مقدمه

علوم زمین شامل زمینشناسی، هواشناسی، اقیانوسشناسی و زمین فیزیک همواره در خدمت انسان براي رفع نیازها است. نگرانی ها و تشویش بشر در مواردي و حرص او در مواردي دیگر سبب میشود که پژوهشها به سمت و سوي خاص جهت یابد. به طور کلی نیازهاي بشر شامل سه نیاز اصلی است که عبارتند از فضا براي زیستن، انرژي براي فعالیتهاي صنعتی و حیاتی و مواد معدنی و آب براي زنده ماندن.

فضا

مجموع زمینی که در سطح کره زمین در شرایط کنونی در دسترس و استفاده انسان است بالغ بر ۶ میلیارد کیلومترمربع است که به نظر وسعتی عظیم براي زیستن است. ولی اگر این مقدار زمین را به جمعیت کنونی کره زمین که بالغ بر ۷ میلیون نفر است تقسیم کنیم به هر نفر سهمی کمتر از یک کیلومتر مربع نصیب میشود که باید کلیه نیازهاي او از نظر تأمین غذا، انرژي، کشاورزي، صنعت و غیره از این قطعه زمین محدود تأمین شود و پسماندهاي گوناگون صنعتی، کشاورزي، زیستی و نظایر آنها نیز به این مکان ریخته شود.

با افزایش جمعیت کره زمین این فضاي در دسترس محدودتر میشود. همه میدانیم که روند افزایش جمعیت در غالب کشورهاي جهان صعودي است. پیشبینی میشود که جمعیت جهان طی دو دهه آینده به بیش از ۱۰ میلیارد نفر برسد (فایف .(۲۰۰۳ با توجه به اهمیت فضا در زندگی بشر یکی از اهداف پژوهشی در علوم زمین یافتن راهکارهاي مناسب براي استفاده بهینه از زمینهاي در دسترس،

مجموعه مقالات نهمین همایش انجمن زمین شناسی ایران، دانشگاه تربیت معلم تهران، ۱۳۸۴

دایر کردن زمینهاي کاملاً بایر نظیر کویرها، صحاري و سرزمینهاي قطبی و بالاخره هدف درازمدت یافتن مکانهاي مناسب براي زیستن در سایر کرات است که همواره از طرحهاي درازمدت پژوهشی است.

انرژي

انرژيهاي موجود که در دسترس بشر قرار دارد به دو گروه زمینی و فرازمینی تقسیم میشود. انرژي هاي زمینی شامل انرژي حاصل از سوختن مواد با خاستگاه آلی و انرژيهاي دیگر است.
سوختهاي با خاستگاه آلی خود به دو گروه سوختهاي عهد حاضر مانند چوب، فضولات، استخوان و غیره (بیوگاز) و سوختهاي فسیلی مانند نفت، گاز، زغالسنگ، شیل نفتی، ماسه قیري تقسیم میشود.
اصلیترین منابع تولید انرژي در شرایط کنونی سوختهاي فسیلی به ویژه نفت، گاز و زغالسنگ است. میدانیم که سوختهاي فسیلی در عین آلاینده بودن پایان پذیرند. بنابراین یکی دیگر از اهداف علوم زمین در آینده پژوهش در جهت یافتن منابع جدید از این سوختها در جهان و نیز یافتن جایگزین احتمالی براي آنها است.

جایگزین تولید انرژي از سوختهاي فسیلی منابع دیگر انرژي زمینی یا منابع انرژي فرازمینی است منابع دیگر انرژي زمینی استفاده از انرژي آب، باد، زمین گرمایی و انرژي هسته اي است. تولید انرژي از آب، باد و منابع زمین گرمایی فاقد آلودگی است، بویژه انرژي بسیار قابل توجه منابع زمین گرمایی است منبع این انرژي ماگماها و مناطق تکتونیکی فعال پوسته زمین است که گاهی در نزدیکی سطح و حتی در سطح زمین (آتشفشانها و گسل هاي فعال) تبعات آنها قابل مشاهده است. فایف

(۲۰۰۴) مقدار انرژي موجود در یکصد کیلومتر مکعب ماگما با دماي یکهزار درجه سانتیگراد را معادل مجموع انرژي موردنیاز بشر در جهان برآورد کرده است. بنابراین انرژي عظیمی که در مناطق تکتونیکی و آتشفشانی جوان زمین وجود دارد در صورت انجام پژوهش مناسب میتوانند منابع انرژي بسیار باارزش و بدون آلودگی براي استفاده بشر باشند. از این نوع انرژي هماکنون در کشورهاي ایسلند، زلاندنو، ایتالیا، ترکیه و برخی کشورهاي دیگر به مقدار محدود استفاده میشود. ولی دورنماي استفاده از آن در آینده بسیار مطلوب است.

انرژي هستهاي نیز از منابع انرژي بسیار با اهمیت است و مقدار انرژي حاصل از سوخت میلههاي سوخت در واکنشگرهاي هستهاي در مقایسه با سوختهاي فسیلی بیش از یک میلیارد برابر آنها است ولی مشکل اصلی پسماندهاي خطرناکی است که با سوخت هاي هستهاي همراه است و اغلب کشورهاي صنعتی براي دورریزي این پسماندها با مشکلات فراوانی روبرو هستند (لوترموزر .(۲۰۰۳

عوارض سوء حاصل از نشست مواد پرتوزا در محیط زیست بسیار سهمگین و مشکل آفرین است.

از منابع دیگر انرژي که در دسترس بشر قرار دارد انرژيهاي فرازمینی است که شامل انرژي خورشید و انرژي کشندها (tides) است. این منابع فاقد اثرهاي آلایندگی بوده و همواره انرژيهائی

پایانناپذیر هستند. نکته قابل توجه آنست که سوختهاي فسیلی در حقیقت انرژي خورشد فسیل شده است.

۷۲۷

آیندة علوم زمین

به نظر نمیرسد که انسان در آینده از نظر منابع انرژي با مشکل مواجه باشد لکن استفاده از منابع انرژي در دسترس او نیازمند پیشرفت فنĤوري و یافتن راهکارهاي مناسب براي بکارگیري آنها است.