الزراعة الذكية مناخيًا.. تكييف ممارسات الزراعة مع تغير المناخ

أدت موجات الجفاف الشديد والفيضانات والعواصف العاتية – التي تفاقمت بفعل تغير المناخ – إلى خسائر واسعة النطاق في المحاصيل وتهديدات متزايدة لإمدادات الغذاء العالمية، ومع ذلك، يُعد إنتاج الغذاء أيضًا من أهم العوامل المؤثرة في هذه التغيرات الجوية، مما يجعل الزراعة الذكية مناخيًا ضرورة ملحة.

تُصدر ممارسات الزراعة التقليدية، وسوء إدارة الثروة الحيوانية، والإفراط في استخدام الأسمدة، كميات كبيرة من انبعاثات غازات الدفيئة في الغلاف الجوي.

يُنتج قطاع الثروة الحيوانية حاليًا 7.1 جيجا طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون سنويًا، أي ما يُعادل حوالي 14.5% من إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة البشرية عالميًا.

الماشية هي المذنب الأكبر، إذ تُطلق 4.6 جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون – 2.5 جيجا طن من لحوم الأبقار و2.1 جيجا طن من الأبقار الحلوب.

ويرتفع مستوى الميثان بشكل خاص نتيجة تجشؤ الماشية، والذي يُمثل ما بين 14% و16% من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية.

يُسبب الإفراط في استخدام الأسمدة أيضًا أضرارًا بيئية، مثل تلويث المجاري المائية وجودة الهواء، مما يُضعف صحة التربة، ويؤدي إلى فقدان التنوع البيولوجي.

تُعدّ الأسمدة غير العضوية القائمة على النيتروجين – وهي مصدر رئيسي للغازات غير ثاني أكسيد الكربون – والروث مسؤولَين عن 70% من انبعاثات الأمونيا حول العالم.

تؤدي الانبعاثات الناتجة عن الزراعة وغيرها من الممارسات البشرية إلى ارتفاع درجات الحرارة العالمية وتغير أنماط الطقس، مما يزيد من تواتر وشدة الظواهر الجوية المتطرفة كالفيضانات والجفاف؛ كما أنها تؤثر على الأمن الغذائي، إذ تخفض غلة المحاصيل وتُعطل مواسم النمو.

ووفقًا لإحدى الدراسات، أدى تغير المناخ الناجم عن الأنشطة البشرية إلى تباطؤ الإنتاج الزراعي بنسبة 21% منذ عام 1961، وهو ما يعادل خسارة سبع سنوات من الإنتاجية.

وكانت المناطق الأكثر دفئًا، مثل أفريقيا ومنطقة البحر الكاريبي وأمريكا اللاتينية، الأكثر تضررًا، حيث شهدت انخفاضًا في الإنتاج الزراعي بنسبة تراوحت بين 26% و34%.

يُعدّ اعتماد ممارسات زراعية ذكية مناخيًا أمرًا ضروريًا لحماية البيئة، وتحسين المحاصيل، وضمان الأمن الغذائي.

وتُعدّ الحاجة المُلِحّة إلى توفير إمدادات غذائية مرنة ومستقرة أمرًا بالغ الأهمية، لا سيما في ظلّ توقعات الخبراء بأن يتجاوز عدد سكان العالم 10 مليارات نسمة بحلول منتصف ثمانينيات القرن الحادي والعشرين.

ما هي الزراعة الذكية مناخيا؟

تعمل الزراعة الذكية مناخيًا على تعزيز الاستخدام المناسب للموارد وإدارة المزارع للاستجابة للتأثيرات الملحة لأزمة المناخ.
يعيش معظم فقراء العالم في المناطق الريفية، التي تعتمد اقتصاداتها اعتمادًا كبيرًا على الزراعة.

يساعد نهج الزراعة الذكية مناخيًا صغار المزارعين على تحسين عملية اتخاذ القرارات لتحقيق إنتاجية أكبر، مع مراعاة الظروف المحلية، ويتطلب نهجًا شاملًا قائمًا على آثار تغير المناخ الحالية والمستقبلية واستراتيجيات التكيف الفعالة.

تحسين كفاءة استخدام الموارد

ينطبق المثل القائل “الأقل هو الأكثر” على الزراعة الذكية من خلال الزراعة الدقيقة.

والفكرة هي تقليل الاستهلاك وتقليل الهدر دون المساس بغلة المحاصيل.

تضمن تقنيات مثل الري بمعدلات متغيرة والتسميد الموجه وصول الموارد إلى حيث يحتاجها المزارعون، مما يحد من الفائض ويجنب الجريان السطحي الضار.

كما أن الزراعة المناسبة وزراعة المحاصيل الغطائية تُحسّن خصوبة التربة، وتحافظ على المياه، وتدوير المغذيات، مما ينتج محاصيل أكثر صحةً مع اعتماد أقل على المدخلات الخارجية.

تُظهر الأبحاث أن استخدام كميات أدق من مكونات الأسمدة يُحسّن النمو، على سبيل المثال، استخدمت إحدى الدراسات مزيجًا عالي التحديد من النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم، مما أدى إلى زيادة إنتاج الخس بنسبة 42.42%.

إضافةً إلى ذلك، تُعزز المستويات الصحيحة من النيتروجين والفوسفور مستوى السكر وفيتامين ج في النبات، مما يُثبت أن التوازن ضروريٌّ للكمية والجودة.

البوتاسيوم ضروري لصحة التربة أيضًا، فبدون كمية كافية منه، ستواجه جذور النباتات صعوبة في الاحتفاظ بالماء والحصول على العناصر الغذائية اللازمة للنمو.

تعزيز المرونة والتكيف

تُعزز المزارع الذكية مناخيًا قدرتها على مقاومة آثار تغير المناخ والتكيف معها.

وهي تُلزم المزارعين بتنويع محاصيلهم ومواشيهم للحد من تأثرها بتغير المناخ، مثل الجفاف والأمراض والآفات.

أثبتت الزراعة المختلطة والزراعة الحراجية – التي تتفاعل فيها المحاصيل والأشجار والماشية لزيادة الغلة وتقليل التأثير البيئي – أنها تُحسّن التنوع البيولوجي وتُحسّن الغلة في 80% من الحالات، مما يعود بالنفع على الناس والبيئة، على سبيل المثال، قد تُوفر الأشجار العالية ظلاً لحقل ذرة بينما تتجول الدجاجات وتأكل الحشرات.

يُعدّ استخدام المحاصيل والماشية المقاومة لتغير المناخ نهجًا فعالًا آخر لتحسين الغلة والحد من انعدام الأمن الغذائي.

وقد وجدت إحدى الدراسات أن زراعة الفاصوليا والبازلاء والذرة الرفيعة المقاومة للإجهاد حسّنت تنوع النظام الغذائي المنزلي بنسبة 40%، وحسّنت توافر الغذاء بنسبة 75%.

وحققت الماشية مثل أغنام الماساي الأحمر وماعز جالا نفس النتيجة بنسبة 38% و90% على التوالي.

الحد من الانبعاثات

على الرغم من أن التكيف مع التغيرات المرتبطة بالمناخ أمر بالغ الأهمية لإنتاج المحاصيل، فمن المهم بنفس القدر أن يعمل قطاع الزراعة على تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من خلال الزراعة الذكية مناخياً بالطرق التالية:

– إدارة الأسمدة: الحد من الانبعاثات والتلوث من خلال تطبيقات أكثر دقة وحلول عضوية.
– إدارة الثروة الحيوانية: تحسين كفاءة الأعلاف وإدارة نفايات الحيوانات للحد من انبعاثات الميثان.
– إدارة الأراضي: ممارسة التشجير والزراعة بدون حرث لتعزيز مخزونات الكربون في التربة.
– الطاقة المتجددة: دمج الري بالطاقة الشمسية وإنتاج الغاز الحيوي لتقليل الطلب على الوقود الأحفوري.

وبحسب مختبر أرجون الوطني، فإن تقنيات الزراعة الذكية هذه قد تؤدي إلى خفض انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري من إنتاج الحبوب وحدها بنسبة تصل إلى 70% بحلول عام 2036.

ممارسات الزراعة الذكية مناخيًا في العمل

لقد تبنى المنتجون العالميون بالفعل ممارسات الزراعة الذكية مناخيًا، مدركين أن تقليل بصمتهم البيئية أمر بالغ الأهمية لاستقرار الغذاء.

وفي أماكن مثل أفريقيا وآسيا، حيث كانت آثار تغير المناخ أشد وطأة، مهدت هذه المبادئ الطريق لنظام زراعي أكثر استدامة.

الزراعة المحافظة على الموارد في أفريقيا

كان انتشار الزراعة الحافظة بطيئًا في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، إلا أن صغار المزارعين الذين طبّقوا أساليب مستدامة جنوا ثمارها.

ففي أحد التحليلات، وجد الباحثون أن المزارعين في إثيوبيا استخدموا الزراعة الحافظة لمنع التعرية وتخصيب التربة، مع تجميع مياه الأمطار في مواسم الجفاف.

وفي الوقت نفسه، نجح المزارعون التنزانيون في زراعة محاصيل مختلفة من الفاصوليا والبقوليات والحبوب، بينما يعمل العلماء والمزارعون في غانا على تحسين أنواع البذور لإنتاج أنواع مختلفة من الذرة.

الزراعة الحراجية في جنوب شرق آسيا

نفّذ المنتجون الآسيويون الزراعة الحراجية على نطاق واسع لتعزيز استخدام الأراضي الزراعية وإنتاجيتها.

ووفقًا للدراسات، تغطي الزراعة الحراجية 77.8% من الأراضي الزراعية في جنوب شرق آسيا.

كما تُغطي 50.5% من الأراضي الزراعية في شرق آسيا، و27% في جنوب آسيا، و23.6% في شمال ووسط آسيا.

الري الدقيق في كاليفورنيا

تشتهر كاليفورنيا بفترات جفاف طويلة وتعرضها لحرائق الغابات، وقد لجأت إلى الري الدقيق وتقنيات الزراعة الذكية لزيادة غلة المحاصيل والحد من استهلاك الموارد.

في إحدى الدراسات، استخدم مزارعوها أجهزة استشعار للتربة لقياس نسبة الرطوبة في بساتين اللوز، مما أدى إلى خفض استهلاك المياه بنسبة 33% للري مع الحفاظ على إنتاجية مثالية.

دور التكنولوجيا والابتكار في الزراعة الذكية

دفعت التطورات التكنولوجية الزراعة الذكية نحو التكيف مع تغير المناخ، إلا أن هذا التوجه لا يحظى بتأييد الجميع.

فاعتبارًا من عام ٢٠٢٣، لا تستخدم سوى ٢٧٪ من المزارع الأمريكية الزراعة الدقيقة لإدارة المحاصيل والثروة الحيوانية، على الرغم من توفرها منذ تسعينيات القرن الماضي.

وتشمل التطورات الناشئة في تكنولوجيا الدقة الاستشعار عن بُعد لقياس ظروف المحاصيل، وأجهزة الاستشعار الأرضية للحصول على رؤى آنية حول ظروف التربة، وأنظمة الرش الموجهة، وأجهزة إزالة الأعشاب الضارة الآلية.

كما حسّنت المركبات متعددة التضاريس، المُدمجة مع الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، إنتاجية المحاصيل بنسبة 15-20%، وكفاءة العمليات الزراعية بنسبة 20-25%.

وتستطيع هذه المعدات السير على الأراضي غير المستوية دون الإضرار بالمحاصيل اللازمة للمهام الزراعية الأساسية.

تشمل التقنيات الأخرى التي تُعزز الزراعة الذكية مناخيًا الأتمتة والروبوتات في عمليات الحصاد والزراعة والفرز، بما في ذلك تربية الماشية، على سبيل المثال، تُساعد الروبوتات في فرز المنتجات والأبقار الحلوب لتحسين زخم المهام المتكررة واتساقها.

وبالمثل، زادت الهندسة الوراثية من مقاومة المحاصيل للأمراض والآفات وسوء الأحوال الجوية، مما يعزز الأمن الغذائي في المناطق المعرضة للخطر في العالم.

التحديات والاعتبارات في المستقبل

على الرغم من أن الزراعة الذكية مناخياً توفر آفاقاً إيجابية لتحويل الزراعة التقليدية، إلا أن المنتجين يواجهون العديد من العقبات والحواجز أمام تنفيذها، مثل التكاليف الأولية المرتفعة، ونقص الدعم السياسي، والمعرفة المحدودة.

يتطلب التغلب على هذه الأعباء نهجًا متعدد الجوانب، يتضمن تعليمًا وتدريبًا شاملين لتعليم المهارات الأساسية للزراعة المستدامة.

كما ستشجع الحوافز والاستثمارات الحكومية وإصلاح السياسات على تبني هذه التغييرات الزراعية وقبولها بشكل موحد، وبالمثل، يجب على المهندسين مواصلة تطوير التقنيات الموجهة نحو الزراعة الذكية لتمكين المنتجين من مقاومة آثار تغير المناخ على إنتاج المحاصيل.

الزراعة الذكية مناخيًا تبشر بمستقبل آمن غذائيًا

لم يعد بإمكان القطاع الزراعي تجاهل تأثيره على تغير المناخ. يُعدّ تبني ممارسات زراعية ذكية مناخيًا أمرًا بالغ الأهمية لمستقبل مستدام وإمدادات غذائية قوية.

ورغم أن المستقبل قد يبدو قاتمًا نظرًا لأن هذا التحول لا يزال في بداياته، إلا أن تقنيات الزراعة الذكية تهدف إلى تسريع التقدم نحو إنتاج محاصيل أكثر مراعاةً للبيئة.