كشفت صور الأقمار الصناعية أن العشرات من السدود في جميع أنحاء الولايات المتحدة – بما في ذلك أكبر سد في ولاية تكساس – قد تكون معرضة لخطر الانهيار بسبب تحرك الأرض تحتها. ولا تأخذ عمليات التفتيش عادة في الحسبان هذه التحركات، مما يشير إلى أن العديد من السدود في البلاد في حالة أسوأ مما كان متوقعا في السابق.

تثير النتائج الجديدة احتمال تعرض آلاف السدود التي لم نراقبها عن كثب بسبب ارتفاع التكاليف ونقص الموظفين للتلف ومخاطر الفشل. ولكن ما حجم المشكلة، وهل يستحق الأمر استخدام بيانات الأقمار الصناعية لتوفير إنذارات مبكرة؟

قال الخبراء لموقع Live Science إن الأقمار الصناعية يمكن أن توفر طريقة بسيطة لمراقبة السدود، ومن المحتمل أن تكشف عن الأماكن التي تؤدي فيها الحركات الأرضية إلى زعزعة استقرار بنيتها. ومع ذلك، فإن النتائج الجديدة تسلط الضوء أيضًا على مشكلة أخرى تلوح في الأفق: وأضاف الخبراء أن الظروف المناخية المتغيرة يمكن أن تدفع العديد من السدود القديمة في الولايات المتحدة إلى الانهيار، مما يعرض حياة عشرات الآلاف من الأشخاص للخطر.

“تحديد المشكلات في السدود أمر بالغ الأهمية في منع الفشل” جون روش، قال منظم السدود في ولاية ماريلاند ورئيس رابطة مسؤولي سلامة السدود بالولاية (ASDSO)، الذي لم يشارك في البحث الجديد، لموقع Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني. “في مواجهة خطر الضغط المتزايد الناجم عن تغير المناخ، فإن عدم إعادة تأهيل السدود في الوقت المناسب سيؤدي إلى زيادة مخاطر السلامة العامة، والآثار الاقتصادية السلبية، والمخاطر البيئية على مواطني البلاد.”

في أ عرض تقديمي إلى الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي في ديسمبر 2025، استخدم العلماء 10 سنوات من الصور الرادارية من القمر الصناعي Sentinel-1 لتحديد السدود التي تحولت بسبب غرق الأرض أو ارتفاعها. اعتمادًا على مادة السد، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تشكل الشقوق، خاصة إذا كانت أجزاء مختلفة من الهيكل تتحرك في اتجاهات متعاكسة أو بمعدلات متفاوتة.

“تساعدنا هذه التكنولوجيا في العثور على المشكلات المحتملة، ومن ثم إبلاغ الأشخاص المسؤولين عنها”، يقول الباحث الرئيسي محمد خرميوقال مهندس جيوتقني ما بعد الدكتوراه في جامعة فرجينيا للتكنولوجيا ومعهد جامعة الأمم المتحدة للمياه والبيئة والصحة لـ Live Science.

وتستند النتائج إلى 41 سدا كهرومائيا عالي الخطورة يزيد ارتفاعها عن 50 قدما (15 مترا)، وحالتها “سيئة” أو “غير مرضية” في ظل القانون. الجرد الوطني لتصنيف السدود. وهي سدود معروفة بالعيوب التي تهدد سلامة العمليات وتتطلب إصلاحات.

النتائج أولية ولم تتم مراجعتها من قبل النظراء. ومع ذلك، فإنها تظهر نقاط ضعف غير معروفة سابقًا في السدود المنتشرة في 13 ولاية أمريكية وبورتوريكو، بما في ذلك سد رونوك رابيدز في ولاية كارولينا الشمالية، وسد ليفينجستون، أكبر سد في تكساس.

بعض هذه السدود عالية المخاطر تتغير بشكل كبير. على سبيل المثال، الجزء الشمالي من سد ليفينغستون – الذي يغذي محطتين لتنقية المياه أكثر من 3 ملايين شخص في هيوستن – يغرق بمعدل حوالي 0.3 بوصة (8 ملم) سنويًا، في حين أن الجزء الجنوبي يرتفع في نفس الوقت بنفس المقدار.

وقال خرامي “هذا لا يعني أن جزءا من السد ينهار.” وأضاف أن مثل هذه الاختلافات في الارتفاع تتطلب المزيد من التحقيق، لأنها قد تكون مشكلة. وبالنظر إلى أن هذه السدود عمرها عقود من الزمن، ومن المحتمل أن تكون معيبة وتؤثر على كل من الناس في اتجاه مجرى النهر وإمدادات الطاقة، فإن التشوهات في الهيكل يمكن أن تكون كارثية.

تشير حادثة مأساوية وقعت في ليبيا في عام 2023 إلى أن التغيرات في ارتفاعات الأرض ليست شيئًا يجب التغاضي عنه. في 11 سبتمبر، انهار سدان بعد هطول أمطار غزيرة بسبب العاصفة دانيال. أدت حالات الفشل إلى إطلاق العنان لمليار قدم مكعب (30 مليون متر مكعب) – أو 10000 حمام سباحة أولمبي – من المياه على مدينة درنة، مما أدى إلى تدمير المباني والجسور والقتل. ما يصل إلى 24000 شخص.

من المحتمل أن تكون التشوهات في السدود الناتجة عن تغيرات ارتفاع الأرض قد ساهمت في الانهيارات، وجدت دراسة عام 2025. وقال خرامي “إن نتائج صور الأقمار الصناعية أظهرت تشوهاً مستمراً ومستمراً في هذين السدين خلال العقد الماضي”. “لذلك كانت تلك السدود معرضة للخطر بالفعل.”

يقوم خرامي وزملاؤه بوضع اللمسات الأخيرة على نتائج دراستهم. وستكون الخطوة التالية هي إنتاج خريطة تفاعلية أو قاعدة بيانات يمكن لصناع السياسات استخدامها لتقييم سلامة السدود الأمريكية.

وقال خرامي “إنها ليست بديلا لعمليات التفتيش.” “نحن نقدم أداة أخرى للمساعدة في العثور على علامات الإنذار المبكر في حالة وجود أي مشكلة أو مشكلة محتملة في السد.”

لكن التحولات الأرضية ليست سوى عامل واحد يمكن أن يعرض السدود للخطر. الولايات المتحدة لديها ما يقرب من 92600 السدود – أكثر من 16.700 منها ذات “احتمالية عالية الخطورة”، مما يعني أنها في حالة انهيارها، يمكن أن تسبب خسائر في الأرواح البشرية وتدميرًا كبيرًا للممتلكات. بحسب ASDSO. وقد تم تصميم معظمها منذ أكثر من 50 عامًا، وتظهر على حوالي 2500 منها علامات الضرر التي قد يتطلب إصلاحها المليارات.

ليست كل هذه المشاريع عملاقة مثل سد هوفر؛ في الواقع، الآلاف منها عبارة عن سدود صغيرة لمستجمعات المياه مصممة لمنع الفيضانات وتوفير مياه الشرب والحفاظ على موائل الحياة البرية.

عندما تم بناؤها في ستينيات وسبعينيات القرن الماضي، لم تشكل هذه السدود خطرًا كبيرًا على الناس لأن القليل منهم كانوا يعيشون بالقرب منها. لكن بعد مرور عدة عقود، لقد تكاثرت المجتمعات من حولهم، وهذا يعني أن الفشل يمكن أن يكون مدمرا.

علاوة على ذلك، تم تصميم معظم هذه السدود لتتحمل الظروف البيئية التي كانت موجودة عند بنائها، ولكن الاحتباس الحراري وقد غيرت التغيرات في استخدام الأراضي الصورة.

تتضاءل بعض الأنهار بسبب الجفاف، في حين أن مستويات وتدفقات مياه أخرى أعلى مما كانت عليه قبل 50 إلى 60 عامًا بسبب زيادة هطول الأمطار والتوسع الحضري، مما يقلل من كمية المياه المخزنة في التربة. ابراهيم احمدشرفوقال أستاذ مساعد في الهندسة المدنية والبيئية بجامعة ولاية فلوريدا، والذي لم يشارك في البحث، لـ Live Science.

وقال أحمد شرف إن الطقس أصبح أيضاً أكثر تطرفاً ولا يمكن التنبؤ به، مما يزيد من خطر حدوث فيضانات مفاجئة. في عام 2025 يذاكروجد هو وزملاؤه أن احتمالية انقلاب السدود – عندما تكون المياه مرتفعة للغاية، فإنها تتجاوز قدرة مجاري التصريف وتتدفق فوق السد – زادت عند 33 سدًا على مدار الخمسين عامًا الماضية.

وكانت السدود ذات أعلى احتمالات التجاوز في تلك الدراسة هي السدود الكبيرة التي يعيش فيها عدد كبير نسبيًا من السكان في المدن والبلدات الصغيرة في اتجاه مجرى النهر، بما في ذلك سد ويتني في تكساس، وسد ميلفورد في كانساس، وسد ويسكيتاون في كاليفورنيا. وتشمل المراكز السكانية التي يمكن أن تتأثر مدينة واكو بولاية تكساس التي يبلغ عدد سكانها 150 ألف نسمة، وجانكشن سيتي بولاية كانساس التي يبلغ عدد سكانها 22 ألف نسمة.

وأوضح أحمد شرف أن “التجاوز هو آلية فشل محتملة للسد”. “يمكن أن يؤدي ذلك إلى فيضانات كارثية في اتجاه مجرى النهر، ومن ثم فشل هيكلي. كلما زاد حجم السد وقصرت المسافة إلى البنية التحتية والناس في اتجاه مجرى النهر، كلما كان (التجاوز) أكثر خطورة”.

أحد أكبر العقبات التي تحول دون جعل السدود في الولايات المتحدة أكثر أمانًا هو التمويل – وكلما تقدمت السدود، زادت الفاتورة.

وقال روش: “يمكن أن تتراوح تكلفة تشغيل وصيانة وإعادة تأهيل السدود من آلاف قليلة إلى ملايين الدولارات، وتقع مسؤولية هذه النفقات على عاتق المالكين، الذين لا يستطيع الكثير منهم تحمل هذه التكاليف”. “كان من الضروري إعادة تأهيل السدود الأكثر أهمية فقط مُقدَّر بتكلفة 37.4 مليار دولار، وهي تكلفة مستمرة في الارتفاع مع تأخر أعمال الصيانة والإصلاح وإعادة التأهيل.

وقال روش إن نشر مراقبة السدود عبر الأقمار الصناعية من شأنه أن يزيد العبء المالي، لكنه قد يكون يستحق التكلفة إذا ساعد في تحديد أولويات الإصلاحات ومنع الفشل. بحسب أ تقرير الطب الشرعي فيما يتعلق بحادث قناة تصريف مياه سد أوروفيل في عام 2017، والذي تسبب في إجلاء أكثر من 180 ألف شخص دون وقوع وفيات، فإن عمليات التفتيش التقليدية للسدود لا تحدد دائمًا المشكلات الهيكلية المهمة.

وقال روش إنه مع توفر النتائج الأولية فقط حتى الآن، فمن الصعب معرفة ما إذا كان استخدام بيانات الأقمار الصناعية لتحديد أولويات إصلاحات السدود مفيدا. لكنه قال من الناحية النظرية “قد يكون تشوه هياكل السدود مؤشرا على وجود مشكلة أو تفاقم الوضع”.

ديفيد بولزوهو خبير في مخاطر سلامة السدود وأستاذ فخري في الهندسة المدنية والبيئية في جامعة ولاية يوتا، وهو أكثر تشككا. قال باولز لموقع Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني: “هناك العديد من الطرق التي يمكن أن يخترق بها السد”. “لا تعد تسوية الأساسات سببًا جذريًا رئيسيًا لانهيار السد في تجربتي، ولكنها قد تكون عاملاً خاصةً إذا لم تتم مراقبتها وإدارتها.”

وقال أحمد شرف إنه قد يكون هناك أيضًا دور للأقمار الصناعية في تقييم مخاطر تجاوز السد. ويمكن أن توفر صور الرادار عبر الأقمار الصناعية تقديرات أفضل لمستويات المياه والفيضانات، وهو ما يمكن أن يساعد بدوره في نشر التحذيرات في وقت مبكر.

وقال أحمد شرف إنه بشكل عام، يمكن للأقمار الصناعية أن تقدم نظرة عامة أوسع مما لدينا حاليًا حول المخاطر في السدود. وقال: “لا يمكننا المراقبة في كل مكان، لكن الأقمار الصناعية توفر هذه الفرصة”.