المياه الجوفية

تمثّل المياه الجوفية ٣٠ بالمئة من المياه العذبة المتاحة في العالم. وثمة نسبة إضافية تقدّر بـ٦٩ بالمئة من المياه العذبة محبوسة داخل الأغطية الجليدية القطبية، في حين أنّ مياه الأنهار والبحيرات تمثّل فقط نسبة واحد بالمئة. وغالبا ما تكون المياه الجوفية مخفية في أغوار مستودعات المياه الجوفية والصخور النفاذية والرواسب ويتم استخراجها باستخدام آبار الضخ. وفي كثير من الأحيان، يمكن أن تكون المستودعات الجوفية موارد مائية متجددة تتجدّد ببطء عبر تسرب مياه الأمطار على مدى مئات أو حتى آلاف من السنين.

وقد أدى العدد المتزايد من سكان العالم، إلى جانب تزايد الزراعة المكثفة بقدر أكبر والاستخدامات الصناعية المتزايدة إلى تزايد الطلب على المياه الجوفية. وقد تعيَّن على المسؤولين عن الموارد المائية في العديد من المناطق التعامل مع فرط استغلال مستودعات المياه الجوفية التي يسهل الوصول إليها وهم غالباً ما يكونون مجبرين على الاعتماد على مصادر المياه الجوفية العميقة القديمة لضمان إمدادات موثوقة بالمياه العذبة. وتنضاف إلى ذلك التهديدات المرتبطة بانسكابات الملوثات والسموم في المياه الجوفية، مثل الانسكابات الناجمة عن الزراعة أو الصناعة أو الأنشطة الحضرية.

ويُعدُّ إجراء تقييم علمي لمنشأ مستودعات المياه الجوفية ونسب تجددها أمراً في غاية الأهمية لكي تؤدي هذه المستودعات وظيفتها وتُتيح إمدادات مائية موثوقة على المدى الطويل. ويمكن استخدام النظائر المستقرة والمشعّة الموجودة طبيعياً في المياه الجوفية لمعرفة المزيد عن منشأ المياه الجوفية ومعدّلات تجددها. ويتم استخدام نظائر الماء (الهيدروجين والأكسجين) والنظائر المشعّة (التريتيوم)، والكربون المذاب (الكربون-14) والغازات الخاملة (الهليوم-3، والهليوم-4، والكربتون-81) لتقدير أعمار المياه الجوفية.

ويعتبر التعامل مع تلوث المياه الجوفية أمراً أكثر تعقيداً نظراً إلى شدّة صعوبة التصدي لتلوث مستودعات المياه الجوفية. وتستخدم المقتفيات النظيرية المستقرة والمشعّة (النيتروجين-15، والكربون-13، والتريتيوم) للمساعدة على تحديد مصادر الملوثات وقياس عدد التحولات التي تطرأ على الملوثات الموجودة في نظم مستودعات المياه الجوفية، ودرجات تحلـّلها الأحيائي.