الاستمطار الصناعي.. آفاق وتحديات

المناطق الجافة والقاحلة، التي يتميز فيها الطقس بارتفاع درجة الحرارة وشدة القيظ. ولقد أسهم انخفاض نسبة الأمطار وتزايد موجات الجفاف في الآونة الأخيرة في تفاقم حدة هذه المشكلة وزيادة معاناة الشعوب، وجملة من التداعيات الاقتصادية والاجتماعية والبيئية السلبية الناتجة عنها؛ لذا وانطلاقا من دور البحث العلمي في تحقيق الرفاهية البشرية وحل المشكلات الطارئة والمزمنة أيا كان نوعها، فقد كان لزاما على العلم والعلماء التدخل من أجل إيجاد حل، ولو مؤقتا لهذه المشكلة المؤرقة.

ومن الحلول المطروحة بقوة حاليا لعلاج قلة نسبة الإمطار وحدة الجفاف عموما، استمطار السحب صناعيا وحفزها على إسقاط محتواها من بخار الماء والمياه الكامنة فيها. ولقد بدأ بالفعل تطبيق هذا النهج في أكثر من دولة عربية، خاصة السعودية والإمارات وعُمان والمغرب، وأخيرا الأردن، التي تعد ثالث أفقر دولة في العالم من حيث حصة الفرد من المياه.

وحققت التجارب والمحاولات التي تمت في هذه الدول وغيرها نسب نجاح متفاوتة، لكن الثابت أن اللجوء لتقنيات الاستمطار لم يعد الآن ترفا أو خيارا، خاصة في ظل تداعي المشكلات الناتجة عن تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري وتكرار موجات الجفاف وزيادة حدتها بشكل ملفت خلال العقدين الأخيرين.

"استمطار السحب هو عملية استثارة وحفز السحب والغيوم لإسقاط محتواها من المياه الكامنة أو الثلج المتجمد فوق مناطق جغرافية محددة "

الاستمطار وتقنياته

يمكن تعريف استمطار السحب بأنه عملية استثارة وحفز السحب والغيوم لإسقاط محتواها من المياه الكامنة أو الثلج المتجمد فوق مناطق جغرافية محددة، عن طريق استخدام وسائل صناعية ومواد كيميائية تعمل على تسريع عملية هطول الأمطار أو زيادة إدرار هذه السحب من المياه مقارنة بما يمكن أن تدره بشكل طبيعي.

وتهدف هذه العملية في الأساس إلى تعديل ظروف الطقس السائد، وتحسين الأحوال الجوية أو نسبة الموارد المائية فوق المناطق والأراضي الزراعية المعرضة للجفاف، أو المناطق الأخرى الحضرية التي تعاني من شدة القيظ وقسوة درجة الحرارة.

غير أن حقن السحب وتطبيق تقنيات الاستمطار يمكن أن يجرى أيضا لغرض معاكس، كمنع سقوط الأمطار الغزيرة فوق بعض المناطق الزراعية مثلا، بغرض الحيلولة دون تلف المحاصيل المزروعة فيها، أو منع تشكُّل البرد أو الضباب فوق بعض المطارات المزدحمة من أجل تسهيل عملية إقلاع وهبوط الطائرات القادمة والمغادرة.

كما يمكن أن تجرى عملية الاستمطار بهدف تحقيق بعض الأهداف الإستراتيجية بعيدة أو قصيرة المدى، مثل زيادة كثافة الغطاء النباتي الصالح للرعي، وإعادة ملء السدود وزيادة مخزون المياه الجوفية لاستخدامها مستقبلا.

وتقنيا، يمكن أن تتم عملية الاستمطار بأكثر من طريقة، لكن الطريقة الأكثر شيوعا تتمثل في حقن السحب الركامية بمادة يوديد الفضة وبعض المركبات الأخرى أو الأملاح الشائعة بما يعمل على زيادة كثافة هذه السحب، وتحويل قطرات الماء الموجودة داخلها إلى بلورات ثلجية ثقيلة، تنهمر بدورها بفعل هذا التثاقل نحو الأرض، حيث يتسبب ارتفاع درجة الحرارة قرب السطح في إعادتها ثانية للحالة السائلة وتساقطها في هيئة مطر.

وفضلا عن يوديد الفضة، يعدّ ثاني أكسيد الكربون المُجمَّد أو ما يعرف باسم "الثلج الجاف" والأملاح الرطبة، خاصة كلوريدات الصوديوم والكالسيوم والبوتاسيوم، من أكثر المواد الكيميائية شيوعا واستخداما في عملية استمطار السحب.

كما تتنوع الوسائل والآليات المستخدمة في عملية حقن أو بذر السحب بين استخدام الطائرات والصواريخ، وهذا في حالة الحقن الجوي، أو استخدام مضادات الطائرات وأجهزة أرضية ومولدات خاصة في حالة الحقن الأرضي، حيث تستخدم مضادات الطائرات في إطلاق قذائف محملة بملح الفضة بطريقة مشابهة لإطلاق الألعاب النارية، في حين تستخدم المولدات الأرضية في توليد كميات من بخار الماء المشبع بيوديد الفضة، والتي تتولى بعد ذلك تيارات الهواء الصاعدة حملها إلى أعلى حيث مناطق تجمع السحب.

ويتطلب نجاح عملية الاستمطار وتحقيق الأهداف المرجوة منها توافر أكثر من ظرف وعامل ملائم، مثل أن تكون السحب الركامية وانتشارها على مساحات معينة ووجود تيارات الهواء الصاعد والمحمل بالرطوبة أو بخار الماء، بالإضافة إلى إتمام عملية الحقن في الوقت المناسب، وحقن كمية مناسبة من المواد الكيميائية المحفزة تكفي لسقوط المطر.

مخاطر وإشكاليات

على الرغم من فوائد عملية الاستمطار وإسهامها في التخفيف من حدة الجفاف في بعض المناطق، فإن تطبيقها قد انطوى على ظهور أكثر من إشكالية، فضلا عن احتدام الجدل بشأن الجانب الشرعي والأخلاقي المتعلق بمشروعية الاستمطار ذاته.

ولعل من أهم هذه الإشكاليات ارتفاع التكلفة المادية الناتجة عن تطبيق هذه التقنية مع عدم جدواها الاقتصادية، قياسا بعدم تطور تقنيات الاستمطار بالقدر الكافي، وانخفاض نسب نجاحها إلى 10% أو ما دون ذلك في بعض الأحيان.

ويضاف إلى ذلك ارتباط نجاح هذه العملية وكمية الغيث المستمطر بتوافر ظروف جوية مواتية معينة ومحددات أخرى لا يمكن بطبيعة الحال ضمان توافرها أو تحقيقها.

ومن الإشكاليات القائمة أيضا احتمال تأثير المواد الكيميائية المستخدمة في عملية بذر أو تلقيح السحب سلبا على صحة الإنسان والحيوان والبيئة عموما، حيث تتزايد المخاوف من احتمال اختلاط آثار مادة يوديد الفضة السامة -على وجه الخصوص- بمياه الأمطار وتسربها من ثم للمحاصيل الزراعية أو مياه الشرب السطحية.

أما في ما يخص الجانب الديني والأخلاقي، فهناك نفر غير قليل من الأئمة وعلماء الدين يرى أن عمليات الاستمطار لا تجوز شرعا، استنادا إلى أن تسريع هطول المطر أو إرغام الغيوم على إنزال الغيث في منطقة معينة واستنفاد حمولتها من الماء الكامن فيها قد يؤدي إلى حرمان مناطق ثانية منها، وهي قد تكون أحوج إليها. وهناك فريق آخر يرى أنه لا بأس ولا مانع من الاستمطار ما دام لا يوجد ضرر منه، وإن كان الأولى عدمه، خاصة في حالة عدم التحقق من فائدته أو التيقن من مردوده ونتيجته.

"هناك ما يقرب من أربعين دولة على مستوى العالم تطبق عملية الاستمطار وبذر السحب من أجل تعديل الطقس أو تحسين مواردها المائية"

الاستمطار عربيا

تعود جذور تطبيق عملية الاستمطار إلى عام 1947، حين قامت منظمة الكومنولث للأبحاث العلمية والصناعية في أستراليا بتنفيذ أول تجربة ناجحة لاستمطار السحب، وتطورت التقنيات الخاصة بها وتحسنت نتائجها بشكل ملموس منذ ذلك الحين، مما أدى إلى التوسع في استخدامها وتطبيقها عالميا، حيث تعد أستراليا والولايات المتحدة الأميركية من الدول الرائدة في هذا المجال.

وفي الوقت الحاضر هناك ما يقرب من أربعين دولة إضافية على مستوى العالم تطبق عملية الاستمطار وبذر السحب من أجل تعديل الطقس أو تحسين مواردها المائية، ومن أبرز هذه الدول الصين وروسيا وتايلند.

وعلى مستوى العالم العربي تعدّ السعودية والإمارات وعُمان والمغرب من أكثر دول المنطقة تطبيقا لتقنيات الاستمطار والتجارب الخاصة بها، وأطلقت الإمارات برنامجا بحثيا دوليا لأبحاث علوم الأمطار، يهدف في الأساس إلى الإسهام في تقدم علم الاستمطار والتقنيات الخاصة به وتطبيقاتها داخل الإمارات وخارجها، ويهدف أيضا إلى زيادة معدلات الأمطار في الإمارات والمناطق الجافة وشبه الجافة الأخرى.

وتعد الأردن أحدث الدول العربية تطبيقا لتقنية الاستمطار، حيث أعلنت دائرة الأرصاد الجوية الأردنية، في مارس/آذار المنقضي، عن إجراء أول عملية استمطار صناعي في البلاد، وذلك في منطقة سد الملك طلال (شمالي عمان)، بغرض مواجهة أزمة شح المياه المتفاقمة.

لكن الملاحظ أنه وعلى الرغم من ضلوع بعض الدول العربية في تطبيق تقنيات الاستمطار الصناعي منذ فترة طويلة، فإن جُل التجارب والعمليات المتعلقة بتطبيق هذا النهج في أغلب هذه الدول تعتمد في المقام الأول على الاستعانة بشكل أساسي بالخبرات الأجنبية والتعاقد مع الشركات المتخصصة في هذا المجال خاصة الأميركية والأسترالية، لذا فإن كل الأمل أن تتمكن هذه الدول من بناء خبرات وكوادر وطنية متخصصة وقادرة على تحقيق الريادة في هذا المجال، وذلك على الأقل كي تتحقق لها الريادة ولا تقع أسيرة القرار الخارجي.