الزراعة الكربونية: ممارساتها وقياسها وتطبيقها

تُعد إدارة الأراضي أحد العوامل الرئيسية المؤثرة على تغير المناخ. فالعديد من الممارسات الزراعية، مثل تبليط الأرض، واستخدام المبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب، والرعي الجائر، وغيرها الكثير، تُؤدي إلى انبعاثات عالية من الكربون قادرة على إحداث تغير المناخ.

قياس انبعاثات الكربون باستخدام الزراعة الدقيقة

الزراعة الكربونية هي ببساطة استخدام من الاتجاهات أو الممارسات التي ترفع مستويات ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير والتي يتم دفعها خارج الغلاف الجوي وتحويلها إما إلى مواد نباتية أو مواد عضوية في التربة.

بسبب الأسباب المذكورة أعلاه، سنناقش في هذه المقالة كل ما يتعلق بالزراعة الكربونية، بدءًا من الأساسيات والممارسات وصولاً إلى التقييمات.

أساسيات الزراعة الكربونية

هل تعلم أن النباتات، أثناء إنباتها، تمتص الكربون من الغلاف الجوي، ثم تمتصه التربة وتخزنه؟ يعتمد مستوى الكربون المخزن على نوع المناخ و... نوع التربة.

كانت أساليب الزراعة القديمة التي تعزل الكربون موجودة منذ آلاف السنين. فعلى سبيل المثال، يقلل تقليل اضطراب التربة من خلال الزراعة بدون حراثة من فقدان الكربون في الغلاف الجوي. وهناك طريقة أخرى تُستخدم من خلال تنويع المحاصيل وزراعة البقوليات والنباتات المعمرة، بالإضافة إلى المحاصيل الغطائية التي تعيد الكربون إلى التربة.

كما أنها موطن للكائنات الدقيقة التي تلعب أدوارًا مهمة في تخزين الكربون. إضافةً إلى ذلك، تتمثل الأساليب الصديقة للمناخ في تربية الماشية جنبًا إلى جنب مع المحاصيل. فعندما تتناوب الأبقار بين المراعي، تتعافى الأعشاب من الرعي، كما أن روث الحيوانات وآثار رعيها تُعيد إحياء الكربون في التربة. يستخدم العديد من المزارعين هذه الممارسات، والتي تُعرف باسم "الزراعة المتجددة".

ممارسات الزراعة الكربونية لصحة التربة

يُستخدم السماد العضوي المتبقي بعد الحصاد كغطاء عضوي للتربة بدلاً من حرقه. يوفر هذا النوع من التغطية فوائد جمة، منها التحكم في درجة حرارة التربة، وزيادة مغذياتها، والحد من التبخر للحفاظ على رطوبتها، ومنع نمو الأعشاب الضارة، والسيطرة على نمو النباتات. تآكل, وكذلك تحسين صحة التربة بشكل عام.

التحول من أساليب الحراثة التقليدية إلى أساليب الحراثة المحافظة، مثل الحراثة المخففة أو عدم الحراثة. تعمل حراثة الأرض على تفكيك التربة وتهويتها، مما يزيد من محتواها العضوي أو الكربون الواصل إلى السطح، وبالتالي تحسين نمو المحاصيل. وعندما ينطلق الكربون المحتجز بكميات كبيرة، يتفاعل مع الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي لإنتاج ثاني أكسيد الكربون.

النمو المحاصيل الغطائية خلال غير موسم الزراعة، مع الحرص على عدم ترك الأرض جرداء. تساهم المحاصيل الغطائية في منع تآكل التربة، والتحكم في الرطوبة، والحد من أمراض التربة., آفات, حشيش تساهم هذه النباتات في نمو النباتات، كما أنها تجذب الملقحات. إضافة إلى ذلك، تعمل كغطاء للتربة ومصدر للمواد العضوية، ويمكن استخدامها إما للرعي أو كعلف للحيوانات.

بحسب نوع المحصول، توجد أنواع قادرة على المساهمة في امتصاص النيتروجين. ويُقترح استبدال الزراعة الأحادية بتناوب المحاصيل عالي التنوع واتجاهات الزراعة المتكاملة.

يُساهم إدخال هذه المحاصيل في دورات زراعية تُنتج كميات كبيرة من المخلفات في التربة في زيادة مخزون الكربون العضوي فيها. وتضمن المستويات العالية من المواد العضوية تربة صحية ونشطة بيولوجيًا، خالية من المشاكل أو قليلة جدًا، مثل مشاكل خصوبة المحاصيل والآفات والأمراض. تناوب المحاصيل كما يوفر للمزارعين دخلاً إضافياً.

استبدال الاستخدام المكثف للأسمدة الكيميائية بالإدارة المتكاملة للمغذيات والزراعة الدقيقة. يؤدي الاستخدام العشوائي للأسمدة إلى زيادة النيتروجين في التربة، مما ينتج عنه تحمض التربة وتملحها، وتلوث المياه بسبب جريان الأسمدة.

على النقيض من ذلك، تُمكّن الزراعة الدقيقة المزارعين من استهداف مناطق محددة بدلاً من الرش العشوائي؛ إذ تُعيد ممارسات الزراعة الكربونية تنشيط التربة بطريقة طبيعية، مما يقلل الحاجة إلى المنتجات الكيميائية. ويُفضّل استخدام السماد العضوي لاستعادة خصوبة التربة وتعديل مخزون الكربون في المراعي.

عند نشر السماد العضوي على سطح التربة، فإنه يخزن الكربون بشكل مستقر لا يتأكسد بسهولة. كما أنه يعزز قدرة الأرض على الصمود في وجه الظواهر الجوية المتطرفة كالفيضانات والجفاف. ويقلل أيضاً من انبعاثات أخرى كغاز الميثان وأكسيد النيتروز الناتجة عن تحلل المواد العضوية.

يُحقق دمج الأشجار مع الزراعة من خلال الزراعة الحراجية للأراضي الزراعية، عند تطبيقها بشكل صحيح، فوائد جمة. فمعدل عزل النيتروجين فيها يزيد خمسة أضعاف عن معدلات عزله في الهكتار الواحد في ممارسات الزراعة السنوية المحسّنة التي لا تعتمد على الأشجار. وهذا يمكّن المزارعين من إنتاج المزيد من الغذاء على أراضيهم الحالية وتحقيق دخل إضافي. كما أن النباتات المثبتة للنيتروجين تزيد من خصوبة التربة. الأسمدة الاصطناعية.

التربة: حل منخفض التكلفة

تُعتبر إضافة الكربون إلى التربة باستخدام أساليب مثل الزراعة بدون حراثة طريقة اقتصادية. وتشير الدراسات إلى أن تكلفة زراعة الكربون تتراوح بين 10 و100 طن لكل طن من ثاني أكسيد الكربون المُزال، مقارنةً بتكلفة تتراوح بين 100 و1000 طن لكل طن للتقنيات التي تستخلص الكربون ميكانيكيًا من الهواء.

إلى جانب ذلك، تُعدّ الزراعة الكربونية مصدر دخل محتملاً للمزارعين ومربي الماشية الذين يختارون بيع أرصدة الكربون التي يحصلون عليها من أسواق الكربون. كما تشتري جهات انبعاث غازات الدفيئة واسعة النطاق، بما في ذلك المصانع، هذه الأرصدة للتخلص من انبعاثاتها.

بدأت شركات مثل إنديجو أغ ونوري في دفع مبالغ للمزارعين مقابل أرصدة الكربون. في 24 يونيو 2020، أقرّ مجلس الشيوخ الأمريكي قانون حلول المناخ المتنامية لعام 2021 بأغلبية 92 صوتًا مقابل 8. يسمح هذا القانون لوزارة الزراعة الأمريكية بمساعدة المزارعين ومربي الماشية وحتى ملاك الأراضي الحرجية الخاصة على المشاركة في أسواق الكربون.

تقييم تخزين الكربون

تتمثل إحدى المشكلات الرئيسية في أن التربة تمتص كميات مختلفة من الكربون بناءً على عمقها وملمسها وحتى محتواها المعدني.

على الرغم من وجود ممارسات معينة تُحسّن تخزين الكربون، إلا أن تقدير كمية الكربون المخزنة ومدة تخزينها أمرٌ بالغ الصعوبة لتحديد قيمتها المالية. كما أن الأسواق والممارسات الناجحة في مختلف المواقع تتباين فيما بينها.

توفر بعض النماذج العلمية الأولية كمية من عزل الكربون في مناخات وتربة مختلفة، وذلك بناءً على متوسطات عبر مناطق واسعة. وتشترط الإدارة نماذج أولية معقدة معتمدة بقياسات دقيقة لمنع احتساب الكربون الذي لا يستقر في التربة أو لا يبقى فيها لفترة طويلة.

يُعتبر وضع معايير دقيقة للتنبؤ باحتجاز الكربون في التربة وتقديره بدقة أولويةً أيضاً. إذ يمكن أن يبقى الكربون في التربة لفترات تتراوح بين يوم واحد وألف عام؛ لذا يُعدّ الإطار الزمني عاملاً حاسماً في الأسواق.

من وجهة نظرنا، يجب أن توضح الاعتمادات الفترة التي يبقى فيها الكربون في التربة، وأن يتم إنشاء تعويضات كاملة فقط للتخزين طويل الأمد.

يُعدّ تحسين التربة الغنية بالكربون مكسبًا للمزارعين من خلال تحسين صحة التربة وزيادة إنتاج المحاصيل. ومع ذلك، يمكن للإدارة توفير الموارد للمزارع الكبيرة التي تمتلك قدرة أكبر على عزل الكربون في مساحاتها الشاسعة.

يُعدّ Geopard أداةً تُستخدم للتخطيط لضمان ممارسات زراعية مستدامة. إضافةً إلى ذلك، يستخدم Geopard الذكاء الاصطناعي وبيانات المزارع وبيانات الاستشعار عن بُعد لتحديد عمليات الحراثة، والمحاصيل الغطائية، ونمو المحاصيل، وتقديرات الإنتاج. وأخيرًا، يُمكنه أيضًا المساعدة في إجراء تحليلات الكربون.