أنتج العلماء خريطة توضح الأماكن التي ينبغي زراعة المحاصيل الغذائية الرئيسية في العالم فيها لتحقيق أقصى قدر من الإنتاج وتقليل التأثير البيئي. وهذا من شأنه أن يلتقط كميات كبيرة من الكربون، ويزيد التنوع البيولوجي، ويخفض الاستخدام الزراعي للمياه العذبة إلى الصفر.
تتضمن خريطة العالم للزراعة المعاد تصورها مناطق زراعية جديدة كبيرة للعديد من المحاصيل الرئيسية حول حزام الذرة في وسط غرب الولايات المتحدة الأمريكية، وتحت الصحراء الكبرى. سيتم استعادة مساحات شاسعة من الأراضي الزراعية في أوروبا والهند إلى بيئتها الطبيعية.
إن إعادة التصميم ــ على افتراض الزراعة الآلية ذات المدخلات العالية ــ من شأنها أن تقلل من التأثير الكربوني للأراضي الزراعية العالمية بنسبة 71%، من خلال السماح للأراضي بالعودة إلى حالتها الطبيعية المغطاة بالغابات. وهذا يعادل التقاط ما يعادل 20 عامًا من صافي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الحالية لدينا. تلتقط الأشجار الكربون أثناء نموها، كما تمكن التربة من احتجاز المزيد من الكربون مقارنة بزراعة المحاصيل فيها.
في هذا السيناريو الأمثل، سيتم تقليل تأثير إنتاج المحاصيل على التنوع البيولوجي في العالم بنسبة 87٪. وهذا من شأنه أن يقلل بشكل كبير من خطر الانقراض للعديد من الأنواع ، والتي تشكل الزراعة تهديدًا كبيرًا لها. ويقول الباحثون إن الأراضي الزراعية ستعود سريعًا إلى حالتها الطبيعية، وغالبًا ما تستعيد مخزونها الأصلي من الكربون وتنوعها البيولوجي في غضون بضعة عقود.
ومن شأن إعادة التصميم أن تلغي الحاجة إلى الري تماماً، من خلال زراعة المحاصيل في الأماكن التي يوفر فيها هطول الأمطار كل المياه التي تحتاجها للنمو. تعد الزراعة مسؤولة حاليًا عن حوالي 70% من استخدام المياه العذبة على مستوى العالم، وهذا يسبب نقصًا في مياه الشرب في العديد من المناطق الأكثر جفافًا في العالم.
واستخدم الباحثون خرائط عالمية لمناطق النمو الحالية لـ 25 محصولًا رئيسيًا، بما في ذلك القمح والشعير وفول الصويا، والتي تمثل معًا أكثر من ثلاثة أرباع الأراضي الزراعية في جميع أنحاء العالم. وقاموا بتطوير نموذج رياضي للنظر في جميع الطرق الممكنة لتوزيع هذه الأراضي الزراعية في جميع أنحاء العالم، مع الحفاظ على مستويات الإنتاج الإجمالية لكل محصول. وقد سمح لهم ذلك بتحديد الخيار الأقل تأثيرًا على البيئة.
نُشرت الدراسة في 10 مارس 2022 في مجلة Nature Communications
"في العديد من الأماكن، حلت الأراضي الزراعية محل الموائل الطبيعية التي تحتوي على الكثير من الكربون والتنوع البيولوجي - ولا تنمو المحاصيل بشكل جيد هناك. وقال الدكتور روبرت باير، الباحث السابق في قسم علم الحيوان بجامعة كامبريدج، والمؤلف الأول للدراسة: "إذا سمحنا لهذه الأماكن بالتجديد، ونقلنا الإنتاج إلى مناطق أكثر ملاءمة، فسنرى فوائد بيئية بسرعة كبيرة". ويعمل باير الآن في معهد بوتسدام لأبحاث تأثير المناخ (PIK) بألمانيا.
وقد حددت الدراسات السابقة المجالات ذات الأولوية للاستعادة البيئية، ولكن هذه هي الدراسة الأولى التي تخطط لنقل الأراضي الزراعية لتحقيق أقصى قدر من الفوائد البيئية على المدى الطويل دون المساس بالأمن الغذائي.
في حين أنه من الواضح أن النقل العالمي الكامل لأراضي المحاصيل ليس سيناريو يمكن وضعه موضع التنفيذ حاليًا، يقول العلماء إن نماذجهم تسلط الضوء على الأماكن التي تكون فيها أراضي المحاصيل غير منتجة حاليًا، ولكن من المحتمل أن تكون نقاطًا ساخنة للتنوع البيولوجي وتخزين الكربون.
إن اتباع نهج مختصر والاكتفاء بإعادة توزيع الأراضي الزراعية داخل الحدود الوطنية، وليس على المستوى العالمي، من شأنه أن يؤدي إلى فوائد كبيرة: إذ سينخفض تأثير الكربون العالمي بنسبة 59%، وسيكون تأثير التنوع البيولوجي أقل بنسبة 77% مما هو عليه في الوقت الحاضر.
وهناك خيار ثالث أكثر واقعية يتمثل في نقل 25% من أراضي المحاصيل الأسوأ على المستوى الوطني فقط، وهو ما من شأنه أن يؤدي إلى نصف الفوائد المترتبة على نقل جميع أراضي المحاصيل على النحو الأمثل.
"ليس من الواقعي حاليًا تنفيذ عملية إعادة التصميم هذه بالكامل. وقال باير: "لكن حتى لو قمنا بنقل جزء صغير فقط من الأراضي الزراعية في العالم، مع التركيز على الأماكن الأقل كفاءة لزراعة المحاصيل، فإن الفوائد البيئية ستكون هائلة".
وتوصلت الدراسة إلى أن التوزيع الأمثل للأراضي الزراعية لن يتغير إلا قليلاً حتى نهاية القرن، بغض النظر عن الطرق المحددة التي قد يتغير بها المناخ.
"مواقع الاقتصاص المثالية ليست هدفًا متحركًا. وقال البروفيسور أندريا مانيكا، من قسم علم الحيوان بجامعة كامبريدج، والمؤلف الرئيسي للدراسة، إن المناطق التي ستكون فيها البصمات البيئية منخفضة، وارتفاع إنتاجية المحاصيل، بالنسبة للمناخ الحالي، ستظل مثالية إلى حد كبير في المستقبل.
ويقر الباحثون بأن نقل الأراضي الزراعية يجب أن يتم بطريقة مقبولة للأشخاص المتأثرين بها، اقتصاديًا واجتماعيًا. ويستشهدون بأمثلة على مخططات التخصيص التي تمنح المزارعين حوافز مالية لاستقطاع جزء من أراضيهم من أجل المنفعة البيئية. ويمكن للحوافز المالية أيضًا أن تشجع الناس على الزراعة في مواقع أكثر ملاءمة.
وقد نجح هذا النموذج في توليد خرائط توزيع عالمية بديلة اعتماداً على الطريقة التي تتم بها زراعة الأراضي ــ بدءاً من الإنتاج المتطور الميكانيكي بالكامل باستخدام أصناف المحاصيل ذات الإنتاجية العالية والاستخدام الأمثل للأسمدة والمبيدات الحشرية، وصولاً إلى الزراعة العضوية التقليدية القائمة على الكفاف. وحتى إعادة توزيع الممارسات الزراعية الأقل كثافة على المواقع المثالية من شأنه أن يقلل بشكل كبير من آثارها على الكربون والتنوع البيولوجي.
وبينما تظهر دراسات أخرى أنه إذا انتقلنا نحو المزيد من الأنظمة الغذائية النباتية، فيمكننا تقليل الآثار البيئية للزراعة بشكل كبير، يقول الباحثون إن الأنظمة الغذائية في الواقع لا تتغير بسرعة. افترض نموذجهم أن الأنظمة الغذائية لن تتغير، وركز على إنتاج نفس الغذاء الموجود اليوم ولكن بطريقة مثالية.
تقع العديد من الأراضي الزراعية في العالم في مناطق حيث لها بصمة بيئية ضخمة، بعد أن حلت محل النظم الإيكولوجية الغنية بالكربون والتنوع البيولوجي، وتشكل استنزافًا كبيرًا لموارد المياه المحلية. تم اختيار هذه المواقع لأسباب تاريخية، مثل قربها من المستوطنات البشرية، لكن الباحثين يقولون إن الوقت قد حان الآن لزراعة الغذاء بطريقة أكثر مثالية.
