د عطية الجيار يكتب: مناهج الإدارة المتكاملة للمياه

أستاذ أدارة الاراضى والمياه والبيئة- معهد بحوث الأراضي والمياه والبيئة  –  مصر  

مع تزايد عدد سكان المناطق الحضرية وزيادة ثرائهم ، من المحتمل أن يصبح دور إدارة المياه الزراعية في ضمان الأمن الغذائي أكثر أهمية. ومع ذلك ، فإن الضغط على الموارد المائية مرتفع بالفعل. الآثار البيئية السلبية الناتجة عن سوء إدارة الري والصرف في بعض الأحيان موثقة جيدًا ، مما يدعو إلى التشكيك في استدامة بعض ممارسات إدارة الموارد المائية الحالية. ترتبط المياه والغذاء والطاقة والمناخ ارتباطًا جوهريًا. إن زيادة الضغط على موارد المياه ، وبالتالي ، الترابط الأقوى بين القطاعات التي تتشارك في هذه الموارد ، يستدعي اتباع نهج جديدة ومتكاملة لإدارة المياه الزراعية.

تستكشف هذه الورقة الروابط بين الماء والغذاء والطاقة والمناخ. ثم يستكشف دور الري والصرف في إنتاج الغذاء وفي توفير خدمات النظم البيئية الأخرى الضرورية للاستخدام المستدام للموارد الطبيعية. تجادل الورقة بأن النظر إلى المياه من أجل إنتاج الغذاء بمعزل عن غيرها من شأنه أن يغيب عن التطورات المهمة خارج قطاع المياه التي تحدد استدامة إدارة المياه الزراعية. النهج المتكاملة لإنتاج الغذاء ليست ضرورية فقط لضمان الاستدامة. كما أنها تؤدي إلى فوائد أعلى لكل وحدة ماء. وعلى سبيل المثال ، فإن دمج إنتاج الغذاء مع خدمات النظم البيئية الأخرى التي يوفرها الري والصرف لا يساهم فقط في الاستدامة ؛ بل أنه يؤدي إلى قيمة اقتصادية أعلى بكثير للمنافع. وهذا يعني كسر الحدود التأديبية وتشجيع لتعاون أكبر من التخطيط إلى التنفيذ.

ماهي مبادئ الإدارة المتكاملة للمياه؟

مبادئ الإدارة المتكاملة للموارد المائية (IWRM) موصوفة بإيجاز على أنها التعظيم المطلوب من العناصر الثلاثة: الاقتصاد والعدالة والبيئة.

نظرًا لأن الأهداف الثلاثة لا يمكن تحقيقها دائمًا في وقت واحد ، فإن إدارة المياه لأغراض الزراعة تتضمن مقايضات أكثر من تعظيم.

هذا ينطبق بشكل خاص على إدارة المياه لإنتاج الغذاء. لعبت إدارة المياه الزراعية دورًا رئيسيًا في زيادة الإمدادات الغذائية العالمية وساهمت بشكل كبير في التخفيف من حدة الفقر.

ومع ذلك ، لا يزال حوالي 860 مليون شخص في جميع أنحاء العالم يعانون من انعدام الأمن الغذائي. إن العواقب السلبية للري والصرف على السلامة البيئية موثقة جيدًا.

في بعض الحالات ، تسبب هذا في انهيار النظم البيئية والخدمات التي تقدمها للسكان المحليين. وبالتالي ، فإن النهج البديلة لإدارة المياه لإنتاج الغذاء مطلوبة لتحقيق الهدف الثلاثي المتمثل في زيادة إنتاج الغذاء ، والوصول العادل والاستدامة البيئية. تصف ورقة الخلفية هذه السياق المتغير والصلات بين الماء والأرض والغذاء والطاقة.

في عالم آخذ في العولمة ومتزايد الترابط ، يعد فهم هذه العلاقة شرطًا أساسيًا لإدارة المياه وتقاسم الموارد المائية. تبحث الأقسام التالية في العلاقة بين الماء والغذاء والطاقة والمناخ ، والتأثيرات البيئية للري والصرف والنهج لمعالجة هذه (المزيد من المحصول لكل قطرة ، والتدفقات البيئية ، ونهج النظم الإيكولوجية) وتحديات تقاسم المياه بين القطاعات. تجادل الورقة بأن النهج المتكاملة للمياه من أجل الغذاء – مثل إدارة الري والصرف لمجموعة من خدمات النظم البيئية تساهم في الإنتاج الغذائي المستدام. لكنه يقر أيضًا بأن دمج المياه وتقاسمها بين القطاعات يتطلب كسر الحواجز بين التخصصات والقطاعات وتعزيز التعاون والتفاهم بشكل أفضل Entry, et al. 2004..

سداسية الماء والأرض والغذاء والطاقة والمناخ والعلاقة

تشكل المياه والغذاء والمناخ والطاقة شبكة معقدة من الروابط المتداخلة. الزراعة هي مستخدم للطاقة ومولِّد للطاقة. إن توليد الطاقة من الوقود الحيوي والطاقة الكهرومائية هو أمر مكثف للأرض والمياه ويتنافس أحيانًا مع إنتاج الغذاء على موارد الأراضي والمياه المحدودة. يمثل إنتاج الغذاء 70٪ من استخدامات المياه العالمية و 6٪ من استخدام الطاقة العالمي.

الزراعة هي مساهم رئيسي في تغير المناخ ولكنها أيضًا القطاع الأكثر تأثراً به. تلعب إدارة المياه دورًا مهمًا في كل من استراتيجيات التخفيف والتكيف.

تؤثر سياسات وإعانات الطاقة وتغير المناخ على استخدام المياه للغذاء أو الطاقة. في حالات أخرى ، تؤدي السياسات الغذائية والإعانات وأنماط الاستهلاك إلى استخدام المياه. في الأقسام أدناه نصف جوانب العلاقة GHamdy, et al.2003..

أ. الروابط بين إنتاج الماء والغذاء

يتطلب إنتاج الغذاء كميات هائلة من الماء. تتبخر المحاصيل ما يقدر بنحو 6700 كيلومتر مكعب يتم توفير 18 ٪ منها عن طريق مياه الري المسحوبة من مصادر المياه السطحية والجوفية.

تشكل الزراعة المروية حوالي 70٪ من عمليات سحب المياه للأغراض البشرية. ساهمت إدارة المياه الزراعية ، وخاصة الري ، بشكل كبير في إنتاج الغذاء العالمي ، والأمن الغذائي والدخول الريفية على مدى العقود الماضية. يقدر أن المتوسط العالمي لإنتاج الحبوب المروية يبلغ 4.4 طن / هكتار بينما تبلغ المحاصيل البعلية 2.7 طن / هكتار. يأتي حوالي 42٪ من إنتاج الحبوب العالمي من المناطق المروية.

ويقدرون كذلك أنه بدون الري سيكون إنتاج الحبوب العالمي أقل بنسبة 20٪ 1. من المتوقع أن يزداد الطلب على الغذاء بنسبة 70٪ إلى 90٪ من الآن حتى عام 2050 ، ويرجع ذلك في الغالب إلى النمو السكاني والتغيرات في النظم الغذائية.

من المتوقع أن يبلغ عدد سكان العالم ذروته في عام 2050 عند 9.2 مليار من 6.7 مليار اليوم مع حدوث معظم النمو في البلدان الناشئة والأقل نمواً.

سيعيش معظم الناس في المدن. مع ارتفاع مستويات المعيشة وأنماط الحياة المتحضرة ، تتحول العادات الغذائية من النظم الغذائية القائمة على الحبوب إلى النظم الغذائية القائمة على اللحوم. يستهلك إنتاج المنتجات الحيوانية بشكل عام كميات من المياه أكثر من الحبوب في ظل سيناريو العمل كالمعتاد ، بدون تحسين إنتاجية المياه ، سيتضاعف الطلب على المياه لإنتاج الغذاء في العقود القادمة Nangia, et al.2008..

الروابط بين المياه والأمن الغذائي

في أعقاب أزمة الغذاء في عام 2008 ، احتل الأمن الغذائي مكانة عالية على جدول أعمال الحكومات والجهات المانحة والمنظمات غير الحكومية.

تقدر منظمة الأغذية والزراعة  أن 240 مليون شخص (30٪ من السكان) في أفريقيا جنوب الصحراء يعانون من انعدام الأمن الغذائي ، مع تقلب أسعار المواد الغذائية منذ عام 2008 كأحد العوامل الرئيسية المساهمة.

ويعني الأمن الغذائي ضمناً حالة “يتمتع فيها جميع الناس في جميع الأوقات بإمكانية الوصول المادي والاقتصادي إلى أغذية آمنة ومغذية كافية لتلبية احتياجاتهم الغذائية وتفضيلاتهم الغذائية من أجل حياة نشطة وصحية” ، وفقاً لتعريف مؤتمر القمة العالمي للأغذية في عام 1996.

ومن ثم ، فإن الأمن الغذائي لا يعتمد فقط على كمية الغذاء ولكن أيضًا على جودته وقدرة الناس على الوصول إليه (يحتاجون إلى الحصول على دخل كافٍ لشرائه إذا لم ينتجهوا بأنفسهم).

يمكن للمرء أن يلخص هذا بإيجاز على أنه ثلاثة جوانب: التوافر ، وإمكانية الوصول ، والقدرة على تحمل التكاليف. تميز منظمة الأغذية والزراعة أربع ركائز للأمن الغذائي: الإنتاج والوصول والاستخدام والاستقرار.

روابط المياه لجميع الجوانب الأربعة.

أولاً ، يتطلب إنتاج الغذاء بالكميات اللازمة لضمان الأمن الغذائي العالمي كمية هائلة من المياه.

يتطلب إنتاج المحاصيل غير الأساسية اللازمة لضمان نظام غذائي متنوع (خضروات وفواكه) إدارة جيدة للمياه وغالبًا ما تُزرع تحت الري.

ثانيًا ، يعد الوصول إلى الاستخدام المنتج للمياه طريقة مجربة لضمان التخفيف من حدة الفقر وزيادة الدخل. ستستخدم المداخيل المرتفعة لشراء أغذية أكثر وأفضل جودة.

ثالثًا ، يؤدي الوصول إلى مياه الشرب النظيفة وتحسين الصرف الصحي إلى تحسين الصحة وبالتالي امتصاص أفضل للمغذيات في الغذاء ويسهم في الأمن الغذائي. رابعًا ، يساعد تحسين إدارة المياه والري في التخفيف من حدة التغيرات في هطول الأمطار وتقليل التقلبات في الإنتاج ودخل المزارعين Yoshikawa, et al.2010 .

 الروابط بين الماء والغذاء وتغير المناخ

يعد إنتاج الغذاء سببًا رئيسيًا لتغير المناخ ويتأثر سلبًا به، الزراعة هي أكبر مساهم في انبعاثات غازات الدفيئة من غير ثاني أكسيد الكربون: 59٪ في عام 1990 و 57٪ متوقعة لعام 2020.

تشمل انبعاثات غازات الدفيئة المباشرة من القطاع الزراعي ، والتي تصل إلى 14٪ من الانبعاثات العالمية ، غاز الميثان من روث الماشية وحقول الأرز المغمورة ، والانبعاثات من إنتاج واستخدام الأسمدة الكيماوية ، واستخدام الطاقة للآلات في الزراعة سبيل المثال ، تساهم الطاقة المستخدمة في الهند في ضخ المياه الجوفية للزراعة بنسبة 4-6٪ في انبعاثات غازات الدفيئة الوطنية.

من ناحية أخرى ، يوفر ضخ المياه الجوفية أيضًا مصدر رزق لملايين أصحاب الحيازات الصغيرة ويلعب دورًا مهمًا في التخفيف من حدة الفقر وتحقيق الأمن الغذائي. بشكل غير مباشر ، تساهم إزالة الغابات وتحويل النظم البيئية الطبيعية إلى أراضٍ زراعية بنسبة 4-8٪ أخرى من إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة.

وهناك حالة خاصة هي أراضي الخث المنخفضة 2 ، على سبيل المثال في المناطق الساحلية من إندونيسيا ، والتي يتم تجفيفها وتحويلها إلى أراضٍ زراعية ومزارع النخيل لإنتاج الغذاء و “إلى حد أقل” للوقود الحيوي. تعد أكسدة الخث وإزالة الغابات من أكبر مسببات انبعاثات غازات الدفيئة في إندونيسيا ، وهي أكبر من النقل والصناعة. على الصعيد العالمي ، تساهم الزراعة بأكثر من 20٪ من انبعاثات غازات الدفيئة العالمية من خلال التأثيرات المباشرة وغير المباشرة ، مما يجعلها قطاعًا مساهمًا رئيسيًا بعد قطاع الطاقة (26٪).

يمكن أن يلعب تحسين إدارة المياه دورًا مهمًا في استراتيجيات التخفيف من انبعاثات غازات الدفيئة. على سبيل المثال عن طريق تقليل استخدام الطاقة في ضخ المياه الجوفية ، وتقليل انبعاثات الميثان من الأرز، وتنظيم مستويات المياه الجوفية في تربة الخث وتعزيز عزل الكربون في التربة.

يتأثر الإنتاج الزراعي بالتغيرات في المناخ ، ولا سيما من خلال زيادة التقلبات في هطول الأمطار وارتفاع وتيرة الظواهر المتطرفة (الفيضانات والجفاف والعواصف وموجات الحرارة وما إلى ذلك).

تعد إدارة المياه جزءًا أساسيًا من استراتيجيات التكيف ، للتعامل مع عواقب التباين المتزايد في هطول الأمطار مثل فترات الجفاف الطويلة والمتكررة ونوبات الجفاف ؛ أمطار شديدة الشدة أثناء الرياح الموسمية وخطر حدوث فيضانات ؛ عدم اليقين بشأن بداية موسم الأمطار ؛ والتغيرات في نظم تدفق الأنهار اعتمادًا على تراجع الأنهار الجليدية Kendirli, B. and Cakmak B., 2005..

الاستجابة الواضحة للتنوع في الإمداد هي تخزين المياه عندما تكون وفيرة للاستخدام خلال فترات. يعمل تخزين المياه على تحسين قدرة فقراء الريف على مواجهة الصدمات المناخية عن طريق زيادة الإنتاجية الزراعية (وبالتالي الدخل) وتقليل التقلبات والمخاطر. يمكن تخزين المياه في خزانات كبيرة إلى متوسطة وصغيرة ، وأحواض زراعية فردية صغيرة  ، أو خزانات صغيرة  أو طبقات المياه الجوفية المعاد شحنها من الأمطار والمسطحات المائية أو التغذية الاصطناعية.

المخزنة في منطقة جذر التربة من خلال حصاد المياه والحفاظ على مياه التربة. تم وضع نماذج لتأثيرات تغير المناخ على موارد المياه في عدة مناطق. على سبيل المثال ، قد تنخفض إعادة تغذية المياه الجوفية في مستجمعين للمياه في قبرص بأكثر من 20 ٪ ، في جنوب إيطاليا بنسبة 21-31 ٪ وفي شمال شرق البرازيل أكثر من 35 ٪ بحلول عام 2050 ، اعتمادًا على سيناريوهات الانبعاثات.

يمكن أن تنخفض تدفقات المياه السطحية بنسبة 17-20٪ ، 16-23٪ وأكثر من 34٪ في نفس المناطق في قبرص وجنوب إيطاليا وشمال شرق البرازيل على التوالي. يتأثر Gorundwater recganrge أيضًا باستخدام الأراضي ونوع المحاصيل. قد تتغير مواعيد الزراعة نتيجة لتغير المناخ.

قد تنتقل مواعيد زراعة القمح في قبرص إلى 10 إلى 14 يومًا قبل ذلك. تؤثر سياسات تغير المناخ بشكل غير مباشر على تخصيص المياه واستخدامها. على سبيل المثال ، بسبب ارتفاع أسعار الطاقة ، والمخاوف بشأن انبعاثات غازات الدفيئة والاعتبارات الجغرافية السياسية ، وضعت العديد من البلدان أهدافًا للوقود الحيوي كجزء من سياساتها المتعلقة بالطاقة / المناخ. يستهلك إنتاج الوقود الحيوي كميات كبيرة من المياه ويؤدي إلى إعادة تخصيص موارد الأرض والمياه Wu,L.; et al. 2008..

الماء والطاقة

الماء هو مورد ومستخدم للطاقة على حد سواء. توفر الطاقة الكهرومائية 16٪ من الطاقة العالمية. إنه أكبر مصدر متجدد لتوليد الكهرباء (15٪ من الإنتاج العالمي في 2007) ، ويقدر أنه لا يزال يتعين استغلال ثلثي الإمكانات المجدية اقتصاديًا في العالم. غالبًا ما تكون سدود الطاقة الكهرومائية متعددة الوظائف وتستخدم المياه المنبعثة من التوربينات للري.

كما أن الماء ضروري لتبريد محطات الطاقة. المياه المستخدمة في الطاقة الكهرومائية والتبريد إلى حد كبير غير مستهلكة ويمكن إعادة استخدامها ، على الرغم من أن توقيت إطلاقها للري وتوليد الطاقة قد يكون متضاربًا. يتطلب إنتاج الوقود الحيوي كميات كبيرة من المياه ، واستخدام المياه الاستهلاكية  ، ولا سيما ما يسمى بالجيل الأول من الوقود الحيوي المستند إلى محاصيل مثل الذرة وقصب السكر والزيوت النباتية Khan and Hanjra. 2009..

من المتوقع أن تضيف الطاقة الحيوية إلى الطلب على المنتجات الزراعية ، من أجل زيادة المعروض من وقود النقل (أي الوقود الحيوي) استجابة لارتفاع أسعار الطاقة والجغرافيا السياسية والمخاوف بشأن انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

تم تقدير متطلبات المياه المستقبلية لإنتاج الطاقة الحيوية من 4000 إلى 12000 كيلومتر مكعب / سنة. يعد قطاع المياه أيضًا مستخدمًا كبيرًا للطاقة.

إن تحلية المياه عملية كثيفة الاستخدام للطاقة. بالنظر إلى أن محطات تحلية المياه غالبًا ما تستخدم الوقود الأحفوري ، فقد يساهم ذلك في تغير المناخ. علاوة على ذلك ، فإن رفع المياه لاستخدامها في الزراعة يتطلب الكثير من الطاقة. على سبيل المثال ، يرتبط استخدام المياه في الزراعة والطاقة في الهند ارتباطًا وثيقًا لأن المياه الجوفية هي المصدر الرئيسي للمياه في الزراعة ، حيث توفر ما يقدر بـ 70٪ من إجمالي مياه الري.

بشكل غير مباشر ، قد يكون لسياسات الطاقة تأثير كبير على استخدام المياه في الزراعة. في بعض الولايات في غرب الهند ، يدفع الدعم السخي للطاقة استخدام المياه وهو عامل رئيسي في السحب من المياه الجوفية.

العلاقة بين الماء والغذاء والمناخ والطاقة

ترتبط المياه والغذاء والمناخ والطاقة ارتباطًا جوهريًا. إن النظر إلى قطاع المياه بمعزل عن غيره من شأنه أن يغيب عن اتجاهات زيادة الترابط. غالبًا ما تتأثر طريقة استخدام المياه وتخصيصها بالعمليات والسياسات خارج قطاع المياه. إن الضغط المتزايد على الموارد وبالتالي زيادة الترابط بين القطاعات التي تتقاسم هذه الموارد ، يستدعي اتباع نهج جديدة للإدارة المتكاملة للمياه من أجل الإنتاج الغذائي المستدام.

الري والصرف من أجل الاستدامة البيئية

على المستوى العالمي ، يتم ري حوالي 18٪ من المساحة المزروعة ، وتنتج 40٪ من مجموع الغذاء. لعب الري والصرف دورًا رئيسيًا في إنتاج الغذاء وزيادة الإنتاجية على مدى العقود الماضية وهو معتمد للنجاحات خلال الثورة الخضراء والقضاء على المجاعات في آسيا. لكن الري مسؤول أيضًا عن نقص المياه ، والأضرار البيئية الشديدة (على سبيل المثال ، بسبب الري المفرط الذي يتسبب في ارتفاع منسوب المياه الجوفية وتملح التربة ، والتلوث بسبب الأسمدة واستخدام المبيدات) ، وتشريد الناس دون تعويض مناسب وزيادة عدم المساواة الاجتماعية في الوقت نفسه ، تتعرض موارد الأرض والمياه بالفعل للضغط.

يعيش ما يقدر بنحو 1.2 مليار شخص في أحواض مجهدة بالمياه. الأنهار الرئيسية (مثل يلو ، كولورادو ، موراي دارلينج ، إندوس) أكثر من اللازم وبعضها يجف خلال عدة أشهر من العام بسبب الإفراط في السحب. تنخفض مستويات المياه الجوفية في المكسيك وغرب الولايات المتحدة الأمريكية وغرب الهند وأجزاء من الصين ، من بين دول أخرى.

الزراعة هي المحرك الرئيسي لتغير استخدام الأراضي وتدهور النظم الإيكولوجية المائية وفقدان التنوع البيولوجي. قد تعزز أنماط التجارة الدولية الحالية هذا الأمر أو تؤدي إلى تفاقمه. على سبيل المثال ، تعاني أحواض الأنهار البشرية في دول جنوب أوروبا مثل إسبانيا وقبرص وجنوب إيطاليا واليونان من الإجهاد المائي حاليًا. في الوقت نفسه ، تستورد المملكة المتحدة الغنية بالمياه 40٪ من غذائها ومعظمها من دول جنوب أوروبا FAO 2002.

وبالتالي ، فإن النهج البديلة لإدارة المياه لإنتاج الغذاء مطلوبة لتحقيق الهدف الثلاثي المتمثل في زيادة إنتاج الغذاء ، والوصول العادل والاستدامة البيئية. في هذا القسم ، نصف أولاً بعض المشكلات البيئية الرئيسية ثم نستكشف عدة مفاهيم وأساليب لمعالجة هذه المشكلات.

أ. الآثار البيئية لاستخدام المياه في الزراعة

استخدام المياه في الزراعة له آثار ضارة على البيئة من خلال تغيير النظم البيئية الأرضية والمائية بسبب سد الأنهار وتغير أنظمة التدفق ، وخفض المياه الجوفية ، وتلوث التربة والمياه ، وتملح الأراضي الرطبة واستنزافها. تم وصف وتحليل الآثار البيئية لاستخدام المياه في الزراعة في العديد من دراسات الحالة والتحليلات ، ولا سيما للري على نطاق واسع.

الآثار المجمعة للعديد من هياكل المياه الزراعية الصغيرة المتفرقة على تدفقات مجرى النهر وتغذية المياه الجوفية غير مكتشفة نسبيًا ، على الرغم من أن الأبحاث من جنوب الهند تشير إلى أن هياكل حصاد المياه الصغيرة يمكن أن يكون لها آثار سلبية كبيرة على كمية المياه وجودتها في اتجاه مجرى النهر . الآثار البيئية للري على نطاق صغير أو حصاد المياه ليست بالضرورة أقل.

تشمل ملوثات المياه السطحية والجوفية الأملاح القابلة للذوبان والمواد الكيميائية الزراعية (الأسمدة والمبيدات الحشرية) والعناصر السامة ومسببات الأمراض والرواسب. يمكن أن يؤدي التسميد غير السليم والمفرط إلى اضطراب توازن المياه في التربة والنبات وإتلاف نسيج التربة بمخلفات النترات والنتريت وتلوث المياه الجوفية. يمكن تجنب جزء كبير من هذا التلوث من خلال تحسين ممارسات استخدام الأسمدة والإدارة المتكاملة للآفات.

ومع ذلك ، لا ينبغي اعتبار أنظمة الصرف آلية للتحكم في جريان المبيدات. يمكن أن يؤدي الاستخدام المفرط للمياه في الري إلى خسائر بسبب الجريان السطحي والترشيح العميق. في بعض الحالات ، يمكن إعادة استخدام هذه الخسائر في مكان آخر ، وفي حالات أخرى لا يمكن استردادها بسبب الأحواض الملحية أو التكاليف المرتفعة.

قد تؤدي كفاءة الري المنخفضة إلى مشاكل مثل تسجيل المياه ، وارتفاع منسوب المياه الجوفية ، ومشاكل الملوحة والقلوية. يمكن أن تقلل ممارسات إدارة المياه في المزرعة ، وتحسين توزيع المياه (مثل تبطين القناة أو استخدام خطوط الأنابيب) والبنية التحتية (مثل أنظمة الأنابيب المضغوطة واستخدام أنظمة الري الحديثة مثل الرش والتقطير) هذه الخسائر المائية التي يمكن تجنبها. يقلل الصرف المناسب من مشاكل تراكم المياه وارتفاع منسوب المياه وملوحة التربة.

أن الصرف تحت السطحي أكثر فاعلية في إزالة الملح من ملف التربة ويمكن أن تبدأ عملية تنظيف الملح مباشرة بعد توفير الصرف المناسب.

إن اختيار وتصميم وتنفيذ أفضل طرق الري المناسبة بناءً على خصائص الأرض وتنفيذ برامج الري المناسبة سيوفر استخدامًا فعالًا للموارد المائية والحفاظ عليها. وفي الوقت نفسه ، فإن التحسينات في أداء الري وإدارة المياه أمر بالغ الأهمية لضمان توافر المياه لإنتاج الغذاء وللاحتياجات البشرية والبيئية المتنافسة . FAO 2002.

إن استخدام مياه الري ذات النوعية الرديئة مثل مياه الصرف الصحي والمياه الجوفية المالحة ومياه الصرف الصحي المعالجة يؤثر سلبًا على البيئة.

إن أكثر الآثار الضارة لمياه الري ذات النوعية الرديئة هي التراكم المفرط للأملاح القابلة للذوبان أو الصوديوم في التربة.

يتطلب استخدام هذه المياه في الأراضي المروية التحكم في ملوحة التربة عن طريق ترشيح وتصريف المياه الزائدة والملح. يعد التدريب والإرشاد شرطًا أساسيًا لضمان ري الحقول بشكل صحيح وتصريفها بكفاءة لإزالة الأملاح المضافة إلى التربة بمياه الري.

كما أن الاستخدام الكفء والفعال للمياه في الزراعة المروية سيضمن تحقيق وفورات كبيرة في استخدام المياه . أحد الشواغل الرئيسية المتعلقة بالصرف المفرط هو فقدان النترات من خلال مصارف البلاط.

يهدف التفكير في الصرف الخاضع للرقابة والصرف الضحل الذي تم تطويره في السنوات الأخيرة إلى منع الصرف المفرط. يحافظ الصرف المتحكم فيه على ارتفاع منسوب المياه الجوفية خلال غير موسمها عندما لا تنمو المحاصيل. يزيد منسوب المياه الجوفية من معدل إزالة النتروجين بمجرد أن ترتفع درجة حرارة التربة المشبعة في الربيع ويقلل من فقد النترات في البيئة .

تعتبر الأراضي الرطبة من النقاط الساخنة الهامة للتنوع البيولوجي. علاوة على ذلك ، توفر الأراضي الرطبة المياه والأسماك والأخشاب والأعشاب وفوائد النظام البيئي الأخرى ، مما يحافظ على السكان المحليين الذين ينتمون غالبًا إلى الفئات الأكثر فقراً في المجتمع.

مع تزايد الضغط السكاني ، يتم تحويل العديد من الأراضي الرطبة إلى استخدامات زراعية أكثر كثافة. يتم إنشاء قنوات الري والصرف من قبل الوكالات الحكومية ومشاريع التنمية للمانحين الدوليين والمزارعين أنفسهم بهدف مزدوج يتمثل في ضمان الأمن الغذائي والحد من الفقر. من ناحية أخرى ، يؤدي تطوير الري والصرف إلى زيادة الإنتاج الغذائي المحلي وتعزيز الدخل الريفي. من ناحية أخرى ، فإنه يهدد الأراضي الرطبة الضعيفة وخدمات النظم البيئية التي توفرها للسكان المحليين (مثل المياه العذبة والأسماك والأخشاب) De Fraiture, and. Wichelns. 2010..

ب. تقليل عمليات السحب من خلال تحسين إنتاجية المياه ؛ زيادة العرض من مصادر غير تقليدية

يتمثل أحد الأساليب الواضحة لتقليل الآثار البيئية الضارة للري في تقليل كمية المياه المسحوبة لإنتاج المحاصيل. إن التحسينات في إنتاجية المياه ضرورية لتحقيق أهداف زيادة إنتاج الغذاء والأمن الغذائي مع الحفاظ في نفس الوقت على البيئة. هذه المكاسب ضرورية وممكنة في كل من الزراعة البعلية والمروية.

تشمل إدارة المياه الزراعية النطاق الكامل بين الزراعة البعلية والزراعة المروية بالكامل . يمكن أن تسهم إدارة مياه التربة في الزراعة البعلية جنبًا إلى جنب مع حصاد المياه في الموقع بشكل كبير في تحسين الغلة.

وتشمل الممارسات المستخدمة لتحقيق ذلك حصاد المياه ، والري التكميلي ، والري الناقص ، بما في ذلك طريقة التجفيف الجزئي للجذور ، وتقنيات الضغط على التربة ، وتقنيات الري الدقيقة ، وممارسات الحفاظ على التربة والمياه. تؤثر الممارسات غير المرتبطة مباشرة بإدارة المياه على إنتاجية المياه بسبب التأثيرات التفاعلية مثل تلك المستمدة من التحسينات في خصوبة التربة ومكافحة الآفات والأمراض واختيار المحاصيل أو الوصول إلى أسواق أفضل .

في حين أن هناك مجالًا كبيرًا لتحسين إنتاجية المياه ، هناك أيضًا أسباب لتوخي الحذر بشأن إمكاناتها . علاوة على ذلك ، عندما تزداد قيمة الناتج لكل وحدة مياه ، قد يكون هذا حافزًا للمزارعين الفرديين لاستخراج المزيد من المياه وري المزيد من المساحة ، حيثما أمكن ذلك. لكي تكون فعالة في توفير المياه ، يجب أن تسير إجراءات تحسين إنتاجية المياه جنبًا إلى جنب مع أغطية استخدام المياه.

تهدف تحسينات إنتاجية المياه إلى تقليل كمية المياه المستهلكة لإنتاج المحاصيل. ولكن قد تكون هناك مفاضلات بين كمية المياه ونوعيتها. عندما تكون الغلات منخفضة بسبب نقص المغذيات وإمدادات المياه ، يمكن تحسين إنتاجية المياه من خلال هدايا الأسمدة الأعلى وتحسين إمدادات المياه.

وهذا يحد من كمية المياه الإضافية اللازمة لتلبية الطلب المتزايد على الغذاء ، وبالتالي ترك المزيد من المياه في الأنهار لتلبية المتطلبات البيئية.

لكن زيادة هدايا الأسمدة تزيد أيضًا من كمية ترشيح المغذيات ، مما يؤثر سلبًا على جودة المياه الجوفية والأنهار والبحيرات. يمكن أيضًا تقليل الطلب على المياه العذبة من خلال تقليل الطلب على المياه العذبة  باستخدام موارد المياه غير التقليدية (مثل مياه الصرف المعالجة والمياه المالحة قليلة الملوحة) وباختيار كمية أقل من المياه استهلاك المحاصيل (مثل الكينوا والقطيفة بدلاً من الحبوب التقليدية مثل القمح) Berndes, 2002.

التدفقات البيئية من أجل الاستدامة البيئية

يمكن أن يؤثر استخدام المياه الزراعية على البيئة ليس فقط عن طريق تقليل كميات المياه المتاحة ، ولكن أيضًا عن طريق تلويث المياه ، وتغيير أنماط تدفق الأنهار ، وتقليل اتصال الموائل عن طريق تجفيف أجزاء من الأنهار والجداول. لا يؤدي استخدام المياه الزراعية في كل مكان إلى مخاوف بيئية ، ويعتمد ذلك ، من بين أمور أخرى ، على كمية المياه المسحوبة بالنسبة للكمية المتاحة وعلى ضعف النظام البيئي المائي.

يمكن أن تقلل الإدارة المشتركة للمياه من أجل الزراعة والبيئة من هذه التأثيرات. تتمثل إحدى طرق القيام بذلك في ضمان وجود مياه كافية في النهر بكميات مناسبة في الوقت المناسب.

التدفق البيئي هو كمية المياه المطلوبة للحفاظ على النظم البيئية المائية (الأنهار والأراضي الرطبة) والخدمات التي تقدمها لسبل عيش الناس. يصف الحد الأدنى والحد الأقصى من كميات المياه في النهر التي تحتاجها المنطقة في أوقات مختلفة من العام للحفاظ على وظائف النظم البيئية الأساسية.

وبالتالي تحدد التدفقات البيئية كمية المياه التي يمكن سحبها أو تصريفها من أجل التنمية الزراعية . تطورت النظم الإيكولوجية للأنهار في ظل نظام تدفق معين على مدى فترات طويلة (آلاف السنين) من الزمن.

يشمل تدفق النهر الطبيعي والمجتمعات التي تحتويها أنظمة التدفق المتغيرة التي تحدها فترات التدفقات المنخفضة والقاعدة والتدفق المرتفعة التي تتسرب إلى السهول الفيضية المحيطة.

يمكن أن يكون الحفاظ على التدفقات البيئية أو استعادتها تحديًا حقيقيًا حيث يؤدي النمو الاقتصادي والتنمية إلى تكثيف المنافسة على موارد المياه.

قد تؤدي إعادة تخصيص المياه من الري لتلبية متطلبات التدفق البيئي إلى انخفاض في الإنتاج ، على الرغم من أنه في بعض الحالات قد يتم تعويض ذلك عن طريق تحسين كفاءة الري Turral, et al. 2010.  .

 نهج خدمات النظام البيئي

خدمات النظم البيئية هي فوائد للبشر تقدمها النظم الطبيعية.

تتميز أربعة أنواع من الخدمات.

1) توفير خدمات النظام الإيكولوجي عبارة عن منتجات يتم الحصول عليها من النظم البيئية ، بما في ذلك ، على سبيل المثال ، الموارد الوراثية والأغذية والألياف والمياه العذبة.

2) تشمل خدمات تنظيم النظم البيئية الفوائد التي يتم الحصول عليها من تنظيم عمليات النظام البيئي ، بما في ذلك ، على سبيل المثال ، تنظيم المناخ ودورة المياه وتغذية المياه الجوفية.

3) دعم خدمات النظام البيئي بما في ذلك إعادة تدوير المغذيات ، وتكوين التربة ، والتلقيح ، من بين أمور أخرى.الفئة الرابعة من خدمات النظام البيئي تشمل الفوائد الثقافية والجمالية والسياحية. يمكن النظر إلى الزراعة على أنها أنظمة بيئية يتم تعديلها ، بدرجة عالية في بعض الأحيان ، من خلال الأنشطة المصممة لضمان إنتاج الغذاء أو زيادته. تعمل النظم الإيكولوجية الزراعية على زيادة إنتاج إحدى خدمات النظام الإيكولوجي إلى الحد الأقصى (توفير الغذاء) ، غالبًا على حساب خدمات النظم البيئية الأخرى التي تنظم وتدعم .

ومع ذلك ، من خلال إدارة الأراضي والمياه بشكل مختلف ، يمكن دعم خدمات النظم البيئية المتعددة ، مما يؤدي في النهاية إلى مجموعة أكبر من الفوائد. الهدف الأساسي للري والصرف هو تحسين الإنتاج الزراعي وزيادة الدخل الريفي وتقليل المخاطر الناجمة عن نوبات الجفاف.

تميل النظم الإيكولوجية الزراعية المروية (مثل حقول الأرز المروية) إلى تعظيم الإنتاج الزراعي (مثل الأرز والجمبري معًا في حقول الأرز) ولكن عندما تتم إدارتها بشكل جيد فإنها يمكن أن توفر خدمات أخرى “غير مقصودة في كثير من الأحيان” ، مثل التحكم في الانجراف من خلال المصاطب ، والاحتفاظ بالفيضانات واحتباس الرواسب وتغذية المياه الجوفية وموائل الطيور.

قد تكون القيمة الاقتصادية لخدمات النظام البيئي كبيرة وأحيانًا تكون أكبر من قيمة المحاصيل. على سبيل المثال ، تقدر القيمة الاقتصادية لخدمات النظم البيئية التي تقدمها حقول الأرز في الصين تتجاوز قيمة إنتاج الأرز بمعامل من 3 إلى 8. تقدر قيمة الخدمات التي تنظم وظائف النظام البيئي المستمدة من حقول الأرز المروية في اليابان بـ 72.8 مليار دولار أمريكي.

خدمات النظام البيئي التي يوفرها الري والصرف

من المحتمل أن يوفر الري والصرف خدمات هامة للنظم البيئية. هدفها الأساسي هو إنتاج الغذاء ، خدمة الإمداد. تشمل خدمات الإمداد الأخرى توفير الأسماك والأخشاب (من الأشجار على طول القنوات والمسطحات المائية داخل وخارج منطقة القيادة). تشمل خدمات النظم البيئية المنظمة ، من بين أمور أخرى ، تغذية المياه الجوفية ، واحتجاز الفيضانات والرواسب ، وعزل الكربون.

تشمل خدمات النظم البيئية الداعمة المحتملة التحكم في التعرية ، وتراكم المواد العضوية في التربة ، وإعادة تدوير مغذيات التربة ، ودعم تنوع الأنواع من خلال توفير موطن للنباتات والحيوانات.

إعادة تغذية المياه الجوفية:

يعد انخفاض المياه الجوفية بسبب الإفراط في الضخ مشكلة في العديد من المناطق الزراعية في العالم.

يساهم التسرب من القنوات والخزانات وأحواض المزارع وحقول الري في تغذية المياه الجوفية.

على سبيل المثال ، فإن برك المزارع في ولاية ماديا براديش ، التي شُيدت لالتقاط الجريان السطحي وتخزينه لري المحاصيل ، تساهم أيضًا في تغذية المياه الجوفية والتنوع البيولوجي.

إن أهمية العديد من الخزانات الصغيرة في ولاية تاميل نادو لمخططات الري القروية آخذة في التدهور ، لكن العديد منها الآن يعمل كأمر واقع كأبنية لتغذية المياه الجوفية يقدر أن التسرب من حقول الأرز يمثل 40٪ من تغذية المياه الجوفية في تايوان ، بقيمة اقتصادية تقارب 60٪ من قيمة إنتاج الأرز Bazilian, et al. 2011..

احتباس الفيضانات: يمكن أن تلعب حقول الأرز المروية دورًا مهمًا في التخفيف من حدة الفيضانات. بسبب القدرة على الاحتفاظ بالمياه والتأثير المشترك للتسرب والتبخر من حقول الأرز المحصورة ، فإن الجريان السطحي أقل بكثير من الحقول البعلية أو ما يطلق عليها المطرية.

هذا له تأثير مخفف كبير على الفيضانات. أثناء أحداث هطول الأمطار الشديدة أثناء الرياح الموسمية ، أدت الفيضانات في حقول الأرز حول مدينة كولومبو في سري لانكا إلى تأخير ذروة الجريان السطحي وبالتالي تقليل الفيضانات في وسط المدينة في اتجاه مجرى النهر ، دون آثار كبيرة على محاصيل الأرز.

مع تحويل حقول الأرز إلى مناطق سكنية ، يزداد الفيضان في مدينة كولومبو. عن طريق تركيب أجهزة التحكم في الفيضانات في حقول الأرز الموجودة في منطقة واحدة في اليابان ، أدى الفيضان تم تقليل الضرر الناجم عن حدث هطول الأمطار في فترة العودة لمدة 50 عامًا إلى حدث هطول الأمطار لفترة 10 سنوات.

تآكل التربة:

التعرية المائية هي أحد الأسباب الرئيسية لفقدان التربة وتدهورها. تعتبر المصاطب وسيلة فعالة لوقف أو تقليل التأثير المهين لتآكل التربة. تعتبر مدرجات حقول الأرز المروية في مناطق التلال من أقدم الوسائل للحفاظ على التربة والمياه. يؤدي الحد من الحرث ، واستعادة الغطاء الأرضي والحفاظ على المياه في التربة ، إلى زيادة الإنتاجية الزراعية ولكن أيضًا يعود بالفوائد على النظم البيئية الأخرى ، مثل تقليل التعرية.

  عزل الكربون:

الزراعة هي أكبر مساهم في تغير المناخ من خلال انبعاثات غازات الدفيئة المباشرة وبشكل غير مباشر من خلال تغيير استخدام الأراضي (تحويل النظم البيئية الطبيعية إلى أراضٍ زراعية).

يُنظر إلى الزراعة أيضًا على أنها القطاع الذي يتمتع بأكبر إمكانات للتخفيف ، لا سيما من خلال عزل الكربون في التربة  ، على سبيل المثال من خلال الحراثة التي تحافظ على البيئة وإعادة نمو النباتات المحلية على الأراضي الزراعية المهجورة. قد يكون ري المناطق القاحلة وشبه القاحلة طريقة أخرى للمساهمة في عزل الكربون.

تؤدي إضافة الماء إلى التربة القاحلة وشبه القاحلة إلى زيادة نمو النبات ، وفي نهاية المطاف ، ترسب الكربون في التربة. وعادة ما تتضاعف غلة الأراضي المروية مقارنة بالأراضي البعلية.

من شأن توسيع الأراضي المروية وتحويل كمية متساوية من الأراضي البعلية إلى غابات أصلية أن يزيد الإنتاج الزراعي بينما يخفف في نفس الوقت انبعاثات غازات الدفيئة بشكل كبير. يمكن للزراعة المروية طويلة الأجل أن تزيد بشكل كبير من كمية الكربون العضوي في التربة بسبب إضافة الكتلة الحيوية (بقايا الجذور) إلى التربة Bahçeci and Nacar 2008.

ومع ذلك ، يحذر من التقديرات المفرطة في التفاؤل لعزل الكربون من خلال الري. قد يكون صافي توازن الكربون سالبًا إذا كانت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن استخدام الطاقة لضخ المياه الجوفية أعلى من الكربون المحتجز في التربة.

قد يؤدي استخدام الأسمدة ، المصحوبة غالبًا بالري ، إلى زيادة توازن الكربون السلبي. علاوة على ذلك ، غالبًا ما تحتوي المياه الجوفية في المناطق القاحلة على الكالسيوم المذاب وثاني أكسيد الكربون الذي يتم إطلاقه في الغلاف الجوي عند استخدام الماء. تساهم حقول الأرز في تغير المناخ من خلال انبعاث غاز الميثان.

تؤدي الممارسات البديلة لإدارة المياه مثل الري البديل الرطب الجاف أو التهوية من خلال الصرف في منتصف الموسم إلى تقليل انبعاثات الميثان.

تساهم أكسدة أراضي الخث التي يتم تجفيفها وتحويلها إلى الزراعة بشكل كبير في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. يمكن تقليل الانبعاثات من خلال ممارسات الصرف المحسنة التي توازن مستويات المياه الجوفية المرتفعة لتقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وانخفاض مستويات المياه الجوفية التي تسمح بالزراعة.

يمكن أن يقلل استخدام المياه الجوفية الضحلة ونظام الصرف السطحي للري تحت السطحي (مستويات المياه الجوفية الخاضعة للرقابة) من الحاجة إلى الطاقة لضخ المياه الجوفية (وبالتالي انبعاثات غازات الدفيئة) Namara,et al. 2010..

دعم التنوع البيولوجي:

غالبًا ما تكون حقول الأرز المروية غنية بالطيور والنباتات والحيوانات الأخرى. يصف منطقة الأرز في اليابان حيث تم تسجيل أكثر من 5000 نوع في الحقول والمناطق المحيطة بها.

تم تعزيز زراعة الأرز الواعية بالتنوع البيولوجي من خلال التعاون بين أصحاب المصلحة ومن خلال برامج إصدار شهادات التنوع البيولوجي. تشمل الحوافز المدفوعات المباشرة والأسعار الممتازة التي يدفعها المستهلكون مقابل المنتجات المعتمدة.

 الري والصرف لإنتاج الغذاء وخدمات النظم البيئية الأخرى

يعتمد بقاء الإنسان على التدفق المستمر لخدمات النظم البيئية.ل يلعب الري والصرف دورًا أساسيًا في توفير الغذاء والأعلاف ، وبدرجة أقل الألياف والوقود الحيوي.

قد يأتي التركيز على تعظيم الإنتاج الزراعي على حساب خدمات النظم البيئية الأخرى التي يمكن أن يوفرها الري والصرف. ومع ذلك ، تقدم العديد من الدراسات أدلة على أن تسخير مجموعة واسعة من خدمات النظام البيئي له معنى اقتصاديًا وبيئيًا.

إن قيمة الفوائد المستمدة من الري من خلال إدارة المياه لمجموعة من خدمات النظم البيئية أكبر بكثير من التركيز الحصري على التكثيف الزراعي.

يؤدي تحسين إنتاجية المياه ومتطلبات التدفق البيئي إلى تقليل الآثار البيئية للري والصرف عن طريق تقليل كمية المياه اللازمة لإنتاج المحاصيل وضمان كمية معينة من المياه للحفاظ على النظم البيئية للنهر.

يتم تعريف إنتاجية المياه في بعض الأحيان بشكل ضيق على أنها “محصول أكثر لكل قطرة” وتعظيم كمية الإنتاج الزراعي لكل وحدة مياه.

يشمل بعضها الاستخدامات المتعددة مثل مياه الشرب ، والمياه المنزلية ، وأحواض الأسماك ، والصناعات المنزلية الصغيرة أو غيرها من الأنشطة المدرة للدخل في التعريف ، أي “قيمة أكبر لكل قطرة” و “وظائف أكثر لكل قطرة”.

ومع ذلك ، فإن التركيز على خدمات التزويد هذه قد يتجاهل المكاسب الاقتصادية الأكبر بكثير من خلال تضمين مجموعة أوسع من خدمات النظم البيئية. قد يعني هذا مفاضلة بين الحد الأقصى لإنتاج الغذاء والمزايا القصوى من مجموعة من الخدمات البيئية) 2006..Arthington,et al.(

قد نناقش إعادة تعريف إنتاجية المياه على أنها “فوائد لكل وحدة مياه” أو “صافي العائد لوحدة من المياه المستخدمة”  لتشمل جميع خدمات النظام البيئي التي يمكن أن توفرها إدارة المياه الزراعية.

يتطلب دمج هذه الفوائد المختلفة ، مثل إنتاج الغذاء ، وإعادة تغذية المياه الجوفية ، والاحتفاظ بالفيضانات ، والتنوع البيولوجي ، وعزل الكربون ، في إطار إدارة المياه الزراعية كسر الحدود الانضباطية بين ، من بين أمور أخرى ، المهندسين وعلماء البيئة والمهندسين الزراعيين والاقتصاديين وعلماء الهيدرولوجيا وعلماء المناخ .

يتطلب إيجاد التوازن الصحيح بين تعظيم إنتاج الغذاء لسبل العيش وسلامة النظم البيئية عقلية مختلفة بين المهندسين الزراعيين والمزارعين الذين يرغبون في استغلال موارد الأراضي والمياه إلى أقصى حد لتحقيق الأمن الغذائي والمحافظين الذين يرغبون في إنشاء محميات للتنوع البيولوجي.

تقتصر معظم الأبحاث حتى الآن حول تقييم إمكانات وقيمة خدمات النظم البيئية التي يوفرها الري على حقول الأرز غير المقشور. كما لا يُعرف سوى القليل حتى الآن عن أفضل الممارسات في إدارة المياه الزراعية لتعزيز خدمات النظم البيئية مع إنتاج غذاء كافٍ في نفس الوقت.

 التحديات والنهج لتقاسم المياه

لقد قطعت إدارة المياه شوطًا طويلاً من حيث تحديد مناهج الإدارة المتكاملة لموارد المياه كمبدأ إرشادي لتنسيق الجهود في تطوير وإدارة المياه والأراضي والموارد الأخرى ذات الصلة.

عندما تقوم الحكومات والشركات والكيانات ذات الصلة بتنفيذ الإدارة المتكاملة للموارد المائية من خلال التدابير المؤسسية المناسبة والهياكل والقدرات ، يمكن ضمان إدارة الموارد الشاملة المثلى.

هناك أمثلة جيدة جدًا على ذلك في جميع أنحاء العالم وفي قطاعات متعددة. ومع ذلك ، فإن تنفيذ الإدارة المتكاملة للموارد المائية لا يزال بعيدًا عن قبولها كقاعدة. تتأثر حالة الموارد المائية واستخدامها وإدارتها بشدة بالعوامل الخارجية مثل دوافع التغيير في المياه ؛ والقرارات والإجراءات المتخذة في القطاعات الأخرى.

نظرًا لأن “تقاسم المياه بين القطاعات” ليس عملية ميكانيكية مباشرة ، فإن النتيجة الجماعية للعوامل الخارجية للمياه هي رفع مستوى التحدي من اتخاذ القرارات داخل “صندوق المياه” إلى التعامل مع الآليات التي من خلالها أعلاه ، والآليات التي تعالج هذه تشمل الدوافع العوامل الديموغرافية والتنمية الاقتصادية والتغير التكنولوجي وتغير المناخ والعوامل الاجتماعية / الثقافية.

القرارات والإجراءات المتخذة في القطاعات ولقضايا مثل الغذاء والطاقة والأمن والبيئة والمأوى والصحة والفقر والتجارة والتصنيع وما إلى ذلك تؤثر على كمية وجودة وتوزيع موارد المياه ؛ الطلب على المياه وكيف يتم تشكيل خدمات المياه وتشغيلها.

لا يؤثر الكثير مما ذكر أعلاه على الموارد المائية فحسب ، بل يؤثر أيضًا على بعضها البعض. كما أنهم يلعبون دورًا في تشكيل السلوك الاجتماعي وكذلك الأولويات السياسية والمجتمعية. نادرًا ما يكون مديرو المياه جزءًا من هذه الآليات وغالبًا ما يكون لديهم القليل جدًا من المدخلات في حين أن النتائج الفردية والمجمعة لهذه العوامل الخارجية تقيد مساحة اتخاذ القرار ، والتي تزداد تعقيدًا بسبب الحاجة إلى إدارة المخاطر والمقايضات وأوجه التآزر.

لذلك من الضروري أن يكون لدى مديري المياه ، بمساعدة المتخصصين والعلماء وغيرهم من داخل مجال المياه ، أفضل المعلومات والأدوات المتاحة ليس فقط لتخصيص المياه ، ولكن أيضًا لفهم التأثيرات والتفاعلات ضمن النطاق الأوسع.

يجب عليهم إعلام أولئك الموجودين في القطاعات والمجالات الأخرى الذين يتخذون القرارات وينفذونها. يجب على أولئك الذين يتخذون هذه القرارات وينفذونها أن يدركوا أن تجاهل المياه يمكن أن يعرض للخطر بشكل خطير توافر ونوعية المياه التي يحتاجون إليها ؛ انخفاض خطير في ربحية عملياتهم ؛ تعرض الصحة العامة للخطر ؛ ويؤدي إلى عواقب وخيمة غير مقصودة De Fraiture, et al. 2008..

في حين تشير المناقشات الأخيرة حول الترابط إلى تغيير إيجابي وتحول من الاعتراف بحقيقة إلى معالجتها ، لا يزال هناك الكثير الذي يتعين القيام به. لذلك من الضروري مواجهة تحديات التعاون عبر القطاعات. نظرًا لأن المياه تتقاطع مع جميع جوانب الحياة الاجتماعية والاقتصادية ، في كل مرة يتم فيها عبور “الحدود” ، فإن التحديات تنطوي على التغيير. في كثير من الحالات ، تكون هياكل الحوكمة غير متوافقة و / أو منيعة على التنسيق.

في حالات أخرى ، تختلف آليات تحديد التكلفة والتسعير اختلافًا كبيرًا ؛ بينما في العديد من القطاعات ، يمكن فصل روابط الطلب / العرض والعلاقات بين القطاعات بشكل ملحوظ.

إن التسارع في الدوافع بالإضافة إلى القضايا العالمية الأخيرة المثيرة للقلق (مثل الأزمة الاقتصادية العالمية ، وتغير المناخ ، والتنمية الحضرية ، والتدهور البيئي ، وأزمات الغذاء ، والكوارث المتعلقة بالمياه) تجعل هذه القضية ذات أهمية عالمية عاجلة. يجب على جميع المعنيين ، من الأفراد إلى الشركات ، ومن الحكومات إلى المجتمع المدني ، أن يجعلوا التعاون عبر القطاعات أولوية وأن يكيفوا أنفسهم والهياكل التي يسيطرون عليها / يعملون ضمنها لمواجهة هذا التحدي.

النهاية

غالبًا ما تتضمن قرارات إدارة المياه والأراضي مقايضات. يحتاج الإنتاج الزراعي إلى التوسع لإطعام عدد متزايد من سكان الحضر الذين يتزايد عددهم ويزداد ثراءهم. وهذا يعني أن المياه في الزراعة والقطاعات الأخرى مثل الصناعة والمنزلية والسياحة تحتاج إلى استخدام أكثر كفاءة وإنتاجية.

في المناطق المجهدة بالمياه ، يجب موازنة الطلب على المياه من أجل الأمن الغذائي والمياه من أجل الطاقة.

تلعب كل من إدارة العرض والطلب دورًا. إن حصاد مياه الأمطار على مستويات مختلفة (الأسطح ، والمستجمعات الصغيرة ، والتجمعات الكبيرة) ، وإعادة التغذية الاصطناعية إلى الخزان الجوفي ، وتجميع المياه السحابية ، والسدود الجوفية ، هي أمثلة قليلة على العديد من الأمثلة لزيادة إمدادات المياه. تساهم السياسات المتعلقة بالمياه التي تسمح باستخدام المياه ذات النوعية الرديئة في الزراعة ، وأبراج توليد الطاقة المبردة ، والسماح للمزارعين باستخراج المياه من الأنهار وتخزينها أثناء التدفقات العالية ، في تقليل الضغط على موارد المياه العذبة.

يساعد تغيير أنماط المحاصيل إلى المحاصيل أو الأصناف الأقل طلبًا على المياه وأنظمة الري الأكثر كفاءة في استخدام موارد المياه العذبة المحدودة بشكل أكثر كفاءة. في بعض المناطق ، هناك حاجة إلى تطوير موارد مائية جديدة مع ضمان استمرار النظم البيئية في تقديم الخدمات البيئية.

من ناحية أخرى ، تتزايد المخاوف البيئية بشأن الاستغلال المفرط وسوء إدارة الموارد المائية. قد يهدد فقدان خدمات النظم البيئية الحيوية في بعض المناطق استدامة قاعدة موارد الأرض والمياه التي تعتمد عليها الزراعة. تعتبر مناهج إدارة المياه التي تدمج توفير الغذاء والطاقة وخدمات النظم البيئية الأخرى ضرورية لتحقيق التوازن بين الطلبات المتعددة على الموارد الشحيحة بشكل متزايد.

تتطلب هذه الأساليب كسر الحدود التأديبية وتشجيع تعاون أكبر من التخطيط إلى التنفيذ.هناك العديد من الأمثلة حيث تساهم إدارة المياه لإنتاج الغذاء بشكل كبير في تعزيز أو استعادة خدمات النظم البيئية. توضح هذه الأمثلة أن القيمة الاقتصادية لفوائد النظم الإيكولوجية مرتفعة بشكل عام ، وتتجاوز أحيانًا قيمة المنتجات الزراعية. تأتي معظم هذه الأمثلة من مناطق الأرز المروية.

لا يُعرف الكثير عن الفوائد البيئية المحتملة في المناطق المروية الأخرى. علاوة على ذلك ، غالبًا ما تكون هذه الفوائد غير مقصودة من المنتجات الثانوية. يبقى السؤال حول كيفية إدارة المياه بشكل فعال من أجل إنتاج الغذاء والفوائد البيئية وما هي الحوافز التي يمكن تنفيذها لضمان التوازن الصحيح.

المراجع

References

1. Arthington, Angela H., Stuart E. Bunn, N. LeRoy Poff, and Robert J. Naiman. 2006. “The Challenge of Providing Environmental Flow Rules to Sustain River Ecosystems.” Ecological Applications 16 (4): 1311–18.
2. Bahçeci İ. and Nacar A.S. 2008. Subsurface drainage and salt leaching in irrigated land in South east Turkey. Irrigation an Drainage 57:1‐11 (2008) DOIs (10.1002/ird.400)
3. Bazilian, M. et al. 2011. Considering the energy, water and food nexus: towards an integrated modeling approach. Energy Policy 39: 7896‐7906.
4. Berndes, G., 2002. Bioenergy and water—the implications of large‐scale bioenergy production for water use and supply. Global Environmental Change 12 (4), 7– 25.
5. De Fraiture, C.; D. Wichelns. 2010. Scenarios for meeting future water challenges in food production. Agricultural Water Management 97(4): 502–511
6. De Fraiture, C.; Y, Liao, M, Giordano. 2008. Biofuels and agricultural water use: blue impacts of green energy. Water Policy Vol 10 No S1 pp 67‐81
7. Entry, J.A., R.E. Sojka, and G.E. Shewmaker. 2004. Management of irrigated agriculture to increase organic carbon storage in soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 66:1957–1964.
8. FAO 2002. Crops and Drops: Making the Best Use of Water for Agriculture. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy.
9. GHamdy, A., Ragab, R. and Scarascia, M. E. 2003. Coping with water scarcity: Water Saving and increasing water productivity. J. of Irrigation and Drainage 52:3‐20
10. Kendirli, B. and Cakmak B., 2005. Assessment of Water Quality Management in Turkey, Water International, Volume 30, Issue 4, p:446‐455.
11. Khan and Hanjra. 2009. Footprints of water and energy inputs in food production. Food policy 34: 130‐140.
12. Namara, R., Hanjra, A., Castillo, G., Ravnborg, H., Smith, L., Van Koppen, B., 2010. Agricultural water management and poverty linkages. Agricultural Water Management 97( 4): 520–527
13. Nangia, V. , C de Fraiture, H. Turral and D. Molden. 2008. Water Quality Implications of Raising Crop Water Productivity. Agricultural Water Management. 95(7):825‐835.
14. Turral, Hugh; Mark Svendsen ; Jean Marc Faures. 2010. Investing in irrigation: Reviewing the past and looking to the future. Agricultural Water Management 97(4): 551‐560.
15. Wu,L.; Y. Wood; P. Jiang; L. Li, G. Pan; J. Lu; A. C. Chang; and H. A. Enloe. 2008. Carbon Sequestration and Dynamics of Two Irrigated Agricultural Soils in California. Soil Sci. Soc. Am. J. 72, 808‐814
16. Yoshikawa, N.; N. Nagao; S. Misawa. 2010. Evaluation of the flood mitigation effect of a Paddy Field Dam project. Agricultural Water Management. Volume 97, Issue 2, February 2010, Pages 259– 270.