داده‌های ماهواره‌ای، از نشست قابل توجه زمین در تهران حکایت می‌کنند

تهران، پایتخت ایران و پرجمعیت‌ترین شهر آسیای جنوب غرب به‌طرز قابل‌توجهی در حال نشست است. این نتیجه‌ی جدیدترین بررسی دو پژوهشگر ایرانی است که مجله‌ی نیچر گزارش مربوط به آن را در ۳۰ نوامبر (نهم آذرماه) در وب‌سایت خود منتشر کرد. براساس تصاویر ماهواره‌ای دقیق که وسعت این بحران زیست‌محیطی را نشان داده‌اند، برخی از بخش‌های پایتخت سالانه به مقدار ۲۵ سانتی‌متر نشست می‌کنند و این فروپاشی در حال گسترش به اطراف و احاطه‌ی فرودگاه بین‌المللی شهر است.

دو دانشمند زمین‌شناس به نام‌های مهدی معتق و محمود حق‌شناس حقیقی از مرکز پژوهشی GFZ برای علوم زمین در شهر پوتسدام آلمان، از داده‌های ماهواره‌ای برای بازبینی فرونشست زمین در منطقه‌ی تهران در بین سال‌های ۲۰۰۳ و ۲۰۱۷ استفاده کردند.

براساس پژوهش پیشینی که در سال ۲۰۱۷ انجام شده بود، تهران در حالی نشست می‌کند که علت آن، تخلیه‌ی سفره‌های آب زیرزمینی است؛ سفره‌هایی که آب آن‌ها برای آبیاری زمین‌های کشاورزی نزدیک و آبرسانی به ساکنان کلان‌شهر ۱۳ میلیونی تهران تا آخرین قطره در حال بیرون کشیده شدن از زمین هستند.

جدیدترین داده‌ها، ارقام جدیدی را در رابطه با معضل فرونشست نشان می‌دهند. دشت غربی تهران - ترکیبی از پراکندگی شهری پایتخت، شهرهای اقماری و زمین‌های کشاورزی - با نرخ ۲۵ سانتی‌متر در سال در حال فرونشست است و دشت ورامین که منطقه‌ای کشاورزی در جنوب شرقی شهر محسوب می‌شود، با نرخ مشابهی فرونشست زمین را تجربه می‌کند. همچنین، فرودگاه بین‌المللی تهران که در جنوب غرب شهر واقع شده است، سالانه به میزان ۵ سانتی‌متر نشست می‌کند.

روبرتو توماس، مهندس در دانشگاه آلیکانته در اسپانیا می‌گوید:

این ارقام از جمله‌ی برخی از بالاترین نرخ‌های فعلی فرونشست در جهان محسوب می‌شوند.

از دست دادن زمین

فرونشست که به‌واسطه‌ی رشد جمعیت و افزایش استخراج آب‌های زیرزمینی، نفت و گاز ایجاد می‌شود، مشکلی جهانی در شهرها است. برای مثال، اندازه‌گیری‌های پیشین ماهواره‌ای نشان داده‌اند که برخی از مناطق جاکارتا، پایتخت اندونزی سالانه با نرخ بیش از ۲۰ سانتی‌متر در حال نشست هستند و همچنین منطقه‌ی سن هواکین ولی در کالیفرنیا آمریکا که زادگاه چندین شهر است، تا ۶۰ سانتی‌متر در سال نشست می‌کند.

این مطالعه‌ی جدید که برای انتشار در ژورنال سنجش از دور محیط‌زیست (Remote Sensing of Environment) پذیرفته شده است، برآورد می‌کند که نزدیک به ۱۰ درصد از ناحیه‌ی شهری تهران به همراه بسیاری از شهرک‌های اقماری و روستاها در جنوب غربی شهر تحت تاثیر نشست زمین قرار گرفته‌اند. مهدی معتق می‌گوید:

هنگام راه رفتن در اطراف این مناطق، ما شاهد سطوح ناهموار خیابان، جدول‌های تغییریافته، شکاف در دیوارها و حتی ساختمان‌های کج‌شده هستیم که برخی از آن‌ها ناگزیر به تخریب شده‌اند.

شکاف‌های بزرگ به طول چندین کیلومتر و عرض و عمق تا چهار متر در زمین‌های جنوب شرقی تهران سر باز کرده‌اند و برخی از آن‌ها خطوط انتقال برق و راه‌آهن را در معرض خطر واژگونی و پیچ‌خوردگی قرار داده‌اند.

علاوه‌بر این، رشد شکاف‌های زیرزمینی گاهی اوقات موجب ایجاد فروچاله‌ها می‌شوند. علی بیت‌اللهی، رئیس بخش لرزه‌شناسی مهندسی در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن در تهران می‌گوید:

یکی از کشاورزانی که با او ملاقات کردم، به دلیل ریزش زمین زیر پایش و سقوط درون شکافی به عمق ۶ متر، برای ساعت‌ها محبوس شده بود.

این زمین‌های کشاورزی در حال از دست دادن قابلیت رویش خود هستند؛ زیرا شکاف‌ها آب آبیاری را از سطح زهکشی و محصولات زراعی را تشنه رها می‌کنند.

رشد شکاف‌های زیرزمینی گاهی اوقات فروچاله‌های ناگهانی در زمین ایجاد می‌کند

بیت‌اللهی و همکارانش در طول یک سال گذشته بررسی‌هایی را انجام داده‌اند که براساس آن‌ها تخمین می‌زنند مناطق با فرونشست قابل توجه در و اطراف تهران، میزبان ۱۲۰ کیلومتر خط آهن، ۲۳۰۰ کیلومتر جاده، ۲۱ پل، ۳۰ کیلومتر خط لوله‌ی نفت، ۲۰۰ کیلومتر خط لوله‌ی گاز، ۷۰ کیلومتر خطوط فشار قوی برق و بیش از ۲۵۰ هزار ساختمان هستند.

پراکندگی شهری

داده‌های معتق و حق‌شناس حقیقی نشان می‌دهند که چگونه فرونشست زمین از سال ۲۰۰۳ تاکنون به‌صورت پیوسته از زمین‌های کشاورزی آغاز شده و با درگیر کردن حاشیه‌های شهری به سمت شرق پیشروی کرده است. منطقه‌ی فرونشست دیگر در حال خزیدن به سمت فرودگاه تهران است.

ترکیب رشد جمعیت – جمعیت تهران در ۴۰ سال گذشته دو برابر شده است – با خشکسالی‌ها و احداث سدهای بزرگ که آب باران را پشت خود ذخیره می‌کنند و مانع از تغذیه‌ی سفره‌های آب زیرزمینی می‌شوند، مشکل نشست زمین را تشدید کرده‌اند.

هرچند مسئولان با تلاش برای کنترل استخراج آب در حال مقابله با فرونشست زمین هستند؛ اما احتمالا در این راه ناکام خواهند ماند. بیت‌اللهی معتقد است که تقریبا ۱۰۰ هزار حلقه چاه غیرقانونی در سرتاسر ایران بسته شده‌اند؛ اما برآورد می‌شود که ۳۰۰ هزار حلقه‌ی دیگر همچنان در سرتاسر کلان‌شهر تهران در حال فعالیت هستند.

براساس اشاره‌ی پژوهش اخیر، فرونشستی که هم‌اکنون به وقوع پیوسته، احتمالا برگشت‌ناپذیر است. پژوهشگران با درنظرگرفتن اندازه‌گیری‌های عمق آب از چاه‌های موجود در مناطق آسیب‌دیده، دریافتند که زمین حتی پس بارش باران موفق به بازگشت نمی‌شود؛ یافته‌ای که نشان می‌دهد پوکی سنگ (درصد فضای خالی در یک سنگ) برای همیشه از دست رفته است. لین‌لین جی، مهندس در دانشگاه نیو ساوت ولز در سیدنی استرالیا می‌گوید:

این فقدان می‌تواند منجر به وقوع سیل‌های ناگهانی بیشتر شود؛ زیرا بدون پوکی‌ها، آب دیگر جایی برای رفتن ندارد.