Comparative effects of natural forest coffee and coffee-based agroforestry systems on biomass and soil carbon stocks in the Yayu Coffee Forest Biosphere Reserve, Southwest Ethiopia
تُظهر هذه الدراسة في محمية غابة يايو للقهوة في إثيوبيا أن أنظمة القهوة في الغابات الطبيعية وشبه الغابات تحافظ على مخزونات كربون النظام البيئي الإجمالية بنسب أعلى بكثير من أنظمة الحدائق المنزلية، ويرجع ذلك أساساً إلى الحفاظ على أشجار الظل الأصلية وتقليل اضطراب التربة، مما يسلط الضل على قدرتها الفائقة في التخفيف من آثار تغير المناخ.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
يشتد سمك الغلاف الجوي للأرض بثاني أكسيد الكربون، وهو غاز يحبس الحرارة ويدفع بتغير المناخ العالمي. ولإبطاء هذا الاحترار، يتطلع العلماء إلى الأرض، حيث تعمل النباتات والتربة كخزانات ضخمة، تسحب الكربون من الهواء وتحبسه بعيداً. وتعد الغابات أشهر هذه الخزانات، لكن جزءاً كبيراً من أراضي العالم يُستخدم الآن للزراعة. ويكمن التحدي في إيجاد طرق لزراعة الغذاء دون إفراغ هذه الخزائن الكربونية. ويتمثل أحد الحلول الواعدة في الزراعة الحراجية، وهي ممارسة تنمو فيها الأشجار والمحاصيل معاً. وفي مرتفعات جنوب غرب إثيوبيا، لا يعد القهوة مجرد محصول؛ بل هو ركيزة ثقافية وكنز جيني، حيث أن هذه المنطقة هي مهد نبات القهوة. وهنا، تنمو القهوة بثلاث طرق متميزة: في أعماق الغابات الطبيعية البكر، وفي الغابات المدارة حيث يقوم المزارعون بتخفيف الأشجار للسماح بمزيد من الضوء، وفي الحدائق المنزلية الصغيرة حيث تُخلط شجيرات القهوة مع أشجار الفاكهة والخضروات مباشرة خارج منازل الناس. يدير كل نظام من هذه الأنظمة الأرض بشكل مختلف، وهذا الاختلاف هو ما يحدد مقدار الكربون الذي يبقى مخزناً في الأشجار والأرض.
سافر فريق من الباحثين إلى محمية يايو لغابات القهوة لقياس مدى تأثير أساليب الزراعة المختلفة هذه على تخزين الكربون بدقة. أرادوا معرفوا ما إذا كانت طرق الزراعة الأكثر كثافة، والتي تتضمن غالباً قطع المزيد من الأشجار وتنظيف الأرض بشكل متكرر، تسبب فقدان الأرض لقدرتها على الاحتفاظ بالكربون. ولمعرفة ذلك، أنشأوا تسعين قطعة دراسة منفصلة عبر المحمية، ثلاثين لكل نظام من أنظمة القهوة الثلاثة. وفي كل قطعة، قاموا بقياس حجم وارتفاع كل شجرة وشجيرة قهوة، وعدّوا الأوراق المتساقطة على الأرض، وحفروا بعمق في التربة. لم يكتفوا بالنظر إلى البوصات القليلة الأولى من التراب؛ بل جمعوا عينات وصولاً إلى عمق متر واحد لرؤية كيفية توزيع الكربون عبر ملف التربة. وزنوا الخشب، والأوراق، والجذور، وحللوا التربة في مختبر لحساب كمية الكربون المخزنة بالضبط في كل جزء من النظام البيئي.
كشفت النتة صورة واضحة لمكان وجود الكربون وكيف يغير الإدارة التوازن. ففي الأنظمة الثلاثة، وفرت الأشجار الظل، لكن التربة احتفظت بالكتلة الأكبر من الكربون. في الواقع، شكل كربون التربة حوالي 85 بالمائة من إجمالي الكربون المخزن في هذه المناظر الطبيعية، حيث عمل كخزان أساسي. ووجد الباحثون أن قهوة الغابات الطبيعية وأنظمة قهوة شبه الغابات خزنتا تقريباً نفس الكمية من إجمالي الكربون، حوالي 315 إلى 317 طناً مترياً للهكتار الواحد. هذه الأنظمة، حيث تظل مظلة الغابة سليمة إلى حد كبير ويقوم المزارعون بحصاد حبوب القهوة فقط، حافظت على مستويات عالية من مخزونات الكربون. وكانت أشجار الظل في هذه المناطق هي المساهم الرئيسي في الكتلة الحيوية، حيث حملت كربونا أكثر بكثير من شجيرات القهوة نفسها.
وفي المقابل، فإن أنظمة قهوة الحدائق المنزلية، التي تُدار بكثافة أكبر من خلال إزالة الأعشاب والتقليم المستمر وإزالة الأوراق المتساقطة، خزنت كربونا أقل بشكل ملحوظ. احتوت هذه القطع على حوالي 245 طناً مترياً للهكتار. وكان هذا الانخفاض مدفوعاً بعاملين: عدد أقل من الأشجار الكبيرة مما يعني كربونا أقل في الخشب، واضطراب التربة وإزالة أوراق الشجر مما يعني كربونا أقل في الأرض. وأظهرت الدراسة أنه عندما يزيل المزارعون أشجار الظل وينظفون أرضية الغابة لإفساح المجال لمحاصيل أخرى أو لتنظيف الحديقة، تفقد التربة مادتها العضوية، وتحدث عملية تحلل ما تبقى منها بشكل أسرع، مما يؤدي إلى إطلاق الكربون مرة أخرى في الهواء. كما نظر الباحثون في كيفية تغير الكربون مع العمق. وكما هو متوقع، احتوت التربة على أكبر قدر من الكربون بالقرب من السطح، ولكن تم تخزين كمية كبيرة بشكل مفاجئ في الأسفل، بين 60 و100 سنتيمتر. وكان هذا الكربون العميق أيضاً أقل في أنظمة الحدائق المنزلية، مما يشير إلى أن الإدارة المكثفة تؤثر على قدرة التربة على تخزين الكربون في أعماق بعيدة تحت السطح، وليس فقط في الأعلى.
أكدت الدراسة أنه بينما تعد قهوة الحدائق المنزلية حيوية لسبل عيش الأسر المحلية والأمن الغذائي، إلا أنها تخزن كربونا أقل من الأنظمة القائمة على الغابات. ومع ذلك، أثبت نظام شبه الغابات أنه يمثل حلاً وسطاً يعمل بشكل جيد. فمن خلال الحفاظ على قدر كافٍ من أشجار الظل وصيانة هيكل غابة معقد، استطاع المزارعون في مناطق شبه الغابات إنتاج القهوة مع الحفاظ على مخزونات الكربون عالية تقريباً مثل الغابات الطبيعية البكر. وتشير الأبحاث إلى أن المفتاح للحفاظ على هذه الاحتياطيات الكربونية ليس بالضرورة وقف الزراعة، بل تغيير طريقة القيام بها. إن الحفاظ على أشجار الظل الأصلية وتقليل اضطراب التربة هي خطوات أساسية. فإذا استطاع المزارعون في مناظر القهوة هذه حماية الأشجار التي توفر الظل وترك الأوراق المتساقطة على الأرض، فيمكنهم الاستمرار في زراعة القهوة مع إبقاء الأرض فعالة في محاربة تغير المناخ. وتقدم النتائج مساراً واضحاً للمستقبل: إن إدارة القهوة المستدامة التي تحترم هيكل الغابة هي أداة قوية لإبقاء الكربون محبوساً في الأرض وفي الأشجار.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.