وكانت الكثير من البلاد العربية من اول المستفيدين من هذه التكنولوجيا الفضائية المتقدمة في تعمير وتنمية صحاريها واستغلال ثرواتها المدفونة تحت الرمال.
كبفية تكون المياه تحت سطح الأرض
في أي مكان في العالم تتسرب بعض المياه التي تسقط كأمطار أو جليد إلى داخل التربة والصخور تحت السطح. وتتوقف الكمية المتسربة على عدة عوامل. ويمكن أن تكون كمية الماء المتسربة، جراء الأمطار التي تسقط على الغطاءات الجليدية في جرين لاند، ضئيلة للغاية. وكما حدث في اختفاء أحد المجاري المائية داخل أحد الكهوف في ولاية جورجيا بالولايات المتحدة الأمريكية، فإن ذلك يعني أن أي مجرى مائي يمكن أن يتلاشى داخل المياه الجوفية.
بعض المياه التي تتسرب تبقى داخل طبقة التربة الضحلة، حيث يمكن أن تصبح مجرى مائياً من خلال التسرب إلى داخل حوض المجرى. ويمكن أن يتسرب بعض من هذه المياه إلى مسافات أعمق لتغذية مستودعات المياه الجوفية. وإذا كانت هذه المستودعات المائية ضحلة أو مسامية بما فيه الكفاية لتسمح للماء بالتحرك بسهولة من خلالها فإنه يمكن للناس حفر الآبار داخل المستودعات المائية الأرضية، واستخدام الماء في أغراضهم الخاصة. ويمكن أن تنتقل المياه إلى مسافات طويلة، أو البقاء في مستودع المياه الجوفية لفترات طويلة من الزمن قبل، أن تعود إلى سطح الأرض، أو التسرب إلى داخل الأجسام المائية الأخرى، مثل المجاري المائية والمحيطات.
المياه تحت السطح (تحت السطحية)
عندما تتسرب مياه الأمطار إلى داخل التربة تحت السطحية فإنها عادة ما تشكل منطقة غير مشبعة وأخرى مشبعة. ففي المنطقة غير المشبعة توجد بعض المياه في فتحات الصخور تحت السطحية، إلا أن الأرض لا تكون مشبعة. ويُعرف الجزء الأعلى من المنطقة غير المشبعة بمنطقة التربة غير المشبعة، التي توجد فيها فراغات خلقتها جذور النباتات التي تسمح بتسرب مياه الأمطار. وتقوم النباتات باستخدام المياه الموجودة في هذه التربة. وأسفل المنطقة غير المشبعة، توجد المنطقة المشبعة، حيث يملأ الماء بصورة كاملة الفراغات الموجودة بين الصخور وذرات التربة. ويمكن للناس حفر الآبار داخل هذه المنطقة وضخ الماء إلى الخارج.
خروج الماء من الأرض
إنك تشاهد يومياً الماء حولك، مثل، البحيرات، والأنهار، والجليد، والأمطار، والثلوج. وهناك أيضاً كميات هائلة من الماء لا يمكن مشاهدتها بالعين المجردة مثل الماء الموجود والمتحرك في جوف الأرض. وقد ظل الناس يستخدمون المياه الجوفية لآلاف السنين لأغراض الشرب والري وهم لا يزالون مستمرين في ذلك إلى يومنا هذا. ولذلك، فإن الحياة على وجه الأرض تتوقف على المياه الجوفية، وبالقدر نفسه على المياه التي توجود على سطح الأرض.
يتسرب جزء من مياه االتساقط التي تسقط على الأرض إلى جوف الأرض لتصبح مياهاً جوفية. وبمجرد وجودها في جوف الأرض ينتقل بعضها إلى المناطق القريبة من سطح الأرض، ويخرج بسرعة كتصريف إلى أحواض المجاري المائية، إلا أنه نظراً للجاذبية الأرضية فإن غالبيتها يستمر في التسرب إلى مسافات أعمق داخل جوف الأرض.
ولذلك فإن اتجاه وحركة المياه الجوفية وسرعتها تحددهما الخصائص المختلفة للمستودعات المائية الأرضية والطبقات الصخرية الحاجزة (الصخور الكثيفة التي يصعب أن تخترقها المياه) في الأرض. وتعتمد المياه التي تتحرك تحت الأرض على قابلية نفاذ( سهولة تحرك المياه أو صعوبته) ومسامية (كمية الفراغات المفتوحة في المادة) الصخور تحت السطحية. وإذا سمحت الصخور للمياه بالتحرك بحرية نسبياًً، ففي هذه الحالة يمكن للمياه الجوفية أن تنتقل إلى مسافات طويلة خلال أيام معدودة. ومع ذلك، فإن المياه الجوفية يمكن أيضاً أن تتسرب إلى مسافات أكثر عمقاً داخل المستودعات المائية الأرضية حيث تستغرق آلاف السنين لتعود مرة أخرى إلى البيئة.
الينبــــــوع:
الينبوع هو الماء المتدفق نتيجة امتلاء أحد المستودعات المائية الأرضية إلى النقطة التي تتدفق فيها المياه إلى سطح الأرض. وتتراوح الينابيع من ينابيع صغيرة الحجم، وهي التي تتدفق مباشرة بعد هطول أمطار غزيرة، إلى ينابيع كبيرة، تتدفق منها مئات الملايين من الجالونات يومياً.
ويمكن أن تتكون الينابيع داخل أي نوع من أنواع الصخور، غير أنها غالباً ما توجد في الحجر الجيري، وصخور الدولوميت، التي يمكن أن تتصدع بسهولة وتتحلل بمياه الأمطار لتصبح حمضية. وعندما تتحلل وتتصدع هذه الصخور يمكن أن تتشكل الفراغات التي تسمح بتدفق الماء. وإذا كان تدفق الماء أفقياً، فإنه يمكن أن تصل إلى سطح الأرض وبالتالي يتشكل الينبوع.
وعادة ما تكون مياه الينابيع نقية. ومع ذلك فإن بعضاً منها قد يكون بلون الشاي، ومثل هذا الينبوع موجود في ولاية كلورادو بالولايات المتحدة الأمريكية . والسبب في اللون الأحمر لمياه الينابيع هو مرور المياه الجوفية وملامستها مواد معدنية موجودة تحت الأرض، مثل الحديد. ويمكن أن يشير خروج المياه الملونة بشكل كبير من الينابيع إلى تدفق المياه بسرعة من خلال قنوات كبيرة داخل المستودعات المائية الأرضية دون أن تتمكن الصخور من تنقيتها لإزالة اللون.
الينابيع الحرارية
الينابيع الحرارية عبارة عن ينابيع عادية، ولكن الماء فيها عادة ما يكون دافئاً، وفي بعض الأماكن حاراً، مثل الينابيع التي تخرج فقاعات الوحل في حديقة يلوستون الوطنية، في وايومينج بالولايات المتحدة الأمريكية. وتحدث العديد من الينابيع الحرارية في المناطق التي شهدت مؤخراً نشاطاً بركانياً، حيث تسخن المياه من خلال ملامستها الصخور الحارة الموجودة على مسافات بعيدة تحت سطح الأرض. ومع ازدياد العمق فإن المياه تصبح أكثر دفئاً، وإذا ما تعمقت تحت الأرض فإنها تصل إلى فجوة كبيرة تشكل مساراً إلى سطح الأرض يمكن أن يؤدي إلى حدوث ينبوع حراري. وتحدث الينابيع الحرارية في كل أنحاء العالم.
توجد كميات كبيرة من الماء مخزنة في جوف الأرض، وهي لا تزال متحركة، ومن المحتمل أن تكون متحركة بشكل بطئ للغاية. ومعظم الماء الموجود في جوف الأرض يأتي من مياه التساقط التي تتسرب إلى أسفل سطح الأرض. وتعتبر الطبقة العليا للتربة منطقة غير مشبعة، حيث يوجد الماء بكميات تتغير على مدى الزمن بحيث لا تجعل التربة مشبعة. ويوجد أسفل هذه الطبقة المنطقة المشبعة، حيث تكون كافة المسامات والتصدعات والفراغات بين ذرات الصخور مشبعة بالماء. ولذلك، فإن مصطلح المياه الجوفية يستخدم لوصف هذه المنطقة . ومن المصطلحات الأخرى للمياه الجوفية مصطلح “المستودعات المائية الأرضية”، وهي عبارة عن مستودع كبير لماء الأرض، إذ يعتمد كل الناس في مختلف أرجاء العالم على المياه الجوفية في حياتهم اليومية.
نبذة عن المياه الجوفية فى الكويت
كانت المياه الجوفية قريبة من سطح الأرض، وأقل ملوحة مما هي عليه الآن في المناطق الزراعية الكويتية، لذلك يضطر المزارعون حاليا للحفر إلى أعماق أكبر داخل جوف الأرض للحصول على الماء اللازم لري مزروعاتهم في الوفرة والعبدلي•
يتم حفر الآبار الارتوازية في المناطق الزراعية منذ عام 1971، وحتى الآن، حيث يمكن الوصول إلى المياه الجوفية بعد الحفر في باطن الأرض إلى نحو 60 الى 100 متر وكلما زاد الحفر زادت فرصة الحصول على مياه أقل ملوحة، وإذا زاد الحفر كثيرا يمكن الحصول على مياه فوارة قليلة الملوحة مما يوفر على المزارع استخدام المضخات لسحبها من باطن الأرض، لكن هذه الآبار المسماة بالآبار الفوارة غير مسموح بها من قبل وزارة الطاقة لكون مياهها مخزونا استراتيجيا تحرص الدولة على الحفاظ عليه من النفاد واستخدامه وقت الحاجة•و عمق الماء داخل جوف الأرض الآن – نتيجة كثرة السحب من باطن الأرض في العبدلي والوفرة – أنهى عصر البئر المعروفة بالجليب، التي كان الكويتيون قديما يحفرونها يدويا لعمق 18 مترا وبقطر 6 أمتار تقريبا، بعكس البئر الارتوازية المعروفة الآن، والتي تحفر بالآلة وبعمق 60 الى 100 متر•
مياه العبدلي والوفرة
يوجد اختلاف بين المياه الجوفية في كل من العبدلي في شمال الكويت والوفرة في جنوبها فيلاحظ أن ماء العبدلي أقل ملوحة من ماء الوفرة، كما أن الحفر الى أعماق الأرض في العبدلي أسهل منه في الوفرة لغلبة الطين في تربة العبدلي والرمل في تربة الوفرة•كما أن باطن أرض الوفرة فيه أحيانا طبقات جتش وصخرية، مما يتطلب مجهودا أكبر في الحفر وخاصة قطعة 4 من قطع الوفرة الجديدة•وقطعة 7 من الوفرة القريبة من الحدود السعودية ذات مياه وفيرة وقليلة الملوحة، لذا يمكن الحصول على مياه فوارة منها، وكذلك قطعة 5 وقطعة 1 من قطعة 11•
أما في العبدلي فلا وجود للآبار الفوارة فيها، ولا حاجة لمزارعيها إليها لأن المياه العذبة متوفرة هناك بفعل زيادة ضخها في محطات الشمال ووصول المياه المعالجة إليها
الإإسراف في الاستهلاك
ولدوام عطاء الآبار الارتوازية ينصح باستمرارية الصيانة لها وعدم تشغيلها ليل نهار، فمثلاً بعض عمال المزارع يتركون الآبار تضخ المياه الجوفية (الصليبية) المالحة حتى ولو كانت الأمطار تهطل على المزروعات هناك شتاء وهذا خطأ فمياه الأمطار أفضل لغسل النباتات والأشجار من الآفات والأتربة ولغسل التربة مما يترسب فيها من أملاح المياه الجوفية “الصليبية”، فمياه بعض الآبار في الوفرة تظهر في بداية تشغيلها عكرة غير صافية ورائحتها كبريتية منفرة•• لكن سرعان ما تصفو وتذهب الرائحة بعد الضخ بأيام••!
مياه المجاري المعالجة
وتتجه الكويت حالياً للاستفادة من مياه المجاري بعد معالجتها رباعيا في الري الزراعي وهذا من شأنه إيصال المياه المعالجة الى العبدلي ثم الى الوفرة للتخفيف كثيرا من استهلاك المياه الجوفية فيهما، وبالتالي الحفاظ على ما في باطنها من مخزون مائي مهم وحيوي للأجيال المقبلة•
تكلفة الفوار
تكلفةالبئر الفوارة تبلغ 2500 دينار وعمرها الافتراضي سنتان بعدها تضعف فورة أو فوران الماء منها بقوة غاز الأرض فتحتاج الى مضخة لسحب المياه منها الى السطح، مثلها مثل البئر العادية التي بعمق 60 مترا•
أما في حالة البئر العادية، فلا يتجاوز عمرها الافتراضي 8 سنوات بعدها ينصح بحفر بئر أخرى بعيدة عنه، لأن تكلفة إعادة تأهيلها تساوي تكلفة حفر بئر جديدة، وهي 1500 دينار•