مقابله با کمبود آب به کمک طبیعت

به گزارش ایمنا، بسیاری از شهرهای سراسر جهان از جمله در مکزیک، کلمبیا و آفریقای جنوبی در نتیجه تداوم پدیده ال‌نینو با احتمال قطعی آب در چند هفته آینده مواجه هستند. پس از چندین ماه هوای خشک ناشی از ال‌نینو، سیستم مخازن آب بوگوتا در کلمبیا به پایین‌ترین سطح خود در تاریخ رسیده است، بیش از هشت میلیون نفر از ساکنان شهر به صورت جیره‌بندی از آب استفاده می‌کنند، هر محله سه بار در ماه با قطعی ۲۴ ساعته آب مواجه است و خانواده‌ها در صورت تجاوز از حد مجاز مصرف آب ماهانه با جریمه ۳۰۰ دلاری روبه‌رو می‌شوند.

اقدامات جیره‌بندی تا اکتبر ۲۰۲۴ یا تا زمانی که بارندگی کافی وجود نداشته باشد، ادامه خواهد داشت. مکزیکوسیتی نیز در حال حاضر با احتمال خشک شدن لوله‌های آب در چند هفته آینده مواجه است. در آینده نزدیک شهرهای بیشتری با این نوع کمبودها مواجه خواهند شد زیرا تغییرات آب‌وهوایی، جنگل‌زدایی و تخریب اکوسیستم فرایندهای طبیعی منابع آب را تهدید می‌کند.

شهرها برای مقابله با این خطرات می‌توانند با حفاظت، احیا و مدیریت پایدار جنگل‌ها در حوضه‌های آبخیز خود، کیفیت و کمیت آب را به روشی مقرون‌به‌صرفه بهبود بخشند و منابع آب را در برابر تغییرات آب‌وهوایی مقاوم‌تر کنند.

تهدید دوجانبه تغییرات اقلیمی و جنگل‌زدایی علیه آب

تغییرات اقلیمی باعث افزایش دمای کره زمین و ایجاد الگوهای آب‌وهوایی غیرقابل پیش‌بینی می‌شود، همزمان با خشک شدن آب‌وهوا، بارندگی‌ها نامنظم می‌شود و ثبات منابع آب کمتر و در ادامه تجدید منابع با مشکل روبه‌رو می‌شود. برای مثال، در شبه‌جزیره شاخ آفریقا (شمال‌شرقی آفریقا) بیش از ۲۰ میلیون نفر در کشورهای مختلف تحت تأثیر خشکسالی قرار دارند، اریتره و جیبوتی به‌طور منظم تنها از ۴۰ تا ۸۰ درصد منابع آب خود استفاده می‌کنند و بخشی از مخزن‌های اصلی بوگوتا، در آوریل ۲۰۲۴، کاملاً تخلیه شده است.

علاوه بر این، جنگل‌زدایی در اطراف حوضه‌های آبخیز نیز یک عامل اصلی ناامنی آبی است، زیرا جنگل‌ها می‌توانند به چند روش کلیدی همچون نفوذ بهتر آب از طریق سیستم ریشه و برگ‌های ریخته‌شده، فرسایش کمتر خاک به کمک برگ‌های ریخته‌شده و ریشه‌های درختان و کمک به بارش منظم به وسیله فرایند ترکیبی تبخیر و تعریق، از منابع آب پشتیبانی کنند.

در ایالات متحده آمریکا، ۱۸۰ میلیون نفر برای آب آشامیدنی خود به زمین‌های جنگلی متکی هستند و بعضی از شهرها تقریباً ۹۰ درصد از منابع آب خود را از طریق جنگل‌ها و مراتع به دست می‌آورند. بنابراین توقف جنگل‌زدایی، به‌ویژه در اطراف منابع آب امری ضروری است که متأسفانه برعکس آن در حال وقوع است؛ در سال ۲۰۲۳ جهان ۳.۷ میلیون هکتار از جنگل‌های استوایی را از دست داد که معادل ۱۰ زمین فوتبال است.

بهبود امنیت آب با الهام از طبیعت

با گسترش تهدید کمبود آب در شهرها، زیرساخت‌های مبتنی بر طبیعت می‌توانند نقش مهمی در بهبود امنیت آب برای شهرهای سراسر جهان ایفا کنند. این راه‌حل که زیرساخت‌های سبز نیز نامیده می‌شود، از فرایندهای طبیعی برای برآورده کردن نیازهای زیرساختی و ایجاد انعطاف‌پذیری در برابر اثرات اقلیمی استفاده می‌کند.

به‌عنوان مثال، احیای مناطق جنگلی در یک حوضه آبخیز می‌تواند در عین کاهش خطر سیل، کیفیت آب را بهبود ببخشد و جریان آب را تنظیم کند. مدیریت صحیح حوضه، از جمله حذف گونه‌های مهاجم می‌تواند کیفیت و کمیت آب را افزایش دهد.

مؤسسه منابع جهانی (WRI) مزایای اقتصادی ترکیب زیرساخت‌های طبیعی و سنتی را در پنج شهر برزیل و همچنین در بوگوتا مورد مطالعه قرار داد و نتیجه تحقیقات نشان داد که زیرساخت‌های طبیعی در کنار مزایای قابل‌توجهی که برای منابع تأمین آب در شهرها دارد، باعث صرفه‌جویی در هزینه برای تأسیسات آب می‌شود که اغلب این صرفه‌جویی از کاهش رسوب و مواد مغذی در آب حاصل می‌شود و می‌تواند هزینه‌های ناشی از لایروبی برای حذف رسوبات و فرسودگی زیرساخت‌های سنتی را کاهش دهد.

همچنین هزینه‌های تصفیه آب را از طریق کاهش نیاز به محصولات شیمیایی و میزان انرژی مورد استفاده برای پمپاژ و توزیع آب کاهش دهد. برای مثال، شرکت آب بوگوتا می‌تواند با سرمایه گذاری ۵.۳ میلیون دلاری در راه‌حل‌های مبتنی بر طبیعت مانند بازسازی اکوسیستم، تقریباً ۴۵ میلیون دلار در ۳۰ سال صرفه‌جویی کند. در ادامه به چند نمونه برجسته از زیرساخت‌های طبیعی اشاره می‌شود که در شهرهای مختلف اجرا شده و نتایج سودمندی داشته است.

بازسازی مرتع در ارتفاعات بوگوتا، کلمبیا

تحقیقات اخیر WRI کلمبیا نشان داد که زیرساخت‌های طبیعی می‌توانند نقش مهمی در تنوع بخشیدن به منابع آب شهر، صرفه‌جویی در هزینه برای شرکت آب محلی و در نهایت بهبود امنیت آب برای شهر داشته باشند.

راهکار بوگوتا احیای اکوسیستم‌هایی بالای رودخانه بوگوتا است که رشد درخت و دامپروری را در یک زمین ترکیب می‌کند. اجرای چنین راه‌حلی در تنها دو درصد از حوضه بالایی رودخانه به کاهش رسوب در آب و صرفه‌جویی در هزینه‌های تصفیه‌خانه کمک می‌کند و با بهبود کیفیت آب حوضه‌های این رودخانه را به منبع آب قابل‌اطمینان‌تری تبدیل می‌کند.

احیای حوضه رودخانه در ویتوریا، برزیل

ایالت کوهستانی اسپریتوسانتو در برزیل با چهار میلیون جمعیت، بیش از یک دهه است که با خشکسالی شدید مواجه است. الگوهای نامنظم بارندگی ناشی از تغییرات اقلیمی که منجر به سیل شدید در سراسر کشور می‌شود، بیش از نیم میلیون نفر را تحت تأثیر قرار داده است.

تحقیقات WRI نشان داده است که احیای جنگل در ۲۵۰۰ هکتار از زمین‌های تخریب‌شده اطراف دو رودخانه در ویتوریا امنیت آب را بهبود می‌بخشد و از طریق کاهش رسوب‌گذاری در هزینه‌های آب محلی صرفه‌جویی می‌کند. برای اجرای این پروژه، نهال‌ها به وسیله کامیون به حوضه رودخانه‌ها حمل و در آنجا کاشته می‌شود.

بازسازی رودخانه نایروبی در کنیا

کنیا در چند سال گذشته با شدیدترین خشکسالی در تاریخ این کشور روبه‌رو است و شهرنشینی سریع و رشد جمعیت منجر به آلودگی قابل‌توجه منابع آب این کشور شده است. در اوایل سال ۲۰۲۳، کمیسیون رودخانه‌های نایروبی طرحی را برای جوان‌سازی و احیای رودخانه نایروبی راه‌اندازی کرد که در حال حاضر برای شناسایی مناطق دارای اولویت برای بازسازی و یافتن راه‌هایی برای ادغام راه‌حل‌های مبتنی بر طبیعت همچون احیای جنگل‌ها در امتداد رودخانه کار می‌کنند.

این تلاش‌ها به کاهش آلودگی و بهبود دسترسی به آب آشامیدنی سالم برای بیش از چهار میلیون ساکن شهر کمک می‌کند و همچنین فرصت‌های شغلی جدیدی در مدیریت تالاب به‌ویژه برای جوانان شهر ایجاد خواهد کرد.

این پروژه دسترسی به برق آبی در مناطق روستایی را افزایش خواهد داد که از اهمیت بسیاری برخوردار است، زیرا در حال حاضر ۱۲ میلیون نفر در کنیا به برق دسترسی ندارند. این پروژه همچنین از هدف کنیا برای رشد ۱۵ میلیارد درخت تا سال ۲۰۳۲ حمایت می‌کند.

علاوه بر این، مناطق مستعد خطر وقوع سیل در نایروبی شناسایی شده‌اند که یک مسئله فوری است، چراکه سیل‌های ویرانگر اخیر در کنیا جان بیش از ۲۰۰ نفر را گرفته و تقریباً یک چهارم میلیون نفر را آواره کرده است.

تصفیه فاضلاب طبیعی در دهلی، هند

هند یکی از کشورهایی است که بیشترین تنش آبی را در جهان دارد. این کشور ۱۸ درصد از جمعیت جهان را در خود جای داده است اما تنها ۴ درصد از منابع آب آن را در اختیار دارد. این کشور که بزرگترین مصرف‌کننده آب زیرزمینی در جهان است، تقریباً در دو سوم مناطق خود با کاهش سطح آب زیرزمینی مواجه است و بسیاری از مخازن اصلی آب آن به سطح بی‌سابقه‌ای رسیده است.

علاوه بر این، بیش از ۷۰ درصد از فاضلاب کشور به منابع آب طبیعی سرازیر می‌شود که منجر به آلودگی آب می‌شود. WRI از دو پروژه محلی در هند حمایت می‌کند تا راه‌حل‌های مبتنی بر طبیعت را افزایش دهد و به این مسائل رسیدگی کند.

اولین راه‌حل، BacTreatEnvironmental Solutions است که از تالاب‌های ساخته‌شده برای مدیریت فاضلاب استفاده می‌کند. این تالاب‌ها با تقلید از یک تالاب طبیعی ساخته می‌شود و از گیاهان و خاک تالابی برای جذب آب طوفان و ایجاد زیستگاه‌های کوچکی برای گیاهان و پرندگان استفاده می‌کند.

راه حل دوم، Padma Clean Environs، یک سیستم زهکشی پایدار است که فاضلاب را به‌طور طبیعی و با استفاده از پوشش گیاهی تصفیه می‌کند و سپس آن را توسط خاک فیلتر می‌کند تا آب تمیزتری به زمین و منابع زیرزمینی وارد شود.

این رویکرد تغذیه آب‌های زیرزمینی را بدون اثرات منفی زیست‌محیطی امکان‌پذیر می‌کند، هزینه‌های بسیار کمتری نسبت به سایر سیستم‌های تغذیه دارد و می‌تواند به‌راحتی در سراسر شهر مورد استفاده قرار گیرد چراکه به زمین وسیعی نیاز ندارد.