تقنية جديدة لرسم خرائط المياه الجوفية في المنطقة العربية

طور فريق بحثي -يضم باحثين من جامعة كاليفورنيا الجنوبية وجامعات قطرية، ويقوده الباحث المصري عصام حجي- تقنيةً محمولة جوًّا، يمكنها أن ترسم خريطة طبقات المياه الجوفية الضحلة في غضون ساعات قليلة، مقارنةً بالطرق التقليدية التي قد تستغرق بضع سنوات.

في الدراسة التي نشرتها مؤخرًا مجلة IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine، يقول المؤلفون إنهم استهدفوا مواجهة تحدي نقص المياه في المناطق الصحراوية في الشرق الأوسط، حيث ظروف الجفاف القاسية والفيضانات الفجائية.

أطلق الباحثون على النموذج الأولي للتقنية المقترحة رادار "ديزرت- سي" (Desert-SEA)، أو ما يُعرف بـ"رادار السبر المحمول جوًّا" لاستكشاف طبقات المياه الجوفية تحت سطح الصحراء.

تتوزع الآبار فقط في مناطق انتشار الإنسان وليس في المساحات الصحراوية الواسعة مثل صحاري شمال أفريقيا وشبه الجزيرة العربية، وبالتالي تكون خريطة هذه الآبار غير دقيقة وغير ممثلة لواقع المياه الجوفية الحقيقي خارج المناطق العمرانية. 

يقول المؤلف الرئيسي للدراسة "عصام حجي"، الباحث في علوم الأرض والكواكب في جامعة كاليفورنيا الجنوبية: "إن الدراسة تستهدف تطوير منظومة يمكنها رسم خرائط المياه الجوفية في المساحات الشاسعة الصحراوية والجافة من شمال إفريقيا وشبه الجزيرة العربية".

"يجب أن نعلم أن المياه الجوفية غير العميقة -على عمق ٢٠ مترًا فقط- هي الطريقة الأولى للتعامل مع فترات الجفاف، والأهمية الأولى للمياه الجوفية في كل المنطقة العربية هي الزراعة؛ إذ يؤدي نقص المياه الجوفية إلى تدهور الزراعة وحدوث أزمة غذاء"، يضيف "حجي" في تصريحات لـ"نيتشر ميدل إيست". 

يرسل جهاز الرادار المحمول على طائرة مروحية سلسلةً من الإشارات الرادارية منخفضة التردد، جزء منها ينعكس من سطح الأرض، وجزء يخترق السطح وينعكس على الجزء العلوي من الطبقة المشبعة بالمياه الجوفية، ويحدث هذا الانعكاس نتيجة فرق الخواص الكهربية بين التربة الجافة والتربة المشبعة بالمياه التي تكوِّن خزان المياه الجوفية. 

عند تصويره، يظهر منسوب المياه المستقر كعاكس مسطح؛ إذ إن كميات المياه المسحوبة وكمية المياه التي تدخل النظام في عملية إعادة الشحن متساوية تقريبًا، ومع ذلك، إذا كان هناك أي خلل في التوازن، فسوف ينعكس ذلك في الصورة الناتجة التي تُظهر انحرافًا لأعلى أو لأسفل في شكل منسوب المياه، وتبلغ الدقة الأفقية للصور الناتجة عن عملية الرصد هذه ٣٠ مترًا، والرأسية مترًا واحدًا، "وهي دقة أعلى بكثير من دقة التقنيات الأخرى المستخدمة"، وفق "حجي".

وعن أهمية تطبيق هذه التقنية، يرى "حجي" أن تقدير حجم الخزان الجوفي وتطوره يتيح لنا إمكانية التخطيط على المديين القصير والطويل بشأن استخدام هذه المياه، كما أن عملية حفر الآبار مكلفة جدًّا، في حين أن التقنية المقترحة تغطيِ مساحةً أكبر من الآبار، وهي غير عالية التكلفة.

ويتوقع "حجي" أن تسهم هذه التقنية في تعزيز مشروعات التوسع الزراعي في بلدان مثل السعودية، ومراقبة تطور المياه الجوفية في مصر ودول أخرى بالمنطقة.

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.