يمكن أن توفر تحلية المياه لمنطقة الشرق الأوسط المياه دون الإضرار بالحياة البحرية – لكن يجب إدارتها بعناية

يعيش أكثر من ملياري شخص في البلدان التي تعاني من “الإجهاد المائي”. هذه هي المناطق التي يتم فيها سحب أكثر من 25٪ من موارد المياه العذبة المتاحة للاستخدام البشري كل عام.

تحلية المياه – عملية إزالة الملح من مياه البحر – تستخدم بشكل متزايد لمعالجة ندرة المياه في جميع أنحاء العالم. ما يقرب من 16000 محطة تحلية تنتج الآن 35 تريليون لتر من المياه العذبة سنويًا. وتخطط الأردن ، وهي دولة تقع شمال البحر الأحمر ، لإنشاء محطة تحلية رئيسية على خليج العقبة ستزيد قدرتها على التحلية من 4 مليارات إلى 350 مليار لتر كل عام.

لكن تحلية المياه تميل إلى أن تكون كثيفة الطاقة وتنتج مياه صرف مالحة تسمى المحلول الملحي. عند عودته إلى البحر ، يمكن أن تدمر المياه المالحة النظم البيئية البحرية. تشير الأبحاث إلى أن تحلية المياه قد تجعل بعض المسطحات المائية ، بما في ذلك البحر الأحمر والخليج العربي والبحر الأبيض المتوسط ​​، أكثر ملوحة.

قمنا بتحليل ما إذا كانت خطط التحلية الحالية والمستقبلية تشكل تهديدًا لمستويات الملوحة في البحر الأحمر وخليج العقبة. بالنسبة لكلا المسطحات المائية ، من المحتمل أن تكون الزيادة في الملوحة غير قابلة للكشف وأقل من التغيرات الموسمية الطبيعية ، وفي هذه الحالة لن تضر الحياة البحرية.

اقرأ المزيد: قد تكون تحلية المياه مفتاحًا لتفادي نقص المياه العالمي ، لكنها ستستغرق وقتًا

موطن بحري مهم

يرتبط البحر الأحمر بالمحيط الهندي في نهايته الجنوبية عبر مضيق ضيق وضحل. يتفرع خليج العقبة من نهايته الشمالية ويتصل بالمحيط الهندي فقط عبر البحر الأحمر.

لا يوجد تدفق للمياه العذبة في أي من المسطحات المائية ، لذلك يتم تحديد مستويات الملوحة عن طريق التبخر والتدفق الداخلي والخارجي للمياه من المحيط الهندي. تتدفق المياه التي تدخل البحر الأحمر شمالًا حيث تتبخر وتبرد ، مما يرفع ملوحة وكثافة البحر. عند رأس البحر الأحمر ، تغرق هذه المياه الأكثر ملوحة وتتدفق جنوبًا كطبقة مائية أعمق عائدة إلى المحيط الهندي.

بين المكان الذي تدخل فيه المياه البحر الأحمر وحيث تصل الملوحة إلى ذروتها في الطرف الشمالي لخليج العقبة ، ترتفع الملوحة بشكل طبيعي بنسبة 10٪ من 36.8 إلى 40.6 وحدة ملوحة عملية (psu). واحد psu يعادل 1 جرام من الملح المذاب في 1000 جرام من الماء. تكيفت الحياة البحرية في المنطقة مع مستوى الملوحة الطبيعي لموقعها.

تقع العديد من مواقع اليونسكو للتراث الطبيعي في شمال البحر الأحمر ، بما في ذلك خليج سنجانب وخليج دنغوناب والمتنزهات البحرية الوطنية في جزيرة مكوار. تعد المنتزهات الوطنية موطنًا للشعاب المرجانية وأحواض الأعشاب البحرية والسهول الطينية وأشجار المانغروف والشواطئ. هذه الموائل لها قيمة علمية وحماية كبيرة لأنها تدعم مجموعة متنوعة من الأنواع البحرية ، بما في ذلك الأطوم المهددة بالانقراض.

يمكن لمعظم الأنواع البحرية أن تتحمل اختلافات طفيفة في الملوحة ، لكنها لا تستطيع تحمل تغير كبير ومستدام. يكشف البحث أن معدلات التمثيل الضوئي والتنفس في Stylophora pistillata، وهو نوع من مرجان البحر الأحمر ، ينخفض ​​بنسبة تصل إلى 50٪ عندما ترتفع مستويات الملوحة من 38 إلى 40 psu. تموت معظم مستعمرات هذا المرجان إذا تم الحفاظ على الملوحة عند هذا المستوى لفترة طويلة.

جعل البحر أكثر ملوحة

استخدم بحثنا تحليل السيناريو. هذا هو المكان الذي يتم فيه نمذجة عدد من السيناريوهات المستقبلية المعقولة واستكشاف عواقبها.

السيناريو الأكثر تطرفًا الذي طورناه تضمن نموًا سكانيًا مرتفعًا وتطورًا اقتصاديًا سريعًا وتراجع تكاليف تحلية المياه في الشرق الأوسط. يمكن تحلية ما يقرب من 10 تريليون لتر من المياه على ساحل البحر الأحمر بحلول عام 2050 وأكثر من 2.5 تريليون لتر على طول خليج العقبة في هذه الحالة.

افترض سيناريو أقل تطرفًا النمو السكاني المحدود واستهلاك المياه المنزلي المقيد. يمكن تحلية ما يقرب من 2 تريليون لتر من المياه عن طريق البحر الأحمر وأكثر من 560 مليار لتر بواسطة خليج العقبة بحلول عام 2050.

لكلا السيناريوهين ، زادت الملوحة في البحر الأحمر بنسبة تقل عن 0.1٪. ستكون هذه الزيادة أقل من التباين الموسمي الطبيعي في مستويات الملوحة ومن المحتمل ألا يتم اكتشافها.

ومع ذلك ، فإن خليج العقبة أصغر وأكثر عزلة عن المحيط الهندي. وبالتالي ، فإن الملوحة في شمال الخليج تتفاوت بشكل طبيعي بين 40.2 و 40.75 رطل / بوصة مربعة. وجدنا أن سيناريو النمو المرتفع يمكن أن يزيد الملوحة في رأس الخليج بنسبة 0.5٪ ، من حوالي 40.6 رطل / بوصة مربعة إلى 40.8 رطل / بوصة مربعة. ولكن حتى هذه الزيادة تقترب من الحد الأقصى للزيادة في الملوحة الناتجة عن التباين الطبيعي.

سينتج عن سيناريو النمو المتوسط ​​بدلاً من ذلك تغييرًا أقل من التباين الموسمي الطبيعي وسيكون مرة أخرى غير قابل للكشف.

معالجة ندرة المياه في الشرق الأوسط

تشير أبحاثنا إلى أنه إذا تمت إدارتها بعناية ، فإن ارتفاع معدلات تحلية المياه قد لا يضر بالنظم البيئية البحرية في المنطقة. هذا مهم بشكل خاص حيث من المحتمل أن يحدث نمو كبير في تحلية المياه في الشرق الأوسط

تخطط المملكة العربية السعودية لبناء مدينة جديدة بالكامل في شمال غرب البلاد ، تسمى نيوم ، لاستيعاب 9 ملايين شخص وقطاعات كثيفة المياه مثل الزراعة بحلول عام 2045. ستعتمد المدينة على المياه المحلاة من البحر الأحمر وخليج العقبة.

خارج محيط كل محطة تحلية ، من غير المرجح أن تؤثر معدلات تحلية المياه المتزايدة على مستويات الملوحة الأوسع في المنطقة. لكن التصميم الجيد للمصنع واللوائح البيئية الصارمة ستظل ضرورية لتجنب الضرر البيئي.

يجب أن تضمن مصبات النباتات ، التي يتم من خلالها توجيه المحلول الملحي نحو البحر ، التخفيف السريع عن طريق تشتيت المحلول الملحي في طبقة المياه العميقة بالبحر الأحمر. يمكن لتيارات المحيط بعد ذلك أن تنقل المحلول الملحي إلى المحيط الهندي ، حيث سيتم تخفيفه بشكل أكبر.

ستستمر تحلية المياه في النمو في جميع أنحاء العالم. إذا تم تنفيذها بعناية يمكن أن تكون أداة حاسمة لمعالجة ندرة المياه دون الإضرار بالنظم الإيكولوجية البحرية الهشة.