“مزارع المناخ” تواجه عقبات.. إمكانات محدودة لالتقاط الكربون

زراعة المحاصيل سريعة النمو، وحرقها، واحتجاز ثاني أكسيد الكربون المنبعث وتخزينه، كل هذا يجري مناقشته كوسيلة لإزالة الغازات المسببة للاحتباس الحراري من الغلاف الجوي، والحد من ارتفاع درجة حرارة الأرض إلى 1.5 درجة مئوية في الأمد البعيد.

ولكن إذا تم القيام بذلك على أراضٍ خارج نطاق الزراعة القائمة، فإن هذا يعرض استقرار المحيط الحيوي للخطر.

تضع دراسة أجراها معهد بوتسدام لأبحاث تأثير المناخ (PIK) ، وتم نشرها في مجلة Communications Earth & Environment، رقماً لإمكانات مثل هذه “المزارع المناخية” الجديدة، والمعروفة أيضاً باسم الطاقة الحيوية مع احتجاز الكربون وتخزينه (BECCS).

ولم تأخذ الدراسة في الاعتبار توازن الكربون فحسب، بل وأيضاً حدود كوكبية أخرى.

وبموجب افتراضات الدراسة فيما يتصل بإنتاجية الأنواع النباتية ــ لا أصناف جديدة بمرور الوقت، وتغير مناخي متوسط ــ فإن الإمكانات خارج الأراضي الزراعية القائمة تقل عن 200 مليون طن من إزالة ثاني أكسيد الكربون في عام 2050، وهذا أقل كثيراً مما يفترض في العديد من السيناريوهات المناخية.

وهذا يعني أنه إذا أردنا الاعتماد على هذه الطريقة لإزالة الكربون، بدلاً من البدائل المحتملة مثل أنظمة ترشيح الهواء أو تحسين عملية تجوية الصخور، فسوف نحتاج إلى استخدام الأراضي الزراعية القائمة.

وهذا لن يكون ممكناً إلا إذا تغير نظامنا الغذائي، ومن بين أمور أخرى، ركز بشكل أقل على المنتجات الحيوانية.

انطلق فريق البحث من مفهوم حدود الكواكب، الذي تم تطويره في عام 2009 تحت قيادة مدير معهد PIK الحالي يوهان روكستروم.

تمثل الحدود الحدود الحرجة لتسع عمليات تشكل أساس الحياة البشرية، من المناخ، إلى حالة الغابات والمحيطات، إلى التنوع البيولوجي.

وكما أظهرت دراسة الصحة الكوكبية الأولى التي نشرتها مؤسسة بيك مؤخرا، فقد تم بالفعل اختراق ستة حدود.

أربعة منها مرتبطة بالأرض وبالتالي فهي ذات صلة بتخصيص وإدارة مزارع المناخ: وهي تتعلق بمدخلات النيتروجين من التسميد، ودورة المياه العذبة، وإزالة الغابات وفقدان سلامة المحيط الحيوي الناجم على سبيل المثال عن انخفاض التنوع البيولوجي.

وتوفر الدراسة الجديدة أول نموذج منهجي قائم على العمليات لكيفية تقييد إمكانات BECCS إذا لم يتم تجاوز هذه الحدود الحرجة.

يوضح ولفجانج لوشت، رئيس قسم أبحاث تحليل نظام الأرض والمؤلف المشارك في الدراسة، أن “محاكاة الكمبيوتر لدينا هي واحدة من أكثر تطبيقات نموذج المحيط الحيوي الذي طوره معهد PIK تطوراً حتى الآن”.

ويقول “إنها تقدم نظرة ثاقبة مهمة في المناقشة الحالية حول المناخ، في ضوء حقيقة أن حد 1.5 درجة يتم تجاوزه حاليًا: في استجابتنا لأزمة المناخ، يجب ألا ننظر فقط إلى توازن ثاني أكسيد الكربون في السياسات العامة، بل يجب أن نراقب أيضًا حدود الكواكب الأخرى.

القيود الأربعة على إمكانية إزالة الكربون

في النهاية، تعتمد مرونة نظام الأرض على العديد من العمليات المترابطة”.

كانت الدراسة جزءًا من مشروع الاتحاد الأوروبي NEGEM لمدة أربع سنوات حول الانبعاثات السلبية المسؤولة.

من الناحية النظرية، إذا تم تحويل جميع المناطق المناسبة بيوفيزيائيا خارج الزراعة الحالية، فإن إمكانية إزالة الكربون من خلال مزارع المناخ ستكون أعلى بكثير مما هو مفترض في معظم السيناريوهات المناخية.

تفترض هذه السيناريوهات إزالة حوالي 7.5 مليار طن من الكربون في المتوسط في عام 2050 – فقط للحد من الاحتباس الحراري العالمي إلى درجتين بدلاً من 1.5 درجة – غالبًا مع استخدام BECCS كتكنولوجيا أساسية.

ومع ذلك، إذا تم أخذ الحدود الكوكبية في الاعتبار، فإن الصورة معكوسة: مليارات الأطنان بعيدة كل البعد عن تحقيقها بهذه التكنولوجيا.

يوضح نموذج المحيط الحيوي العالمي LPJmL، الذي يحاكي تدفقات المياه والكربون والنيتروجين اليومية بدقة نصف درجة خط عرض وخط طول، كيف يؤثر كل من القيود الأربعة على إمكانية إزالة الكربون: الحد من مدخلات النيتروجين من الأسمدة يقللها بنسبة 21% مقارنة بالحد الأعلى النظري؛ وحماية أنظمة المياه العذبة تقللها بنسبة 59%؛ وتؤدي حدود إزالة الغابات إلى انخفاض بنسبة 61%؛ وتجنب المزيد من فقدان سلامة المحيط الحيوي بنسبة تصل إلى 93% .

وبافتراض احترام الحدود الكوكبية الأربعة، مع توفير الحماية الصريحة للغابات القائمة، فإن الدراسة النموذجية تشير إلى إمكانية إزالة أقل من 200 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون في عام 2050.

وتختتم جوهانا براون، الباحثة في معهد أبحاث المناخ والمؤلفة الرئيسية للدراسة، قائلة: “إن أهم استراتيجية لحماية المناخ على الإطلاق تظل تتلخص في خفض الانبعاثات بسرعة نحو الصفر.

مساحة أقل للزراعة

ولزيادة النطاق الجغرافي، وبالتالي إمكانية إزالة الكربون، من مزارع المناخ، يتعين على العالم أن يكتفي بمساحة أقل للزراعة، على سبيل المثال، من الناحية النظرية، قد يؤدي اتباع نظام غذائي قائم على النباتات بشكل أكبر في جميع أنحاء العالم إلى تحرير مساحات كبيرة من المراعي لاستخدامات أخرى”.

وتشير الدراسة بالتالي إلى ارتباط مهم، كما يؤكد براون: “إن إنتاج واستهلاك كميات أقل من المنتجات الحيوانية لا يساعد المناخ فقط من خلال تقليل الانبعاثات من الزراعة – بل إنه يخفف أيضًا من الصراع على الموارد النادرة، وبالتالي حماية نظام الأرض ككل”.