عوامل تاثیر گذار در فرونشست زمین

فرونشست زمین از عوامل زمین شناسی به حرکت تدریجی یا ناگهانی مواد زیر سطح زمین به‌صورت عمودی که موجب به وجود آمدن روان گرایی  شده، گفته می‌شود که اغلب ناشی از استفاده نادرست از زمین و آب توسط انسان رخ می‌دهد. این شیوه‌های نادرست مجموعه‌ای از فعالیت‌های متعدد انسان در زمینی که روز به روز در حال گسترش است را شامل می‌شود. به این منظور سازمان‌های مربوطه به شناسایی مناطق و نقشه‌برداری از آن‌ها می‌پردازند تا به درک و مدیریت بهتر منابع آبی و زمین‌مان دست یابند. تنها عوامل انسانی باعث بروز چنین رخدادی نیستند اما انسان با کنترل و مدیریت بهینه می‌تواند مانع از پیشرفت این امر شود، در این مقاله به علل بروز، تأثیرات آن و راه‌ حل مقابله با آن خواهیم پرداخت.

راهکارهای تشخیص و اندازه‌گیری

تشخیص فرونشست زمین کار چندان آسانی نیست. اگر کمبود آب‌های زیرزمین علت اصلی باشند معمولاً به‌صورت تدریجی و در ابعاد گسترده رخ می‌دهند. برای اندازه‌گیری میزان و مشاهده تغییرات سطح زمین از روشی به نام InSAR ( رادار دهانه مصنوعی تداخل‌سنجی) استفاده می‌شود. در این روش ماهواره‌های در حال گردش تصاویری از سطح زمین در حال تغییر را ثبت می‌کنند. امواج رادارها به اکثریت آب‌ها و هوا نفوذ می‌کنند و حتی در تاریکی خوب عمل می‌کنند. طی این شیوه مناطق آسیب‌دیده با جزئیات، شناسایی و نقشه‌برداری و سپس برای درک و مدیریت بهتر این مسئله از این داده‌ها استفاده می‌شود تا از پیشروی هدر رفتن منابع آبی و زمینی جلوگیری به عمل آيد.

نتایج به دست آمده از InSAR بیانگر این است که در قسمت‌هایی از شهرهای ساحلی دنیا، حرکت سطح زمین بسیار بیشتر از افزایش سطح دریاست. بیشترین آمار مربوط به کشورهای شرق، جنوب و جنوب شرقی آسیاست. با این وجود در کشورهای توسعه یافته غربی هم مانند آمریکای شمالی، اروپا و استرالیا این معضل دیده می‌شود. کشورهایی که در رفع این مشکل را با بهره‌گیری از مدیریت پایدار تلاش نکنند با خطر بسیار جدی افزایش وقوع سیل روبرو خواهند شد.

روش‌های زیادی نیز برای جلوگیری از بروز فرونشست زمین وجود، یکی از این روش‌های تراکم دینامیکی  است که به واسطه پرتاب یک وزنه فولادی یا بتنی، تراکم خاک بالا می رود و از بروز روان گرایی خاک و فرونشت زمین به صورت چشمگیری جلوگیری می‌کند.

راهکارهای تشخیص و اندازه‌گیری در ایران چگونه است؟

در ایران اما شرایط بحرانی‌تر از آن است که فکر کنیم. هکتارها از دشت‌های ایران دچار این معضل جدی هستند تا حدی که در بعضی مناطق به فروچاله نزدیک شده‌ایم. میزان فرونشست زمین در ایران ۹۰ برابر میانگین کشورهای توسعه یافته‌است. تهران یکی از چندین استان ایران است که با این معضل جدی روبروست. طبق تحقیقات سازمان اینتل لب (The Intel Lab) فرونشست زمین در تهران آرام است و همچون بمب ساعتی عمل می‌کند. نتایج به دست آمده به روش گفته شده شامل ۱۴ جفت تصویر از ژانویه ۲۰۲۰ تا می ۲۰۲۱ بر پایه خط زمانی کوچک حاصل شده است. نتیجه فرونشست زمین تا بیش از ۲۵ سانتی‌متر در هر سال بر اثر استخراج بی‌رویه آب‌های زیرزمینی گزارش شده است. افزایش جمعیت در تهران و نبود زیرساخت‌های لازم به این رخداد دامن می‌زند.

عوامل مؤثر در بروز فرونشست زمین

عوامل طبیعی و انسانی هر دو باعث بروز این رخداد می‌شوند. در نوع طبیعی آن جنس و نوع خاک تأثیر دارد. بعضی از خاک‌ها مستعدتر هستند. بررسی پتانسیل ساخت‌ و ساز بر روی این خاک‌ها بسیار مهم است.

عوامل طبیعی

• وجود خاک‌های منسجم در حال کوچک و متورم شدن مانند رس.
• وجود خاک‌های غیرچسبنده در حال شسته شدن مانند شن و ماسه .
• حرکت ساختارهای متفاوت خاک که دلیل تجزیه در خاک‌هایی مانند زغال سنگ نارس است.
• جذب آب از خاک در بعضی از درختان و گیاهان مانند صنوبر، بید و بلوط که این عامل بیشتر در دوره‌های طولانی خشکی و در اثر تشنگی گیاهان رخ می‌دهد.

عوامل انسانی

• زهکشی نامناسب باعث نرمی و حرکت زمین و حتی حرکت ساختمان‌ها می‌شود.
• حفاری از معادن سنگین زغال سنگ در اعماق زمین که به متصل به چندین معدن دیگر است.
• ترافیک سنگین به دلیل ایجاد ارتعاشات طولانی ناشی از آن باعث بروز این مشکل می‌شود.
• به‌طور کلی جابجایی مواد زیرزمینی مانند آب، گاز، نفت و حذف آن‌ها با پمپاژ کردن، شکستن یا فعالیت‌های معدنی.

آثار فرونشست زمین

سطح یا پوسته زمین از لایه‌های غیریکنواخت تشکیل شده است. سنگ‌های ضخیم و نفوذناپذیر و موادی نازک و قابل نفوذپذیری هستند. وقتی لایه‌ای از سطح فرو بریزد بر لایه‌های زیرین خود سقوط می‌کند، گاهی حل و غرق می‌شود. از جمله اثرات این رخداد تغییرات در ارتفاع رودها، شیب کانال‌ها، آسیب به تمامی سازه‌های انسانی مانند راه‌آهن، پل‌ها و جاده‌ها است. به علاوه آسیب به ساختمان‌ها، تخریب دیواره چاه‌ها به دلیل تراکم مواد ریزدانه رخ می‌دهد.

به دلیل فروریختگی سطح زمین جزر و مد به مناطق کم ارتفاع که پیش‌تر بالاتر بوده‌اند می‌رسد. همان‌طور که قبل‌تر اشاره شد این امر می‌تواند باعث بروز سیل‌های شدید بشود. بعلاوه طغیان زیاد ناشی از بارندگی که به دلیل نبود سیستم زهکشی مناسب است اتفاق میافتد. کم شدن بهره‌وری از زمین‌های کشاورزی به دلیل نفوذ آب شور به آب شیرین و تغییرات در سطح نسبی آب سطحی و زیرسطحی از دیگر نتایج بروز این رخداد است.

راه حل‌های مقابله با فرونشست زمین

در مناطقی که علت اصلی، برداشت آب زیرزمینی باشد، مجموعه فعالیت‌هایی که منجر به کاهش برداشت آب از آبخوان‌ها بشود در رفع این مشکل نقش بسزایی خواهد داشت.

• در وهله اول جایگزینی آب‌ سطحی بجای آب‌های زیرزمینی؛ در نبود این امکان واردات آب‌های سطحی به جای استفاده از آب‌های زیرزمینی راه پیشنهادی دیگر است.
• چرخش مجدد آبهای تصفیه شده در کارخانه‌های صنعتی و مناطق شهری،
• تغذیه مصنوعی سفره‌های زیرزمینی از سطح زمین و…

علاوه بر موارد گفته شده افزایش پوشش گیاهی در مناطق غیرمسکونی و ساخت و سازهای مبتنی بر حفاظت از آب اهمیت دارد.  لازم به ذکر است که افزایش پوشش گیاهی در اطراف ساختمان‌ها می‌تواند خطرساز باشد؛ که با هرس کردن منظم و رسیدگی مستمر می‌توان از خطر آن کاست.

در انتها

با مروری بر عوامل بروز این رخداد می‌توان پی برد که فرونشست زمین خسارت‌های فراوانی به دنبال دارد. از آسیب به انواع سازه‌ها و اضافه کردن هزینه‌های گزاف برای تعمیرات آن‌ها تا سیل‌های طغیانگر و اتفاقات ناگوار در پی آن. افزایش روز به روز جمعیت در جهان و بعضاً رویکردهای غلط اقتصادی و سیاسی به این موضوع می‌تواند جبران‌ناپذیر باشد. در این مقاله سعی کردیم اطلاعات جامعی را با الهام از منابع معتبر به منظور افزایش سطح آگاهی عمومی از رخدادهای محیط زیستی برای شما فراهم کنیم.