بحث يكشف عن إمكانية حل لتغير المناخ (لكنه) أُهمِل – ترجمة* محمد جواد آل السيد ناصر الخضراوي

Research reveals potential of an overlooked climate change solution
(Stanford University – تقديم جامعة ستانفورد)

ملخص المقالة:

تقود جامعة ستانفورد دراستين تساعدان في تمهيد الطريق لخفض انبعاثات الميثان من خلال وضع مخطط لتنسيق البحوث المتعلقة بتقنيات إزالة الميثان، ونمذجة كيف يمكن أن يكون للنهج تأثير كبير على خفض درجات الحرارة القصوى في المستقبل. وتكشف التحليلات أن إزالة ما يساوي حوالي ثلاث سنوات من الانبعاثات التي يسببها الإنسان من غازات الدفيئة القوية من شأنه أن يقلل من درجات الحرارة السطحية العالمية بنحو 0.21 درجة مئوية مع خفض مستويات الأوزون بما يكفي لمنع ما يقرب من 50000 حالة وفاة مبكرة سنويا. وتفتح النتائج الباب أمام مقارنات مباشرة مع إزالة ثاني أكسيد الكربون، ويمكن أن تساعد في تشكيل السياسة المناخية الوطنية والدولية في المستقبل. وتؤدي إزالة الميثان من الغلاف الجوي إلى خفض درجات الحرارة بشكل أسرع من إزالة ثاني أكسيد الكربون وحده، لأن الميثان أقوى 81 مرة من حيث ارتفاع درجة حرارة المناخ على مدى السنوات العشرين الأولى بعد إطلاقه، وأكثر قوة بنحو 27 مرة على مدى قرن. وتعمل إزالة الميثان أيضا على تحسين نوعية الهواء عن طريق تقليل تركيز الأوزون التروبوسفيري، الذي يسبب التعرض له ما يقدر بمليون حالة وفاة مبكرة سنويا في جميع أنحاء العالم بسبب أمراض الجهاز التنفسي.

( المقالة )

في وقت سابق من هذا الشهر (سبتمبر 2021)، حث الرئيس بايدن البلدان الأخرى على الانضمام إلى الولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد الأوروبي في التزامٍ لخفض انبعاثات الميثان. ويمكن أن تساعد دراستان جديدتان تقودهما جامعة ستانفورد في تمهيد الطريق من خلال وضع مخطط لتنسيق البحوث المتعلقة بتقنيات إزالة الميثان، ونمذجة كيف يمكن أن يكون للنهج تأثير كبير على خفض درجات الحرارة القصوى في المستقبل.

وتكشف التحليلات، التي نشرت في 27 سبتمبر في مجلة “المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية أ” (Philosophical Transactions of the Royal Society A) [١]، أن إزالة ما يساوي حوالي ثلاث سنوات من الانبعاثات التي يسببها الإنسان من غازات الدفيئة القوية من شأنه أن يقلل من درجات الحرارة السطحية العالمية بنحو 0.21 درجة مئوية مع خفض مستويات الأوزون بما يكفي لمنع ما يقرب من 50000 حالة وفاة مبكرة سنويا. وتفتح النتائج الباب أمام مقارنات مباشرة مع إزالة ثاني أكسيد الكربون – وهو نهج حظي بمزيد من البحوث والاستثمارات بشكل كبير – ويمكن أن تساعد في تشكيل السياسة المناخية الوطنية والدولية في المستقبل.

وقال روب جاكسون، المؤلف الرئيسي للورقة البحثية الجديدة جدول الأعمال [أ] والمؤلف الأول في دراسة النمذجة [ب]: “لقد حان الوقت للاستثمار في تقنيات إزالة الميثان”. البروفيسور جاكسون هو أستاذ “ميشيل وكيفين دوغلاس بروفوستيل” للطاقة والبيئة في كلية علوم الأرض والطاقة والبيئة بجامعة ستانفورد.

حالة إزالة الميثان

نما التركيز النسبي للميثان بأكثر من ضعف سرعة تركيز ثاني أكسيد الكربون منذ بداية الثورة الصناعية. ويمكن أن تؤدي إزالة الميثان من الغلاف الجوي إلى خفض درجات الحرارة بشكل أسرع من إزالة ثاني أكسيد الكربون وحده، لأن الميثان أقوى 81 مرة من حيث ارتفاع درجة حرارة المناخ على مدى السنوات العشرين الأولى بعد إطلاقه، وأكثر قوة بنحو 27 مرة على مدى قرن. وتعمل إزالة الميثان أيضا على تحسين نوعية الهواء عن طريق تقليل تركيز الأوزون التروبوسفيري [٢]، الذي يسبب التعرض له ما يقدر بمليون حالة وفاة مبكرة سنويا في جميع أنحاء العالم بسبب أمراض الجهاز التنفسي.

وعلى عكس ثاني أكسيد الكربون، فإن الجزء الأكبر من انبعاثات الميثان يسببها الإنسان. ويشمل الجناة الأساسيون المصادر الزراعية، مثل الماشية التي ينبعث منها الميثان في أنفاسها وروثها، وحقول الأرز التي ينبعث منها الميثان عند الفيضانات. ويساهم التخلص من النفايات واستخراج الوقود الأحفوري أيضا في انبعاثات كبيرة. وتمثل المصادر الطبيعية للميثان، بما في ذلك ميكروبات التربة في الأراضي الرطبة، النسبة المتبقية البالغة 40 في المائة من انبعاثات الميثان العالمية. إنها تزيد من تعقيد الصورة لأن بعضها، مثل ذوبان الجليد الدائم، من المتوقع أن يزداد مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب.

وفي حين أن تطوير تقنيات إزالة الميثان لن يكون سهلا، فإن المكافآت المالية المحتملة كبيرة. وإذا ارتفعت أسعار السوق لتعويض الكربون إلى 100 دولار أو أكثر للطن هذا القرن، كما تنبأت معظم نماذج التقييم ذات الصلة، فإن كل طن من الميثان الذي تمت إزالته من الغلاف الجوي يمكن أن تبلغ قيمته أكثر من 2700  دولار.

تصور آثار إزالة الميثان

تستخدِم دراسة النمذجة نموذجا جديدا طورته دائرة الأرصاد الجوية الوطنية في المملكة المتحدة (المعروفة باسم مكتب الأرصاد الجوية في المملكة المتحدة) لدراسة الآثار المحتملة لإزالة الميثان مع حساب عمره الأقصر من ثاني أكسيد الكربون – وهو عامل رئيسي لأن بعض الميثان الذي تمت إزالته كان سيختفي على أي حال. وقد أنشأ الباحثون مجموعة من السيناريوهات عن طريق تغيير الكمية التي تمت إزالتها أو توقيت إزالتها لتعميم نتائجها على مجموعة واسعة من مسارات الانبعاثات المستقبلية الواقعية.

وفي إطار سيناريو الانبعاثات العالية، أظهر التحليل أن خفض انبعاثات الميثان العالمية بنسبة 40 في المائة بحلول عام 2050 سيؤدي إلى خفض درجة الحرارة بنحو 0.4 درجة مئوية بحلول عام 2050. وفي ظل سيناريو الانبعاثات المنخفضة حيث تبلغ درجة الحرارة ذروتها خلال القرن الحادي والعشرين، يمكن أن تؤدي إزالة الميثان بنفس الحجم إلى خفض درجة حرارة الذروة بما يصل إلى درجة مئوية واحدة.

وقال المؤلف الرئيسي لدراسة النمذجة والمؤلف المشارك في جدول أعمال البحوث سام أبرنيثي، وهو طالب دكتوراه في الفيزياء التطبيقية يعمل في مختبر جاكسون: “يسمح لنا هذا النموذج الجديد بفهم أفضل كيف أن إزالة الميثان تغير الاحترار على النطاق العالمي ونوعية الهواء على النطاق البشري”.

من البحث إلى التطوير

لا يزال الطريق إلى تحقيق هذه التحسينات في المناخ ونوعية الهواء غير واضح. ولتركيزها، تقارن ورقة جدول أعمال البحوث بين جوانب إزالة ثاني أكسيد الكربون والميثان وتغاير بينها، وتصف مجموعة من تقنيات إزالة الميثان، وتحدد إطارا لتنسيق توسيع نطاقه والتعجيل به. وسيساعد الإطار على تيسير إجراء تحليل أكثر دقة لعوامل إزالة الميثان التي تتراوح بين عمليات المحاكاة الخاصة بالموقع والتفاعلات المحتملة مع النُهُج الأخرى للتخفيف من آثار تغير المناخ.

ومن الصعب التقاط الميثان من الهواء لأن تركيزه منخفض جدا، ولكن التقنيات المزدهرة – مثل فئة من المواد البلورية تسمى الزيوليت القادرة على امتصاص الغاز – تحمل وعدا بالحل، وفقا للباحثين. ويدعو الباحثون إلى زيادة البحوث في تكلفة هذه التقنيات، وكفاءتها، وتوسيع نطاقها، ومتطلباتها من الطاقة، والحواجز الاجتماعية المحتملة أمام النشر، والمنافع المشتركة، والمنتجات الثانوية السلبية المحتملة.

وقال جاكسون: “لقد تلقت إزالة ثاني أكسيد الكربون مليارات الدولارات من الاستثمارات، مع تشكيل العشرات من الشركات. نحن بحاجة إلى التزامات مماثلة لإزالة الميثان”.

*تمت الترجمة بتصرف

المصدر:

https://phys.org/news/2021-09-reveals-potential-overlooked-climate-solution.html

لمزيد من المعلومات:

[أ] روبرت جاكسون وآخرون، Atmospheric methane removal: a research agenda, Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences (2021).  DOI: 10.1098/rsta.2020.0454
[ب] س. أبيرنيثي وآخرون، Methane removal and the proportional reductions in surface temperature and ozone, Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences (2021).  DOI: 10.1098/rsta.2021.0104

الهوامش:

[١] المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية أ: العلوم الرياضية والفيزيائية والهندسية هي مجلة علمية نصف شهرية محكمة تخضع لمراجعة الأقران تنشرها الجمعية الملكية. وتنشر البحوث الأصلية وتستعرض المحتوى في مجموعة واسعة من التخصصات العلمية الفيزيائية. يمكن الوصول إلى المقالات عبر الإنترنت قبل بضعة أشهر من المجلة المطبوعة. تصبح جميع المقالات متاحة مجانا بعد عامين من تاريخ نشرها.
[٢] الأوزون (O3) هو غاز تفاعلي موجود في طبقتين من الغلاف الجوي: الستراتوسفير (الطبقة العليا) والتروبوسفير (على مستوى سطح الأرض وحتى 15 كم). في الستراتوسفير، يحمي الأوزون الحياة على الأرض من الأشعة فوق البنفسجية للشمس. وعلى النقيض من ذلك، فهو على مستويات أدنى من غازات الدفيئة وملوثات الهواء الهامة، وهو ضار بصحة الإنسان والنظام الإيكولوجي. كما أنه عنصر رئيسي في الضباب الدخاني الحضري. الأوزون التروبوسفيري هو ملوث مناخي قصير الأجل له عمر جوي يتراوح بين ساعات وأسابيع. ليس لديه أي مصادر مباشرة للانبعاثات، بل هي غاز ثانوي يتكون من تفاعل أشعة الشمس مع الهيدروكربونات – بما في ذلك الميثان – وأكاسيد النيتروجين، التي تنبعث من المركبات ومحطات توليد الطاقة بالوقود الأحفوري وغيرها من المصادر التي من صنع الإنسان. المصدر: https://www.ccacoalition.org/en/slcps/tropospheric-ozone