Нубийский песчаниковый артезианский бассейн

Нубийский песчаниковый артезианский бассейн — крупнейший на Земле трансграничный артезианский бассейн, расположенный в северо-восточной части Африки. Представляет собой гигантскую подземную гидрогеологическую структуру, залегающую в толще континентальных песчаников мезозойского возраста. Бассейн охватывает территорию четырёх государств: Египта, Ливии, Судана и Чада. Его площадь оценивается в 2,2—2,5 млн км², а общий объём подземных вод — в 150—375 тыс. км³, что делает его одним из крупнейших резервуаров пресной воды в мире.

Географическое положение и границы

Нубийский песчаниковый артезианский бассейн (НПАБ) занимает обширную территорию в центре и на востоке Сахары. Его северная граница проходит вдоль побережья Средиземного моря в Ливии и Египте, западная — по цепи оазисов Куфра, Джагбуб и Сива, южная — примерно по 18—20° с. ш. в Судане и Чаде, восточная — по долине Нила и Красному морю. Основная часть бассейна находится под территориями Египта (около 40 % площади) и Ливии (около 35 %), меньшие части — под Суданом (около 15 %) и Чадом (около 10 %).

Геологическое строение и гидрогеология

Водоносные горизонты

Основным водоносным комплексом бассейна являются песчаники нубийской формации (Nubian Sandstone), накопившиеся в меловой период (около 145—66 млн лет назад). Эти породы представляют собой преимущественно кварцевые песчаники с прослоями глин и алевролитов, обладающие высокой пористостью (до 25—30 %) и проницаемостью. Мощность водоносной толщи варьирует от нескольких сотен метров до 3—4 км в центральных частях бассейна.

Выделяются три основных водоносных горизонта:

• Верхний (плиоцен-четвертичный) — залегает на глубинах от 50 до 500 м, содержит преимущественно пресные воды с минерализацией до 1 г/л.
• Средний (миоцен-олигоценовый) — на глубинах 500—1500 м, воды слабосолоноватые (1—3 г/л).
• Нижний (меловой) — основной водоносный горизонт, залегает на глубинах 1500—3000 м и более. Воды здесь имеют повышенную минерализацию (3—10 г/л) и температуру 30—80 °C.

Области питания и разгрузки

Питание бассейна происходит преимущественно в южных и юго-восточных районах — на плато Эннеди (Чад), в горах Марра (Судан) и на возвышенностях Тибести (Чад), где выпадает до 200—300 мм осадков в год. Вода инфильтруется через трещиноватые известняки и песчаники, затем медленно движется на север и северо-запад со скоростью 1—3 м/год. Время полного оборота вод оценивается в 10—50 тыс. лет.

Естественная разгрузка происходит в виде источников в оазисах (Харга, Дахла, Фарафра, Бахария в Египте; Куфра, Джагбуб в Ливии) и в виде подземного стока в Средиземное море. Значительная часть воды расходуется на испарение в бессточных впадинах.

История изучения и освоения

Первые сведения о подземных водах в пустынных районах Северной Африки появились в трудах античных авторов (Геродот, Страбон). Систематическое изучение Нубийского бассейна началось в XIX веке с экспедиций европейских геологов. В 1930-х годах британские и египетские гидрогеологи провели первые разведочные бурения в оазисе Харга.

После Второй мировой войны, в 1950—1960-х годах, началось масштабное бурение артезианских скважин в Египте и Ливии. В 1970-х годах ливийское правительство приступило к реализации проекта «Великая рукотворная река» — системы трубопроводов для переброски воды из Нубийского бассейна на побережье Средиземного моря. Этот проект, начатый в 1984 году, стал крупнейшим в мире ирригационным и водопроводным сооружением.

В 1990-х годах была создана Совместная консультативная комиссия по Нубийскому песчаниковому артезианскому бассейну (Joint Authority for the Study and Development of the Nubian Sandstone Aquifer System), в которую вошли представители Египта, Ливии, Судана и Чада. Комиссия координирует мониторинг, моделирование и управление водными ресурсами бассейна.

Водные ресурсы и качество воды

Общий объём воды в Нубийском бассейне оценивается в 150—375 тыс. км³, что сопоставимо с объёмом воды в Каспийском море (78 тыс. км³) или в озере Байкал (23 тыс. км³). Однако из-за слабой возобновляемости (ежегодное пополнение составляет всего 1—3 км³) бассейн считается невозобновляемым или слабовозобновляемым ресурсом.

Качество воды варьирует в широких пределах:

• В верхних горизонтах — пресная вода с минерализацией 0,2—0,8 г/л, пригодная для питья и орошения.
• В нижних горизонтах — солоноватая и солёная вода (3—10 г/л), требующая опреснения или использования для технических нужд.
• В отдельных районах (особенно в Ливии) вода содержит повышенные концентрации фтора, железа и радионуклидов, что требует специальной обработки.

Современное использование

Египет

В Египте Нубийский бассейн является основным источником воды для оазисов Западной пустыни (Харга, Дахла, Фарафра, Бахария). Здесь пробурено более 3 тыс. скважин, из которых ежегодно извлекается около 2,5 км³ воды. Вода используется для орошения сельскохозяйственных культур (пшеница, кукуруза, финики, оливки) и для водоснабжения населённых пунктов. В 2010-х годах правительство Египта реализовало проект «Тошка» — систему каналов и насосных станций для переброски воды из озера Насер в Западную пустыню, что частично снизило нагрузку на бассейн.

Ливия

Ливия является крупнейшим потребителем воды из Нубийского бассейна. В рамках проекта «Великая рукотворная река» (Great Man-Made River) построено более 4 тыс. км трубопроводов диаметром до 4 м, по которым вода подаётся из оазисов Куфра, Сарир и Джагбуб на побережье Средиземного моря — в города Триполи, Бенгази, Мисурата и другие. Система обеспечивает водой около 70 % населения страны и орошает до 100 тыс. га сельскохозяйственных земель. Ежегодный отбор воды из бассейна в Ливии составляет около 3,5 км³.

Судан и Чад

В Судане и Чаде Нубийский бассейн используется менее интенсивно. В Судане вода извлекается в основном в северных провинциях (Дарфур, Северный Кордофан) для водоснабжения кочевых скотоводов и мелкого орошения. В Чаде скважины пробурены в районе плато Эннеди, где вода используется для питьевых нужд местного населения. Суммарный отбор в этих странах не превышает 0,5 км³/год.

Экологические проблемы и угрозы

Основные проблемы Нубийского бассейна связаны с его невозобновляемостью и интенсивным отбором воды. С 1970-х годов уровень воды в бассейне снизился на 10—50 м в разных районах, особенно в Ливии и Египте. При сохранении текущих темпов отбора (около 6—7 км³/год) прогнозируется истощение бассейна в течение 100—300 лет.

Другие угрозы:

• Загрязнение — в районах орошения происходит засоление почв и подземных вод из-за возвратных дренажных вод. В Ливии зафиксированы случаи загрязнения воды нефтепродуктами и пестицидами.
• Солёность — в нижних горизонтах бассейна вода становится всё более солёной, что ограничивает её использование.
• Трансграничные конфликты — отсутствие юридически обязательного соглашения между странами о разделе водных ресурсов создаёт риск напряжённости. Египет и Ливия являются крупнейшими потребителями, что может вызывать недовольство Судана и Чада.

Международное сотрудничество

В 2000 году при поддержке ЮНЕСКО и Международной ассоциации гидрогеологов была создана Совместная консультативная комиссия по Нубийскому песчаниковому артезианскому бассейну. Комиссия разработала региональную модель бассейна, провела оценку ресурсов и подготовила рекомендации по устойчивому управлению. В 2013 году страны-участницы подписали Меморандум о взаимопонимании, предусматривающий обмен данными, совместный мониторинг и координацию отбора воды. Однако юридически обязывающего договора до сих пор не заключено.

Источники

• Бассейн Нубийского песчаника: гидрогеология и управление водными ресурсами. — ЮНЕСКО, 2015.
• Salem O. The Nubian Sandstone Aquifer System: A Review of the Current Status and Future Perspectives. — Springer, 2018.
• Abd El-Gawad A. M. Hydrogeological and Hydrochemical Characteristics of the Nubian Sandstone Aquifer in Egypt. — Journal of African Earth Sciences, 2019.
• Great Man-Made River Project: Water Supply from the Nubian Sandstone Aquifer. — Libyan Ministry of Water Resources, 2010.
• Совместная консультативная комиссия по Нубийскому песчаниковому артезианскому бассейну: отчёт о деятельности. — Каир, 2017.