Driving factors, decoupling effects and trend Prediction of Carbon Footprint in the production of major grain Crops in the Yellow River Basin

إن غلاف الأرض الجوي يزداد دفئاً، ويأتي جزء كبير من تلك الحرارة من الغازات الناتجة عن النشاط البشري. وبينما يحظى حرق الوقود الأحفوري في كثير من الأحيان بالاهتمام الأكبر، فإن الطريقة التي نزرع بها غذاءنا تلعب دوراً رئيسياً أيضاً. فالزراعة تطلق غازات الدفيئة من خلال عدة مسارات: إنتاج واستخدام الأسمدة الكيماوية، وحرق بقايا المحاصيل مثل القش، والطاقة اللازمة لضخ المياه للري، والإطلاق الطبيعي للغازات من حقول الأرز المغمورة بالمياه. ويقيس العلماء إجمالي كمية هذه الغازات الناتجة عن نشاط معين بوصفها "بصمة كربونية". وفي الصين، يعد حوض النهر الأصفر منطقة حيوية لزراعة الغذاء، حيث ينتج أكثر من ثلث حبوب البلاد. ومع ذلك، يواجه هذا الإقليم تحدياً صعباً: فهو هش بيئياً، مع ندرة في المياه وتربة سهلة التآكل، ومع ذلك يعتمد على أساليب زراعية مكثفة لإطعام الملايين. وبينما تهدف البلاد إلى تقليل إجمالي انبعاثات الكربون لديها للوصول إلى ذروتها بحلول عام 2030 والحياد بحلول عام 2060، أصبح فهم مقدار الكربون الذي ينتجه إنتاج الحبوب الحيوي هذا، وما الذي يدفع تلك الأرقام، أمراً ملحاً.

لقد شرع باحثون من كلية باوتو للمعلمين في رسم هذه الصورة المعقدة للتسعة أقاليم الواقعة على طول النهر الأصفر. وقد ركزوا على المحاصيل الثلاثة الرئيسية التي تغذي المنطقة: القمح، والذرة، والأرز. وبدلاً من مجرد النظر في عام واحد، فحصوا بيانات عشرين عاماً، من عام 2004 إلى عام 2024، لمعرفة كيف تغيرت البصمة الكربونية لهذه المحاصيل بمرور الوقت. وقد حسبوا الانبعاثات من كل مرحلة من مراحل العملية الزراعية، بدءاً من تصنيع البذور والأسمدة وصولاً إلى حرق القش بعد الحصاد. وكشف تحليلهم عن اتجاه واضح: إجمالي كمية انبعاثات الكربون الناتجة عن زراعة هذه الحبوب في ارتفاع مستمر. وعلى مدار عقدين من الزمن، نمت إجمالي الانبعاثات من حوالي 63 مليون طن إلى ما يقرب من 94 مليون طن. ولم يكن هذا الارتفاع موحداً في جميع أنحاء المنطقة؛ بل كان مدفوعاً بشكل أساسي بتوسع هائل في زراعة الذرة في الأجزاء الشمالية من الحوض، لا سيما في منغوليا الداخلية، حيث نمت المساحة المزروعة بالذرة بشكل كبير لدرجة أنها ضاعفت الانبعاثات المرتبطة بهذا المحصول وحده. كما ارتفعت انبعاثات القمح، ولكن ببطء أكبر، بينما ظلت انبعاثات الأرز مستقرة نسبياً، وتذبذبت قليلاً فقط.

وعندما نظر الباحثون في الانبعاثات لكل وحدة مساحة، ظهرت قصة مختلفة. فبينما ارتفع التلوث الإجمالي لأن المزارعين كانوا يزرعون مساحات أكبر، فإن التلوث الناتج عن كل هكتار محدد من الأرض نما ببطء شديد. وهذا يشير إلى أن المحرك الرئيسي لارتفاع إجمالي الانبعاثات هو مجرد حجم الزراعة، وليس حدوث طفرة مفاجئة في مدى "اتساخ" كل مزرعة فردية. ومع ذلك، فإن مشهد التلوث ليس نفسه في كل مكان. فقد وجدت الدراسة أن مصدر البصمة الكربونية يتغير اعتماداً على موقعك في حوض النهر. ففي المنابع العليا، حيث المناخ أكثر جفافاً ويُزرع الأرز في ظروف محددة، تأتي الانبعاثات في الغالب من حقول الأرز والمياه المستخدمة لريها. أما في المنابع الوسطى والدنيا، حيث تسود زراعة القمح والذرة، فإن المصدر الأكبر للانبعاثات هو حرق القش المتبقي. وفي الواقع، تشكل زراعة الأرز وحرق القش معاً أكثر من ستين بالمائة من إجمالي البصمة الكربونية للحوض بأكدمله.

ولفهم سبب تغير هذه الأرقام، قام الفريق بتحليل العوامل البشرية والاقتصادية وراءها. ووجدوا أنه مع زيادة القيمة الاقتصادية للزراعة لكل شخص، يميل المزارعون إلى استخدام المزيد من المدخلات مثل الأسمدة والآلات، مما يدفع الانبعاثات نحو الارتفاع. وعلى العكس من ذلك، مع تقلص عدد سكان الريف وقلة عدد الأشخاص الذين يعيشون في الأرض، غالباً ما تصبح المزارع المتبقية أكبر وأكثر كفاءة، مما يساعد في الواقع على خفض البصمة الكربونية لكل وحدة إنتاج. كما فحصت الدراسة العلاقة بين الأموال المكتسبة من الزراعة والكربون المنبعث. وبالنسبة لمعظم الفترة الممتدة لعشرين عاماً، تحرك الاثنان معاً: فمع نمو الاقتصاد، نمت الانبعاثات أيضاً، وإن كانت الانبعاثات قد نمت بمعدل أبطأ. ويُعرف هذا باسم "الانفصال الضعيف"، مما يعني أن التقدم يتم إحرازه، لكنهما لا يزالان مرتبطين. ومع ذلك، في السنوات الأخيرة، كانت هناك لحظات من "الانفصال القوي"، حيث نما الاقتصاد بينما انخفضت الانبعاثات فعلياً، مما يقدم لمحة عما هو ممكن.

واستشرافاً للمستقبل، استخدم الباحثون نموذجاً تنبؤياً لتوقع ما قد يحدث بين عامي 2025 و2060. ويشير النموذج إلى أنه بينما ستستمر البصمة الكربونية لكل طن من الحبوب المنتجة في الانخفاض مع زيادة كفاءة الزراعة، فإن البصمة لكل وحدة مساحة من المرجح أن تستمر في الارتفاع قليلاً. وهذا يخلق توتراً: فحتى لو أصبح المزارعون أكثر كفاءة، فقد يظل إجمالي الانبعاثات يرتفع إذا استمرت مساحة الزراعة في التوسع أو إذا زادت كثافة المدخلات لكل فدان. ولتحقيق الأهداف الوطنية المتمثلة في بلوغ ذروة الانبعاثات بحلول عام 2030 والوصول إلى الحياد بحلول عام 2060، وضعت الدراسة أهدافاً محددة. يجب الحفاظ على البصمة الكربونية لكل وحدة مساحة دون حد معين، ويجب أن تنخفض الانبعاثات لكل طن من الحبوب إلى مستوى محدد بحلول عام 2060. ويتطلب تحقيق ذلك تحولاً في كيفية ممارسة الزراعة. ويقترح الباحثون أن الطريق إلى الأمام يتضمن تقليل الاستخدام الكثيف للأسمدة الكيماوية، وإيجاد طرق أفضل لاستخدام قش المحاصيل حتى لا يحتاج إلى الحرق، وتعزيز الآلات الأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة. ومن خلال ملاءمة هذه الاستراتيجيات مع الظروف المحددة لكل مقاطعة — سواء كان ذلك يعني إدارة الري في الشمال الجاف أو التعامل مع القش في الجنوب الخصيب — يمكن لحوض النهر الأصفر الاستمرار في إطعام الأمة مع الانتقال نحو مستقبل أنظف وأقل كربونية.