نهج متكامل لكشف الترابط بين المياه الجوفية العميقة والضحلة في شرق الصحراء

مياه خفية تحت الصحراء

في أحد أكثر الأماكن جفافاً على الأرض، قد تكون صحارى جنوب مصر جالسة فوق مخزون هائل وبطيء الارتفاع من المياه الجوفية القديمة. تستقصي هذه الدراسة كيف يمكن للمياه العميقة المخزَّنة لآلاف إلى ملايين السنين على عمق كيلومترات تحت شرق الصحراء أن تتسرب صعوداً إلى الطبقات الضحلة التي يستغلها المزارعون بالفعل، مما قد يوفر شريان حياة لزراعة الصحراء المتوسعة في مصر — إذا فُهمَت وأُديرت بحكمة.

لماذا تهم المياه الجوفية العميقة

دفع النمو السكاني في مصر المزارع والقرى للتحرك خارج وادي النيل إلى الصحراء المحيطة. تعتمد معظم هذه المشاريع الجديدة على الآبار الضحلة لأنها أرخص وأسهل في الحفر. ومع ذلك تحت الرمال يكمن نظام خزان المياه النوبي، أحد أكبر خزانات المياه الأحفورية في العالم، الذي يحتوي على مياه تسربت خلال مناخات أكثر رطوبة منذ عشرات الآلاف وحتى أكثر من مليون سنة. وتعتمد إمكانية دعم هذا الخزان العميق للتنمية الحديثة بأمان على مدى ترابطه مع الخزانات الأضحلة التي تزود معظم الآبار اليوم.

اتباع الشقوق في الأرض

جمع الباحثون صوراً فضائية وبيانات طبوغرافية وقياسات حساسة للمجال المغناطيسي الأرضي لرسم كل من الشقوق السطحية والصدوع العميقة في القشرة عبر مساحة تزيد على 100,000 كيلومتر مربع. بنوا عشرات المقاطع الأرضية تحت السطح باستخدام بيانات من اثقاب عميقة لتقدير عمق الصخور الأساسية الصلبة. في الجنوب، تقع هذه الصخور الأساسية على بعد بضعة مئات من الأمتار تحت السطح فقط، بينما في الشمال قد تتجاوز أربعة كيلومترات. ووجد الفريق أنه في أجزاء الجنوب والوسط من منطقة الدراسة، تقطع أنظمة صدعية رئيسية ذات اتجاهات متقاطعة متعددة كومة الصخور بأكملها من القاعدة إلى السطح، مكونة مسارات محتملة لحركة المياه رأسياً.

تتبع المياه القديمة بالنظائر

لمعرفة ما إذا كانت المياه العميقة تتجه فعلاً صعوداً على طول هذه الصدوع، حلل العلماء «بصمات» كيميائية لـ 35 عينة مياه جوفية وقارنوها مع العديد من القياسات المنشورة سابقاً. ركزوا على أشكال مستقرة من الأكسجين والهيدروجين التي تختلف بين مياه مناخ بارد قديمة من الخزان النوبي ومياه النيل الحديثة التي تعرضت لتبخر شديد في حرارة اليوم. ومن خلال اعتبار هذه التواقيع مزيجاً بين طرفين نهائيين — مياه نوبية قديمة ومياه نيلية — حسبوا نسبة كل مصدر في كل عينة. في بعض الآبار والعيون الضحلة على الجانب الغربي للنيل، بلغت مساهمة الخزان العميق ما يصل إلى 98 في المئة، حتى في أماكن كانت الآبار فيها على أعماق عشرات الأمتار وبضع كيلومترات فقط من النهر.

أين يحدث النبع الصاعد

طابعت نسبة هذا «الطعم العميق» في المياه الجوفية الضحلة بشكل وثيق شبكات الصدوع المرسومة. جنوب خط عرض نحو 26°30′ش، حيث غطاء الرسوبيات رقيق نسبياً وتتقاطع صدوع متجهة شمال غربي، شرق‑شمالي‑شرقي وشمالي‑شرقي، أظهرت العديد من الآبار والعيون مدخلاً قوياً من الخزان النوبي. وتوفر العيون الارتوازية الطبيعية الدالة على ضغط المياه المرتفع دون الحاجة للضخ دليلاً مرئياً على صعود المياه على طول هذه التركيبات. بالمقابل، شمالاً قرب أسيوط، حيث تكون طبقات الصخور الرسوبية أكثر سمكاً وتسيطر طبقات ضيقة أقل نفاذية، حتى الآبار العميقة نسبياً أظهرت القليل من علامة المياه النوبية؛ وهناك تُعاد تغذية الخزانات الضحلة أساساً أفقياً من النيل وقنوات الري.

ماذا يعني هذا لمزارع الصحراء المستقبلية

تدعم الخرائط التركيبية والقياسات النظيرية معاً صورة مفاهيمية تفيد أن الصدوع تعمل كـ «أنابيب» رأسية تسمح بتسرب مياه مضغوطة من الخزان النوبي إلى الخزانات الكربوناتية والرباعية في جنوب مصر. ويبدو أن هذه العملية أقوى حيث تتقاطع أنظمة صدعية متعددة وتكون الرسوبيات المتغطة رقيقة، مما قد يوفر تدفقاً شبيهاً بالمورد المتجدد من المياه العميقة إلى مناطق مستهدفة لمشروعات زراعية جديدة، مثل الهضبة الحجرية الكلسية غرب النيل. ومع ذلك، وبما أن هذه المياه العميقة تراكمت على مدى زمني طويل جداً، يؤكد المؤلفون أنه ينبغي استخدامها بحذر وبالتنسيق مع مياه النيل، وتقنيات الري الحديثة، وأنواع المحاصيل. وفهم أماكن وطرق حدوث هذا النبع الخفي يمكن أن يساعد مصر ومناطق جافة أخرى على تصميم خطط تطوير للمياه الجوفية تستغل الاحتياطيات القديمة دون استنفادها.

الاستشهاد: Ibrahim, I.A., Abotalib, A.Z., Mohamed, H.S. et al. An integrated approach to unravel the deep-shallow aquifer connectivity in the Eastern Sahara. Sci Rep 16, 7952 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38324-x

الكلمات المفتاحية: المياه الجوفية, خزانات الصحراء, تدفق مُتحكَّم بالصدوع, زراعة الصحراء في مصر, نظائر مستقرة