لقد ابتكر الإنسان العديد من الطرق منذ القدم للبحث عن الموارد المائية لا سيما المتراكمة في باطن الأرض، وذلك بهدف تلبية احتياجاته اليومية والتي كان من أبرزها حينها المجال الفلاحي، فبالحديث عن المياه الجوفية نرى أنه استخدم الطرق التقليدية مثل المدخات وحفر الآبار وكذلك إعداد الحفارات، ثم اتجه فيما بعد إلى استخدام التقنيات الحديثة، ففي السطور التالية سوف نذكر لكم بالتفصيل طرق الكشف عن المياه الجوفية:
الطرق التقليدية
تشمل الطرق التقليدية أمرين وهما إيجاد الأدلة الحقيقية على وجود المياه الجوفية وكذلك قبل إجراء عملية الحفر، واستخدام العصا كما سنبين لكم فيما يلي:
دراسة المنطقة
النباتات: تنجذب النباتات إلى المياه الجوفية، حيث إن وجودها في أي منطقة يدل على وجود مصدر للمياه الجوفية في هذه المنطقة، وهذا الأمر يتطلب التحقق منه من قِبل المتخصصين في علم النبات لمعرفة أنواع النباتات الموجودة قبل الحفر.
الأماكن المنخفضة: تدل في بعض الأحيان الأماكن المنخفضة على تجمع المياه الجوفية فيها نتيجة للجاذبية الأرضية، ومن أبرزها الأودية فهي يكثر فيها المياه الجوفية مقارنةً بالمناطق المرتفعة والتلال.
الأنهار القديمة: تشير مجاري الأنهار القديمة والبرك الجافة على احتمالية تراكم المياه الجوفية أسفل سطح الأرض، ويمكن التأكد من ذلك من خلال حفر ما يعادل من 5 إلى 7 ثقوب مرتفعة فيها لملاحظة ما إذا كان الماء سيرتفع عبرها أم لا.
الصخور: تتكون على الأرجح الخزانات الجوفية في الأماكن التي تكون صخورها منفّذة مثل الصخور الرملية أو الرسوبية أو الجيرية، حيث إنها تسمح للمياه بالتسرب من خلال مساماتها إلى باطن الأرض وهو ما يؤدي إلى تكوين المياه الجوفية.
طريقة العصا
يُطلق على هذه الطريقة اسم آخر وهو العصا المتشعّبة.
وذلك لأنه يتم استعمال فيها عصا مأخوذة من أحد الأشجار يكون شكلها على شكل حرف Y بهدف البحث عن المياه الجوفية.
إذ يقوم الباحث بإمساك العصا من خلال شعبتي حرف الـ Y، ويرفع الطرف المتبقي إلى أعلى بحيث يصبح بزاوية 45 درجة.
ثم يبحث في المنطقة عن المياه من خلال تحريك العصا بشكل متكرر ذهابًا وإيابًا.
حيث في حالة إن مال طرف العصا تجاه الأرض يتجه إلى حفر المنطقة للدلالة على وجود المياه الجوفية.
ومن الجدير بالذكر أنه تم إثارة الجدل حول هذه الطريقة وقول إنها غير مستندة على أي تفسيرات علمية، حيث إن نجاحها يرتبط بعدة أمور كالأمطار إذ يشير وجودها إلى تصريف المياه أسفل طبقات الأرض.
الطرق الجيولوجية والطبوغرافية
تتركز هذه الطرق على دراسة سطح الأرض بشكل عميق وذلك من خلال تحديد الأمور الآتية:
الضباب: يرمز الضباب الموجود على سطح الأرض إلى توفر المياه الجوفية في المنطقة؛ حيث إن كثافته تعتمد على مدى تبخر هذه المياه، ويمكن اكتشاف هذا الضباب من خلال غرس أشجار طويلة نسبيًا في الأماكن شبه الرطبة، إذ من المتوقع أن تميل أفرعها تجاه الضباب.
استعمال الأطباق: يمكن وضع أطباق كبيرة الحجم فوق سطح الأرض، ولكن بشكل مائل وتركها لمدة ليلة كاملة، حيث في حالة إن كان هناك كمية كافية من المياه الجوفية سوف يتكون بخار الماء على السطح الداخلي لهذه الأطباق.
طبوغرافية سطح الأرض: يكون مستوى المياه الجوفية قريبًا إلى سطح الأرض وكما أسلفنا ذكرًا عندما يكون أسفل الوديان مقارنةً بالمناطق المرتفعة.
كمية المياه: تصل كمية قليلة من المياه الجوفية بواسطة الخاصية الشعرية إلى سطح الأرض عندما تكون قريبة منه، ولكن هذا الأمر ليس أكيداً، لأنه هذه المياه أحيانًا تنتج عن احتواء الأرض على نسبة من الأملاح المتميعة، والتي تقوم بامتصاص الرطوبة بسهولة من الجو.
وديان الأنهار: يمكن حفر الآبار والبحث عن المياه الجوفية في الوديان الواسعة، والتي لديها انحدار متوسط مقارنةً بالضيقة والتي انحدارها شديد.
الكثبان الرملية مع المناطق الشاطئية: على الأرجح تتجمع المياه العذبة أسفل سطح الأرض فوق المياه المالحة، وذلك في المناطق الشاطئية أو في الأماكن المغطاة بواسطة الكثبان الرملية.
الطرق الجيوفيزيائية
تتمثل الطرق الجيوفيزيائية فيما يلي:
تحديد التأثيرات: يساعد تحديد التأثيرات الكهربائية أو الحرارية أو الإشعاعية في الكشف عن المياه الجوفية، ويمكن إجراء ذلك بواسطة العديد من الأجهزة مثل مقاييس الحرارة وعدادات جايجر، ومن الجدير بالذكر أن هناك أجهزة تقيس مقاومة الصخور الكهربائية، والتي تعتمد على كمية الأملاح الذائبة داخل السوائل المترسبة في الصخور.
استعمال الطرق اللاسلكية: الموجات اللاسلكية تتأثر عند وجود المياه الجوفية بالفجوات التي تجري فيها في باطن الأرض.
الطرق الحديثة
تشمل الطرق الحديثة استخدام التقنيات المواكبة لعصر التكنولوجيا مثل:
الموجات الزلزالية: هي عبارة عن موجات تُرسل بواسطة أجهزة كهربائية معينة إلى الطبقات الأرضية لمراقبة حركتها والكشف عن المياه الجوفية.
الرنين المغناطيسي: يحدد مستوى المياه في الخزانات الجوفية بعد اكتشافها.
طريقة الجاذبية: تبحث عن المياه الجوفية في مختلف طبقات الأرض عبر رسم خرائط محددة لشذوذ الجاذبية، وهي تستخدم بشكل شائع في نطاق ضيق إقليمي؛ لأن المعلومات الدقيقة التي توفرها قليلة.
المياه الجوفية
لقد قام العلماء بوضع مفهومًا واضحًا للمياه الجوفية، وهو كالآتي:
هي المياه التي تتراكم في مسام الصخور الرسوبية، وهي أيضًا كل المياه الموجودة أسفل سطح الأرض.
حيث إنها تكونت قديمًا وحديثًا، وذلك من عدة أمور مثل:
مياه الأمطار.
الجليد الذائب.
الأنهار الدائمة أو الموسمية.
ومن الجدير بالذكر أنها من الممكن أن تتكون من تسرب المياه الموجودة على سطح الأرض إلى الداخل إذ يطلق على هذه العملية اسم التغذية.
كما أنها تتكون في طبقات الأرض الصخرية المتكسرة والرملية والمفتتة، والتي تُسمى بالطبقة المشبعة.
وهي تعد بمثابة مصدر هام للغاية للمياه العذبة، فوقًا للإحصائيات تشكل المياه الجوفية من إجمالي المياه العذبة نسبة 96%.
تاريخ التنقيب عن المياه الجوفية
لم يتم تحديد متى بدأ الإنسان البحث عن مخابئ المياه بدقة على مر التاريخ، ولكن ما ورد عن المؤرخون ما يلي:
يعود تاريخ البحث عن المياه الجوفية إلى 8000 سنة مضت.
حيث إنه تم اكتشاف نقوش مرسومة في شمال أفريقيا على جدران كهوف تيسيلي.
إذ إن هذه النقوش كانت تمثل مجموعة من رجال القبيلة يلتفون حول رجل يحمل في يده عصا مزودة بشوكة تم استخدامها في البحث عن مخابئ المياه.
ويُجدر بالإشارة إلى أنه تم اكتشاف أيضًا أعمال فنية قديمة في جمهورية مصر العربية والصين تمثل أناسًا كانوا يستخدمون أدوات تبدو على هيئة شوكة اُستخدمت لنفس العرض.
جهاز التنقيب عن المياه الجوفية
لقد اتجه الباحثون في الآونة الأخيرة إلى استخدام أجهزة التنقيب عن المياه الجوفية بدلًا من الطرق التي ذكرناها لكونها أكثر فاعلية، فمن هذه الأجهزة ما يلي:
جهاز نت سبرنج: يستعمل هذا الجهاز في الحصول على المياه الجوفية والكشف عن أماكن حفر الآبار، كما أنه يفيد في تحديد نوع المياه وما إذا كانت مالحة أو معدنية، فضلًا عن ذلك فهو يقضى على مختلف وسائل التشويش
جهاز TR9000 9000: يمكن لهذا الجهاز الكشف عن أماكن المياه الجوفية والتنبؤ بوجودها على عمق قد يبلغ نحو 300 متر أسفل سطح الأرض.
تلوث المياه الجوفية
تمثل مشكلة تلوث المياه الجوفية الخطر الكبير على صحة الإنسان، وذلك لأن هذه المياه تستعمل في مختلف تطبيقات الحياة اليومية والتي لا غني عنها مثل الشرب، إذ إن هذه المشكلة نتجت عن الأمور الآتية:
وجود أنظمة صرف صحي ليست مرتبطة مطلقًا بالمجاري.
استخدام الأسمدة.
كثرة مكبات النفايات.
تراكم الأمطار الملوثة على سطح الأرض.
الاستعانة بصهاريج تخزين كل من المواد الكيميائية والمشتقات النفطية.
