Si si mund të ndihmojë modelimi për menaxhimin më të mirë të burimeve ujore

Ndërsa vendimet për kufizimin e përdorimit të ujit për shkak të thatësirës po shtohen që nga fillimi i qershorit 2025, një pyetje lind: a mund të parashikojmë më mirë zhvillimin e këtyre burimeve falë mjeteve digjitale? Aquiferët (gropa të hapura nëntokësore) dhe kompleksiteti i strukturave të tyre janë të vështirë për t'u kuptuar për kërkuesit që nga sipërfaqja e Tokës. Modelimi digjital ka shumë për të ofruar për njohjen e tyre, në mënyrë që të parashikojmë më mirë episodet ekstreme të lidhura me ujin dhe të menaxhojmë më mirë këtë burim.

Ujitjet nëntokësore, të cilat përfaqësojnë 99 % të ujit të ëmbël të lëngshëm në tokë dhe 25 % të ujit të përdorur nga njeriu, përbëjnë rezervën më të madhe të ujit të ëmbël të disponueshëm në planetë dhe luajnë një rol të rëndësishëm në zhvillimin e shoqërive njerëzore dhe ekosistemeve.

Fatkeqësisht, veprimtaritë antropike ndikojnë shumë në burim, qoftë përmes rritjes së kërkesës, përmes impenjimit të sipërfaqeve ose përmes ndotjeve të ndryshme…

Këtyre kërcënimeve u shtohen ndërprerjet e cikleve dhe proceseve natyrore. Ndryshimi klimatik shkakton kështu ndryshime në regjimet hidrologjike, të tilla si shpërndarja vjetore e reshjeve dhe intensiteti i tyre, si dhe rritja e avullimit.

Nëse zgjidhja e kësaj situate kalon përmes një përshtatjeje të sjelljeve tona, kjo kërkon gjithashtu një njohje më të mirë të sistemeve hidrologjike, në mënyrë që të lejojë vlerësimin e burimeve dhe evoluimin e tyre.

Menaxhimi i menaxhimi i qëndrueshëm, të qëndrueshëm dhe rezilient ndeshet me shumë probleme, të cilat janë të pranishme edhe në sektorin energjetik (hidrogjen, gjeotermal, magazinim i nxehtësisë, magazinim i CO₂…

Prandaj, është e rëndësishme të konsiderohen zgjidhjet e vendosura në këta sektorë për t’i përshtatur ato në menaxhimin e burimeve ujore. Kjo njohuri synon të marrë një përfaqësim 3D të shpërndarjes së rrjedhave në nën tokë dhe të parashikojë dinamikën e tyre, si parashikimet meteorologjike.

Aqiferet: formacione gjeologjike të ndryshme dhe të panjohura mirë

Si hidrogjeni, CO₂ ose hidrokarburet, uji nën tokë ruhet në porozitetin e shkëmbit dhe në dëmtimet e tij, brenda "reservuareve" ku ai mund të qarkullojë lirshëm. Këto quhen aquifere. Këto entitete gjeologjike janë natyrshëm shumë heterogjene: natyra e shkëmbinjve, trashësia dhe morfologjia e shtresave gjeologjike, defektet dhe dëmtimet janë shumë dhe ndikojnë fuqishëm në qarkullimin e ujit nën tokë.

Për të kuptuar këtë heterogjenitet të nënkorpusit, shkencëtarët kanë vetëm pak informacione direkte.Studimi i gjeologjisë (kartografimi gjeologjik, përshkrimet e njësive të ndryshme litologjike dhe rrjetet e faqeve dhe frakturave, studimi i mostrave të gërmimit) lejon të kuptohet organizimi i nënkorpusit.

Gjeologët gjithashtu përdorin informacione të të pavërtetuara, të marra nga teknikat gjeofizike, të cilat lejojnë të përcaktojnë pronat fizike të mjedisit (porozitetin, permeabilitetin, shkallën e mbushjes…) dhe të identifikojnë zonat e ndryshme akifere.

Së fundi, falë mostrave të ujit dhe analizës së përbërjes së tyre (anionet dhe kationet kryesore ose gjurmë, karbon organik ose inorganik, izotopet), është e mundur të përcaktohet origjina e ujit (ujë meteorik i infiltruar, ujë deti, ujë i thellë krustal…), tokat e drenazhuara, por edhe kohët e qëndrimit të ujit brenda akiferit.

Këto punime lejojnë atëherë të marrë një imazh të gjeometrisë së nënkorrës dhe të dinamikës së rrjedhës së fluidit (volumi dhe shpejtësia e rrjedhjes së ujit), duke përbërë një përfaqësim konceptual.

Modelimi i sjelljes së ujërave nëntokësore

Megjithatë, të dhënat e nënkorrës të mbledhura nuk pasqyrojnë vetëm një përqindje të vogël të kompleksitetit gjeologjik të këtyre akiferëve. Për të krahasuar konceptet e mëparshme me sjelljen reale të ujërave nëntokësore, janë krijuar përfaqësime numerike.

Modellet numerike të nënkorrës përdoren gjerësisht në disa fusha të aplikimit të shkencave të tokës: burimet fosile, por edhe ruajtja gjeologjike e CO₂, gjeotermia dhe sigurisht… burimi i ujit!

Në fushën e hidrogeologjisë, mund të përdoren teknika të ndryshme të modelimit, sipas llojit të akiferit dhe sjelljes së tij hidrodinamike.

Akiferët sedimente të thellë të përbërë nga shtresa të ndryshme sedimentesh ndonjëherë gjenden në thellësi të mëdha. Kjo është, për shembull, rasti i formacioneve të miocenit, me më shumë se 350 metra trashësi, në rajonin e Carpentras, të cilat përmbajnë akiferin me të njëjtin emër. Këto do të karakterizohen nga një heterogjenitet i lartë: disa dhoma akiferike mund të jenë të ndërlidhura me njëra-tjetrën, të ndara nga intervale të papërshkueshme (aquitards), duke formuar një "milfeuille" gjeologjik.

Treguesimi i kompleksitetit të akiferëve

Shpërndarja e këtyre heterogjeniteteve mund të modellohet atëherë përmes qasjeve gjeostatistike, të lidhura me informacione strukturore (histori gjeologjike, deformime, defekte…). Flitet për « modele të shpërndara », sepse ato « shpërndajnë » pronat gjeologjike (natyrën e shkëmbit, porozitetin, permeabilitetin…) në mënyrë hapësinore brenda një rrjeti numerik 3D që përfaqëson strukturën e akiferit.

Këto modele të shpërndara bëhen më komplekse kur akufi është i thyer dhe karstik. Këto sisteme hidrogeologjike formohen nga tretja e shkëmbinjve karbonatike nga uji meteorik që infiltron, zakonisht përgjatë defekteve dhe frakturave. Këta akiferë, të cilët janë shumë të përhapur rreth Mesdheut (akiferët e Korbières, të Lez, ose të maleve Vaucluse…), kanë një kapacitet të madh për ruajtjen e ujit.

Ata karakterizohen nga rrjedhje nën tokë me dy ose tri shpejtësi rrjedhjeje, secila e lidhur me një mjedis të veçantë: e ngadaltë në shkëmb, e shpejtë brenda frakturave, shumë e shpejtë në drenae dhe kanale karstike me shkëmbinj të shkëmbinjve me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shkëmbinj me shk

Modellimet e ashtuquajtura « globale » që janë mjaft të vjetra, duke lidhur përmes modeleve të tipit kuti të zezë (disa herë edhe rrjete nervore!) të dhënat e reshjeve të matur në nivelet e ujit dhe flukset e vëzhguara janë gjithashtu zhvilluar në shkallë të akufierit. Ato janë të shpejta dhe të lehta për t’u përdorur, megjithatë jo shumë të përshtatshme për të vizualizuar dhe parashikuar evolucionin e mbushjen dhe volumin e ujit në vend në një kontekst ndryshimesh globale, duke përfshirë veçanërisht shumimin e ngjarjeve ekstreme.

Duke qenë larg konkurrencës, këto qasje duhet të konsiderohen si plotësuese. Një përfaqësim i parë i sjelljes aktuale të akufierit mund të merret me qasje globale, dhe të lehtësojë përdorimin dhe parametrizimin e qasjeve të shpërndara.

Mjete ndihmëse për vendimmarrjen

Këto vitet e fundit, marrja në konsideratë e çështjeve të « ujit » nga autoritetet publike ka nxjerrë në pah nevojën për vlerësimin e kësaj burse. Zhvillimi i qasjeve metodologjike multidisiplinare që kombinojnë karakterizimin dhe modelimin është një nga çelësat për të hequr këtë pengesë shkencore.

Këto punë janë në qendër të shumë programeve kërkimore, si programi OneWater – Ujë i përbashkët, programi evropian Water4all ose ERC Synergy KARST dhe katedrat e kërkimit si GeEAUde ose EACC.

Ata ofrojnë një vizion më të mirë për këtë burim të quajtur i padukshëm, dhe synojnë të alarmojnë të gjithë aktorët për problemet e një shfrytëzimi të tepruar ose të një menaxhimi të keq, për të parashikuar ndikimet e ndryshimeve globale duke ofruar mjete ndihmëse për vendimmarrjen që mund të përdoren nga shkencëtarët, nga përgjegjësit politikë dhe nga konsumatorët.