خشکسالی و افزایش زلزله در ایران؟!

مهدی زارع | طبق اعلام شرکت آب و فاضلاب تهران، از ابتدای سال آبی ۱۴۰۱ -۱۴۰۰ تا یازدهم بهمن ماه حدود ۱۵۲ میلی‌متر بارندگی در حوزه‌های آب‌ریز سد‌های تهران ثبت شده است؛ در حالی که در مدت مشابه سال گذشته، حداقل ۱۷۵ میلی‌متر به ثبت رسیده بود.

آمار دفتر اطلاعات و داده‌های آب کشور نشان می‌دهد از ابتدای مهر تا دوم بهمن ماه ۱۴۰۰، میزان کل حجم آب در مخازن سد‌های کشور حدود ۲۰.۸ میلیارد متر مکعب است که نسبت به مدت مشابه سال آبی گذشته ۲۲درصد کاهش نشان می‌دهد.

میزان کل حجم ورودی به سد‌های کشور از ابتدای مهر تا دوم بهمن ماه معادل ۸.۶ میلیارد مترمکعب است که کاهشی معادل ۱۸درصد نسبت به مدت مشابه سال آبی گذشته را نشان می‌دهد. به‌رغم بارش‌های اخیر تنها ۱۳درصد از حجم ذخیره سد زاینده‌رود تا ۱۱ بهمن ۱۴۰۰ پر شده است. سد‌های پنج‌گانه تهران نیز همچنان نسبت به مدت مشابه سال گذشته ۴۲درصد کسری دارند.

سد ماملو در ۴۵ کیلومتری جنوب شرقی تهران و روی محل تلاقی رودخانه جاجرود و رودخانه دماوند احداث شده است. دریاچه این سد حدود ۸۰۰ متر عرض و ۳۰۰۰ متر طول دارد. یکی از دلایل بحران کم‌آبی در تالاب دریاچه ماملو اولویت تامین آب شرب شهروندان و کشاورزی است. حقابه تالاب‌ها با تخصیص آب به شرب در تهران، رعایت نمی‌شود.

با خشکسالی‌های اخیر و برداشت بی‌رویه آب باعث خشکسالی در تالاب‌ها شده است، به طوری که گونه زیستی و آبزی با خطر جدی مواجه می‌شوند و این امر کانونی برای ریزگرد‌ها می‌شود. شرایطی مشابه با استان تهران در کالیفرنیا در غرب امریکا برقرار است. ۸۰ درصد از کالیفرنیا در خشکسالی شدید بوده است و در نتیجه سطح زمین در حال تغییر است.

با آب کمتر در سفره آب زیرزمینی، خاک در سراسر دره مرکزی کالیفرنیا به تدریج فشرده می‌شود. در حالی که دره مرکزی در حال فرونشست است، رشته کوه‌های اطراف در حال بالا رفتن هستند. بالا رفتن به دلیل این واقعیت است که زمین به طور کشسانی به بار آبی که برداشته می‌شود پاسخ می‌دهد.

سطح پوسته به همان شکلی بالا می‌رود که انگار یک بلوک لاستیکی دارید و آن را فشار می‌دادید و اکنون فشار را رها می‌کنید. فشاری که زمانی توسط آب‌های سنگین زیرزمینی تامین می‌شد، اکنون تا حد زیادی از بین رفته است. از سال ۲۰۱۳، ۲۸۶ میلیارد متر مکعب آب از بخش غربی ایالات متحده به دلیل خشکسالی کاهش یافته است.

بالا آمدن ناشی از پمپاژ باعث شده است که سطح زمین از ۴ میلی‌متر تا حدود ۱۳ میلی‌متر در مناطق کوهستانی بالا رود. پمپاژ آب‌های زیرزمینی در جریان خشکسالی کالیفرنیا بر رخداد زمین لرزه‌های امتداد گسل سن آندریاس اثر گذاشته است.

وقتی آب را بیرون می‌آورید، از بین رفتن وزن آب است که بر سطح پوسته و گسل‌ها اثر می‌گذارد. وزن باران و برف زمستانی، پوسته زمین را به سمت پایین می‌راند. در اواخر تابستان و پاییز، آب تبخیر می‌شود و پوسته دوباره برمی‌گردد.

پمپاژ آب زیرزمینی نیز در اواخر تابستان و پاییز به اوج خود می‌رسد و اثر برگشتی را تقویت می‌کند. شرایط خشکسالی نیز به نوبه خود این فرآیند را تشدید می‌کند. اثر مشابهی در هیمالیا رخ می‌دهد که در زمستان بیشتر از تابستان زلزله‌ها را تجربه می‌کنند.

فشار وارده بر گسل سان آندریاس ناشی از باران‌های زمستانی، تبخیر تابستانی و پمپاژ آب‌های زیرزمینی از نظر حدود یک کیلو پاسکال در یک فصل است. این تغییرات در پی دهه‌ها پ مپاژ آب می‌تواند به چند ده کیلو پاسکال -در حد یک زمین‌لرزه- نزدیک شود.

تغییر تنش در یک زمین لرزه متوسط با بزرگای ۵ (مانند زلزله ۲۹ آذر ۱۳۹۶ ملارد در غرب تهران) حدود ۳۰۰ کیلو پاسکال (۳ بار) است. پمپاژ آب زیرزمینی می‌تواند منجر به زمین لرزه‌های مخرب شود. تغییرات ناشی از فعالیت انسان مهم است و باید در تجزیه و تحلیل خطر زلزله در نظر گرفته شود.

در سال‌های ۲۰۱۳ و ۲۰۱۸، انبوه زمین‌لرزه‌هایی با حداکثر بزرگای ۴.۵ در ۵ کیلومتری بخش شمالی گسل تراگذر بحرالمیت در فلسطین رخ داد. داده‌های فشار آبخوان و تحلیل تصاویر ماهواره‌ای و پایش لرزه‌ای نشان می‌دهند که برداشت آب زیرزمینی باعث این زمین‌لرزه‌ها شده است.

برداشت مداوم آب زیرزمینی که از چندین چاه واقع در ۱۰ کیلومتری غرب خوشه لرزه‌ای از سال ۲۰۱۰ شکل گرفت منجر به کاهش کلی ۵۰ متری سطح آب زیرزمینی تا زمان وقوع زلزله‌های ۲۰۱۸ شد. این خروج همچنین مربوط به فرونشست سطحی حدود ۱۰ میلی‌متر در سال است.

همبستگی زمانی، فرونشست گسترده، ویژگی‌های خوشه لرزه‌ای و راستای گسل، ارتباط بین برداشت آب زیرزمینی و زلزله‌های اخیر را نشان می‌دهد.

مدل‌سازی نشان می‌دهد که کاهش فشار منفذی ناشی از پمپاژ در غرب محدوده زلزله‌های بحرالمیت می‌تواند باعث ایجاد تنش‌های کششی قابل‌توجهی شود که منجر به رویداد‌های گسلش عادی در خارج از آبخوان شود. شبیه همین وضع در محدوده دشت شهریار ملارد، در مجاورت گسل ماهدشت جنوب کرج، در مورد زلزله‌های منجر به زلزله متوسط ۲۹ آذر ۱۳۹۶ در ملارد برقرار بود.

مرکز پژوهش‌های مجلس در سال ۱۳۹۶ گزارش داد که در ۱۰ سال -۱۳۸۵ تا ۱۳۹۵- در کشور میزان بارندگی حدود ۱۱ درصد نسبت به متوسط بلندمدت کاهش یافته و به تبع آن نیز حجم جریان سطحی در دوره مشابه حدود ۴۴ درصد کاهش یافته است. کاهش در مقدار بارندگی به دلیل وقوع خشکسالی و تغییر اقلیم و البته افزایش برداشت انسانی صورت می‌گیرد.

بیلان منابع و مصارف آب در کشور، کل میزان برداشت آب در کشور برابر با ۹۶ میلیارد مترمکعب است که از این میزان ۸۵ میلیارد مترمکعب -حدود ۸۹ درصد مربوط به بخش کشاورزی، ۸ میلیارد مترمکعب- حدود ۸ درصد مربوط به مصارف شرب و حدود ۳ میلیارد مترمکعب -حدود ۳ درصد- مربوط به مصارف صنعتی است.

به دلیل خشکسالی‌ها و تغییرات اقلیم میزان کل آب تجدیدپذیر کشور از متوسط بلندمدت ۱۳۰ میلیارد مترمکعب به ۸۹ میلیارد مترمکعب در دهه ۱۳۸۵ تا ۱۳۹۵ رسید. این بیلان آب نشان می‌دهد که چالش جدیدی به معنای افزایش لرزه‌خیزی در حوزه‌هایی که آب زیرزمینی به شدت در حال برداشت است و از نزدیکی آن‌ها گسل‌های فعال عبور می‌کند، مانند استان تهران، قابل انتظار است.