قنات

درباره قنات ها

قنات (به نام فوگارا در شمال آفریقا و شام، فلج در امارات متحده عربی و عمان، کاریز در ایران، و پوکیوس در پرو) یک روش آبیاری باستانی خاورمیانه است که در آن یک تونل طولانی در زمین‌های خشک حفر می‌شود که اجازه آب می‌دهد. از سفره های زیرزمینی برای استفاده توسط جمعیت محلی، حمایت از سکونتگاه های بزرگ با وجود شرایط محیطی خصمانه. قنات ها به صورت چاه های عمیق حفر شده در زمین های مرتفع آغاز می شوند و به نهرهایی ختم می شوند که از طریق خروجی ها به محل سکونت انسانی می ریزند. جریان های خروجی با تأمین آب برای محصولات کشاورزی و آب آشامیدنی برای جمعیت، سکونتگاه ها را حفظ می کند. این شگفتی‌های ساده معماری باستانی که تنها با نیروی گرانش کار می‌کردند، به سکونتگاه‌هایی در آب و هوای خشک اجازه می‌دادند که گاهی برای قرن‌ها در یک زمان، دسترسی قابل اعتمادی به آب داشته باشند. امروزه ده ها هزار قنات هنوز در حدود 35 کشور در سراسر جهان فعال هستند. مطالعات زیادی درخصوص قنات ها انجام شده است.

پیدایش و گسترش قنات

قنات عربی به معنای «مجرای» است و پرکاربردترین اصطلاح برای سیستم آبیاری در میان انگلیسی زبانان است. قدیمی ترین نمونه های قنات در ایران باستان، که با نام قنات های پارسی در یونسکو ثبت شده اند، ایران باستان شامل ایران امروزی، عربستان، عراق و ترکیه می شده است. رایج ترین دیدگاه این است که قنات یکی از اختراعات و ابداعات ایران باستان بوده و در سراسر منطقه گسترش یافته است. در زمان گسترش امپراتوری هخامنشی (حدود 550-330 ق.م) این دیدگاه توسط پولیبیوس مورخ یونان باستان نیز وجود داشت که می نویسد:

آنها می گویند در زمانی که ایرانیان فرمانروای آسیا بودند، به کسانی که منبع آب را به مکان هایی که قبلاً آبیاری نمی کردند می رساندند، حق کشت زمین را به مدت پنج نسل می دادند و در نتیجه چون ثور نهرهای بزرگ زیادی از آن سرازیر می شود. مردم برای ایجاد کانال‌های زیرزمینی به مسافت‌های طولانی هزینه‌ها و مشکلات زیادی را متحمل شدند، به طوری که در حال حاضر کسانی که از آب استفاده می‌کنند نمی‌دانند این کانال‌ها از کجا تامین می‌شود. (The Histories X.IV)

با این حال، یک دیدگاه نوظهور این است که قنات ها از جنوب عربستان (عمان و امارات امروزی) سرچشمه گرفته و سپس یا در ایران (ایران امروزی) گسترش یافته و یا به طور مستقل در ایران توسعه یافته اند. صرف نظر از محل پیدایش دقیق قنات، شواهد باستان شناسی نشان می دهد که سکونتگاه هایی به قدمت 1000 سال قبل از میلاد به سیستم های آبیاری قنات وابسته بوده اند، به این معنی که قنات ها حداقل 3000 سال قدمت دارند.

مورخان در مسیر توسعه فناوری قنات در سراسر آفریقای شمالی و منطقه مدیترانه در سال‌های پس از امپراتوری هخامنشی اختلاف نظر دارند و برخی مدعی توسعه مستقل، برخی مسیر مدیترانه و برخی دیگر مسیر صحرا هستند. کسانی که ادعا می کنند توسعه مستقل رخ داده است، نشان می دهد که فناوری قنات پاسخی طبیعی به شرایط خشک موجود در شمال آفریقا، صحرای صحرا و در سراسر خاورمیانه بوده است. این ایده امکان انتشار فناوری را نیز فراهم می‌کند و به گسترش قنات‌ها در اروپا و در سراسر خاورمیانه در نتیجه اتصال اذعان می‌کند.

مسیر توسعه مدیترانه ای نشان می دهد که تسخیر و اسکان مجدد نیروهای محرکه گسترش این فناوری بوده است. رومی ها از ایرانی ها آموختند و بعداً سرزمین های شمال آفریقا را فتح کردند و فناوری آموخته شده را از سراسر دریای مدیترانه به این مناطق خشک معرفی کردند. در همین حال، ایرانی‌هایی که به دنبال پناهندگی بودند، از صحرا فرار کردند و پیشرفت‌های تکنولوژیکی خود را با خود آوردند.

در نهایت، مسیر توسعه صحرا نشان می دهد که فناوری قنات به سمت غرب به شمال آفریقا از هخامنشیان تا مصر تا لیبی و الجزایر و سپس به سمت شمال به سمت امپراتوری روم و قاره اروپا گسترش یافته است. مسیر غرب این فناوری در سال‌های پس از امپراتوری هخامنشی هرچه باشد، محققان عموماً موافق هستند که قنات‌ها در قاره آمریکا نتیجه استعمار اسپانیا بوده است. انتشار قنات ها در مشرق زمین از ایران به سمت افغانستان، پاکستان، چین و ژاپن باعث شده است. نتیجه به هم پیوستگی مسیرهای تجاری، به ویژه جاده ابریشم.

این قنات ها شبیه قنات های دیگری هستند که در تمدن های باستانی یافت می شوند زیرا آب را از طریق تونل های زیرزمینی حمل می کنند. با این حال، تفاوت آنها در این است که منبع تامین آب قنات به جای دریاچه، رودخانه یا چشمه، آب زیرزمینی است. به عنوان مثال، از امپراتوری آشور نو (912-612 پ.) این تونل ها و کانال ها به مرور زمان توسط پادشاهان معروفی مانند آشورناسیرپال دوم، تیگلات پیلسر سوم، اسارحدون و سناخریب به این سیستم اضافه شد. معاصران آشوری مانند اسرائیل نیز قنات های زیرزمینی مشابهی ساختند. در اسرائیل، حزقیا پادشاه بر ساخت مجرای زیرزمینی نظارت داشت. حتی قنات‌های معروف رومی تا زمانی که فناوری قنات را در سرزمین‌های خاورمیانه و شمال آفریقا به کار گرفتند، عمدتاً از چشمه‌ها و رودخانه‌ها تغذیه می‌شدند. استفاده از آب های زیرزمینی بود که قنات ها را از همتایان خود جدا می کرد.

ساختن قنات

پایداری و طول عمر قنات مدیون طراحی آن است. در ایران باستان، قنات‌ها منحصراً توسط مقنی‌ها، صنعتگران ایرانی دوره گرد ساخته می‌شد. این معماران باستانی ابتدا یک مخروط افکنه را به عنوان منبع آب زیرزمینی شناسایی می کردند، سپس یک «چاه مادر» حفر می کردند تا به سطح آب برسند. این چاه ها اغلب نزدیک به 100 متر عمق دارند و عمیق ترین چاه ثبت شده 300 متر است. اگر آبخوان آب کافی می داد، مقنی ها شروع به ترسیم مسیر قنات از مادر چاه به سطح می کردند. سازندگان شیب یک شیب سراشیبی را در نظر می‌گیرند تا جریان آب ثابت بماند اما رسوب‌ها را به هم نزند یا به تونل آسیب نرساند. ساختار قنات ها در تمام موارد با کمی تفاوت های جزئی یکسان است.

هنگامی که مسیر تا دهانه تونل ترسیم شد، مقنی ها شروع به حفر چاهک های تهویه به طور منظم در طول مسیر ترسیم شده قنات می کردند. این شفت ها نه تنها تهویه حفارها را فراهم می کردند، بلکه به عنوان راهنما برای حفارها در حفاری تونل نیز عمل می کردند. حفاری از دهانه تونل آغاز شد، جایی که دیوارها اغلب با سنگ تقویت می شد و به سمت بالا حرکت کرد و در نهایت به مادر چاه و آبخوان رسید. پس از حفاری کامل قنات، ساخت و ساز کامل شد. با این حال، مقنی ها به کار خود ادامه دادند و برای اطمینان از اینکه قنات در طول زمان کارایی خود را حفظ می کرد، تعمیر و نگهداری را انجام دادند. چنین تکنیک هایی برای هزاران سال استاندارد ساخت قنات در سراسر جهان باقی مانده است، زیرا قنات های اخیر با استفاده از روش های مشابه ساخته شده اند.

قنات‌ها می‌توانستند از 1 کیلومتر یا 50 کیلومتر طول داشته باشند، اما آنها همیشه ساکنان را با منبع آب ثابت به دور خود جذب می‌کردند. در بسیاری از موارد، قنات می تواند برای شناسایی موقعیت اجتماعی استفاده شود. نخبگان اغلب بخش‌های بالایی را در نزدیکی چاه مادر مستقر می‌کردند، در حالی که افراد فقیر در نزدیکی بخش پایینی، جایی که جریان آب کمتر بود و احتمال آلودگی آب توسط چاه‌های بالادست، بیشتر بود. علیرغم ایرادات قرار گرفتن در نزدیکی دهانه قنات، فقرا هنوز هم می‌توانند به منبع ثابت آب تکیه کنند، زیرا تبخیر با سرعت بسیار کمتری در مجاری زیرزمینی رخ می‌دهد. این مزیت، علاوه بر وابستگی صرفاً به جاذبه به عنوان منبع انرژی، قنات را به یک راه حل ایده آل برای سکونتگاه های باستانی در اقلیم های خشک تبدیل کرد. قابلیت اطمینان و پایداری زیست محیطی آن حتی مورد توجه دانشمندان مدرن آب و هوا قرار گرفته است.

تأثیر قنات

علیرغم پیشرفت‌های فناوری در طول زمان، قنات‌ها از هزاره اول پیش از میلاد تا به امروز منبع قابل اعتمادی از آب برای ایران باقی مانده‌اند.
خاورمیانه یکی از خشک ترین مناطق جهان است که شامل مناطقی است که میزان بارندگی در آن سالانه کمتر از 50 میلی متر باقی می ماند. چنین سطح پایینی از عرضه آب قادر به حفظ جمعیت رو به رشد نیست، به همین دلیل است که ایرانیان چنین راه ابتکاری برای دسترسی به آب های زیرزمینی پیدا کردند. علیرغم پیشرفت‌های فناوری در طول زمان، قنات‌ها از هزاره‌های اول پیش از میلاد تا به امروز منبع قابل‌اعتماد آب برای ایران باقی مانده‌اند. امروزه هنوز بیش از 30000 قنات در ایران وجود دارد. حتی در حال حاضر نیز این قنات ها آب قابل توجهی را برای جبران کمبود بارندگی به ارمغان می آورند. به عنوان مثال، سیستم قنات گناباد در استان خراسان در حدود قرن ششم قبل از میلاد توسط هخامنشیان ساخته شد، اما این مجموعه طولانی از تونل‌ها، چاه‌ها و خروجی‌ها همچنان مورد استفاده قرار می‌گیرد. خروجی های منتهی شده از سیستم گناباد می توانند تا 150 لیتر در ثانیه آبدهی کنند که امکان آبیاری 150 هکتار زمین کشاورزی را فراهم می کند. به همین ترتیب، بیش از 3000 قنات در یزد همچنان فعال است. برخی از آنها بیش از 1000 سال قدمت دارند. قنات های یزد سالانه حدود 340 میلیون مترمکعب آب تخلیه می کنند که حدود 25 درصد از کل آب زیرزمینی استان را تامین می کند. با توجه به 60 میلی متر کل بارندگی که یزد هر سال دریافت می کند، این یک دستاورد شگفت انگیز است.

قنات ها در تامین آب و آبیاری مناطق خشک خارج از ایران نیز تاثیر داشته اند. یکی از این نمونه ها در حوضه تورفان  سین کیانگ، چین است. سیستم قنات تورفان واحه آب را از کوه های تیانشان به حوضه تورفان می رساند. حوضه تورفان، واقع در غرب چین، یک آب و هوای بیابانی خشک است که به طور متوسط سالانه تنها 17 میلی متر  بارندگی دارد. با این حال، با استفاده از بیش از 1000 قنات، حوضه تورفان می تواند سالانه 150 میلیون متر مکعب اضافی دریافت کند. تامین آب ثابتی که توسط سیستم قنات ارائه می شود، جمعیت قابل توجهی را پشتیبانی می کند و امکان آبیاری قابل توجهی را در منطقه ای که در غیر این صورت غیرقابل سکونت خواهد بود، فراهم می کند.

میراث قنات

تامین قابل اعتماد آب که با فناوری قنات امکان پذیر شد به تغییر خاورمیانه کمک کرد و با ایجاد شهرک ها و پست های تجاری در مناطق خشک خاورمیانه، شمال آفریقا و غرب چین به جهانی شدن مسیرهای تجاری کمک کرد. علاوه بر این، قنات ها از طریق ایجاد شیوه اشتراک و مدیریت منابع آبی که از قنات سرازیر می شود، تغییرات اجتماعی را به ارمغان آوردند. به دلیل قنات‌ها، مناطق دور از اقیانوس‌ها و دریاها با بارندگی کم و آب رودخانه‌ها نیز از زمان‌های قدیم توانسته‌اند از رشد جمعیت به روشی پایدار از نظر زیست‌محیطی و انرژی کارآمد حمایت کنند و متخصصان مدرن را در تلاش خود برای کمک به جامعه مدرن در سازگاری با آب الهام بخشند. سیستم های تولید برای پاسخگویی به نیازهای جمعیت در حال گسترش جهانی.