موارد مائية

الموارد المائية (أو موارد الماء ) هي المورد الذي يمكن الحصول منه على الماء لاستخدامه كمصدر لمياه الشرب و الاستحمام وفي أمور تنفع البشرية مثل الزراعة والصناعة بالإضافة إلى الشؤون المنزلية وغير ذلك. وكل ذلك يتطلب وجود ماء عذب.
إن أغلب الماء الموجود على الأرض هو ماء مالح (97%)، في حين أن 3% فقط من الموارد المائية تكون مياه عذبة، وأكثر من ثلثي موارد المياه العذبة موجود على شكل متجمد في المثالج والأغطية الجليدية القطبية. أما باقي موارد المياه العذبة غير المتجمدة فتوجد في المياه الجوفية، والباقي على شكل بحيرات وأنهار وجداول على سطح الأرض أو على شكل بخار ماء.
على الرغم من موارد المياه العذبة هي من الموارد المتجددة، إلا أن المخزون المائي من المياه الجوفية في تناقص مستمر، مما قد يهدد التوازن البيئي، خاصة أنه لا توجد صورة واضحة لمدى خطر الإخلال بهذا التوازن.

المياه السطحية

المياه السطحية هي مياه في نهر أو بحيرة أو أرض الرطبة بالمياه العذبة. وتتجدد المياه السطحية بشكل طبيعي عن طريق الترسيب، ويتم فقدها بشكل طبيعي في المحيطات، او عن طريق التبخر او تغذية المياه الجوفية. على الرغم من أن المصدر الطبيعي الوحيد لأي نظام مياه سطحي هو هطول الامطار داخل مستجمعات المياه، فإن الكمية الإجمالية من المياه في ذلك النظام في أي وقت يعتمد أيضًا على العديد من العوامل الأخرى. وتشمل هذه العوامل سعة التخزين في البحيرات والأراضي الرطبة والخزانات الاصطناعية، ونفاذية التربة تحت هذه المخازن، وخصائص الأراضي الجارية في مستجمعات المياه، وتوقيت هطول الأمطار ومعدلات التبخر المحلية. كل هذه العوامل تؤثر أيضا على نسب فقد الماء.
قد يكون للأنشطة البشرية احيانًا تأثير كبير ومدمر علي هذة العوامل. فإن البشر غالباً ما يزيدون في سعة التخزين عن طريق بناء الخزانات ويقومون بتقليصها عن طريق تجفيف الأراضي الرطبة. البشر في كثير من الأحيان زيادة كميات الجريان السطحي والسرعات عن طريق رصف المناطق وتوجيه تدفق تيار. ويقومون ايضًا في احيان كثيرة بزيادة كميات و سرعات الجريان السطحي عن طريق رصف مناطق و توجيه تدفق تيارات المياه.
يجب الاخذ في الاعتبار اهمية الكمية الإجمالية من المياه المتاحة في اي وقت من الأوقات. حيث ان العديد من مستخدمي المياه من البشر لديهم حاجة متقطعة اليها. فعلى سبيل المثال؛ تتطلب العديد من المزارع كميات كبيرة من المياه في فصل الربيع، ولا تتطلب مياه على الإطلاق في فصل الشتاء. لتوفيرالمياه لمثل هذه المزارع، قد يتطلب نظام المياه السطحية سعة تخزين كبيرة لجمع المياه على مدار العام وإطلاقها في مدة زمنية قصيرة. وهناك استخدامات اخرى لديها حاجة مستمرة للمياه، مثل محطات توليد الكهرباء التي تتطلب الماء للتبريد. ولتزويد محطات توليد الطاقة هذه بالمياه، يحتاج نظام المياه السطحية إلى سعة تخزين كافية لتعبئتها فقط عندما يكون تدفق التيار المتوسط أقل من حاجة محطة الطاقة. ومع ذلك، فإن متوسط معدل هطول الامطار ضمن مستجمعات المياه، على المدى الطويل، هو الحد الأعلى لمتوسط استهلاك المياه السطحية الطبيعية من المستجمعات.
يمكن زيادة المياه السطحية الطبيعية عن طريق سحب المياه السطحية من مستجمعات المياه الأخرى من خلال قنوات أو خطوط أنابيب. كما يمكن زيادتها بشكل صناعي من أي من المصادر الأخرى المذكورة هنا، ولكن في الواقع تكون تلك الكميات ضئيلة بشدة. و يشارك البشر في عملية "فقد" المياة عن طريق تلويثها.
يقدر أن البرازيل لديها أكبر إمدادات المياه العذبة في العالم، تليها روسيا وكندا.

التدفق السفلي للانهار

خلال مجرى النهر، غالباً ما يكون الحجم الكلي للمياه المنقولة في اتجاه مجرى النهر مزيجاً من تدفق المياه الحر المرئية بالنسبة لنا، إلى جانب كمية كبيرة من المياه تتدفق من خلال الصخور والرواسب التي تكمن اسفل النهر وسهوله الفيضية المسماة بالمنطقة النقية. وبالنسبة للعديد من الأنهار في الأودية الكبيرة، قد يتجاوز هذا التدفق غير المرئي إلى حد كبير التدفق المرئي. غالبًا ما تشكل المنطقة النقية واجهة ديناميكية بين المياه السطحية والمياه الجوفية من طبقات المياه الجوفية، حيث يتم تبادل التدفق بين الأنهار وطبقات المياه الجوفية التي قد تكون مشحونة أو مستنفدة بالكامل. وهذا مهم بشكل خاص في المناطق الكارستية حيث تكثر فيها الشقوق الموجودة والأنهار الجوفية.

المياه الجوفية

المياه الجوفية هي مياه عذبة موجودة في المسام التحت سطحية للتربة والصخور. وهي أيضًا مياه تتدفق داخل طبقات المياه الجوفية أسفل منسوب المياه الجوفية. في بعض الأحيان يكون من المفيد التمييز بين المياه الجوفية المرتبطة بالمياه السطحية والمياه الجوفية العميقة (تسمى أحيانًا "المياه الأحفورية").
يمكن التفكير في المياه الجوفية بنفس طريقة التفكير في المياه السطحية من حيث المدخلات والمخرجات والتخزين. والفارق الأساسي هو أنه بسبب معدل دورانها البطيء، فإن تخزين المياه الجوفية يكون أكبر بشكل عام (من حيث الحجم) من ناحية المدخلات مقارنة بالمياه السطحية. هذا الاختلاف يجعل من السهل على البشر استخدام المياه الجوفية بشكل غير مستدام لفترة طويلة دون عواقب وخيمة. وبالرغم من ذلك، فإن متوسط معدل التسريب فوق مصادر المياه الجوفية، على المدى الطويل، هو الحد الأعلى لمتوسط استهلاك المياه من ذلك المصدر.
إن مصدر المدخلات الطبيعية للمياه الجوفية هي تسريب المياه السطحية. اما المخرجات الطبيعية من المياه الجوفية فهي تكون في شكل الينابيع والتسريب إلى المحيطات.
اما إذا كان مصدر المياه السطحية خاضعًا أيضًا لتبخر كبير، فقد يصبح مصدر المياه الجوفية مالحًا. يمكن أن تحدث هذه الحالة بشكل طبيعي تحت أجسام مائية المغلقة، أو بشكل مصطنع تحت الأراضي الزراعية المروية. و في المناطق الساحلية، قد يتسبب الاستخدام البشري لمصدر المياه الجوفية في عكس اتجاه التسريب إلى المحيط، مما قد يتسبب أيضًا في تملح التربة. يمكن أن يسبب البشر أيضًا "فقد" المياه الجوفية (جعلها غير صالحة للاستعمال) من خلال التلوث. ولكن يمكن للبشر زيادة مدخلات مصادر المياه الجوفية عن طريق بناء خزانات أو برك الاحتجاز.

المياه المتجمدة

تم تقديم العديد من المقترحات للاستفادة من الجبال الجليدية كمصدر للمياه، ولكن حتى الآن لم يتم تنفيذ ايًا منه إلا لأغراض بحثية. يعتبر جريان الأنهار جزء من المياه السطحية.
تحتوي جبال الهيمالايا، والتي يطلق عليها في كثير من الأحيان "سقف العالم"، على بعض المناطق الأكثر اتساعًا والأكثر خشونة و ارتفاعا في العالم، بالإضافة إلى أكبر مساحة من الأنهار الجليدية والأراضي الصقيعية خارج القطبين. تتدفق من أكبر عشرة أنهار في آسيا من هناك، وتعتمد مصادر رزق أكثر من مليار نسمة عليها. ولتعقيد الأمور أكثر، ترتفع درجات الحرارة هناك بسرعة أكبر باضطراد من المعدل العالمي. ففي نيبال، ارتفعت درجة الحرارة بمقدار 0.6 درجة مئوية خلال العقد الماضي، بينما ارتفعت درجة حرارة الأرض على مستوى العالم بنحو 0.7 درجة مئوية خلال المائة عام الماضية!

تحلية المياه

تحلية المياه هي عملية اصطناعية يتم من خلالها تحويل المياه المالحة (مياه البحر عادًة) إلى مياه عذبة. عمليات التحلية الأكثر شيوعا هي التقطير والتناضح العكسي. تعتبر عملية تحلية المياه باهظة الثمن حالياً مقارنة بمعظم مصادر المياه البديلة، وهناك نسبة صغيرة جداً من مجموع الاستخدام البشري للمياه تقوم بإرضائها عملية التحلية. عادة ما تكون عملية التحلية اقتصادية فقط في حالة الاستخدامات ذات القيمة العالية (مثل الاستخدامات المنزلية والصناعية) في المناطق القاحلة. ومع ذلك، هناك تزايد في تحلية المياه للاستخدام الزراعي، وفي المناطق ذات الكثافة السكانية العالية مثل سنغافورة أو كاليفورنيا. ولكن الاستخدام الأكثر شمولاً لعملية التحلية يقع في الخليج الفارسي.