Assessment of Groundwater Depletion at Local Scale Using Satellite Data: A Case Study of Lahore District, Pakistan

पानी वह अदृश्य धागा है जो एक शहर को आपस में जोड़े रखता है, जो पाइपों के माध्यम से बहता है, नल भरता है और उन फसलों का पोषण करता है जो इसके लोगों को खिलाती हैं। कई शहरों की सतह के नीचे एक विशाल, छिपे हुए जलाशय के रूप में एक 'एक्विफर' (aquifer) स्थित होता है, जो चट्टान और मिट्टी की एक स्पंज जैसी परत है जो भूजल को संचित करती है। यह पानी एक महत्वपूर्ण संसाधन है, लेकिन यह अनंत नहीं है। जब लोग जमीन से प्रकृति द्वारा वर्षा और नदियों के माध्यम से पुनर्भरण किए जाने वाले पानी से अधिक पानी बाहर निकालते हैं, तो जल स्तर (वाटर टेबल)—उस भूमिगत जल के ऊपरी स्तर—को नीचे गिरने लगता है। यह घटना, जिसे भूजल की कमी (groundwater depletion) के रूप में जाना जाता है, शहरों के स्वास्थ्य और उन्हें सहारा देने वाले पारिस्थितिक तंत्रों के लिए एक गंभीर खतरा पैदा करती है। दशकों से, वैज्ञानिक इन परिवर्तनों को सटीक रूप से ट्रैक करने के लिए संघर्ष कर रहे हैं, विशेष रूप से तेजी से बढ़ते शहरी क्षेत्रों में जहाँ डेटा अक्सर विरल या बिखरा हुआ होता है। चुनौती यह थी कि अदृश्य को देखने का एक तरीका खोजा जाए, यानी बिना हर मोहल्ले में छेद किए, पूरे क्षेत्र में इन भूमिगत भंडारों के धीरे-धीरे खाली होने को कैसे मापा जाए।

इस पहेली को सुलझाने के लिए, पंजाब विश्वविद्यालय की एक शोधकर्ता सोनिया अनवर ने अपना ध्यान पाकिस्तान के पंजाब प्रांत की हलचल भरी राजधानी लाहौर की ओर लगाया। लाहौर लाखों लोगों का शहर है जो अपनी दैनिक जरूरतों के लिए भूजल पर बहुत अधिक निर्भर है, जो हजारों कुओं के माध्यम से जमीन की गहराई से पानी निकालता है। अनवर ने जिस प्रश्न का उत्तर देने का लक्ष्य रखा था, वह सरल लेकिन महत्वपूर्ण था: लाहौर में जल स्तर कितनी तेजी से गिर रहा है, और समस्या सबसे गंभीर कहाँ है? उत्तर खोजने के लिए, उन्होंने केवल एक पद्धति पर भरोसा नहीं किया। इसके बजाय, उन्होंने दुनिया को देखने के दो बहुत अलग तरीकों को मिला दिया। सबसे पहले, उन्होंने जमीन से ठोस आंकड़े एकत्र किए, जिले के 220 विभिन्न कुओं से जल स्तर के रिकॉर्ड जुटाए, जो वर्ष 2000 से 2019 तक लगभग दो दशकों तक फैले हुए थे। इन रिकॉर्ड्स ने इस बात का विस्तृत, बिंदु-दर-बिंदु इतिहास प्रदान किया कि सतह तक पहुँचने के लिए पानी को कितनी गहराई तक पंप करना पड़ता था।

लेकिन व्यक्तिगत कुओं को देखना वैसा ही है जैसे केवल अपने अपने पिछवाड़े के थर्मामीटर की जांच करके मौसम को समझने की कोशिश करना। बड़े चित्र को देखने के लिए, अनवर ने ऊपर की ओर देखा। उन्होंने GRACE नामक उपग्रहों के एक जोड़े के डेटा का उपयोग किया, जो पृथ्वी की कक्षा में घूमते हैं और गुरुत्वाकर्षण में सूक्ष्म परिवर्तखों को मापते हैं। क्योंकि पानी का वजन होता है, इसलिए जब किसी क्षेत्र से बड़ी मात्रा में भूजल गायब होता है, तो उस स्थान पर पृथ्वी के द्रव्यमान में थोड़ा बदलाव आता है, और उपग्रह इस बदलाव का पता लगा सकते हैं। इन गुरुत्वाकर्षण मापों का विश्लेषण करके, वह अनुमान लगा सकती थीं कि पूरे क्षेत्र में कितना पानी कम हो रहा है, प्रभावी रूप से अंतरिक्ष से भूमिगत जल को तौल रही थीं। फिर उन्होंने इन दोनों सूचना स्रोतों को मिलाने के लिए शक्तिशाली कंप्यूटर सॉफ्टवेयर का उपयोग किया, जिससे एक ऐसा मानचित्र तैयार हुआ जो न केवल संख्या दिखाता था, बल्कि परिदृश्य में पानी की गिरावट की कहानी भी बताता था।

डेटा ने जो कहानी सुनाई वह निरंतर और महत्वपूर्ण नुकसान की थी। बीस साल की अवधि के दौरान, लाहौर में जल स्तर नाटकीय रूप रूप से गिरा। वर्ष 2000 में, पानी की औसत गहराई लगभग 24 मीटर थी। 2019 तक, यह गहराई बढ़कर लगभग 42 मीटर हो गई। इसका अर्थ यह है कि, औसतन, जल स्तर हर साल लगभग एक मीटर नीचे गिरा। सांख्यिकीय विश्लेषण ने पुष्टि की कि यह कोई यादृच्छिक उतार-चढ़ाव या अस्थायी गिरावट नहीं थी; यह कमी का एक निरंतर, दीर्घकालिक रुझान था। शोधकर्ताओं ने पाया कि यह गिरावट व्यापक स्तर पर हो रही थी, लेकिन यह समान रूप से नहीं हो रही थी। सबसे गंभीर गिरावट शहर के मध्य और दक्षिणी हिस्सों में केंद्रित थी, वे क्षेत्र जहाँ जनसंख्या सबसे घनी है और जहाँ शहरीकरण ने भूमि को बदल दिया है।

ये निष्कर्ष मानवीय गतिविधियों द्वारा संचालित एक स्पष्ट कारण-और-प्रभाव संबंध की ओर संकेत करते है। शहर के तीव्र विकास ने, अपने विस्तार होते मोहल्लों और उद्योगों के साथ, पानी की ऐसी मांग पैदा कर दी है जो उस स्तर से कहीं अधिक है जिसे जमीन प्राकृतिक रूप से पुनर्जीवित कर सकती है। जैसे-जैसे कंक्रीट और डामर मिट्टी को ढंक लेते हैं, वर्षा का जल अब जमीन में रिस नहीं पाता है। इसके बजाय, यह नालियों में बह जाता है, जबकि पीने, धोने और उद्योग के लिए प्रतिदिन लाखों लीटर पानी पंप किया जाता है। अध्ययन ने रावी नदी की भूमिका को भी देखा, जो शहर के पास बहती है और ऐतिहासिक रूप से भूजल को रिचार्ज करने में मदद करती थी। डेटा सुझाव देता है कि नदी, जो अब ऊपरी प्रवाह के डायवर्जन और कम प्रवाह के कारण कम हो गई है, भूमिगत आपूर्ति को पुनर्जीवित करने में बहुत कम योगदान देती है। हालांकि मौसम के पैटर्न और वर्षा के कारण साल-दर-साल जल स्तर में थोड़ी वृद्धि और कमी आती है, लेकिन गिरावट का मुख्य चालक इस असंतुलन में निहित है कि कितना पानी निकाला जा रहा है और कितना वापस डाला जा रहा है।

लाहौर के भविष्य के लिए इस खोज के निहितार्थ गहरे हैं। जैसे-जैसे जल स्तर गहरा होता जाता है, पानी पंप करना अधिक महंगा और ऊर्जा-गहन होता जाता है, और जैसे-जैसे गहरी, नमकीन परतों को ऊपर खींचा जाता है, पानी की गुणवत्ता भी खराब हो सकती है। अध्ययन इस बात पर प्रकाश डालता है कि पानी के प्रबंधन का वर्तमान तरीका अस्थिर है। शोधकर्ता निष्कर्ष निकालते हैं कि तत्काल हस्तक्षेप के बिना, शहर इस महत्वपूर्ण संसाधन को खोने के जोखिम में है। वे सुझाव देते हैं कि समाधान इस बात में निहित है कि कितना पानी पंप किया जा सकता है इस पर सख्त नियम बनाए जाएं, सतही जल का बेहतर प्रबंधन किया जाए, और कृत्रिम रूप से एक्विफर को रिचार्ज करने वाली प्रणालियों का निर्माण किया जाए, जिससे वर्षा का जल वापस जमीन में रिस सके। जमीन के स्तर के मापों की सटीकता को अंतरिक्ष से प्राप्त व्यापक दृष्टिकोण के साथ जोड़कर, यह शोध एक ऐसे शहर की स्पष्ट, निर्विवाद तस्वीर पेश करता है जो अपनी भूमिगत जीवन रेखा को खो रहा है, और यह मार्ग भी प्रदान करता है कि इससे पहले कि बहुत देर हो जाए, इस रिसाव को कैसे रोका जाए।