في مواجهة أزمة المياه

ويتزايد الطلب على مياه الشرب بينما يتضاءل العرض العالمي. ومن الممكن تجنب أزمة المياه العالمية بمساعدة التكنولوجيات الموجودة بالفعل، ولكن لا بد من تنفيذها بسرعة

بواسطة بيتر روجرز

لديّ صديق يعيش في أحد أحياء الطبقة الوسطى في نيودلهي، وهي واحدة من أغنى المدن في الهند. على الرغم من أن المنطقة تتلقى كمية كبيرة من الأمطار كل عام، إلا أنه يستيقظ في الصباح على صوت مكبر الصوت معلنًا أن المياه في الحنفيات لن تتدفق إلا للساعة التالية، ويسارع لملء حوض الاستحمام والحاويات الأخرى للتخزين. الماء طوال اليوم. تعود أوقات الندرة هذه، النموذجية في نيودلهي، بشكل أساسي إلى القرار الذي اتخذه المسؤولون عن المياه في الهند بتحويل كميات كبيرة من المياه إلى الأنهار والخزانات واستخدامها لري المحاصيل.

من ناحية أخرى، يستيقظ بيني، الذي يعيش في منطقة فينيكس القاحلة، على صوت الرشاشات التي تروي المروج الخضراء في الضواحي وملاعب الغولف. على الرغم من أن فينيكس تقع في وسط صحراء سونوران، إلا أنها تتمتع بإمدادات غير محدودة تقريبًا من المياه. وسمح سياسيو المنطقة بتحويل المياه الزراعية إلى المدن والضواحي واستخدامها في المياه الجارية يتم تنقيته لسقي الحدائق وغيرها من الاستخدامات غير الصالحة للشرب. (يرى: مشروع خاص بموقع العلوم - مشاكل المياه في العالم)

وكما هو الحال في نيودلهي وفينيكس، فإن تأثير صانعي السياسات في جميع أنحاء العالم على طريقة إدارة الموارد المائية كبير. وتتزايد أهمية التطبيق الحكيم لقوة التأثير هذه، لأن الطلب على مياه الشرب في العديد من الأماكن في العالم أكبر من العرض، ولا يبدو أن هذا الاتجاه سيتغير قريباً. ورغم أن المشكلة معروفة ومعترف بها، فإن هذا لا يقلل من خطورتها: ففي الوقت الحالي، يواجه واحد من كل ستة أشخاص، أي أكثر من مليار شخص، صعوبة في الحصول على المياه العذبة الصالحة للشرب. وبحسب البيانات التي نشرتها الأمم المتحدة، فإنه بحلول عام 2025 سيكون هناك نقص في مياه الشرب في أكثر من نصف دول العالم. وقد تنشأ الضائقة، من بين أمور أخرى، من الطلب على كميات من المياه أكبر من الإمدادات المتاحة أو الآمنة للشرب من قبل السكان أو من النقص بالمعنى الحرفي للكلمة. وبحلول منتصف هذا القرن قد يعاني ثلاثة أرباع سكان الأرض من نقص المياه العذبة.

ويتوقع العلماء أن نقص المياه سوف يصبح أكثر شيوعاً، ويرجع ذلك أساساً إلى النمو السكاني في العالم وزيادة ثراء العديد من الناس (وزيادة الطلب على المياه) ولأن تغير المناخ العالمي يؤدي إلى زيادة الجفاف وانخفاض إمدادات المياه في العديد من المناطق. كما أن العديد من مصادر المياه معرضة للخطر بسبب القصور في تصريف مياه الصرف الصحي، وانبعاث الملوثات الصناعية، وجريان المواد الأسمدة، وتسرب مياه البحر إلى طبقات المياه الجوفية بعد انخفاض مستوى المياه الجوفية. وبما أن عدم الحصول على مياه الشرب يمكن أن يؤدي إلى الجوع والمرض وعدم الاستقرار السياسي وحتى الحرب، فإن عدم اتخاذ خطوات في هذا الصدد يمكن أن يؤدي إلى عواقب بعيدة المدى وخطيرة.

ومن حسن الحظ أننا نعرف إلى حد كبير ما هي التكنولوجيات والسياسات الضرورية للحفاظ على مياه الشرب المتاحة اليوم وضمان استمرار إمداداتها في المستقبل. في هذه المقالة سأراجع بعض التدابير التي تبدو فعالة بشكل خاص. الآن هو الوقت المناسب للعمل. ويجب على الحكومات والسلطات على جميع المستويات صياغة وتنفيذ خطط عملية لتنفيذ التدابير السياسية والاقتصادية والتكنولوجية التي لديها القدرة على توفير الأمن لقطاع المياه اليوم وفي العقود المقبلة.

مصادر النقص

ومن أجل حل مشكلة المياه في العالم، يجب على المرء أولاً أن يفهم كمية المياه العذبة التي يستهلكها كل شخص، ومعرفة العوامل التي تقلل العرض وتزيد الطلب في أجزاء مختلفة من العالم. ويقدر مالين فالكينمارك من "المعهد الدولي للمياه في ستوكهولم" وخبراء آخرون أن الإنسان يستهلك سنويا، في المتوسط ​​العالمي، 1,000 متر مكعب (م40) من المياه العذبة، أو نحو XNUMX% من حجم حوض السباحة الأولمبي، لأغراض الشرب والنظافة وزراعة الغذاء من أجل لقمة العيش وتعتمد تلبية هذه الاحتياجات بشكل كبير على مكان الإقامة، حيث أن توزيع مصادر المياه في العالم ليس موحدا على الإطلاق.

من الصعب توفير إمدادات كافية من المياه، خاصة في البلدان الجافة أو غير النامية أو النامية ذات الكثافة السكانية العالية، حيث أن الطلب مرتفع والعرض صغير. وتتعرض الأنهار مثل النيل والأردن واليانجتسي للاستغلال المفرط، ويكون التدفق فيها منخفضًا لفترات طويلة من العام. كما يتم استنزاف طبقات المياه الجوفية الموجودة أسفل نيودلهي وبكين وغيرها من المناطق الحضرية النامية.

وفي الوقت نفسه، أصبح نقص المياه العذبة أمرًا شائعًا حتى في البلدان المتقدمة. على سبيل المثال، عانت العديد من المدن في شمال جورجيا ومناطق واسعة من جنوب غرب الولايات المتحدة من نقص المياه بعد عدة سنوات من الجفاف. وتتجلى هذه المشكلة في البحيرتين الاصطناعيتين، ميد وباول، اللتين يغذيهما نهر كولورادو، الذي يحمل الكثير من الأحمال. سنة بعد سنة، تسجل هذه البحيرات المتراجعة ارتفاع ذروة المياه في سلسلة من الخطوط الطباشيرية على جدران الوادي العالية التي تربطها، تشبه إلى حد كبير العلامات الموجودة على جوانب حوض الاستحمام.

قاعدة ذهبية

لا يحدد الموقع فقط مدى توفر المياه في مكان معين، بل إن القدرة على الدفع مهمة جدًا أيضًا. وفقاً لقول مأثور نشأ في غرب الولايات المتحدة، فإن "الماء يتدفق عادة إلى أسفل التل، ولكنه يتدفق دائماً إلى أعلى التل نحو المال". أي أنه عندما ينخفض ​​العرض، فإن من هم في السلطة سيحولون المياه إلى استخدامات مربحة على حساب الاستخدامات الأقل ربحية، وبالتالي يحصل الأثرياء على المياه ولا يحصل عليها الآخرون.

مثل هذه الترتيبات تترك الفقراء والمستهلكين غير البشر للمياه، أي الحيوانات والنباتات في النظم البيئية القريبة، دون مخصصات كافية. علاوة على ذلك، حتى أفضل النوايا يمكن أن تنحرف عن مسارها بسبب الواقع الاقتصادي الموصوف في المثل أعلاه.

وبوسعنا أن نجد الدليل على صحة هذا القول المأثور في ما حدث في واحد من أكثر أحواض الصرف إدارةً بكفاءة في العالم - حوض نهر موراي دارلنج في جنوب شرق أستراليا. ومنذ عقود قليلة، قام المزارعون والحكومة بتخصيص مياه النهر للمستهلكين البشر ومزارعي الكروم ومزارعي القمح ومربي الأغنام بطريقة متطورة تقوم على العدالة والاقتصاد. سمحت الاتفاقية الإقليمية لإدارة المياه للأطراف المعنية بالمتاجرة بالمياه وحقوق استخدامها. كما حرص على تخصيص جزء كبير من الموارد المائية للنظم البيئية في المنطقة والحياة التي تعيش فيها. وهؤلاء هم "المستهلكون" الرئيسيون الذين كثيراً ما يتم تجاهلهم، على الرغم من أن صحتهم السليمة تشكل ضرورة أساسية لرفاهية المنطقة برمتها. على سبيل المثال، غالبًا ما تساعد النباتات المائية ونباتات المستنقعات، الكبيرة والصغيرة، على إزالة النفايات البشرية من المياه المتدفقة في النظم البيئية التي تنمو فيها.

لكن يتبين أن المخططين لم يخصصوا كمية كافية من المياه لصالح البيئة. ويمكن رؤية علامات هذا النقص في التوزيع في سنوات الجفاف، وخاصة خلال فترة الجفاف الطويلة التي تسببت في أضرار جسيمة في المنطقة في السنوات الست الماضية. وقد جفت المناطق المحيطة بحوض تصريف النهر واشتعلت فيها النيران جراء الحرائق الرهيبة التي اندلعت هناك مؤخرا.

ونال اللاعبون الاقتصاديون في الساحة نصيبهم، لكنهم لم يدلوا برأيهم في احتياجات البيئة الطبيعية التي تضررت بشدة عندما أدى الجفاف إلى انخفاض إمدادات المياه إلى ما دون الخط الأحمر. والآن يحاول أعضاء لجنة حوض موراي دارلينج تخليص أنفسهم من النتائج الكارثية المترتبة على سوء تخصيص إجمالي الموارد المائية.

ونظرا لصعوبة تخصيص الموارد المائية بحكمة داخل بلد واحد، تخيل مدى صعوبة القيام بذلك في أحواض الأنهار الدولية مثل حوض تصريف الأردن، الذي تتقاسمه إسرائيل والأردن وسوريا ولبنان والسلطة الفلسطينية، الذين يطالبون بحصتهم من الإمدادات المشتركة، ولكن المحدودة، في المنطقة المتعطشة للغاية للمياه. ساهم النضال من أجل المياه العذبة في الصراعات المدنية والعسكرية هنا. فقط بفضل المفاوضات المستمرة والتسويات التي تم التوصل إليها، لم يخرج هذا الوضع المتوتر عن السيطرة بعد.

درجة الطلب

وكما هو الحال مع العرض، فإن الطلب على المياه يختلف أيضًا حسب الموقع. ولا يتزايد الطلب مع زيادة عدد السكان وزيادة معدل النمو فحسب، بل يزداد أيضًا مع ارتفاع مستوى الدخل: فالأغنياء عمومًا يستهلكون المزيد من المياه، وخاصة في البيئات الحضرية والصناعية. كما يحتاج الأثرياء عادةً إلى خدمات مثل معالجة مياه الصرف الصحي وزيادة الري الزراعي. وفي العديد من المدن، وخاصة في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية نسبياً في آسيا وأفريقيا، يتزايد الطلب على المياه بمعدل سريع اليوم.

وإلى جانب مستوى الدخل، يلعب سعر المياه أيضًا دورًا في تحديد الطلب. في التسعينيات، على سبيل المثال، عندما أجرينا أنا وزميلي محاكاة حاسوبية للاستهلاك العالمي للمياه في الفترة من عام 90 إلى عام 2000، وجدنا أن إجمالي الطلب العالمي على المياه سوف يتجاوز 2050 كيلومترا مكعبا، أي أكثر قليلا من حجم بحيرة هورون ( خامس أكبر بحيرة في العالم وواحدة من أكبر بحيرات أمريكا الشمالية - المحررين)، إلى 3,350 كيلومتر مكعب (الكيلومتر المكعب يعادل حجم 4,900 ألف حمام سباحة أولمبي)، إذا ظلت أسعار المياه ومستويات الدخل كما هي كانت في عام 400,000. لكن الطلب سيتضاعف ثلاث مرات تقريبا (يرتفع إلى 1998 كيلومترا مكعبا) إذا استمر دخل الفرد في النمو في البلدان الأكثر فقرا حتى يساوي نظيره في البلدان التي يكون فيها دخل الفرد معتدلا اليوم، وإذا حكومات هذه البلدان لا تعتمد سياسة خاصة للحد من استخدام المياه. وستؤدي هذه الزيادة في الطلب إلى زيادة الضغط على مصادر المياه بشكل كبير. وتتوافق النتائج التي حصلنا عليها مع توقعات "الإدارة الدولية للمياه" (IWMI)، بناءً على سيناريو "العمل كالمعتاد"، أو "الجلوس والقيام بذلك"، الذي تم الحصول عليه في دراسة "الماء من أجل الغذاء، الماء من أجل الحياة". قام به المدير عام 9,250.

كيف تنفق أقل

ولا شك أنه نظراً لأهمية الاعتبارات الاقتصادية ومستوى الدخل في مجال المياه، فإنه من المفيد اعتماد سياسة تسعير معقولة من شأنها تشجيع الادخار بين المستهلكين المنزليين والصناعيين. في الماضي، كانت أسعار المياه العذبة في الولايات المتحدة وغيرها من القوى الاقتصادية منخفضة للغاية بحيث لم تتمكن من تشجيع المستهلكين على الادخار: وكما هو الحال غالباً عند استغلال مورد طبيعي، فإن القليل من الناس يهتمون بالهدر عندما تكون السلعة رخيصة إلى الحد الذي يبدو معه. ليتم إعطاؤها مجانًا تقريبًا.

ولذلك فإن زيادة أسعار المياه حيثما أمكن ذلك هي على رأس وصفة العلاج التي أوصي بها. وهذه خطوة منطقية للغاية في البلدان المتقدمة، وخاصة في المدن الكبيرة والمناطق الصناعية، ولكن أيضًا في البلدان النامية. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي ارتفاع أسعار المياه إلى تشجيع تنفيذ تدابير مثل التوزيع المنتظم للمياه الصالحة للشرب ("المياه الرمادية") غير الصالحة للشرب. ويمكنهم أيضًا تحفيز سلطات المياه على إنشاء أنظمة إعادة التدوير والاستخلاص.

ويمكن أن يؤدي رفع الأسعار أيضًا إلى إقناع السلطات البلدية وغيرها من السلطات بتقليل كمية المياه المفقودة من خلال تحسين صيانة أنظمة نقل المياه. أحد الآثار الخطيرة لأسعار المياه المنخفضة للغاية هو عدم جمع أموال كافية للتنمية المستقبلية والصيانة الوقائية. في عام 2002، أفاد مكتب مراقب الدولة الأمريكي (GAO) أن معظم موردي المياه المحليين كانوا يؤخرون صيانة بنيتهم ​​التحتية بسبب قيود الميزانية. وبدلاً من اكتشاف التسربات مبكرًا ومنع الأعطال الخطيرة، فإنهم عادةً ما يقومون بإصلاح الأنابيب الرئيسية فقط بعد انفجارها.

ومع ذلك، فإن إصلاح وتجديد البنية التحتية للمياه في الولايات المتحدة وكندا لتقليل النفايات سيكون عملية مكلفة. وفي عام 2007، أشارت حسابات شركة بوز ألين هاميلتون للمحاسبة إلى أن هذين البلدين سوف يحتاجان إلى استثمار 3.6 تريليون دولار في شبكات المياه على مدى السنوات الخمس والعشرين المقبلة.

هناك استراتيجية أخرى مهمة لتوفير المياه وهي التركيز على أكبر المستهلكين. ويعتبر هذا النهج الزراعة المروية هدفًا رئيسيًا: فكمية المياه العذبة التي يمكن توفيرها في الزراعة أكبر بكثير من تلك التي يمكن توفيرها في أي مجال آخر من مجالات النشاط. إذا لم تكن هناك تحسينات تكنولوجية في أساليب الري الزراعي، فسيحتاج المزارعون في عام 2050 إلى ضعف كمية المياه تقريبًا لتلبية الطلب العالمي على الغذاء (4,000 كيلومتر مكعب مقارنة بـ 2,300 كيلومتر مكعب اليوم)، وفقًا لدراسة أجراها المعهد الدولي لإدارة المياه (IWMI).

ومع ذلك، فحتى التحسن المتواضع بنسبة 10% في كفاءة الري سيوفر كمية من المياه أكبر من كمية المياه التي يفقدها جميع المستهلكين الآخرين مجتمعين بسبب التبخر. ويمكن تحقيق هذا التحسن من خلال بضع خطوات بسيطة: سد التسريبات في البنية التحتية لإمدادات المياه، واستخدام الخزانات التي تفقد كميات أقل من المياه، وتبسيط عمليات الري نفسها.

تعد الاتفاقية المبرمة بين موردي المياه البلديين في جنوب كاليفورنيا والمزارعين البيئيين الأعضاء في "محطة مياه مقاطعة إمبريال" مثالاً على الجهد الإبداعي لتوفير المياه. وتقوم مجموعة موردي البلديات بتمويل تبطين قنوات الري المتسربة بمواد مانعة للتسرب، وسيتم تحويل المياه الموفرة إلى احتياجات البلدية.

ووفق نهج مختلف لتوفير مياه الري، ففي المواسم غير المخصصة للري، سيتم حقن المياه المخصصة للري في الخزانات الجوفية. وفي معظم الأماكن في العالم تصل الأمطار والثلوج والتدفق إلى الأنهار إلى ذروتها خارج موسم النمو، عندما يكون الطلب على مياه الري في أدنى مستوياته. ولذلك فإن المهمة الأساسية الموكلة إلى مديري المياه هي نقل المياه من الموسم الذي يكون فيه العرض في أعلى مستوياته إلى الموسم الذي يكون فيه الطلب أكبر - عندما يحتاج المزارعون إلى الماء لري حقولهم.

الحل الأكثر شيوعًا هو تخزين المياه السطحية باستخدام السدود، لكن جزءًا كبيرًا من هذه المياه المكشوفة يتبخر ويضيع. التخزين تحت الأرض سوف يقلل بشكل كبير من فقدان الماء بسبب التبخر. ولكي يكون هذا التخزين ممكنا، يجب على المهندسين أولا العثور على خزانات كبيرة تحت الأرض تكون ملائمة لملئها بالمياه السطحية وضخها مرة أخرى إلى السطح عند الحاجة. واليوم، يتم بالفعل استخدام مثل هذه "البنوك" في أريزونا وكاليفورنيا وأماكن أخرى.

هناك طريقة أخرى لتقليل الطلب على مياه الري وهي زيادة استخدام المنقطات. يقلل الري بالتنقيط من الاستهلاك لأن المياه تتدفق إلى الختم فقط في منطقة الجذر، إما عن طريق الترشيح من التربة فوقها أو مباشرة. ويمكن أيضاً خفض الطلب على المياه العذبة في الزراعة بفضل الاستثمار في تطوير أصناف جديدة من المحاصيل المقاومة للجفاف والجفاف والأصناف التي يمكن ريها بالمياه قليلة الملوحة وحتى المياه المالحة.

وبالنظر إلى زيادة الطلب على المنتجات الزراعية، الناتجة عن زيادة عدد السكان ودخل الفرد، فمن المشكوك فيه أن ينجح مديرو المياه في تقليل كمية المياه الموجهة للري اليوم. لكن تبسيط الري وزيادة الإنتاجية في الزراعة يمكن أن يحد من الطلب على المياه في هذا القطاع ويمنعه من تجاوز النطاق المعقول.

خطوات إضافية

ومن الممكن المساعدة في الحد من الطلب على مياه الري في المناطق القاحلة دون الإضرار بقدرتها على تلبية الطلب الكامل على الغذاء في المستقبل عن طريق حقن "المياه الافتراضية" في هذه الأماكن. يصف المفهوم المياه اللازمة لإنتاج الغذاء أو السلع. وإذا باعوا هذه الأغذية والسلع إلى المناطق القاحلة، فلن يضطروا إلى إنتاجها هناك واستخدام المياه المحلية. وبالتالي فإن إمدادات السلع والمواد الغذائية تعادل إمدادات المياه إلى المنطقة الجافة، أي أنها إمدادات افتراضية من المياه.

قد يبدو مفهوم "المياه الافتراضية" للوهلة الأولى وكأنه تمرين في المحاسبة وليس أكثر من ذلك، ولكن توريد السلع، على أساس محتواها المائي الافتراضي، يساعد العديد من البلدان القاحلة على تجنب استخدام مياهها للأغراض الزراعية، ويحرر كميات كبيرة من المياه. من الماء للاحتياجات الأخرى. كما أدت فكرة المياه الافتراضية وتوسيع التجارة إلى حل العديد من الصراعات بين الدول التي تعاني من نقص المياه. إن استيراد الأردن الافتراضي للمياه، على سبيل المثال، من خلال السلع يقلل من خطر الدخول في صراع مع إسرائيل حول المياه.

ويبلغ حجم التجارة في المياه الافتراضية في العالم أكثر من 800 مليار متر مكعب من المياه سنويا، وهو مبلغ أكبر بعشر مرات من كمية المياه في نهر النيل. إن تخفيف التجارة في المنتجات الزراعية وخفض التعريفات الحمائية، التي تعيق اليوم نقل المنتجات الغذائية بين البلدان، يمكن أن يزيد بشكل كبير من حركة المياه الافتراضية في العالم. ومن الممكن أن تضاعف التجارة الزراعية الحرة إمدادات المياه الافتراضية السنوية في العالم اليوم إلى 1.7 تريليون متر مكعب.

ومهما كانت الفائدة التي سيجنيها العالم من تجارة المياه الافتراضية، فإن سكان المدن المتنامية يحتاجون إلى مياه حقيقية - للشرب والاستحمام والصرف الصحي. ويمكن الحد من الطلب المتزايد باستمرار على خدمات الصرف الصحي البلدية القائمة على المياه عن طريق التحول إلى المرافق الجافة أو ذات الكفاءة في استخدام المياه، مثل المراحيض الجافة المجهزة بأنظمة التسميد وفصل البول. وباستخدام هذه التقنية، يتم تحويل البول للاستخدام الزراعي، ويتم إنتاج السماد العضوي بدلاً من الإفرازات الأخرى لتحسين التربة. مبدأ التشغيل مشابه لمبدأ كومة السماد في الحديقة. تستخدم هذه المرافق البكتيريا الهوائية (الهوائية) لتكسير البراز وتحويله إلى سماد عضوي غير سام وغني بالمغذيات يمكن للمزارعين استخدامه. ويمكن استخدام هذه التقنيات بشكل آمن حتى في المناطق الحضرية ذات الكثافة السكانية العالية، كما يتضح من الأنظمة المثبتة في مشروع جيبرس السكني في إحدى ضواحي ستوكهولم والعديد من المشاريع الرائدة الأخرى.

في الأساس، يمكن للمهندسين المدنيين استخدام هذه التكنولوجيا لفصل إمدادات المياه عن أنظمة الصرف الصحي، وهو مبدأ، إذا تم تطبيقه على نطاق أوسع، يمكن أن يحقق وفورات كبيرة في المياه العذبة. علاوة على ذلك، يمكن للنفايات المعاد تدويرها أن تقلل من استخدام الأسمدة المشتقة من الوقود الأحفوري.

إلى جانب تقليل الطلب على المياه العذبة، فإن النهج المعاكس، أي زيادة العرض، يعد أيضًا عنصرًا حاسمًا في حل مشكلة المياه. حوالي 3% فقط من المياه الموجودة على الأرض هي مياه عذبة، والباقي مالح. لكن يوجد طريق تحلية المياه والتي تهدف إلى الاستفادة من هذا المصدر الواسع. في الآونة الأخيرة، انخفضت تكلفة تكنولوجيا تحلية المياه الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة - التناضح العكسي باستخدام الأغشية - بشكل كبير، والآن يمكن للعديد من المدن الساحلية الاعتماد على هذا المصدر لمياه الشرب.

في التناضح العكسي، يتم إدخال الماء المالح إلى إحدى الخليتين المنفصلتين عن بعضهما البعض بواسطة غشاء شبه منفذ (والذي يسمح فقط بمرور الماء)، ويتم تدفق المياه العذبة إلى الخلية الأخرى. بعد ذلك، يتم تطبيق ضغط قوي إلى حد ما على خلية المياه المالحة، ومع مرور الوقت يجبر الضغط جزيئات الماء على المرور عبر الغشاء إلى خلية المياه العذبة.

حقق المهندسون خفض التكلفة بمساعدة مجموعة متنوعة من الحلول، بما في ذلك غشاء أكثر كفاءة لتصفية المياه التي تتطلب ضغطًا أقل، وبالتالي طاقة أقل أيضًا، ونموذجية النظام، مما يسهل بناء مرافق تحلية المياه. وقد تم بالفعل بناء محطات تحلية كبيرة تستخدم التكنولوجيا الجديدة الأكثر اقتصادا في سنغافورة، وتامبا، وفلوريدا، وعسقلان.

واليوم، يعمل العلماء على مرشحات التناضح العكسي المصنوعة من أنابيب الكربون النانوية، والتي تمكن من فصل أكثر كفاءة وتقليل التكاليف بنسبة 30٪ أخرى. وهذه التكنولوجيا، التي تم استخدامها بالفعل في مرافق النماذج الأولية، تقترب من مستوى الاستخدام التجاري. ومع ذلك، على الرغم من التحسينات في استهلاك الطاقة، فإن طريقة التناضح العكسي لا تزال محدودة لأنها تستهلك الكثير من الطاقة. ولذلك فإن توفر الطاقة بسعر معقول يعد أمرًا مهمًا للغاية لتحقيق زيادة كبيرة في تحلية المياه بهذه الطريقة.

العائد على الاستثمار

وبطبيعة الحال، فإن منع نقص المياه في المستقبل ينطوي على استثمار الكثير من الأموال. يقدر محللو Booz Allen Hamilton أنه من أجل تلبية جميع احتياجات العالم من المياه العذبة بحلول عام 2030، ستكون هناك حاجة إلى استثمار ما يقرب من تريليون دولار سنويًا في تطبيق التقنيات الحالية للحفاظ على المياه، وفي صيانة واستبدال البنية التحتية وفي بناء أنظمة الصرف الصحي. ولا شك أن هذا مبلغ ضخم، لكنه ليس كبيرا إذا ما قورنه بالنفقات الأخرى. وهذا الإنفاق لا يمثل في واقع الأمر سوى نحو 1.5% من الناتج المحلي الإجمالي العالمي السنوي، أو نصيب الفرد ـ نحو 120 دولاراً للشخص الواحد، ويبدو أن هذا الإنفاق ممكن.

ومن المؤسف أنه منذ نهاية التسعينيات وحتى اليوم أصبح معدل الاستثمار في مرافق المياه أقل من إجمالي الناتج المحلي في معظم دول العالم. وإذا كانت هناك أزمة في العقود المقبلة، فلن تكون ناجمة عن نقص المعرفة، بل عن الرؤية قصيرة المدى ورفض استثمار الأموال اللازمة.

ومع ذلك، هناك سبب واحد على الأقل للأمل: فالدول الأكثر اكتظاظاً بالسكان، والتي تحتاج إلى البنية التحتية المائية هي الأعظم، الهند والصين، هما الدولتان اللتان تتمتعان بنمو اقتصادي أسرع. والقارة التي من المتوقع أن تعاني أكثر من نقص المياه هي أفريقيا التي يبلغ عدد سكانها مليار نسمة. أفريقيا هي المكان الذي يتم فيه إنفاق أقل قدر من المال على البنية التحتية، ولا يمكنها إنفاق مبالغ كبيرة. ولذلك فمن المهم للغاية أن تقوم الدول الغنية بتوفير المزيد من التمويل ومساعدة هذه الجهود في أفريقيا.

يستطيع المجتمع الدولي أن يقلل من خطر حدوث أزمة مياه عالمية إذا كان قادراً على إبداء رأيه الجماعي بشأن هذا التحدي. ليست هناك حاجة لاختراع تقنيات جديدة. ولا نحتاج إلا إلى تسريع تطبيق التقنيات الحالية للحفاظ على مصادر المياه وإثرائها. إن حل مشكلة المياه ليس بالأمر السهل ولكنه ممكن، إذا بدأنا بالعمل فوراً واستمرينا فيه. لأننا إذا لم نفعل ذلك سيكون العطش في العالم عظيماً.

المفاهيم الرئيسية

إن موارد المياه العذبة في العالم معرضة للخطر بسبب زيادة الطلب عليها من جميع الجهات. وتتطلب الزيادة السكانية المزيد والمزيد من المياه لأغراض الشرب والنظافة الشخصية والصرف الصحي وإنتاج الغذاء والصناعة. ومن ناحية أخرى، من المتوقع المزيد والمزيد من سنوات الجفاف بسبب تغير المناخ.
ويجب على صناع السياسات إيجاد طريقة لتوفير المياه دون الإضرار بالنظم البيئية الطبيعية التي يتم الحصول عليها منها.
توجد اليوم تقنيات بسيطة يمكن أن تساعد في منع نقص المياه وطرق لزيادة الإمدادات، مثل طرق تحلية المياه المحسنة.
ولكن يتعين على الحكومات على كافة المستويات أن تضع بالفعل السياسات وتستثمر في البنية الأساسية لتوفير المياه.

هناك الكثير من الماء، ولكن ليس دائمًا في المكان المناسب

يهطل من السماء كل عام 120,000 ألف كيلومتر مكعب من الأمطار، أي ما يقرب من عشرة أضعاف حجم بحيرة سوبيريور في أمريكا الشمالية. وهذه الكمية الهائلة تكفي بسهولة جميع احتياجات سكان الأرض لو جاء الماء في الأماكن والأوقات التي يحتاجها الناس. لكن الكثير من هذه المياه لا يمكن تخزينه، والباقي لا يتم توزيعه بالتساوي.

أين يتدفق المطر؟

لا يمكن تخزين أكثر من نصف كمية الأمطار التي تهطل على الأرض، لأن الماء يتبخر من التربة أو يتبخر من النباتات. ويسمى هذا الماء بالمياه الخضراء. ويصرف باقي الماء إلى مصادر المياه الزرقاء التي يمكن للإنسان استخدامها مباشرة: الأنهار والبحيرات والمستنقعات وطبقات المياه الجوفية. ويعد الري الزراعي أكبر استخدام بشري لهذه المياه المتدفقة. وتستخدم المدن والصناعة كميات ضئيلة فقط من إجمالي موارد المياه العذبة، ولكن الطلب المحلي المرتفع الذي تخلقه في بعض الأحيان يؤدي إلى جفاف مصادر المياه في المناطق المحيطة بها.

مصادر المياه اليوم

تتمتع مناطق واسعة في أمريكا الشمالية وجنوب وشمال أوراسيا بوفرة من المياه. في المقابل،

وهناك أماكن تعاني من نقص "مادي" في المياه، بشكل أو بآخر، أي أن الطلب في هذه الأماكن أكبر من العرض. وتعاني أماكن أخرى، بما في ذلك وسط أفريقيا وأجزاء من شبه القارة الهندية وجنوب شرق آسيا، من ندرة المياه "الاقتصادية"، مما يعني أن لديها ما يكفي من المياه، ولكن الوصول إليها محدود بسبب ضعف التدريب الفني، أو فشل الإدارة، أو عدم كفاية التمويل.

عن المؤلف

يشغل بيتر روجرز كرسي جوردون ماكاي في الهندسة البيئية ويقوم بتدريس التخطيط الحضري والإقليمي في جامعة هارفارد، حيث حصل على الدكتوراه في عام 1966. روجرز هو أحد كبار المستشارين في "الشراكة العالمية للمياه"، وهي منظمة تهدف إلى تحسين إدارة المياه في العالم. حصل على منح دراسية من مؤسسة "القرن العشرين" ومؤسسة غوغنهايم.

الضغط المناخي والنمو السكاني

وتظهر النماذج التي درست آثار تغير المناخ والنمو السكاني والنمو الاقتصادي على توافر المياه في عام 2025، أن تغير المناخ وحده قد يؤدي إلى نقص المياه في العديد من الأماكن، ولكن النمو السكاني أكثر خطورة. إذا لم يتم اتخاذ إجراءات منسقة للحفاظ على المياه، فإن الزيادة في عدد السكان وتغير المناخ سوف يتسببان معًا في ضائقة عالمية.

توفير المياه للري

ويستهلك ري الحقول والبساتين كميات هائلة من المياه. إن تخفيض استهلاك المياه لأغراض الري بنسبة 10% سيوفر كمية من المياه أكبر مما تستهلكه جميع القطاعات الأخرى مجتمعة. إن سد التسريبات في نظام إمدادات المياه لأغراض الزراعة، وتخزين المياه تحت الأرض لتقليل التبخر، واستخدام التقطيرات واختيار المحاصيل التي تحتاج إلى كميات أقل من المياه يمكن أن يحقق التوفير المطلوب. الصورة أدناه توضح تدفق المياه من نهر كولورادو عبر قنوات الري المفتوحة في منطقة إمبريال فالي الزراعية الشهيرة في كاليفورنيا.

على الشبكة

إن نمط الحياة الذي يختاره الشخص يحدد حجم بصمته على نظام المياه، أي ما هو حجم المياه العذبة اللازمة لإنتاج السلع والخدمات التي يستهلكها. لمعرفة بصمتك الشخصية على الاقتصاد المائي: www.waterfootprint.org

رفع سعر المياه

من المعتاد في الولايات المتحدة وغيرها من القوى الاقتصادية فرض أسعار منخفضة للغاية مقابل المياه، وليس لدى المستهلكين أي سبب للادخار. قليلون فقط هم الذين يكلفون أنفسهم عناء التوفير في سلعة يبدو أنها تُقدم مجانًا تقريبًا، مهما كانت قيمتها. وستشجع الزيادة في الأسعار على الادخار والاستثمار في البنية التحتية للمياه الأقل إهدارًا.

الاستثمار اللازم في قطاع المياه

2005 إلى 2030 (تريليونات الدولارات)

آسيا وأوقيانوسيا – 9.0

أمريكا اللاتينية – 5.0

أوروبا – 4.5

الولايات المتحدة وكندا – 3.6

أفريقيا – 0.2

الشرق الأوسط – 0.2

تعد صيانة البنية التحتية للمياه ضرورية لمنع التدهور الفعلي والتسربات والاقتحامات. وفي الوقت نفسه، يحتاج تزايد أعداد السكان وتزايد أعدادهم إلى تطوير أنظمة جديدة وفعالة لإمدادات المياه. ومن أجل الحفاظ على مصادر المياه العذبة، يتعين على البلدان المتقدمة وبعض البلدان الأقل نمواً أن تستثمر تريليونات الدولارات في صيانة وبناء البنية التحتية الفعالة، في بلدانها وفي بلدان أخرى، في السنوات الخمس والعشرين المقبلة.

لتدفق "المياه الافتراضية"

المياه الافتراضية هي المياه المستهلكة لإنتاج مادة غذائية أو منتج آخر، وهي في الحقيقة متجسدة في هذا العنصر. فإنتاج كيلوغرام من القمح، على سبيل المثال، يتطلب حوالي 1,000 لتر من الماء، أي أن كل كيلوغرام من القمح يحتوي فعلياً على 1,000 لتر من الماء. إن تصدير القمح إلى الأراضي المخزنة يحرر سكانها من تحويل المياه لزراعة القمح، ويقلل من ضغط الطلب على المصادر المحلية.

التحول إلى أنظمة الصرف الصحي الموفرة للمياه

تستهلك خدمات الصرف الصحي في المناطق الحضرية والضواحي الكثير من المياه، حوالي 100 كيلومتر مكعب في جميع أنحاء العالم. يمكن للمراحيض الاقتصادية أن تطرح الكثير من هذا المبلغ. سكان مشروع جيبرز السكني في ضواحي ستوكهولم يظهرون للعالم استخدام نظام يعمل كمنشأة تسميد في الحديقة. أولاً، يتم فصل البول عن البراز واستخدامه في تسميد التربة السائلة في الزراعة. ويتم إعادة تدوير الباقي إلى سماد في خزان السماد باستخدام الكائنات الحية الدقيقة. تطبيق هذه التكنولوجيا آمن حتى في المدن والضواحي ذات الكثافة السكانية العالية.

الاستفادة من المزايا التي تتضمنها تقنية تحلية المياه

97% من الماء في العالم مالح. ويمكن لمحطات تحلية المياه الجديدة، الأقل تكلفة في التشغيل، أن تساعد في توفير المياه للتجمعات السكانية القريبة من البحر. في الأساس، تقوم بالضغط على المياه المالحة وإجبار جزيئات الماء الموجودة في المياه المالحة على المرور عبر غشاء انتقائي إلى حاوية أخرى حيث يتم الحصول على المياه العذبة. على الرغم من أن عملية الترشيح تستهلك عادة الكثير من الطاقة، إلا أن الجيل القادم من الأغشية والابتكارات الأخرى يمكن أن يقلل من كمية الطاقة المطلوبة.

توفير:

العار كل بت

هناك بعض الخطوات الصغيرة التي يمكنها أيضاً أن تخفف من مصاعب العالم قليلاً، إذا التزم بها عدد كافٍ من الناس باستمرار. هذه بعض الاقتراحات:

بدلاً من رميها في سلة المهملات، قم بجمع النفايات العضوية في كومة من السماد.

استخدم غسالة أطباق وغسالة ذات كفاءة عالية، وقم بتشغيلها فقط عندما تكون ممتلئة.

قم بتركيب خزان تنظيف ذو حجمين للمرحاض (مما يسمح بالتنظيف باستخدام كمية أقل من الماء).

استخدم رأس دش مزودًا بمحدد للتدفق واستخدم ماء الاستحمام لسقي الأواني أو الحديقة.

سقي العشب في الصباح الباكر أو في المساء لتقليل كمية المياه المهدرة بسبب التبخر.

والمزيد حول هذا الموضوع

موازنة المياه من أجل البشر والطبيعة: النهج الجديد في الهيدرولوجيا البيئية. مالين فالكنمارك ويوهان روكستروم. منشورات ايرثسكان، 2004.

أزمة المياه: أسطورة أم حقيقة؟ حرره بيتر ب. روجرز، م. رامون لاماس، ولويس مارتينيز كورتينا. تايلور وفرانسيس، 2006.

المياه في العالم 2006-2007: التقرير الذي يصدر كل سنتين عن موارد المياه العذبة. بيتر هـ. جليك وآخرون. مطبعة الجزيرة، 2006.

الماء من أجل الغذاء، الماء من أجل الحياة: تقييم شامل لإدارة المياه في الزراعة. حرره ديفيد مولدن. إيرثسكان (لندن) والمعهد الدولي لإدارة المياه (كولومبو)، 2007. متاح على الرابط: http://www.iwmi.cgiar.org/Assessment