بررسي مبادلات آب مجازي در استان خراسان جنوبي و تاثیر آن بر سفره های آب زیرزمینی

در این پژوهش به بررسی امکان بهره­گیری از مبادلات آب مجازی برای حصول امنیت غذایی و آبی، تعيين صادرات و واردات آب مجازي بخش كشاورزي استان خراسان جنوبی و برآورد شاخص WF و مؤلفه­های آن پرداخته شده است. همچنین الگوي زراعي مبتني بر تعادل بخشی آبهای زیر زمینی در دشت بیرجند ارائه می شود.

هدف انجام تحقیق:

ü      تعيين صادرات و واردات آب مجازي بخش كشاورزي استان خراسان جنوبی

ü  بررسي امكان تامين امنيت غذايي استان با توجه به مفاهيم مبادلات آب مجازي و آبرانه کشاورزی

ü      ارائه راهكارهايي جهت كاهش آبرانه کشاورزی

ü  طراحی الگوی کشت زراعي بهینه برای دشت بیرجند با هدف تعدیل بیلان منابع آب زیرزمینی

ü      بررسي تاثير الگوي طراحي شده بر میزان مصرف آب در دشت بیرجند

بررسی منابع:

آب مجازي براي اولين بار توسط آلن و به مفهوم آب محاط شده در کالاها ارائه و تعريف شده است. به عبارت ديگر کل آبي که مصرف مي شود تا يک واحد از کالاها ( اعم از کشاورزي و غير کشاورزي) توليد شود. آلن  تجارت آب مجازي را به عنوان راهکاري جهت مديريت کم آبي در استانهاي خشک و نيمه خشک خاورميانه پيشنهاد کرد. آب مجازی هر محصول به سه بخش آب آبی، آب سبز و آب خاکستری تفکیک می شود. آب سبز به حجم آبی اطلاق می­شود که در مناطق غير اشباع خاک به صورت رطوبت خاک ذخیره می­شود. این منبع آبی در مناطق دیم به صورت موثر صرف تعرق گیاهی می­شود و یا از سطح خاک و آب­های آزاد به صورت تبخیر از دسترس خارج می­گردد.

آب­هاي زيرزميني و آب­هاي سطحي (دریاچه­ها و رودخانه­ها و حجم آب مخازن پشت سدها)، آب آبي را تشکيل مي­دهند. آب آبی برای مصارفی نظیر آبیاری مزارع، بخش­های شرب و صنعت مصرف می­شود. آب خاکستری، به حجم آبی اطلاق می­شود که طی فرایند تولید محصولات آلوده شده و کیفیت اولیه خود را از دست داده است. این آب­ها وارد سیستم­های طبیعی آبی می­شود. میزان آبی که لازم است تا بتوان کیفیت آب­های آلوده را به سطح استاندارد و مطلوب رساند، معادل حجم آب مجازی خاکستری در نظر گرفته می­شود.

به منظور مديريت کم­آبي در کشورهاي خشک و نيمه­خشک با استفاده از راهکار واردات خالص آب مجازی به مناطق کم­آب می­توان از فشار وارد شده بر منابع آبی این کشورها کاست.

برای اینکه بتوان اثر الگوی مصرف مردم را بر منابع طبیعی نشان داد می توان از مفهوم Water Footprint یا آبرانه استفاده نمود. به کمک شاخص آبرانه می­توان تقاضای واقعی آب استان را در اثر نوع الگوی مصرف مردم از منابع آب جهانی تعیین نمود.آبرانه، حجم كل آبي است كه در توليد كالا و خدمات مصرفي براي ساكنان يك كشور به كار مي­رود. آبرانه را می توان برای هر گروه تعریف شده­ای از مصرف­کنندگان مانند خانواده، اصناف، جمعیت روستایی، شهری، استانی و کشوری و در مقیاس زمانی، مکانی، داخلی و یا خارجی محاسبه نمود. از آنجا که همه محصولات مصرفی ساکنان یک استان در داخل استان تولید نمی­شود،WF شامل دو مؤلفه است. حجم آبی که برای تولید کالا و خدمات مورد نیاز افراد از منابع آب داخلی استان مصرف می­شود، IWF ردپای­آب داخلی  استان است. IWF، کل حجم آبی است که از منابع آبی داخل استان در بخش­های کشاورزی، صنعت و شرب مصرف می­شود. از طرفی صادرات یک استان موجب خروج جریان آب مجازی از استان می­شود که در این­حالت باید حجم آب مجازی صادراتی از منابع آب داخلی کسر شود. ردپای­آب خارجی( (EWF  استان، معادل حجم منابع آبی است که در خارج از استان برای تولید کالاهای مورد نیاز در داخل استان مصرف شده است که برابر با واردات آب مجازی به استان است. همچنین ردپای­آب داخلی و خارجی می­تواند دربرگیرنده مصارف آب از منابع آب آبی( آبهای سطحی و زیرزمینی) و آب سبز (رطوبت ذخیره شده در لایه­های خاک) باشد.

هوکسترا و مکونن(2011) در تحقیق جامعی میزان آبرانه کشورهای مختلف را در رابطه با مصارف کشاورزی در دوره 1996-2005 برآورد نمودند که میزان آبرانه هر نفر در ایران 1900 متر مکعب در سال برآورد نمودند. اگر آبرانه آب آبی را در این دوره در نظر بگیریم ایران با حجمی معادل 590 متر مکعب آب در هر سال برای هر نفر بیشترین میزان مصرف منابع آب آبی را به خود اختصاص داده است.از کل آبرانه آب آبی که در ایران برای هر نفر مصرف شده است بیش از 96 درصد آن از منابع آب داخلی تامین شده که نشان دهنده فشار وارده بر منابع آبی کشور است و با نتایج عربی­یزدی و همکاران (1388) مطابقت دارد.

با نگاهی به الگوي زراعي موجود در دشت­ها كه عمدتاً بر پایه محصولات آب بر است، فشار شديدي بر منابع آبي دشت بويژه منابع زير زميني وارد مي شود. اگرچه می توان بخشی از نیازهای آینده را ازطریق توسعه منابع آب جدید تأمین نمود، اما لازم است بخش عمده نیازهای آتی از طریق صرفه جویی در مصرف و افزایش بهره‌وری آب تأمین شود. از آنجا که بیشتر مطالعات انجام شده به تعادل بخشی آب های زیرزمینی و بهره برداری پایداری از آن توجه کمتری داشتند و با توجه به نقش این منبع با ارزش در کشاورزی و توسعه پایدار، تلاش خواهد شد در این مطالعه با کمک برنامه ریزی ریاضی، الگوی کشت بهینه طراحی و ارایه گردد.