Libia należy do najsuchszych państw świata. Na ogromnych obszarach kraju deszcz pada sporadycznie, nie występują tu stałe rzeki, a większość ludności mieszka w wąskim pasie nad Morzem Śródziemnym. W takich warunkach dostęp do wody od zawsze był jednym z największych wyzwań. W latach 80. XX wieku Libia postanowiła zmierzyć się z tym problemem w sposób, który do dziś budzi zdumienie inżynierów, geologów i hydrologów. Zamiast szukać nowych rzek, zbudowano własną. Nie na powierzchni, lecz pod ziemią.
Tak powstała Wielka Sztuczna Rzeka (Great Man-Made River Project, GMMRP) – gigantyczny system studni, pomp i rurociągów, który transportuje wodę z głębi Sahary do miast i pól uprawnych północnej Libii. Jest to jeden z największych projektów hydrotechnicznych w historii ludzkości.
Skąd pochodzi woda na środku pustyni?
Najbardziej niezwykłe jest źródło tej wody. Nie pochodzi ona z jezior, współczesnych rzek ani regularnych opadów. Zdecydowana większość zasobów wykorzystywanych przez GMMRP znajduje się w ogromnym systemie wód podziemnych rozciągającym się pod Libią, Egiptem, Czadem i Sudanem. Hydrogeolodzy określają te zasoby mianem wód kopalnych.
To woda, która dostała się do skał tysiące, a miejscami nawet dziesiątki tysięcy lat temu, w okresach, gdy Sahara wyglądała zupełnie inaczej niż dziś. W czasie tzw. afrykańskich okresów wilgotnych znaczne obszary obecnej pustyni pokrywały jeziora, rzeki i sawanny. Opady były wielokrotnie większe niż obecnie, a woda stopniowo wsiąkała w podłoże.
Można powiedzieć, że Sahara zachowała ogromny „rachunek oszczędnościowy” wody, zgromadzony jeszcze w czasach, gdy klimat północnej Afryki przypominał bardziej dzisiejsze tereny sawannowe niż największą gorącą pustynię świata.
Geologia, która pozwala magazynować oceany wody
Sama obecność wody nie wystarcza. Potrzebne są jeszcze odpowiednie skały. Pod powierzchnią Sahary znajdują się rozległe warstwy piaskowców, które działają jak gigantyczna gąbka. Między ziarnami piasku istnieją mikroskopijne przestrzenie – pory – zdolne magazynować wodę. Jeśli skała jest jednocześnie dostatecznie przepuszczalna, woda może przez nią przepływać.
Takie skały tworzą ogromne zbiorniki wód podziemnych, nazywane poziomami wodonośnymi lub akweduktami podziemnymi.
Najważniejszym z nich jest Nubijski System Wodonośny (Nubian Sandstone Aquifer System), uznawany za jeden z największych znanych systemów wód podziemnych na Ziemi. Szacunki wskazują, że może on zawierać około 150 tysięcy kilometrów sześciennych wody. Jest to objętość liczona w dziesiątkach bilionów metrów sześciennych.
Brzmi jak zasób niewyczerpany, ale większość tej wody praktycznie nie odnawia się w skali ludzkiego życia.
Największy wodociąg świata
Aby wykorzystać te zasoby, Libia stworzyła sieć infrastruktury o skali porównywalnej z wielkimi projektami energetycznymi czy transportowymi. System obejmuje około 1 300 głębokich studni rozmieszczonych na pustyni oraz blisko 4 000 kilometrów rurociągów transportujących wodę na północ kraju. Woda jest pompowana z głębokości sięgających kilkuset metrów, a następnie przesyłana do największych miast, takich jak Trypolis, Bengazi czy Syrta.
Szczególne wrażenie robią same rury. Wykonano je z betonu sprężonego i stali. Pojedynczy segment ma około 7,5 metra długości, średnicę około 4 metrów i może ważyć nawet 80 ton.
Projektowa wydajność systemu wynosi około 6,5 miliona metrów sześciennych wody dziennie. To ilość wystarczająca do zaopatrzenia milionów ludzi oraz znacznych obszarów rolniczych.
Czy można „wypompować” pustynię?
To pytanie od lat zadają naukowcy. W przeciwieństwie do większości współczesnych systemów wodociągowych, GMMRP nie korzysta z zasobów regularnie odnawianych przez opady. Działa raczej jak eksploatacja złoża surowca geologicznego.
Każdy metr sześcienny wydobytej wody zmniejsza ilość zgromadzoną w podziemnym magazynie. Oznacza to stopniowe obniżanie poziomu wód podziemnych oraz spadek ciśnienia w warstwach wodonośnych. W praktyce skutkuje to koniecznością pompowania wody z coraz większych głębokości, a więc także wzrostem kosztów energetycznych.
Nie oznacza to jednak, że zasoby wyczerpią się w najbliższych latach. Mówimy o ogromnych ilościach wody. Problem dotyczy raczej perspektywy wieloletniej i długoterminowego bezpieczeństwa wodnego kraju.
Projekt, który zależy od stabilności państwa
Przez wiele lat Wielka Sztuczna Rzeka była przedstawiana jako symbol możliwości technicznych Libii. Po obaleniu Muammara Kaddafiego w 2011 roku okazało się jednak, że równie ważne jak budowa infrastruktury jest jej utrzymanie.
Rozległa sieć rurociągów, pompowni i studni wymaga regularnego serwisowania. Konflikty zbrojne, problemy administracyjne oraz trudna sytuacja polityczna wielokrotnie prowadziły do zakłóceń dostaw wody.
Dlaczego geolodzy interesują się tym projektem?
Choć GMMRP jest przedsięwzięciem inżynieryjnym, jego fundamentem pozostaje geologia. Bez wiedzy o budowie basenów sedymentacyjnych, właściwościach piaskowców, przepływie wód podziemnych oraz historii klimatu Sahary projekt nigdy by nie powstał. Geologia nie zajmuje się wyłącznie skałami i minerałami. W wielu regionach świata decyduje ona o dostępie do najcenniejszego zasobu XXI wieku – wody.
Co dalej z wodą dla Libii?
Wielka Sztuczna Rzeka nadal pozostaje podstawą zaopatrzenia północnej Libii w wodę. Jednocześnie większość ekspertów zgadza się, że długofalowe bezpieczeństwo kraju będzie wymagało rozwijania dodatkowych źródeł.
Najczęściej wskazuje się na:
- odsalanie wody morskiej,
- ponowne wykorzystanie oczyszczonych ścieków,
- ograniczanie strat w sieciach przesyłowych,
- bardziej oszczędne gospodarowanie wodą w rolnictwie.
Przyszłość prawdopodobnie będzie należała do połączenia wszystkich tych rozwiązań.
Rurociąg z paleoklimatu
Wielka Sztuczna Rzeka bywa nazywana „ósmym cudem świata”, choć określenie to jest bardziej publicystyczne niż naukowe. Bez wątpienia pozostaje jednak jednym z najbardziej niezwykłych przykładów wykorzystania wiedzy geologicznej w praktyce.
