كربون التربة البطل الخفي

كربون التربة البطل الخفي

التربة، التي غالباً ما يُنظر إليها على أنها مجرد أوساخ تحت أقدامنا، هي نظام حي ديناميكي يلعب دورًا حاسمًا في مواجهة تغير المناخ. مع تجاوز مستويات ثاني أكسيد الكربون العالمية 420 جزءًا في المليون في عام 2024، وفقًا للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، أصبحت الحاجة إلى إيجاد مستودعات كربون طبيعية أكثر إلحاحًا من أي وقت مضى. تبرز التربة، القادرة على تخزين كميات هائلة من الكربون، كبطل خفي في مكافحة الاحتباس الحراري. تتناول هذه المقالة علم امتصاص الكربون في التربة، وأهميتها البيئية، والتحديات والفرص في تسخيرها للتخفيف من تغير المناخ.

دورة الكربون ودور التربة

التربة قوة عظمى في دورة الكربون العالمية، حيث تخزن ما يُقدر بنحو 2500 جيجا طن من الكربون، وهو أكثر من الغلاف الجوي وجميع النباتات الأرضية مجتمعة، وفقًا لدراسة نشرت في مجلة Global Biogeochemical Cycles عام 2023. يوجد هذا الكربون في أشكال عضوية، مثل المواد النباتية المتحللة، وأشكال غير عضوية، مثل الكربونات. من خلال عمليات مثل التمثيل الضوئي، والتحلل، ونشاط الميكروبات، تعمل التربة كمستودع ومصدر للكربون، مما ينظم مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

تلتقط النباتات ثاني أكسيد الكربون أثناء التمثيل الضوئي، وتحوله إلى مواد عضوية. عندما تموت النباتات، تقوم الميكروبات بتحليل هذه المواد، يتحول بعضها إلى كربون عضوي مستقر في التربة (SOC). وجدت دراسة نشرت في مجلة Nature عام 2022 أن التربة الصحية يمكن أن تمتص 1-3 أطنان من الكربون لكل هكتار سنويًا، اعتمادًا على الممارسات الإدارية. هذه القدرة تجعل التربة حليفًا طبيعيًا في تعويض الانبعاثات، التي بلغت 36.8 جيجا طن على مستوى العالم في عام 2023، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية.

آليات امتصاص الكربون في التربة

تمتص التربة الكربون من خلال عدة آليات:

1. تراكم المواد العضوية: تضيف بقايا المحاصيل، والجذور، والسماد الطبيعي مواد عضوية إلى التربة، حيث تحولها الميكروبات إلى مركبات مستقرة مثل الهوموس. تعزز ممارسات مثل زراعة المحاصيل الغطائية وتقليل الحراثة هذه العملية. أظهرت دراسة نشرت في مجلة Agriculture, Ecosystems & Environment عام 2024 أن المحاصيل الغطائية زادت من الكربون العضوي في التربة بنسبة 15-20% في المناطق المعتدلة على مدى عقد.
2. نشاط الميكروبات: تلعب الميكروبات في التربة، بما في ذلك البكتيريا والفطريات، دورًا مزدوجًا. فهي تحلل المواد العضوية، مما يطلق ثاني أكسيد الكربون، ولكنها تشكل أيضًا مركبات كربونية مستقرة. على سبيل المثال، تنتج الفطريات الميكوريزية مادة الجلومالين، وهي بروتين لزج يحبس الكربون في التربة لعقود. أبرزت دراسة من جمعية علوم التربة الأمريكية عام 2023 أن التربة الغنية بالفطريات تخزن ما يصل إلى 30% أكثر من الكربون مقارنة بالتربة التي تهيمن عليها البكتيريا. 

1. تخزين الكربون غير العضوي: في المناطق القاحلة، تخزن التربة الكربون على شكل كربونات الكالسيوم من خلال التفاعلات الكيميائية مع ثاني أكسيد الكربون. قدرت دراسة نشرت في مجلة Geoderma عام 2021 أن التربة الكربوناتية العالمية تحتوي على 700-1000 جيجا طن من الكربون، على الرغم من أن هذا المخزون أقل ديناميكية من الكربون العضوي.
2. تخزين الكربون في التربة العميقة: يمكن نقل الكربون إلى طبقات التربة العميقة، حيث يكون أقل عرضة للاضطراب. تعزز ممارسات مثل زراعة النباتات المعمرة ذات الجذور العميقة هذا الأمر، حيث لاحظت دراسة نشرت في مجلة Soil Biology and Biochemistry عام 2023 أن التربة العميقة (أكثر من 30 سم) تمثل 50% من مخزون الكربون العضوي العالمي. 

فوائد امتصاص الكربون في التربة

يوفر تسخير قدرة التربة على تخزين الكربون فوائد متعددة: 

• التخفيف من تغير المناخ: يمكن لتوسيع نطاق الممارسات الزراعية المتجددة مثل الزراعة الحراجية، وتناوب المحاصيل، والتعديلات العضوية أن تمتص 5-10 جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا بحلول عام 2050، وفقًا لتقرير نشرته Nature Climate Change عام 2024. يمكن أن يعوض هذا 10-20% من الانبعاثات العالمية الحالية، مما يوفر وقتًا للانتقال إلى الطاقة المتجددة.
• الفوائد الإضافية: يعزز امتصاص الكربون في التربة صحة التربة، مما يحسن احتفاظها بالمياه، وتوافر العناصر الغذائية، وإنتاجية المحاصيل. وجدت دراسة أجرتها منظمة الأغذية والزراعة (FAO) عام 2022 أن المزارع التي تستخدم ممارسات متجددة شهدت زيادات في الإنتاجية بنسبة 10-15% في المناطق المعرضة للجفاف. كما تقلل التربة الصحية من التعرية وتدعم التنوع البيولوجي، حيث تستضيف 25% من أنواع الأرض، وفقًا لبرنامج الأمم المتحدة للبيئة.
• إمكانية الوصول: على عكس الحلول عالية التقنية مثل التقاط الهواء المباشر، فإن الاستراتيجيات القائمة على التربة فعالة من حيث التكلفة ويمكن الوصول إليها. تتطلب تقنيات مثل التسميد أو الرعي الدوري استثمارات ضئيلة، مما يجعلها قابلة للتطبيق لصغار المزارعين في الدول النامية، الذين يديرون 25% من الأراضي الزراعية العالمية، وفقًا للبنك الدولي.

التحديات في توسيع نطاق امتصاص الكربون في التربة

على الرغم من إمكاناتها، يواجه امتصاص الكربون في التربة عقبات كبيرة: 

1. التباين والقياس: يختلف تخزين الكربون في التربة حسب المناخ، ونوع التربة، واستخدام الأرض. على سبيل المثال، تخزن التربة الاستوائية كربونًا أقل من التربة المعتدلة بسبب التحلل الأسرع. يعد قياس الكربون العضوي في التربة بدقة مكلفًا، حيث لا تزال أدوات مثل التحليل الطيفي أو الاستشعار عن بُعد في طور التوسع. أشارت دراسة نشرت في Environmental Research Letters عام 2023 إلى أن معايير القياس غير المتسقة تعيق محاسبة الكربون العالمية.
2. مخاطر الدوام: يمكن أن ينطلق الكربون المخزن من خلال سوء إدارة الأراضي، مثل الحراثة أو إزالة الغابات. حذر تقرير الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) عام 2021 من أن ارتفاع درجة حرارة التربة قد يسرع من نشاط الميكروبات، مما يؤدي إلى إطلاق الكربون المخزن. كما تهدد الظواهر الجوية المتطرفة، مثل الجفاف أو الفيضانات، دوام الكربون.
3. العوائق الاجتماعية والاقتصادية: يتطلب اعتماد الممارسات المتجددة تدريبًا وتمويلًا ودعمًا سياسيًا. يواجه صغار المزارعين، خاصة في إفريقيا وجنوب آسيا، عقبات مثل عدم أمان حيازة الأراضي ونقص الوصول إلى الأسواق. كشف تحليل لمنشورات على منصة X عام 2024 عن مخاوف واسعة النطاق بين المزارعين بشأن التكاليف الأولية للانتقال إلى الأساليب المتجددة، على الرغم من الفوائد طويلة الأجل.
4. التسويات: قد تتنافس بعض الممارسات، مثل التشجير، مع إنتاج الغذاء. حذرت دراسة نشرت في Global Change Biology عام 2022 من أن تحويل الأراضي الزراعية إلى غابات قد يقلل من إمدادات الغذاء العالمية بنسبة 5% ما لم يقترن بتقنيات تعزز الإنتاجية.

استراتيجيات لإطلاق إمكانات التربة

للاستفادة القصوى من دور التربة كبطل كربون، هناك حاجة إلى عمل منسق:

1. الدعم السياسي: يمكن للحكومات تحفيز الزراعة المتجددة من خلال الإعانات، وأسواق ائتمان الكربون، أو الإعفاءات الضريبية. على سبيل المثال، امتصت مبادرة الزراعة الكربونية في أستراليا 20 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون منذ عام 2011، وفقًا لتقرير حكومي عام 2024.
2. البحث والابتكار: يمكن أن يعزز الاستثمار في علوم التربة، مثل تطوير محاصيل غطائية مقاومة للجفاف أو أجهزة استشعار SOC بأسعار معقولة، من قابلية التوسع. تعمل الشراكات بين القطاعين العام والخاص، مثل معهد صحة التربة، على تعزيز هذه الجهود.
3. تمكين المزارعين: يمكن لبرامج التدريب وخدمات الإرشاد الزراعي تجهيز المزارعين بالمعرفة والموارد. أعادت المبادرات التي يقودها المجتمع، مثل تلك في منطقة تيغراي في إثيوبيا، إحياء الأراضي المتدهورة، مما امتص الكربون وعزز الدخل المحلي، وفقًا لتقرير برنامج الأمم المتحدة الإنمائي عام 2023.
4. التعاون العالمي: تهدف الأطر الدولية، مثل مبادرة الأمم المتحدة "4 لكل 1000"، إلى زيادة الكربون العضوي في التربة بنسبة 0.4% سنويًا. يتطلب توسيع نطاق هذه الجهود مواءمة الدول المتقدمة والنامية لتبادل التكنولوجيا والتمويل.