سال ۱۴۰۲ به عنوان خشکترین سال در پنج دهه اخیر مطرح شده است. علت این مساله و تبعات احتمالی آن چیست؟
وقتی از خشکسالی و پیامدهای آن سخن میگوییم، باید دو جنبه را مد داشته باشیم؛ نخست تغییراتی است که خشکسالی به واسطه تغییرات اقلیمی و میزان بارش بر روی حوزه تأمین و به عبارت دیگر روی کمیت آب در دسترس ما میگذارد و جنبه دوم تسرّی این کمبارشی به سایر حوزههای ذیربط مرتبط با مصرف آب است. خشکسالی از کمبارشی آغاز و در صورت تداوم ابتدا روانابها و حجم ذخیره آب در مخازن، دریاچهها و منابع آب زیرزمینی را تحت تأثیر قرار میدهد و در گام بعد تأثیرات خود را در حوزه محیطزیست، کشاورزی و سپس صنعت آشکار میکند و در ادامه حوزه اقتصاد و نهایتاً امنیت و اجتماع را تحت تأثیر قرار خواهد گرفت.
در بخش اول یعنی کاهش منابع آب در دسترس با دو پدیده اقلیمی که یکی طبیعی و دیگری انسانساخت است مواجه هستیم؛ پدیده اول، خشکسالی و دوم، پدیده تغییر اقلیم است. خشکسالی را اغلب بر مبنای نوسانات در بازههای زمانی سه تا هفت ساله تحلیل میکنند؛ اما تغییر اقلیم، تغییر در متوسط شرایط آب و هوایی در بازههای بلندمدتتر است. در مقابل خشکسالی که یک تغییر برگشتپذیر و نوسانی است، تغییر اقلیم، دارای یک نرخ رشد صعودی با مقدار کم امّا ماندگار میباشد و شرایط آب و هوایی در طول زمان تغییرات پایداری پیدا میکند.
بر اساس نتایج مطالعات گسترده صورت گرفته در این حوزه و اعلام نهاد بینالدولتی تغییر اقلیم (IPCC) این پدیده دو اثر عمده، بر وضعیت آب و هوایی کشورها دارد؛ نخست آنکه تغییر اقلیم باعث میشود وقایع حدی اعم از خشکسالی و سیلاب تشدید شود؛ یعنی، اگر قبلا سیلابی با پیک ۳۰۰۰ متر مکعب در ثانیه در یک رودخانه رخ می داد، باید انتظار سیلابهای با پیک بالاتر را داشته باشیم. از طرف دیگر، خشکسالیها هم شدیدتر خواهد شد و شاخصهای مختلف خشکسالی مثلا spi بالاتری را تجربه خواهیم کرد.
اثر دوم نامطلوب خشکسالی خصوصاً برای مناطقی خشک و نیمهخشک مانند ایران، نرخ نزولی بارشها و کمتر شدن متوسط بارش در این مناطق است؛ در عین حال این شرایط برای مناطق پرباران کاملاً معکوس است؛ به عبارت دیگر اگر تا پیش از این گفته میشد متوسط بارندگی در کشور ایران ۲۵۰ میلیمتر است (بر مبنای متوسط پنجاه سال گذشته)، در اثر پدیده تغییر اقلیم این متوسطها به مرور زمان کاسته میشود.
باید توجه کرد که سیستم اقلیم جهانی، محصول تعادل طبیعت طی میلیونها سال تعامل میان مؤلفههای اقلیمی شامل اتمسفر، هیدروسفر، کرایوسفر، لیتوسفر و بایوسفر است و تغییر اقلیم در واقع واکنش طبیعت به فعالیت بشر برای بازگشت به نقطهی تعادل میباشد، لذا تداوم عوامل محرّک و تشدید کننده تغییر اقلیم، منجر به تشدید تبعات آن خواهد شد.
در کنار تشدید وقایع حدی در اثر نوسات اقلیمی و تداوم پدیده تغییر اقلیم، باید توجه داشت که متأسفانه تغییر الگوی مکانی و زمانی بارش نیز به سود ما نیست، یعنی مساله تنها کمبارشی نیست بلکه با تشدید وقایع حدّی، میزان بارشی که تا پیش از این با تعداد رخدادهای بارش بیشتر در دسترس ما قرار میگرفت، اکنون به صورت یکباره نازل میشود و فرصت ذخیره آن در آبخوان و کنترل و انجام کشت دیم کمتر میشود. همچنین بارش برف که دارای ارزش و اهمیت بالایی برای تغذیه آبخوانها و چشمهها در فصول گرمتر هستند، با افزایش دما و تغییر الگوی مکانی و زمانی بارش، کمتر خواهد شد.
ستاد توسعه اقتصاد دانشبنیان آب، اقلیم و محیطزیست در زمره ستادهایی است که در دوره جدید فعالیت معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانشبنیان ریاست جمهوری، مأموریت جدیدتری تحت عنوان توسعه بازار شرکتهای دانشبنیان و فناور در این حوزه را بر عهده دارد. به عبارت دیگر، رسالت این ستاد، تلاش برای بکارگیری فناوریهای دارای سطح بلوغ بالا و تجاریسازی آنها در راستای ارتقا بهرهوری و حل مسائل مختلف بخش آب و آبفا و حوزه محیطزیست است. این مأموریت در قالب شناسایی، معرفی، همرسانی، تکمیل زنجیره ارزش و تأمین، تشکیل کنسریومهای دانشبنیان و فناور و اتصال شرکتهای کوچک به صنایع بزرگ و دانشبنیان کردن فعالیتها صنایع و توسعه صادرات انجام میشود. به منظور انجام این مأموریت، ابزارهای مختلف مالی، اعتباری و حمایتی در اختیار ستاد قرار دارد.
برنامههای ستاد را در دو حوزه تأمین و مصرف میتوان طبقهبندی کرد. این برنامهها عمدتاً مسألهمحور در تعامل با ذینفعان اصلی یعنی وزارت نیرو، وزارت کشور، سازمان حفاظت محیطزیست و سایر نهادهای متولی تدوین شدهاند. در بخش تأمین، فناوریهای استحصال و شیرینسازی آب دریا، کاهش تبخیر و تلفات از مخازن و دریاچهها، فناوریهای باروریسازی ابرها و یونیزاسیون، استحصال آب از رطوبت هوا، فناوریهای شناسایی منابع آب زیرزمینی در دستور کار قرار دارند. در عین حال باید توجه داشت که در بخش استحصال منابع، محدودیتها و عدم قطعیتهای زیادی وجود دارند و تمرکز بر موضوع سازگاری با کمآبی و فناوریهای مرتبط با مصرف بهینه آب در بخشهای مختلف از اهمیت بیشتری برخوردار است. برنامههای ستاد در بخش بهینهسازی مصرف آب و سازگاری با کم آبی، دارای گستردگی بیشتری بوده و حوزههای تصفیه، توزیع، بهینهسازی و بازچرخانی را شامل میشود.
در کنار این برنامه، ستاد پذیرای پیشنهادهای اساتید، متخصصان و فناوران و شرکتهای فناور و دانشبنیان است.
مصرف آب در حوزههای مختلف در مقایسه با بارشها به چه میزان است؟
بر اساس آمارهای منتشر شده توسط سازمان هواشناسی که متولی پیشبینی و پایش وضعیت اقلیمی در کشور است، متوسط تجمعی بارش یکساله در کشور ایران، حدود ۲۳۰ میلیمتر است. این میزان در سال گذشته به عدد ۲۰۰ میلیمتر کاهش یافت و امسال نیز تا دهه اول بهمن ماه، در مقایسه با متوسط بلند با ۴۸ میلیمتر کاهش مواجه هستیم. با تبدیل ارتفاع بارش ۲۳۰ میلیمتر به حجم بارش به عدد حدود ۳۸۰ میلیارد مترمکعب خواهیم رسید که باید دقت شود بر اساس مراجع مهندسی و سنجشهای صورت گرفته، تنها حدود ۳۰ درصد از این بارشها یعنی ۱۱۳ میلیارد متر مکعب به صورت رواناب و منابع آب تجدیدپذیر در دسترس ما قرار میگیرند. متأسفانه در کشور ایران، دو برابر نرمهای جهانی یعنی حدود ۹۰ درصد از این منابع در چرخه مصرف قرار میگیرند. هر چند آمار مصرف آب در بخشهای مختلف اعم از کشاورزی، شرب و صنعت در سالهای مختلف متفاوت و برآورد دقیق آن به سادگی امکانپذیر نیست، امّا در یک تصویر کلان، حدود ۸۵ تا ۹۰ درصد از این آب در بخش کشاورزی، ۶ تا ۸ درصد در بخش شرب و ۲ تا ۳ درصد در بخش صنعت مورد استفاده قرار میگیرد. نکته قابل تأمل آنجاست که برخی از واحدهای کشت و صنعت در کشور، به تنهایی معادل تمامی آب مورد استفاده در صنعت کشور، دارای مصرف هستند و همین نکته اهمیت ارتقا بهرهوری در این بخش را مشخص میکند.
با توجه به اینکه بیشترین میزان مصرف مربوط به بخش کشاورزی است چه اقداماتی را برای مدیریت مصرف در این بخش در دست بررسی دارید؟
ستاد آب، اقلیم و محیطزیست در مشارکت با سایر واحدهای متولی در معاونت علمی از جمله ستاد توسعه اقتصاد دانشبنیان غذا و کشاورزی، برنامه ملی توسعه شهرکهای گلخانهای و شیلاتی، مرکز توسعه فناوریهای راهبردی و مرکز طرحهای کلان و پیشران، برنامهها و اقدامات متعددی را انجام داده و میدهند. این برنامهها شامل اصلاح روشهای آبیاری از جمله آبیاری زیرسطحی، آبیاری هوشمند، کشت هیدروپونیک، اصلاح بذر، کشت محصولات دارای ارزش اقتصادی بالاتر، افزایش نرخ تولید محصول با کودهای طبیعی و مقابله با آفات به روشهای بیولوژیکی میباشد. نکته مهم آن است که فناوریهای اثبات شده برای کاهش مصرف آب در بخش کشاورزی در عین ارتقا کمیت و کیفیت محصولات و ارزش اقتصادی کم نیستند، اما مساله به کارگیری این فناوری ها است و اتفاقا از همین دیدگاه هم بوده که ستادهای توسعه اقتصاد دانشبنیان شکل گرفتهاند. بنابراین، مأموریت امروز ستاد آب، اقلیم و محیطزست و سایر ستادهای متناظر آن است که با ابزارهای تسهیلگری و حمایت، سمت تقاضا را تحریککنیم و فناوریها را به میدان عمل وارد کنیم.
بارورسازی ابرها موضوعی است که وزارت نیرو در دست بررسیدارد، معاونت علمی نیز در این حوزه پیشنهادهایی داشته است. لطفا در این مورد توضیحاتی ارائه بفرمایید.
اساساً موضوع بارورسازی ابرها، موضوع جدیدی در دنیا و حتی ایران نیست. در سال ۱۳۵۳ برای نخستین بار طرح باروری ابرها توسط وزارت نیرو به مدت چهارسال به منظور افزایش ذخیره آبی سدهای لتیان و کرج با بهرهگیری از امکانات اجرایی یک شرکت کانادایی و استفاده از ۳۰ ژنراتور زمینی و همچنین یک فروند هواپیما به اجرا درآمده است. بر اساس گزارشهای منتشر شده، این اقدام منجر به افزایش متوسط ۱۳ درصدی بارش در محدود عملیات شده است. این علمیات طی سالهای ۱۳۶۹ تا ۱۳۷۵ هم ادامه یافت تا نهایتاً مرکزی تحت عنوان مرکز ملی تحقیقات و مطالعات باروری ابرها در یزد تأسیس و کار خود را از سال ۱۳۷۶ آغاز کرد.
حاصل فعالیتهای این مرکز که توسط شرکت مهندسین مشاور مهاب قدس مورد ارزیابی قرار گرفته است، تأثیر حدود ۱۰ درصدی در میزان بارش بر فراز بیش از ۱۲ استان کشور بوده است. در عین حال باید توجه داشت که موضوع باروری ابرها راه حل اصلی برای مواجهه به خشکسالی محسوب نمیشود و ابزاری است با عدم قطعیتهای فراوان که میتواند به صورت مقطعی و در صورت فراهم بودن تمامی شرایط و الزامات، اثراتی منطقهای به دنبال داشته باشد.
فعالیت باروری ابرها گاهی با اهداف دیگری نیز انجام میشود، برای مثال در صنعت توریسم یا برای تعدیل دمای هوا و کاهش مصرف انرژی در فصول گرم سال. در روش کلاسیک باروری ابرها، موادی به داخل ابر با هدف تشکیل و رشد بلورهای یخ افزوده میشود. تزریق مواد باروری، توسط ژنراتورهای زمینی و یا موشک و توپ و فلر و یا از طریق هواپیما و پهپاد قابل انجام است. شناخته شدهترین مواد برای بارورسازی ابرها، یدید نقره است؛ در عین حال مواد جدیدتری نیز در دنیا و در ایران ساخته شده و با موفقیت مورد استفاده قرار گرفتهاند. در عین حال توجه به اینکه نکته بسیار مهم است که باروری ابرها نیازمند شناخت دقیق مشخصات ابر از لحاظ ارتفاع و سرد و گرم بودن، موقعیت و جهت حرکت آن بوده و میزان تزریق بارورسازی و محل و زمان تزریق از اهمیت ویژهای برخوردار است. از همین جهت است که این فعالیت را باید یک فعالیت علمی نیازمند تحقیق و توسعه دانست و در همین راستا معاونت علمی مجموعههایی را که دستاوردهای اثبات شدهای را در حوزه مواد و تجهیزات داشتهاند، معرفی نموده و حمایت میکند. اخیراً معاون علمی و فناوری اعلام کرد که طی یک برنامه پنج ساله، این فعالیت تحقیقاتی با بکارگیری ظرفیت شرکتهای دانشبنیان میتواند به مرحله بلوغ خود رسیده و الزامات آن از قبیل ساخت و توسعه رادارهای هواشناسی، ساخت و بکارگیری ژنراتورهای زمینی، توسعه سامانههای همتای دیجیتال اقلیم، پهپادهای مناسب برای اجرای عملیات و مرکز پشتیبانی و ارزیابی عملیات بارورسازی فراهم میشوند. این فعالیت با انتخاب یک یا چند منطقه پایلوت و اجرای عملیات و رصد دقیق نتایج عملیات بر روی شرایط بارش قابل انجام است. همچنین سایر روشهای در حال تحقیق و توسعه از جمله یونیزاسیون جو پایین و بالا، نیازمند پایلوتهای تحقیقاتی و عملیاتی هستند و هماکنون نتایج امیدوارکنندهای را در مراکز تحقیقاتی کشور داشته است.
البته فعالیتهای اشاره شده، همانند سایر اقدامات و برنامههای معاونت علمی، تکمیل کننده مأموریت دستگاههای متولی در کشور و پیشران و هموار کننده مسیر بکارگیری فناوریهای نوین است. در موضوع باروری ابرها نیز با توجه به اهمیت و تأثیرگذاری آن، اخیراً سازمان توسعه و بهرهبرداری فناوریهای نوین آبهای جوی ذیل وزارت نیرو تشکیل شده است که اقدامات معاونت علمی و فناوری، همراستا و مکمل اقدامات و مأموریت این سازمان خواهد بود.
چه تعداد از شرکتهای دانش بنیان در حوزه آب و خشکسالی فعال هستند؟
تعیین دقیق شرکتهای دانشبنیان فعال در حوزه آب و خشکسالی و افراز آن از مجموعه حدود ۱۰ هزار شرکت دانشبنیان کار سادهای نیست؛ زیرا بسیاری از شرکتها به صورت غیرمستقیم در این حوزه فعال هستند و یا پتانسیل نقشآفرینی در این فضا را دارند. به عنوان مثال در حوزه هوشمندسازی و اینترنت اشیا که در سیستمهای نوین آبیاری میتوانند تأثیرگذار باشند، شرکتهای فراوانی فعالیت میکنند که در طبقهبندیهای مرسوم، برچسب شرکتهای مخابراتی و الکترونیکی را دارند. از سوی دیگری بسیاری از شرکتها در حوزه آب و اقلیم، فناوریهای به روز و بومیسازی شدهای را عرضه میکنند که الزاماً در فهرست شرکتهای دانشبنیان قرار نگرفتهاند. امّا در یک برآورد سختگیرانه، تعداد شرکتهای دانشبنیان فعال مستقیم حوزه آب و خشکسالی را میتوان حدود ۲۸۰ شرکت اعلام کرد.
برنامههای ستاد آب، اقلیم و محیطزیست در بخش آب و آبفا که در هماهنگی با نهادهای ذیربط از جمله وزارت نیرو تدوین شده است از حوزه تأمین و استحصال شروع شده و حوزههای توزیع، کاهش تلفات، بهینهسازی و بازچرخانی را شامل میشود. در عین حال حمایت از فعالیتهای علمی اساتید، مراکز علمی و دانشگاهها و شرکتهای دانشبنیان حسب مورد در دستور کار قرار دارد. برخی از این برنامهها زیرساختی و در راستای ترویج و توسعه زیستبوم اقتصاد دانشبنیان است و برخی دیگر به صورت مصداقی به حل مسائل و گلوگاهها میپردازد. علاوه بر حوزههایی مانند باروری ابرها که قبلا به آنها اشاره کردم، در ادامه به برخی از این برنامهها میپردازم.
با توجه به وضعیت اقلیمی کشور، یکی از راهبردهای مهم، نمکزدایی و استفاده از آب دریا است. در این ارتباط نقش فناوریها بسیار مهم است. روش متداول و با حجم بالا در این زمینه، روش اسمز معکوس (RO) است که فناوریهای مختلفی را به همراه دارد. یکی از برنامههای ستاد آب، حمایت از تجاریسازی و تولید صنعتی فناوریهای مرتبط با این صنعت از جمله ممبرانها، مخزن تحت فشار( PRESSURE VESSEL) و مواد مصرفی از جمله آنتیاسکالانتها است. شرکتهای ذیربط در این حوزه شناسایی و مدلهای حمایتی به منظور توسعه بازار نیز در حال پیگیری است. در عین حال سایر فناوریهای نمکزدایی که در مقیاس بالا و با انرژی کم و پساب حداقلی توسعه داده شدهاند نیز در ستاد در حال پیگیری هستند.
در حوزه توزیع آب با مسأله تلفات و عدم پایداری مواجه هستیم. این موضوع به صورت ویژه در دستور کار ستاد قرار دارد تا از طریق هوشمندسازی شبکههای توزیع آب شهری در گام اول و شبکههای آبیاری و زهکشی در گام بعدی به این مسأله پرداخته شود. به همین منظور با محوریت ستاد کنسرسیومی از شرکتهای دانشبنیان تشکیل شده است که تجهیزات سختافزای و نرمافزاری و ارتباطی هوشمندسازی را تأمین و سپس در شبکههای توزیع آب شرب شهری پیاده سازی میکنند. فناوریهای بکارگرفته شده در این فعالیت، تماماً بومی و در سطح منطقه بدون مشابه هستند. این فعالیت با حمایت معاونت علمی و مشارکت وزارت نیرو و شرکتهای آب و فاضلاب در چند شهر از جمله مشهد مقدس پیاده شده و علاوه بر شناسایی و کاهش تلفات آب و انرژی، پایداری ۹۹ درصدی شبکه را در پی داشته است.
از جمله برنامههای راهبردی ستاد آب، اقلیم و محیطزیست که میتواند تحریک کننده سمت تقاضای فناوری باشد، موضوع راهاندازی بازار آب است. این برنامه در تعامل با وزارت نیرو و مشخصا شرکت مدیریت منابع آب ایران در حال پیگیری است و از سوی ستاد مورد حمایت قرار گرفته است. این بازار در پیوند با طرحهایی از جمله رصدخانه آب و الگوی دشت متعادل پایدار، میتواند به ایجاد تعادل میان منابع و مصارف دشتهای کشور از طریق سنجش و شفافیت کمک کند و در ادامه ارزش اقتصادی آب را هویدا کند. در چنین شرایطی است که فناوریهای بهینهسازی که تا قبل از این فاقد ارزش اقتصادی بودند، فرصت بروز و ظهور خواهند یافت. همچنین چنین بازاری میتواند طیف وسیعی از سختافزارها و روشهای نرم بهینهسازی را به دنبال خود بکشاند و در عین حال به احیای سفرههای آب زیرزمینی در میانمدت کمک کند.
یکی دیگر از برنامههای ستاد، حمایت از تجاریسازی فناوریهای مرتبط با حوزه تصفیه و بازچرخانی است. برای نمونه در آستانه سالگرد ۴۵ سالگی انقلاب اسلامی، طرح نانو ازن تصفیهخانه ساوه روز گذشته افتتاح شد. این طرح که با حمایت ستاد آب، اقلیم و محیطزیست در این تصفیهخانه به اجرا درآمده، علاوه بر کاهش چشمگیر هزینههای سرمایهگذاری، مسأله بو و طعم نامطلوب آب را به کلی حذف کرده و پس از یک سال عملکرد موفق، رضایت عمومی مردم را در پی داشته است. بکارگیری این فناوری در چنین مقیاسی، مشابه دیگری در دنیا نداشته و موفق به اخذ تأییدیههای سازمان غذا و دارو نیز شده است. توسعه و تجاریسازی کاربرد این فناوری در سایر حوزهها از جمله مخازن سدها، در دستور کار ستاد قرار دارد.
علاوه بر کمیت، موضوع آلودگی آب و حفظ کیفیت آن در بخشهای مختلف بویژه آب شرب، حائز اهمیت فراوانی است. از همین رو ستاد در قالب یکی از طرحهای پرچمدار خود، موضوع فرآوری باطلههای معدنی را ناظر به حذف آلایندگی منابع آبی در عین ایجاد ارزش افزوده از پسماندهای معدنی، مورد حمایت قرار داده است و از طریق همرسانی میان فناوران و صنایع معدنی سعی در حل این مسأله با استفاده از ابزارهای مالی و اعتباری دارد.
ستاد به لحاظ زیرساختی چه برنامه هایی را دنبال می کند؟
همانطورکه اشاره کردم، یکی از مأموریتهای ستادهای توسعه اقتصاد دانشبنیان، کمک به توسعه این زیستبوم و نقشآفرینی به عنوان یکی از بازیگران مهم این زیستبوم است. در اولین گام ایجاد یک سکّوی شناسایی، پشتیبانی و بهمرسانی به منظور رصد بازار شرکتهای فعال این حوزه هدفگذاری شد. با استفاده از این ابزار، موضوع تکمیل زنجیره تأمین و ارزش و در ادامه ایجاد کنسرسیوم شرکتهای دانشبنیان و اتصال شرکتهای کوچک به شرکتهای بزرگ و صنایع تسهیل خواهد شد. آموزش و توانمندسازی، اطلاعرسانی، رتبهبندی خدمات و محصولات و زمینهسازی برای توسعه صادرات از دیگر اهداف این سکّو خواهد بود.
از دیگر برنامههای زیرساختی ستاد آب، اقلیم و محیطزیست، کمک به شکلگیری شتابدهندههای بخشی و راهاندازی کارخانههای نوآوری و تجهیز مراکز آزمون و آزمایشگاههای مرجع میباشد.
برنامههای ترویجی دیگر از جمله کمک به ایجاد اندیشکدههای مرتبط با حوزه فعالیت ستاد، راهاندازی نمایشگاه دائمی محصولات و خدمات تجاری شده، تمپارکهای آب و محیطزیست، تولید محتواهای علمی و ترویجی نیز در دستور کار ستاد قرار دارد. برگزاری رویدادهای همرسانی میان فناوران و متقاضیان دولتی و خصوصی نیز به صورت مستمر انجام میشود.