مع أول ضربة محراث في الأرض قبل آلاف السنين، أخذ النشاط الزراعي يطلق ثاني أوكسيد الكربون في الجو. وفيما كانت الانبعاثات الناتجة عن الزراعة تقتصر في البدء على التفاعل بين المواد العضوية التي يجري تقليبها مع الهواء المحيط، ارتفعت البصمة الكربونية للزراعة مع استخدام المكننة واتساع سلاسل النقل والتوريد.
وتشير تقديرات نُشرت قبل ثلاث سنوات إلى أن التربة حول العالم خسرت 133 مليار طن من الكربون منذ بدأ البشر يزرعون الأرض قبل نحو 12 ألف سنة. وتعادل هذه الكمية التي انطلقت إلى الجو ربع إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة الناتجة عن النشاط البشري منذ بدء الثورة الصناعية.
وساهم التطور التقني في زيادة انبعاثات الزراعة على نحو مطرد اعتباراً من القرن الماضي. فاستخدام الوقود الأحفوري في آلات الزراعة ومركبات نقل المنتجات، إلى جانب الحاجة للطاقة في إنتاج الأسمدة وضخ المياه، جعل انبعاث غازات الدفيئة من القطاع الزراعي يزيد عن 10 في المائة من مجمل الانبعاثات العالمية السنوية.
كما تدفع إضافة السماد الكيميائي الأحياء الدقيقة في التربة إلى إطلاق غاز أوكسيد النيتروز، وهو من غازات الدفيئة القوية، حيث يعادل مكافئه الكربوني نحو 300 ضعف ثاني أوكسيد الكربون. ووفقاً لوكالة حماية البيئة الأميركية، يُعتبر أوكسيد النيتروز مسؤولاً عن 6 في المائة من الاحترار العالمي.
حفظ الكربون في التربة
يقترح بعض علماء التربة، مثل الدكتور راتان لال من جامعة ولاية أوهايو، أن تؤدي التغيُّرات في الممارسات الزراعية وإدارة التربة إلى إقلال فقد التربة للكربون بمقدار الثلثين نظرياً، مما يعني توفير كميات كبيرة من ثاني أوكسيد الكربون المنطلق إلى الغلاف الجوي.
ويوصي لال وآخرون باتباع الممارسات التي تزيد من كمية المواد العضوية الحاوية على الكربون في طبقات التربة العليا، بما في ذلك تجنُّب عملية الحراثة التي تعرّض كربون التربة للهواء، وتغطية الحقول بمخلفات المحاصيل، وزراعة محاصيل التغطية. وتُزرع محاصيل التغطية، كالحبوب والبقوليات وغيرها من الخضروات، ليس بغرض الحصاد فحسب وإنما لإثراء التربة بالمغذيات والمواد العضوية الغنية بالكربون والحد من تآكلها.
وتثير حراثة الأراضي في المناطق القاحلة والجافة عواصف الغبار المدمّرة، مما يؤدي إلى إفقار التربة وتصحرها، مثلما حصل في مناطق واسعة من بادية الشام وكذلك في المناطق الغربية من الولايات المتحدة. وترصد وزارة الزراعة الأميركية تحولاً وطنياً في تجنب حراثة الأرض، إذ تشير إحصاءاتها إلى أن أكثر من ثلث الأراضي الزراعية الأميركية تُزرع حالياً من دون حراثة، وأن ثلثاً آخر تجري إدارته باتباع حراثة محدودة.
وتعاني ثلث التربة حول العالم من تدهور بنسب تتراوح بين المتوسط والمرتفع، حيث يقع أربعون في المائة منها في أفريقيا، في حين توجد معظم النسبة المتبقية ضمن مناطق منكوبة بالفقر وانعدام الأمن الغذائي. وتتطلب العلاقة المتداخلة بين التربة والصحة والأمن الغذائي إجراءات استراتيجية وفورية، خاصةً على المستوى المحلي، لوقف تراجع نوعية التربة وزيادة إنتاج الغذاء وإنقاص انبعاث غازات الدفيئة.
ويشهد العالم انتشار ممارسات زراعة "ذكية كربونياً" تقوم على زراعة الغطاء النباتي بهدف محاربة التغيُّر المناخي، إذ تقوم شركات بشراء أرصدة الكربون المخزَّن في التربة الزراعية، فيحقق المزارعون عوائد مالية إضافية ويحسّنون من نوعية تربة حقولهم ويوفرون في استهلاك المياه.
وكان تقرير "احترار عالمي بمقدار 1.5 درجة مئوية"، الذي صدر سنة 2018 عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغيُّر المناخ، أكد على أهمية استخدام تقنيات الانبعاث السلبي لخفض حرارة الكوكب عند تجاوزها عتبة 1.5 درجة مئوية زيادة عن حرارة الأرض قبل النهضة الصناعية. ويُعدّ تخزين الكربون في التربة أحد تقنيات الانبعاث السلبي المجدية من حيث الكلفة وسهولة التنفيذ.
وتدعم شركات مثل "مايكروسوفت" و"جنرال ميلز" ومؤسسة "ليوناردو دي كابريو" مبادرات التربة المناخية بملايين الدولارات، عبر إنشاء سوق لبيع أرصدة الكربون المخزن في التربة. وفي الولايات المتحدة، تعمل مدن مثل كولورادو وسان فرانسيسكو على إدراج تخزين الكربون في التربة ضمن خطط العمل الخاصة بالمناخ، كما توجد قوانين على المستوى الوطني لتشجيع المزارعين على تبنّي ممارسات صديقة للمناخ.
وتدفع أوستراليا وولاية كاليفورنيا الأميركية ومقاطعتا ألبرتا وساسكاتشوان الكنديتان مساعدات للمزارعين في مقابل حبس الكربون في التربة. كما أطلقت الحكومة الفرنسية سنة 2015 مبادرة تهدف إلى زيادة مخزون الكربون في التربة بمعدل 0.4 في المائة سنوياً.
وفي جميع أنحاء أفريقيا، تستأجر الحكومات مساحات واسعة من الأراضي التي يستخدمها صغار المزارعين التقليديين لصالح الشركات الأجنبية من اجل زراعة الأشجار كمصارف للكربون بهدف الحصول أرصدة الكربون، حيث يخشى البعض أن تتسارع هذه العملية فتصبح التربة ذاتها بمثابة سلعة كربونية تحتكرها الشركات العابرة للقارات.
منافع الممارسات المستدامة
تختلف كمية الكربون التي يمكن تخزينها في التربة حسب نوع الزراعة المطبّقة، إذ تتراوح ما بين 2 طنين في حالة زراعة محاصيل التغطية حتى 7 أطنان في حالة زراعة الأحراج لكل هكتار (عشرة آلاف متر مربع) من الأرض. وكانت دراسة صادرة عن صندوق النقد الدولي اقترحت تسعير طن الكربون بـ 75 دولاراً في سنة 2030 لمواجهة التغيُّرات المناخية، مما يعني عائداً إضافياً سنوياً للزراعة الذكية كربونياً يتراوح بين 150 و525 دولاراً لكل هكتار.
وفيما تشير بعض التقديرات إلى أن الدعم الحكومي للزراعة الذكية الكربونية قد يرفع سعر طن الكربون إلى ما فوق ألف دولار، فإن عدداً متزايداً من العلماء يبدي تحفظاً حول الاندفاعة العالمية للاحتفاظ بالكربون في التربة الزراعية لأسباب مختلفة، من بينها أن تراكم الكربون يحصل عادةً ضمن ما يسمى بطبقة المحراث التي يبلغ عمقها 30 سنتمتراً، ويستتبع ذلك وجود عتبة فيزيائية عليا لمقدار الكربون المتراكم.
ومن ناحية أخرى، تعزز محاصيل التغطية والنباتات المعمّرة ذات الجذور العميقة الأحياء الدقيقة في التربة، التي تطلق كميات كبيرة من الكربون المترسب إلى جانب أوكسيد النيتروز. ويخلص باحثون من جامعة كاليفورنيا في دراسة امتدت لـ 19 سنة إلى أن زراعة محاصيل التغطية تستلزم استخدام السماد العضوي لتخزين الكربون في التربة، ويظهر ذلك جلياً في أراضي حوض البحر المتوسط شبه القاحلة، مما يعني زيادة النفقات.
مع ذلك، تؤكد ورقة علمية نُشرت السنة الماضية في دورية "نيتشر" أن المعطيات العلمية المتاحة حالياً تؤيد جدوى ممارسة الزراعة التجديدية في تخزين الكربون ضمن التربة، وإن كانت التقنيات لا تسمح بعد بقياس سرعة تراكم الكربون بدقة كافية.
وتهدف الزراعة التجديدية إلى المحافظة على النظم الغذائية والزراعية وإعادة تأهيلها، من خلال تجديد التربة السطحية وزيادة التنوع الحيوي وتحسين دورة المياه وتعزيز خدمات النظم البيئية ودعم التفكك العضوي وزيادة القدرة على التكيف مع تغيُّر المناخ.
كما تتضمن الزراعة التجديدية ممارسات مستدامة تقوم على مبادئ الاقتصاد الدائري في إعادة تدوير أكبر قدر ممكن من مخلفات المزرعة وإضافة سماد عضوي من خارجها. ومن الأمثلة التكامل القائم بين إدارة الثروة الحيوانية وزراعة المراعي، حيث توفّر الأولى السماد فيما توفّر الثانية العلف.
وبعيداً عن الجدل حول قدرة التربة الزراعية على تخزين الكربون من أجل تخفيض درجة حرارة الكوكب، فإن ممارسة الزراعة الذكية كربونياً، عبر تجنب حراثة الأرض وزراعة محاصيل التغطية، أثبتت جدواها في تلطيف الآثار الحالية للتغيُّرات المناخية، من خلال إنقاص الجريان السطحي للمياه والحد من تآكل التربة وإقلال العواصف الغبارية. وهي إلى جانب ذلك تحسّن إنتاجية بعض العمليات الزراعية وتثمر ربحاً مباشراً يحفّز المزارع على زيادة محتوى الكربون في التربة.