حلول دائرية لمواجهة تحديات المياه العالمية

الماء جوهر الحياة على الأرض، وهو أساسي لبقاء الإنسان، والنظم البيئية، والتنمية الاقتصادية. ومع ذلك، ورغم أهميته، تتعرض موارد المياه لضغط متزايد بسبب النمو السكاني، والتوسع العمراني، وتغير المناخ، والاستخدام غير الكفؤ. وقد برز مفهوم الدائرية في إدارة المياه كنهج واعد لمواجهة هذه التحديات بشكل مستدام. يستكشف هذا المقال الأهمية التاريخية للمياه، وتطور مصادرها واستهلاكها، وظهور تهديدات مائية عالمية، وإمكانية الحلول الدائرية لضمان الأمن المائي في المستقبل.

السكان الذين مازالوا يحصلون على المياه الصالحة للشرب في عام 2007.

شح المياه في عام ٢٠٥٠

1. تاريخ المياه، وأهميتها، واستخدامها.

يعود الدور الحيوي للمياه إلى فجر الحضارة الإنسانية. ازدهرت المستوطنات المُبكِّرة بالقرب من الأنهار والبحيرات، معتمدةً على المياه العذبة للشرب والزراعة والصرف الصحي. يوضّح نهر النيل في مصر، ونهر دجلة والفرات في بلاد ما بين النهرين، ونهر السند في جنوب آسيا، والنهر الأصفر في الصين كيف شكّل الماء المجتمعات.

الأهمية الاقتصادية والاجتماعية للماء:

مكّن الماء الثورة الزراعية (حوالي 10000قبل الميلاد)، مما غذّى إنتاج الغذاء والنمو السكاني. تُجسّد أنظمة الري القديمة، مثل القنوات في بلاد فارس والقنوات المائية في روما، إدارة المياه المتطورة في العصور القديمة.

البيانات التاريخية:

• بحلول عام 2000 قبل الميلاد، اعتمدت أكثر من 60%من الحضارات الكبرى على الري النهري.

• في عام 2020، شكلت الزراعة حوالي 70% من عمليات سحب المياه العذبة عالمياً.

2. تطور مصادر المياه واستهلاكها.

تطور مصادر المياه.

تاريخياً، كان يتم الحصول على المياه مباشرةً من مصادر سطحية كالأنهار والبحيرات والينابيع. ومع مرور الوقت، ازداد استخراج المياه الجوفية مع ظهور الآبار والآبار الجوفية. وأدت الثورة الصناعية إلى سحب كميات كبيرة من المياه لتلبية احتياجات التصنيع والمشاريع الحضرية.

تطور استهلاك المياه.

شهد استهلاك المياه نمواً هائلاً نتيجةً للتصنيع والنمو السكاني. وشهد القرن العشرون تحولاً من الاستخدامات الزراعية بشكل رئيسي إلى استخدامات متنوعة للمياه، بما في ذلك الصناعة وإنتاج الطاقة والاستهلاك المنزلي.

أبرز الإحصائيات:

• ازداد سحب المياه العالمي من حوالي 600 كيلومتر مكعب عام 1900 إلى أكثر من 4000 كيلومتر مكعب بحلول عام 2000.

• ارتفع استخدام المياه المنزلية بشكل ملحوظ مع التوسع الحضري، حيث يبلغ متوسطه حالياً 100- 200 لتر للفرد يومياً في الدول المتقدمة.

3. تطور إنتاج المياه العالمي وتوزيعه جغرافياً.

يشير "إنتاج" المياه في هذا السياق إلى توافر المياه وسحبها من المصادر الطبيعية. ويتسم التوزيع الجغرافي للمياه بعدم التكافؤ الشديد:

• مناطق وفيرة: يتمتع حوض الأمازون والكونغو وأجزاء من جنوب شرق آسيا بموارد وفيرة من المياه العذبة المتجددة (أكثر من 10000 متر مكعب للفرد سنوياً).

• مناطق شحيحة المياه: تعاني مناطق الشرق الأوسط وشمال إفريقيا وآسيا الوسطى وأجزاء من أستراليا من ندرة شديدة في المياه (أقل من 1000 متر مكعب للفرد سنوياً)، وتُصنّف كمناطق تعاني من إجهاد مائي.

تتأثر قدرة إنتاج المياه بالمناخ والجيولوجيا والبنية التحتية. برزت تحلية المياه كمصدر مهم في المناطق القاحلة مثل دول مجلس التعاون الخليجي، حيث تنتج أكثر من 30 مليون متر مكعب يومياً من مياه الشرب.

4. ظهور مشاكل المياه العالمية وتهديداتها الجغرافية وشدتها.

ظهور تحديات المياه.

تفاقمت مشاكل المياه العالمية في العقود الأخيرة، مدفوعةً بالعوامل التالية:

• النمو السكاني: من المتوقع أن يصل إلى 9.7 مليار نسمة بحلول عام 2050.

•التحضر: عاش أكثر من 55% من سكان العالم في المناطق الحضرية عام 2018، ومن المتوقع أن ترتفع هذه النسبة إلى68%   بحلول عام 2050.

• تغير المناخ: يُغير أنماط هطول الأمطار، ويُفاقم حالات الجفاف والفيضانات.

• التلوث: يُؤدي الجريان السطحي الزراعي، والتصريف الصناعي، ومياه الصرف الصحي غير المعالجة إلى تدهور جودة المياه.

التوزيع الجغرافي للتهديدات المائية.

تؤثر ندرة المياه على حوالي ملياري شخص حول العالم، وخاصةً في:

• أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى،

• الشرق الأوسط وشمال أفريقيا،

• أجزاء من جنوب آسيا.

• في المقابل، تؤثر الفيضانات وتلوث المياه بشكل غير متناسب على جنوب وجنوب شرق آسيا، بالإضافة إلى أجزاء من أمريكا اللاتينية.

الإجهاد المائي الأساسي السنوي: نسبة استهلاك الماء إلى مصادر الماء المُتجددة

إجهاد الماء المُتوقع في الهند عام 2030

طابع بريدي أمريكي من عام ١٩٦٠ يدعو إلى الحفاظ على المياه

5. أصول مشاكل المياه وجذورها والتهديدات العالمية.

تتجذّر تحديات المياه في عوامل طبيعية وبشرية المنشأ:

• عوامل طبيعية: التقلبات المناخية، والتوزيع غير المتساوي لهطول الأمطار، والجغرافيا القاحلة.

• عوامل بشرية المنشأ: الإفراط في استخراج المياه الجوفية، والري غير الكفؤ (30- 40% من المياه المفقودة عالمياً في الري)، والتلوث الصناعي، ونقص الاستثمار في البنية التحتية.

كما أن تجزئة حوكمة المياه، وغياب الإدارة المتكاملة، والصراعات الاجتماعية والسياسية على موارد المياه العابرة للحدود تُفاقم الأزمة.

الاستهلاك العالمي للمياه (١٩٠٠-٢٠٢٥)، حسب المنطقة، بمليارات الأمتار المكعبة سنويًا.

6. ظهور المفهوم والنهج الدائري.

ظهر مفهوم الاقتصاد الدائري في أواخر القرن العشرين كبديل لنماذج "الأخذ-التصنيع-التخلص" الخطية. يتضمن تطبيق مفهوم الاقتصاد الدائري على المياه تقليل الهدر، وتعظيم إعادة الاستخدام، وتجديد أنظمة المياه الطبيعية.

تُعرّف مؤسسة إلين ماك آرثر (Ellen MacArthur) (2019) الاقتصاد الدائري بأنه "تصميم ترميمي وتجديدي". في إدارة المياه، يعني هذا تصميم أنظمة تُعيد تدوير المياه، وتستعيد العناصر الغذائية، وتُقلِّل التلوث لضمان استدامة توافر الموارد.

7. معنى المفهوم والنهج الدائري في استخدام واستهلاك المياه.

تهدف إدارة المياه الدائرية إلى سد فجوات دورة المياه من خلال:

• إعادة تدوير وإعادة استخدام مياه الصرف الصحي.

• حصاد مياه الأمطار.

• تحسين عمليات الترشيح والتغذية الطبيعية.

• استخدام تقنيات موفرة للمياه.

يتناقض هذا مع الأنظمة الخطية التقليدية، حيث يُقلِّل من سحب المياه العذبة وتلوثها، ويُعزِّز القدرة على مواجهة نقص المياه.

يُمثل هذا النهج تحدياً كبيراً لأنظمة المياه الخطية التقليدية، حيث يُقلِّل من سحب المياه العذبة وتلوثها، ويُعزِّز القدرة على التكيف مع نقص المياه.

8. جدوى المفهوم والنهج الدائري في استخدام المياه واستهلاكها.

يُتيح التقدم التكنولوجي والوعي المتزايد إمكانية إدارة المياه الدائرية:

• التقنيات: الترشيح الغشائي، والأكسدة المتقدمة، والمعالجة البيولوجية، والأنظمة اللامركزية.

• السياسات: إصلاحات تسعير المياه، والحوافز التنظيمية، والشراكات بين القطاعين العام والخاص.

• الجدوى الاقتصادية: يُقلِّل النهج الدائري من التكاليف المرتبطة بشراء المياه ومعالجتها والأضرار البيئية.

مثال: تُنتج محطة مياه نيوتر المُعاد تدويرها في سنغافورة ما يصل إلى 40% من طلب المدينة على مياه الشرب، مما يُثبت جدواها على نطاق واسع.

9. حلول دائرية تُعالج تحديات المياه.

أ. إعادة تدوير مياه الصرف الصحي وإعادة استخدامها.

تُقلِّل معالجة مياه الصرف الصحي البلدية والصناعية وإعادة استخدامها لأغراض الري والتبريد الصناعي، وحتى الاستخدام في الشرب، من الطلب على المياه العذبة.

ب. حصاد مياه الأمطار وتخزينها.

يزيد تجميع مياه الأمطار للاستخدامات غير الصالحة للشرب والصالحة للشرب من توافر المياه محليًا، وخاصةً في المناطق الحضرية.

ت. تقنيات الري الموفرة للمياه.

تُحسّن أنظمة الري بالتنقيط والري الدقيق استخدام المياه في الزراعة، مما يُقلِّل من الهدر.

ث. تحلية المياه مع استعادة الطاقة.

يُقلل دمج الطاقة المتجددة في محطات تحلية المياه من الآثار البيئية ويُوفر المياه للمناطق القاحلة.

ج. الحلول القائمة على الطبيعة.

يُعزز استعادة الأراضي الرطبة والغابات وضفاف الأنهار ترشيح المياه وتغذيتها طبيعيًا.

ح. إعادة استخدام المياه الصناعية وعدم تصريف السوائل.

تُقلِّل دورات المياه الصناعية الدائرية من استهلاك المياه العذبة وتلوثها.

10. وصف تفصيلي للحلول الدائرية.

• إعادة تدوير مياه الصرف الصحي: تُزيل المعالجة المتقدمة مُسببات الأمراض والملوثات؛ وتدعم المياه المُعاد استخدامها الزراعة والصناعة، أو تُغذي طبقات المياه الجوفية.

• حصاد مياه الأمطار: يمكن لأنظمة تجميع مياه الأمطار البسيطة من أسطح المنازل أن تُخفّض الطلب على مياه الشرب بنسبة 10- 30% في المنازل الحضرية.

•الري الموفِّر للمياه: تُوفّر هذه التقنيات ما يصل إلى 50% من المياه المُستخدمة مُقارنةً بالري بالغمر.

• تحلية المياه بالطاقة المتجددة: محطات تحلية المياه العاملة بالطاقة الشمسية وطاقة الرياح في المملكة العربية السعودية وأستراليا، تُخفّض انبعاثات الكربون.

• الحلول المُستمدة من الطبيعة: يُقلّل استصلاح الأراضي الرطبة من مخاطر الفيضانات ويُحسّن تغذية المياه الجوفية.

•عدم تصريف السوائل: تُعيد العمليات الصناعية المياه والمعادن، مما يُقلّل من تصريف النفايات السائلة.

11. التهديدات والمخاطر الدولية المتعلقة بنقص المياه.

تُفاقم ندرة المياه:

• انعدام الأمن الغذائي: تنخفض غلة المحاصيل دون ري كافٍ، مما يُهدد إمدادات الغذاء العالمية.

• المخاطر الصحية: يُسبب نقص المياه النظيفة أمراضاً منقولة بالمياه، مسؤولة عن 3.4 مليون حالة وفاة سنوياً.

• النزاع: يُهدِّد التنافس على المياه العابرة للحدود الاستقرار الجيوسياسي (مثل التوترات في حوض النيل).

• الخسارة الاقتصادية: يُمكن أن يُسبب نقص المياه خسائر في الناتج المحلي الإجمالي تصل إلى 6%في البلدان المُعرّضة للخطر.

12. مستقبل الطلب على المياه واحتياجاتها وإنتاجها.

الاتجاهات المتوقعة.

• من المتوقع أن يزداد الطلب العالمي على المياه بنسبة 20- 30% بحلول عام 2050.

•ستظل الزراعة المستهلك الأكبر، لكن الاستخدامات الصناعية والمنزلية ستنمو بوتيرة أسرع.

• سيزيد تغير المناخ من التقلبات، مما يُرهق أنظمة الإمداد.

دور الحلول الدائرية.

يمكن أن يُقلِّل اعتماد الإدارة الدائرية للمياه من سحب المياه العذبة بنسبة تصل إلى 30%. تُعد السياسات والتقنيات المبتكرة بالغة الأهمية لتحقيق التوازن بين الطلب المستقبلي والإمدادات المستدامة.

الخلاصة.

لا تزال المياه مورداً لا غنى عنه يواجه تحديات غير مسبوقة ناجمة عن ضغوط ديموغرافية ومناخية واقتصادية. وتُؤكد الأهمية التاريخية للمياه على مركزيتها في رفاهية الإنسان والبيئة. في ظل عدم استدامة نماذج الاستخدام الخطي التقليدية للمياه، يُقدِّم النهج الدائري مساراً تحويلياً يُحسّن الاستخدام، ويُقلِّل الهدر، ويُعيد دورة الحياة الطبيعية. ومن خلال تطبيق حلول دائرية، مثل إعادة استخدام مياه الصرف الصحي، وتجميع مياه الأمطار، والري الفعّال، والترميم البيئي، يُمكن للمجتمعات حول العالم التخفيف من شح المياه، وتعزيز قدرتها على الصمود، وحماية هذا المورد الثمين للأجيال القادمة.