رویکرد مبتنی بر فناوری بلاکچین برای مدیریت خشکسالی

به گزارش خبرگزاری برنا به نقل از مرکز روابط عمومی مرکز ملی فضای مجازی، پژوهشکده فضای مجازی، درک تأثیر انواع خشکسالی در مقیاس منطقه‌ای و ملی و همچنین تعیین اقدامات کاهشی و استراتژی‌های سازگاری جهت مقابله با خشکسالی امری ضروری است.

 

به‌طورکلی خشکسالی ها به سه دسته خشکسالی هواشناسی، هیدرولوژیکی، و کشاورزی طبقه بندی شده‌اند. خشکسالی های هواشناسی، هیدرولوژیکی، و کشاورزی به ترتیب بر حسب کمبود بارندگی، جریان رودخانه، و رطوبت خاک به صورت جداگانه یا با هم تعریف می‌شوند.

منابع آبی همواره به عنوان یک منبع فیزیکی کمیاب، به ویژه در شمال آفریقا، آسیای مرکزی، غرب آسیا و .. محسوب می‌شوند. از سوی دیگر، سیستم مدیریت فعلی آب به دلیل کاهش منابع، پیچیدگی مقررات، و همچنین افزایش تقاضای آب در جامعه با مشکلات اساسی مواجه است. از سال 1987، زمانی که کمیسیون جهانی محیط زیست و توسعه گزارش "آینده مشترک ما" را منتشر نمود، موضوع پایداری به رکن اساسی مباحث مرتبط با محیط زیست و توسعه تبدیل شده است.

در همین راستا سومین مجمع جهانی آب در سال 2003 عنوان می‌دارد که آب شیرین و پاک "منبع گران‌بها و محدودی است که جهت دستیابی به توسعه پایدار، رشد اقتصادی، ثبات اجتماعی و کاهش فقر از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هست." در حال حاضر امنیت جهانی آب به یک مشکل جدی در سطح جهان تبدیل شده است. با این حال، نیاز به حل چنین مشکلی با استفاده از رویکردهای غیر متعارف، مانند استفاده از فناوری بلاکچین غیرمتمرکز وجود دارد . بلاکچین فناوری است که از یک لایه کاربردی مبتنی بر اینترنت تشکیل شده است که با استفاده از پروتکل‌ها پردازش شده سطوح جدیدی از ساختار را ایجاد می‌کند تا تراکنش‌های اقتصادی شفاف و دموکراتیک را فراهم نماید.

دیجیتالی شدن و فناوری بلاکچین
امروزه تغییرات کامپیوتری به بخش مهمی از بهبود چارچوب‌ها و رویه‌ها تبدیل شده‌اند. پیشرفت‌های رو به رشد جدید، از جمله بلاکچین، کلان داده‌ها، هوش مصنوعی، اینترنت اشیاء  و یادگیری ماشینی، به سرعت جایگزین چارچوب‌های قدیمی شده و امکان پیشرفت سریع در جامعه را فراهم می‌نمایند. به‌طور خاص، یک زنجیره بلوکی یا یک دفتر کل توزیع شده، در ابتدای زنجیره بلوکی، یک ساختار پیوسته در حال تکامل از سوابق دیجیتال است که با استفاده از پروتکل‌های استاندارد قابل قبول به هم مرتبط هستند. هر بلوک دارای یک هش رمزنگاری جاسازی شده از تراکنش قبلی، یک رکورد زمانی، و تبادل اطلاعات می‌باشد.

امروزه بلاکچین به عنوان یک ترکیب یکپارچه ابداعی در نظر گرفته می‌شود که می‌تواند در اشکال مختلف ارائه شود. مزیت فناوری بلاکچین بر بهبود و ایجاد برنامه‌های عملیاتی ساختاریافته جدید و دیجیتالی کردن منابع استوار است. بلاکچین یا دفتر کل توزیع شده یک نوآوری مرکزی است که به عنوان یک ساختار قوی مانع از ایجاد اشتباهات مختلف سازمانی می‌شود و به شرکت‌ها و ارگان‌ها این امکان را می‌دهد تا فرآیندهای خود را به شیوه‌های کلی سازمان‌دهی نمایند. در بخش خدمات آب کشاورزی بلاکچین می‌تواند شیوه‌های پشتیبانی، نظارتی، و ایجاد قوانین را از طریق کامپیوتر مدیریت کند. همچنین بلاکچین می‌تواند در ایجاد یک محیط محرمانه با بازنمایی از واقعیت، مؤثر واقع شود. از طرفی بلاکچین‌ها می‌توانند یک ساختار معقول توزیع‌شده انفرادی در داخل ایجاد کنند که امکان همکاری سازمان‌ها به عنوان یک تیم با شرکای خود را فراهم نماید که این امر باعث ایجاد شرایط محرمانه بین اعضای گروه می‌شود.

واضح‌ترین مزیتی که فناوری بلاکچین ارائه می‌دهد شفاف‌سازی است. همچنین این فناوری می‌تواند ثبت سوابق را منسجم‌تر، ساده‌تر، و خودکارتر سازد و باعث صرفه‌جویی در زمان و منابع شود.

فناوری بلاکچین چگونه در مدیریت آب موثراست؟
لایه زیرزمینی که منابع آبی را در بر می‌گیرد به عنوان آبخوان شناخته می‌شود. این لایه حاوی آب بوده و می‌توان آب را از آن استخراج کرد. لایه‌ی آبخوان بیش از یک دهه است که توسط صنعتگران و کشاورزان مورد بهره‌برداری بیش از حد قرار گرفته است که این امر منجر به کاهش شدید سطح آب شده است. اگر این وضعیت ادامه یابد، سطح آب در آینده‌ای نه چندان دور کاهش می‌یابد و به وضعیتی شبیه آب‌شکن می‌رسد. نکته مهمی که در اینجا در مورد سناریوی فعلی باید به آن توجه کرد این است که امروزه ردیابی سطح آب با کمک بلاکچین و اینترنت اشیاء فراهم شده است. هدف پلتفرم‌های بلاکچینی کمک به ردیابی سریع سطح آب است که در نتیجه کشاورزان را قادر می‌سازد تا منابع آبی را به صورت عاقلانه‌تر مصرف نمایند. در همین راستا فناوری بلاکچین از حسگرهای اینترنت اشیاء استفاده خواهد کرد. این حسگرها داده‌های استخراج آب را به ماهواره ها منتقل می‌کنند. در نهایت تمامی این اطلاعات در زمان واقعی در دفتر کل بلاکچین و بلاکچین هوشمند سازگار با مخاطبین ذخیره می‌شود. پلتفرم بلاکچینی جهت استفاده تمام مصرف‌کنندگان آب مانند کشاورزان و سرمایه‌گذاران قابل‌دسترسی خواهد بود.

ازآنجایی‌که بلاکچین سیستم ردیابی دقیقی خواهد داشت، لذا از این سیستم جهت صدور سهام آب زیرزمینی استفاده می‌شود. این سهام توسط فعالان منطقه قابل خرید و معامله است. به عنوان مثال TFT آژانس پایداری آب‌های زیرزمینی در دلتای شمالی تشکیل داده است. این آژانس سازمان‌های کوچک‌تر را جهت استفاده پایدار از آب‌های زیرزمینی گرد هم می‌آورد. هدف این همکاری کمک به ایجاد یک سیستم منصفانه است که ردیابی سطح آب را آسان می‌کند. ازآنجایی‌که سیستم در زمان واقعی کار خواهد کرد، لذا اطلاعات بسیار معتبر و شفاف خواهند بود. میزان مصرف آب زیرزمینی را به طور شفاف و در زمان واقعی اندازه گیری می‌شود. همچنین بر اساس یک پروژه تحقیقاتی در کنیا با USAID، اتحادیه آب و سایر شرکا، اکنون در حال استفاده از تخصص خود به جهت ساخت سیستم های پشتیبانی تصمیم برای مدیریت آب به منظور جمع آوری داده های آب های سطحی و زیرزمینی، بهینه سازی جریان کار، و تجزیه و تحلیل برای مقابله با چالش های مشابه در کالیفرنیا هستند.

آیا فناوری بلاکچین واقعاً کمک کننده است؟
فناوری‌های دیجیتال مانند بلاکچین جهت حل مشکلات پیچیده راه‌حل‌های ساده‌تری ارائه می‌دهد. لذا این فناوری ابتدا بر پیچیدگی های سیستم تمرکز دارد. هم‌اکنون یک تیم تحقیقاتی در حال ترسیم نحوه انجام معاملات در NSW بر اساس لایه به لایه و بررسی پیچیدگی های سیاست تجارت آب، جهت تعیین این مسئله که آیا فناوری بلاکچین می‌تواند به اندازه کافی تمام کاستی‌ها را رفع نماید و در عین حال اطمینان حاصل کند که تمام قوانین و خط‌مشی لازم را برآورده نموده است یا خیر.

به عنوان مثال، در طول سه سال گذشته، شرکت آروپ پروژه‌های تحقیقاتی را جهت کمک به شرکت‌های برق اجرا کرده است تا چگونگی استفاده از فناوری جهت دستیابی به منابع آبی پایدار را مشخص نماید. این پروژه‌ها از نقشه‌برداری گرفته تا استوری‌برد، مانند The Future of Urban Water و Digital Tide به لحاظ رویکرد متفاوت عمل می‌نمایند. لذا داده‌های ثبت‌شده در چنین سیستمی برای افرادی که زیرساخت‌های آبی را طراحی می‌کنند، یا معیشتشان به پیش‌بینی جریان‌های آینده بستگی دارد، بسیار ارزشمند خواهد بود. همچنین این سیستم می‌تواند امکان بهبود درک عمومی از مکان جریان آب را فراهم نماید.

کاربردهای بلاکچین در مدیریت آب
در حال حاضر آب به‌عنوان یک دارایی حیاتی در تمامی بخش‌ها به خصوص بخش کشاورزی محسوب می‌شود. منابع آبی به‌طور متوسط جهانی، حدوداً" 70 درصد در بخش کشاورزی، 20 درصد در بخش صنعتی، و 10 درصد در بخش شرب مصرف می‌شوند. بنابراین، به منظور پیشبرد اهداف اقتصادی، بررسی بخش‌هایی که وابستگی شدیدی به منابع آبی دارند، بسیار ضروری است. امروزه مسائل متعددی در بخش مدیریت آب مانند دوره‌های خشکسالی، سیل، کمبود منابع آبی، عدم وجود زیرساخت‌های لازم و کاهش کیفیت آب وجود دارد که نیازمند ارائه‌ی برنامه‌های کاربردی جهت مقابله با این بحران‌ها هستند. علیرغم اینکه آب مهم‌ترین دارایی حیاتی در سراسر جهان است، اما در مقابل سایر دارایی‌های حیاتی کمتر مورد توجه قرار گرفته است.

این موضوع اساسی نیازمند یک روش فراگیر و مبتکرانه است که نه تنها در بخش‌های عمومی بلکه در بخش‌های خصوصی نیز قابلیت اجرا داشته و علاوه بر آن در بخش‌های حاشیه‌ای نیز تأثیرگذار باشد. از این رو استفاده از فناوری بلاکچین در راستای حل مشکلات مربوط به صنعت کشاورزی مانند مقابله با خشکسالی، مدیریت شبکه توزیع آب، کاهش خطرات ناشی از کمبود منابع آبی و همچنین نظارت بر سیستم‌های مدیریت منابع آبی به صورت پویا راه حل نسبتاً جدیدی است. بلاکچین می‌تواند به سازمان‌های فعال در حوزه آب کمک نماید تا بر تنظیم صورت حساب‌های مالی و تسویه حساب بدهی‌ها نظارت مؤثر داشته باشد، به الگوهای خشکسالی مختلف دست یابند و همچنین به حفظ درآمد بخش منابع آبی در طول خشکسالی شدید توجه ویژه‌ای داشته باشند.

فناوری بلاکچین و تجارت آب
در ساده‌ترین حالت، تجارت آب شامل تبادل داوطلبانه حقوق دسترسی به منابع آبی بین خریدار و فروشنده می‌باشد. بر همین اساس نهادهای دارای مجوز جهت جمع‌آوری مقدار معینی آب از رودخانه، دریاچه آب زیرزمینی یا مخزن و همچنین فروش بخشی از سهمیه خود را به قیمتی که بازار تعیین می‌کند، تشکیل شده‌اند. در عمل، فرآیندهای راه‌اندازی بازارهای تجارت آب بسیار پیچیده است. در بازارهای تجارت آب ممکن است تراکنش‌ها بسیار آهسته و سخت صورت گیرد و امکان فرصت‌طلبی و حتی فساد فراهم شود. به همین ترتیب، درزمینه‌ی تجارت آب، بلاکچین نه تنها استانداردها، تأییدیه‌ها و نام‌گذاری‌ها را ارائه و سازمان‌دهی می‌کند، بلکه اطلاعات موردنیاز را در اختیار طرفین تصمیم گیرنده قرار دهد.

کاربرد بلاکچین در زمینه کمک به کشاورزان جهت مقابله با خشکسالی
امروزه دانشمندان عنوان می‌دارند که اختلالات ناشی از تغییرات آب و هوایی افزایش چشمگیری یافته است، زیرا تغییرات آب و هوایی با منشاء انسانی مانند پدیده‌ی خشکسالی، همراه با افزایش روز افزون جنگل‌زدایی ( سوزاندن یا قطع درختان جهت تولید زغال یا افزایش زمین‌های کشاورزی) سبب افزایش دما و تشدید پدیده گردوغبار شده است. از این رو ممکن است کشاورزان جهت مقابله با شرایط آب و هوایی خاص و ناگهانی مانند طوفان، خشکسالی و سیلاب‌های شدید آمادگی لازم را نداشته باشند. در اینجاست که ضرورت کاربرد تکنولوژی‌های جدید مانند بلاکچین بیش از هر زمان دیگری احساس می‌شود.

نمونه‌هایی از کاربرد فناوری بلاکچین جهت مقابله با خشکسالی در کشورهای پیشرو

الف) کالیفرنیا:

شرکت IBM در کالیفرنیا در حال بررسی نحوه‌ی استفاده از بلاکچین به شیوه‌ای غیر متعارف است. این شرکت پروژه‌ای را طرح ریزی کرده است که در آن با ادغام دو فناوری بلاکچین و اینترنت اشیاء به ردیابی سریع سطح آب کمک نمایند.

 

TFT یک سازمان خصوصی است که در راستای حفاظت از اکوسیستم آب شیرین فعالیت دارد. این سازمان با همکاری IBM Research و SweetSense Inc و با استفاده از فناوری بلاکچین می‌تواند به‌طور دقیق سطح آب زیرزمینی در کالیفرنیا را کنترل و ردیابی نماید.

ب) کلرادو:
در حال حاضر ایالت کلرادو لایحه‌ای را تصویب کرده است که زمینه را برای کاربرد فناوری بلاکچین برای مدیریت آب فراهم می‌کند. همچنین در این لایحه سایر فناوری‌های نوظهور مانند سنسورهای راه دور، سیستم‌های ماهواره‌ای، و پهپاد مورد مطالعه قرار می‌گیرند. استفاده از این فناوری‌ها نظارت و مدیریت آب‌های سطحی و زیرزمینی را بهبود می‌بخشد. این لایحه در زمانی ارائه شد که ایالات متحده با یکی از بدترین دوره‌های خشکسالی تاریخ خود مواجه است. ایالت‌های غربی بدترین شرایط را داشته، به‌طوری‌که سال 2020 خشک‌ترین یا دومین سال خشک از زمان شروع ثبت رکورد در سال 1895 بوده است.

ج) استرالیا:
استرالیا به‌طور گسترده به عنوان یک کشور پیشگام در سطح جهان در زمینه منابع آبی شناخته می‌شود. به‌طور شفاف استرالیا در حوزه بازارهای تجارت آب و فناوری بلاکچین به عنوان یک نهاد حیاتی جهت مدیریت چنین منابع کمیابی در بخش‌های شهری، صنعتی، کشاورزی عمل می‌نماید.

جمع بندی
در حال حاضر بحران‌های تأمین آب در کشور مانند: خشک‌سالی، تأمین آب شرب شهرها و روستاها، تأمین آب در بخش صنعت و کشاورزی به یک مسئله جدی ‌تبدیل شده است. کمبود منابع آبی و در پی آن خشکسالی پیامدهای جبران‌ناپذیری از جمله: فرونشست زمین، تخریب اکوسیستم طبیعی دریاچه‌ها و تالاب‌ها، برداشت بی‌رویه از منابع آب زیرزمینی و ... به دنبال دارد. از این رو مسئله آب اولین مسئله اساسی کلان در ایران می‌باشد. در همین خصوص مواردی همچون متوسط بارش سالانه به میزان ۲۵۰ میلی‌متر در ایران، قرارگیری بخش وسیعی از کشور در شرایط آب و هوایی خشک و نیمه‌خشک و همچنین پراکندگی منابع آبی و زمان‌بندی بارندگی به صورت ناهمگون باعث تشدید فزاینده‌ی بحران خشکسالی شده‌اند. پیامد تمامی این چالش‌ها را می‌توان در بحران تالاب‌های بختگان، هامون و جازموریان و دریاچه‌های ارومیه ،کاهش فزاینده آب کارون و زاینده‌رود و همچنین خطر فرونشست زمین مشاهده نمود. بعلاوه در کشور ایران بیش از 90 درصد منابع آبی در بخش کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. لذا بسیاری از مردم در مناطق روستایی و دورافتاده برای گذران زندگی به کشاورزی وابسته هستند، در اینجا لزوم ارائه‌ی یک راهکار اثربخش بسیار ضروری به نظر می‌رسد. لذا فناوری بلاکچین یکی از مؤثرترین شیوه‌ها جهت پاسخ سریع در مدیریت منابع آبی و خشکسالی می‌باشد. با اضافه شدن بلاکچین، می‌توان شکاف‌های اعتماد و شفافیت حیاتی را پر نموده و ایجاد یک پلتفرم قوی، مقیاس‌پذیر و مقرون‌به‌صرفه برای مدیریت منابع آب زیرزمینی با ارزش در هر نقطه از جهان ممکن گردد.

در نهایت می‌توان چنین عنوان نمود که کاربرد فزایده ی فناوری‌های نو ظهور در اکوسیستم باعث ارائه‌ی راه‌حل‌های کاربردی و مدیریتی جهت مقابله با چالش‌های اقلیمی می‌شود. در اینجا اشاره به این نکته ضروری است که عدم ارائه راهکارهای جدید جهت مدیریت خشکسالی و در پی آن تداوم این پدیده می‌تواند موضوع آب را از یک مسئله زیست محیطی در بلندمدت تبدیل به یک موضوع چندبعدی با تأثیرات امنیتی قابل‌توجه خصوصاً در زمینه منازعات قومی و منطقه‌ای نماید.

 

انتهای پیام/