ارزیابی و تحلیل تعاملات متابولیکی و پیوند آب، غذا و انرژی با استفاده از چارچوب MUSIASEM (مطالعه موردی حوضه آبریز فرامرزی هریرود)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی منابع آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 دانشگاه تربیت مدرس

10.22059/jwim.2025.389988.1210

چکیده

آب، غذا و انرژی به‌عنوان سیستم‌های به هم‌پیوسته، تأثیرات متقابل قابل توجهی بر یکدیگر دارند. رودخانه هریرود در مرز ایران و افغانستان به عنوان یک سیستم در هم‌تنیده، تأمین‌کننده مهمی برای آب شرب کلان‌شهرمشهد و نیازهای کشاورزی دشت سرخس در ایران است و در افغانستان نیز نقش حیاتی در کشاورزی هرات و تأمین انرژی ایفا می‌کند.با این حال، سال‌های اخیر، تأمین آب به عنوان عامل کلیدی برای توسعه کشاورزی و انرژی در این حوضه با چالش‌هایی مواجه شده است. مسائل سیاسی، اجتماعی، هیدرولوژیکی و ناکارامدی در مدیریت منابع،عوامل چنین چالش‌هایی در این حوضه می‌باشد. این پژوهش با استفاده از مفهوم متابولیسم، چارچوبی تحلیلی ارائه می‌دهد که به بررسی و مقایسه عملکرد و فرآیندهای سیستم‌های آب، غذا و انرژی در سطح کشوری و حوضه آبریز می‌پردازد. کمی‌سازی این رویکرد بر اساس داده‌ها و منابع معتبر موجود انجام شده است. نتایج این پژوهش وابستگی شدید این سیستم‌ها را در سطح حوضه و کشورهای ساحلی نشان می‌دهد؛ به گونه‌ای که، ایران برای تولید 2.7 میلیون تن محصولات کشاورزی منتخب، سالانه 1914 میلیون‌مترمکعب آب و 10701 تراژول انرژی مصرف کرده است. افغانستان نیز با مصرف 1400 میلیون مترمکعب آب و 3153 تراژول انرژی، 740 هزار تن محصول کشاورزی تولید کرده است. همچنین نیروگاه برقابی سلما با عبور 755 میلیون متر مکعب جریان از توربین‌ها، ۱۹۷ هزار مگاوات ساعت برق تولید کرده است. با این حال وابستگی زیادی به واردات غذا و انرژی دارد.نتایج حاکی از ضرورت تقویت همکاری‌های دو کشور ایران و افغانستان و ایجاد سازوکارهای مشترک برای مدیریت بهینه منابع آبی هریرود می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Assessment and Analysis of Metabolic Interactions and Water,Food, and Energy Nexus Using the MUSIASEM Framework (Case Study of the Harirud Transboundary Basin)

نویسندگان [English]

  • Ensiyeh Talaee 1
  • Majid Delavar 2
1 Water Resources Engineering Department, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
2 Tarbiat Modares University
چکیده [English]

Water, food, and energy, as interconnected systems, have significant mutual impacts on each other, and quantitative and qualitative changes in each system can adversely affect the others. The Harirud River located on the border between Iran and Afghanistan, as an example of an intertwined system, is a major supplier of drinking water for the metropolis of Mashhad and supports the agricultural needs of the Sarakhs Plain in Iran and also this river plays a vital role in Herat’s agriculture and energy supply in Afghanistan. However, in recent years, water supply as a key factor for the development of agriculture and energy in this basin, has faced challenges. political, social, and hydrological issues, along with inefficiencies in resources management are factors for such challenges at the basin level. This study provides an analytical framework that examines and compares the performance and processes of water, food, and energy systems at the national and basin levels using the concept of metabolism. The quantification of this approach is carried out based on reliable data and resources available at the watershed level. The results of this study reveal the significant dependence on such systems at the basin level and within the riparian countries, in such a way that Iran consumed 1,914 million cubic meters of water and 10,701 terajoules of energy annually to produce approximately 2.7 million tons of selected agricultural products. Afghanistan, meanwhile, produced 720 Thousand tons of agricultural products by consuming 1400 million cubic meters of water and 3.153 terajoules Energy. Additionally, the Salma powerplant has generated 197,000 megawatt-hours of electricity by utilizing a flow volume of 755 million cubic meters through its turbines. However, they remain highly dependent on food and energy imports. The results emphasize the necessity of strengthening cooperation between Iran and Afghanistan and establishing joint mechanisms to ensure the optimal management of the Harirud water resources.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Water-food-energy Nexus
  • Metabolism
  • Transboundary Basin
  • Harirud