خشکسالی‌های ایران زلزله‌های خاموش را بیدار کرده‌اند!/ برداشت آب زیرزمینی؛ پروژه خودکشی لرزه‌ای در تهران و کلانشهرها!

به گزارش خبرنگار اجتماعی رکنا، خشکسالی فقط بحران آب نیست؛ زلزله هم در راه است.خشکسالی‌ها به تنهایی زلزله ایجاد نمی‌کنند، اما آنچه انسان‌ها در پاسخ به خشکسالی انجام می‌دهند ــ از جمله برداشت بی‌رویه آب‌های زیرزمینی ــ می‌تواند زمین را برای لرزش‌های ناگهانی آماده کند. مهدی زارع در تحلیلی تازه، با مرور شواهدی از ایران، کالیفرنیا، هند و اسپانیا نشان می‌دهد که چگونه افت سطح آب‌های زیرزمینی، فرونشست زمین و تغییرات تنش می‌تواند گسل‌های خاموش را بیدار کند و زلزله‌هایی هرچند کوچک اما هشداردهنده به راه اندازد؛ زلزله‌هایی که در صورت بی‌توجهی به بحران آب، شاید به فاجعه‌های بزرگتر بدل شوند.

خشکسالی و زلزله ها

دکتر مهدی زارع استاد تمام زمین شناسی در این خصوص برای رکنا اینگونه نوشت: خشکسالی‌ها می‌توانند به‌طور غیرمستقیم از طریق فعالیت‌های انسانی، به‌ویژه استخراج بیش از حد آب‌های زیرزمینی که شرایط زیرسطحی را تغییر می‌دهد، بر لرزه‌خیزی زلزله تأثیر بگذارند. خود خشکسالی‌ها مستقیماً باعث زلزله نمی‌شوند، واکنش‌های انسان به خشکسالی - به ویژه استخراج بیش از حد آب‌های زیرزمینی - می‌تواند تنش‌های زیرسطحی و فشارهای منفذی را تغییر دهد. این تغییرات ممکن است باعث لرزه‌خیزی در مناطقی با گسل‌های با تنش بحرانی شوند که نشان‌دهنده تعامل بین فعالیت‌های انسانی و فرآیندهای زمین‌شناختی است.

در  جریان خشکسالی، افزایش پمپاژ آب‌های زیرزمینی، جرم قابل توجهی از آب را حذف می‌کند و بار روی پوسته زمین را کاهش می‌دهد. این تخلیه باعث می‌شود پوسته به‌طور الاستیکی به حالت اولیه خود بازگردد و به‌طور بالقوه توزیع تنش در زیرسطح زمین را تغییر دهد. بازگشت پوسته زمین می‌تواند تنش‌های کششی یا برشی ایجاد کند که   گسل‌های از پیش موجود را به‌ویژه در مناطق فعال زمینساختی به  گسیختگی نزدیک‌تر میکند.   حذف آب‌های زیرزمینی، فشار منفذی را در سازندهای سنگی کاهش می‌دهد.  این امر تنش نرمال مؤثر بر گسل‌ها را افزایش می‌دهد.  افزایش تنش مؤثر معمولاً قفل شدگی در صفحه گسل را افزایش می‌دهد  که مانع لغزش می‌شود، اما تغییرات تنش  ناشی از تخلیه بار به طور بالقوه باعث افزایش لغزش در محیط‌های زمینساختی خاص به ویژه گسلهای کششی میشود.

استخراج طولانی مدت می‌تواند سفره‌های آب زیرزمینی را فشرده کند و منجر به فرونشست شود. فرونشست تنش را به گسل‌های مجاور، به ویژه در حوضه‌های رسوبی، منتقل میکند.

 در دهه های اخیر در ایران اسپانیا و کالیفرنیا و هند ارتباط بین تخلیه آب زیرزمینی و رخداد زلزله ها بررسی شده است. در دره مرکزی کالیفرنیا برداشت قابل توجه آب‌های زیرزمینی با لرزه‌خیزی جزئی مرتبط بوده و  تغییرات تنش ناشی از فرونشست و تخلیه بار احتمالا دلیل این مساله بوده است. تخلیه مخزن مخازن سد ها و دریاچه ها در خشکسالی مثلا دریاچه اوروویل کالیفرنیا و دریاچه ارومیه ایران  از طریق بازگشت پوسته، شبیه به تنظیم ایزواستاتیک پس از یخبندان، موجب القای لرزه‌خیزی و رخداد زلزله ها شده است.

  زلزله‌های القایی معمولاً کوچک و با بزرگای کمتر از 5 هستند و تا سال‌ها پس از تخلیه آب‌های زیرزمینی به دلیل آزاد شدن تدریجی تجمع استرس جمع شده رخ می دهند.   

ایران از سال 1380 خشکسالی‌های شدیدی را تجربه کرده است که ناشی از تغییرات اقلیمی و سوء مدیریت آب بوده است. این خشکسالی‌ها منجر به استخراج گسترده آب‌های زیرزمینی و خشک شدن دریاچه ها و تالابهای ایران شده است. این موضوع بر شرایط تنش زیرسطحی و لرزه‌خیزی اثر گذاشته است. در سالهای 1377-1379 خشکسالی شدید  ۹۰٪ از ایران را تحت تأثیر قرار داد. در سالهای 137-1390 نیز خشکسالی طولانی مدت با  کمبود آب  به ویژه در مرکز و شرق همراه شد. در سالهای 1395-1397 و همچنین 1399-1402 از بدترین خشکسالی‌ها در دهه‌های گذشته ، با کاهش چشمگیر دریاچه ارومیه و سایر منابع آبی حیاتی در ایران تجربه شد. ایران حدود ۷۰٪ تا 85% از آب خود را از سفره‌های آب زیرزمینی استخراج می‌کند و سطح آب‌های زیرزمینی در مناطقی مانند تهران، اصفهان و مشهد حدود ۲ متر در سال کاهش می‌یابد. استخراج بیش از حد باعث فرونشست شده است به عنوان مثال، حوضه تهران حدود ۲۵ تا 30 سانتی‌متر در سال که درسالهای اخیر این میزان نشست در داخل مناطق جنوب غربی تهران نیز مشاهده می شود.  13 اسفند 1403 سازمان نقشه برداری در اطلاعیه ای اعلام کرد که  در ابتدای سال ۱۴۰۳، نرخ فرونشست زمین در منطقه ۱۸ شهرداری  تهران ۱۷ سانتی‌متر در سال بود اما هم‌اکنون این نرخ به ۳۱ سانتی‌متر رسیده که سرعت بی‌سابقه‌ای محسوب می‌شود.

با برداشت آب‌های زیرزمینی بار پوسته را کاهش می‌دهد، باعث افزایش بازگشت الاستیک و آزاد شدن گسل‌ها می‌شود. این موضوع  فشار منفذی را کاهش  و تنش مؤثر بر گسل‌ها را افزایش می‌دهد  تغییرات تنش ناشی از تراکم آبخوان ممکن است گسل‌های مدفون را دوباره فعال کند. حدود 40 درصد  از سفره آب زیرزمینی تهران از حدود سال 130 به بعد تخلیه شده است. زلزله ملارد در 29 آذر 1396 با بزرگای 5.0 در مجاور پهنه  فرونشست غرب تهران رخ داد. به نظر می رسد که تغییرات تنش ناشی از فعالیتهای انسانی می‌تواند زمان وقوع زلزله‌ها را در گسل‌های با تنش بحرانی جلو بیندازد. تغییرات تنش ناشی از افت آب‌های زیرزمینی ممکن است سال‌ها طول بکشد تا به صورت لرزه‌خیزی آشکار شود. فرونشست از نظر مکانی با خوشه‌های زلزله‌های کوچک  مثلا در استانهای تهران و کرمان  مرتبط است. با ادامه تخلیه آب‌های زیرزمینی، به ویژه در نزدیکی شهرهای پرجمعیت مانند تهران، خطرات تحریک گسل های فعال موجود  و بنابراین احتمال تسریع در رخداد زلزله های شدید و بزرگتر افزایش می یابد. کاهش چنین ریسک هایی مستلزم مدیریت کاهش ریسک سانحه بحران آب است.