📄 علوم الأرض

Past innovations for future resilience: Hydrogeological appraisal of La Valduerna’s Ag-MAR system

تؤكد هذه الدراسة صحة نظام التغذية الاصطناعية لطبقات المياه الجوفية المدارة زراعياً (Ag-MAR) في منطقة "لا فالدويرنا" والممتد لقرون، حيث أثبتت من خلال النمذجة الهيدروجيولوجية أن قنوات الترشيح التقليدية (zayas) تُعد حلاً حيوياً وفعالاً من حيث التكلفة يعتمد على الطبيعة للتغلب على عجز التغذية الطبيعية وضمان توافر المياه الجوفية المستدامة للري.

المؤلفون الأصليون: Nuria Naranjo-Fernández, Almudena de la Losa-Román, Carolina Guardiola-Albert, Carlos Marín-Lechado, Guiussepe Massone-Grez, José Ángel Ventura, José María Ruíz Hernández, Antonio González-Ramón, Jorg

نُشر 2026-09-23

📖 4 دقيقة قراءة☕ قراءة في استراحة قهوة

CC BY 4.0

المؤلفون الأصليون: Nuria Naranjo-Fernández, Almudena de la Losa-Román, Carolina Guardiola-Albert, Carlos Marín-Lechado, Guiussepe Massone-Grez, José Ángel Ventura, José María Ruíz Hernández, Antonio González-Ramón, Jorge Jódar-Bermúdez, Blas Ramos-Rodríguez, Sergio Martos-Rosillo

البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل

في أجزاء كثيرة من العالم، يواجه المزارعون إيقاعاً صعباً: تهطل الأمطار بغزارة في الشتاء، لكن المحاصيل تحتاج إلى الماء في حرارة الصيف اللافحة. وغالباً ما تكافح الطبيعة لسد هذه الفجوة، تاركة الأنهار جافة والتربة قاحلة في أكثر الأوقات حرجاً. ولحل هذه المعضلة، نظر الناس منذ زمن طويل إلى الأرض تحت أقدامهم. فالطبقات الجوفية هي طبقات شاسعة من الرمال والصخور تحت الأرض تحفظ الماء، وتعمل مثل الإسفنج الطبيعي. وبينما نعتقد غالباً أن هذه الطبقات هي خزانات ثابتة، إلا أنه يمكن إعادة ملئها. وتتضمن هذه العملية، المعروفة باسم "الشحن المدار للمياه الجوفية"، توجيه المياه السطحية عمداً إلى باطن الأرض لتخزينها للاستخدام اللاحق. وعندما يقوم المزارعون بذلك باستخدام حقولهم وقنوات الري الموجودة لديهم، يُسمى ذلك "الشحن الزراعي المدار للمياه الجوفية". إنها وسيلة لتحويل المناظر الطبيعية نفسها إلى خزان تخزين، حيث يتم التقاط فائض تدفق الشتاء للنجاة من أشهر الجفاف. ومع جعل التغير المناخي لأنماط الطقس أكثر اضطراباً، أصبح إيجاد طرق بسيطة ومنخفضة التكلفة لإبقاء هذه الاحتياطيات الجوفية ممتلئة سؤالاً حيوياً للأمن المائي.

في منطقة "لا فالدويرنا" بشمال غرب إسبانيا، لا يعد هذا المفهوم تجربة جديدة بل هو تقليد يمتد لقرون. فلأجيال، استخدم المزارعون المحليون نظاماً من قنوات الري غير المبطنة، تُعرف محلياً باسم "زاياس" (zayas)، لتحويل المياه من نهر "دويرنا" إلى حقولهم خلال الموسم المطير. وبينما تتدفق المياه عبر هذه القنوات المفتوحة وتغمر التربة، تتسرب إلى الأسفل، مما يعيد شحن الطبقة الجوفية الضحلة تحتها. ولاحقاً، عندما ينخفض منسوب النهر في أواخر الصيف، يقوم المزارعون بضخ هذه المياه الجوفية المخزنة لري محاصيلهم. ومع ذلك، نشب صراع في عام 2017 عندما فرضت سلطات المياه قيوداً على استخدام هذه القنوات لتقتصر على موسم الري الرسمي الذي يبدأ في أبريل، مما أدى فعلياً إلى حظر عمليات تحويل المياه الشتوية التي كانت تاريخياً تملأ الخزان الجوفي. وجادل المزارعون بأن هذه السياسة تستنزف أمنهم المائي، ولكن بدون بيانات صلبة، ظل النقاش عالقاً بين التقليد واللوائح التنظيمية.

لقد عزم فريق من الباحثين من المعهد الإسباني للجيولوجيا والتعدين على حسم هذا السؤال من خلال نظرة شاملة للأرض نفسها. فقد جمعوا بين الخرائط القديمة، وصور الأقمار الصناعية الحديثة، والقياسات الميدانية لبناء صورة مفصلة للعالم تحت الأرض. وقد بحثوا في السجلات التاريخية، ليجدوا أن هذه القنوات مستخدمة منذ عام 1433 على الأقل، مع وجود أدلة تشير إلى أن النظام قد يكون أقدم من ذلك، حيث تعود جذوره إلى الفترة الإسلامية في شبه الجزيرة الإيبيرية. ولفهم كيفية حركة المياه، أنشأ الفريق نموذجاً ثلاثي الأبعاد للطبقة الجوفية، حيث جمعوا البيانات من ما يقرب من 180 بئراً ومسوحات كهربائية لرؤية شكل وعمق طبقات الرمل والحصى الحاملة للمياه. كما بنوا محاكاة حاسوبية للأنهار وهطول الأمطار للتنبؤ بكمية المياه التي ستكون متاحة ومتى يمكن تحويلها بأمان دون الإضرار بالنظام البيئي للنهر.

رسمت النتـائج صورة واضحة لنظام يعمل، ولكنه معطل حالياً. وجدت الدراسة أن الطبقة الجوفية صغيرة نسبياً، حيث تضم ما بين 9 و12 مليون متر مكعب من الماء. والأمطار الطبيعية وحدها ليست كافية لإبقائها ممتلئة؛ فهي لا تضيف سوى ما بين 1 و3 ملايين متر مكعب سنوياً، بينما يحتاج المزارعون ما بين 6 و8 ملايين متر مكعب لري محاصيلهم. وهذه الفجوة تعني أنه بدون مساعدة قنوات "الزاياس"، ستجف المياه الجوفية. وقد قاس الباحثون النظام أثناء عمله خلال ربيع عام 2024. فمن خلال تحويل المياه عبر القنوات الثلاث الرئيسية لمدة 43 يوماً، لاحظوا ارتفاع منسوب المياه الجوفية بمقدار نصف متر تقريباً في المنطقة بأكملة. وقد أضاف هذا الحدث وحده حوالي 1.5 مليون متر مكعب من الماء إلى التخزين تحت الأرض، مما يثبت أن القنوات فعالة للغاية في نقل المياه من النهر إلى الأرض.

قدمت نماذج المحاكاة الحاسوبية مساراً للمستقبل. فقد أظهرت النماذج أنه إذا سُمح للمزارعين باستخدام القنوات في وقت مبكر، بدءاً من يناير بدلاً من أبريل، فيمكنهم التقاط كمية أكبر بكثير من الفائض الشتوي. وبدلاً من ذلك، فإن إضافة قنوات جديدة إلى النظام يمكن أن يضاعف كمية المياه التي يتم شحنها كل عام. والأهم من ذلك، أشارت هذه المحاكاة إلى أن مثل هذه التغييرات لن تضر بالتدفق البيئي للنهر، وهو الحد الأدنى من المياه اللازم للحفاظ على صحة النهر للأسماك والحياة البرية الأخرى. تؤكد الدراسة أن نظام "الزاياس" هو حل قوي قائم على الطبيعة، وقد دعم المجتمع لقرون. إنها طريقة بسيطة تعتمد على الجاذبية، تستخدم المواد المحلية والبنية التحتية الموجودة لحل مشكلة حديثة معقدة. ويخلص المؤلفون إلى أن الاعتراف بهذه الممارسات الموروثة ودعمها، بدلاً من تقييدها، أمر ضروري لضمان المرونة المائية في ظل مناخ متغير. وتشير البيانات إلى أنه من خلال العمل مع الإيقاع الطبيعي للفصول والأرض، يمكن للمجتمعات تأمين مستقبلها المائي دون الحاجة إلى تكنولوجيا جديدة باهظة الثمن.

ملخص تقني: التقييم الهيدروجيولوجي لنظام Ag-MAR في لا فالدويرنا

أبحاث مشابهة