به گزارش نسیم اقتصاد، پدیده فرونشست زمین در تهران و البرز، که نتیجه مستقیم برداشت بی‌رویه آب‌های زیرزمینی است، به یکی از جدی‌ترین تهدیدهای زیست‌محیطی و لرزه‌ای کشور تبدیل شده است. دکتر مهدی زارع، استاد پژوهشکده بین‌المللی زلزله‌شناسی، در گفت‌وگو با خبرآنلاین، ضمن تشریح ابعاد این بحران و ارتباط آن با تحریک گسل‌های فعال تهران و کرج، می‌گوید: «پمپاژ بی‌رویه آب‌های زیرزمینی در دشت‌های تهران و ری (و نواحی اطراف مانند تهران-ری، شهریار و ورامین) و پدیده فرونشست زمین ناشی از آن، بر تحریک گسل‌های فعال منطقه اثرگذار است. استخراج بیش از حد آب زیرزمینی، به‌ویژه در دشت‌های آبرفتی، منجر به فشرده شدن لایه‌های خاک و رسوب و در نهایت فرونشست زمین می‌شود.»

مشروح این گفت‌وگو را در ادامه می‌خوانید:

وضعیت تأمین آب تهران پیش از دهه چهل شمسی چگونه بود؟ 

پیش از دهه 1340 خورشیدی، بخش عمده تأمین آب تهران و کرج از طریق قنات‌ها و آب‌های سطحی مانند رودخانه‌های کرج و جاجرود بود. در سال 1340 حدود 30 هزار قنات در ایران وجود داشت که 17.3 میلیارد متر مکعب در سال آبدهی داشتند. پس از آن، با رشد جمعیت و توسعه شهری و صنعتی، حفاری چاه‌های عمیق آغاز شد و استخراج آب زیرزمینی به شدت افزایش یافت و منجر به برداشت بی‌رویه از سفره‌های آب زیرزمینی شد. این روند افزایشی استخراج، به ویژه در دهه‌های اخیر، منابع آب زیرزمینی دشت‌های تهران-کرج را به وضعیت بحرانی کشانده است.

آمار برداشت آب از منابع زیرزمینی در تهران چگونه است؟ 

از سال 1403 حدود 80 حلقه چاه جدید در تهران حفر شده که برداشت آب از عمق بالای 100 متر صورت می‌گیرد تا کیفیت منابع حفظ شود. در مجموع 2250 حلقه چاه در استان تهران وجود دارد که 750 حلقه آن در شهر تهران فعال است. در تهران 16 مترمکعب در ثانیه از منابع زیرزمینی برداشت می‌شود و در آبان‌ماه میزان برداشت روزانه به 3 میلیون مترمکعب رسید. مصرف روزانه آب در استان حدود 4 میلیون مترمکعب و مصرف سالانه 1.6 میلیارد مترمکعب برآورد می‌شود.

طی نیم‌قرن گذشته، اضافه برداشت در تهران و کرج به چند متر مکعب رسیده است؟

طبق گزارش‌ها، از سال 1350 تا 1404 اضافه برداشت تجمعی در استان تهران به حدود 6 میلیارد متر مکعب رسیده  و در استان البرز  حدود 2 میلیارد متر مکعب از آب سفره‌های زیرزمینی اضافه برداشت شده است. در دشت کرج، افت متوسط سالانه تراز آب زیرزمینی حدودا سالانه یک متر بوده است.

خشکسالی چه نقشی در این بحران دارد؟ 

در سال آبی 1404-1405 ششمین سال خشکسالی در منطقه تهران-البرز در حال رخداد است. طی پنج سال اخیر، سالانه حدود 500 میلیون متر مکعب از آب‌های زیرزمینی دشت تهران برداشت شده است. اگر این روند ادامه یابد، میزان تجمعی برداشت تا سال 1409 به حدود 5 میلیارد متر مکعب خواهد رسید. 

برداشت بی‌رویه آب چه تأثیری بر گسل‌ها دارد؟ 

روند استخراج آب زیرزمینی از سال 1340 تا کنون، یک روند صعودی و نگران‌کننده را نشان می‌دهد که عمدتاً به دلیل رشد جمعیت، توسعه شهری، و گسترش کشاورزی چاه‌محور بوده است. تخلیه آب زیرزمینی باعث کاهش فشار منفذی در اعماق زمین می‌شود. این کاهش فشار، تنش مؤثر (فشاری که ذرات جامد خاک بر یکدیگر وارد می‌کنند) را افزایش داده و می‌تواند تنش برشی (Shear Stress) در راستای صفحه‌ی گسل‌ها را تغییر دهد. در نتیجه، گسل‌ها تحریک یا مجدداً فعال می‌شوند، حتی اگر در کوتاه‌مدت فعالیت لرزه‌ای نداشته باشند. فرونشست هم می‌تواند باعث کاهش تنش قائم (فشار رو به پایین ناشی از وزن مواد بالایی) شود.

کدام مناطق تهران بیشترین فرونشست را تجربه کرده‌اند؟ 

فرونشست در دشت‌های جنوبی و غربی تهران، از جمله شهریار، ملارد، ورامین و ری، به شدت رخ داده است و در مجاورت گسل‌های مهمی قرار دارد. دشت شهریار در مجاورت گسل‌های شمال تهران، پردیسان، رباط کریم، و ماهدشت - جنوب کرج قرار دارد. زلزله‌های متوسط کوچک اخیر مانند زلزله ملارد در 29 آذر 1396 با بزرگای 5 و زلزله 13 اردیبهشت 1404 ماهدشت با بزرگای 4.0 می‌تواند با تحریک این گسل‌ها در اثر فرونشست مرتبط باشد. پهنه فرونشست ری در مجاورت گسل کهریزک واقع شده است. در دشت ورامین فرونشست در مجاورت گسل پیشوا رخ می‌دهد.

سرعت فرونشست زمین در این مناطق چگونه است؟

سرعت فرونشست زمین در برخی مناطق استان تهران بسیار بالاست. بعضی نقاط نرخ فرونشست سالانه در ری تا 25 سانتی‌متر و در شهریار تا 36 سانتی‌متر نیز گزارش شده است. اخیرا فرونشست در منطقه 18 تهران تا 31 سانتی متر در سال گزارش شده است.

ادامه این روند، چه تبعاتی در بر دارد؟

ادامه این وضعیت می‌تواند علاوه بر آسیب به زیرساخت‌های حیاتی (راه‌آهن، آزادراه‌ها، خطوط لوله)،  خطر لرزه‌خیزی را در پهنه‌های پرجمعیت تهران و البرز افزایش دهد.

کدام گسل‌ها بیشترین خطر را دارند؟ 

گسل کهریزک و گسل ری مستقیماً در داخل یا بلافاصله در مجاورت منطقه بدترین فرونشست جنوب تهران و  شهر ری قرار دارند. اگر قرار باشد گسلی تحت تأثیر فرونشست قرار گیرد، این گسل‌ها کاندیدای اول هستند که قادر به ایجاد زلزله‌های مخرب و شدید با بزرگای بیش از 6 مستقیماً در زیر یک بخش پرجمعیت از منطقه شهری هستند.

گسل شمال تهران هم یکی از خطرناک‌ترین گسل‌های ایران است که قادر به ایجاد زلزله با بزرگای تا 7.5 نیز هست و مستقیماً در زیر مناطق شمالی، پرجمعیت و از نظر سیاسی بحرانی شهر است. اگرچه از کاسه اصلی فرونشست دورتر است، اما تغییرات تنش در جنوب منطقه 22 شهرداری در محاورت گسل شمال تهران قرار دارد.

تنش در جنوب شهر چطور می‌تواند بر گسل‌های نواحی شمال تأثیر بگذارد؟

تغییرات قابل توجه تنش در جنوب می‌تواند به طور بالقوه بر پایداری گسل شمال تهران تأثیر بگذارد. گسل پردیسان در بخش غربی شهر قرار دارد. اگرچه فعال است، اما بزرگی بالقوه آن عموماً کمتر از گسل‌های شمال تهران در نظر گرفته می‌شود و مستعد تغییرات تنش ناشی از فرونشست منطقه‌ای است.

گسل ماهدشت-جنوب کرج نیز در ادامه غربی گسل شمال تهران در منطقه‌ای با تنش آبی بالا نیز قرار دارد. نزدیکی آن به یک مرکز جمعیتی بزرگ -کرج- و پتانسیل تغییر تنش، آن   نگران‌کننده  است.

گسل رباط کریم در جنوب غربی تهران و در مجاورت شمالی فرودگاه بین‌المللی امام خمینی در منطقه‌ای قرار دارد که افت و فرونشست قابل توجه آب‌های زیرزمینی را تجربه می‌کند. ‌

آیا این وضعیت می‌تواند در دهه پیش رو موجب وقوع زلزله بزرگی شود؟ 

این احتمال ‌وجود دارد. مکانیسم‌های فیزیکی وجود دارند و مقیاس تغییرات ناشی از فعالیت‌های انسانی -با بیش از 30 سانتی‌متر در سال فرونشست- به اندازه‌ای عظیم است که می‌تواند عامل مختل‌کننده قابل توجهی در میدان تنش منطقه‌ای باشد.

بحران پمپاژ آب باعث می‌شود که احتمال رخداد زمین‌لرزه شدید روی هر یک از این گسل‌ها افزایش یابد. هم‌اکنون محققان در پژوهشگاه زلزله در تیم تحقیقاتی نگارنده –شامل دانشجویان دکتری– مشغول بررسی حد افزایش ‌احتمال رخداد زلزله شدید در پی پمپاژ وسیع آب  هستند. احتمال یک زلزله بزرگ مثلاً روی گسل شمال تهران یا ری به دلیل تغییرات تنش ناشی از پمپاژ آب تشدید می‌شود یا در زمان رخدادش تسریع می‌شود.