قرن بیست و یکم؛ قرن فرونشست زمین

اکبر قاضی‌فرد عضو هیئت علمی گروه زمین‌شناسی دانشگاه اصفهان

عوامل ایجاد فرونشست زمین هم می‌تواند طبیعی باشد و هم انسانی. یکی از مهم‌ترین عوامل طبیعی ایجاد فرونشست زمین، حفره‌هایی زیرزمینی انحلالی مانند غارها بوده که به‌صورت شبکه‌های زیر زمینی در سنگ‌های آهکی ایجاد می‌شود که بر اثر بزرگ شدن و نزدیک شدن به سطح زمین سقف فوقانی آن تخریب شده و زمین به‌طور ناگهانی دچار ریزش می‌شود. عمده‌ترین دلایل فرونشست زمین در قرن‌های بیستم و بیست و یکم  ناشی از عوامل انسانی همچون برداشت مایعات از جمله آب، نفت و حتی گاز از زیر زمین است. مثلاً در بسیاری از مناطق جهان به دلیل برداشت نفت، سکوهای حفاری حدود چند متر دچار فرونشست شده‌اند. در بسیاری از دشت‌های کشاورزی در کشورهای مختلف جهان نیز در صد سال گذشته سطح زمین به دلیل برداشت بی‌رویه آب دچار فرونشست شده‌ است. متاسفانه قرن بیست و یکم به دلیل برداشت غیر اصولی از منابع آب زیرزمینی قرن فرونشست شهرها خواهد بود.

در صورتیکه فرض کنیم حدود ۱۵۰ متر زیرزمین از رسوبات ریزدانه همچون رس، سیلت و ماسه تشکیل شده باشد و میزان منافذ اشباع از آب موجود در این رسوبات حدود ۳۰ درصد باشد، بدلیل اینکه  این رسوبات و آب غیرقابل تراکم هستند تا زمانیکه این ضخامت از رسوبات پر از آب باشد به راحتی می‌تواند وزن لایه‌های فوقانی را تحمل کند. زمانیکه این آب‌های زیرزمینی از طریق چاه‌های آب  پمپاژ می‌شود، منافذ خالی از آب شده و هوا که یک ماده تراکم پذیر است جایگزین آن می‌شود و مانند یک ابر پوک شده و بدلیل وزن زیاد لایه‌های فوقانی این ضخامت ۱۵۰ متری با ۳۰ درصد منافذ پر از هوا که ماده‌ای تراکم پذیر است، دیگر تحمل وزن لایه‌ها را نداشته و زمین دچار تراکم و نشست می‌شود و ترک خوردن‌ها و شکستگی‌های زمین شروع می‌شود. این ترک خوردن‌ها معمولا در مرز بین زمین‌های محکم‌تر و زمین‌های ضعیف‌تر ظاهر می‌شوند و ممکن است تا چند کیلومتر امتداد داشته باشند. این ترک‌ها و شکستگی‌ها می‌توانند باعث بریدگی و بروز خسارات فراوان به جاده‌ها، باند فرودگاه‌ها،کانال‌های آبیاری، تاسیسات شهری، منازل مسکونی، بناهای تاریخی و … شود.

بخش‌هایی از زمین که رسوبات آن پتانسیل بیشتری برای  تراکم دارد، دچار فرونشست می‌شود، اما در مناطقی با تراکم کمتر که زمین محکم‌تر است، امکان فرونشست کمتر است، بنابراین در زمین‌های نرم با خاک رس امکان وقوع فرونشست زمین بیشتر است، چرا که به دلیل برداشت بی‌رویه از منابع آبی و مدیریت غیراصولی منابع با تخلیه آبخوان‌ها، زمین دچار نشست می‌شود و بعد از چند سال ساختمان‌ها ترک می‌خورند.

در دنیا به این مساله توجه شده و برای جلوگیری از این پدیده، با محدود کردن فعالیت‌های کشاورزی و پرداخت خسارت به کشاورزان به منظور جلوگیری از تخلیه آب‌های زیرزمینی از ایجاد فرونشست جلوگیری می‌کنند. در ایران از حدود ۵۰ سال پیش با حذف قنات‌ها و حفر چاه‌های عمیق و افزایش بیش از ده برابری مجوز حفر چاه به کشاورزان به خصوص بعد از انقلاب، موجب شد تا تعداد چاه‌های کشاورزی به شدت افزایش یابد که در این رابطه در بعضی از مناطق تا بیش از ۸۰ درصد از آب‌های زیرزمینی برداشت شده است. در صورتیکه برداشت آب زیرزمینی متوقف شود، با بارندگی‌های محدود کنونی شاید برای پر شدن این مخازن و سفره‌های آب زیرزمینی در هر یک از این مناطق به هزار سال زمان نیاز باشد. متاسفانه آبخوان‌های کشور در مدت ۴۰ سال گذشته اکثرا تخلیه شده‌اند. براساس تعریف یونسکو قرن بیست و یکم، قرن فرونشست شهرها خواهد بود، زیرا تقاضا برای آب زیاد و منابع غذایی محدود است و کشاورزی بیش از حد توان و ظرفیت منطقه انجام می‌شود.

یکی از اصول اساسی مهندسی در تمام دنیا اصل پیش بینی است. نباید بعد از وقوع حادثه به دنبال راهکار باشیم، بنابراین باید قبل از وقوع حادثه با پیش بینی، جلو وقوع آن را بگیریم. در تمام دنیا سیاست عبور از خشکسالی کمک مادی به کشاورزان است تا با عدم کشت از بحران کم آبی عبور کنند، اما در ایران با شروع خشکسالی ها، شاهد صدور مجوز کشاورزی و حفر چاه بوده‌ایم که متاسفانه رویه‌ای نادرست است.