مصطفي الشربيني: مثلث NEXUS وخفض البصمة الكربونية أساس تحقيق التنمية المستدامة

يواجه العالم حاليًا تحديًا يتمثل في تحقيق امن المياه والطاقة والغذاء ، حيث يتم استغلال الموارد الطبيعية النادرة والبيئة بشكل متزايد بينما في نفس الوقت يتزايد الطلب على المياه العذبة والمنتجات الزراعية والطاقة، بينما تتفاقم التفاوتات في التوزيع والحصول على المياه والطاقة والغذاء بسبب تأثيرات تغير المناخ نتيجة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بسبب أستخدام الوقود الأحفوري والفحم ،

هدفت هذه الورقة البحثية ، هو التعرف علي العمليات المشتركة قصيرة الأجل لمشكلة متعددة الأهداف من أجل تحسين التوازن بين ثاني أكسيد الكربون، الانبعاثات واستهلاك المياه واستهلاك الطاقة وإنتاج الغذاء والتكلفة والفوائد خلال فترة الزراعة وتحسين الفوائد التآزرية لـ WFE Nexus في السنوات القادمة.

نقود اليوم مبادرات في بلادنا كموجة جديدة من الوعي والمسؤولية ونقدم الدراسات ليستعين بها متخذ القرار في اتخاذ الحلول الشاملة لتفعيل أهداف التنمية المستدامة ولكن هناك الكثير الذي يتعين القيام به حتى الآن ، ما هو مهم ليس ما ذهب ولكن ما تبقى على هذا الكوكب الأزرق نعرف الحلول التي لدينا جميعًا القدرة على تغييرها ، حان الوقت للالتقاء ونصبح قادة التغيير

يعتبر تغير المناخ من أكثر المشاكل البيئية تحديًا اليوم ، وقد كرس المجتمع الدولي الكثير من الجهود لهذه القضية، في الرابع من نوفمبر 2016 ، دخلت اتفاقية باريس حيز التنفيذ ، مما أدى إلى وضع جميع الدول في هدف مشترك لتقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وتحقيق عالم محايد مناخيًا بحلول عام 2050.

كيف ترتبط قطاعات الماء والغذاء والطاقة؟

يواجه العالم حاليًا تحديًا يتمثل في تأمين المياه والطاقة والغذاء للجميع ، حيث يتم استغلال الموارد الطبيعية النادرة والبيئة بشكل متزايد بينما في نفس الوقت يتزايد الطلب على المياه العذبة والمنتجات الزراعية والطاقة، تتفاقم التفاوتات في التوزيع والحصول على المياه والطاقة والغذاء بسبب تأثيرات تغير المناخ.

ان الأمن الغذائي ، بحلول عام 2050 ، سيحتاج إنتاج الغذاء العالمي إلى زيادة بنسبة 60٪ لتلبية الاحتياجات الغذائية لسكان العالم المتزايدين.

حيث 70٪ من استخدامات المياه في العالم تستهلكها الزراعة و 30٪ من استهلاك الطاقة العالمي لإنتاج الغذاء وتوفيره ، وان 69٪ تستخدم الزراعة الحصة الرئيسية (69٪) من موارد المياه العذبة العالمية كما نجد ان 30٪ من استهلاك الطاقة العالمي لإنتاج الغذاء وتوريده و 90٪ من الطاقة العالمية كثيفة الاستهلاك للمياه

هناك حاجة إلى أكثر من ربع الطاقة المستخدمة عالميًا لإنتاج الغذاء وإمداداته ، والقطاع الزراعي هو أكبر مستخدم لموارد المياه العذبة في العالم ، في الوقت نفسه ، تؤثر ندرة المياه بالفعل على 2.1 مليار شخص .

وقد أظهرت الدراسات أن زيادة تركيزات ثاني أكسيد الكربون تؤثر معظم غازات الدفيئة الحرجة على مناخ الأرض وتؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي وانخفاض هطول الأمطار. يساهم قطاع الأغذية وحده بنحو 35٪ من إجمالي غازات الدفيئة من خلال استهلاك الطاقة ، وتغيير استخدام الأراضي ، وإطلاق غاز الميثان ، وانبعاثات أكسيد النيتروز من التربة الخصبة .

أيضًا ، الوقود الأحفوري الذي يولد ثلثي ثاني أكسيد الكربون العالمي تظل الانبعاثات سائدة ، علاوة على ذلك ، من المتوقع أن تزداد انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن نظام الطاقة في المستقبل حيث من المتوقع أن يزداد الطلب على الطاقة بنسبة 50٪ .

يمكن أن يؤدي نقص الموارد إلى عدم استقرار اجتماعي وسياسي ، ونزاع جيوسياسي ، وضرر بيئي لا يمكن إصلاحه ، لتلبية احتياجات سكان العالم المتزايدين ، يجب زيادة الإنتاج الزراعي ، بما في ذلك المحاصيل والثروة الحيوانية ، بنحو 70٪ بحلول عام 2050 .

يؤدي النمو السكاني الهائل والتصنيع والتحضر ، المرتبط بالضغط الإضافي على قطاعات المياه والطاقة والغذاء ، إلى تسريع توليد انبعاثات غازات الدفيئة من صنع الإنسان. نتيجة لذلك ، سيؤدي الاحترار العالمي في المستقبل إلى زيادة الطلب على المياه الزراعية (التبخر) مع تقليل توافر الأمطار ، مما يؤدي إلى ندرة المياه والتأثيرات الضارة على إنتاج الغذاء .

تعتبر ندرة المياه والاستخدام غير الفعال للمياه من العوامل الرئيسية التي تحد من التنمية الزراعية وإنتاج الغذاء تغطي الأراضي الزراعية 12-14٪ من السطح العالمي الخالي من الجليد وتستهلك ، جنبًا إلى جنب مع الماشية ، أكثر من 80٪ من المياه والطاقة لذلك ، تعتبر موازنة مكونات الكتلة الحيوية المختلفة ضرورية في إدارة الموارد المائية.

يمكن أن تكون سياسات المناخ التي تؤثر على المياه والطاقة والأمن الغذائي غير متوافقة بل متضاربة ، من المتوقع أن يزداد الطلب على المياه والطاقة والغذاء بنسبة 40 و 50 و 35٪ على التوالي بحلول عام 2030 ، بالنظر إلى الترابط بين هذه المكونات ، فإن أي استراتيجية تركز على قطاع واحد وتتجاهل علاقته بالآخرين قد تسبب مشاكل متعددة ، لذلك ، لمواجهة التحديات والتهديدات العالمية ، وضعت الأمم المتحدة 17 هدفًا للتنمية المستدامة (SDGs) لعام 2030 ، بما في ذلك توفير المياه والطاقة والغذاء الكافي للجميع يتطلب تحقيق هذه الأهداف تعاون جميع أصحاب المصلحة المعنيين في مختلف الإدارات .

تفعيل العلاقة بين الماء والطاقة والغذاء (WEF) في المجتمع الدولي استجابة لتغير المناخ ، يمكن لمفهوم WEF Nexus الذي أنشأته منظمة الأغذية والزراعة (الفاو) إشراك مجموعة واسعة من أصحاب المصلحة ، إنه يمثل نهجًا جديدًا لتقييم التفاعل بين المياه والطاقة والغذاء لتلبية الطلب المتزايد على الموارد المحدودة دون تهديد استدامة الموارد الطبيعية ، ترابط نكسس WEF Nexus هو منظور استدامة سبل العيش الذي يسعى إلى تحقيق التوازن بين مختلف الأهداف والأرباح والمتطلبات البشرية والبيئة.

التحليلات الشاملة التي يمكن أن تدعم صانعي القرار على أفضل وجه تقييم النتائج المختلفة للقرارات المستقبلية من خلال توفير بيانات أكثر دقة للسياسة والتخطيط والرصد والتقييم للقطاعات الأخرى ، تعتبر ضرورية للتنمية المستدامة في المستقبل ، استخدمت العديد من الدراسات الحديثة نهج Nexus ، بما في ذلك ، الربط المتكامل بين المياه والطاقة والأرض ، والارتباط عبر متطلبات المياه والطاقة والغذاء والأراضي ، والتحقيق في العلاقة بين المناخ والطاقة والمياه والأرض ، ونمذجة المياه والطاقة، العلاقة بين الغذاء واستخدام الأراضي والمناخ ، بالإضافة إلى ذلك ، وقد تم اقتراح تضمين حصاد المياه كخطوة أساسية في فعاليات المنتدى الاقتصادي العالمي .

سيكون من المفيد إضافة قطاعات أخرى إلى WEF Nexus ، مما يتطلب قدرًا كبيرًا من التنسيق والتكلفة والخبراء في جميع القطاعات ، ونظرًا لأن كفاءة استخدام الموارد وأنماط الاستهلاك المستدام وأرباح المنتجات وقيود الموارد تختلف اعتمادًا على المرافق المختلفة في كل منطقة ، فمن المستحسن النظر في الدراسات الإقليمية عند مواجهة المشكلات البيئي ، وفي هذا السياق ، يمكن أن يساعد نهج WEF Nexus في تحديد استراتيجية مناسبة للتغلب على ندرة الموارد ذات الصلة في كل مجال. ومع ذلك ، فإن معظم الدراسات التي طبقت حتى الآن نهج WEF Nexus ركزت على الجودة ، بينما للحصول على فهم أفضل ، يجب أن يركز التحليل على الكمية.

إن التركيز فقط على أحد قطاعات المياه والطاقة والغذاء المترابطة يخلق خطرًا جسيمًا يتمثل في إغفال تفاعلاتها، وبناءً على ذلك ، فإن تحقيق التوازن بين مختلف مكونات الكتلة الحيوية الحرجة في نهج ارتباط WEF هو ركيزة حيوية لإدارة موارد المياه، يمكن أن يعزز هذا النهج التنمية المستدامة وتحسين نوعية الحياة لمجتمعات مستجمعات المياه مع الحفاظ على رأس المال الطبيعي والاجتماعي للحفاظ على موارد المياه على المدى الطويل ، وفي هذا الصدد ، يوصى باستخدام WEF Nexus .

حيث يمكن تطبيقه سنويًا لإدارة الماء والغذاء والطاقة والعلاقات المتبادلة بينهما، لتقليل استهلاك المياه والطاقة وزيادة الإنتاجية في استراتيجيات أنماط الزراعة الذكية .

ويمكن أن يلعب تطوير نمط زراعة يعتمد على المعايير الاقتصادية والموارد التي توفر الدعم الأساسي في تلبية الاحتياجات البشرية وأهداف الحفاظ على الطبيعة دورًا مهمًا في إدارة الزراعة في منطقة معينة.

لهذا ، يجب تحديد نمط الزراعة الأمثل في المنطقة ، باستخدام تقنيات التحسين المقدمة لتحسين المياه والطاقة ، وقد طورت Nexus نموذجًا أمثل لتخصيص الموارد نحو المياه والغذاء المستدامين الأمن ، وتحسين العلاقة بين الماء والغذاء والطاقة استجابة للتحضر ، وتحسين استخدام الأراضي للمياه وطاقة الغذاء

ومن الناحية العملية ، تتضمن عملية التحسين العديد من متغيرات القرار وخطوات الحساب المعقدة ، وبالتالي يمكن أن يكون نموذج الكمبيوتر مفيدًا طالما يمكن التعبير عن المتغيرات والوظائف بشكل مناسب .

ان إجراء هذه الورقة البحثية حول الفوائد المثلى لـ WFE Nexus مع مراعاة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون تقدم محاولات لدمج انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في إطار WEF Nexus ضمن نموذج يستهدف أرباح النظام وحماية البيئة ومن خلال تحليل المفاضلات بين الأهداف الاقتصادية والبيئية وخفض الكربون أو تحسين مؤشر العلاقة بين الماء والطاقة والغذاء يراعي البصمة المائية والبيئية في مجال الزراعة على مستوى مستجمعات المياه مع مراعاة مزيج من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

بصمة الكربونية أو بصمة غازات الاحتباس الحراري ، هي بصمة انبعاث ، تقيس انبعاث غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز في الغلاف الجوي ، ومن الناحية المفاهيمية ، تشتمل البصمة الكربونية أيضًا على انبعاثات غازات الدفيئة الناتجة عن تغيير استخدام الأراضي ، على الرغم من أن هذا ليس هو الحال دائمًا من الناحية العملية.

تقيس البصمة المائية كلاً من استهلاك المياه العذبة كمورد واستخدام المياه العذبة لاستيعاب النفايات ، حيث يشار إلى المكون الأخير ببصمة المياه الرمادية ، تشمل الموارد المائية المياه الزرقاء والخضراء.

كما تقيس البصمة البيئية تخصيص الأراضي لإنتاج موارد الكتلة الحيوية المتجددة وامتصاص النفايات عبر عزل ثاني أكسيد الكربون ويتم التعبير عن هذه المطالب بوحدات مكافئة للأرض إنتاجيًا حيويًا ، معبرًا عنها بالهكتارات العالمية ، ومقارنتها بمكافئات الهكتار الحيوي المتاحة داخل إقليم معين لتقديم رؤى حول بلد معين فوق أو قيد الاستخدام من بيئته. القدرة التجديدية للأصول .

وتقيس البصمة الأرضية مساحة الأرض المطلوبة لتزويد الغذاء والمواد والطاقة والبنية التحتية ، معبرًا عنها بالهكتار المادي أو وحدات الأرض المكافئة أي الهكتارات العالمية .

كما يعتبر النيتروجين والفوسفور من العناصر الغذائية الأساسية لجميع الكائنات الحية ، ولكن استخدامها بكثرة من أجل الرخاء البشري يساهم في العديد من الآثار البيئية مثل تغير المناخ ، والتحمض وفقدان التنوع البيولوجي .

تقيس بصمة النيتروجين انبعاثات النيتروجين التفاعلي في الغلاف الجوي والأجسام المائية ، تشمل بصمة النيتروجين أيضًا انبعاثات N 2 ، والتي لا تساهم في أي ضغط بيئي ولا تعتمد على مورد نادر ، ولكنها تعطي مقياسًا للتعبئة البشرية للنيتروجين .

تقيس بصمة الفسفور كلاً من استخدام الفوسفور كمورد وخسائر الفوسفور في المسطحات المائية ، الأول وثيق الصلة بالموضوع لأن مخزونات الفسفور القابلة للاستغلال وهو الفوسفات الصخري محدودة ، ويعتمد إطلاق الفوسفور من التربة إلى الغلاف المائي على عدة عوامل ، لا سيما نوع التربة ، الذي قد يكون قادرًا على ربط جزء كبير من مدخلات الفوسفور وجعله غير متاح لكل من امتصاص النبات والخسائر البيئية .

وتمثل البصمة الكيميائية ، جميع المواد الكيميائية التي يتم إطلاقها في البيئة والتي قد تؤدي في النهاية إلى تأثيرات السمية البيئية والسمية البشرية. قائمة المواد الكيميائية شاملة ، بما في ذلك مبيدات الآفات أو المعادن الثقيلة.

تقيس البصمة ، تلوث الغلاف الجوي بالجسيمات، ويتم تضمين هذه أيضًا في البصمة الكيميائية.

تقيس بصمة الأوزون التي اقترحها Meyer و Newman انبعاثات الغازات الخاضعة للرقابة أو التي من المقرر أن يتم التحكم فيها بموجب بروتوكول مونتريال من حيث استنفاد الأوزون للكيلوجرامات المرجحة المحتملة ، نظرًا لأن N 2 O ، وهو غاز رئيسي مستنفد للأوزون ، غير مدرج في هذا البروتوكول ، فإن هذا المكون من بصمة النيتروجين مكمل لبصمة الأوزون في معالجة استنفاد طبقة الأوزون الستراتوسفيرية الحدودية للكواكب.

تقيس البصمة المادية استخدام المواد من منظور الاستهلاك ، وتخصيص جميع المواد الخام المستخرجة والمستخدمة عالميًا للطلب النهائي المحلي ، وهي تشمل أربع فئات من المواد وهي الخامات المعدنية ، والمعادن غير المعدنية ، والوقود الأحفوري والكتلة الحيوية من المحاصيل ، ومخلفات المحاصيل ، والأخشاب ، وصيد الأسماك البرية ، وما إلى ذلك، تم استخدام البصمة المادية والمؤشرات الأخرى المستندة إلى تدفق المواد على نطاق واسع لدعم سياسة كفاءة الموارد ومراقبتها على المستوى الدولي.

هذا هو الحال ، على سبيل المثال ، لمبادرة الاتحاد الأوروبي لكفاءة استخدام الموارد.

يقيس فقدان التنوع البيولوجي التأثير نتيجة للضغوط المختلفة ، مثل استخدام الأراضي والمياه أو التلوث الكيميائي.

يعد العمل على بصمة التنوع البيولوجي حديثًا نسبيًا ولا توجد وحدة قياس مشتركة.

نظرًا للأبعاد والتعقيدات المتعددة للتنوع البيولوجي ، ستكون هناك حاجة إلى مجموعة من الوحدات للحصول على صورة شاملة عن كيفية قيام الاستهلاك بفقدان التنوع البيولوجي .

فقط في حالات قليلة ، متغيرات التحكم المقترحة حاليًا لستيفن وآخرون، متطابقة مع البصمات البيئية.

فيما يتعلق باستخدام المياه العذبة على حدود الكوكب ، فإن متغير التحكم العالمي “الحد الأقصى لاستخدام المياه الزرقاء الاستهلاكية” مطابق لبصمة المياه الزرقاء ، متغير التحكم في الحوض ، “سحب المياه الزرقاء كنسبة مئوية من متوسط التدفق الشهري للنهر” ، مطابق للبصمة المائية ، بصرف النظر عن حقيقة أن البصمة المائية تحدد كمية المياه المستهلكة وليس سحب المياه.

هناك مشكلة لم يتم حلها في دراسات البصمة حتى الآن وهي استخراج المياه الجوفية واستخدامها ، وما يرتبط بذلك من نضوب المياه الجوفية ، على الرغم من أن العمل الأخير قد حدد استنفاد المياه الجوفية المرتبط بالمنتجات الزراعية على مستوى العالم .

بالنسبة لبعض البصمات ، تبدو عتبات المشكلات البيئية المحلية تطبيقًا مناسبًا بنفس القدر مثل حدود الكواكب.

بالنسبة لاستخدام المياه العذبة ، على سبيل المثال نقوم بتقدير الحد الأقصى من بصمة المياه الزرقاء المحلية بناءً على إجهاد المياه الزرقاء لخلايا الشبكة التي تبلغ 30 × 30 دقيقة قوسية.

في حين أن إطار عمل حدود الكواكب لا يشمل المواد بشكل صريح ، فقد تمت مناقشة تعريف مساحة التشغيل الآمنة لاستخدام الموارد المادية على نطاق واسع ، وعلى سبيل المثال ، تم اقتراح أهداف استهلاك الموارد الحيوية وغير الحيوية في باستخدام مفهوم التخصيص البشري لصافي الإنتاج الأولي ، مناقشة الحدود العليا لتدفقات الكتلة الحيوية السنوية ، والتي يمكن أن تدعم تقييم حدود الكواكب.

في تفسير النتائج المتعلقة بالحدود الكوكبية المختلفة ، من المهم أن تضع في اعتبارك أن حدود الكواكب لم يتم تصميمها لاستخدامها مباشرة في سياق مقارن ، الحذر مناسب عند تقييم الأهمية والإلحاح لمعالجة القضايا الحدودية على أساس المقارنة الكمية فقط للنتائج، على سبيل المثال ، لا يعني التجاوز بنسبة 20٪ لحد معين بالضرورة أنه يجب أن يكون أقل أهمية من تجاوز 40٪ متعلق بحدود أخرى.

هناك حادين كوكبيين – وهما تغير المناخ وسلامة المحيط الحيوي ، لهما القدرة على دفع نظام الأرض خارج منطقة التشغيل الآمنة وحدها ، ومع ذلك ، نظرًا لديناميات نظام الأرض المعقدة مع ردود الفعل والتفاعلات عبر جميع العمليات الحرجة ، فإن حماية جميع حدود الكواكب فقط هي التي يمكن أن تضمن بقاء نظام الأرض في حالة الهولوسين.

مصطلحات البصمة في المؤشرات الأخرى

يتم التعبير عن بصمة الطاقة على أنها مكون الكربون للبصمة البيئية أو كمية الطاقة المستهلكة على طول سلسلة التوريد وتتعلق بصمة الطاقة بالأخير وتتعامل مع مكافئات الطاقة الشمسية الأولية المضمنة ، والتي يشار إليها أيضًا باسم “بصمة الطاقة الشمسية”.

تشمل المصطلحات الأخرى ذات الصلة الطلب التراكمي على الطاقة والطاقة المتجددة ، ولا تتوافق بصمة الطاقة في متغيرها لقياس استخدام الطاقة ، وكذلك بصمة الطاقة ، مع حدود الكوكب ، لأن توفر الطاقة في حد ذاته لم يتم اعتباره حتى الآن حدًا كوكبيًا معينًا، والكمية الكبيرة من الطاقة الشمسية التي تتلقاها الأرض ، والتي يمكن تحويلها.

تُستخدم المصطلحات أيضًا في البصمة البيئية للمفوضية الأوروبية المستندة إلى تقييم دورة الحياة LCA وبشكل أكثر تحديدًا ، يتم استخدام المصطلحات الخاصة بالبصمة البيئية للمنتج PEF والبصمة البيئية للمنظمة OEF.

هدفها الشامل هو الحد من الآثار البيئية للسلع والخدمات PEF والمنظمات OEF ، على التوالي ، مع الأخذ في الاعتبار سلسلة التوريد بأكملها ، كإجراءات متعددة المعايير.

كتدابير تقييم دورة الحياة ، فإنها تشمل جرد دورة الحياة LCI ومرحلة تقييم تأثير دورة الحياة LCIA على هذا النحو ، يمكن اعتبارها مؤشرات تكميلية لعائلة البصمة التي نصفها هنا.

في مرحلة LCIA ، يستخدم PEF و OEF أكثر من 15 فئة تأثير مختلفة ، بما في ذلك السمية البيئية في المياه العذبة المائية والسمية البشرية من تأثيرات السرطان وغير السرطانية ، تستخدم كل فئة تأثير مؤشرات محددة للتأثير. على سبيل المثال ، بالنسبة للسمية البيئية ، يمكن التعبير عن المؤشر بوحدات سمية تراكمية ، أي نتيجة مضاعفة الكتلة الناتجة عن نمذجة مصير المادة الكيميائية المنبعثة في جزء معين من احتمالية التعرض والسمية التي تمارسها المادة الكيميائية ، حيث يسمح هذا بتسليط الضوء على المواد الكيميائية التي لديها القدرة على المساهمة بشكل أكبر في التأثير الكلي.

ونظرًا لأن الآثار البيئية تحدد مقدار الضغط من استخدام الموارد أو التلوث ، فإنها لا تحدد السمية البشرية والبيئية، في مرحلة تقييم الأثر الأخرى ، يمكن أن تسهم البصمات البيئية في معالجة السمية البشرية والبيئية.

البصمات البيئية وأهداف التنمية المستدامة SDGs

في سبتمبر 2015 ، تبنى رؤساء الدول الأعضاء في الأمم المتحدة من جميع أنحاء العالم خطة التنمية المستدامة لعام 2030 ، التي تتكون من 17 هدفًا من أهداف التنمية المستدامة و 169 غاية ، يتم رصدها عن طريق 230 مؤشرًا فرديًا.

تم الاتفاق على هذه المؤشرات ، التي تم تحديدها واقتراحها من قبل فريق الخبراء المشترك بين الوكالات المعني بمؤشرات أهداف التنمية المستدامة ، من قبل الدورة السابعة والأربعين للجنة الإحصائية للأمم المتحدة في مارس 2016.

من بين مختلف البصمات البيئية ، فإن البصمة المادية هي الوحيدة تم تضمين أحدهما كمؤشر رسمي لأهداف التنمية المستدامة رقم 8.4.1 بالإضافة إلى 12.2.1 و 12.2.2

وعلى الرغم من أن بعض مؤشرات أهداف التنمية المستدامة الأخرى تتعلق مباشرة بمؤشرات البصمة البيئية الأخرى ، يمثل المؤشر 11.6.2 ، وترتبط العديد من مؤشرات أهداف التنمية المستدامة بشكل غير مباشر بمؤشرات البصمة البيئية ، ولكن لم تتم مناقشتها لأن القائمة ستكون مفصلة للغاية ، على سبيل المثال ، تتعامل وترتبط جميع مؤشرات البصمة بالهدف 12 من أهداف التنمية المستدامة بشأن الاستهلاك والإنتاج المستدامين بسبب نهج المنتجين والمستهلكين ، ولكن من بين مؤشرات الهدف 12 ، باستثناء 12.2.1 و 12.2.2 ، لا يتعلق أي منها بشكل مباشر ببصمات معينة ، بالإضافة إلى ذلك ، ترتبط جميع مؤشرات البصمة بالهدف 8.4 بشأن تحسين كفاءة الموارد العالمية في الاستهلاك والإنتاج

البصمة البيئية (EF):

تمثل مساحة الأرض على الأرض التي توفر الموارد المستهلكة والتي تستوعب النفايات الناتجة عن كيان أو منطقة معينة، إنه مؤشر مركب يمثل كمية الأراضي المنتجة بيولوجيًا ومساحة المياه المطلوبة لدعم مطالب السكان في هذا الكيان أو المنطقة.
تعتبر EF مفيدة لأنها توفر قيمة واحدة متساوية إلى مساحة الأرض المطلوبة التي تعكس أنماط استخدام الموارد .

يمكن أن يوفر استخدام EF بالاقتران مع تقييم الأثر الاجتماعي والاقتصادي مقياسًا للخط الأساسي الثلاثي للاستدامة ، يمكن أن يساعد في العثور على بعض التكاليف البيئية “الخفية” للاستهلاك والتي لم يتم التقاطها بواسطة تقنيات مثل تحليل التكلفة والفوائد والأثر البيئي باستخدام البصمة البيئية ، يمكن إجراء تقييم من حيث يأتي التأثير الأكبر

كيفية حساب EF.

المنهجية وتتكون من منهجيتين:

1. عادةً ما يتم استخدام الحساب المركب للحسابات التي تشمل مناطق ودول كبيرة ويظهر في الشكل خطوات الحساب المركب لتحليل البصمة البيئية .

الجزء الاول ، يتضمن تحليل استهلاك أكثر من 60 من الموارد الحيوية بما في ذلك اللحوم ومنتجات الألبان والفواكه والخضروات والبقول والحبوب والتبغ والقهوة والمنتجات الخشبية. ثم يتم تقسيم هذا الاستهلاك من خلال الإنتاجية الحيوية المتوسط العالمي ، لنوع الأرض صالحة للزراعة ، أو المراعي ، أو الغابات ، أو المناطق البحرية وتمثل النتيجة المنطقة اللازمة لاستمرار هذا النشاط.

يشمل الجزء الثاني: من الحساب الطاقة المولدة والطاقة المتجسدة في السلع المتداولة ، ويتم التعبير عن ذلك في مساحة الأراضي الحرجية اللازمة لعزل ثاني أكسيد الكربون الانبعاثات من كلا نوعي الطاقة.

الجزء الثالث: تُستخدم عوامل التكافؤ في ترجيح الفئات البيئية الست بناءً على إنتاجيتها الصالحة للزراعة ، والمراعي ، والغابات ، والبحر ، والطاقة ، والأراضي المبنية

يتم الإبلاغ عن النتائج على أنها هكتار عالمي ، حيث تساوي كل وحدة هكتارًا واحدًا من الأراضي المنتجة بيولوجيًا بناءً على متوسط الإنتاجية في العالم، نحن نستمد البصمات دون الوطنية على أساس تقسيم البصمة الوطنية الإجمالية بين السكان دون الوطنية ، وتكمن ميزة هذه الطريقة في أنها تلتقط العديد من التأثيرات غير المباشرة للاستهلاك ، لذا فإن البصمة الإجمالية أكثر دقة.

2. يشبه الحساب القائم على المكونات تحليل دورة الحياة من حيث أنه يفحص المنتجات والخدمات الفردية لاستخدام الموارد من المهد إلى اللحد والنفايات ،

وينتج عنه عامل لوحدة أو نشاط معين، عادةً ما يتم تقسيم البصمة إلى فئات تشمل الطاقة ، والنقل ، والمياه ، والمواد والنفايات ، والأراضي المبنية ، والغذاء.

هذه الطريقة أفضل للأفراد أو المؤسسات لأنها تمثل استهلاكًا محددًا داخل هذا الكيان، ومع ذلك ، فمن المحتمل أن يكون أقل من اللازم لأنه لا يمكن قياس أو تضمين جميع الأنشطة والمنتجات عمليًا. قد يتم احتسابها مرتين نظرًا لاحتمال وجود تداخل بين المنتجات والخدمات.

خطوات الحساب المركب لتحليل البصمة البيئية يوضح الشكل خطوات الحساب المركب لتحليل البصمة البيئية.

المصدر: C. Klein-Banai .

ماذا تظهر النتائج ، عند النظر إلى المستوى دون الوطني ، من المفيد أن تكون قادرًا على دراسة الأنشطة المختلفة التي تساهم في البصمة مثل الطاقة ، والنقل ، والمياه ، والنفايات ، والطعام.

في كلا النوعين من الحسابات ، هناك تمثيل للبصمة البيئية للطاقة، نحن نستخدم عوامل التحويل التي تفسر الاستخدام المباشر للأرض لتعدين مصدر الطاقة والأرض المطلوبة لعزل أي كربون ينبعث أثناء الاحتراق أو البناء أو صيانة مصدر الطاقة.

وتجدر الإشارة إلى أنه لم يتم إجراء أي حسابات فعلية قائمة على المكونات للطاقة النووية ، وكانت الممارسة هي اعتباره مثل الفحم حتى يتم حسابه بطريقة ما

كما ان النقل هو نشاط آخر يمكن فحصه على المستوى دون الوطني، قد تُعتبر بصمة النقل جزءًا من بصمة الطاقة ، أو بشكل منفصل ، ولكنها تعتمد بشكل أساسي على استهلاك الطاقة للنقل. وقد تشمل أيضًا جزءًا من الأرض المبنية.

تقيس البصمة المائية ، كمية المياه المستهلكة مقارنة بكمية المياه في نظام مستجمعات الأراضي للمنطقة الجغرافية التي يتم بصمتها، يمكن أن يمثل ما إذا كان الكيان يسحب أكثر أو أقل من المياه مما يتم إمداد المنطقة به بشكل طبيعي من الأمطار.

تُحسب بصمة النفايات ، أو البصمة المستندة إلى النفايات ، باستخدام عوامل قائمة على المكونات شائعة الاستخدام والتي تم حسابها وتجميعها في عدد من المنشورات والكتب. يتطلب إنتاج الغذاء طاقة للنمو والمعالجة والنقل ، بالإضافة إلى الأرض للزراعة والرعي.

ويتم اشتقاق العوامل باستخدام الحساب المركب لمنطقة جغرافية معينة، انظر دراسة الحالة ، ومقارنة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري والبصمة البيئية وتقييم الاستدامة للحصول على مثال لهذا النوع من تحليل البصمة البيئية.

يمكن أن يوضح لنا هذا النوع من التحليل كيف تستخدم أمة أو منطقة أو منظمة أو فرد موارد الكواكب لدعم تشغيلها أو أسلوب حياتها ، بالإضافة إلى الأنشطة التي تمثل المساهمين الأساسيين في البصمة، في القسم التالي ، سنلقي نظرة على بعض البصمات الوطنية.

البصمات البيئية لدول مختارة يُظهر الرسم البياني البصمات البيئية لدول مختارة ، وتظهر الحانات متوسط EF بالهكتار العالمي لكل شخص لكل دولة، يمثل كل لون على الشريط الأنواع المختلفة من الأرض.

المصدر: © 2010 WWF (panda.org).

ان تقرير الكوكب الحي الذي أعده الصندوق العالمي للحياة البرية ، ومعهد علم الحيوان في لندن ، وشبكة البصمة العالمية ، وتقارير عن البصمة دول مختلفة. ، حيث تظهر الحانات متوسط EF بالهكتار العالمي لكل شخص لكل دولة ، ويمثل كل لون على الشريط الأنواع المختلفة من الأرض.

هنا نرى أن الولايات المتحدة لديها أكبر بصمة تبلغ 10.2 جيجا للفرد ، ومعظم بصمتها بسبب الكربون في حين أن لاتفيا لديها أدنى مساحة معروضة عند 6.0 جيجا لكل شخص ، مع وجود غالبية بصمتها بسبب الغابات.

يوضح شكل البصمة البيئية للولايات المتحدة البصمة البيئية للولايات المتحدة مقارنة بالمتوسط العالمي.

المصدر: © 2010 WWF (panda.org)

تُظهر البصمة البيئية للولايات المتحدة البصمة الوطنية في عام 2007 للولايات المتحدة بمقدار 7.99 جيجاهرتز لكل شخص مع عرض شريطي ومقاييس محددة على اليمين تُظهر البصمة الدقيقة وترتيب الولايات المتحدة بين جميع الدول في التقرير ، وعلى سبيل المثال الكربون 5.57 جيجا والمرتبة الثالثة الأكبر بشكل عام

يشير الشريط الموجود إلى اليسار إلى المتوسط العالمي، تقف البصمة الأمريكية البالغة 7.99 جيجا على النقيض من القدرة البيولوجية العالمية للأرض البالغة 1.8 جيجا للفرد. على الصعيد العالمي ، بلغ إجمالي البصمة السكانية 18 مليار جيجا ، أو 2.7 جيجا للفرد. ومع ذلك ، فإن القدرة البيولوجية للأرض كانت 11.9 مليار غا ، أو 1.8 جيجا للفرد.

هذا يمثل مطلبًا بيئيًا بنسبة 50 في المائة أكثر مما تستطيع الأرض إدارته، بعبارة أخرى ، سوف تستغرق الأرض 1.5 سنة لتجديد الموارد المتجددة التي استخدمها الناس في عام 2007 وامتصاص نفايات ثاني أكسيد الكربون ، وهكذا ، استخدم سكان الأرض ما يعادل 1.5 كوكب في عام 2007 لدعم حياتهم.

البصمة الكربونية :

نظرًا لأن تغير المناخ ، هو أحد محاور التركيز الرئيسية لحركة الاستدامة ، فإن قياس غازات الدفيئة أو البصمة الكربونية يعد مقياسًا رئيسيًا عند معالجة هذه المشكلة، جرد انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، هو البصمة الكربونية.

حيثيقوم هذا الجرد بتقييم الانبعاثات الناتجة عن الأنشطة المباشرة وغير المباشرة للكيان على النحو المعبر عنه في مكافئات ثاني أكسيد الكربون ، نظرًا لأنه لا يمكنك إدارة ما لا يمكنك قياسه ، لا يمكن أن تحدث تخفيضات غازات الدفيئة دون إنشاء مقاييس أساسية، هناك طلب متزايد على الإبلاغ التنظيمي والطوعي عن انبعاثات غازات الدفيئة ، لتقليل انبعاثات غازات الدفيئة ، وقاعدة الإبلاغ الإلزامي عن غازات الدفيئة الصادرة عن ، وإرشادات الإفصاح عن تغير المناخ الصادرة عن اسواق الأوراق المالية.

حيث تتمثل الخطوة الأولى في قياس البصمة الكربونية في إجراء جرد في تحديد نطاق الجرد ، حدد مجلس الأعمال العالمي للتنمية المستدامة WBCSD والمعهد العالمي للموارد WRI مجموعة من معايير المحاسبة التي تشكل بروتوكول غازات الاحتباس الحراري

هذا البروتوكول هو أداة المحاسبة الدولية الأكثر استخدامًا والمعارف به من الأمم المتحدة لفهم وتقدير وإدارة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، ويستخدم كل معيار وبرنامج غازات الدفيئة تقريبًا في العالم هذا الإطار بالإضافة إلى مئات قوائم جرد غازات الدفيئة التي أعدتها الشركات والمؤسسات الفردية.

يوفر بروتوكول غازات الدفيئة أيضًا للبلدان النامية أداة إدارة مقبولة دوليًا لمساعدة شركاتهم على المنافسة في السوق العالمية وحكوماتهم لاتخاذ قرارات مستنيرة بشأن تغير المناخ.

بشكل عام ، تكون الأدوات إما خاصة بقطاع معين مثل الألومنيوم والأسمنت وما إلى ذلك أو أدوات متعددة القطاعات للتطبيق على العديد من القطاعات المختلفة مثل الاحتراق الثابت أو الاحتراق المتحرك.

نطاقات جرد انبعاثات غازات الاحتباس الحراري يوضح الشكل النطاقات الثلاثة لقائمة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
المصدر: مجلس الأعمال النيوزيلندي للتنمية المستدامة

يتناول بروتوكول الغازات الدفيئة النطاق الذي يمكن من خلاله للكيانات المبلغة تعيين الحدود ، انظر الشكل نطاقات قائمة جرد انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، حيث تستند هذه المعايير إلى مصدر الانبعاثات من أجل حساب الانبعاثات ويتم وصف النطاقات الثلاثة :

• النطاق 1: يشمل انبعاثات غازات الدفيئة من المصادر المباشرة التي تملكها أو تتحكم فيها المؤسسة – إنتاج الكهرباء ، والحرارة أو البخار ، والنقل أو المواد ، والمنتجات ، والنفايات ، والانبعاثات المنفلتة.

حيث تنجم الانبعاثات المتسربة عن الإطلاق المتعمد أو غير المتعمد لغازات الدفيئة بما في ذلك تسرب مواد التبريد من معدات تكييف الهواء وانبعاثات غاز الميثان من حيوانات المزرعة.

• النطاق 2: يشمل انبعاثات غازات الدفيئة من واردات او مشتريات الكهرباء أو الحرارة أو البخار ، بشكل عام تلك المرتبطة بتوليد تلك الطاقة.

• النطاق 3: يشمل جميع المصادر غير المباشرة الأخرى لانبعاثات غازات الدفيئة التي قد تنجم عن أنشطة المؤسسة ولكنها تحدث من مصادر تملكها أو تسيطر عليها شركة أخرى ، مثل السفر التجاري ؛ أنشطة وعقود الاستعانة بمصادر خارجية ؛ الانبعاثات من النفايات الناتجة عن المؤسسة عندما تحدث انبعاثات غازات الدفيئة في منشأة تسيطر عليها شركة أخرى ، مثل انبعاثات غاز الميثان من النفايات المطمورة ، وعادات التنقل لأفراد المجتمع.

تُحسب عمومًا حسابات انبعاثات غازات الدفيئة عن الفترة الزمنية الممتدة لسنة واحدة.

يوضح الشكل خطوات إعداد تقرير انبعاثات غازات الدفيئة خطوات الإبلاغ عن انبعاثات غازات الدفيئة. من الضروري تحديد سنة الأساس للحساب.

هذه هي السنة التي تُستخدم عمومًا لمقارنة الزيادات أو النقصان في الانبعاثات المستقبلية ، عند تحديد هدف لخفض غازات الدفيئة، حيث يقترح بروتوكول كيوتو احتساب انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من عام 1990 الأساسي ، وفي بعض الأحيان قد يتم إجراء حسابات للسنة الحالية أو العودة إلى أول عام تتوفر فيه البيانات.

خطوات إعداد تقرير انبعاثات غازات الدفيئة يوضح الشكل الخطوات المطلوبة التي يجب اتخاذها عند إعداد تقرير انبعاثات غازات الدفيئة.

المصدر: C. Klein-Banai

بعد ذلك ، يجب تحديد الحدود المؤسسية أو الجغرافية، أيضا ، يجب تحديد الغازات التي يتم الإبلاغ عنها ، هناك سبعة غازات دفيئة حددها بروتوكول كيوتو.

بعض غازات الدفيئة ، مثل ثاني أكسيد الكربون ، تحدث بشكل طبيعي وتنبعث في الغلاف الجوي من خلال العمليات الطبيعية والبشرية المنشأ .

يتم إنشاء غازات الاحتباس الحراري الأخرى مثل الغازات المفلورة وانبعاثها فقط من خلال الأنشطة البشرية، الغازات الدفيئة الرئيسية التي تدخل الغلاف الجوي بسبب الأنشطة البشرية هي:

• حيث يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي من خلال احتراق الوقود الأحفوري كالنفط والغاز الطبيعي والفحم ، والنفايات الصلبة والأشجار والمنتجات الخشبية وأيضًا نتيجة تفاعلات غير احتراق مثل التصنيع من الاسمنت.

يتم عزل ثاني أكسيد الكربون عندما تمتصه النباتات كجزء من دورة الكربون البيولوجية.

• ينبعث الميثان أثناء إنتاج ونقل الفحم والغاز الطبيعي والنفط ، تأتي انبعاثات الميثان أيضًا من حيوانات المزرعة والممارسات الزراعية الأخرى وتدهور النفايات العضوية في مدافن النفايات الصلبة البلدية.

• ينبعث أكسيد النيتروز أثناء الأنشطة الزراعية والصناعية واحتراق الوقود الأحفوري والنفايات الصلبة.

• مركبات الكربون الهيدروفلورية ، ومركبات الكربون المشبعة بالفلور ، وسداسي فلوريد الكبريت عبارة عن غازات دفيئة اصطناعية قوية تنبعث من مجموعة متنوعة من العمليات الصناعية تستخدم الغازات المفلورة في بعض الأحيان كبدائل للمواد المستنفدة للأوزون مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية CFCs ، الهيدروكلوروفلوروكربون HCFCs ، والهالونات ،
مركبات الكربون الكلورية فلورية ومركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية عبارة عن غازات تتكون من الكلوريد والفلوريد والهيدروجين والكربون.

 

الهالونات عبارة عن غازات أولية تشمل الكلور والبروم والفلور.

تنبعث هذه الغازات عادةً بكميات أقل ، ولكن نظرًا لأنها غازات دفيئة قوية ، يشار إليها أحيانًا باسم الغازات ذات القدرة العالية على إحداث الاحترار العالمي “غازات ذات قدرة عالية على إحداث الاحترار العالمي.

كل غاز ، بناءً على كيمياء الغلاف الجوي ، يلتقط كميات مختلفة من الحرارة المنعكسة وبالتالي يساهم بشكل مختلف في ظاهرة الاحتباس الحراري ، والتي تُعرف بإمكانية الاحترار العالمي ، ثاني أكسيد الكربون ، أقل كفاءة في التقاط هذه الغازات ، يعمل كغاز مرجعي مع إمكانية الاحترار العالمي من الجدول يوضح إمكانات الاحترار العالمي إمكانية الاحترار العالمي لمختلف غازات الدفيئة.

من تغير المناخ ٢٠١١ أساس العلوم الفيزيائية ، مساهمة الفريق العامل الأول في تقرير التقييم الرابع للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ

لا يمكن قياس انبعاثات غازات الدفيئة بسهولة لأنها تأتي من مصادر متحركة وثابتة. لذلك ، يجب حساب الانبعاثات. تُحسب الانبعاثات عادةً باستخدام المعادلة:

حيث A هو التقدير الكمي لنشاط في الوحدات التي يمكن دمجها مع معامل انبعاث غازات الاحتباس الحراري g (F g ) للحصول على الانبعاثات الناتجة عن ذلك الغاز (E g ).

تتضمن أمثلة وحدات النشاط (مليون وحدة حرارية بريطانية) من الغاز الطبيعي ، وجالونات من زيت التدفئة ، و كيلوواط / ساعة من الكهرباء ، والأميال المقطوعة.

يمكن التعبير عن إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة كمجموع انبعاثات كل غاز مضروبًا في إمكانات الاحترار العالمي (GWP).

عادةً ما يتم الإبلاغ عن انبعاثات غازات الدفيئة بالأطنان المترية من مكافئ ثاني أكسيد الكربون ، الأطنان المترية من ثاني أكسيد الكربون ) :

عادةً ما يتم تقدير E g من كمية الوقود المحروق باستخدام متوسط عوامل الانبعاثات الوطنية والإقليمية ، مثل تلك التي توفرها إدارة معلومات الطاقة ، أو من خصائص معينة للوقود المستخدم – مثل ارتفاع قيمة التسخين ومحتوى الكربون .

يعد حساب انبعاثات النطاق 3 التي تستند إلى النفايات والمواد والتنقل أكثر تعقيدًا ، تستخدم الآلات الحاسبة المختلفة مدخلات مختلفة للقيام بذلك وتكون الإجراءات أقل توحيدًا، هناك مقارنة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري والبصمة البيئية وتقييم الاستدامة للحصول على مثال على هذه الأنواع من الحسابات.

تستند قوائم جرد انبعاثات غازات الاحتباس الحراري إلى ممارسة موحدة وتتضمن خطوات تحديد النطاق والحساب والإبلاغ.

وهي لا تستند إلى قياسات فعلية للانبعاثات ، بل تستند إلى حسابات تستند إلى استهلاك مواد توليد غازات الاحتباس الحراري مثل الوقود الأحفوري لتوفير الطاقة والنقل أو الانبعاثات الناتجة عن التخلص من النفايات، يمكن إجراؤها للمباني والمؤسسات والمدن والمناطق والأمم.

مقارنات البصمة الكربونية

تكشف مقارنة البصمات الكربونية عن اختلافات مثيرة للاهتمام بين البلدان ، لا سيما عند مقارنتها بنشاطها الاقتصادي.

يتتبع البنك الدولي البيانات المتعلقة بالبلدان والمناطق في جميع أنحاء العالم كجزء من مهمته “لمكافحة الفقر ومساعدة الناس على مساعدة أنفسهم وبيئتهم”

يوضح الجدول الناتج المحلي الإجمالي GDP والانبعاثات لمناطق مختارة لعام 2007 نتائج انبعاثات غازات الدفيئة والناتج المحلي الإجمالي لمناطق مختلفة من العالم.

من المثير للاهتمام أن نلاحظ أن نصيب الفرد من انبعاثات الولايات المتحدة (19.34 طن متري من ثاني أكسيد الكربون ) يزيد عن أربعة أضعاف المتوسط العالمي. يشكل اقتصاد الولايات المتحدة ربع الناتج المحلي الإجمالي العالمي.

اسم الدولة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (طن متري) انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (طن متري للفرد) الناتج المحلي الإجمالي (بملايين الدولارات الأمريكية الحالية) نصيب الفرد من الناتج المحلي الإجمالي (بالقيمة الحالية للدولار الأمريكي)

الناتج المحلي الإجمالي GDP والانبعاثات لمناطق مختارة ، 2007 يوضح الجدول إجمالي الناتج المحلي والانبعاثات لمناطق محددة في عام 2007.

المصدر: أنشأ C. Klein-Banai الجدول باستخدام بيانات من البنك الدولي ، “مؤشرات التنمية العالمية

البصمة المائية:

البصمة المائية للإنتاج هي حجم المياه العذبة التي يستخدمها الناس لإنتاج السلع ، ويتم قياسها عبر سلسلة التوريد الكاملة ، وكذلك المياه المستخدمة في المنازل والصناعة ، المحددة جغرافياً وزمنياً.

هذا يختلف قليلاً عن البصمة المائية الموصوفة أعلاه والتي تقارن ببساطة استهلاك المياه من قبل كيان جغرافي بالمياه التي تقع داخل مستجمعات المياه الخاصة به.

إذا نظرت إلى الدورة الهيدرولوجية انظر وحدة دورة المياه وإمدادات المياه العذبة ، فإن الماء يتحرك عبر البيئة بطرق مختلفة
تعتبر البصمة المائية مصدر المياه ثلاثة مكونات:

• البصمة المائية الخضراء: حجم مياه الأمطار التي تتبخر أثناء إنتاج السلع ؛ بالنسبة للمنتجات الزراعية ، هذه هي مياه الأمطار المخزنة في التربة والتي تتبخر من حقول المحاصيل.

• بصمة المياه الزرقاء: حجم المياه العذبة المسحوبة من مصادر المياه السطحية أو الجوفية التي يستخدمها الناس ولا يتم إرجاعها ، في المنتجات الزراعية ، يتم حساب ذلك بشكل أساسي عن طريق تبخر مياه الري من الحقول ، إذا تم سحب المياه العذبة.

• بصمة المياه الرمادية: حجم المياه المطلوب لتخفيف الملوثات المنبعثة في عمليات الإنتاج لدرجة أن جودة المياه المحيطة تظل أعلى من معايير جودة المياه المتفق عليها.

تعتمد البصمة المائية للفرد على الاستخدام المباشر وغير المباشر للمياه للمستهلك، الاستخدام المباشر للمياه هو من الاستهلاك في المنزل للشرب والغسيل والري.

وينتج الاستخدام غير المباشر للمياه من المياه العذبة المستخدمة لإنتاج السلع والخدمات التي يشتريها المستهلك. وبالمثل ، يتم حساب البصمة المائية لمشروع أو مؤسسة من الاستهلاك المباشر وغير المباشر للمياه.

البصمة المائية لإنتاج بلدان مختارة يُظهر الرسم البياني البصمة المائية لإنتاج بلدان مختارة.

المصدر: © 2010 WWF (panda.org).

يوضح الشكل البصمة المائية لإنتاج بلدان مختارة البصمة المائية للإنتاج في العديد من البلدان ككل في هذه الورقة البحثية ، بسبب نقص البيانات ، يُفترض أن وحدة واحدة من التدفق العائد تلوث وحدة واحدة من المياه العذبة، وبالنظر إلى الحجم الضئيل للمياه التي تتبخر أثناء العمليات المنزلية والصناعية ، على عكس الزراعة ، تم تضمين بصمة المياه الرمادية فقط للمنازل والصناعة ولا يشمل هذا الرقم الواردات والصادرات ، فهو يعتمد فقط على البلد الذي حدثت فيه الأنشطة وليس حيث تم استهلاكها.

في المقابل ، تمثل البصمة المائية للأمة جميع المياه العذبة المستخدمة لإنتاج السلع والخدمات التي يستهلكها سكان البلاد،

تقليديا ، يتم استخدام الطلب على المياه أي إجمالي سحب المياه لقطاعات الاقتصاد المختلفة لإثبات الطلب على المياه للإنتاج داخل الدولة، البصمة المائية الداخلية هي حجم المياه المستخدمة من موارد المياه المحلية ، البصمة المائية الخارجية هي حجم المياه المستخدمة في البلدان الأخرى لإنتاج السلع والخدمات التي يستوردها ويستهلكها سكان البلد.

تم حساب متوسط البصمة المائية للولايات المتحدة بـ 2480m 3 / cap / year ، في حين أن الصين لديها متوسط البصمة المائية 700m 3 / cap / year.

يبلغ المتوسط العالمي للبصمة المائية 1240 م 3/ غطاء / سنة.

هناك العديد من العوامل الرئيسية التي تحدد البصمة المائية لبلد ما بما في ذلك حجم الاستهلاك المرتبط بالدخل القومي الإجمالي ، ونمط الاستهلاك على سبيل المثال مرتفع مقابل استهلاك منخفض للحوم ؛ المناخ ظروف النمو ؛ والممارسة الزراعية كفاءة استخدام المياه.

باستخدام متوسط استهلاك المياه لكل مرحلة من مراحل النمو ومعالجة الشاي أو القهوة ، يمكن حساب المحتوى المائي “الافتراضي” للكوب من محتوى الماء الافتراضي للجدول في فنجان شاي أو قهوة .

تأتي معظم المياه المستخدمة من الأمطار التي قد لا يتم استخدامها في زراعة محصول ، وتسهم العائدات من المنتج في اقتصاد ذلك البلد، في الوقت نفسه ، كانت النتيجة أن العديد من البلدان تستورد المياه لدعم المنتجات التي تستهلكها.

يشرب تحضير محتوى الماء الافتراضي (لتر / كوب)

يعرض المحتوى المائي الافتراضي لفنجان من الشاي أو والقهوة المحتوى المائي الافتراضي لفنجان من الشاي أو القهوة.

المصدر: أنشأ C. Klein-Banai

تكشف البصمة المائية أنه يتم استهلاك الكثير من المياه لصنع منتج أكثر مما يظهر عند استخدام عملية حسابية بسيطة، لا يقتصر الأمر على المحتوى المائي للمنتج فحسب ، بل يشمل جميع المياه المستخدمة في العملية لتصنيعه وإدارة النفايات الناتجة عن تلك العملية.

ملخص

يمكن أن تكون أدوات البصمة طرقًا مفيدة لعرض ومقارنة التأثير البيئي، إنها مفيدة لأنها يمكن أن تجمع التأثيرات من الأنشطة المختلفة في مقياس واحد ، ومع ذلك ، لديهم قيود، على سبيل المثال ، في البصمة الكربونية أو جرد انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، لا يتم حساب العديد من التأثيرات البيئية “التقليدية” مثل النفايات الخطرة ومياه الصرف الصحي واستهلاك المياه ومياه العواصف والانبعاثات السامة ، ولا يتم حساب تأثيرات استهلاك الموارد مثل يتم قياس الطاقة والغذاء والماء بشكل عام.

يمكن أن يؤدي التخطيط القطاعي في قطاعات المياه والطاقة والزراعة إلى عواقب سلبية غير مقصودة ، والتي بدورها تؤدي إلى تدهور سبل العيش وتقويض التنمية المستدامة ، ان إدارة الموارد في الوقت الحاضر غير موجهة بشكل كافٍ نحو تحقيق أمن المياه والغذاء والطاقة للبشرية بشكل متوازن ، حيث أن السعي وراء أهداف فردية بعقلية واحدة قد يتداخل مع قطاعات أخرى

يعتمد نهج نكسس WEF Nexus على فهم أوجه التآزر والمفاضلات بين الاستخدامات المتنافسة للمياه والأراضي والموارد المتعلقة بالطاقة، يربط نهج WEF Nexus أصحاب المصلحة القادمين من قطاعات مختلفة من أجل تحسين استخدام الموارد والتنمية المستدامة.

نهج WEF Nexus هو تحول أساسي من نهج قطاعي خالص إلى الحلول التي تتبنى منظورًا مشتركًا بين القطاعات ومتماسكًا ومتكاملًا.

إنه يتحدى الهياكل والسياسات والإجراءات القائمة على المستويات العالمية والإقليمية والوطنية.

الفوائد الرئيسية لنهج WEF Nexus هي :

• تقليل المقايضات القطاعية
• تجنب العوامل الخارجية السلبية أو الحد منها
• تعزيز كفاءة الموارد
• حلول مصممة لمواجهة تحديات متعددة في وقت واحد
• الفوائد السياسية من تنامي الشرعية السياسية والاستقرار السياسي
• زيادة أوجه التآزر نحو أهداف التنمية الشاملة

مراجع

1. Approach in Support of Food Security and Sustainable Agriculture
FAO Rome (2014)

2. Giampietro M. Innovative accounting framework for the food-energy-water nexus. Environment and natural resources management series; 56. 2013.

3. S. Mortada, M. Abou Najm, A. Yassine, M. El Fadel, I. Alamiddine
Towards sustainable water-food nexus: An optimization approach
J Cleaner Prod, 178 (2018), pp. 408-418

4. View PDFView articleView in ScopusGoogle Scholar
El-Gafy Water–food–energy nexus index: analysis of water–energy–food nexus of crop’s production system applying the indicators approach
Appl Water Sci, 7 (6) (2017), pp. 2857-2868
View PDF CrossRefView in ScopusGoogle Scholar

5. R. Cremades, H. Mitter, N.C. Tudose, A. Sanchez-Plaza, A. Graves, A. Broekman, et al. Ten principles to integrate the water-energy-land nexus with climate services for co-producing local and regional integrated assessments

6. C. Ringler, A. Bhaduri, R. Lawford The nexus across water, energy, land and food (WELF): potential for improved resource use efficiency? Current Opinion in Environmental Sustainability., 5 (6) (2013), pp. 617-624

7. Wang et al., 2020 H. Wang, J. Huang, H. Zhou, C. Deng, C. Fang Analysis of sustainable utilization of water resources based on the improved water resources ecological footprint model: a case study of Hubei Province, China