عربستان سعودی روی بزرگترین دریای شن زمین قرار دارد، بیابانی به اندازه کشور فرانسه؛ اما با این حال برای ساختن برجهای خود از استرالیا شن وارد میکند. دلیل این اتفاق در شکل تکتک دانههای این شنها نهفته است.
عربستان سعودی از نظر مساحت، عمدتاً بیابان است. «ربعالخالی» که در زبان انگلیسی بیشتر با نام «ربع خالی» (Empty Quarter) شناخته میشود، بزرگترین دریای شنی پیوسته روی سیاره زمین است؛ اقیانوسی از تپههای ماسهای به اندازه کشور فرانسه که در نزدیکی هر کارگاه ساختمانی در این کشور قرار دارد. بنابراین، اگر تنها یک ماده خام وجود داشته باشد که یک سازنده عربستانی هرگز نباید از یک خارجی بخرد، آن ماده شن است. اما در واقعیت دقیقاً همین اتفاق میافتد. عربستان سعودی شن و ماسه ساختمانی وارد میکند و امارات متحده عربی و قطر نیز همین کار را انجام میدهند؛ زیرا شنی که زیر پای آنهاست، برای مهمترین کار در ساختوساز مدرن یعنی ساختن بتن، تقریباً بیفایده است. تپههای ماسهای، نوع اشتباهی از شن هستند. فاصله بین مقداری از شنی که سیاره زمین فکر میکند در اختیار دارد با مقداری که واقعاً میتوان با آن ساختوساز کرد، آنقدر زیاد شده است که سازمان ملل متحد اکنون نام خاصی برای آن انتخاب کرده است.
دانهها شکل اشتباهی دارند
بخش عمدهای از بتن را سنگدانه، یعنی شن و ماسه تشکیل میدهد که توسط یک شبکه ظریف از خمیر سیمان به هم چسبیدهاند. برای اینکه آن شبکه بتواند وظیفه خود را انجام دهد، دانهها باید لبهبهلبه در یکدیگر قفل شوند تا بلوک خشکشده در برابر از هم پاشیدن مقاومت کند. شنهای رودخانهای و شنهای حاصل از سنگهای خردشده برای این کار بسیار مناسب هستند زیرا از نظر زمینشناسی جوان هستند؛ آنها از صخرههای بزرگتر جدا شدهاند، ناهموار و زاویهدار هستند و پر از لبههای تیزی میباشند که به درون سیمان و به داخل یکدیگر فرو میروند.
شنهای بیابانی دقیقاً برعکس هستند. باد شن را نمیشکند، بلکه آن را صیقل میدهد. دانههایی که هزاران سال را صرف غلتیدن و بالا و پایین پریدن روی تپههای ماسهای کردهاند، ساییده شده و به گلولههای صاف و تقریباً کروی تبدیل میشوند. اگر آنها را داخل یک مخلوط بتن خیس بریزید، کمی شبیه به بلبرینگ عمل میکنند و به جای اینکه در هم قفل شوند، روی یکدیگر میلغزند؛ این امر باعث ایجاد فضاهای خالی میکروسکوپی و درزهای ضعیف در طول ماده نهایی میشود. شما میتوانید با این مواد یک دیوار باغچه بسازید، اما نمیتوانید یک برج بسیار بلند یا یک پل به طول یک کیلومتر احداث کنید.
علاوه بر این، مسئله نمک نیز وجود دارد. شنهای بیابان و ساحل اغلب حاوی مقدار زیادی کلرید هستند که باعث خوردگی میلگردهای فولادی داخل بتن میشود؛ این موضوع خود یک فاجعه تدریجی و آرام برای هر سازه باربر به شمار میرود. مهندسان سالها تلاش کردهاند تا شن بیابان را قابل استفاده کنند. تیمی از امپریال کالج لندن مادهای به نام «فاینیت» (Finite) تولید کردند که یک جایگزین برای بتن است و از شن بیابان ساخته میشود. همچنین اختراعات ثبتشدهای برای خرد کردن و شکستن دوباره دانههای تپههای ماسهای تحت فشار بسیار شدید وجود دارد تا صرفاً دوباره به آنها لبههای تیز داده شود. اما هیچکدام از این روشها جایگزین سادهترین راهکار نشده است: قرار دادن شن خوب روی کشتی و بارگیری آن به مقصد.
تجارت شن در دست چند کشور محدود است
شن قابل استفاده در ساختوساز از لیست کوتاهی از مکانها تامین میشود که دارای ذخایر فراوان فرسایشیافته توسط آب و بندرهایی برای انتقال اقتصادی آن هستند. بر اساس دادههای تجارت شن «رصدخانه پیچیدگی اقتصادی»، دو صادرکننده بزرگ شن در سیاره زمین، ایالات متحده آمریکا (که در سال ۲۰۲۴ حدود ۴۷۲ میلیون دلار فروش داشته) و استرالیا با حدود ۲۶۸ میلیون دلار هستند. استرالیا سالهاست که این رتبه دوم را حفظ کرده است و بخش زیادی از آنچه استخراج میکند سر از خلیج فارس درمیآورد. عربستان سعودی، امارات و قطر همگی شنهای دانهبندیشده ساختمانی و شنهای سیلیسی را از تامینکنندگان در استرالیا، چین، بلژیک و نقاط دیگر خریداری میکنند.
ارقام دلاری در سمت عربستان تقریباً به شکل خندهداری کوچک است. دادههای تجاری نشان میدهد که واردات شن این پادشاهی از استرالیا در سال ۲۰۲۳ حدود ۱۴۰,۰۰۰ دلار بوده است. این یک اشتباه تایپی نیست و ثروت کلانی هم به شمار نمیرود؛ این رقم تقریباً معادل قیمت یک خودروی وانت میانرده است. اما نکته اصلی این عدد نیست. نکته اینجاست که اصلاً چنین ردیف بودجهای وجود دارد؛ اینکه کشوری که روی یکی از بزرگترین ذخایر شن زمین نشسته است، یک ردیف بودجه برای خرید شنی دارد که از آن سوی جهان با کشتی ارسال میشود. این منطق را در تکتک برجهای شیشهای، هر بخش از بزرگراههای اطراف ریاض و هر جزیره لایروبیشده ضرب کنید؛ آنوقت این جریان باریک واردات به لبه آشکار یک وابستگی بسیار بزرگ تبدیل میشود. بندرهایی مانند جبل علی و دمام به آرامی با شن همانگونه رفتار میکنند که با کانتینرهای خودرو و لوازم الکترونیکی رفتار میکنند و تقریباً هیچکس متوجه آن نمیشود.
جزیرهای ساختهشده از شنی که بیابان نتوانست آن را تامین کند
واضحترین نمونه این موضوع در سواحل دبی قرار دارد. «نخل جمیرا»، جزیره مصنوعی به شکل درخت نخل که در سال ۲۰۰۶ تکمیل شد، تقریباً به طور کامل از شن و سنگ ساخته شده است و هیچ بتن سازهای در خود زمین احیاشده آن به کار نرفته است. کنار هم قرار دادن این مجموعه نیازمند حدود ۹۴ میلیون متر مکعب شن بود که توسط لایروبهای هدایتشونده با جیپیاس و با استفاده از تکنیکی به نام «رنگینکمانی» (پاشش مکانیکی) قرار داده شدند؛ این شنها نمیتوانستند از بیابانی که در چند مایلی داخل خشکی بود تامین شوند. این شنها از نقاط خاصی در کف خلیج فارس لایروبی شدند که اندازه دانههای آنها مناسب بود. شرکتهای لایروبی هلندی و بلژیکی این عملیات را برای سالها به صورت شبانهروزی اداره کردند.
برج خلیفه نیز همین داستان را در مسیر صعود به آسمان روایت میکند. در این برج تقریباً ۳۳۰,۰۰۰ متر مکعب بتن استفاده شد و شن موجود در آن بتن از خارج از امارات آمد، زیرا تپههای ماسهای محلی نمیتوانستند مقاومت لازم را ایجاد کنند. روند توسعه خلیج فارس نیز کند نمیشود. ابرپروژههای چشمانداز ۲۰۳۰ عربستان سعودی از جمله «نیوم» (NEOM)، توسعه سواحل دریای سرخ و «قدیه»، برخی از بزرگترین کارگاههای ساختمانی روی زمین هستند که هر کدام تشنه همان شنهای زاویهدار و فرسایشیافته توسط آب هستند که منطقه فاقد آن است. هر چه خط افق شهرها بلندپروازانهتر باشد، خط فرآیند تامین پشت سر آن طولانیتر است.
پنجاه میلیارد تن در سال و شکافی که مدام بزرگتر میشود
اگر زاویه دید خود را بازتر کنیم، وضعیت دشوار خلیج فارس نسخه حادتری از مشکلی است که تمام سیاره زمین در آن شریک است. در مه ۲۰۲۶، برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد (UNEP) سومین ویرایش گزارش «شن و پایداری» خود را منتشر کرد و آمار اصلی آن به شدت تکاندهنده است: انسانها اکنون سالانه حدود ۵۰ میلیارد تن شن و ماسه از دل زمین بیرون میکشند. این امر شن و ماسه را به پرمصرفترین مواد جامد استخراجشده روی زمین و طبق محاسبات سازمان ملل، به دومین منبع طبیعی مورد بهرهبرداری قرار گرفته از هر نوع (تنها پس از آب) تبدیل میکند. پیشبینی میشود که تقاضا برای شن تنها در بخش ساختمانسازی تا سال ۲۰۶۰ تا ۴۵ درصد افزایش یابد. طبیعت در طول زمان زمینشناسی و از طریق فرسایش، شن را جایگزین میکند که این فرآیند بسیار کندتر از سرعت استخراج ماست و برنامه محیط زیست سازمان ملل اصطلاح صریحی برای این تفاوت دارد: «شکاف شن».
این گزارش همچنین مرزی بین دو نوع شن تعیین میکند که معمولاً با هم یکی فرض میشوند. یک نوع، شنی است که استخراج شده و در بتن، آسفالت و شیشه قفل شده است و برای همیشه از هر سیستم طبیعی خارج شده است. نوع دیگر، شنی است که هنوز در رودخانهها، دلتاها و خطوط ساحلی قرار دارد و به آرامی آب را تصفیه میکند، سواحل را در جای خود نگه میدارد و آسیبهای ناشی از طوفان را ضربهگیری میکند. این دو نوع مصرف با یکدیگر رقابت میکنند و لایروبی نوع زنده طبیعت، عواقبی به همراه دارد که هرگز در صورتحساب ساختوساز نشان داده نمیشود. پاسکال پدوزی، مدیر واحد جنیوای برنامه محیط زیست سازمان ملل که هماهنگی این گزارش را بر عهده داشت، میگوید: «شن گاهی به عنوان قهرمان ناشناخته توسعه نامیده میشود.»
همین ماده، داستان پنهان پشت بسیاری از چیزهایی است که پیرامون خود میبینیم. این همان سنگدانهای است در آسفالت تقویتشده با گرافن که مهندسان بریتانیایی در حال آزمایش آن هستند تا جادهها دوام بیشتری داشته باشند؛ یعنی همان زمینی که ترافیک روی آن جریان دارد. این ماده پسرعموی نزدیک همان سنگ خردشدهای است که یک شهر در فنلاند درون یک سیلو انباشته کرده و آن را تا حدود ۶۰۰ درجه به عنوان «باتری شنی» گرم کرده است؛ یادآوری این نکته که کلمه «شن» مواد بسیار متفاوتی را شامل میشود که کارهای بسیار متفاوتی انجام میدهند. دانههای گرد در ربعالخالی و دانههای زاویهدار در یک معدن استرالیایی هر دو شن نامیده میشوند، اما فقط یکی از آنها میتواند یک برج را پابرجا نگه دارد.
چرا دریایی از شن، هنوز شن میخرد؟
پارادوکس یک کشور بیابانی که شن وارد میکند، در فضای مجازی به عنوان یک دانستنی جالب دستبهدست میشود؛ از آن دست فکتهایی که ساختگی به نظر میرسند. اما این موضوع ساختگی نیست و لحظهای که متوجه شوید شن واقعاً چگونه شکل میگیرد، دیگر یک پارادوکس نخواهد بود. باد تپههای ماسهای زیبایی میسازد اما بتن وحشتناکی تحویل میدهد. همان دانههایی که باعث میشوند صحرا و ربعالخالی بیپایان به نظر برسند، دانههایی هستند که به سیمان نمیچسبند و داشتن مقادیر زیادی از آنها نیز ساختار شیمیاییشان را تغییر نمیدهد. بنابراین، کشورهای حوزه خلیج فارس به وارد کردن شن از رودخانهها و معادن در آن سوی جهان ادامه میدهند، آمار جهانی به سمت ۵۰ میلیارد تن در سال و فراتر از آن حرکت میکند و معمولیترین ماده قابل تصور، به آرامی به یکی از عجیبترین مشکلات زنجیره تامین در این قرن تبدیل میشود.
