره منابع آب شیرین هشدار می‌دهد و برداشت بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی را بزرگ‌ترین عامل کاهش ذخایر کلی آب در مناطق خشک‌شونده می‌داند. این روند تأثیرات ناشی از افزایش دما، گسترش خشکی اقلیم و رویدادهای خشکسالی شدید را به‌شدت تشدید می‌کند. بااین‌حال، کاهش آب زیرزمینی بیش از هر عامل دیگری وابسته به تصمیمات مدیریتی در حوزه آب است و درصورت اعمال سیاست‌های درست، می‌توان جلوی آن را گرفت یا متوقف کرد. اما درحالی‌که استفاده بیش‌ازحد از آب‌های زیرزمینی، امنیت آبی و غذایی مناطق مختلف جهان را تهدید می‌کند؛ این خطر هنوز در سطح جهانی به‌اندازه‌ کافی جدی گرفته نشده است.

«در بسیاری از مناطقی که منابع آب زیرزمینی رو به کاهش‌اند، این آب‌ها در مقیاس زمانی عمر انسان دیگر قابل‌تجدید نیستند. نابودی تدریجی آب در سفره‌های زیرزمینی جهان، تهدیدی فزاینده و حیاتی برای بشریت است؛ خطری که پیامدهای زنجیره‌ای آن به‌ندرت در سیاستگذاری‌های محیط‌زیستی، مدیریت منابع یا نظام‌های حکمرانی لحاظ می‌شود. آب زیرزمینی منبعی میان‌نسلی است که نسل کنونی یا به‌درستی آن را مدیریت نمی‌کند یا اساساً مدیریتی بر آن ندارد و این سهل‌انگاری، هزینه‌ای سنگین و نادیده‌انگاشته را بر دوش نسل‌های آینده می‌گذارد.» نویسندگان می‌گویند در جهانی که هر روز گرم‌تر و خشک‌تر می‌شود، حفاظت از ذخایر آب زیرزمینی جهان باید در اولویت مطلق قرار گیرد.

از طرف دیگر، برای مقابله با روند افزایش سطح آب دریاها، سیاست‌های گسترده‌تری در زمینه کاهش آسیب و سازگاری لازم است: «می‌توان بخشی از آب را در خشکی‌ها ذخیره کرد یا اجازه داد آب‌های سطحی و زیرزمینی بیشتر در محل خود باقی بمانند؛ چراکه افزایش ذخیره‌ی کل آب در خشکی به کاهش آهنگ بالا رفتن سطح دریا کمک می‌کند.» این پژوهش می‌گوید ازآنجاکه کاهش سریع آب‌های زیرزمینی، به‌تنهایی، تقریباً به‌اندازه ذوب یخچال‌ها در بالا رفتن سطح دریا سهم دارد، کند کردن این روند و تسهیل تغذیه دوباره آبخوان‌ها باید اولویتی جهانی باشد؛ هم برای حفظ منابع آب نسل‌های آینده و هم برای برقراری تعادل در چرخه آب زمین و جلوگیری از ورود بیشتر آب شیرین از خشکی‌ها به اقیانوس‌ها.