غذاء ومناخ
تسهم الزراعة في بيئات مُتحكم بها (سي إي إيه) في توفير الطاقة وخفض الانبعاثات عند زراعة الخضراوات الورقية في الدول غير الساحلية، التي تتميز بشبكة كهرباء ذات انبعاثات منخفضة، لأن تلك المنتجات قصيرة الأجل ويجري استيرادها عبر الشحن الجوي، وفق دراسة حديثة اطلعت عليها منصة غذاء ومناخ.
نُشرت الدراسة، التي تحمل عنوان: “الظروف السياقية تُحدِّد الحد الأقصى لاستهلاك الطاقة في الزراعة في بيئات مُتحكم بها منخفضة الكربون لتحويل قطاع الأغذية الزراعية”، في “نيتشر”.
وتتمتع تلك الزراعة بإمكانية تحقيق الأمن الغذائي وخفض انبعاثات الكربون في النظم الغذائية الزراعية، ومع ذلك، فإن العوامل الأخرى، مثل نوع المنتج وكيفية إنتاجه، تُحدِّد مدى إمكانية تحقيق هذه الأهداف.
وقالت الدراسة: “نُبيِّن هنا كيف يُمكن لاستخدام حد أقصى لاستهلاك الطاقة، مُحدَّد وفقًا لهذه العوامل الأخرى المرتبطة، أن يُحدِّد ويُعيِّن ويُمكّن العمليات منخفضة الكربون”، وذلك وفقًا للدراسة التي أجراها 3 باحثين.
تدعم النتائج إمكانية استخدام الزراعة منخفضة الكربون بدلًا من الاعتماد على الواردات عند زراعة الخضراوات الورقية قصيرة الأجل، إذ تُسهم سيناريوهات الطاقة منخفضة الكربون المُستقبلية في هذا الصدد، لكن يبقى ترشيد استخدام الطاقة أمرًا بالغ الأهمية.
ولأن الزراعة في بيئات مُتحكم بها تُتيح الزراعة المكثفة مع تقليل مساحة الأرض المُستخدمة، يُمكن الاعتماد هذا النوع من الزراعة لمحاصيل تستهلك كميات كبيرة من الطاقة كبديل منخفض الكربون، وذلك عند النظر في إمكانية استبدال الأراضي الزراعية واستصلاحها لتقديم الخدمات البيئية، إلى جانب الظروف الأخرى.
الباحثون الثلاثة هم: شيوي نغ، وأولاف هينريشسن من كلية العلوم الطبيعية، قسم الكيمياء، جامعة ميونخ التقنية، غارشينغ، ألمانيا، و إس. فيسواناثان من كلية نانيانغ للأعمال، جامعة نانيانغ التكنولوجية، سنغافورة.
مزايا الزراعة في بيئات مُتحكم بها
تتميز الزراعة في بيئات مُتحكم بها، التي تشمل أنظمة بدرجات متفاوتة من الأتمتة والتحكم البيئي والمراقبة، بالعديد من المزايا مقارنةً بالزراعة التقليدية في الأراضي المفتوحة.
ويختلف حجم الإنتاج وتعقيد الزراعة في بيئات مُتحكَم بها باختلاف أشكالها، بدءًا من المزارع الرأسية ذات الطابق الواحد وصولًا إلى محطات النباتات متعددة الطوابق ذات العمليات المُوحَّدة والمؤتمتة بالكامل.
وتتيح الزراعة المكثفة على الأراضي غير الزراعية مع تقليل استخدام المبيدات والمياه، فضلًا عن كونها أقل عرضةً لتغير المناخ، ففي ظل أنماط الطقس الأكثر تطرفًا وتزايد التنافس على الأراضي الصالحة للسكن المحدودة، تُعدّ الزراعة في بيئات مُتحكم بها مُهيَّأة لمواجهة التحدي العالمي المتمثل في إطعام سكان العالم المتزايد عددهم.
ومع ذلك، يواجه التوسع في استخدامها تحدياتٍ بسبب ارتفاع تكاليف رأس المال والتشغيل الأولية، وفقًا للدراسة.
ونتيجةً لذلك، فإن التكلفة التي يتحملها المستهلكون تُحدّ من المشروعات التجارية لتقتصر على الخضراوات الورقية والمنتجات ذات القيمة العالية.
وقالت الدراسة: “ليس من المستغرب، نظرًا للاستخدام المكثف للإضاءة الاصطناعية والتحكم البيئي، أن ارتفاع تكاليف الطاقة قد أبطأ نمو الشركات العاملة في هذا المجال. يُعدّ هذا الاستهلاك المكثف للطاقة المساهم الرئيس في انبعاثات الكربون الناتجة عن الزراعة في الهواء المضغوط. ويُبيّن هذا المفاضلة الحالية بين الطاقة والأمن الغذائي والتخفيف من آثار تغير المناخ.”
الطاقة الكهرومائية في إثيوبيا
تتجاوز تقديرات أنظمة الزراعة الداخلية متوسط الانبعاثات الكربونية المسموح به لزراعة المنتجات المدروسة في معظم الدول التي خضعت للتحليل في الدراسة، باستثناء بعض سيناريوهات زراعة الخس، ما يدل على أن الزراعة الداخلية، في وضعها الحالي، لن تُمكّن على الأرجح من إنشاء نظام غذائي منخفض الكربون مقارنةً بالواردات الغذائية الحالية.
وكشفت الدراسة أن دول مثل إثيوبيا وجمهورية الكونغو الديمقراطية (في أفريقيا)، استثناءً ومواقعَ مثاليةً لإقامة مزارع داخلية، وذلك لانخفاض انبعاثات شبكة الكهرباء بشكل استثنائي، نتيجةً لاستخدامها المكثف للطاقة الكهرومائية واعتمادها على الكتلة الحيوية التقليدية (الفحم ومخلفات المحاصيل وغيرها من النفايات العضوية) كمصدر أساسي للطاقة.
وفي باراغواي، فإن تكلفة كونها دولة حبيسة واعتمادها على شركاء تجاريين بعيدين يجعلها أيضًا موقعًا مثاليًا لإقامة مزارع داخلية.
واستنادًا إلى الدراسات المنشورة، تعمل معظم أنظمة الزراعة البيئية المكثفة الحالية باستهلاك طاقة مكافئ يفوق استهلاك الطاقة الأقصى بعدة أضعاف.
وقالت الدراسة: “فقط في الأنظمة التي تستخدم طاقة منخفضة للغاية، والتي تُنقل فيها منتجات ذات صلاحية قصيرة، كالفراولة، جوًا، تُصبح عملياتها خيارًا منخفض الكربون”.
وعلى سبيل المثال، يمكن تحقيق الزراعة البيئية المكثفة للخس باستخدام نظام دفيئة دوارة هيدروليكية في سنغافورة باستهلاك طاقة مكافئ يبلغ 0.021 كيلوواط ساعة/كيلوغرام، وهو أقل من استهلاك الطاقة الأقصى.
وباعتبار سنغافورة دولةً تعاني من ندرة الأراضي وتُكثّف استثماراتها في الصناعات الغذائية الزراعية لتعزيز الأمن الغذائي، سيكون من المفيد لها الاستثمار في دفيئات منخفضة الطاقة لزراعة الخس، وفق الدراسة.