بمساعدة الوكالة الدولية للطاقة الذرية يعكف فريق من العلماء، من شتى أنحاء العالم، على تسخير التقنيات النووية والنظيرية للتعرف على أسرار المياه. فمن خلال دراسة النظائر (وهي متغيرات من العناصر الكيميائية) يستطيع العلماء أن يكشفوا أصل الماء وعمره ونوعيته واستخدامه، وأن يرشدوا إلى كيفية حماية هذا المورد السائل والحفاظ عليه.
الوصول بالموارد المائية إلى المستوى الأمثل بالتقنيات النووية والنظيرية
شلالات أوزود في أزيلال، المغرب (الصورة: بيكساباي)
تنظيم المياه الجوفية في الشرق الأوسط وشمال أفريقيا
في الشرق الأوسط وشمال أفريقيا، تعتمد بلدان كثيرة على موارد المياه الجوفية أيضا، بسبب نقص المياه السطحية. وقال هورست مونكن-فرناندز، المتخصص في المعالجة البيئية في الوكالة "إن بلداناً كثيرة، وخصوصا تلك التي لديها ندرة في موارد المياه العذبة، تعتمد على المياه الجوفية كمصدر لمياه الشرب وأيضا للري". وفي مشروع مستمر يدعمه برنامج التعاون التقني التابع للوكالة، ساعد اختصاصيو تحليل النظائر واستصلاح البيئة خبراء المياه الجوفية في الأردن على قياس ورصد تركيز الراديوم، (وهو مادة مشعة موجودة في البيئة الطبيعية) في عينات المياه الجوفية التي جُمعت من طبقات المياه الجوفية في وادي القمر، بالإضافة إلى استكشاف خيارات معالجة المياه.
وأوضح مونكن فيرنانديز أن العمليات الطبيعية، التي تتحكم فيها أساسا الجيولوجيا المحلية والكيمياء الجيولوجية، يمكن أن تؤدي إلى تلوث المياه الجوفية بالنويدات المشعة الطبيعية. ويدعم المشروع بناء وتركيب وحدة لمعالجة المياه تستخدم أكسيد المنغنيز المائي لإزالة الراديوم من الماء.
كما تدعم الوكالة الخبراء في ليبيا في مجال إدارة المياه الجوفية فيما يتعلق بتركيز النويدات المشعة الطبيعية.
دراسة المياه الجوفية في أمريكا الوسطى
المياه الجوفية هي ماء موجود تحت الأرض بين طبقات التربة والرمل والصخر، وهي مخزنة فيها وتتحرك ببطء خلال مستودعات المياه الجوفية. ووفقا للشراكة العالمية للمياه في أمريكا الوسطى، تشكل المياه الجوفية في أجزاء من أمريكا الوسطى المورد الرئيسي للمياه، بسبب انخفاض نوعية وكمية موارد المياه السطحية، بما في ذلك المياه العذبة في الأنهار والبحيرات والخزانات. ويعزى ذلك إلى حد كبير إلى التذبذب الجنوبي "المعروفة باسمالنينيو"، وهو تذبذب دوري في درجة حرارة سطح المحيط وضغط الهواء المرتبط بحالات الجفاف والفيضانات الدورية.
وقالت لوسيا أورتيغا، اختصاصية الهيدرولوجيا النظيرية في الوكالة: "أدت أحداث ظاهرة النينيو وما تلاها من ندرة في المياه إلى انعدام الأمن الغذائي بعد أن عانت هذه المناطق من خسائر كبيرة في المحاصيل. وأضاف أن "الاعتماد على الأمطار الموسمية وإعادة تغذية المياه الجوفية للزراعة والسياحة والطاقة الكهرومائية والنمو الديموغرافي السريع زاد من "استخدام موارد المياه الجوفية.
وقد أبرز الاستخدام المتزايد للمياه الجوفية الحاجة إلى فهم أفضل للعوامل التي تؤثر على أنماط هطول الأمطار والروابط بين إعادة تغذية المياه الجوفية وتصريفها - حركة المياه من المياه السطحية إلى المياه الجوفية والعكس بالعكس - لتحسين إدارة المياه. وكان لأدوات النظيرية دور أساسي في دراسة إقليمية جديدة أجرتها الوكالة بهدف تقييم التفاعل بين مدخلات هطول الأمطار واتجاه وحجم تدفق المياه فوق الأرض وتحتها في بنما والسلفادور وكوستاريكا وهندوراس ونيكاراغوا.
ويمكن للنتائج الأولية للدراسة، التي نشرت في عام 2020، أن توفر المعلومات التي يحتاج إليها صناع القرار لحماية مناطق التغذية الحيوية والحفاظ عليها لضمان الأمن المائي والاستدامة.
تنظيم المياه لتكييف الموز مع تغير المناخ
![](https://www.iaea.org/sites/default/files/styles/basic_page_section_original_ratio/public/banana.jpg?itok=tSNjiVVW)
أخذ عينة من أوراق نباتات الموز لتحليل نظائر الكربون المستقرة، في مزرعة أبحاث في أروشا، تنزانيا (الصورة: م. فانتيغم، منظمة الأغذية والزراعة/الوكالة الدولية للطاقة الذرية).
وتستخدم أيضا التقنيات النظيرية لتحسين استخدام المياه في الزراعة. وتقوم الوكالة الدولية للطاقة الذرية، بالتعاون مع منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة، بمساعدة 50 بلدا في هذا المجال.
وفي شرق إفريقيا، حيث يُنتج خُمس الموز في العالم، تهدد نوبات الجفاف المتكررة هذه الفاكهة التي تشكل المصدر الأساسي للغذاء والدخل، وفقًا للمعهد الدولي للزراعة الاستوائية. وقالت ماتيلد فانتيجيم، الباحثة في المركز المشترك بين منظمة الأغذية والزراعة والوكالة الدولية للطاقة الذرية لاستخدام التقنيات النووية في الأغذية والزراعة: "إن التغيرات في توزيع هطول الأمطار وزيادة تواتر فترات الجفاف، نتيجة لتغير المناخ، تؤثر على الغلة وجودة المنتجات". وبينما تركز العديد من الدراسات على الممارسات الذكية مناخيًا في إنتاج الحبوب، مثل القمح والشعير والأرز، هناك نقص في المعلومات عن الموز، "رغم أهميته البالغة لصغار المزارعين، ليس فقط كمصدر للدخل ولكن أيضًا كغذاء لملايين الناس."
وفي عام 2019، أطلق المركز المشترك بين منظمة الفاو والوكالة الدولية للطاقة الذرية، بدعم من بلجيكا، أول برنامج شامل للبحث والتطوير لتطوير تقنيات النظائر المستقرة لتكييف ممارسات زراعة الموز وتقييم أصناف الموز الأكثر تحملاً للجفاف. وبالتعاون مع المعهد الدولي للزراعة الاستوائية ومعهد نيلسون مانديلا الأفريقي للعلوم والتكنولوجيا، حلل الباحثون كيف يمكن جمع عينات الأوراق لتحليل نظائر الكربون 13، وما هي المعلومات التي يمكن جمعها لجعل إنتاج الموز أكثر كفاءة في استخدام المياه، مما سيسهم، بحسب سرا فانتيغيم، في تطوير أنظمة محاصيل الموز الذكية مناخيًا. ويستخدم الكربون 13 لقياس وتتبع كيفية امتصاص ثاني أكسيد الكربون وإطلاقه.