پایش تغییرات سطح آب سفره‌های زیرزمینی با تصاویر ماهواره ای

به گزارش خبرنگار مهر، سفره‌های آب زیرزمینی یکی از منابع اصلی آب شیرین در سراسر جهان هستند. امروزه در دنیا منابع آبی زیرزمینی یکی از مهمترین ارکان توسعه پایدار به شمار می‌روند. به نحوی که طبق اعلام مؤسسات تحقیقاتی معتبر دنیا، این منابع با حجمی معادل ۳۷ میلیارد کیلومتر مکعب (۲۲ درصد آب‌های شیرین جهان)، حدود ۹۷ درصد آب شیرین مصرفی جهان را تأمین می‌کنند.

آب زیرزمینی از طرفی به دلیل شیرین بودن، ترکیبات ثابت شیمیایی، آلودگی کمتر و سطح اطمینان بیشتر، یک منبع قابل اتکا به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب شده و از سوی دیگر با تأثیر بر توان اکولوژیک سرزمین، یک پدیده مهم و مؤثر در توسعه اقتصادی، تنوع اکولوژیکی و سلامت جامعه به حساب می‌آید.

استفاده از فناوری سنجش از دور یکی از راه‌هایی است که کشورها در رصد وضعیت آب‌های زیرزمینی خود با توجه به معضل خشکسالی و تغییر اقلیم، به کار گرفته اند.

اداره کل سنجش از دور سازمان فضایی ایران نیز در پروژه‌ای مطالعاتی با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای Grace ، سطح آب زیرزمینی کشور در شهرهای تهران، تبریز، اصفهان، مشهد و اهواز را در فاصله سال‌های ۸۱ تا ۹۶ مورد بررسی قرار داده است.

پروژه ماهواره Grace، یک پروژه ماهواره‌ای با همکاری مشترک بین دو کشور آلمان و آمریکا است که از دو ماهواره مشابه و مجزا تشکیل شده و در ارتفاع ۴۹۰ کیلومتری از سطح زمین با فاصله ۲۲۰ کیلومتر از یکدیگر حرکت می‌کردند. این ماهواره‌ها در ۱۷ مارس ۲۰۰۲ پرتاب شده و پایش و مأموریت خود را تا ۲۷ اکتبر ۲۰۱۷ تکمیل کرده‌اند.

این ماهواره‌ها نسبت به تغییرات سطح آب‌های زیرزمینی حساسیت زیادی نشان داده و با فراهم کردن تخمینی از میدان ثقل زمین به صورت ماهیانه و با توان تفکیک مکانی ۱ درجه (حدود ۱۱۱ کیلومتر)، میان تغییرات سطح آب‌ها و تغییرات ماهیانه میدان ثقل محلی که ماهواره‌ها از آن عبور می‌کردند، ارتباط داشته و میزان تغییرات سطح آب زیرزمینی را برآورد می‌کنند.

سازمان فضایی ایران نیز در این مطالعه با استفاده از فناوری سنجش از دور و بکارگیری تصاویر ماهواره‌ای Grace به اندازه گیری سطح آب زیرزمینی در شهرهای تهران، تبریز، اصفهان، مشهد و اهواز پرداخته است.

در این گزارش تغییرات سطح آب سفره‌های زیرزمینی در سطح شهرهای مذکور با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای GRACE در محیط برنامه نویسی Earth Engine برآورد شده است.

در این بررسی، سال ۱۳۸۱ به عنوان مبدا تغییرات آب‌های زیر زمینی در نظر گرفته شده و مقادیر تغییرات سطح آب سال‌های بعدی نسبت به آن محاسبه شده است. همانطور که در نمودار زیر مشاهده می‌شود روند تغییرات تا سال ۱۳۹۶ نزولی بوده است.

در بازه زمانی مورد بررسی (از سال ۱۳۸۱ تا ۱۳۹۶)، بیشترین میزان سطح آب مربوط به سال ۱۳۸۴ در حدود ۷ سانتی متر بالاتر از مبدا سطح آب (سال ۱۳۸۱) و کمترین میزان مربوط به سال ۱۳۹۴ در حدود ۴۷- سانتی متر است.

طبق داده‌های این مطالعه، بیشترین میزان افت سطح آب نیز مربوط به شهرستان تهران است که حدود ۴۷- سانتی متر پایین‌تر از مبدا تغییرات ثبت شده است.

کمترین میزان افت سطح آب نیز در سطح شهرستان اهواز حدود ۱۵- سانتی متر مشاهده می‌شود.

در جدول زیر بیشترین میزان افت سطح آب سفره‌های زیرزمینی به تفکیک ۵ شهر و در فاصله سال‌های ۱۳۸۱ تا ۱۳۹۶ نشان داده شده است.