المياه الجوفية

لقد كان البحث عن الماء ضرورة دائمة منذ فجر الحياة. ومع ذلك، مع تزايد الطلب على هذا المورد الثمين، من الضروري توسيع نطاق البحث جغرافياً وتعزيزه تكنولوجياً.

يعيش حالياً ما يقرب من 2.4 مليار شخص في مناطق تعاني من ندرة المياه في العالم. إذا اعتبرت المناطق التي تواجه نقصاً في المياه لمدة شهر واحد على الأقل في السنة، وهو ما يمثل ما يقرب من نصف سكان العالم، فإن هذا العدد يزداد بنسبة 50%. من الواضح أن التحدي لأولئك المسؤولين عن استكشاف المياه الجوفية لا يقتصر على تحديد موقع المياه، بل يشمل غالباً تحديد إمكانية الوصول، وطول العمر، وجودة، وأمن طبقة المياه الجوفية (مخزون المياه الجوفية).

يعد استكشاف وتحديد المياه الجوفية المرحلة الأولى في تحديد مواقع موارد المياه الجوفية المحتملة. تتضمن المرحلة التالية تحديد مدى ونوعية وطبيعة طبقة المياه الجوفية. يمكن تحقيق هذه الأهداف من خلال مزيج من الدراسات بما في ذلك الدراسات المكتبية، والتنقيب الجيولوجي في الموقع، والدراسات الجيوفيزيائية، والاختبارات التغلغلية مثل الحفر.

يمكن أن يكون حفر الآبار مكلفاً للغاية، ولا يوجد ضمان للعثور على المياه في كل مكان بمجرد الحفر بشكل أعمق. نظراً لأن الظروف الجيولوجية يمكن أن تختلف حتى على مسافات قصيرة، فإن البئر الاستكشافية توفر معلومات دقيقة للغاية عن الطبقات الجيولوجية أسفل موقع الحفر، ولكن الظروف على بعد عشرات الأمتار فقط قد تكون مختلفة تماماً. للحصول على صورة أفضل للظروف تحت السطحية، غالباً ما تكون هناك حاجة إلى تقنية مسح أكثر شمولاً. توفر الطرق الجيوفيزيائية للخبراء المعلومات المطلوبة بكفاءة وعلى نطاق واسع دون الحاجة إلى الحفر. الطريقة الجيوفيزيائية الأكثر شيوعاً واستخداماً لتحديد المياه الجوفية هي الطريقة الجيوعلمية. اليوم، تُجرى غالبية دراسات المياه الجوفية باستخدام الطريقة الجيوعلمية. تعتمد هذه الطريقة على حقن تيار كهربائي في طبقات الأرض وقياس معلمات المقاومة الكهربائية والتحريض الكهربائي المتعلقة بالطبقات تحت السطحية. بناءً على هذه المعلمات، وبالتزامن مع المعلومات الجيولوجية، يمكن تحديد مواقع موارد المياه الجوفية. كما يمكن دراسة جودة المياه الجوفية وانتشار التلوث فيها باستخدام هذه الطريقة.

كما نعلم، فإن المياه الجوفية العذبة هي مورد ثمين ومحدود. مع تزايد السكان والتوسع الحضري، تتزايد التهديدات التي تواجه المياه الجوفية. تشمل هذه التهديدات كلاً من التلوث الناتج عن الأنشطة البشرية والملوحة الناتجة عن الإفراط في الاستخدام. لذلك، فإن طبقات المياه الجوفية المكتشفة حديثاً وتلك الموجودة معرضة باستمرار لخطر التلوث، ودراستها المستمرة أمر لا مفر منه.

تُجرى مسوحات الملوحة لتحديد ما إذا كانت طبقة المياه الجوفية عذبة أم مالحة. بالإضافة إلى ذلك، هناك احتمال أن تحدث الملوحة خلال دورة حياة طبقة المياه الجوفية من خلال الاستخراج المفرط. يمكن أن يؤدي هذا الاستخدام المفرط إلى سحب المزيد من الأملاح المعدنية من العمق، مما يؤدي إلى زيادة الملوحة. في المناطق الساحلية، يمكن أن يؤدي الاستخراج المكثف إلى تغيير مسارات التغذية، بحيث بدلاً من تغذية طبقة المياه الجوفية باستخدام المصادر السطحية وهطول الأمطار، يتم تغذيتها عن طريق تسرب مياه البحر. تُجرى دراسات تحديد ملوحة المياه أيضاً باستخدام الطريقة الجيوعلمية.

توجد طرق جيوفيزيائية أخرى، مثل الرنين المغناطيسي البروتوني أو طريقة الكهرومغناطيسية في المجال الزمني، والتي تُستخدم أيضاً لاستكشاف موارد المياه الجوفية. تطبيق هذه الطرق محدود أكثر مقارنة بالطريقة الجيوعلمية.