دور الذكاء الاصطناعي في التنبؤ بالطلب على المياه ومعالجة التلوث فيها

كتب / راجي العوادي

يُعدّ العراق من بين الدول التي تواجه نقصًا حادًا في المياه، مما يُؤكد أهمية وجود نظام فعّال لإدارة المياه.

وتُعدّ الزراعة، التي تستهلك كميات كبيرة  70% من المياه، من أكثر مشاكل هدر المياه واستجابةً لتغير المناخ.

ان التغير المناخي والنمو السكاني يلزمنا بان لم نعد إدارة المياه مسألة هندسية او زراعية  أو بيئية ، بل قضية وحاجة ووجودٍ واستدامة لتجنب مخاطرعالمٍ يعاني عطشًا , من هنا تبرز الحاجة الى الذكاء الاصطناعي كأداة منقذة وقادرة على التنبؤ والاستشراف، لا لمجرد حساب الأرقام، بل لصياغة وصناعة مستقبلٍ أكثر توازنًا بين وجود الإنسان المتعاظم والمورد المائي المتدني.

ان أهم التحديات الأساسية الاساسية في إدارة موارد المياه هو عدم القدرة على التنبؤ بالطلب على المياه الذي يرتبط بعوامل الطقس والمناخ ، والنمو السكاني، والمتطلبات الصناعية والزراعية , لذا سيكون من الضروري تحليل اتجاهات هطول الأمطار وتقلبات المناخ، لكي نقدر إمدادات المياه المطلوبة للأشهر القادمة وفق الحاجة الفعلية لتجنب الاسراف والهدر، فمثلا في العراق ، قد تؤدي التقلبات المناخية إلى انخفاض هطول الأمطار 30 % ويترتب على هذا انخفاضًا في توافر المياه بنسبة تتراوح بين 13% و15% وارتفاع درجات الحرارة بنسبة 6% وكلاهما سوف يؤثر بشكل مباشر على الطلب على المياه, لذا يمكن للذكاء الاصطناعي نمذجة هذه التغيرات  من خلال  تحليل بيانات الطلب على المياه بقيد قلتها او قلة الامطار وايجاد عدة سيناريونات من الحلول لاسثمار المياه  باقل قدر من الاستخدام المقنن لضمان إمدادات مياه كافية, فيمكن لدوائر الري تخصيص الموارد بكفاءة ودقة أكبر, بتحسين الري، وتخزين المياه، وإعادة استخدامها وتقليل الاستهلاك المفرط خلال فترات ذروة الطلب خلال مواسم الجفاف.

إن الاستفادة من الذكاء الاصطناعي في التنبؤ بالطلب على المياه لا تُعزز فقط

تحسين الموارد، بل تُقلل أيضًا من التكاليف، وتمنع الهدر، وتُعزز استدامة موارد

فيمكن للذكاء الاصطناعي جمع وتحليل بيانات المناخ من مصادر مختلفة بما في ذلك محطات الأرصاد الجوية والأقمار الصناعية ونماذج التنبؤ بالمناخ,  وتقوم خوارزميات التعلم الآلي معالجة هذه البيانات المعقدة وتحديد الأنماط التي تساعد في التنبؤ بآثار تغير المناخ على موارد المياه , اما مشكلة التلوث فيُمكن للذكاء الاصطناعي التنبؤ به من خلال تحليل أنماط البيانات من خلال دراسة اتجاهات جودة المياه والعوامل البيئية، والتنبؤ بمخاطر التلوث الناتجة عن ارتفاع درجات الحرارة، أو التغيرات الصناعية , ومن أهم تطبيقات الذكاء الاصطناعي في إدارة جودة المياه تحليل البيانات المُجمعة من مختلف أجهزة الاستشعار وعمليات أخذ العينات. ففي العديد من المناطق، تُركّب أنظمة استشعار لقياس معايير مثل الرقم الهيدروجيني (pH) ودرجة الحرارة ومستويات الأكسجين المذاب والملوثات الكيميائية والميكروبية في الماء وتجمع هذه الأجهزة بيانات آنية باستمرار وتنقلها إلى قواعد البيانات. وباستخدام خوارزميات متقدمة، ويُمكن للذكاء الاصطناعي معالجة هذه البيانات الضخمة وتحليلها لتحديد أي شذوذ أو تغيرات مفاجئة في جودة المياه ,كما يقوم بالمراقبة الآنية لمعايير جودة المياه الأساسية (مثل الطلب البيولوجي على الأكسجين، ودرجة الحموضة، والطلب الكيميائي على الأكسجين، والعكارة، والمواد الصلبة الذائبة الكلية، والتوصيل الكهربائي) كما يقوم الذكاء الاصطناعي بالكشف عن الأعطال في العمليات والمعدات الأساسية لمعالجة مياه الصرف الصحي ويسهم في تقديم حلول في تحسين استخدام تقنيات المعالجة المختلفة، مثل الامتزاز، والتبادل الأيوني، والعمليات الكهروكينيتية، والترسيب الكيميائي، والمعالجة النباتية، وتقنية الأغشية، لإزالة الملوثات بفعالية من المسطحات المائية المتضررة .

لقد ثبتت اهمية استخدام الذكاء الاصطناعي البالغة  في قدرته على تعزيز التكيف، ورفع مستوى القدرة على التخفيف من آثار تغير المناخ، وتحسين عملية صنع القرار لمواجهة تحديات التلوث في قطاع المياه وغيره من القطاعات، مما يُسهم في خلق بيئة أنظف وأكثر أمانًا واستدامة للأجيال القادمة.

إن تبني التقنيات المتقدمة كالذكاء الاصطناعي، من شأنه أن يُساعد في معالجة أنشطة التعدين التي تُلوث المسطحات المائية.

وختاماً، يمثل الذكاء الاصطناعي أداة قوية لمراقبة التلوث وحماية البيئة بفضل قدرته على تحليل البيانات بدقة وتقديم تنبؤات موثوقة  يُسهم في تعزيز الجهود العالمية للتصدي للتلوث وتحقيق التنمية المستدامة, ومع استمرار التطورات التكنولوجية، يمكن أن يكون الذكاء الاصطناعي الحليف الأهم في معركة الحفاظ على كوكبنا للأجيال القادمة.