Beyond Carbon: A Bibliometric and Thematic Analysis of Nitrogen Representation in Fertilizer Sustainability Research (1984–2026)
يكشف هذا التحليل الببليومتري لأبحاث استدامة الأسمدة من عام 1984 إلى عام 2026 أنه في حين تفوق المخاوف المتعلقة بالنيتروجين بشكل كبير الخطاب المرتكز على الكربون في الأدبيات، فإن الارتباط الضعيف بين مناقشات النيتروجين والمصطلحات السياساتية يسلط الضوء على فجوة حرجة في الاستجابات الحكومية يجب معالجتها لتحقيق استدامة شاملة.
تخيل الزراعة في كوكب الأرض كمطبخ ضخم يعج بالحركة، حيث ينتظر المليارات من الناس لتلقي طعامهم. في هذا المطبخ، يعتمد الطهاة بشكل كبير على مكونين رئيسيين لجعل محاصيلهم تنمو: النيتروجين والكربون. فكر في النيتروجين كأنه مشروب البروتين فائق القوة الذي تشربه النباتات لتنمو طويلة وقوية؛ فهو أهم عنصر غذائي للمحاصيل، ولكن إذا سكبت الكثير منه، فإنه سيفيض، وينساب إلى الأنهار والمياه الجوفية، محولاً المياه إلى اللون الأخضر بسبب الطحالب، ومسبباً المرض للناس. والآن، فكر في الكربون كأنه الدخان والحرارة الناتجة عن موقد وفرن المطبخ؛ إنه الوقود الذي يحرك المناخ، وزيادته تؤدي إلى رفع حرارة الكوكب بأكمله. لعقود من الزمن، كان العالم قلقاً جداً من الدخان (الكربون) وكان يحاول إطفاء الحريق. ولكن بينما كان الجميع يحدقون في الدخان، كانت أرضية المطبخ تغرق في مشروب البروتين المسكوب (النيتروجين)، مما خلق نوعاً مختلفاً من الفوضى التي تم تجاهلها غالباً. لقد درس العلماء كيفية الحفاظ على استمرار تدفق الطعام دون تسميم المياه أو رفع حرارة الكوكب، لكنهم كانوا يتساءلون: هل نولي اهتماماً كافياً للانسكاب، أم أننا نركز فقط على الدخان؟
هذه الورقة البحثية، التي تحمل عنوان "ما وراء الكربون"، تعمل مثل محقق يبحث في مكتبة ضخمة تضم 100 كتاب ومقال علمي كُتبت بين عامي 1984 و2026. أرادت المؤلفة، الآنسة براغنيا فيلاجا، أن ترى عما كان يتحدث إليه المجتمع العلمي فعلياً عندما ناقشوا استدامة الأسمدة. هل ركزوا على انسكاب النيتروجين، أم دخان الكربون، أم القواعد (السياسات) التي تخبر المزارعين كيف يطبخون؟ ومن خلال استخدام طريقة حاسوبية خاصة لعدّ عدد مرات ظهور كلمات معينة في هذه النصوص، وجدت الدراسة خللاً مفاجئاً. فقد ظهرت كلمة "نيتروجين" والمشاكل المتعلقة بها (مثل تسرب النترات) 223 مرة، بينما ظهرت كلمة "كربون" 43 مرة فقط. وهذا يعني أن المجتمع البحثي كان يتحدث عن قضايا النيتروجين أكثر من 5 مرات مما يتحدث عن قضايا الكربون في هذا المجال تحديداً.
ومع ذلك، فإن التحول الحقيقي في القصة ليس فقط في أن النيتروجين حظي بمزيد من الاهتمام؛ بل في أن العلماء الذين تحدثوا عن فوضى النيتروجين لم يتحدثوا كثيراً عن القواعد لإصلاحها. وجدت الدراسة أنه على الرغم من أن النيتروجين كان نجم العرض، إلا أن كلمة "سياسة" (بمعنى القواعد الحكومية، أو القوانيع، أو خطط الإدارة) ظهرت 58 مرة فقط عبر كل تلك الأوراق البحثية. وعندما قامت المؤلفة بتشغيل الأرقام لترى ما إذا كان الحديث عن مشاكل النيتروجين يعني أيضاً أن الناس يتحدثون عن الحلول، كانت النتيجة وجود صلة ضعيفة وسلبية. الأمر كما لو أن العلماء كانوا يصرخون: "انظروا إلى كل هذا المشروب البروتيني المسكوب!" ولكن قلة قلي منهم كانوا يقولون أيضاً: "إليكم الممسحة والدلو الذي يجب أن نستخدمه لتنظيفه". تشير الورقة إلى أنه بينما نمتلك الكثير من البيانات حول المشكلة، فإننا نفتقر إلى الجسر المؤدي إلى التغييرات الفعلية في الحوكمة والسياسات.
كما نظرت الورقة في كيفية ارتباط هذه المواضيع ببعضها البعض. ووجدت أن "الأمن الغذائي" (ضمان حصول الجميع على ما يكفي من الطعام) كان الموضوع المركزي، حيث يعمل مثل المحور الرئيسي للمطبخ. أما "تسرب النيتروجين" (الانسكاب) فقد كان موضوعاً كثيفاً ومستكشفاً جيداً، مما يعني أن العلماء يعرفون الكثير عن كيفية حدوثه. لكن "السياسة والحوكمة" كانا ركناً صغيراً ووحيداً في المكتبة. وتخلص الدراسة إلى أنه بينما قام المجتمع العلمي بعمل رائع في تحديد مخاطر النيتروجين، إلا أنهم لم يطابقوا هذه الطاقة بتطوير أطر السياسات اللازمة لإدارته. وتشير الأبحاث إلى أننا بحاجة إلى الانتقال لما هو أبعد من مجرد التركيز على انبعاثات الكربون وبناء أنظمة أقوى وأكثر متانة للتعامل مع النيتروجين، لضمان أن العلم الذي نمتلكه يؤدي فعلياً إلى قواعد واقعية تحمي مياهنا وصحتنا.
ملخص تقني: ما وراء الكربون: تحليل ببليومتري وموضوعي لتمثيل النيتروجين في أبحاث استدامة الأسمدة (1984–2026)
بيان المشكلة تواجه النظم الزراعية العالمية توتراً حرجاً بين الحفاظ على الإنتاج الغذائي وتخفيف التدهور البيئي. وبينما يمنح خطاب الاستدامة الحالي الأولوية بشكل كبير لانبعاثات الكربون وتخفيف آثار تغير المناخ، تظل المخاطر المرتبطة بالنيتروجين — وتحديداً تسرب النترات، وتلوث المياه الجوفية، والتحثث الغذائي (Eutrophication)، وعدم كفاءة استخدام المغذيات — مخاطر كبيرة ولكنها غالباً ما يتم تجاهلها. تفترض الورقة وجود فجوة بين الفهم العلمي للأثر البيئي للنيتروجين وأطر الحوكمة المصممة لمعالجته. ورغم عدم الكفاءة المعروفة في تطبيق النيتروجين (حيث يبلغ متوسط كفاءة استخدام النيتروجين عالمياً للحبوب حوالي 33-35%)، ومع الزيادة المتوقعة بنسبة 50% في استخدام أسمدة النيتروجين الاصطناعية بحلول عام 2050، هناك قلق من أن الاستجابات السياساتية لا تواكب الأدلة العلمية. تهدف هذه الدراسة إلى قياس تمثيل مفاهيم النيتروجين مقابل الكربون في أدبيات استدامة الأسمدة، وفحص العلاقة بين المصطلحات البيئية وخطاب السياسات.
المنهجية تستخدم الدراسة نهجاً ببليومترياً وتنقيباً في النصوص على مجموعة بيانات مكونة من 100 منشور محكم تغطي الفترة من 1984 إلى 2026. تم استرداد المصادر من Scopus وGoogle Scholar وScienceDirect وMDPI وSpringerLink وWiley. تطلبت معايير الاختيار أن تتناول المنشورات قضايا متعلقة بالنيتروجين أو الكربون أو الاستدامة أو السياسات المرتبطة بالأسمدة.
تضمن الإطار التحليلي ما يلي:
تحليل تكرار الكلمات المفتاحية: تم استخدام مطابقة الكلمات الكاملة لحساب عدد مرات الظهور الدقيق لأربع فئات من الكلمات المفتاحية: المصطلحات المتعلقة بالنيتروجين، والمصطلحات المتعلقة بالكربون، والمصطلحات المتعلقة بالاستدامة، والمصطلحات المتعلقة بالسياسات.
تصنيف الهيمنة: تم تصنيف المنشورات كـ "مهيمنة للنيتروجين"، أو "مهيمنة للكربون"، أو "متوازنة" بناءً على التكرار النسبي لمصطلحات النيتروجين مقابل مصطلحات الكربون داخل كل وثيقة.
نمذجة الانحدار: أُجري انحدار خطي لتقييم العلاقة بين المصطلحات البيئية (النيتروجين والكربون) والمصطلحات المتعلقة بالسياسات، باستخدام معامل التحديد (R2)، والقيم الاحتمالية (p-values)، ومنحدرات الانحدار.
تحليل شبكة التواجد المشترك: تم إنشاء شبكة لتصور الترابط الموضوعي، حيث يمثل حجم العقدة تكرار المصطلح، ويمثل سمك الحافة تكرار التواجد المشترك.
الرسم الخرائطي الموضوعي: تم تحديد عشرة مجالات موضوعية وتقييمها بناءً على المركزية (الارتباط بالموضوعات الأخرى) والكثافة (تطور المصطلحات داخل الموضوع).
النتائج الرئيسية
التفاوت بين النيتروجين والكربون: كشف التحليل عن خلل كبير في تكرار المصطلحات. ظهرت المصطلحات المتعلقة بالنيتروجين 223 مرة، مقارنة بـ 43 مصطلحاً فقط متعلقاً بالكربون، مما أعطى نسبة نيتروجين إلى كربون بلغت 5.19:1.
هيمنة المنشورات: صُنفت 53 ورقة بحثية من أصل 100 بأنها "مهيمنة للنيتروجين"، و40 ورقة أظهرت اهتماماً متوازناً بكلا الموضوعين، و7 ورقات فقط كانت "مهيمنة للكربون". تشير اتجاهات النشر إلى ارتفاع حاد في الأبحاث التي تركز على النيتروجين منذ عام 2018، بينما ظل التركيز على أوراق الكربون منخفضاً باستمرار طوال الفترة الزمنية.
الفجوة السياساتية: ظهرت المصطلحات المتعلقة بالسياسات 58 مرة فقط عبر مجموعة البيانات. كشف تحليل الانحدار عن ارتباط سلبي ضعيف ولكنه ذو دلالة إحصائية بين ذكر النيتروجين وذكر السياسات (R2=0.053، p=0.0210). يشير هذا إلى أنه مع زيادة التركيز على النيتروجين في الأدبيات، يميل إدراج خطاب السياسات إلى الانخفاض قلي ضئلاً. في المقابل، لم تكن العلاقة بين ذكر الكربون وذكر السياسات ذات دلالة إحصائية (R2=0.003).
التوزيع الموضوعي: برز "الأمن الغذائي" كأكثر الموضوعات مركزية (درجة المركزية 0.60). وامتلك "تسرب النيتروجين" أعلى كثافة (0.75)، مما يشير إلى وجود مجال فرعي متطور. وعلى النقيكض، وُضع "السياسة والحوكمة" (المركزية 0.20، الكثافة 0.30) و"الزراعة الدقيقة" في قطاعات ناشئة أو متراجعة بقيم منخفضة لكل من الخصائص المذكورة.
بنية الشبكة: في شبكة التواجد المشترك، كانت "النيتروجين" و"النترات" هما العقد الأكثر مركزية، ومرتبطان ارتباطاً وثيقاً بالكلمات المفتاحية الزراعية (السماد، التسرب، المحصول). شكلت كلمات الكربون عنقوداً منفصلاً وأقل مركزية. عملت كلمتا "الاستدامة" و"الإطار" كروابط حدودية بين العناقيد الزراعية وعناقيد الكربون/المناخ.
المساهمات الرئيسية تقدم الدراسة دليلاً تجريبياً على أن التحديات البيئية المرتبطة بالنيتروجين قد حظيت باهتمام بحثي أكبر بكثير من القضايا المرتبطة بالكربون ضمن سياق أبحاث استدامة الأسمدة المحدد. وهي تسلط الضوء على فجوة محددة حيث لا يترجم التركيز العلمي على النيتروجين إلى مشاركة مكافئة مع آليات الحوكمة والسياسات. تساهم الورقة في تقديم إطار ببليومتري مهيكل يتجاوز السرديات المستدامة المتمحورة حول الكربون للقياس الكمي الصريح لـ "الفجوة السياساتية" في أدبيات إدارة النيتروجين.
الأهمية والادعاءات يزعم المؤلف أن النتائج تشير إلى الحاجة لأطر استدامة الأسمدة التي تتجاوز النهج المتمحور حول الكربون لتشمل آليات إدارة وسياسات أكثر قوة للنيتروجين. تقترح الدراسة أن الاهتمام العلمي الحالي بالتحديات البيئية المرتبطة بالنيتروجين (مثل التسرب وعدم الكفاءة) لم يقابله مشاركة مكافئة في الاستجابات السياساتية.
تخلص الورقة بتواضع إلى أنه بينما يمثل النيتروجين مكوناً رئيسياً في أدبيات استدامة الأسمدة، إلا أنه ممثل بشكل غير كافٍ فيما يتعلق بالمصطلحات السياساتية. يشير هذا إلى وجود تباين بين الأدبيات العلمية حول المخاوف البيئية للنيتروجين والأدبيات المتعلقة بالاستجابات السياساتية المقابلة. ويشير المؤلف إلى أنه بينما تُظهر مجموعة البيانات الخاصة به تمايزاً واضحاً بين مقالات النيتروجين والسياسات، فإن إجراء دراسات أخرى باستخدام مجموعات بيانات أكبر وأكثر تنوعاً وتصنيفات أكثر دقة للكلمات المفتاحية يعد أمراً ضرورياً لتحديد ما إذا كانت هذه الفجوة تمثل المجال بأكمله أم أنها خاصة بالعينة التي تم تقييمها. العمل لا يقترح بروتوكولات تجريبية جديدة، بل يدعو بدلاً من ذلك إلى إعادة مواءمة التركيز البحثي لسد الفجوة المحددة بين الفهم العلمي والتنفيذ السياساتي.