Table of Contents
فالمصيد الحضري، الذي يُعرَّف بأنه مناطق جغرافية داخل المدن والبلدات حيث يقوم التهطال بجمع المياه وتصريفها في أجساد المياه المحلية، يؤدي دوراً حاسماً في تشكيل نوعية الموارد المائية الحضرية وتوافرها، وكثيراً ما تواجه هذه المصيد ضغوطاً بيئية كبيرة بسبب ارتفاع كثافة السكان، والأسطح غير المزروعة، والأنشطة الصناعية، وعدم كفاية إدارة مياه الفضلات، ولا يعد الحفاظ على نوعية المياه داخل هذه المصيد الحضري المتطرف أمراً أساسياً للحفاظ على الصحة العامة، بل أيضاً.
وفي السنوات الأخيرة، كان هناك اعتراف متزايد بقيمة الحلول القائمة على الطبيعة (NBS) باعتبارها نهجا ابتكاريا ومستداما لإدارة تحديات نوعية المياه في البيئات الحضرية، وخلافا للهياكل الأساسية التقليدية " الجشعة " ، التي تعتمد اعتمادا كبيرا على النظم الهندسية مثل القنوات الملموسة ومحطات المعالجة، تستغل النظم الطبيعية وخدمات النظم الإيكولوجية للتخفيف من التلوث، وإدارة حلول المياه الحضرية.
تحديد الحلول القائمة على الطبيعة في إدارة المياه الحضرية
وتُفهم الحلول القائمة على الطبيعة عموماً على أنها إجراءات تحمي النظم الإيكولوجية الطبيعية أو المعدلة وتديرها على نحو مستدام وتعيدها إلى معالجة التحديات المجتمعية بفعالية، مع توفير الرفاه البشري وفوائد التنوع البيولوجي في الوقت نفسه، وفي سياق إدارة المياه الحضرية، تركز هذه النظم على تسخير المهام الإيكولوجية لتحسين نوعية المياه، ومكافحة الفيضانات، وتعزيز تغذية المياه الجوفية.
وتشمل الخصائص الرئيسية للشبكة الوطنية للإحصاء اعتمادها على العمليات الطبيعية مثل امتصاص النباتات، وزيت التربة، وتدهور الميكروبيات، ورسم الرواسب، وتهدف هذه الحلول إلى التخفيف من أو تعزيز الدورات الهيدرولوجية الطبيعية التي تعطلها التحضر، ومن المهم أن هذه النظم كثيرا ما تدمج عناصر البنية التحتية الخضراء في بيئات مبنية بصورة مكثفة، مما يخلق مشهدا متعددة الوظائف تخدم أغراضا بيئية واجتماعية واقتصادية.
Distinguishing NBS from Traditional Infrastructure
وتشمل الهياكل الأساسية الرمادي التقليدية عادة نظما شديدة الهندسة، وتصلب مصممة لمراقبة تدفق المياه ومعالجة الملوثات آليا أو كيميائيا، وفي حين أن هذه النظم يمكن أن تكون فعالة، فإنها يمكن أن تكون باهظة التكلفة لبناء وصيانة، وأن تكون قادرة على التكيف مع الظروف المناخية المتغيرة، وكثيرا ما لا توفر خدمات إضافية للنظم الإيكولوجية.
وعلى النقيض من ذلك، توفر هذه النظم بدائل مرنة وتكيفية ومكتفية ذاتيا يمكن أن تكمل أو تحل محل البنية التحتية الرماديـة، وتعزز الربط الإيكولوجي، وتحسن الاصطناعيات الحضرية، وتعزز المشاركة المجتمعية عن طريق إيجاد أماكن خضراء يسهل الوصول إليها، ويكتسي فهم هذا التمييز أهمية حيوية بالنسبة للمخططين الحضريين وواضعي السياسات الذين يسعون إلى وضع استراتيجيات مستدامة لإدارة المياه.
Key Nature-Based Solutions in Urban Water Quality
وقد أثبتت عدة حلول قائمة على الطبيعة فعاليتها في تعزيز نوعية المياه في إطار المصيد الحضري، وتختلف هذه التدخلات من حيث الحجم والشكل والوظيفة ولكنها تتقاسم الهدف المشترك المتمثل في خفض حمولات الملوثات وإدارة مياه الأمطار وإصلاح صحة النظام الإيكولوجي.
القواعد الخضراء
تتألف السقف الأخضر من طبقات من النباتات المزروعة على حمض الماء على أسطح السطح، وهي تلتقط وتستوعب سقوط الأمطار، مما يقلل من حجم وسرعة مياه الأمطار التي تدخل إلى شبكات الصرف، كما أن النباتات والمتوسط المتزايد أيضاً يلوث الهواء المولد ويستوعب المغذيات ويخفض الملوثات مثل النيتروجين والفوسفور من الوصول إلى المياه السطحية.
وبالإضافة إلى فوائد نوعية المياه، تساعد السقف الأخضر على تخفيف حدة الجزر الحرارية الحضرية عن طريق تهدئة سطح المباني وتحسين كفاءة الطاقة، وقد أظهرت الدراسات أن السقف الأخضر المصمم جيدا يمكن أن يحتفظ بنسبة 50-90% من هطول الأمطار تبعا لأنواع النباتات وعمق الأعماق دون الاستراتيجية، مما يقلل بدرجة كبيرة من تدفقات المجاري المشتركة والتلوث في المجرى.
المناطق الحضرية الرطبة
والأراضي الرطبة الحضرية، سواء كانت الأراضي الرطبة الطبيعية أو أجهزتها المائية، تعمل كمرشحات بيولوجية تُخيّل الرواسب، وتُحوّل المغذيات، والملوثات العضوية المتدهورة، وتوفر موئلاً حرجاً للأنواع المائية والأرضية، مع تعزيز القيمة الجمالية والترويحية للمناظر الحضرية.
وتبطئ هذه الأراضي الرطبة تدفق المياه، مما يتيح للرواسب والملوثات الاستقرار مع تشجيع العمليات المجهرية التي تكسر الملوثات مثل الهيدروكربونات والفلزات الثقيلة، وتشمل الأمثلة على ذلك وجود أحواض استبقاء مياه الأمطار مع النباتات الرطبة واستصلاح الأراضي الرطبة المدمجة في ممرات الأنهار الحضرية.
المخصصات المستحقة
وتُعدّ الأورام المرنة أو الخبيثة سطحاً مصمماً للسماح بتسلل المياه من خلال الشقوق أو المواد الإباحية، وذلك بتمكين مياه الأمطار من التغلغل في التربة الأساسية بدلاً من تدفقها على السطح غير المائي، وتخفض الرصفات القابلة للرش السطحي، وتيسر تغذية المياه الجوفية، وترشيح الملوثات من خلال أعمال التربة والميكروبات.
ويمكن أن تُتخذ هذه الرصفات من مواد مثل الخرسانة الخبيثة أو الخرسانة الفاسدة أو المواسير المتقطعة مع الثغرات التي تملأها الحصى، وعندما يتم تركيبها استراتيجيا في مواقف السيارات، والرصيف، والطرق المنخفضة الارتطامات، يمكن أن تخفف الرصفات المسطحة من الفيضانات الحضرية وتخفض كميات الملوثات التي تدخل إلى المجاري المائية.
شوارع الأشجار والغابات الحضرية
وتعترض أشجار الشوارع والغابات الحضرية سقوط الأمطار على الأوراق والفروع، مما يقلل حجم مياه العواصف وسرعة الوصول إلى الأرض، كما أن الأشجار ترتفع المياه من خلال الجذور، وتستوعب الملوثات مثل أكسيد النيتروجين وخامات الجسيمات، وتستقر التربة لمنع التحات.
وبالإضافة إلى تحسين نوعية المياه، توفر الأشجار الحضرية الظل، وتخفض درجات الحرارة المحيطة، وكربون المحارم، وتعزز الرفاه العقلي للسكان، وقد أظهرت البرامج التي تزيد الغطاء النباتي في المدن تحسينات قابلة للقياس في إدارة مياه العواصف وخفض الملوثات.
نظم الاستبقاء البيولوجي والحدائق المائية
أما خلايا الاستبقاء الأحيائي، المعروفة عادة باسم الحدائق المطرية، فهي مصابة بأحباط مشهدية مزروعة بالنباتات الأصلية المصممة لجمع ومعالجة مياه الأمطار، وتستخدم هذه النظم تذويب التربة، وتركيب النباتات، والنشاط المجهري لإزالة الملوثات مثل الرواسب، والمغذيات، والفلزات الثقيلة، والهيدروكربونات.
وغالبا ما تدمج الحدائق المطرية في المناطق السكنية والمتنزهات وعلى امتداد الشوارع لإدارة عمليات الهروب المحلية، حيث أن قلة تكلفتها نسبيا ونداءها الاصطناعي يجعلها أدوات شعبية لمبادرات إدارة مياه العواصف المجتمعية.
مناطق الحاجب الربيانية
وتُعدّ العوازل الرباتية شرائط نباتية مجاورة للأنهار والمجاري التي تحمي المجاري المائية من المياه الحضرية، وتُعدّ هذه العوازل الرسوبية، وتُرفع المغذيات، وتوفر ظلاً ينظم درجة حرارة المياه، وهو أمر حيوي بالنسبة للنظم الإيكولوجية المائية.
ويمكن أن يؤدي الحفاظ على العوازل المشاطئة أو إعادة تلك الحاجات إلى الحد بدرجة كبيرة من حمولات الملوثات التي تدخل إلى أجساد المياه وتحسين الربط بين الموئل والحياة البرية.
المنافع البيئية والمجتمعية للحلول القائمة على الطبيعة
ويتيح اعتماد حلول قائمة على الطبيعة في المصيد الحضري مجموعة واسعة من الفوائد تتجاوز تحسين نوعية المياه.
تحسين نوعية المياه من خلال التخزين الطبيعي
وتعزز هذه النظم إزالة مختلف الملوثات، بما في ذلك المواد الصلبة المعلَّقة والمغذيات (النيتروجين والفوسفور)، والفلزات الثقيلة (الجلود والزنك والنحاس) والهيدروكربونات والمسببات للأمراض، فتنخفض هذه النظم من خلال عمليات الترسب الطبيعية مثل الرسوبيات والارتزاز وتدهور الميكروبيات، الأحمال الملوثة التي تدخل الأنهار الحضرية والبحيرات والمياه الجوفية.
فعلى سبيل المثال، أظهرت الدراسات أن الأراضي الرطبة المشيدة يمكن أن تزيل ما يصل إلى 80 في المائة من النيتروجين والفوسفور من مياه العواصف، في حين أن السقف الخضراء يمكن أن تقلل من مجموع المواد الصلبة المعلقة بنسبة 60 إلى 80 في المائة، وتساعد هذه التحسينات على منع التلقيح النباتي وحماية التنوع البيولوجي المائي، وضمان المياه المأمونة لمستعملي المجرى المائي.
التكلفة - الأثر والملاءمة الاقتصادية
وبالمقارنة مع الهياكل الأساسية الرمادي التقليدية، يتطلب العديد من الحلول القائمة على الطبيعة انخفاض الاستثمارات الرأسمالية وتكاليف التشغيل، وكثيرا ما تستخدم المواد المتاحة محليا وتعتمد على العمليات البيولوجية التي تقلل من استهلاك الطاقة والمدخلات الكيميائية.
وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تزيد دائرة الأمن الوطني قيم الملكية، وتعزز الوظائف الخضراء، وتخفض التكاليف المرتبطة بالضرر في الفيضانات ومعالجة المياه، وعلى سبيل المثال، تبين أن إدماج الهياكل الأساسية الخضراء في التخطيط الحضري يوفر ملايين الدولارات في نفقات إدارة مياه العواصف بمرور الوقت.
تعزيز التنوع البيولوجي الحضري وخدمات النظم الإيكولوجية
كما أن إنشاء وصيانة الأماكن الخضراء داخل المدن يدعم مختلف المجتمعات المحلية النباتية والحيوانية، وتوفر الأراضي الرطبة الحضرية والأسطح الخضراء وأشجار الشوارع موائل للطيور والحشرات والآفات والملوثات، وتساعد على الحفاظ على التوازن الإيكولوجي.
وتقدم هذه النظم الإيكولوجية خدمات مثل عزل الكربون، وتنقية الهواء، والحد من الضوضاء، وفرص الاستجمام، مما يسهم في تحسين صحة المدن، وزيادة قدرة المدن على الإثراء.
Climate Change Mitigation and Adaptation
وتسهم الحلول القائمة على الطبيعة في القدرة على التكيف مع المناخ عن طريق إدارة مياه الأمطار العاصفة أثناء أحداث هطول الأمطار المكثفة، والحد من مخاطر الفيضانات، وإحداث تلوث في الجزر الحرارية الحضرية عن طريق التبخر والظلام.
ونظراً لأن المدن تواجه تقلباً في المناخ، فإن إدماج النظام الوطني للإحصاء في الهياكل الأساسية الحضرية يعزز المرونة والقدرة على التكيف، ويقلل من الضعف إزاء الأحوال الجوية القصوى ويدعم أهداف الاستدامة الطويلة الأجل.
الاستحقاقات الاجتماعية والمجتمعية
وكثيراً ما تهيئ مشاريع البنية التحتية الخضراء أماكن عامة جذابة تعزز التماسك الاجتماعي والنشاط البدني والصحة العقلية، ويمكن أن تعزز مشاركة المجتمعات المحلية في تصميم وتركيب وتربية النظم الوطنية للبوسائل البيئية وتزيد الوعي بقضايا المياه الحضرية.
وهذه النهج التشاركية تمكن السكان، وتعزز المعرفة المحلية، وتضمن طول الحلول المنفذة.
التحديات في تنفيذ الحلول القائمة على الطبيعة في المناطق الحضرية
ورغم الفوائد التي برهنت عليها، فإن اعتماد حلول قائمة على الطبيعة على نطاق واسع في إدارة المياه الحضرية يواجه عدة تحديات.
محدودية توافر الأراضي والكثافة الحضرية
وفي المدن الكثيفة السكان، يمكن أن يكون من الصعب تأمين مساحة كافية للهياكل الأساسية الخضراء مثل الأراضي الرطبة، ومناطق الاستبقاء الأحيائي، أو العوازل المشاطئة الموسعة، وتنافس الطلبات على استخدام الأراضي، والتنمية التجارية، والنقل - وكثيرا ما تُقيد فرص استخدام الأراضي غير المزروعة.
ويلزم إيجاد حلول مبتكرة للتصميم لإدماج النظام الوطني للإحصاء في البيئات القائمة القائمة، مثل الحدائق العمودية والأسطح الخضراء ومتنزهات الجيوب.
احتياجات الصيانة والإدارة
وتتطلب النظم القائمة على الطبيعة الصيانة المنتظمة للمحافظة على قدرتها الوظيفية، بما في ذلك إدارة النباتات، وإزالة الرواسب، ورصد نوعية المياه، وقد يؤدي الافتقار إلى التمويل أو الخبرة التقنية أو الدعم المؤسسي إلى التدهور وتقليص الأداء على مر الزمن.
ومن شأن وضع بروتوكولات واضحة للنفقة وإشراك المجتمعات المحلية أو أصحاب المصلحة في أدوار القيادة أن يحسن النجاح في الأجل الطويل.
السياسات العامة والحواجز التنظيمية
ويعطي العديد من أطر التخطيط الحضري وسياسات إدارة المياه الأولوية للبنية التحتية الرمادية ولا يعترفون على نحو كاف بشبكة NBS أو يحفزون عليها. كما أن عدم اليقين التنظيمي حول معايير التصميم وضمانات الأداء والمسؤولية يعوق التبني.
والدعوة إلى وضع سياسات داعمة وتحديث مدونات البناء وتعزيز التعاون بين القطاعات خطوات حاسمة للتغلب على هذه الحواجز.
الرصد وتقييم الأداء
ويتطلب قياس فعالية الحلول القائمة على الطبيعة رصدا شاملا لمقاييس نوعية المياه، والتغيرات الهيدرولوجية، والمؤشرات الإيكولوجية، ووضع بروتوكولات موحدة، والاستثمار في البحوث لتحديد الفوائد كميا، أمورا أساسية لبناء الثقة بين أصحاب المصلحة، وتوجيه الإدارة التكييفية.
الاتجاهات والابتكارات في المستقبل
ومع استمرار نمو سكان الحضر وتكثيف التحديات المناخية، فإن أهمية الحلول القائمة على الطبيعة في إدارة نوعية المياه لن تزداد إلا، وينبغي للجهود المقبلة أن تركز على المجالات التالية:
- Integrated Urban Planning:] Embedding NBS within holistic urban development plans that coordinate land use, transportation, housing, and environmental objectives.
- Hybrid Infrastructure Systems:] Combining gray and green infrastructure to optimize performance, reliable, and resilience.
- Technological Innovations:] Utilizing remoteens, geographical information systems (GIS), and intelligence sensors to monitor water quality and system health in real time.
- Community Participation and Education:] Engaging residents in co-design, maintenance, and stewardship to foster ownership and improve social outcomes.
- Financial Mechanisms:] Developing innovative funding models such as green bonds, public-private partnerships, and payment for ecosystem services to support NBS implementation.
- Policy Reform:] Advocating for regulatory frameworks that recognize, incentivize, and mandate the use of NBS in urban infrastructure projects.
وينبغي أن تستمر البحوث في صقل أفضل الممارسات لتصميم وتنفيذ وتقييم النظام الوطني للإحصاء، بما في ذلك فهم فعاليتها الطويلة الأجل في ظل السياقات المناخية والحضرية المتنوعة.
دراسات الحالة: التنفيذ الناجح للحلول القائمة على الطبيعة
وتقدم عدة مدن في جميع أنحاء العالم أمثلة ملهمة عن الكيفية التي يمكن بها للحلول القائمة على الطبيعة أن تحول إدارة المياه في المناطق الحضرية.
Philadelphia Water Department’s Green City, Clean Waters Program
وقد نفذت فيلادلفيا مبادرة شاملة للهياكل الأساسية الخضراء للحد من تدفق مياه المجاري المشتركة وتحسين نوعية المياه في حوض نهر ديلاوير، ويشمل البرنامج السقف الخضراء والحدائق المطرية والأرصفة القابلة للشرب وزراعة الأشجار.
وقد أدى هذا النهج إلى خفض سرعة مياه الأمطار بملايين الغالونات سنويا، ووفر التكاليف على تحسين المجاري، وتعزيز المساحة الخضراء الحضرية.
برنامج سنغافورة للمياه ABC
وتدمج سنغافورة مبادئ التصميم الحضري المراعية للمياه من خلال برنامج المياه النشيطة والجميلة والنظيفة، وتستخدم هذه المبادرة الأراضي الرطبة، ومياه الاستبقاء الأحيائية، والمجاري المائية المجنسة لإدارة مياه العواصف بصورة مستدامة، مع إنشاء أماكن ترفيهية.
ويوضح البرنامج كيف يمكن مواءمة إدارة المياه الحضرية مع تجميل المدن وحفظ التنوع البيولوجي.
Seoul’s Cheonggyecheon Stream Restoration
وقد نشط سيول مجرى حضري مدفون بإزالة طريق سريع واستعادة تدفق المياه الطبيعية والنباتات النباتية، مما أدى إلى تحسين نوعية المياه، وخفض الحرارة الحضرية، وخلق حديقة عامة قيمة في منطقة مكتظة بالسكان.
وتمثل عملية الإصلاح نموذجا لاستخدام الحلول القائمة على الطبيعة للتوفيق بين التنمية الحضرية والاستعادة الإيكولوجية.
خاتمة
وتستلزم التحديات التي يطرحها التحضر وتغير المناخ اتباع نهج مبتكرة ومستدامة لإدارة نوعية المياه في المصيد الحضري، وتوفر الحلول القائمة على الطبيعة استراتيجية متعددة الجوانب لا تحسن نوعية المياه فحسب، بل تعزز أيضا التنوع البيولوجي وتعزز الرفاه الاجتماعي وتزيد من قدرة المناخ على التكيف.
ومن خلال إعطاء الأولوية لإدماج النظم الطبيعية في الهياكل الأساسية الحضرية، يمكن للمدن أن تعزز البيئات الأكثر صحة والمجتمعات المحلية الأكثر رعاية، ويستلزم التغلب على الحواجز المتصلة باستخدام الأراضي وصيانتها وسياساتها وتمويلها جهودا متضافرة من المخططين الحضريين وواضعي السياسات والعلماء والمجتمعات المحلية.
وفي نهاية المطاف، فإن إيجاد حلول قائمة على الطبيعة أمر أساسي للتنمية المستدامة للمناطق الحضرية وحماية الموارد المائية الحيوية للأجيال الحالية والمقبلة.