المياه السطحية

المياه السطحية هي المياه الموجودة فوق سطح الأرض ، والتي تُشكّل المسطحات المائية الأرضية (المحاطة باليابسة من جميع الجهات) . ويُشار إليها أيضاً بالمياه الزرقاء ، تمييزاً لها عن مياه البحر والمسطحات المائية الأخرى كالمحيطات .

تُنتج الغالبية العظمى من المياه السطحية عن طريق هطول الأمطار . ومع ارتفاع درجات الحرارة في فصل الربيع، تتدفق مياه ذوبان الثلوج نحو الجداول والأنهار القريبة، مما يُساهم في توفير جزء كبير من مياه الشرب . تنخفض مستويات المياه السطحية نتيجة التبخر ، وكذلك نتيجة تسرب المياه إلى باطن الأرض لتُصبح مياهًا جوفية . وإلى جانب استخدامها كمياه شرب، تُستخدم المياه السطحية أيضًا في الري، ومعالجة مياه الصرف الصحي ، وتربية الماشية ، والاستخدامات الصناعية، وتوليد الطاقة الكهرومائية ، والترفيه. ^{[ 1 ]} وفي تقارير استخدام المياه الصادرة عن هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، تُعتبر المياه السطحية مياهًا عذبة عندما تحتوي على أقل من 1000 ملليغرام لكل لتر (ملغم/لتر) من المواد الصلبة الذائبة. ^{[ 2 ]}

توجد ثلاثة أنواع رئيسية من المياه السطحية. المياه السطحية الدائمة (المستمرة) موجودة على مدار السنة، وتشمل البحيرات والأنهار والأراضي الرطبة ( المستنقعات والأهوار ). أما المياه السطحية شبه الدائمة (الموسمية) فهي المسطحات المائية التي لا تتواجد إلا في أوقات معينة من السنة، بما في ذلك القنوات الجافة موسمياً مثل الجداول والبحيرات الشاطئية والبرك المائية . والمياه السطحية الاصطناعية هي المياه التي يمكن الحفاظ عليها من خلال بنى تحتية أنشأها الإنسان، مثل البحيرات والقنوات والبرك الاصطناعية (مثل برك الحدائق ) أو المستنقعات التي تم بناؤها عن طريق السدود. ^{[ 3 ]} ويمكن استخدام المياه السطحية المحتجزة في السدود لتوليد الطاقة المتجددة على شكل طاقة كهرومائية. وتُعرف الطاقة الكهرومائية بأنها استغلال المياه السطحية المتدفقة من الأنهار والجداول لإنتاج الطاقة. ^{[ 4 ]}

يمكن قياس المياه السطحية من خلال الجريان السطحي السنوي. ويشمل ذلك كمية مياه الأمطار وذوبان الثلوج المتبقية بعد امتصاصها من قِبل الطبيعة، والتبخر من الأرض، والنتح من النباتات. في مناطق مثل كاليفورنيا ، يسجل مركز كاليفورنيا لعلوم المياه تدفق المياه السطحية والجريان السطحي السنوي باستخدام شبكة تضم حوالي 500 محطة قياس تدفق المياه، تجمع بيانات آنية من جميع أنحاء الولاية. تُضاف هذه البيانات إلى سجل محطات قياس تدفق المياه الوطنية التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، والذي يضم 8000 محطة. وقد وفر هذا بدوره سجلات ووثائق لبيانات المياه على مر السنين. وبذلك، تتمكن فرق الإدارة المسؤولة عن توزيع المياه من اتخاذ قرارات بشأن توفير إمدادات المياه الكافية للقطاعات المختلفة، بما في ذلك القطاعات البلدية والصناعية والزراعية والطاقة المتجددة (الطاقة الكهرومائية) وتخزين المياه في الخزانات. ^{[ 5 ]}

بسبب تغير المناخ ، يذوب الجليد البحري والأنهار الجليدية ، مما يساهم في ارتفاع مستوى سطح البحر. ونتيجة لذلك، بدأت المياه المالحة من المحيط بالتسرب إلى طبقات المياه الجوفية العذبة ، ملوثةً المياه المستخدمة في الخدمات الحضرية والزراعية. كما يؤثر ذلك على النظم البيئية المحيطة، إذ يُشكل ضغطًا على الحياة البرية التي تسكن تلك المناطق. وقد سجلت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) انخفاضًا في الصفائح الجليدية في جرينلاند والقارة القطبية الجنوبية بمقدار 247 مليار طن سنويًا خلال الفترة من 2012 إلى 2016. ^{[ 6 ]} وسيستمر هذا الرقم في الارتفاع مع استمرار ظاهرة الاحتباس الحراري.

يرتبط تغير المناخ ارتباطًا مباشرًا بدورة المياه ، إذ أدى إلى زيادة التبخر وانخفاض الهطول المطري والجريان السطحي والمياه الجوفية ورطوبة التربة، مما أدى بدوره إلى تغيير مستويات المياه السطحية. كما يُفاقم تغير المناخ التحديات القائمة التي نواجهها في جودة المياه، والتي تعتمد على المدخلات الكيميائية من العناصر المحيطة كالهواء والمناظر الطبيعية المجاورة. وعندما تتلوث هذه العناصر بفعل النشاط البشري، يتغير التركيب الكيميائي للمياه. ^{[ 7 ]}

تُعدّ المياه السطحية والجوفية كيانين منفصلين، لذا يجب التعامل معهما على هذا الأساس. ومع ذلك، تزداد الحاجة باستمرار إلى إدارة كليهما، فهما جزء من نظام مترابط يكتسب أهمية بالغة عندما يتجاوز الطلب على المياه العرض المتاح (فيتر 464). وينتج استنزاف مصادر المياه السطحية والجوفية للاستهلاك العام (بما في ذلك الاستخدامات الصناعية والتجارية والسكنية) عن الإفراط في الضخ. ومن المعروف أن طبقات المياه الجوفية القريبة من أنظمة الأنهار التي تتعرض للإفراط في الضخ تُسهم أيضًا في استنزاف مصادر المياه السطحية. وقد وُجدت أبحاث تدعم ذلك في العديد من دراسات موازنة المياه لعدد كبير من المدن.

تستغرق المياه الجوفية وقتًا طويلاً للاستجابة (يونغ وبريديهوفت، 1972). مع ذلك، فإن الحظر التام لاستخدام المياه الجوفية خلال فترات انخفاض منسوبها سيسمح للمياه السطحية بالحفاظ على مستويات أفضل ضرورية لاستدامة الحياة المائية . بتقليل ضخ المياه الجوفية، ستتمكن مصادر المياه السطحية من الحفاظ على مستوياتها، إذ تتغذى من الأمطار المباشرة والجريان السطحي ، وغيرها.

تشير سجلات وكالة حماية البيئة (EPA) إلى أن حوالي 68 بالمائة من المياه التي يتم توفيرها للمجتمعات في الولايات المتحدة تأتي من المياه السطحية. ^{[ 8 ]}

• ملوث صيدلاني بيئي مستمر
• مياه الذوبان
• نسبة الماء المثلى للحرث
• موارد المياه
• هيدرولوجيا المياه السطحية

• الهيدروجيولوجيا التطبيقية، الطبعة الرابعة بقلم سي دبليو فيتر.
• RA Young و JD Bredehoeft: محاكاة رقمية لحل مشاكل الإدارة المتعلقة بأنظمة المياه الجوفية والسطحية المتصلة، من مجلة أبحاث موارد المياه 8: 533-56

• "المياه السطحية"، جامعة ولاية آيوا
• "المياه السطحية"، الذرة الحلوة