فرونشست با مرگ آبخوان‌ها همراه است. بررسی‌های جهانی نشان می‌دهد که نرخ فرونشست در جهان ۵ سانتی‌متر در سال است، در حالی‌که این رقم برای تهران تا سال گذشته ۲۰ سانتی‌متر بوده و اکنون با جهشی ۱.۵ برابری به ۳۱ سانتی‌متر در سال رسیده است که جنوب شرق تهران بیشترین میزان فرونشست را تجربه می‌کند. این رقم حتی برای کرمان و استان البرز بالاتر بوده و به‌ترتیب به ۴۰ و ۳۵ سانتی متر در سال رسیده است.
به گزارش پردیس امروز از دنیای اقتصاد،تشدید شکاف زمین در شهرهایی که حدو د۴۰ درصد از جمعیت ایران را در خود جای داده‌اند، کشور را در وضعیتی بحرانی قرار داده که منجر به نگرانی کارشناسان نسبت به آینده این شهرها شده است به‌طوری که برداشت‌های بی‌رویه از آب‌های زیرزمینی روند فرونشست را افزایش داده و در مطالعات پیشین چاه‌ها خود به عامل مهم این بحران تبدیل شده که محدودیت برداشت و حفر چاه از راهکارهای کنترل فرونشست به شمار می‌رفت.
در چنین شرایطی باید دید آیا جبران «فرونشست زمین» امکان‌پذیر است؟ و نقشه مهار فرونشست چیست؟ جدیدترین مطالعات علمی انجام شده توسط کارشناسان حوزه زمین‌شناسی در دانشگاه صنعت و معدن نشان می‌دهد راه جبران بدترین سناریوی آبی در جهت جلوگیری از تشدید شکاف زمین، از طریق «تغذیه مصنوعی» امکان‌پذیر خواهد بود.
فرونشست در واقع، حرکت رو به پایین سطح زمین در اثر تغییرات تنش خاک است که از استخراج معادن و تراکم هیدرولیکی خاک‌های تراکم‌پذیر تا فعالیت‌های لرزه‌ای و برداشت‌های سیال همچون آب و نفت می‌تواند از عمده عوامل ایجاد فرونشست زمین باشد. اما شاید بتوان مهم‌ترین عامل اثرگذار در فرونشست را در بهره‌برداری بیش از حد از گنجایش منابع آب‌های زیرزمینی دانست که منجر به افزایش تنش موثر و در نتیجه فشردگی خاک و فرسودگی سیستم آبخوان می‌شود.
اولین نشست زمین در کالیفرنیای ایالات متحده در سال ۱۹۳۳ به ثبت رسید که دره سانتا کلارا به دلیل استفاده از پمپ آب زیرزمینی دچار فرونشست زمین شد. پدیده فرونشست با پیامدهای منفی همچون تشکیل شکاف‌های زیرزمینی، تغییرات خاک، افزایش سیل و آسیب به زیرساخت‌های زیرزمینی همراه است.
فرونشست با مرگ آبخوان‌ها همراه است. بررسی‌های جهانی نشان می‌دهد که نرخ فرونشست در جهان ۵ سانتی‌متر در سال است، در حالی‌که این رقم برای تهران تا سال گذشته ۲۰ سانتی‌متر بوده و اکنون با جهشی ۱.۵ برابری به ۳۱ سانتی‌متر در سال رسیده است که جنوب شرق تهران بیشترین میزان فرونشست را تجربه می‌کند.
این رقم حتی برای کرمان و استان البرز بالاتر بوده و به‌ترتیب به ۴۰ و ۳۵ سانتی متر در سال رسیده است. در گفت‌وگویی با علی بیت‌اللهی، متخصص علوم زمین به بررسی مناطق تحت فرونشست جدی پرداخت که بر این اساس تهران، اصفهان، البرز و کرمان در کانون فرونشست قرار دارند که این استان‌ها ۴۰درصد از جمعیت کشور را در خود جای داده‌اند.
پدیده خطرناک فرونشست زمین، در اثر خالی شدن لایه‌های زیرین زمین از سفره‌های آب زمین اتفاق می‌افتد که تهدیدهای غیرقابل جبرانی برای شهرها به همراه دارد. علاوه بر آسیب فیزیکی به ساختمان‌های مسکونی و میراث فرهنگی که می‌تواند خسارات جانی در پی داشته باشد، می‌تواند آسیب جدی به شبکه‌های تامین خدمات زیرساختی شهرها همچون ترکیدگی لوله‌های گاز و آب وارد کند.
مهم‌ترین عوامل تاثیرگذار در فرونشست زمین کشور ناشی از تشدید خشکسالی، کم‌بارشی و وجود چاه‌های آب است که به شکل تصاعدی از آن برداشت می‌شود. در مطالعات پیشین، ریشه فرونشست را برداشت از آب‌های زیرزمینی و به‌طور خاص حفر چاه‌ها معرفی کردند. به‌طوری که سهم بهره‌برداری از آب چاه برای تامین آب شرب تهران در دهه ۹۰ حدود۲۶ درصد بوده اما این رقم در حال حاضر به ۴۵درصد رسیده است.
از این‌رو، یکی از راهکارهای اصلی برای کنترل ابعاد بحران فرونشست محدودیت در برداشت از چاه‌های واقع در پهنه بحرانی عنوان می‌شود. اما با توجه به بحران شدید کم‌آبی در تهران که سطح آب سدها به کمتر از ۲۰درصد رسیده است و حتی برخی از مناطق روزانه با قطعی چندساعته مواجه هستند، همچنین، در شهرهای بزرگ ایران، برای تامین آب‌شرب شهروندان، «حفر چاه جدید» و «برداشت باشدت آب از چاه‌های فعلی» ادامه دارد، بنابراین باید گفت که توقف فرونشست از طریق چاه منتفی است.
سناریوی معکوس
در اینجاست که سناریوی بعدی برای جلوگیری از فرونشست زمین مطرح می‌شود. در مطالعه‌ای علمی که در دانشگاه صنعت و معدن توسط گروهی از کارشناسان حوزه زمین‌شناسی که علی بیت‌اللهی متخصص علوم زمین در آن مشارکت داشته، سناریویی جدید را به عنوان راهکاری اصلی برای کنترل فرونشست کشور مطرح کردند. براساس این مطالعه، فرونشست زمین از طریق «تغذیه مصنوعی آبخوان‌ها»، قابل توقف و حتی قابل جبران است. در واقع، این سناریوی جدید می‌گوید ریشه فرونشست که همان آبخواری از آبخوان‌ها است می‌تواند، امکان احیای آبخوان‌ها و جلوگیری از «مرگ آبخوان‌ها» را به وجود آورد و در عین حال می‌تواند باعث توقف فرونشست شود.
این مطالعه برحسب اینکه خاک آبخوان‌ها یا همان لایه‌های زیرین زمین شهرهای درگیر فرونشست از جنس ماسه یا رس یا ترکیبی باشد، میزان «احتمال جبران فرونشست و بازگشت عمق آب در سفره‌های آبی زیرزمینی به حالت اولیه یا نزدیک به آن» را محاسبه کرده است.
با تغذیه مصنوعی می‌توان، درصدی از فرونشست را جبران کرد که این مقدار بسته به مصالح آبخوان، ضخامت و موقعیت قرار گیری لایه‌های رسی متفاوت است. وقتی که خاک آبخوان فقط ماسه‌ای باشد، نشست کمتری در اثر افت سطح آب ایجاد شده و در اثر تغذیه مصنوعی حدودا ۹۰درصد فرونشست ایجاد شده قابل جبران است. وجود لایه رسی باعث می‌شود فرونشست ایجاد شده بیشتر از حالت آبخوان ماسه‌ای باشد که بسته به موقعیت و ضخامت لایه‌های رسی در اثر تغذیه مصنوعی تقریبا ۱۹ تا ۴۶درصد از فرونشست‌های ایجاد شده در آبخوان‌های ماسه‌ای دارای لایه‌های رسی قابل جبران است.
به گفته بیت‌اللهی آبخوان‌های زمین تهران و دیگر شهرهای کشور عمدتا ترکیبی از رس و ماسه با وزن بیشتر رس هستند، ضمن آنکه عمق لایه‌های رسی در جنوب تهران بین ۱۰ تا ۲۰ متر و در متوسط شهر حدود ۴۰ متر است. باتوجه به اینکه هر چقدر لایه رسی نزدیک به سطح زمین باشد، احتمالا «فرونشست بیشتری» را به وجود می‌آورد. از این رو، به‌منظور توقف فرونشست و جبران آن در اثر تغذیه‌مصنوعی برای حالت «رسی» بین ۱۰ تا ۲۰ سال طول خواهد کشید تا ۱۹ تا ۳۰ درصد از حجم فرونشست جبران شود.
بررسی‌ها نشان می‌دهد، استفاده از روش تغذیه مصنوعی آبخوان‌ها سه اتفاق مهم را به همراه خواهد داشت. نخست اینکه مرگ آبخوان‌ها را منتفی کرده و باعث بازگشت ۱۹درصد آب به سفره‌های زیرزمینی می‌شود. دومین اتفاق مهم، جبران بخش قابل‌توجهی از فرونشست است و شاید مهم‌ترین نکته‌ای که کمتر مورد توجه قرار گرفته است اینکه تغذیه مصنوعی می‌تواند منجر به متوقف شدن روند فرونشست شود.
بررسی‌های صورت گرفته این گروه تحقیقاتی نشان می‌دهد که این روش در توکیوی ژاپن جواب داده است. ژاپن از سال ۱۹۶۵ به تغذیه مصنوعی اقدام کرد و در سال ۲۰۰۳ جلوی فرونشست را گرفتند. بنابراین باید گفت همان‌طور که فرونشست طی زمانی طولانی روی می‌دهد، احیای آن نیز در یک پروسه‌زمان‌بر اتفاق خواهد افتاد. برای تغذیه مصنوعی آبخوان‌ها، شهرداری‌ها لازم است، گودال‌ها و چاهک‌هایی با عمق ۲۰ متر در نقاط مشخصی از تهران برای جمع‌آوری آب‌های سطحی ناشی از بارش‌ها در نیم‌سال دوم ایجاد کنند تا به تدریج آب‌ها به سفره‌ها نفوذ کند.
