آیا با بارورسازی ابرها و پهپادها می‌توان با هوای آلوده مقابله کرد؟

هند مدتی است با بحران هوا دست‌وپنجه نرم می‌کند؛ اما آیا فناوری می‌تواند در مبارزه با بدترین آلودگی هوا در ۸ سال اخیر به این کشور کمک کند؟

با فرارسیدن زمستان، لایه‌ی متراکمی از مه‌دود سمی روی دهلی کشیده شده و کیفیت هوای شهر را به بدترین سطح خود در ۸ سال اخیر رسانده است. وضعیت مشابهی که این‌روزها می‌توان در ایران نیز در شهرهایی مثل تهران، اهواز و مشهد مشاهده کرد.

سطح آلودگی هوا در دهلی از اواخر اکتبر به سرعت رو به وخامت رفته است و از ۱۲ نوامبر (۲۲ آبان) هر روز در سطح خطرناک باقی‌مانده است. در ۱۸ نوامبر (۲۸ آبان)، شاخص کیفیت هوا (AQI) به عدد ۴۹۴ افزایش یافت و سطح آلودگی شهر را به رده‌ی «فوق شدید»، یعنی بدترین رده‌بندی ممکن رساند.

شاخص کیفیت هوا یا شاخص آلودگی هوا معیاری عددی است که برای سنجش آلودگی یک منطقه استفاده می‌شود. در خیلی از کشور‌ها شاخص آلودگی بر اساس ذرات معلق کوچک (PM2.5)، ذرات معلق بزرگ (PM10)، اوزون تروپوسفری (O3)، دی‌اکسید نیتروژن (NO2)، دی‌اکسید گوگرد (SO2) و مونوکسید کربن (CO) محاسبه می‌شود.

عدد شاخص صفر تا ۵۰ پاک، ۵۱ تا ۱۰۰ سالم، ۱۰۱ تا ۱۵۰ ناسالم برای گروه‌های حساس، ۱۵۱ تا ۲۰۰ ناسالم، ۲۰۱ تا ۳۰۰ بسیار ناسالم و از ۳۰۱ تا ۵۰۰ خطرناک در نظر گرفته می‌شود. در بسیاری از مواقع در ایران شاخص آلودگی هوا صرفاً براساس غلظت ذرات معلق ریزتر از ۲٫۵ میکرومتر (PM2.5) اعلام می‌شود.

مه‌دود‌ی که روی شهرهایی مثل دهلی و تهران افتاده است عمدتاً از ذرات معلق کوچک PM2.5 تشکیل شده است. مه‌دود، دهلی را که قبلاً آلوده‌ترین شهر جهان بود، فراگرفته و ساکنان را درگیر مشکلاتی مثل سوزش چشم‌، خارش گلو، سرفه‌های مداوم، تب و مشکلات تنفسی کرده است. PM2.5 ذرات ریزی هستند که به ریه‌ها و جریان خون نفوذ می‌کنند و خطر ابتلا به بیماری‌های تنفسی و مشکلات قلبی عروقی را افزایش می‌دهند. قرارگیری در معرض PM2.5 در کودکان با اختلال در رشد ریه، کاهش حجم مغز و ADHD مرتبط شده است.

در ۱۸ نوامبر (۲۸ آبان)، شرکت نظارت بر آلودگی آی‌کیوایر (IQAir) سطح PM2.5 در دهلی را بیش از ۶۰ برابر حد ایمنی توصیه‌شده توسط سازمان بهداشت جهانی ثبت کرد. آویناش چانچال، نایب‌رئیس برنامه‌ی صلح سبز جنوب آسیا، می‌گوید افزایش PM2.5 که به‌تازگی رخ داده، اتفاقی ناخوشایند است، اما کیفیت هوا نباید فقط به‌عنوان مشکلی زمستانی تلقی شود. او می‌گوید: «ما در طول سال شاهد سطح بسیار بالایی از آلاینده‌ها هستیم؛ دو برابر، سه برابر، چهار برابر، پنج برابر بالاتر از استانداردهای ملی کیفیت هوای محیط.»

مه‌دود عمدتا از ذرات معلق کوچک تشکیل شده است

هوای راکد در سراسر شمال هند و پاکستان با به‌دام انداختن آلاینده‌ها در منطقه، تا حد زیادی عامل وخامت اوضاع کنونی است. بااین‌حال، به لطف کشاورزانی که در پایان فصل رشد، مزارع خود را با آتش پاک می‌کنند، آتش‌های بیشتری که برای گرمایش و پخت‌و‌پز روشن می‌شود و دود ناشی از آتش‌بازی‌ها که با ترکیبی از آلاینده‌های صنعتی دهلی و آلودگی وسایل نقلیه ادغام شده، اوضاع وخیم‌تر شده است.

مقامات شهری در پاسخ بحران آلودگی هند، به فناوری روی آورده‌اند. برنامه‌ی اقدام زمستانی دهلی که در سپتامبر معرفی شد، استفاده از نوآوری‌های تکنولوژیکی برای مبارزه با آلودگی است. مداخلات شامل نظارت با پهپاد، باران مصنوعی، کمپین ضد گرد‌و‌غبار و اسلحه‌های متحرک ضد دود است. اما این اقدامات به عنوان راهبردهای اثبات‌نشده مورد انتقاد قرار گرفته‌اند. منتقدان می‌گویند این کارها تنها تسکین کوتاه‌مدتی را بدون مقابله‌ی واقعی با علل سیستماتیک آلودگی ارائه می‌دهند.

گوپال رای، وزیر محیط زیست دهلی، در اواخر نوامبر (اوایل آذر)، از حکومت مرکزی برای استفاده از بارورسازی ابرها به‌منظور تولید باران مصنوعی به‌هدف شکستن لایه‌ی مه‌دود و کاهش آلودگی هوا درخواست مجوز کرد. سال گذشته نیز همین پیشنهاد مطرح شد؛ اما به دلیل شرایط نامساعد جوی عملی نشد.

تکنیک بارورسازی ابرها که شامل تزریق موادی مانند نمک یا یدید نقره به ابرها برای تولید باران است (مواد شیمیایی بسته به شرایط اقلیمی متفاوت‌اند)، می‌تواند به ازبین‌بردن آلودگی هوا کمک کند. با‌این‌حال، محدودیت‌هایی وجود دارد؛ این روش به شرایط ایده‌آل، مانند سطوح مشخصی از رطوبت، بارش و ویژگی‌های ابرها وابسته است. همچنین، تضمینی نیست که باران در مکان موردنظر ببارد؛ ممکن است بارندگی به‌جای دهلی، در مناطقی مانند اوتار پرادش، در شرق دهلی اتفاق بیفتد.

بارورسازی ابرها هزینه‌بر و موقتی است

بارورسازی ابرها هزینه‌بر است؛ حدود ۱۳۰ میلیون روپیه (۱٫۵ میلیون دلار) برای دوره‌ای کوتاه از کاهش آلودگی، نیاز است. حتی اگر باران به‌طور موقت هوا را پاک کند، آلودگی به‌سرعت به دلیل ترافیک، انتشار گاز‌های آلاینده‌ی صنعتی و شرایط جوی بازمی‌گردد. این روش مشکل را از انتها هدف می‌گیرد، نه از منبع.

براساس داده‌های مؤسسه‌ی هواشناسی استوایی هند، حدود ۳۰ درصد آلودگی هوای دهلی از منابع محلی است و بقیه از ایالت‌های همسایه وارد می‌شود. بنابراین، راه‌حل‌های محلی مانند بارورسازی ابرها احتمالاً تأثیر محدودی دارند. همچنین، هیچ پروژه‌ای آزمایشی برای بررسی اثربخشی روش بارورسازی ابرها یا میزان کاهش آلودگی آن انجام نشده است.

در ایران نیز بارورسازی ابرها به‌عنوان روشی برای مدیریت کم‌آبی و بهبود شرایط اقلیمی مطرح شده است، اما مشابه هند، این روش هم محدودیت‌های قابل‌توجهی دارد. علاوه بر هزینه‌ی بالا، اثربخشی این تکنیک در کاهش آلودگی هوا یا مدیریت منابع آب همچنان جای بررسی دارد. با توجه به منابع آلودگی محلی مانند ترافیک و صنایع سنگین در شهرهایی مانند تهران، تمرکز بر کاهش انتشار از منبع (مانند بهبود کیفیت سوخت و کاهش ترافیک) احتمالاً موثرتر خواهد بود.

در نوامبر، دولت دهلی پروژه‌ی آزمایشی اسپری مه با پهپاد را در یکی از مناطق پرآلودگی شهر (آناند ویهار) اجرا کرد. این پهپادها هرکدام با ۱۵ لیتر آب، غبارهای معلق (PM2.5) را روی جاده‌ها کاهش می‌دهند. با‌این‌حال، محققان معتقدند این روش تنها برای کاهش موقتی گردوغبار مؤثر است و منابع اصلی آلودگی، مانند وسایل نقلیه، صنایع، و زباله‌های ساختمانی را حل نمی‌کند. همچنین، این تکنیک بیشتر در مناطق معدنی و جاده‌های خاکی کاربرد دارد و برای شهرهای بزرگی مثل دهلی مناسب نیست؛ جایی که مشکل واقعی انتشار گازهای گلخانه‌ای وسایل نقلیه، آلودگی صنعتی و زباله‌های ساختمانی است.

بزرگ‌ترین منبع آلودگی هوای دهلی، انتشار گازهای خروجی خودروها است. چانچال پیشنهاد می‌کند که دولت با تمرکز بر توسعه‌ی حمل‌ونقل عمومی کارآمد، ارزان و در دسترس، می‌تواند اتکا به خودروهای شخصی را کاهش دهد و راه‌حل‌های دائمی ایجاد کند.

در‌عین‌حال، دولت دهلی در پاسخ به افزایش آلودگی در نوامبر، مرحله‌ی چهارم برنامه‌ی اقدام واکنشی درجه‌بندی‌شده (GRAP) را اجرا کرد. این اقدامات اضطراری شامل توقف ساخت‌وساز و تخریب، ممنوعیت ورود کامیون‌ها و خودروهای دیزلی و بنزینی از دیگر ایالت‌ها و تعطیلی مدارس برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای بود. اما اجرای نامنظم این تدابیر باعث شده تأثیر آن‌ها محدود باشد. دیوان عالی هند نیز تأخیر در اجرای این اقدامات را مورد انتقاد قرار داده و دولت دهلی و سازمان مرکزی نظارت بر کیفیت هوا (CAQM) را مقصر دانسته است.

کارشناسان معتقدند GRAP، با وجود اهمیت در شرایط اضطراری، به‌خوبی اجرا نشده و از زمان بازنگری آن در سال ۲۰۲۱ تأثیر محدودی بر کاهش PM2.5 داشته است. همچنین، این برنامه تمرکز کافی بر منابع اصلی آلودگی، مانند صنایع و نیروگاه‌های حرارتی که ذرات معلق و دی‌اکسید گوگرد تولید می‌کنند، ندارد.

اقدامات تهران در برابر آلودگی هوا، مانند دهلی، نتایج موقتی دارند

اقدامات تهران در برابر آلودگی هوا، درست مانند دهلی، بیشتر شبیه مُسکن‌هایی موقتی هستند که هیچ‌گاه به ریشه‌ی مشکل نمی‌پردازند. تعطیلی مدارس، محدودیت‌های ترافیکی و حتی خاموشی‌های منظم برای کم‌کردن فشار روی نیروگاه‌ها شاید برای چندی از غبار آلودگی بکاهند، اما تا وقتی منابع اصلی آلودگی، مانند خودروهای فرسوده، صنایع آلاینده و استفاده از سوخت‌های غیراستاندارد مخصوصا در نیروگاه‌ها کنترل نشوند، این تلاش‌ها نتیجه‌ای جز بازگشت آلودگی نخواهند داشت.

مانوج کومار، تحلیلگر آلودگی هوا می‌گوید برای ارزیابی اینکه کدام راه‌حل مفید و کدام غیرمفید است، کار کافی انجام نشده است. او گفت: «زمانی که انتشار گازهای گلخانه‌ای خودرو را محدود می‌کنیم، به مکانیسم‌هایی برای اندازه‌گیری میزان کاهش آلودگی نیاز داریم. فقدان شفافیت و پاسخگویی، این تلاش‌ها را تضعیف می‌کند.» او همچنین به تعطیلی سایت نظارت بر منابع آلودگی دهلی از نوامبر سال گذشته اشاره می‌کند و معتقد است که بدون داده‌های معتبر، اجرای مؤثر سیاست‌ها به شدت دشوار است. کومار تأکید می‌کند که تجهیزات نظارتی باید به‌طور صحیح تنظیم و مقیاس‌گیری شوند تا داده‌هایی دقیق و قابل‌اعتماد برای مدیریت کیفیت هوا فراهم گردد.

در میان نگرانی‌ها، دهلی به استفاده از پهپادها برای نظارت بر مناطق آلوده روی آورده است، به‌ویژه در مناطقی که دسترسی به آن‌ها سخت است. آر سوبرامانیان، رئیس کیفیت هوا در مرکز مطالعات سیاست و فناوری هند، می‌گوید پهپادها مفیدند، اما نیاز به بازرسی‌های تکمیلی و اقداماتی برای حل مشکلات دارند. او تأکید می‌کند که ماموران محلی باید تغییراتی مانند تغییر مسیر ترافیک یا تعطیلی فعالیت‌های آلاینده را نظارت و اجرا کنند.

سوبرامانیان همچنین بر لزوم گسترش پیش‌بینی‌های آلودگی تأکید می‌کند. دهلی از سیستم پیش‌بینی سه‌روزه استفاده می‌کند، اما او پیشنهاد می‌دهد که این پیش‌بینی‌ها به ده روز گسترش یابد تا مقامات وقت بیشتری برای انجام اقدامات پیشگیرانه داشته باشند.

با اینکه ممکن است تکنیک‌های کنترل، آلودگی دهلی را بهبود دهند، این مشکلات در سطح وسیع‌تری از منطقه گسترش یافته است. تصاویر ماهواره‌ای ناسا نشان می‌دهد که پتوی مه‌دود غلیظی در‌حال‌حاضر کل جلگه سند و گنگ را در سراسر شمال هند و پاکستان، پوشانده است. آلودگی در این منطقه فراتر از مرزهای سیاسی حرکت می‌کند و برای مقابله با آن باید اقدامات فراتر از دهلی انجام شود.

ساگنیک دی، استاد مرکز علوم جوی در موسسه‌ی فناوری هند در دهلی، می‌گوید داده‌های ماهواره‌ای کمک می‌کنند تا تمرکز از راه‌حل‌های شهر‌محور به سمت رویکرد منطقه‌ای تغییر داده شود که با برنامه‌‌ی ملی هوای پاک هند مطابقت دارد. با کمک داده‌های ماهواره‌ای، اکنون می‌توان سطوح آلودگی را در کل حوزه‌ی هوایی (مناطقی که هوا در آن جریان دارد و تجمع می‌یابد) ردیابی کرد. این داده‌ها نشان می‌دهد که مناطق روستایی، به‌ویژه آن‌هایی که در جلگه سند و گنگ هستند، به دلیل فعالیت‌هایی مانند سوزاندن زیست‌توده، با سطوح آلودگی مشابه یا حتی بدتر مواجه هستند.

سوبرامانیان پیشنهاد می کند که نظارت ماهواره‌ای می‌تواند فراتر از استفاده‌ی کنونی مفید باشد. او مایل است از نظارت ماهواره‌ای برای ردیابی انتشار گازهای متان از تاسیسات صنعتی برای شناسایی انتشارکنندگان کلان و همچنین سنجش از راه دور خودروها برای ارزیابی انتشار گازهای گلخانه‌ای و شناسایی خودروهای معیوب که نیاز به تعمیر یا اسقاط دارند استفاده شود.

حل مشکل آلودگی هوای دهلی تنها با تمرکز بر خود شهر ممکن نیست و نیازمند همکاری میان وزارتخانه‌های ملی، دولت‌های مرکزی و ایالتی و مقامات محلی است. اگرچه داده‌ها برای ردیابی پیشرفت مهم‌اند، اقدامات مؤثر از سوی نهادهای نظارتی ضروری است. به گفته‌ی کارشناسان، با وجود پیشرفت‌های فناوری آب‌و‌هوایی، کیفیت هوای دهلی بدون اقدام قاطع سیاسی در دهه‌ی آینده بهبود چشمگیری نخواهد داشت. افزایش تقاضای انرژی، شهرنشینی و رشد صنعتی این مشکل را تشدید می‌کند؛ به‌ویژه اگر صنایع آلاینده مانند نیروگاه‌های حرارتی، فولاد و حمل‌ونقل همچنان ضعیف مدیریت شوند. راه‌حل‌ها و داده‌های علمی کافی وجود دارد، اما آنچه کمبودش حس می‌شود، اراده‌ی سیاسی برای اجرای این راه‌حل‌ها است.

وضعیت آلودگی هوا در ایران، به‌ویژه در شهرهایی مانند تهران، شباهت‌های زیادی با دهلی دارد. در ایران نیز آلودگی هوا تنها مشکلی شهری نیست، بلکه یک معضل منطقه‌ای است که نیازمند هماهنگی میان سازمان‌ها و دستگاه‌های مختلف است. مانند دهلی، افزایش مصرف سوخت‌های فسیلی، صنایع آلاینده، رشد شهرنشینی و حمل‌ونقل ناکارآمد از عوامل اصلی آلودگی محسوب می‌شوند. ضعف در نظارت، برنامه‌ریزی و شفافیت در مدیریت منابع آلاینده‌ها از مشکلات اصلی ایران است.