Non-piped groundwater sources supply over 2 billion people in low- and middle-income countries
تكشف هذه الدراسة، باستخدام نمذجة عالية الدقة لبيانات المسح الأسري، أن أكثر من ملياري شخص في البلدان منخفضة ومتوسطة الدخل يعتمدون على مصادر المياه الجوفية غير المتصلة بشبكات الأنابيب، وهي مكون حيوي ولكنه غير مرئي إلى حد كبير في الأمن المائي العالمي، ويغيب حالياً عن قواعد البيانات الرئيسية وتقييمات الهشاشة.
تخيل إمدادات المياه في العالم كمكتبة عملاقة غير مرئية. لعقود من الزمن، لم يقم أمناء المكتبة (المنظمات العالمية التي تتبع المياه) إلا باستعارة نوعين فقط من الكتب: "الكتب الجيدة" (مياه آمنة ومحسنة) و"الكتب السيئة" (مياه غير آمنة وغير محسنة). لقد كانوا يعدون عدد الأشخاص الذين لديهم إمكانية الوصول إلى "الكتب الجيدة" ليروا ما إذا كان العالم يسير بشكل جيد. لكن هذا النظام به نقطة عمياء هائلة؛ فهو يشبه محاولة فهم غابة عبر عد الأشجار التي يمكنك رؤيتها فقط من الطريق، مع تجاهل الآلاف من النباتات الفريدة والمخفية التي تنمو في أعماق الغابات. إن القصة الحقيقية لكيفية حصول الناس على مياههم بالفعل — سواء كانت من علامة تجارية فاخرة معبأة، أو شاحنة تسير في طريق ترابي، أو حفرة عميقة تم حفرها في الفناء الخلفي — تضيع في الضجيج. وهذا أمر مهم لأن "كيفية" الحصول على الماء تغير كل شيء: كيف تبلغ تكلفته، ومدى سلامته للشرب، ومدى قدرة المجتمع على الصمود في مواجهة الجفاف. إذا لم نكن نعرف من أين تأتي المياه حقاً، فلا يمكننا حمايتها، أو تحديد سعرها المناسب، أو مساعدة الأشخاص الذين هم في أمس الحاجة إليها.
قرر فريق من الباحثين التوقف عن التخمين والبدء في رسم خرائط للغابات المخفية. لقد بنوا "محقق مياه" عالي التقنية باستخدام نوع من "الدماغ الحاسوبي" يسمى نموذج "الغابة العشوائية" (random forest model). قاموا بتغذية هذا النموذج ببيانات من المسوح المنزلية في 53 دولة، جنباً إلى جنب مع أدلة حول الطقس، والتربة، والتلال، ومدى ثراء أو فقر الحي. وبدلاً من مجرد السؤال: "هل لديك مياه جيدة؟"، تعلم نموذجهم كيفية رصد أي نوع بالضبط من مصادر المياه يستخدمه الناس، مما خلق خريطة تفصيلية للغاية بدقة تصل إلى 5 كيلومترات (حوالي حجم بلدة صغيرة).
النتائج صادمة نوعاً ما. كانت الخرائط القديمة تشير إلى أن المياه الممددة بالأنابيب (المياه التي تأتي عبر أنبوب إلى منزلك) هي الملك بلا منازع. لكن هذه الخريطة الجديدة تكشف عن إمبراطورية ضخمة تحت الأرض من المياه الجوفية غير الممددة بالأنابيب. وجد الباحثون أن أكثر من ملياري شخص (أي 31% من سكان البلدان منخفضة ومتوسطة الدخل) يعتمدون على مياه جوفية يحفرونها أو يحفرون لها آباراً بأنفسهم، مثل الآبار الارتوازية، والآبار المحفورة، والينابيع. وفي أماكن مثل أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى وجنوب آسيا، تعد هذه المصادر التي حُفرت ذاتياً أكثر شيوعاً من المياه الممددة بالأنابيب. الأمر يشبه اكتشاف أنه بينما كان الجميع يعتقد أن المدينة تعمل بالكهرباء، فإن نصف السكان يعملون في الواقع على شبكة ضخمة وغير مرئية من الألواح الشمسية التي بنوها بأنفسهم.
كشفت الدراسة أيضاً عن سوقين آخرين للمياه، غالباً ما يتم تجاهلهما. أولاً، هناك سوق المياه الموردة (فكر في شاحنات المياه أو الصهاريج)، والتي تخدم أكثر من 450 مليون شخص. ثانياً، هناك المياه المعبأة، والتي تخدم أيضاً أكثر من 450 مليون شخص. في بعض المناطق، مثل الشرق الأوسط وشمال أفريقيا، تعد شاحنات المياه شريان الحياة الرئيسي لما يقرب من 17% من السكان. وفي أمريكا اللاتينية وشرق آسيا، تعد المياه المعبأة المصدر الأساسي لأكثر من 12% من الناس. هذه ليست مجرد حلول مؤقتة وصغيرة؛ إنها أنظمة ضخمة وأساسية تجاهلتها قواعد المراقبة العالمية تماماً تقريباً.
تشير الورقة البحثية إلى أن هذا "الخفاء" يمثل مشكلة كبيرة. ولأن هذه المصادر لا يتم تتبعها جيداً، فإن قواعد البيانات العالمية تفقد بيانات استخدام المياه لنحو نصف السكان في هذه البلدان. وهذا يعني أن نماذجنا لكيفية حركة المياه عبر الأرض، وكمية المياه المستخدمة، ومدى تعرض الناس للتغير المناخي، هي على الأرجح خاطئة. وجد الباحثون أن أكبر دليل لما يستخدمه الناس من مياه ليس مجرد الأمطار أو التربة، بل هو مدى تطور الاقتصاد المحلي. فالمناطق الأكثر ثراءً تميل لامتلاك مياه معبأة أو ممددة بالأنابيب، بينما تعتمد المناطق الأكثر فقراً بشكل أكبر على الآبار والينابيع المحفورة ذاتياً.
إذاً، ما هي الخلاصة؟ إن قصة المياه في العالم أكثر تعقيداً بكثير من مجرد قائمة بسيطة من "جيد مقابل سيئ". هناك نظام بيئي صاخب وفوضوي ومتنوع للوصول إلى المياه يتضمن آباراً عميقة، وشاحنات مياه، وزجاجات بلاستيكية، وكلها تخدم المليارات من البشر. ومن خلال رسم خرائط لهذه المصادر أخيراً، يأمل الباحثون في مساعدة الحكومات والمخططين على التوقف عن التخمين والبدء في رؤية الصورة الحقيقية، لضمان ألا يظل الأمن المائي لهؤلاء الملياري إنسان لغزاً غامضاً.
ملخص تقني: مصادر المياه الجوفية غير الموصولة بالأنابيب تمد أكثر من ملياري إنسان في البلدان منخفضة ومتوسطة الدخل
بيان المشكلة اعتمدت المراقبة العالمية للوصول إلى مياه الشرب، لا سيما في إطار أهداف التنمية المستدامة (SDGs)، تاريخياً على تصنيفات عامة مثل "مُحسّنة" مقابل "غير مُحسّنة" أو "مُدارة بأمان". ورغم فائدة هذه الثنائيات في تتبع التقدم الإجمالي، إلا أنها تحجب الفروق الجوهرية بين أنواع المصادر المحددة (مثل: الصنابير الموصولة بالأنابيب، الآبار الارتوازية، شاحنات نقل المياه، المياه المعبأة). وبناءً على ذلك، لا تزال الآليات المحددة التي تحصل من خلالها الأسر على المياه غير مفهومة بشكل جيد وغائبة إلى حد كبير عن التقييمات العالمية. علاوة على ذلك، فإن هذا التجميع يحجب تمايزات حاسمة في أبعاد الأمن المائي، بما في ذلك السلامة، والتكلفة، والموثوقية، والمرونة المناخية. كما أن الخرائط عالية الدقة الموجودة حالياً تقتصر على فئات واسعة أو مدن فردية، وتفتقر إلى التقديرات المحددة لكل مصدر في البلدان منخفضة ومتوسطة الدخل (LMICs). ويعيق هذا الفجوة عمليات النمذجة الهيدرولوجية، وتقييمات الهشاشة، وحوكمة المياه، حيث يظل ما يقرب من نصف مصادر مياه الشرب لسكان هذه البلدان غير مرئي فعلياً في قواعد البيانات العالمية.
المنهجية لمعالجة هذه الفجوة، أنتج المؤلفون أول تقديرات عالية الدقة (5 كم) ومحددة لكل مصدر لاستخدام مصادر مياه الشرب عبر 53 بلداً منخفض ومتوسط الدخل. استخدمت الدراسة نهج التعلم الآلي وفق المسار التالي:
مصادر البيانات: جُمعت بيانات المسح الأسري من المسوحات الديموغرافية والصحية (DHS) والمسوحات متعدد المؤشرات (MICS) التي أجريت بين عامي 2015 و2024. وتم الاحتفاظ بآخر مسح لكل دولة مرتبط بإحداثيات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) فقط، بإجمالي 2.21 مليون مسح أسري.
المتغيرات المستهدفة: تم توحيد فئات المسح الأصلية إلى اثنتي عشرة فئة ذات معنى وظيفي وهيدرولوجي (مثل: مياه الأنابيب داخل المنشأة أو خارجها، الآبار الارتوازية، الآبار المحفورة، الينابيع، المياه الموردة، المياه المعبأة، المياه السطحية، مياه الأمطار).
المتغيرات التنبؤية: تضمنت النماذج 22 متغيرًا مكانيًا عبر أربع مجموعات موضوعية:
الاجتماعية والاقتصادية: مؤشر التنمية البشرية المحلي (SHDI)، شدة الضوء الليلي، وفيات الرضع، مؤشرات الفقر، والكثافة السكانية.
المناخية: متوسط درجة الحرارة، متوسط هطول الأمطار، وتقلب هطول الأمطار.
الهيدرولوجية/الهيدروجيولوجية: عمق منسوب المياه الجوفية، مجموعات نظم طبقات المياه الجوفية، فئات إعادة التغذية، النفاذية، الإنتاجية النوعية، والمسافة إلى المياه العذبة أو الداخل منها.
التضاريسية: الارتفاع، الانحدار، والغطاء الأرضي.
نهج النمذجة: تم تدريب نماذج الغابة العشوائية (Random Forest - RF) الخاصة بكل مصدر على حدة لـ 11 فئة من فئات المصادر التي تمت نمذجتها مباشرة. وللحد من الارتباط الذاتي المكاني والمبالغة في تقدير الأداء، تم تنفيذ التحقق المتقاطع المكاني باستخدام كتل بمساحة 100 كم.
المعالجة اللاحقة: تم تطبيق إجراء تطبيع هرمي لضمان أن النسب المتوقعة تجمع لتصل إلى الواحد الصحيح، مع احترام تسلسل موثوقية المصادر (بالاعتماد على نماذج مياه الأنابيب داخل المنشأة، ثم المياه المحسنة غير الموصولة بالأنابيب، ثم غير المحسنة، ثم المياه السطحية).
التحقق من الصحة: تم تقييم أداء النموذج باستخدام مقاييس مرجحة سكانياً (R2 ومتوسط الخطأ المطلق) على مجموعات اختبار مستقلة، وتم التحقق من صحتها مقابل التقديرات الوطنية لبرنامج المراقبة المشترك (JMP) التابع لمنظمة الصحة العالمية واليونيسف. كما تم قياس عدم اليقين عبر طريقة "البوتستراب" (bootstrapping) الطبقية جغرافياً.
النتائج الرئيسية تكشف الدراسة عن مشهد لمياه الشرب أكثر تنوعاً بكثير مما تقترحه أطر المراقبة الحالية:
هيمنة المياه الجوفية غير الموصولة بالأنابيب: يعتمد أكثر من ملياري شخص (31.2% من سكان البلدان منخفضة ومتوسطة الدخل) على المياه الجوفية غير الموصولة بالأنابيب (الآبار الارتوازية، الآبار المحفورة، الينابيع) كمصدر أساسي. وينافس هذا النطاق مياه الأنابيب داخل المنشآت (36.8%)، ويتجاوزها في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى (51.1%) وجنوب آسيا (45.6%). وتخدم الآبار الارتوازية وحدها 19.4% من السكان.
أسواق المياه التجارية: تُعد أسواق المياه الموردة (عبر الشاحنات) والمياه المعبأة/المعلبة أسواقاً ضخمة، حيث تخدم كل منها أكثر من 450 مليون شخص (حوالي 6.8% من السكان). ويتركز الاعتماد عليها إقليمياً: إذ تمثل المياه الموردة 16.5% من الإمدادات في الشرق الأوسط وشمال أفريقيا، بينما تتجاوز المياه المعبأة 10% في أمريكا اللاتينية والكاريبي وشرق آسيا والمحيط الهادئ.
الوصول إلى مياه الأنابيب خارج المنشأة: في حين أن مياه الأنابيب هي النوع الأكثر استخداماً (50.7% من السكان)، فإن 27.3% من هؤلاء المستخدمين يحصلون على المياه من خارج المنشأة (صنابير عامة أو من الجيران)، لا سيما في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى (50.2% من مستخدمي مياه الأنابيب). وهذا التمييز أمر بالغ الأهمية لفهم أعباء الجمع وتوافر المياه الفعلي.
أداء النموذج: أظهرت نماذج الغابة العشوائية قدرة تفسيرية متوسطة إلى عالية للمصادر الرئيسية. حققت نماذج الآبار الارتوازية/الآبار العميقة أعلى معامل تحديد (R2=0.674)، تلتها المياه المعبأة (0.658) ومياه الأنابيب داخل المنشأة (0.566). ولوحظت قيم R2 أقل للمصادر الهامشية مثل المياه السطحية (0.136) والآبار المحفورة غير المحمية (0.198)، رغم أن أخطاء التنبؤ المطلقة ظلت صغيرة.
أهمية المتغيرات: كان التطور الاجتماعي والاقتصادي (تحديداً مؤشر التنمية البشرية المحلي) هو المتنبئ الأقوى والأكثر اتساقاً في جميع النماذج. كما كانت العوامل المناخية (هطول الأمطار، درجة الحرارة) والخصائص الهيدروجيولوجية المحلية (عمق منسوب المياه الجوفية) مهمة أيضاً، خاصة بالنسبة لمصادر المياه الجوفية والموردة.
الأهمية والادعاءات يزعم البحث أن رسم الخرائط المحدد لكل مصدر يغير جذرياً فهم الأمن المائي في البلدان منخفضة ومتوسطة الدخل. فمن خلال الكشف عن أن المياه الجوفية غير الموصولة بالأنابيب والأسواق التجارية تخدم ما يقرب من نصف سكان هذه البلدان، تسلط الدراسة الضوء على أن هذه المجموعات "غير مرئية فعلياً" في المراقبة العالمية ومؤشرات الهشاشة.
ويرى المؤلفون أن هذا الإغفال له عواقب مباشرة على:
النمذجة الهيدرولوجية: غالباً ما تساوي قواعد البيانات العالمية (مثل AQUASTAT) والنماذج بين السحب المنزلي والسحب البلدي، مما يؤدي إلى استبعاد منهجي لسحب المياه الجوفية المباشر وغير المرتبط بالشبكات. ومن المرجح أن يؤدي هذا إلى تقليل تقدير الاعتماد على المياه الجوفية والطلب عليها بشكل كبير.
تقييم الهشاشة: تفشل مقاييس الهشاشة الحالية في التمييز بين أنواع المصادر، رغم أن المصادر المختلفة تواجه مسارات تلوث وتكاليف ومخاطر مناخية متباينة (مثل مرونة الآبار العميقة تجاه الجفاف مقابل المياه السطحية).
الحوكمة: تشير النتائج إلى أن أطر حوكمة المياه يجب أن تمتد لما وراء تنظيم المرافق التقليدي لتشمل التزويد الذاتي والأسواق التجارية، التي تعمل إلى حد كبير خارج الرقابة التنظيمية.
تخلص الدراسة إلى أن دمج هذه البيانات عالية الدقة والمحددة لكل مصدر أمر ضروري لتمثيل الطلب على المياه، والسحب، والهشاشة بدقة، مما يتيح استراتيجيات أكثر فعالية للأمن المائي للسكان الأكثر عرضة للخطر.