Table of Contents
وتشكل أراضي التعدين المستخرجة من القطاع المقطعي تقاطعا فريدا بين الإصلاح الإيكولوجي والتخفيف من آثار تغير المناخ، ومن الناحية التاريخية، يمكن أن يُصبح التعدين السطحي للفحم والمعادن والفلزات مساحات واسعة من الأراضي المزروعة من النباتات والأرض السطحية والوظيفة البيولوجية، غير أن هذه المناطق المضطربة نفسها، عندما يُعاد استصلاحها على النحو الصحيح، يمكن أن تصبح مصارف الكربون، على سبيل الاستعجال، لتقليل من إعادة تركيزات ثاني أكسيد الكربون المحتملة.
Understanding Carbon Sequestration in Reclaimed Lands
وتُعتبر عملية عزل الكربون عملية يتم من خلالها احتجاز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وتخزينه في مستودعات طويلة الأجل، وفي النظم الإيكولوجية الأرضية، فإن الخزانين الأساسيين هما الغطاء النباتي (الكتلة الأحيائية السطحية والخلفية) والمسألة العضوية في التربة، حيث إن أراضي التعدين المستخرجة، بعد أن تكون مُنحتة ومُدمجة، يمكن إعادة استخدامها كبواليع للكربون المُسر.
دور الغطاء النباتي في كابينة الكربون
كما أن النباتات هي المحرك الرئيسي لالتقاط الكربون، ومن خلال التليفزيون الضوئي، يمكن أن تحول ثاني أكسيد الكربون إلى مركبات عضوية تصبح أوراقاً وجذوعاً وجذوراً وخشباً، وفي الأراضي التي يتم استصلاحها من حيث التعدين، فإن اختيار أنواع النباتات المحبة يمكن أن يُنشئ بسرعة الغطاء الأرضي ويبني الكتلة الأحيائية الأولية، ولكن العزل الطويل الأجل يخدم على نحو أفضل الأشجار ذات الكثافة العالية للأشجار.
تخزين الكربون في التربة وتحقيق الاستقرار
ويمثل التربة أكبر مجمع للكربون الأرضي وقدرتها على تخزين الخلايا الكربونية على مدخلات المواد العضوية والحماية المادية، وكثيرا ما تبدأ التربة المستعادة بمحتوى عضوي منخفض، وكثافة كبيرة، ومجتمعات مجهرية ممزقة، وتدل ممارسات إعادة التربة التي تضيف تعديلات عضوية مثل المبردات، أو المانح، أو الأشعة الأحيائية على سرعة زيادة كربون التربة، كما أن تكوين عوامل تراكم مستقرة من المواد العضوية من مخلفات التحلل.
سائقو سيارات الكربون
ويمكن أن تؤدي أجهزة التكتل الصومدة - البكتيريا والفطريات - دور مزدوج في عزل الكربون، وتحلل المادة العضوية، وتطلق ثاني أكسيد الكربون، ولكنها تسهم أيضا في تكوين الفكاهة وتثبيت المركبات العضوية، وتتكون الفطريات السمية في الميكروبية، ولا سيما تكوين جمعيات سمية ذات جذور زراعية، وتعطيل المواد الغذائية في شكل كربون متغير.
العوامل التي تؤثر على العزل المحتمل
ولا تكون إمكانات عزل الكربون في موقع تعدين مستخرج من القطاع موحدة؛ بل تختلف بمتغيرات تفاعلية متعددة؛ فهم هذه العوامل أساسي لتصميم برامج فعالة لإعادة الاستخدام وللتنبؤ بأرصدة الكربون أو التعويض عن الفوائد.
نوع النباتات والتنوع
ولا تساوي جميع النباتات في القدرة على احتجاز الكربون، فالغابات تستهلك عموماً المزيد من الكربون في الهكتار الواحد من الأراضي الرعوية أو الأراضي الرطبة بسبب ارتفاع الكتلة الأحيائية فوق سطح الأرض، غير أن التربة يمكن أن تخزن كميات كبيرة من الكربون تحت الأرض إذا ما أُديرت بنظم الرعي أو النار التي تمنع التحلل المفرط، وتميل زراعة الأنواع المختلطة إلى تجاوز مستويات إنتاجية الفردي لأن الأنواع المختلفة من المحاصيل الزراعية تُشغل نواسباً متميزة.
ممارسات إدارة التربة
فالحالة الأولية للتربة المدمجة والحمضية والدنيا في المادة العضوية تحد بشدة من عزل الكربون، وتشمل ممارسات الإدارة الرئيسية تخفيف الارتداد من خلال التمزق العميق أو التخصيب، وتكييف الهيدروجين بالليمة، وإضافة تعديلات عضوية، كما أن المئات من أنواع النباتات المُنتجة عن التحلل الحراري، تعد واعدة بشكل خاص لاستخلاص الألغام لأنها تقاوم التحلل المغناطيسي، وتحسن القدرة على تصريف المياه.
الظروف المناخية
ويمارس المناخ رقابة قوية على إنتاجية النباتات ومعدلات التحلل، وبصفة عامة، تدعم المناطق الدافنة والرطبة ارتفاع صافي الإنتاجية الأولية، مما يؤدي إلى زيادة سرعة تراكم الكربون، غير أن ارتفاع درجات الحرارة يمكن أن يعجل أيضاً بالتحلل الميكروبي، مما قد يقلل من صافي عزل الكربون إذا لم يكن متوازناً من خلال ارتفاع المدخلات الكربونية، فأمور السمية: قد تشهد المناطق التي تتميز فيها مواسم الجفاف أبطأ، مما يسمح بأن تؤدي أنماط النمو في التربة إلى زيادة في مستوياتها.
الوقت منذ الاستخلاص
إن عزل الكربون عملية تراكمية تزداد مع نمو النظم الإيكولوجية، وقد تصل المراحل المبكرة - الأولى بعد سنوات قليلة من زراعة الكربون السطحي بسرعة أكبر من المكاسب التي تحققها النباتات، وغالبا ما يتخلف الكربون في التربة ويستغرق عقدا أو أكثر ليظهر زيادات قابلة للقياس، وبعد 20 إلى 30 سنة، يمكن أن تصل المجموعتان إلى هضبة مستقرة إذا ما استمر تراكم المنتجات البيئية في مرحلة الغليون، غير أن الدراسات المتعلقة بمواقع التعدينية الطويلة الأجل قد تؤدي إلى زيادة إنتاجية التربة.
التحديات التي تواجه تحقيق الحد الأقصى من عزل الكربون
ورغم الوعد، يمكن أن تؤدي عدة عقبات إلى الحد من إمكانية احتجاز الكربون في أراضي تعدين قطاعي مستعادة، والاعتراف بهذه العقبات هو الخطوة الأولى نحو التغلب عليها.
تدهور التربة والتصحح
وكثيرا ما يزيل التعدين في القطاع التربة السطحية بالكامل، ويخلف وراءه طبقة فرعية أو زائدة من الضغط، جسديا وكيميائيا وحيويا، ويحد التصادم من الأجهزة الثقيلة من النمو الجذري وتسلل المياه، ويحد من إنتاجية النباتات ومدخلات الكربون، ويمكن أن يخلق تصريف المناجم المحوط ظروفا منخفضة من حيث الهيدروجين تعوق نمو النباتات والنشاط المجهري، وقد يستمر التلوث بالمعادن الثقيلة، مما يقلل من بقاء الأنواع الأصلية.
الأنواع والحشيشات الغازية
ويمكن للنباتات الغازية أن تتفوق على الأنواع الأصلية، وتخفض التنوع البيولوجي، وتتغير وظيفة النظام الإيكولوجي، وقد تؤدي بعض الغازات، مثل غشاشات أو كودزو، إلى زيادة مدخلات الكربون في الأجل القصير، ولكنها تؤدي إلى حرائق أكثر تواتراً تُطلق الكربون المخزن، بينما توجد نظم جذرية ضحلة تسهم بأقل في كربون التربة العميق، ويستلزم منع إنشاء مبيدات الآفات الجامدة اختياراً دقيقاً ورصداً واستجابة سريعة.
النزاعات والضغوط الاقتصادية المتعلقة باستخدام الأراضي
وغالبا ما تقع أراضي التعدين المستعادة بالقرب من المجتمعات المحلية التي تتنافس في مطالب الإسكان أو الزراعة أو البنية التحتية للطاقة المتجددة، ويمكن أن يؤدي تحويل موقع مستعاد إلى التنمية إلى إطلاق الكربون المخزن، وقد تضغط الضغوط الاقتصادية على الزراعة الأحادية السريعة (مثل مزارع الصنوبر للأخشاب) بدلا من الغابات المتنوعة التي تزيد إلى أقصى حد من تخزين الكربون في الأجل الطويل، ويمكن أن توفر أسواق ائتمان الكربون تدفقا للدخل، ولكن فقط إذا تم التحقق من مصادر الحماية القانونية والاستمرار.
التمويل والالتزام الطويل الأجل
ويتطلب الاستخلاص الفعال لعزل الكربون استثماراً مستداماً على مدى عقود، ويمول العديد من برامج استصلاح الألغام من سندات أو ضرائب تنتهي بعد استقرار الموقع الأولي، وغالباً ما يفتقر الانتقال من " الاستخلاص " إلى " إعادة تخزين " لاستحقاقات الكربون إلى التمويل المخصص لها، فالبحوث والإدارة التكييفية ضرورية لصقل الممارسات، ولكنها غالباً ما تكون ناقصة التمويل، ويمكن للشراكات بين القطاعين العام والخاص وتمويل موازنة الكربون أن تسد الفجوة، ولكنها تتطلب أطراً للرصد والإبلاغ والتحقق.
الفرص والاستراتيجيات الرامية إلى تعزيز العزل
ومع التخطيط الاستراتيجي والابتكار، يمكن أن تصبح أراضي التعدين المستخرجة من القطاع المستخرج من مصادر خارجية لاسترداد الطاقة المناخية، وقد بدأت عدة فرص تظهر في هذا المجال يمكن أن تفتح إمكاناتها الكاملة للكربون.
التكامل مع أسواق الكربون والسياسات
ويمكن أن توفر الائتمانات الكربونية التي تولدت من مشاريع الاستصلاح إيرادات للتعويض عن تكاليف الاستعادة، إذ أن أسواق الكربون الطوعية (مثلاً فيرا، ومقياس الذهب) لديها بالفعل منهجيات للتحريج وإعادة التحريج، ويمكن اشتراط أن تشمل خطط الاستصلاح أهدافاً لعزل الكربون في تصاريح التعدين، وتختبر بعض الولايات القضائية حوافز " زراعة الكربون " تُنتج ممارسات مثل عدم جذب المحاصيل العامة وتغطية الأهداف التنظيمية لاستصلاح التربة.
الابتكارات التكنولوجية في مجال الرصد
ومن الضروري قياس مخزونات الكربون بدقة من أجل مصداقية السوق وإدارة التكيف، ويمكن للاستشعار عن بعد باستخدام الساتل ليدار والصور الساتلية أن يقدر فوق الكتلة الأحيائية فوق المناطق الكبيرة، ويمكن لنماذج كربون التربة، إلى جانب أخذ عينات دورية، أن تتيح استخدام مقياس بروميد الميثيل الفعال من حيث التكلفة، ويمكن أن تتنبأ المقاييس المحتوية على نماذج أمثل للأنواع ونظم إدارة تستند إلى خصائص الموقع.
الإدارة والبحوث التأديبية
وكل موقع استعيدت فيه هو تجربة، حيث تُعدل الممارسات الإدارية المتكيفة على أساس رصد النتائج - يمكن أن تزيد من عزل الكربون بمرور الوقت، كما أن شبكات البحوث، مثل مبادرة آبالاشي الإقليمية لإعادة التحريج، توفر بيانات عن بقاء ونمو مختلف الأنواع على التربة، ويمكن أن يساعد تحويل هذه المعارف إلى توجيهات عملية لمديري الأراضي على تحسينها، كما أن قطعاً بحثية طويلة الأجل تقيس كل من مجموعات الكربون في المناطق المحيطة والدنية يمكن أن تساعد على تحسين عملية التكوين.
دفع تكاليف خدمات النظم الإيكولوجية
فبخلاف الكربون، توفر أراضي الألغام المستعادة خدمات أخرى: تنقية المياه، والموئل البيولوجي، ومكافحة التحات، وفرص الترفيه، ويمكن أن يؤدي شراء الكربون بهذه المنافع المشتركة إلى زيادة القدرة المالية لمشاريع إعادة الإنتاج، فعلى سبيل المثال، يمكن لشركة تُعيد موقع التعدين أن تبيع معادلات الكربون، وأرصدة نوعية المياه، وهذا التيار المتنوع للإيرادات يجعل استعادة ملكية الأراضي الخاصة أكثر جاذبية، ولا يمكن أيضاً أن تعوض عن التكاليف.
رصد مخزونات الكربون والتحقق منها
ومن أجل ضمان أن يكون عزل الكربون حقيقيا ودائما، يلزم رصده والتحقق منه بقوة، وبالنسبة للنباتات، يستخدم النهج الموحد معادلة قياسية للأشجار وارتفاعها لتقدير الكتلة الأحيائية، ثم تحويله إلى الكربون باستخدام عامل من عوامل التصليح بنسبة 50 في المائة تقريبا، كما أن كربون التربة يقاس بجمع نواة التربة في فترات ثابتة، ويسمح رصدها بكشف آثار الحرق على الأرض.
دراسات حالة في استخلاص الكربون - الجسيم
وفي دراسة أفضل المشاريع المدارية التي وجدت في الأراضي المزروعة، وفي حقول الفحم في آباليشيا الوسطى، شجعت مبادرة آبالاشي الإقليمية لإعادة التحريج زرع أشجار خشبية ذات قيمة عالية في مواقع المناجم منذ عام 2004، وتبين النتائج الأولية أن مواقع الغابات التي استعيدت بشكل سليم يمكن أن تحجز 1-2 طن من الكربون في كل هكتار في السنة فوق مناطق البحيرات الأرضية وحدها.
خاتمة
فإستخراج الأراضي المستخرجة من القطاع المستخرج من الأراضي المستخرجة من مصادر متعددة يمكن أن يشكل فرصة كبيرة لعزل الكربون، شريطة أن يكون الاستعادة الإيكولوجية لها الأولوية على مجرد تثبيت الاستقرار، ومن خلال إعادة بناء التربة، وإنشاء نباتات متنوعة ومنتجة، وإدارة تخزين الكربون في الأجل الطويل، يمكن لهذه المواقع أن تسهم إسهاماً مجدياً في التخفيف من آثار تغير المناخ، وأن تؤدي التحديات إلى تعقيد الأحماض والأنواض الغزيرة والتمويل - إلى إيجاد حلول هامة ولكن يمكن التغلب عليها من خلال التخطيط الاستراتيجي والابتكار التكنولوجي والاستثمار المستدام.