دور الغبار المعدني في تغيير تشكل السحب وأنماط هطول الأمطار وجودة الهواء ونمو النباتات.. أكسيد النيتروز الشرير الخفي
إطلاق ما بين مليار إلى ملياري طن من الغبار المعدني في الغلاف الجوي كل عام
يميل كثير من الناس إلى تقييد فهمهم لتغير المناخ بالتأثيرات التي تتم مناقشتها على نطاق واسع للغازات المسببة للاحتباس الحراري، وخاصة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من الوقود الأحفوري.
ومع ذلك، هناك عوامل أخرى تساهم بنفس القدر من الأهمية في تغير المناخ، والتي تظل في كثير من الأحيان تحت رادار عامة الناس.
تلعب هذه العوامل الأقل شهرة، رغم عدم مناقشتها بشكل متكرر في وسائل الإعلام الرئيسية، أدوارًا مهمة في تشكيل مناخ كوكبنا وأنظمته البيئية.
الغبار المعدني المحمول جواً وتغير المناخ
ومن بين هذه العوامل الغبار المعدني المحمول جواً ، والذي يلعب دوراً رئيسياً في تشكيل مناخ الأرض وأنظمتها البيئية.
ولكي نفهم أهمية الغبار المعدني، علينا أن نأخذ في الاعتبار حقيقة أنه يتم إطلاق ما بين مليار إلى ملياري طن من الغبار المعدني في الغلاف الجوي كل عام.
الانبعاثات الغبارية التي تنشأ من المناطق الجافة تشكل مصادر مهمة للهباء الجوي، ويمكنها أن تغير من تشكل السحب وأنماط هطول الأمطار، وتؤثر على جودة الهواء، بل وتؤثر حتى على نمو النباتات.
تمامًا كما أن تسلسل الحمض النووي لدى البشر يحدد مجموعة واسعة من الخصائص، فإن التركيب المعدني في الغبار يؤثر بشكل كبير على تأثيراته على البيئة.
ومع ذلك، فإن العديد من نماذج المناخ تتعامل مع الغبار باعتباره مادة موحدة، وتتجاهل الاختلافات في تركيبته – وهو إغفال يعادل إهمال الاختلافات الجينية لدى البشر.
أمل جديد في مكافحة المناخ
لقد جلبت مهمة التحقيق في مصدر الغبار المعدني على الأرض (EMIT) التابعة لوكالة ناسا شعاعًا جديدًا من الأمل في مكافحة تغير المناخ.
تم إطلاق هذه المهمة في عام 2022، لجمع البيانات حول لون وتكوين المناطق الجافة على الأرض من محطة الفضاء الدولية، مما يوفر بحرًا من المعلومات حول دورة الغبار المعدني على الأرض.
ومع ذلك، فإن فهم تطور معادن الغبار أثناء انتقاله عبر الغلاف الجوي، وخاصة على المستوى الإقليمي، لا يزال يفتقر إلى العمق.
ولمعالجة هذه الفجوة المعرفية، يقود الدكتور حسين فوروتان، الخبير في مركز التغير العالمي في جامعة فرجينيا للتكنولوجيا، فريقًا من الباحثين في مهمة تمولها وكالة ناسا.
ويضم الفريق البروفيسور فريدريك م. ميشيل من جامعة فرجينيا للتكنولوجيا، وكريستينا جونزاليس مارتن من جامعة لا لاجونا في تينيريفي، جزر الكناري، وعلي حسين مردي، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة فرجينيا للتكنولوجيا.
يهدف المشروع إلى دراسة ديناميكيات التطور المعدني والكيميائي الجيولوجي لأعمدة الغبار.
كيف يؤثر الغبار على مناخ الأرض؟
تركز الدراسة بشكل أساسي على تحديد كيفية تأثير الغبار من المناطق القاحلة، وهو مصدر رئيسي للجسيمات الجوية، على مناخ الأرض من خلال عوامل مختلفة مثل الإشعاع الشمسي، وتكوين السحب، وأنماط هطول الأمطار .
الهدف النهائي هو المساعدة في تقليل حالة عدم اليقين في نماذج المناخ من خلال فهم العلاقة بين معادن الغبار والعمليات الجوية.
ويمكن أن يؤدي هذا الفهم المحسن إلى توقعات أكثر دقة لتأثيرات تغير المناخ وتوفير استراتيجيات التخفيف والتكيف.
الشرير المخفي في المناخ: أكسيد النيتروز
هناك عامل آخر بالغ الأهمية، ولكنه غالبًا ما يتم تجاهله ويؤثر على تغير المناخ وهو أكسيد النيتروز، الذي ينبعث من التربة الزراعية.
تعتبر الزراعة أكبر مساهم في إنتاج أكسيد النيتروز، وهو غاز دفيئة قوي يمكنه امتصاص الحرارة في الغلاف الجوي والمساهمة في ظاهرة الاحتباس الحراري العالمي.
يتم إطلاق حوالي 77% من انبعاثات أكسيد النيتروز في الولايات المتحدة من التربة الزراعية.
تقدير انبعاثات أكسيد النيتروز
ويتمثل التحدي في تقدير هذه الانبعاثات بدقة على المستوى الوطني، الأمر الذي يتطلب فهماً شاملاً لمسارات إدخال وإخراج النيتروجين في التربة.
أعلنت الإدارة الأمريكية، أنها ستسعى إلى الحد من انبعاثات الولايات المتحدة من الغازات الصناعية القوية المسببة للاحتباس الحراري مثل أكسيد النيتروز مع دخولها مرحلة جديدة في الاستراتيجية الوطنية لمكافحة تغير المناخ بموجب اتفاق باريس.
مثل الميثان، يعتبر أكسيد النيتروز قصير العمر ولكنه مصدر قوي للاحتباس الحراري العالمي، لذا تأمل الولايات المتحدة أن يؤدي استهدافه إلى مكاسب سريعة وغير مكلفة في مكافحة تغير المناخ.
بقيادة الدكتور فوروتان بالشراكة مع خدمة الحفاظ على الموارد الطبيعية، يجري حاليًا تنفيذ مشروع ممول من وزارة الزراعة الأمريكية لتقييم وتعزيز دقة دورة النيتروجين ونمذجة انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري في نماذج النظم الزراعية البيئية متعددة المقاييس.
سيعمل هذا المشروع، الذي يحمل عنوان “تحسين نمذجة النظام البيئي الزراعي المتكامل والغلاف الجوي لتقييم المناخ والحفاظ عليه”، على دمج النمذجة الجوية القائمة على العمليات مع نماذج نظام الزراعة والتربة التي تغطي الولايات المتحدة بأكملها.
تعزيز فهمنا لتغير المناخ
ومن المتوقع أن يساهم كلا المشروعين المهمين في تعزيز فهمنا للعمليات البيئية المعقدة وتحسين قدرات النمذجة.
ويمكن أن تساعد المعلومات المستمدة من البحث في توجيه قرارات السياسات، وتوجيه جهود الحفاظ على البيئة، والمساهمة في ممارسات أكثر استدامة في الزراعة والإدارة البيئية.
ومع استمرار ظهور النتائج، فمن المتوقع أن تلعب دوراً محورياً في معالجة التحديات البيئية الملحة وتمهيد الطريق أكثر سلاسة نحو مستقبل أكثر مرونة واستدامة.
