سرعت فرونشست زمین در ایران چقدر است؟

بر اساس آخرین مقالاتی که در سال ۲۰۲۴ پژوهشگران در ژورنال‌های معتبر بین‌المللی علمی منتشر کرده‌اند می‌توان میزان‌های سنجش شده فرونشست زمین را در ایران مرور کرد. دشت اصفهان- برخوار بین سال‌های ۱۴۰۱-۱۳۹۴ با تجزیه و تحلیل داده‌های ماهواره سنتینل-۱ میانگین فرونشست سالانه بین ۲۵ تا ۴۵ سانتی‌متر نشان داده است.

مهدی زارع در اعتماد نوشت: میانگین سالانه کاهش سطح ایستابی در این سفره ۲۳۰ سانتی‌متر است. فرونشست مشخص با مناطقی که بیشترین کاهش سطح آب را تجربه می‌کنند، همسو است. با استفاده از تکنیک تداخل‌سنجی رادار برای شناسایی نشست، در شهر گرمسار نشست تا ۳۰ سانتی‌متر در سال مشخص شده است.

فرونشست با برداشت آب زیرزمینی برای مصارف شهری، صنعتی و کشاورزی همبستگی دارد و برای دشت گرمسار حداکثر ۳۷ سانتی‌متر و حداقل ۳۳ سانتی‌متر و میانگین فرونشست سالانه ۳۶ سانتی‌متر برآورد شده است که بسیار نزدیک به نرخ فرونشست دشت‌های تهران و ورامین است. مناطق با فرونشست بیشتر عموما در قسمت شمالی دشت گرمسار گزارش می‌شود. در دشت تهران، به دلیل مهاجرت‌های بی‌رویه تحت اثر عوامل مختلف اقتصادی و سیاسی، فرونشست قابل توجهی مشاهده می‌شود. این گسترش تقاضا برای انرژی به ویژه آب منجر به برداشت نامنظم آب از منابع زیرزمینی و در نتیجه فرونشست زمین شده است.

در دشت تهران بر اساس مطالعه بابایی و همکاران در دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی که اخیرا منتشر شده میانگین بیشینه فرونشست تخمین زده شده ۱۸ سانتی‌متر در سال است. بیشترین میزان فرونشست زمین در مناطق شهرری و ملارد واقع در غرب دشت تهران و شمال اسلامشهر (چهاردانگه) در شرق دشت تهران رخ داده است. اندازه‌گیری‌های ماهواره‌ای کوتاه شدن مستقیم دشت تهران در جهت شمال-شمال‌شرق را با سرعت ۲±۵ میلی‌متر در سال و حرکتی برشی به میزان ۲±۴ میلی‌متر در سال با حرکت شرقی-غربی چپگرد نشان می‌دهد. خطر آسیب به زیرساخت‌ها و ساختمان‌ها در مرز منطقه فرونشست بیشتر از سایر مناطق است. جز فرونشست جنوب و جنوب غرب تهران، در سایر مناطق فرونشست قابل توجهی فعلا وجود ندارد.

فرونشست در این منطقه به شکل بیضی با محور بلندتر در جهت شرقی-غربی گسترش یافته است. حداکثر فرونشست تجمعی تقریبا ۶۰ سانتی‌متر و در قسمت جنوبی بزرگراه آزادگان قرار دارد. فرونشست در منطقه جنوب غرب تهران سالانه بیش از ۲۰ سانتی‌متر در جهت عمودی با استفاده از تجزیه و تحلیل سری‌های زمانی تصاویر راداری ماهواره‌ای Sentinel-۱A برآورد شده است. این در حالی است که فرونشست منطقه جنوب غرب تهران به دلیل همجواری با شهر تهران و زیرساخت‌های حیاتی همواره چشمگیر بوده است.

کاهش نرخ فرونشست در سال‌های اخیر را می‌توان به کاهش استخراج آب به دلیل خشک شدن چاه‌ها نسبت داد. این میزان از دی‌ماه ۱۳۹۳ در حد ۲۱ سانتی‌متر تا دی‌ماه ۱۳۹۹ به میزان ۱۸ سانتی‌متر در سال کاهش یافته است. این فرونشست را می‌توان تهدیدی جدی برای مناطق مسکونی و برخی زیرساخت‌های حیاتی این منطقه از جمله خطوط مترو، بزرگراه آزادگان، راه‌آهن تهران-قم و تهران-تبریز و خطوط انتقال نفت و گاز دانست که بر اساس آخرین نقشه پهنه‌بندی فرونشست در سال ۱۳۹۹ این پهنه در مناطق شهری وسعتی حدودا ۵۷ کیلومتر مربع (حدود ۸ درصد از کل مساحت شهر تهران) را دارد.

مقایسه بین نقشه توزیع خاک و مناطق متاثر از فرونشست در مناطق شهری نشان می‌دهد که فرونشست بیشتر در مناطقی رخ داده است که خاک‌های ریزدانه رخ می‌دهد که به شدت مستعد فرونشست هستند. سامانه آبخوان در دشت تهران از چندین رودخانه تغذیه می‌شود. در این میان رودخانه‌های کرج و کن بیشترین نقش را داشته‌اند. اما احداث سد روی رودخانه‌های اصلی باعث شده این رودخانه‌ها سهم ناچیزی در تغذیه آبخوان این دشت داشته باشند.

 در عوض، رودخانه کن در طول فصل طغیان، مسیل انتقال جریان برگشتی از برخی بخش‌های فاضلاب شهری و فاضلاب صنعتی تهران به رودخانه‌های محلی و کانال‌های زهکشی جریان‌های اصلی آب سطحی در فرآیند‌های تغذیه آب زیرزمینی بوده است. از طریق پردازش تصاویر Sentinel-۱A SAR، بیشینه نشست در دشت‌های کرج با در نظر گرفتن کاهش آب زیرزمینی از مهر ۱۳۹۳ تا دی‌ماه ۱۴۰۱ به میزان ۱۵۸ میلی‌متر در سال در بخش‌های مرکزی و شمال غربی منطقه رخ داده است.

 در آبرفت‌های به ضخامت ۲۰۰ تا ۳۰۰ متر با لایه‌های رسی دشت کرج طی سه دهه گذشته با کاهش متوسط سالانه ۹۰ سانتی‌متری آب زیرزمینی مواجه شده است. بیشینه میزان فرونشست ۸۰ تا ۱۳۲ میلی‌متر در سال برای استان‌های قزوین و زنجان سنجش شده است.

در دشت رفسنجان که اولین نقطه ایران است که در سال ۱۳۵۶ فرونشست زمین از آن گزارش شد، فرونشست زمین عمدتا در مناطقی با رسوبات ریزدانه بر اساس پژوهش دانشگاه پتسدام آلمان در طول دوره مدل‌سازی شصت ساله بین ۱۳۳۹ تا ۱۳۹۹ میزان فرونشست تا ۲۱ سانتی‌متر در سال و کاهش غیرقابل برگشت ظرفیت ذخیره‌سازی آبخوان ۸.۸ میلیارد مترمکعب محاسبه شده است. 

فرونشست در حوضه‌های آبرفتی یا دشت‌های ساحلی که دوره‌های خشک طولانی و تنش آبی به کاهش آب زیرزمینی وابسته است. ۱۲ درصد از تولید ناخالص داخلی جهانی و ۱۹ درصد از جمعیت جهان در معرض خطر فرونشست هستند که عمدتا در آسیا متمرکز است. انتظار می‌رود در سال ۲۰۴۰ جمعیت آسیب‌دیده ۳۰ درصد افزایش یابد. در سال‌های اخیر، ایران در تامین آب مطمئن برای بخش‌های مختلف و مقابله با تنش آبی با چالش فزاینده‌ای مواجه بوده است.

برای برآورد تغییرات ذخیره آب زیرزمینی در ایران مطالعات روی داده‌ها روی برداشت از آب‌های زیرزمینی متمرکز بوده است. میانگین سرانه آب برای هر نفر ایرانی بین ۸۶ تا ۱۰۰ مترمکعب در همین مدت کاهش یافته است.