معلومة

9.2: الغلاف الجوي وتنظيم المناخ - علم الأحياء

9.2: الغلاف الجوي وتنظيم المناخ - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تلعب الحياة على الأرض دورًا مهمًا في تنظيم الخصائص الفيزيائية والكيميائية والجيولوجية للأرض ، من التأثير على التركيب الكيميائي للغلاف الجوي إلى تعديل المناخ.

منذ حوالي 3.5 مليار سنة ، ساعدت أشكال الحياة المبكرة (البكتيريا الزرقاء بشكل أساسي) في خلق جو مؤكسج من خلال عملية التمثيل الضوئي ، وامتصاص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وإطلاق الأكسجين (Schopf 1983 ؛ Van Valen 1971). بمرور الوقت ، غيرت هذه الكائنات تكوين الغلاف الجوي ، وزادت مستويات الأكسجين ، ومهدت الطريق للكائنات الحية التي تستخدم الأكسجين كمصدر للطاقة (التنفس الهوائي) ، مكونة جوًا مشابهًا لذلك الموجود اليوم.

دورات الكربون على الكوكب بين الأرض والغلاف الجوي والمحيطات من خلال مجموعة من العمليات الفيزيائية والكيميائية والجيولوجية والبيولوجية (IPCC 2001). تتمثل إحدى الطرق الرئيسية التي يؤثر بها التنوع البيولوجي في تكوين الغلاف الجوي للأرض في دوره في دورة الكربون في المحيطات ، وهو أكبر خزان للكربون على هذا الكوكب (Gruber و Sarmiento ، قيد النشر). في المقابل ، يؤثر تكوين الغلاف الجوي للكربون على المناخ. تلعب العوالق النباتية (أو النباتات البحرية المجهرية) دورًا رئيسيًا في تنظيم كيمياء الغلاف الجوي عن طريق تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مادة عضوية أثناء عملية التمثيل الضوئي. تستقر هذه المادة العضوية المحملة بالكربون إما بشكل مباشر أو غير مباشر (بعد أن يتم استهلاكها) في أعماق المحيط ، حيث تبقى لعدة قرون ، أو حتى آلاف السنين ، وتعمل كمستودع رئيسي للكربون على هذا الكوكب. بالإضافة إلى ذلك ، يصل الكربون أيضًا إلى أعماق المحيط من خلال عملية بيولوجية أخرى - تكوين كربونات الكالسيوم ، المكون الأساسي للأصداف في مجموعتين من الكائنات البحرية coccolithophorids (عوالق نباتية) و foraminifera (كائن وحيد الخلية مقشر وفير في العديد من البيئات البحرية). عندما تموت هذه الكائنات ، تغرق أصدافها في القاع أو تذوب في عمود الماء. تعمل حركة الكربون عبر المحيطات على إزالة الكربون الزائد من الغلاف الجوي وتنظيم مناخ الأرض.

على مدى القرن الماضي ، غير البشر تكوين الغلاف الجوي عن طريق إطلاق كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون. يُعتقد أن هذا الفائض من ثاني أكسيد الكربون ، إلى جانب غازات "الاحتباس الحراري" الأخرى ، تعمل على تسخين غلافنا الجوي وتغيير مناخ العالم ، مما يؤدي إلى "الاحتباس الحراري". كان هناك الكثير من الجدل حول كيفية استجابة العمليات الطبيعية ، مثل تدوير الكربون عبر العوالق النباتية في المحيطات ، لهذه التغييرات. هل ستزيد إنتاجية العوالق النباتية وبالتالي تمتص الكربون الإضافي من الغلاف الجوي؟ تشير الدراسات الحديثة إلى أن العمليات الطبيعية قد تبطئ من معدل زيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، ولكن من المشكوك فيه أن محيطات الأرض أو غاباتها يمكن أن تمتص كامل الكربون الإضافي الناتج عن النشاط البشري (Falkowski et al.2000) .


9.2: الغلاف الجوي وتنظيم المناخ - علم الأحياء

يتم توفير جميع المقالات المنشورة بواسطة MDPI على الفور في جميع أنحاء العالم بموجب ترخيص وصول مفتوح. لا يلزم الحصول على إذن خاص لإعادة استخدام كل أو جزء من المقالة المنشورة بواسطة MDPI ، بما في ذلك الأشكال والجداول. بالنسبة للمقالات المنشورة بموجب ترخيص Creative Common CC BY ذي الوصول المفتوح ، يمكن إعادة استخدام أي جزء من المقالة دون إذن بشرط الاستشهاد بالمقال الأصلي بوضوح.

تمثل الأوراق الرئيسية أكثر الأبحاث تقدمًا مع إمكانات كبيرة للتأثير الكبير في هذا المجال. يتم تقديم الأوراق الرئيسية بناءً على دعوة فردية أو توصية من قبل المحررين العلميين وتخضع لمراجعة الأقران قبل النشر.

يمكن أن تكون ورقة الميزات إما مقالة بحثية أصلية ، أو دراسة بحثية جديدة جوهرية غالبًا ما تتضمن العديد من التقنيات أو المناهج ، أو ورقة مراجعة شاملة مع تحديثات موجزة ودقيقة عن آخر التقدم في المجال الذي يراجع بشكل منهجي التطورات الأكثر إثارة في العلم. المؤلفات. يوفر هذا النوع من الأوراق نظرة عامة على الاتجاهات المستقبلية للبحث أو التطبيقات الممكنة.

تستند مقالات اختيار المحرر على توصيات المحررين العلميين لمجلات MDPI من جميع أنحاء العالم. يختار المحررون عددًا صغيرًا من المقالات المنشورة مؤخرًا في المجلة ويعتقدون أنها ستكون مثيرة للاهتمام بشكل خاص للمؤلفين أو مهمة في هذا المجال. الهدف هو تقديم لمحة سريعة عن بعض الأعمال الأكثر إثارة المنشورة في مجالات البحث المختلفة بالمجلة.


امتصاص النباتات للمغذيات

تعتبر العديد من العناصر التي تم الحصول عليها من التربة ضرورية لنمو النبات. المغذيات الكبيرة المقدار، بما في ذلك C و H و O و N و P و K و Ca و Mg و S ، تحتاجها النباتات بكميات كبيرة. يتم الحصول على C و H و O بشكل أساسي من الغلاف الجوي أو من مياه الأمطار. هذه العناصر الثلاثة هي المكونات الرئيسية لمعظم المركبات العضوية ، مثل البروتينات والدهون والكربوهيدرات والأحماض النووية. يتم الحصول على العناصر الستة الأخرى (N و P و K و Ca و Mg و S) عن طريق جذور النباتات من التربة وتستخدم بشكل مختلف لتخليق البروتين وتخليق الكلوروفيل ونقل الطاقة وتقسيم الخلايا وتفاعلات الإنزيم و التوازن (عملية تنظيم الظروف داخل الكائن الحي).

المغذيات الدقيقة هي عناصر أساسية مطلوبة بكميات صغيرة فقط ، ولكن لا يزال من الممكن أن تحد من نمو النبات لأن هذه العناصر الغذائية ليست وفيرة في الطبيعة. تشمل المغذيات الدقيقة الحديد (Fe) والمنغنيز (Mn) والبورون (B) والموليبدينوم (Mo) والكلور (Cl) والزنك (Zn) والنحاس (Cu). هناك بعض العناصر الأخرى التي تساعد على نمو النبات ولكنها ليست ضرورية تمامًا.

المغذيات الدقيقة والمغذيات الكبيرة مرغوبة في تركيزات معينة ويمكن أن تكون ضارة بنمو النبات عندما تكون التركيزات في محلول التربة إما منخفضة جدًا (محدودة) أو مرتفعة جدًا (سمية). المغذيات المعدنية مفيدة للنباتات فقط إذا كانت في شكل قابل للاستخراج في محاليل التربة ، مثل الأيونات المذابة بدلاً من المعادن الصلبة. تنتقل العديد من العناصر الغذائية عبر التربة إلى نظام الجذر نتيجة لتدرجات التركيز ، وتتحرك بالانتشار من التركيزات العالية إلى التركيزات المنخفضة. ومع ذلك ، يتم امتصاص بعض العناصر الغذائية بشكل انتقائي من قبل أغشية الجذر ، مما يسمح بأن تصبح التركيزات أعلى داخل النبات عنها في التربة.

الإسناد

أساسيات العلوم البيئية بواسطة Kamala Doršner مرخص بموجب CC BY 4.0. تم تعديله من الأصل بواسطة Matthew R. Fisher.


خمسة أسباب تجعل مناخ الأرض يعتمد على الغابات

& # 8220 ستصدر الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) تقريرًا جديدًا قريبًا عن تأثيرات 1.5 درجة مئوية من الاحتباس الحراري. يتطلب الحد من ارتفاع متوسط ​​درجة الحرارة إلى 1.5 درجة مئوية خفضًا جذريًا لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO2) وإزالة ثاني أكسيد الكربون الزائد من الغلاف الجوي. في حين أن حلول إزالة ثاني أكسيد الكربون عالية التقنية قيد التطوير ، فإن "التكنولوجيا الطبيعية" للغابات هي حاليًا الوسيلة الوحيدة المثبتة لإزالة وتخزين ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي على نطاق يمكن أن يساهم بشكل فعال في تحقيق توازن الكربون.

قبل صدور تقرير الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ ، نسلط الضوء على خمسة أسباب غالبًا ما يتم تجاهلها لماذا يتطلب الحد من ظاهرة الاحتباس الحراري حماية الغابات التي لدينا وإدارتها على نحو مستدام ، واستعادة الغابات التي فقدناها.

1. تحتوي غابات العالم على كمية من الكربون أكثر مما تحتويه رواسب النفط والغاز والفحم القابلة للاستغلال ، وبالتالي فإن تجنب انبعاثات الكربون الحرجية أمر ملح مثل وقف استخدام الوقود الأحفوري. تشير الأبحاث الحديثة إلى أنه من أجل الحصول على فرصة للحد من الاحترار إلى 1.5 درجة مئوية ، لا يمكننا إصدار أكثر من 750 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون في القرن القادم [i]. يمكن أن يطلق الكربون الموجود في الاحتياطيات الأحفورية القابلة للاستغلال بسهولة 2.7 تريليون طن [2] من ثاني أكسيد الكربون حتى عام 2100. وبالمقارنة ، تخزن الغابات ما يكفي من الكربون لإطلاق أكثر من 3 تريليون طن [3] من ثاني أكسيد الكربون في حالة تدميرها. كما أن تغير المناخ في حد ذاته يجعل الغابات أكثر عرضة للخطر ، بما في ذلك حرائق الغابات التي لا يمكن السيطرة عليها.

2. تزيل الغابات حاليًا حوالي ربع ثاني أكسيد الكربون الذي يضيفه البشر إلى الغلاف الجوي ، مما يمنع تغير المناخ من أن يزداد سوءًا. من خلال تدمير الغابات ، فإننا لا نصدر ثاني أكسيد الكربون فحسب ، بل نفقد أيضًا الدور الذي تلعبه الغابات ، من خلال عملية التمثيل الضوئي ، في إخراج ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. من بين 39 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون التي نبعثها في الغلاف الجوي كل عام ، تتم إزالة 28٪ [4] على اليابسة (غالبًا عن طريق الغابات) ، وحوالي الربع عن طريق المحيطات. الباقي يبقى في الغلاف الجوي. يعد الحفاظ على الغابات القائمة وتحسين إدارتها جزءًا مهمًا من التخفيف من آثار تغير المناخ ، مع فوائد إضافية كبيرة ، بما في ذلك الحد من تلوث الهواء ، والحماية من الفيضانات ، والحفاظ على التنوع البيولوجي.

3. يتطلب تحقيق هدف 1.5 درجة مئوية أيضًا إصلاحًا واسع النطاق للغابات لإزالة ثاني أكسيد الكربون الزائد من الغلاف الجوي. تنطوي إعادة التحريج وتحسين إدارة الغابات معًا على إمكانية كبيرة لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. يمكن أن توفر هذه "الحلول المناخية الطبيعية" 18٪ [v] من التخفيف الفعال من حيث التكلفة حتى عام 2030.

4. الطاقة الحيوية ليست الحل الأساسي[السادس]. يتطلب تحقيق كميات كبيرة من إزالة ثاني أكسيد الكربون من خلال استخدام الخشب للحصول على الطاقة والتقاط الكربون الناتج في الخزانات الجيولوجية تقنية لم يتم اختبارها على نطاق واسع. في بعض المناطق ، مثل الغابات الاستوائية عالية الكربون والأراضي الخثية - وكلاهما يزيل الكربون باستمرار من الغلاف الجوي - يعتبر الحفظ هو الخيار الأفضل. يمكن أن تأتي الفوائد المناخية أيضًا من زيادة استخدام الخشب المنتج بشكل مستدام في المنتجات ذات العمر الطويل ، مثل المباني ، حيث يمكن للأخشاب تخزين الكربون واستبدال المواد كثيفة الاستهلاك للطاقة مثل الخرسانة والصلب.

5. تعمل الغابات الاستوائية على تبريد الهواء المحيط بها وكوكب الأرض بأسره ، فضلاً عن توفير الأمطار اللازمة لزراعة الغذاء في مناطقها وخارجها[السابع]. تسحب الغابات الدائمة الرطوبة من الأرض وتطلق بخار الماء في الغلاف الجوي ، وتنظم أنماط هطول الأمطار المحلية والإقليمية والعالمية وتعمل كمكيف هواء طبيعي [viii]. في المقابل ، يؤدي قطع الغابات الاستوائية إلى زيادة درجات حرارة السطح المحلي بما يصل إلى 3 درجات مئوية [ix]. إن تأثيرات "تنظيم المناخ" للغابات الاستوائية تجعل الحفاظ عليها أمرًا ضروريًا لحماية الأمن الغذائي والمائي.

باختصار ، يجب علينا حماية الغابات الصحية والحفاظ عليها لتجنب تغير المناخ الخطير ولضمان استمرار غابات العالم في تقديم خدمات بالغة الأهمية لرفاهية الكوكب وأنفسنا. توفر غابات التكنولوجيا الطبيعية دعامة للنمو الاقتصادي ، ولكن ، مثل البنية التحتية المتداعية ، سمحنا بتدهور الغابات ، حتى ونحن نعلم أن تأجيل الصيانة والإصلاح لا يؤدي إلا إلى زيادة التكاليف ومخاطر الكوارث. في الرد على تقرير الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ ، فإن رسالتنا كعلماء بسيطة: مناخ كوكبنا في المستقبل مرتبط ارتباطًا وثيقًا بمستقبل غاباته. & # 8221

الموقعون:

1. باولو أرتاكسو ، قسم الفيزياء ، جامعة ساو باولو

2. جريجوري آسنر ، قسم البيئة العالمية ، معهد كارنيجي للعلوم والأكاديمية الوطنية الأمريكية للعلوم

3. مرسيدس بوستامانتي ، قسم البيئة ، جامعة برازيليا والأكاديمية البرازيلية للعلوم

4. ستيفن كاربنتر ، مركز علم البحيرات ، جامعة ويسكونسن ماديسون

5. Philippe Ciais، Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environmentement، Centre d & # 8217Etudes Orme des Merisiers

6. جيمس كلارك ، مدرسة نيكولاس للبيئة ، جامعة ديوك

7. مايكل كو ، مركز أبحاث وودز هول

8. جريتشن سي ديلي ، قسم الأحياء ومعهد وودز ، جامعة ستانفورد والأكاديمية الوطنية الأمريكية للعلوم

9. إيريك ديفيدسون ، مركز جامعة ميريلاند للعلوم البيئية ورئيس الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي

10. روث إس ديفريس ، قسم البيئة والتطور والبيولوجيا البيئية ، جامعة كولومبيا والأكاديمية الوطنية الأمريكية للعلوم

11. Karlheinz Erb ، جامعة الموارد الطبيعية وعلوم الحياة ، فيينا (BOKU)

12. نينا فيدوروف ، قسم علم الأحياء ، جامعة ولاية بنسلفانيا

13. ديفيد ر. فوستر ، جامعة هارفارد

14. جيمس ن. جالواي ، قسم العلوم البيئية ، جامعة فيرجينيا

15. هولي جيبس ​​، مركز الاستدامة والبيئة العالمية ، جامعة ويسكونسن ماديسون

17. ماثيو سي هانسن ، قسم العلوم الجغرافية ، جامعة ماريلاند

18. جورج هومبرغر ، معهد فاندربيلت للطاقة والبيئة

19. ريتشارد هوتون ، مركز أبحاث وودز هول

20. جو هاوس ، معهد كابوت للبيئة وقسم العلوم الجغرافية ، جامعة بريستول.

21. روبرت هوارث ، قسم علم البيئة وعلم الأحياء التطوري ، جامعة كورنيل

22. دانيال جانزين ، قسم علم الأحياء ، جامعة بنسلفانيا والأكاديمية الوطنية الأمريكية للعلوم

23. كارلوس جولي ، معهد علم الأحياء ، جامعة كامبيناس

25. William F. Laurance ، كلية العلوم والهندسة ، جامعة جيمس كوك

26. ديبورا لورانس ، قسم العلوم البيئية ، جامعة فيرجينيا

27. كاثرين ماخ ، جامعة ستانفورد علوم نظام الأرض

28. Jose Marengo ، المركز الوطني للرصد والإنذار المبكر والكوارث الطبيعية (CEMADEN ، البرازيل)

29. William R. Moomaw، Global Development and Environment Institute، Tufts University and Board Chair، Woods Hole Research Centre

30. جيري ميليللو ، المختبر البيولوجي البحري ، جامعة شيكاغو

31. كارلوس نوبري ، معهد الدراسات المتقدمة ، جامعة ساو باولو وأكاديمية العلوم الأمريكية

32. Fabio Scarano، Institute of Biology، Federal University of Rio de Janeiro، Brazil Foundation for Sustainable Development (FBDS)

33. هيرمان شوجارت ، قسم العلوم البيئية ، جامعة فيرجينيا

34. بيت سميث ، FRS ، FRSE ، جامعة أبردين ، المملكة المتحدة

35. Britaldo Soares Filho ، معهد علوم الأرض ، جامعة ميناس جيرايس الفيدرالية

36. جون دبليو تيربورغ ، مدرسة نيكولاس للبيئة ، جامعة ديوك

37. ج. ديفيد تيلمان ، كلية العلوم البيولوجية ، جامعة مينيسوتا

38. Adalberto Luis Val، Brazil National Institute for Research of the Amazon (INPA)

39. Louis Verchot، International Centre for Tropical Agriculture (CIAT)

40. ريتشارد وارينج ، قسم النظم الإيكولوجية للغابات والمجتمع ، جامعة ولاية أوريغون

الآراء المعبر عنها هي آراء الموقعين كأفراد ولا يجوز اعتبارها تعبر عن موقف رسمي لمؤسساتهم.

[i] ميلار ، آر جيه ، فوغليستفيدت ، جي إس ، فريدلينجستين ، بي ، روجيل ، جيه ، جروب ، إم جي ، ماثيوز ، إتش دي ، & # 8230 & أمبير ألين ، إم آر (2017). موازنات ومسارات الانبعاث المتسقة مع قصر الاحترار على 1.5 درجة مئوية ، Nature Geoscience، 10 (10)، 741. https://www.nature.com/articles/ngeo3031/. جودوين ، ب. ، كاتافوتا ، أ ، روسينوف ، ف. م ، فوستر ، ج.ل ، روهلينج ، إي جيه ، وأمبير ويليامز ، ر. مسارات الاحترار 1.5 درجة مئوية و 2 درجة مئوية على أساس قيود المراقبة والجيولوجيا. Nature Geoscience، 11 (2)، 102. https://www.nature.com/articles/s41561-017-0054-8. توكارسكا ، ك.ب. ، وأمبير جيليت ، إن ب. (2018). موازنات انبعاثات الكربون التراكمية متوافقة مع 1.5 درجة مئوية للاحتباس الحراري. Nature Climate Change، 8 (4)، 296. https://www.nature.com/articles/s41558-018-0118-9.pdf. تستخدم هذه المصادر الحديثة طرقًا إحصائية مختلفة وسنوات أساس ، وكلها تؤدي إلى تقديرات متوسطة من 200-208 جيغا طن متري متبقية لاحتمال 50-66 ٪ من 1.5 درجة مئوية.

[ii] هيدي وريتشارد ونعومي أوريسكس (2016). الانبعاثات المحتملة لثاني أكسيد الكربون والميثان من الاحتياطيات المؤكدة للوقود الأحفوري: تحليل بديل. التغير البيئي العالمي 36 (2016) 12-20.

[iii] Pan، Y.، Birdsey، R.A.، Fang، J.، Houghton، R.، Kauppi، P.E.، Kurz، W.A.، Phillips، O.L.، Shvidenko، A.، et al. (2011). حوض كربون كبير ومستمر في غابات العالم & # 8217s. Science 333، 988–993 Pan، Y.، Birdsey، RA، Phillips، O.L.، Jackson، R.B. (2013). الهيكل والتوزيع والكتلة الحيوية لغابات العالم. Annu. القس ايكول. Evol. النظام. 44 ، 593-622.

[iv] Le Quéré، C. et al (2018). ميزانية الكربون العالمية لعام 2017. بيانات علوم نظام الأرض ، 10 ، 405-448. https://www.earth-syst-sci-data.net/10/405/2018/

[v] محسوبة من Griscom et al (2017). حلول المناخ الطبيعي (معلومات تكميلية). بروك. ناتل. أكاد. علوم. U. S. A.، 114، 11645–11650، doi: 10.1073 / pnas.1710465114. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29078344. تشمل الفئات المدرجة في إمكانية التخفيف بنسبة 18٪ (من سيناريو 2 درجة مئوية المقيدة بالتكلفة) إعادة التحريج ، وإدارة الغابات الطبيعية ، والمزارع المحسنة ، واستعادة غابات المنغروف ، واستعادة أراضي الخث (بافتراض أن الكثير من هذا كان أو أنه غابات) ، والأشجار في الأراضي الزراعية والفحم الحيوي . من المفترض أن تكثف جميع حلول المناخ الطبيعي بنفس المعدل.

[vi] Field، C. and Mach، K. (2017). تقنين إزالة ثاني أكسيد الكربون: المراهنة على المستقبل على إزالة ثاني أكسيد الكربون على نطاق الكوكب من الغلاف الجوي أمر محفوف بالمخاطر. Science، VOL 356 ISSUE 6339 Heck، V.، Gerten، D.، Lucht، W. and Popp، A.، 2018. يصعب التوفيق بين الانبعاثات السلبية القائمة على الكتلة الحيوية والحدود الكوكبية. Nature Climate Change، p.1 Anderson، K. and Peters، G. (2016). مشكلة الانبعاثات السلبية. العلوم ، المجلد. 354 ، الإصدار 6309 Turner، P.A.، Mach، K.J.، Lobell، D.B. وآخرون. (2018). التداخل العالمي للطاقة الحيوية وإمكانية عزل الكربون. التغير المناخي (2018) 148: 1. https://doi.org/10.1007/s10584-018-2189-z.

[vii] لورانس ، د. وفانديكار ، ك. ، 2015. آثار إزالة الغابات المدارية على المناخ والزراعة. طبيعة تغير المناخ ، 5 (1) ، ص 27.

[viii] إليسون وآخرون (2017). الأشجار والغابات والمياه: رؤى رائعة لعالم حار. التغير البيئي العالمي ، المجلد. 43 ، الصفحات 51-61.


محتويات

نشأ مصطلح بيولوجيا الحفظ ومفهومه كحقل جديد مع عقد "المؤتمر الدولي الأول للبحث في بيولوجيا الحفظ" الذي عقد في جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو في لا جولا ، كاليفورنيا في عام 1978 بقيادة علماء الأحياء الأمريكيين بروس أ. ويلكوكس ومايكل إي سولي مع مجموعة من الباحثين الجامعيين الرائدين في الجامعات وحدائق الحيوان ودعاة الحفاظ على البيئة بما في ذلك كورت بينيرشكي ، والسير أوتو فرانكل ، وتوماس لوفجوي ، وجاريد دايموند. كان الدافع وراء الاجتماع هو القلق بشأن إزالة الغابات الاستوائية ، واختفاء الأنواع ، وتآكل التنوع الجيني داخل الأنواع. [8] المؤتمر والوقائع التي أسفرت عن [2] سعى إلى الشروع في سد الفجوة بين النظرية في علم البيئة وعلم الوراثة التطوري من ناحية وسياسة الحفظ والممارسة من ناحية أخرى. [9] نشأت بيولوجيا الحفظ ومفهوم التنوع البيولوجي (التنوع البيولوجي) معًا ، مما ساعد على بلورة العصر الحديث لعلم وسياسة الحفظ.أدى الأساس متعدد التخصصات المتأصل لبيولوجيا الحفظ إلى تخصصات فرعية جديدة بما في ذلك العلوم الاجتماعية للحفظ وسلوك الحفظ وعلم وظائف الأعضاء الحفظ. [10] وقد حفز المزيد من التطوير لعلم الوراثة الحفظ الذي كان أوتو فرانكل قد نشأ في البداية ولكنه يعتبر الآن غالبًا مجالًا فرعيًا أيضًا.

يعني التدهور السريع للأنظمة البيولوجية القائمة في جميع أنحاء العالم أن بيولوجيا الحفظ يشار إليها غالبًا باسم "الانضباط مع موعد نهائي". [11] بيولوجيا الحفظ مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالبيئة في البحث عن البيئة السكانية (التشتت ، الهجرة ، التركيبة السكانية ، الحجم الفعال للسكان ، اكتئاب الأقارب ، والحد الأدنى من قابلية بقاء السكان) للأنواع النادرة أو المهددة بالانقراض. [12] [13] علم أحياء الحفظ يهتم بالظواهر التي تؤثر على الحفاظ على التنوع البيولوجي وفقدانه واستعادته وعلم العمليات التطورية المستدامة التي تولد تنوعًا وراثيًا وتعدادًا وأنواعًا ونظامًا بيئيًا. [5] [6] [7] [13] ينبع القلق من التقديرات التي تشير إلى أن ما يصل إلى 50٪ من جميع الأنواع على الكوكب ستختفي في غضون الخمسين عامًا القادمة ، [14] مما ساهم في الفقر والجوع والإرادة إعادة تعيين مسار التطور على هذا الكوكب. [15] [16]

يقوم علماء بيولوجيا الحفظ بالبحث والتثقيف حول اتجاهات وعملية فقدان التنوع البيولوجي ، وانقراض الأنواع ، والتأثير السلبي لهذه العوامل على قدراتنا للحفاظ على رفاهية المجتمع البشري. يعمل علماء أحياء الحفظ في الميدان والمكتب والحكومة والجامعات والمنظمات غير الربحية والصناعة. تتنوع موضوعات أبحاثهم ، لأن هذه شبكة متعددة التخصصات مع تحالفات مهنية في العلوم البيولوجية والاجتماعية. أولئك المكرسون للقضية والمهنة يدعون إلى استجابة عالمية لأزمة التنوع البيولوجي الحالية على أساس الأخلاق والأخلاق والعقل العلمي. تستجيب المنظمات والمواطنون لأزمة التنوع البيولوجي من خلال خطط عمل الحفظ التي توجه الأبحاث والمراقبة والبرامج التعليمية التي تشغل الاهتمامات على المستوى المحلي من خلال النطاقات العالمية. [4] [5] [6] [7]

تحرير الحفاظ على الموارد الطبيعية

جهود واعية للحفظ والحماية عالمي التنوع البيولوجي ظاهرة حديثة. [7] [18] ومع ذلك ، فإن الحفاظ على الموارد الطبيعية له تاريخ يمتد قبل عصر الحفظ. نمت أخلاقيات الموارد من الضرورة من خلال العلاقات المباشرة مع الطبيعة. أصبح التنظيم أو ضبط النفس الجماعي ضروريًا لمنع الدوافع الأنانية من أخذ أكثر مما يمكن أن تكون مستدامة محليًا ، وبالتالي تقويض الإمداد طويل الأجل لبقية المجتمع. [7] غالبًا ما تسمى هذه المعضلة الاجتماعية فيما يتعلق بإدارة الموارد الطبيعية "مأساة المشاع". [19] [20]

من هذا المبدأ ، يمكن لعلماء بيولوجيا الحفظ تتبع الأخلاقيات القائمة على الموارد المجتمعية عبر الثقافات كحل للنزاع على الموارد المجتمعية. [7] على سبيل المثال ، كان لشعوب ألاسكا تلينجيت وهايدا في شمال غرب المحيط الهادئ حدود موارد وقواعد وقيود بين العشائر فيما يتعلق بصيد سمك السلمون. تم توجيه هذه القواعد من قبل شيوخ العشيرة الذين يعرفون تفاصيل مدى الحياة لكل نهر وجدول يديرونه. [7] [21] هناك العديد من الأمثلة في التاريخ حيث اتبعت الثقافات القواعد والطقوس والممارسات المنظمة فيما يتعلق بإدارة الموارد الطبيعية المشتركة. [22] [23]

الإمبراطور المورياني أشوكا حوالي عام 250 قبل الميلاد. - إصدار قرارات تحظر ذبح الحيوانات وأنواع معينة من الطيور وفتح عيادات بيطرية.

توجد أخلاقيات الحفظ أيضًا في الكتابات الدينية والفلسفية المبكرة. هناك أمثلة في تقاليد الطاو والشنتو والهندوسية والإسلامية والبوذية. [7] [24] في الفلسفة اليونانية ، أعرب أفلاطون عن أسفه بشأن تدهور أراضي المراعي: "ما تبقى الآن هو ، على سبيل المثال ، الهيكل العظمي لجسم ضائع بسبب المرض ، تم نقل التربة الغنية والناعمة وفقط الهيكل العاري من المنطقة المتبقية ". [25] في الكتاب المقدس ، من خلال موسى ، أمر الله أن يترك الأرض تستريح من الزراعة كل سبع سنوات. [7] [26] قبل القرن الثامن عشر ، كانت الكثير من الثقافة الأوروبية تعتبرها وجهة نظر وثنية للإعجاب بالطبيعة. تم تشويه سمعة البرية بينما تم الإشادة بالتنمية الزراعية. [27] ومع ذلك ، في وقت مبكر من عام 680 بعد الميلاد ، تم إنشاء محمية للحياة البرية في جزر فارن بواسطة سانت كوثبرت ردًا على معتقداته الدينية. [7]

علماء الطبيعة الأوائل تحرير

كان التاريخ الطبيعي الشغل الشاغل في القرن الثامن عشر ، بالبعثات الكبرى وافتتاح العروض العامة الشعبية في أوروبا وأمريكا الشمالية. بحلول عام 1900 ، كان هناك 150 متحفًا للتاريخ الطبيعي في ألمانيا ، و 250 في بريطانيا العظمى ، و 250 في الولايات المتحدة ، و 300 في فرنسا. [28] تعتبر مشاعر المحافظة أو المحافظة على البيئة تطورًا في أواخر القرن الثامن عشر إلى أوائل القرن العشرين.

قبل أن يبحر تشارلز داروين على متن سفينة HMS بيجل، فإن معظم الناس في العالم ، بما في ذلك داروين ، يؤمنون بالخلق الخاص وأن جميع الأنواع لم تتغير. [29] كان جورج لويس لوكلير من أوائل علماء الطبيعة الذين شككوا في هذا الاعتقاد. اقترح في كتابه عن التاريخ الطبيعي المكون من 44 مجلدًا أن الأنواع تتطور بسبب التأثيرات البيئية. [29] كان إيراسموس داروين أيضًا عالمًا طبيعيًا اقترح أيضًا أن الأنواع قد تطورت. لاحظ إيراسموس داروين أن بعض الأنواع لها هياكل أثرية وهي هياكل تشريحية ليس لها وظيفة واضحة في الأنواع حاليًا ولكنها كانت مفيدة لأسلاف الأنواع. [29] ساعد تفكير علماء الطبيعة في أوائل القرن الثامن عشر على تغيير عقلية وتفكير علماء الطبيعة في أوائل القرن التاسع عشر.

بحلول أوائل القرن التاسع عشر ، اشتعلت الجغرافيا الحيوية من خلال جهود ألكسندر فون همبولت وتشارلز ليل وتشارلز داروين. [30] ولّد الانبهار بالتاريخ الطبيعي في القرن التاسع عشر حماسة لتكون أول من جمع عينات نادرة بهدف القيام بذلك قبل أن ينقرضها هواة جمع آخرون. [27] [28] على الرغم من أن عمل العديد من علماء الطبيعة في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر كان مصدر إلهام لعشاق الطبيعة ومنظمات الحفاظ على البيئة ، إلا أن كتاباتهم ، وفقًا للمعايير الحديثة ، أظهرت عدم حساسية تجاه الحفظ لأنهم سيقتلون مئات العينات لمجموعاتهم. [28]

تحرير حركة الحفظ

يمكن العثور على الجذور الحديثة لبيولوجيا الحفظ في فترة التنوير في أواخر القرن الثامن عشر خاصة في إنجلترا واسكتلندا. [27] [31] وصف عدد من المفكرين ، من بينهم اللورد مونبودو ، [31] أهمية "الحفاظ على الطبيعة" الكثير من هذا التركيز المبكر كان له أصوله في اللاهوت المسيحي.

تم تطبيق مبادئ الحفظ العلمية في البداية عمليًا على غابات الهند البريطانية. تضمنت أخلاقيات الحفظ التي بدأت تتطور ثلاثة مبادئ أساسية: أن النشاط البشري يضر بالبيئة ، وأن هناك واجبًا مدنيًا للحفاظ على البيئة للأجيال القادمة ، وأنه يجب تطبيق الأساليب العلمية القائمة على التجربة لضمان تنفيذ هذا الواجب. . كان السير جيمس رانالد مارتن بارزًا في الترويج لهذه الأيديولوجية ، ونشر العديد من التقارير الطبوغرافية الطبوغرافية التي أظهرت حجم الضرر الناجم عن إزالة الغابات والجفاف على نطاق واسع ، والضغط على نطاق واسع لإضفاء الطابع المؤسسي على أنشطة الحفاظ على الغابات في الهند البريطانية من خلال إنشاء الغابات الإدارات. [32]

بدأ مجلس الإيرادات في مدراس جهود الحفظ المحلية في عام 1842 ، برئاسة ألكسندر جيبسون ، عالم النبات المحترف الذي تبنى بشكل منهجي برنامجًا للحفاظ على الغابات قائمًا على المبادئ العلمية. كانت هذه أول حالة لإدارة المحافظة على الغابات في العالم. [33] قدم الحاكم العام اللورد دالهوزي أول برنامج دائم وواسع النطاق لحفظ الغابات في العالم في عام 1855 ، وهو نموذج سرعان ما انتشر إلى مستعمرات أخرى ، بالإضافة إلى الولايات المتحدة ، [34] [35] [36] حيث تم افتتاح حديقة يلوستون الوطنية في عام 1872 كأول حديقة وطنية في العالم. [37]

المصطلح الحفاظ على انتشر الاستخدام على نطاق واسع في أواخر القرن التاسع عشر وأشار إلى إدارة الموارد الطبيعية ، لأسباب اقتصادية بشكل أساسي ، مثل الأخشاب والأسماك والطرائد والتربة السطحية والمراعي والمعادن. بالإضافة إلى ذلك ، أشارت إلى الحفاظ على الغابات (الغابات) ، والحياة البرية (ملجأ للحياة البرية) ، والمتنزهات ، والبرية ، ومستجمعات المياه. وشهدت هذه الفترة أيضًا إصدار أول تشريع للحفظ وإنشاء أولى مجتمعات الحفاظ على الطبيعة. تم تمرير قانون حماية الطيور البحرية لعام 1869 في بريطانيا كأول قانون لحماية الطبيعة في العالم [38] بعد ضغوط مكثفة من جمعية حماية الطيور البحرية [39] وعالم الطيور المرموق ألفريد نيوتن. [40] كان لنيوتن دور فعال في تمرير قوانين اللعبة الأولى من عام 1872 ، والتي كانت تحمي الحيوانات أثناء موسم تكاثرها وذلك لمنع اقتراب المخزون من الانقراض. [41]

كانت الجمعية الملكية لحماية الطيور واحدة من أولى جمعيات الحفظ ، والتي تأسست عام 1889 في مانشستر [42] كمجموعة احتجاجية تناضل ضد استخدام جلود وريش الغريب والكيتيو في ملابس الفراء. كانت تعرف في الأصل باسم "رابطة الريش" ، [43] اكتسبت المجموعة شعبية واندمجت في النهاية مع رابطة الفراء والريش في كرويدون ، وشكلت RSPB. [44] تأسس الصندوق الوطني في عام 1895 مع البيان ". تعزيز الحفظ الدائم ، لصالح الأمة ، للأراضي. للحفاظ (عمليًا حتى الآن) على جانبها الطبيعي." في مايو 1912 ، بعد شهر من غرق تيتانيك ، عقد المصرفي وخبير الطبيعة تشارلز روتشيلد اجتماعًا في متحف التاريخ الطبيعي في لندن لمناقشة فكرته عن منظمة جديدة لإنقاذ أفضل الأماكن للحياة البرية في الجزر البريطانية. أدى هذا الاجتماع إلى تشكيل جمعية تعزيز المحميات الطبيعية ، والتي أصبحت فيما بعد "صناديق الحياة البرية".

في الولايات المتحدة ، أعطى قانون محمية الغابات لعام 1891 للرئيس سلطة وضع محميات الغابات جانباً من الأراضي الموجودة في الملك العام. أسس جون موير نادي سييرا في عام 1892 ، وتم إنشاء جمعية علم الحيوان في نيويورك عام 1895. وقد أنشأ ثيودور روزفلت سلسلة من الغابات والمحميات الوطنية من عام 1901 إلى عام 1909. [45] [46] قانون الحدائق الوطنية لعام 1916 ، تضمنت بند "الاستخدام دون إعاقة" ، الذي سعى إليه جون موير ، والذي أدى في النهاية إلى إزالة اقتراح لبناء سد في نصب الديناصورات الوطني في عام 1959. [47]

في القرن العشرين ، قاد موظفو الخدمة المدنية الكنديون ، بمن فيهم تشارلز جوردون هيويت [48] وجيمس هاركين ، الحركة نحو الحفاظ على الحياة البرية. [49]

في القرن الحادي والعشرين ، بدأ مسؤولو الحفظ المحترفون في التعاون مع مجتمعات السكان الأصليين لحماية الحياة البرية في كندا. [50]

جهود الحفظ العالمية

في منتصف القرن العشرين ، ظهرت جهود لاستهداف الأنواع الفردية للحفظ ، ولا سيما الجهود المبذولة في الحفاظ على القطط الكبيرة في أمريكا الجنوبية بقيادة جمعية علم الحيوان في نيويورك. [51] في أوائل القرن العشرين ، لعبت جمعية علم الحيوان في نيويورك دورًا أساسيًا في تطوير مفاهيم إنشاء محميات لأنواع معينة وإجراء دراسات الحفظ اللازمة لتحديد مدى ملاءمة المواقع الأكثر ملاءمة كأولويات الحفاظ على عمل هنري فيرفيلد أوزبورن جونيور. . ، كارل اكيلي ، ارشي كار وابنه ارشي كار الثالث من الشخصيات البارزة في هذا العصر. [52] [53] [ بحاجة لمصدر ] على سبيل المثال ، وبعد أن قاد رحلات استكشافية إلى جبال فيرونجا ولاحظ الغوريلا الجبلية في البرية ، أصبح مقتنعًا بأن الأنواع والمنطقة من أولويات الحفظ. كان له دور فعال في إقناع ألبرت الأول من بلجيكا للعمل في الدفاع عن الغوريلا الجبلية وإنشاء حديقة ألبرت الوطنية (التي أعيدت تسميتها منذ ذلك الحين باسم حديقة فيرونجا الوطنية) في ما يعرف الآن بجمهورية الكونغو الديمقراطية. [54]

بحلول السبعينيات ، بقيادة العمل في الولايات المتحدة بموجب قانون الأنواع المهددة بالانقراض [55] جنبًا إلى جنب مع قانون الأنواع المعرضة للخطر (SARA) في كندا ، وضعت خطط عمل التنوع البيولوجي في أستراليا والسويد والمملكة المتحدة ، مئات الأنواع المحددة تبع ذلك خطط الحماية. وتجدر الإشارة إلى أن الأمم المتحدة عملت على الحفاظ على المواقع ذات الأهمية الثقافية أو الطبيعية البارزة للتراث المشترك للبشرية. اعتمد البرنامج من قبل المؤتمر العام لليونسكو في عام 1972. واعتبارًا من عام 2006 ، تم إدراج ما مجموعه 830 موقعًا: 644 موقعًا ثقافيًا و 162 موقعًا طبيعيًا. كانت الولايات المتحدة هي أول دولة تسعى إلى الحفاظ على البيئة بشكل صارم من خلال التشريعات الوطنية ، والتي أقرت تشريعًا متتاليًا في قانون الأنواع المهددة بالانقراض [56] (1966) وقانون السياسة البيئية الوطنية (1970) ، [57] والتي ضخت معًا تمويلًا كبيرًا وتدابير الحماية لحماية الموائل على نطاق واسع وبحوث الأنواع المهددة. تطورات الحفظ الأخرى ، ومع ذلك ، قد ترسخت في جميع أنحاء العالم. الهند ، على سبيل المثال ، أصدرت قانون حماية الحياة البرية لعام 1972. [58]

في عام 1980 ، كان التطور الهام هو ظهور حركة الحفاظ على المناطق الحضرية. تم إنشاء منظمة محلية في برمنغهام بالمملكة المتحدة ، وتبع ذلك تطور سريع في مدن عبر المملكة المتحدة ، ثم في الخارج. على الرغم من اعتبارها حركة شعبية ، إلا أن تطورها المبكر كان مدفوعًا بالبحث الأكاديمي في الحياة البرية الحضرية. في البداية كان يُنظر إلى الحركة على أنها راديكالية ، أصبحت رؤية الحفظ مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالنشاط البشري الآخر سائدة في فكر الحفظ. يتم توجيه جهود بحثية كبيرة الآن إلى بيولوجيا الحفظ الحضري. نشأت جمعية بيولوجيا الحفظ في عام 1985. [7]: 2

بحلول عام 1992 ، أصبحت معظم دول العالم ملتزمة بمبادئ حفظ التنوع البيولوجي مع اتفاقية التنوع البيولوجي [59] بعد ذلك بدأت العديد من البلدان برامج خطط عمل التنوع البيولوجي لتحديد الأنواع المهددة وحفظها داخل حدودها ، مثل وكذلك حماية الموائل المرتبطة بها. شهدت أواخر التسعينيات زيادة الاحتراف في هذا القطاع ، مع نضوج منظمات مثل معهد البيئة والإدارة البيئية وجمعية البيئة.

منذ عام 2000 ، برز مفهوم الحفاظ على نطاق المناظر الطبيعية إلى الصدارة ، مع تركيز أقل على الأنواع الفردية أو حتى الإجراءات التي تركز على الموائل الفردية. وبدلاً من ذلك ، ينادي معظم دعاة الحفاظ على البيئة ، باتباع نهج النظام الإيكولوجي ، على الرغم من أن أولئك الذين يعملون لحماية بعض الأنواع البارزة قد أعربوا عن مخاوفهم.

أوضحت البيئة عمل المحيط الحيوي ، أي العلاقات المتداخلة المعقدة بين البشر والأنواع الأخرى والبيئة المادية. لقد أظهر النمو السكاني وما يرتبط بهما من الزراعة والصناعة والتلوث الناجم عن ذلك ، مدى سهولة تعطل العلاقات البيئية. [60]

آخر كلمة في الجهل للرجل الذي يقول عن حيوان أو نبات: ما نفعه؟ إذا كانت آلية الأرض ككل جيدة ، فكل جزء جيد ، سواء فهمناه أم لا. إذا كانت الكائنات الحية ، على مدار الدهور ، قد بنت شيئًا نحبه ولكننا لا نفهمه ، إذن من غير الأحمق سيتجاهل الأجزاء التي تبدو عديمة الفائدة؟ إن الحفاظ على كل ترس وعجلة هو أول احتياط من العبث الذكي.

قياس معدلات الانقراض تحرير

يتم قياس معدلات الانقراض بعدة طرق. يقيس علماء بيولوجيا الحفظ ويطبقون المقاييس الإحصائية للسجلات الأحفورية ، [1] [61] معدلات فقدان الموائل ، والعديد من المتغيرات الأخرى مثل فقدان التنوع البيولوجي كدالة لمعدل فقدان الموائل وإشغال الموقع [62] للحصول على مثل هذه التقديرات. [63] نظرية الجغرافيا الحيوية للجزيرة [64] ربما تكون أهم مساهمة في الفهم العلمي لكل من العملية وكيفية قياس معدل انقراض الأنواع. يُقدر معدل الانقراض الحالي في الخلفية ليكون نوعًا واحدًا كل بضع سنوات. [65] تقدر معدلات الانقراض الفعلية بأعداد أعلى. [66]

إن قياس فقدان الأنواع المستمر أصبح أكثر تعقيدًا من خلال حقيقة أن معظم الأنواع على الأرض لم يتم وصفها أو تقييمها. تختلف التقديرات اختلافًا كبيرًا حول عدد الأنواع الموجودة بالفعل (النطاق التقديري: 3،600،000-111،700،000) [67] إلى عدد الأنواع التي تلقت ذات الحدين (النطاق التقديري: 1.5-8 مليون). [67] أقل من 1٪ من جميع الأنواع التي تم وصفها بعد مجرد ملاحظة وجودها. [67] من هذه الأرقام ، أفاد الـ IUCN أن 23٪ من الفقاريات ، 5٪ من اللافقاريات و 70٪ من النباتات التي تم تقييمها تم تصنيفها على أنها مهددة أو مهددة بالانقراض. [68] [69] يتم بناء معرفة أفضل بواسطة قائمة النباتات للأعداد الفعلية للأنواع.

تخطيط الحفظ المنهجي تحرير

يعد تخطيط الحفظ المنهجي طريقة فعالة للبحث عن أنواع فعالة وفعالة من تصميم المحميات وتحديدها لالتقاط أو الحفاظ على قيم التنوع البيولوجي ذات الأولوية القصوى والعمل مع المجتمعات لدعم النظم الإيكولوجية المحلية. حدد مارغوليس وبريسي ست مراحل مترابطة في نهج التخطيط المنهجي: [70]

  1. تجميع البيانات عن التنوع البيولوجي في منطقة التخطيط
  2. تحديد أهداف الحفظ لمنطقة التخطيط
  3. مراجعة المناطق المحمية الموجودة
  4. حدد مناطق حماية إضافية
  5. تنفيذ إجراءات الحفظ
  6. الحفاظ على القيم المطلوبة للمناطق المحمية

يقوم علماء بيولوجيا الحفظ بانتظام بإعداد خطط صيانة مفصلة لمقترحات المنح أو لتنسيق خطة عملهم بشكل فعال وتحديد أفضل ممارسات الإدارة (على سبيل المثال [71]). تستخدم الاستراتيجيات المنهجية بشكل عام خدمات نظم المعلومات الجغرافية للمساعدة في عملية صنع القرار. غالبًا ما يتم أخذ مناقشة SLOSS في الاعتبار عند التخطيط.

فسيولوجيا الحفظ: نهج ميكانيكي للحفظ تحرير

تم تعريف فسيولوجيا الحفظ من قبل ستيفن جيه كوك وزملاؤه على النحو التالي: `` نظام علمي تكاملي يطبق المفاهيم والأدوات والمعرفة الفسيولوجية لتوصيف التنوع البيولوجي وآثاره البيئية. وحل مشاكل الحفظ عبر مجموعة واسعة من الأصناف (أي بما في ذلك الميكروبات والنباتات والحيوانات). يُنظر إلى علم وظائف الأعضاء بأوسع نطاق ممكن ليشمل الاستجابات الوظيفية والميكانيكية على جميع المستويات ، ويشمل الحفظ تطوير وصقل استراتيجيات لإعادة بناء السكان ، واستعادة النظم البيئية ، وإبلاغ سياسة الحفظ ، وإنشاء أدوات دعم القرار ، وإدارة الموارد الطبيعية. [10] فسيولوجيا الحفظ ذات صلة خاصة بالممارسين من حيث أن لديها القدرة على تكوين علاقات السبب والنتيجة والكشف عن العوامل التي تسهم في انخفاض عدد السكان.

بيولوجيا الحفظ كمهنة تحرير

جمعية بيولوجيا الحفظ هي مجتمع عالمي من المتخصصين في مجال الحفظ مكرسين للنهوض بعلم وممارسة الحفاظ على التنوع البيولوجي. إن بيولوجيا الحفظ كتخصص يتجاوز علم الأحياء ، إلى موضوعات مثل الفلسفة والقانون والاقتصاد والعلوم الإنسانية والفنون والأنثروبولوجيا والتعليم. [5] [6] في علم الأحياء ، تعد جينات الحفظ والتطور مجالات هائلة في حد ذاتها ، ولكن هذه التخصصات لها أهمية قصوى لممارسة ومهنة بيولوجيا الحفظ.

يقدم دعاة الحفاظ على البيئة التحيز عندما يدعمون السياسات باستخدام الوصف النوعي ، مثل الموائل انحلال، أو صحي النظم البيئية. يدافع علماء بيولوجيا الحفظ عن الإدارة المنطقية والمعقولة للموارد الطبيعية ويفعلون ذلك من خلال مزيج مكشوف من العلم والعقل والمنطق والقيم في خطط إدارة الحفظ الخاصة بهم. [5] هذا النوع من المناصرة مشابه لمهنة الطب التي تدافع عن خيارات نمط حياة صحي ، وكلاهما مفيد لرفاهية الإنسان ومع ذلك يظل علميًا في منهجهما.

هناك حركة في بيولوجيا الحفظ تشير إلى أن هناك حاجة لشكل جديد من القيادة لتعبئة بيولوجيا الحفظ في نظام أكثر فاعلية قادر على إيصال النطاق الكامل للمشكلة إلى المجتمع ككل. [72] تقترح الحركة نهج القيادة التكيفية الذي يوازي نهج الإدارة التكيفية. يعتمد المفهوم على فلسفة جديدة أو نظرية قيادة تبتعد عن المفاهيم التاريخية للسلطة والسلطة والهيمنة. تعد قيادة الحفظ التكيفية انعكاسية وأكثر إنصافًا لأنها تنطبق على أي فرد في المجتمع يمكنه حشد الآخرين نحو تغيير ذي مغزى باستخدام تقنيات الاتصال الملهمة والهادفة والجماعية. يتم تنفيذ برامج قيادة الحفظ التكيفية والتوجيه من قبل علماء بيولوجيا الحفظ من خلال منظمات مثل Aldo Leopold Leadership Program. [73]

نهج تحرير

يمكن تصنيف الحفظ على أنه إما الحفظ في الموقع ، والذي يحمي الأنواع المهددة بالانقراض في بيئتها الطبيعية ، أو الحفظ خارج الموقع الطبيعي ، والذي يحدث خارج الموائل الطبيعية. [74] يشمل الحفظ في الموقع حماية أو استعادة الموائل. من ناحية أخرى ، يشمل الحفظ خارج الموقع الطبيعي الحماية خارج الموائل الطبيعية للكائن ، مثل المحميات أو في بنوك الجينات ، في الظروف التي قد لا تكون فيها المجموعات القابلة للحياة موجودة في الموائل الطبيعية. [74]

أيضًا ، يمكن استخدام عدم التداخل ، وهو ما يسمى طريقة الحفظ. يدافع دعاة الحفاظ على البيئة عن منح مناطق الطبيعة والأنواع وجودًا محميًا يوقف تدخل البشر. [5] في هذا الصدد ، يختلف دعاة الحفاظ على البيئة عن دعاة الحفاظ على البيئة في البعد الاجتماعي ، حيث تعمل بيولوجيا الحفظ على إشراك المجتمع وتبحث عن حلول عادلة لكل من المجتمع والنظم البيئية. يؤكد بعض دعاة الحفاظ على البيئة على إمكانات التنوع البيولوجي في عالم خالٍ من البشر.

الأخلاق والقيم تحرير

علماء أحياء الحفظ هم باحثون متعددو التخصصات يمارسون الأخلاق في العلوم البيولوجية والاجتماعية. تنص تشان [75] على أن دعاة الحفاظ على البيئة يجب أن يدافعوا عن التنوع البيولوجي ويمكنهم القيام بذلك بطريقة أخلاقية علمية من خلال عدم تعزيز الدعوة المتزامنة ضد القيم المنافسة الأخرى.

قد يكون أحد دعاة الحفاظ على البيئة مستوحى من أخلاقيات الحفاظ على الموارد، [7]: 15 الذي يسعى إلى تحديد التدابير التي ستوفر "أكبر فائدة لأكبر عدد من الناس لأطول وقت". [5]: 13 في المقابل ، يجادل بعض علماء بيولوجيا الحفظ بأن الطبيعة لها قيمة جوهرية مستقلة عن الفائدة البشرية أو المنفعة. [7]: 3،12،16-17 تدعو القيمة الجوهرية إلى تقييم الجين ، أو الأنواع ، لأن لها فائدة للنظم البيئية التي تحافظ عليها. كان ألدو ليوبولد مفكرًا كلاسيكيًا وكاتبًا في مجال أخلاقيات الحفظ التي لا تزال فلسفتها وأخلاقياتها وكتاباتها موضع تقدير ومراجعة من قبل علماء الأحياء المعاصرين في مجال الحفظ. [7]: 16-17

أولويات الحفظ تحرير

نظم الاتحاد الدولي للحفاظ على الطبيعة (IUCN) مجموعة عالمية من العلماء ومحطات البحث في جميع أنحاء الكوكب لرصد حالة الطبيعة المتغيرة في محاولة لمعالجة أزمة الانقراض. يقدم IUCN تحديثات سنوية عن حالة حفظ الأنواع من خلال قائمته الحمراء. [76] تعمل القائمة الحمراء للـ IUCN كأداة دولية للحفظ لتحديد تلك الأنواع الأكثر احتياجًا إلى الاهتمام بالحفظ ومن خلال توفير مؤشر عالمي عن حالة التنوع البيولوجي. [77] أكثر من المعدلات الهائلة لفقدان الأنواع ، ومع ذلك ، لاحظ علماء الحفظ أن الانقراض الجماعي السادس يمثل أزمة تنوع بيولوجي تتطلب إجراءات أكثر بكثير من التركيز ذي الأولوية على الأنواع النادرة أو المستوطنة أو المهددة بالانقراض. تغطي المخاوف المتعلقة بفقدان التنوع البيولوجي ولاية حفظ أوسع تنظر في العمليات البيئية ، مثل الهجرة ، والفحص الشامل للتنوع البيولوجي على مستويات تتجاوز الأنواع ، بما في ذلك التنوع الجيني والسكان والنظام البيئي. [78] تهدد المعدلات الواسعة والمنتظمة والسريعة لفقدان التنوع البيولوجي الرفاه المستدام للبشرية عن طريق الحد من الإمداد بخدمات النظام الإيكولوجي التي يتم تجديدها بطريقة أخرى عن طريق الشبكة الشاملة المعقدة والمتطورة للتنوع الجيني والنظام البيئي. بينما يتم استخدام حالة حفظ الأنواع على نطاق واسع في إدارة الحفظ ، [77] يسلط بعض العلماء الضوء على أن الأنواع الشائعة هي المصدر الرئيسي للاستغلال وتغيير الموائل من قبل البشرية. علاوة على ذلك ، غالبًا ما يتم التقليل من قيمة الأنواع الشائعة على الرغم من دورها كمصدر رئيسي لخدمات النظام البيئي. [79] [80]

في حين أن معظم العاملين في مجتمع علوم الحفظ "يؤكدون على أهمية" استدامة التنوع البيولوجي ، [81] هناك نقاش حول كيفية ترتيب أولويات الجينات أو الأنواع أو النظم البيئية ، والتي تعد جميعها مكونات للتنوع البيولوجي (على سبيل المثال ، بوين ، 1999). في حين أن النهج السائد حتى الآن هو تركيز الجهود على الأنواع المهددة بالانقراض من خلال الحفظ النقاط الساخنة للتنوع البيولوجي، بعض العلماء (على سبيل المثال) [82] ومنظمات الحفظ ، مثل Nature Conservancy ، يجادلون بأن الاستثمار في البقع الباردة للتنوع البيولوجي. [83] وهم يجادلون بأن تكاليف اكتشاف كل الأنواع وتسميتها ورسم خرائط لتوزيعها هي مشروع حماية غير حكيم. إنهم يرون أنه من الأفضل فهم أهمية الأدوار البيئية للأنواع. [78]

تعتبر النقاط الساخنة للتنوع البيولوجي والبقع الباردة طريقة لإدراك أن التركيز المكاني للجينات والأنواع والنظم البيئية لا يتم توزيعه بشكل موحد على سطح الأرض. على سبيل المثال ، "[.] 44٪ من جميع أنواع النباتات الوعائية و 35٪ من جميع الأنواع في أربع مجموعات فقارية محصورة في 25 نقطة ساخنة تشكل 1.4٪ فقط من سطح الأرض." [84]

أولئك الذين يجادلون لصالح تحديد الأولويات للبقع الباردة يشيرون إلى أن هناك تدابير أخرى يجب مراعاتها خارج التنوع البيولوجي. ويشيرون إلى أن التركيز على النقاط الساخنة يقلل من أهمية الروابط الاجتماعية والبيئية بمناطق شاسعة من النظم البيئية للأرض حيث تسود الكتلة الحيوية ، وليس التنوع البيولوجي. [85] تشير التقديرات إلى أن 36٪ من سطح الأرض ، بما في ذلك 38.9٪ من الفقاريات في العالم ، يفتقر إلى الأنواع المتوطنة التي يمكن اعتبارها نقطة ساخنة للتنوع البيولوجي. [86] علاوة على ذلك ، تُظهر التدابير أن تعظيم الحماية للتنوع البيولوجي لا يجسد خدمات النظام البيئي بشكل أفضل من استهداف المناطق المختارة عشوائيًا. [87] التنوع البيولوجي على مستوى السكان (معظمه في البقع الباردة) يختفي بمعدل عشرة أضعاف على مستوى الأنواع. [82] [88] تم تسليط الضوء على مستوى الأهمية في معالجة الكتلة الحيوية مقابل التوطن باعتبارها مصدر قلق لبيولوجيا الحفظ في الأدبيات التي تقيس مستوى التهديد لمخزونات الكربون في النظام البيئي العالمي والتي لا تقيم بالضرورة في مناطق التوطن. [89] [90] نهج أولوية النقاط الساخنة [91] لن يستثمر بكثافة في أماكن مثل السهوب أو نهر سيرينجيتي أو القطب الشمالي أو التايغا. تساهم هذه المناطق بوفرة كبيرة في التنوع البيولوجي على مستوى السكان (وليس الأنواع) [88] وخدمات النظام البيئي ، بما في ذلك القيمة الثقافية ودورة المغذيات الكوكبية. [83]

ملخص فئات القائمة الحمراء للاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة لعام 2006

يشير أولئك الذين يؤيدون نهج النقاط الساخنة إلى أن الأنواع هي مكونات لا يمكن الاستغناء عنها في النظام البيئي العالمي ، وتتركز في الأماكن الأكثر تعرضًا للتهديد ، وبالتالي يجب أن تحصل على أقصى قدر من الحماية الاستراتيجية. [92] تصنيفات القائمة الحمراء للاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة ، والتي تظهر في مقالات الأنواع في ويكيبيديا ، هي مثال على نهج الحفاظ على النقاط الساخنة في العمل الأنواع غير النادرة أو المستوطنة مدرجة بأقل قدر من القلق وتميل مقالات ويكيبيديا الخاصة بهم إلى أن تكون في مرتبة متدنية من حيث الأهمية مقياس. [ مشكوك فيها - ناقش ] هذا نهج نقطة ساخنة لأنه يتم تعيين الأولوية لاستهداف مخاوف مستوى الأنواع على مستوى السكان أو الكتلة الحيوية. [88] [ فشل التحقق ] ثراء الأنواع والتنوع البيولوجي الوراثي يسهمان ويولدان استقرار النظام الإيكولوجي ، وعمليات النظام البيئي ، والتكيف التطوري ، والكتلة الحيوية. [93] يتفق كلا الجانبين ، مع ذلك ، على أن الحفاظ على التنوع البيولوجي ضروري لتقليل معدل الانقراض وتحديد قيمة متأصلة في الطبيعة ، ويتوقف النقاش حول كيفية تحديد أولويات موارد الحفظ المحدودة بأكثر الطرق فعالية من حيث التكلفة.

القيم الاقتصادية ورأس المال الطبيعي تحرير

بدأ علماء بيولوجيا الحفظ في التعاون مع الاقتصاديين العالميين الرائدين لتحديد كيفية قياس ثروة وخدمات الطبيعة ولجعل هذه القيم واضحة في معاملات السوق العالمية. [94] يسمى هذا النظام المحاسبي العاصمه الطبيعيه وسيسجل ، على سبيل المثال ، قيمة النظام الإيكولوجي قبل أن يتم تطهيره لإفساح المجال للتنمية. [95] ينشر الصندوق العالمي للطبيعة تقرير الكوكب الحي ويوفر مؤشرًا عالميًا للتنوع البيولوجي من خلال مراقبة ما يقرب من 5000 من السكان في 1686 نوعًا من الفقاريات (الثدييات والطيور والأسماك والزواحف والبرمائيات) والإبلاغ عن الاتجاهات بنفس الطريقة التي يتم بها تتبع سوق الأوراق المالية. [96]

تم اعتماد طريقة قياس الفائدة الاقتصادية العالمية للطبيعة من قبل قادة G8 + 5 والمفوضية الأوروبية. [94] تحافظ الطبيعة على العديد من خدمات النظام البيئي [97] التي تفيد البشرية. [98] العديد من خدمات النظام الإيكولوجي للأرض هي سلع عامة بدون سوق وبالتالي لا سعر لها أو قيمة. [94] عندما سوق الأوراق المالية يسجل التجار في وول ستريت أزمة مالية ، ولا يعملون في تجارة الأسهم لكثير من رأس المال الطبيعي الحي لكوكب الأرض والمخزن في النظم البيئية. لا يوجد سوق للأوراق المالية الطبيعية مع محافظ استثمارية في خيول البحر والبرمائيات والحشرات وغيرها من المخلوقات التي توفر إمدادات مستدامة من خدمات النظام البيئي ذات القيمة للمجتمع. [98] لقد تجاوزت البصمة البيئية للمجتمع حدود قدرة التجدد الحيوي للنظم البيئية للكوكب بنحو 30 في المائة ، وهي نفس النسبة المئوية لتعداد الفقاريات التي سجلت انخفاضًا من عام 1970 حتى عام 2005. [96]

يلعب الاقتصاد الطبيعي المتأصل دورًا أساسيًا في دعم البشرية ، [99] بما في ذلك تنظيم كيمياء الغلاف الجوي العالمية ، وتلقيح المحاصيل ، ومكافحة الآفات ، [100] ومغذيات التربة ، وتنقية إمدادات المياه ، [101] وتوفير الأدوية والفوائد الصحية ، [102] وتحسين نوعية الحياة بشكل لا يمكن قياسه. هناك علاقة وترابط بين الأسواق ورأس المال الطبيعي ، وعدم المساواة في الدخل الاجتماعي وفقدان التنوع البيولوجي. وهذا يعني أن هناك معدلات أكبر لفقدان التنوع البيولوجي في الأماكن التي يكون فيها التفاوت في الثروة أكبر [103]

على الرغم من أن المقارنة المباشرة لرأس المال الطبيعي في السوق قد لا تكون كافية من حيث القيمة البشرية ، إلا أن أحد مقاييس خدمات النظام البيئي يشير إلى أن المساهمة تصل إلى تريليونات الدولارات سنويًا. [104] [105] [106] [107] على سبيل المثال ، تم تخصيص قيمة سنوية تبلغ 250 مليار دولار لجزء واحد من غابات أمريكا الشمالية [108] كمثال آخر ، يُقدر أن تلقيح نحل العسل يوفر ما بين 10 و 18 مليار دولار من القيمة السنوية. [109] قيمة خدمات النظام الإيكولوجي في جزيرة نيوزيلندية واحدة كبيرة مثل الناتج المحلي الإجمالي لتلك المنطقة. [110] تُفقد هذه الثروة الكوكبية بمعدل لا يُصدق حيث أن متطلبات المجتمع البشري تتجاوز قدرة الأرض على التجدد الحيوي. في حين أن التنوع البيولوجي والنظم البيئية مرنة ، فإن خطر فقدانها يكمن في عدم قدرة البشر على إعادة إنشاء العديد من وظائف النظام البيئي من خلال الابتكار التكنولوجي.

مفاهيم الأنواع الاستراتيجية تحرير

أنواع كيستون تحرير

بعض الأنواع تسمى أ الأنواع الرئيسية تشكل مركز دعم مركزي فريد من نوعه لنظامهم البيئي. [111] يؤدي فقدان مثل هذا النوع إلى انهيار وظيفة النظام البيئي ، فضلاً عن فقدان الأنواع المتعايشة معًا. [5] عادة ما تكون أنواع كيستون من الحيوانات المفترسة نظرًا لقدرتها على التحكم في أعداد الفرائس في نظامها البيئي. [111] تجلت أهمية الأنواع الرئيسية من خلال انقراض بقرة البحر ستيلر (Hydrodamalis gigas) من خلال تفاعلها مع ثعالب البحر وقنافذ البحر وعشب البحر. تنمو أسرة عشب البحر وتشكل مشاتل في المياه الضحلة لإيواء الكائنات التي تدعم السلسلة الغذائية. تتغذى قنافذ البحر على عشب البحر ، بينما تتغذى ثعالب البحر على قنافذ البحر. مع الانخفاض السريع في ثعالب البحر بسبب الصيد الجائر ، كانت مجموعات قنفذ البحر ترعى بلا قيود على قاع عشب البحر وانهار النظام البيئي. تركت القنافذ دون رادع ، دمرت مجتمعات عشب البحر في المياه الضحلة التي دعمت النظام الغذائي لبقرة البحر ستيلر وسرعت في زوالها. [112] كان يُعتقد أن ثعالب البحر من الأنواع الأساسية لأن التعايش بين العديد من الزملاء البيئيين في أحواض عشب البحر يعتمد على ثعالب الماء من أجل بقائهم على قيد الحياة. ومع ذلك تم استجواب هذا لاحقًا من قبل Turvey and Risley ، [113] الذي أظهر أن الصيد وحده كان سيؤدي إلى انقراض بقرة البحر ستيلر.

أنواع المؤشر تحرير

ان أنواع المؤشر لديها مجموعة ضيقة من المتطلبات البيئية ، وبالتالي تصبح أهدافًا مفيدة لمراقبة صحة النظام البيئي. تتمتع بعض الحيوانات ، مثل البرمائيات بجلدها شبه القابل للاختراق وارتباطاتها بالأراضي الرطبة ، بحساسية شديدة للضرر البيئي ، وبالتالي يمكن أن تكون بمثابة كناري عامل المنجم. يتم رصد أنواع المؤشرات في محاولة لالتقاط التدهور البيئي من خلال التلوث أو بعض الروابط الأخرى للأنشطة البشرية القريبة. [5] مراقبة الأنواع المؤشرة هي إجراء لتحديد ما إذا كان هناك تأثير بيئي كبير يمكن أن يخدم في تقديم المشورة أو تعديل الممارسة ، مثل من خلال معالجات الغابات الحرجية المختلفة وسيناريوهات الإدارة ، أو لقياس درجة الضرر الذي قد يسببه مبيد الآفات نقل على صحة النظام البيئي.

يقوم المنظمون الحكوميون أو الاستشاريون أو المنظمات غير الحكومية بمراقبة أنواع المؤشرات بانتظام ، ومع ذلك ، هناك قيود مقترنة بالعديد من الاعتبارات العملية التي يجب اتباعها حتى يكون النهج فعالاً. [114] يوصى عمومًا بمراقبة المؤشرات المتعددة (الجينات ، السكان ، الأنواع ، المجتمعات ، والمناظر الطبيعية) لقياس الحفظ الفعال الذي يمنع الضرر الذي يلحق بالاستجابة المعقدة ، والتي غالبًا ما تكون غير متوقعة ، من ديناميات النظام البيئي (Noss ، 1997 [115] : 88-89).

المظلة والأنواع الرئيسية تحرير

مثال على الأنواع المظلة هي فراشة الملك ، بسبب هجراتها الطويلة وقيمتها الجمالية. يهاجر الملك عبر أمريكا الشمالية ، ويغطي العديد من النظم البيئية ، وبالتالي يتطلب وجود مساحة كبيرة. أي حماية ممنوحة لفراشة الملك ستغطي في نفس الوقت العديد من الأنواع والموائل الأخرى. غالبًا ما يتم استخدام الأنواع المظلة الأنواع الرئيسية، وهي أنواع ، مثل الباندا العملاقة ، والحوت الأزرق ، والنمر ، والغوريلا الجبلية ، وفراشة الملك ، التي تجذب انتباه الجمهور وتجذب الدعم لتدابير الحفظ. [5] ولكن من المفارقات أن تحيز الحفظ تجاه الأنواع الرئيسية يهدد أحيانًا الأنواع الأخرى ذات الاهتمام الرئيسي. [116]

يدرس علماء بيولوجيا الحفظ الاتجاهات والعمليات من الماضي الحفري إلى الحاضر البيئي حيث يكتسبون فهمًا للسياق المتعلق بانقراض الأنواع. [1] من المقبول عمومًا أنه كان هناك خمسة انقراضات جماعية عالمية مسجلة في تاريخ الأرض. وتشمل هذه: Ordovician (440 mya) ، Devonian (370 mya) ، Permian-Triassic (245 mya) ، العصر الترياسي-الجوراسي (200 م.س) ، وحدث الانقراض الطباشيري-الباليوجيني (66 م.م). خلال العشرة آلاف عام الماضية ، كان التأثير البشري على النظم البيئية للأرض واسع النطاق لدرجة أن العلماء يواجهون صعوبة في تقدير عدد الأنواع المفقودة [117] وهذا يعني أن معدلات إزالة الغابات وتدمير الشعاب المرجانية وتجفيف الأراضي الرطبة وغيرها من الأعمال البشرية تتقدم كثيرًا أسرع من التقييم البشري للأنواع. الأخيرة تقرير الكوكب الحي حسب تقديرات الصندوق العالمي للطبيعة ، فقد تجاوزنا قدرة التجدد الحيوي للكوكب ، مما يتطلب 1.6 من الأرض لدعم المطالب المفروضة على مواردنا الطبيعية. [118]

انقراض الهولوسين تحرير

يتعامل علماء بيولوجيا الحفظ مع أدلة من جميع أنحاء الكوكب ونشروا أدلة تشير إلى أن البشرية قد تكون السبب في الانقراض السادس والأسرع على كوكب الأرض. [119] [120] [121] لقد تم اقتراح أن عددًا غير مسبوق من الأنواع ينقرض فيما يعرف بحدث انقراض الهولوسين. [122] قد يكون معدل الانقراض العالمي أعلى بحوالي 1000 مرة من معدل الانقراض الطبيعي في الخلفية. [123] تشير التقديرات إلى أن ثلثي جميع أجناس الثدييات ونصف جميع أنواع الثدييات التي تزن 44 كيلوغرامًا على الأقل (97 رطلاً) انقرضت في الخمسين ألف سنة الماضية. [113] [124] [125] [126] أفاد التقييم العالمي للبرمائيات [127] أن البرمائيات تتناقص على نطاق عالمي أسرع من أي مجموعة فقارية أخرى ، مع أكثر من 32٪ من جميع الأنواع الباقية مهددة بالانقراض. السكان الباقون على قيد الحياة في انخفاض مستمر في 43 ٪ من أولئك المعرضين للخطر. منذ منتصف الثمانينيات ، تجاوزت المعدلات الفعلية للانقراض 211 ضعف المعدلات المقاسة من السجل الأحفوري. [128] ومع ذلك ، "قد يتراوح معدل الانقراض الحالي للبرمائيات من 25.039 إلى 45.474 ضعف معدل الانقراض في الخلفية للبرمائيات." [١٢٨] يحدث اتجاه الانقراض العالمي في كل مجموعة فقارية رئيسية تتم مراقبتها. على سبيل المثال ، 23٪ من الثدييات و 12٪ من جميع الطيور مدرجة في القائمة الحمراء من قبل الاتحاد الدولي للحفاظ على الطبيعة (IUCN) ، مما يعني أنها أيضًا مهددة بالانقراض. على الرغم من أن الانقراض أمر طبيعي ، فإن الانخفاض في الأنواع يحدث بمعدل لا يصدق بحيث لا يمكن أن يتطابق التطور ببساطة ، وبالتالي ، مما يؤدي إلى أكبر انقراض جماعي مستمر على الأرض.[129] سيطر البشر على كوكب الأرض واستهلاكنا المرتفع للموارد ، إلى جانب التلوث الناتج ، يؤثر على البيئات التي تعيش فيها الأنواع الأخرى. [129] [130] هناك مجموعة متنوعة من الأنواع التي يعمل البشر على حمايتها مثل غراب هاواي والرافعة الصاخبة في تكساس. [١٣١] يمكن للناس أيضًا اتخاذ إجراءات بشأن الحفاظ على الأنواع من خلال الدعوة والتصويت للسياسات العالمية والوطنية التي تعمل على تحسين المناخ ، وفقًا لمفاهيم التخفيف من حدة المناخ واستعادة المناخ. تتطلب محيطات الأرض اهتمامًا خاصًا حيث يستمر تغير المناخ في تغيير مستويات الأس الهيدروجيني ، مما يجعلها غير صالحة للسكن للكائنات ذات الأصداف التي تذوب نتيجة لذلك. [123]

حالة المحيطات والشعاب المرجانية تحرير

تواصل التقييمات العالمية للشعاب المرجانية في العالم الإبلاغ عن معدلات تدهور جذرية وسريعة. بحلول عام 2000 ، انهارت فعليًا 27٪ من النظم البيئية للشعاب المرجانية في العالم. حدثت أكبر فترة تدهور في حدث "تبييض" دراماتيكي في عام 1998 ، حيث اختفى ما يقرب من 16 ٪ من جميع الشعاب المرجانية في العالم في أقل من عام. ابيضاض المرجان ينتج عن مزيج من الضغوط البيئية ، بما في ذلك الزيادات في درجات حرارة المحيطات والحموضة ، مما يتسبب في إطلاق الطحالب التكافلية وموت الشعاب المرجانية. [١٣٢] ارتفع خطر الانقراض والانقراض في التنوع البيولوجي للشعاب المرجانية بشكل كبير في السنوات العشر الماضية. إن فقدان الشعاب المرجانية ، التي من المتوقع أن تنقرض في القرن المقبل ، يهدد توازن التنوع البيولوجي العالمي ، وسيكون له آثار اقتصادية ضخمة ، ويعرض الأمن الغذائي لمئات الملايين من الناس للخطر. [133] تلعب بيولوجيا الحفظ دورًا مهمًا في الاتفاقيات الدولية التي تغطي محيطات العالم [132] (وقضايا أخرى تتعلق بالتنوع البيولوجي [134]).

المحيطات مهددة بالتحمض بسبب زيادة ثاني أكسيد الكربون2 المستويات. هذا هو أخطر تهديد للمجتمعات التي تعتمد بشكل كبير على الموارد الطبيعية للمحيطات. مصدر القلق هو أن غالبية الأنواع البحرية لن تكون قادرة على التطور أو التأقلم استجابة للتغيرات في كيمياء المحيطات. [135]

إن احتمالات تجنب الانقراض الجماعي تبدو غير مرجحة عندما يُقال إن "[.] 90٪ من كل الأسماك الكبيرة (بمتوسط ​​50 كجم تقريبًا) ، وسمك تونة المحيط المفتوح ، وأسماك الخرمان ، وأسماك القرش في المحيط" [16] قد اختفت. بالنظر إلى المراجعة العلمية للاتجاهات الحالية ، من المتوقع أن يكون للمحيط عدد قليل من الكائنات الحية متعددة الخلايا الباقية مع الميكروبات فقط لتهيمن على النظم البيئية البحرية. [16]

مجموعات غير الفقاريات

أثيرت مخاوف جدية أيضًا بشأن المجموعات التصنيفية التي لا تتلقى نفس الدرجة من الاهتمام الاجتماعي أو تجتذب الأموال مثل الفقاريات. وتشمل هذه الأنواع الفطرية (بما في ذلك الأنواع المكونة للحزاز) ، [136] اللافقاريات (خاصة الحشرات [14] [137] [138]) والمجتمعات النباتية حيث يتم تمثيل الغالبية العظمى من التنوع البيولوجي. يعتبر الحفاظ على الفطريات والحفاظ على الحشرات ، على وجه الخصوص ، من الأهمية بمكان لبيولوجيا الحفظ. نظرًا لأن الفطريات المتكيفة مع الفطريات ، وكمحللات وإعادة تدوير ، فإن الفطريات ضرورية لاستدامة الغابات. [136] قيمة الحشرات في المحيط الحيوي هائلة لأنها تفوق عدد المجموعات الحية الأخرى في مقياس ثراء الأنواع. يوجد الجزء الأكبر من الكتلة الحيوية على الأرض في النباتات ، والتي تدعمها العلاقات مع الحشرات. يتم مواجهة هذه القيمة البيئية العظيمة للحشرات من قبل المجتمع الذي غالبًا ما يتفاعل بشكل سلبي تجاه هذه المخلوقات "غير السارة" من الناحية الجمالية. [139] [140]

أحد المجالات المثيرة للقلق في عالم الحشرات والتي لفتت انتباه الجمهور هي الحالة الغامضة لفقدان نحل العسل (أبيس ميليفيرا). يوفر نحل العسل خدمات بيئية لا غنى عنها من خلال أعمال التلقيح التي تدعم مجموعة كبيرة من المحاصيل الزراعية. أصبح استخدام العسل والشمع شائع الاستخدام في جميع أنحاء العالم. [141] الاختفاء المفاجئ للنحل الذي يترك خلايا النحل الفارغة أو اضطراب انهيار المستعمرات (CCD) ليس نادرًا. ومع ذلك ، في فترة 16 شهرًا من عام 2006 حتى عام 2007 ، أبلغ 29 ٪ من 577 مربي النحل في جميع أنحاء الولايات المتحدة عن خسائر CCD في ما يصل إلى 76 ٪ من مستعمراتهم. هذه الخسارة الديموغرافية المفاجئة في أعداد النحل تضع ضغطا على القطاع الزراعي. السبب وراء الانخفاض الهائل يحير العلماء. تعتبر الآفات ومبيدات الآفات والاحتباس الحراري من الأسباب المحتملة. [142] [143]

هناك ميزة أخرى تربط بيولوجيا الحفظ بالحشرات والغابات وتغير المناخ وهي خنفساء الصنوبر الجبلية (Dendroctonus ponderosae) وباء كولومبيا البريطانية ، كندا ، الذي أصاب 470.000 كيلومتر مربع (180.000 ميل مربع) من أراضي الغابات منذ عام 1999. [89] أعدت حكومة كولومبيا البريطانية خطة عمل لمعالجة هذه المشكلة. [144] [145]

هذا التأثير [وباء خنفساء الصنوبر] حولت الغابة من بالوعة كربون صافية صغيرة إلى مصدر كربون صافٍ كبير أثناء تفشي المرض وبعده مباشرة. في أسوأ عام ، كانت التأثيرات الناتجة عن تفشي الخنافس في كولومبيا البريطانية تعادل 75٪ من المتوسط ​​السنوي لانبعاثات حرائق الغابات المباشرة من جميع أنحاء كندا خلال الفترة 1959-1999.

بيولوجيا الحفظ للطفيليات تحرير

نسبة كبيرة من أنواع الطفيليات مهددة بالانقراض. يتم القضاء على عدد قليل منها كآفات للإنسان أو للحيوانات الأليفة ، ومع ذلك ، فإن معظمها غير ضار. تشمل التهديدات انخفاض أو تجزئة المجموعات المضيفة ، أو انقراض الأنواع المضيفة.

التهديدات على التنوع البيولوجي تحرير

اليوم ، توجد العديد من التهديدات للتنوع البيولوجي. اختصار يمكن استخدامه للتعبير عن التهديدات الرئيسية لـ H.I.P.P.O في الوقت الحاضر لتقف على فقدان الموائل والأنواع الغازية والتلوث والسكان البشريين والإفراط في الحصاد. [146] التهديدات الرئيسية للتنوع البيولوجي هي تدمير الموائل (مثل إزالة الغابات والتوسع الزراعي والتنمية الحضرية) والاستغلال المفرط (مثل تجارة الأحياء البرية). [117] [147] [148] [149] [150] [151] يمثل تجزئة الموائل أيضًا تحديات ، لأن الشبكة العالمية للمناطق المحمية لا تغطي سوى 11.5٪ من سطح الأرض. [152] من النتائج المهمة للتفتت والافتقار إلى المناطق المحمية المترابطة الحد من هجرة الحيوانات على نطاق عالمي. بالنظر إلى أن مليارات الأطنان من الكتلة الحيوية هي المسؤولة عن تدوير المغذيات عبر الأرض ، فإن الحد من الهجرة هو أمر خطير بالنسبة لبيولوجيا الحفظ. [153] [154]

ومع ذلك ، لا يجب بالضرورة أن تسبب الأنشطة البشرية ضررًا لا يمكن إصلاحه للمحيط الحيوي. مع إدارة الحفظ والتخطيط للتنوع البيولوجي على جميع المستويات ، من الجينات إلى النظم البيئية ، هناك أمثلة حيث يتعايش البشر بشكل متبادل بطريقة مستدامة مع الطبيعة. [155] حتى مع التهديدات الحالية للتنوع البيولوجي ، هناك طرق يمكننا من خلالها تحسين الوضع الحالي والبدء من جديد.


مستقر بما فيه الكفاية: علم المناخ والتشكيك والحصافة

العلم صرح لا ينتهي. يتم توسيعها وإعادة تشكيلها وتقويتها باستمرار بجهود المجتمع العالمي من العلماء الذين يبلغ تعدادهم عدة ملايين.

تصبح الفجوات والشكوك الجديدة واضحة حتى مع ملء وتضييق الفجوات القديمة. وفي بعض الأحيان ، تنقلب التفاهمات الراسخة بسبب الاكتشافات الجديدة غير المتوقعة. تعتبر نسبية أينشتاين وانحراف فيجنر القاري من الأمثلة الشهيرة.

إن الشك في الادعاءات العلمية - تحديها واختبارها واختبارها مرة أخرى عندما تتوفر أدوات أفضل - هو سمة من سمات العملية العلمية ، وليس خطأ. وفقًا لذلك ، لا ينبغي أبدًا القول بأن العلم "مستقر" تمامًا.

في الوقت نفسه ، يجب التخفيف من احترام الشكوك الصحية من خلال الاعتراف بأن الثورات التي تقلب الجوانب المركزية للتفاهمات العلمية السابقة نادرة للغاية. إن احتمالية قلب التفاهمات المركزية الحالية في أي مجال علمي معين سوف تنقلب مع تنوع وقوة الأدلة التي تدعم تلك التفاهمات ، بما في ذلك على وجه الخصوص مدى التدقيق النقدي والاختبار وإعادة اختبار الأدلة الداعمة التي تم تلقيها بالفعل.

في حالة التفاهمات العلمية المركزية الحالية حول تغير المناخ العالمي ، فإن الأدلة الداعمة هائلة ومتسقة ، مستمدة من تقاطع:

  • المبادئ الأساسية للفيزياء والكيمياء والبيولوجيا
  • الملايين من الملاحظات المباشرة على مدى السنوات ال 150 الماضية
  • استنتاجات حول التأثيرات الطبيعية على المناخ على مدى فترات أطول بكثير المستقاة من دراسات لب الجليد ، والشعاب المرجانية الأحفورية وحبوب اللقاح ، ورواسب المحيطات وحلقات الأشجار
  • نماذج تتراوح من حسابات "ظهر الظرف" إلى عمليات المحاكاة التي تعمل على أسرع أجهزة الكمبيوتر العملاقة

نظرًا للأهمية الهائلة المحتملة لهذه الأدلة بالنسبة للسياسة ورفاهية الإنسان على نطاق واسع ، علاوة على ذلك ، فقد تم فحص تفاصيلها واستنتاجاتها وإعادة فحصها إلى درجة مذهلة. وقد شمل المراجعون جيوشًا من المتخصصين في الأقسام الجامعية لعلوم الغلاف الجوي والمحيطات ، والوكالات الحكومية ، والمختبرات الوطنية ، ومراكز الفكر المستقلة ، والجمعيات المهنية في جميع أنحاء العالم. وقد شملت أيضًا الأكاديميات الوطنية للعلوم في كل دولة تقريبًا لديها واحدة ، والمنظمة العالمية للأرصاد الجوية والفرق العلمية التي تضم آلاف الأعضاء والتي تم تشكيلها باستمرار من قبل الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) منذ إنشائها في عام 1988.

أسفرت هيئة علوم المناخ التي نجت من هذا الفحص الاستثنائي عن خمسة استنتاجات رئيسية اعترف بها علماء المناخ الأكفاء في جميع أنحاء العالم على أنها صحيح بما لا يدع مجالاً للشك:

  1. لقد تغير مناخ الأرض خلال القرن الماضي وأكثر بوتيرة الآن تتجاوز بكثير ما يمكن تفسيره بالتقلب الطبيعي.
  2. كان السبب الرئيسي للتغيرات الملحوظة في هذه الفترة هو تراكم التركيزات العالمية لثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى المسببة للاحتباس الحراري المنبعثة من الأنشطة البشرية في الغلاف الجوي ، وبشكل أساسي احتراق الوقود الأحفوري ، ولكن الأهم من ذلك أيضًا إزالة الغابات والزراعة.
  3. هذه التغيرات المناخية التي يسببها الإنسان تسبب بالفعل ضررًا للحياة والصحة والممتلكات والاقتصادات والنظم البيئية ، مع موجات الحرارة القوية والأمطار الغزيرة والفيضانات والجفاف وحرائق الغابات ، المزيد من أقوى العواصف ، أسوأ الضباب الدخاني والحساسية تسريع ارتفاع مستوى سطح البحر و التأثيرات الرئيسية على ديناميكيات النظام الإيكولوجي التي تؤثر على الآفات ومسببات الأمراض والأنواع ذات القيمة.
  4. لا يمكن وقف نمو هذه التأثيرات بسرعة ، حتى بافتراض المضي قدمًا في خفض الانبعاثات بسرعة ، بسبب التأخر الزمني المدمج في نظام مناخ الأرض ، على الرغم من أن الضرر الذي يلحق برفاهية الإنسان يمكن تخفيفه في كثير من الحالات من خلال تدابير التكيف.
  5. تكلفة تدابير التكيف اللازمة ، وكذلك الضرر المستقبلي لرفاهية الإنسان من تأثيرات تغير المناخ التي لا يمكن للتكيف أن يحد منها بالكامل ، ستكون أقل بكثير إذا تحرك المجتمع البشري بسرعة نحو الحد من الانبعاثات العالمية للغازات المسببة للحرارة إلى ما يقرب من صفر بحلول عام 2050 مما لو لم يحدث ذلك.

بل هو أيضا تقريبيا صحيح بالتأكيد ، على الرغم من أن هذا الاستنتاج يعتمد على النتائج ليس فقط من العلوم الطبيعية ولكن أيضًا من التحليلات الهندسية والاقتصادية ، فإن تكاليف جهود الحد من الانبعاثات والتكيف المناسبة ، بمرور الوقت ، ستكون أقل بكثير من تكاليف الأضرار الناشئة عن الفشل في جعل تلك الاستثمارات.

كانت هذه الاستنتاجات التي عززت خطة العمل المناخية الأمريكية التي أعلنها الرئيس أوباما في يونيو 2013. وكانت هذه هي الاستنتاجات ، التي تعززت بقوة النمو المستمر للأضرار المتعلقة بالمناخ في السنوات التالية ، والتي حفزت 195 دولة على التوقيع على الاتفاقية. اتفاق باريس في ديسمبر 2015. تم اعتبار العلم بحق "مستقرًا بدرجة كافية" ، لهذه الأغراض ، في كلتا الحالتين.

لماذا ا؟ نظرًا لأن قوة هذه الاستنتاجات لم يتم تقويضها بأي شكل من الأشكال ، حتى في ذلك الوقت ، من خلال استمرار عدم اليقين في علم المناخ حول ، على سبيل المثال ، كيفية تفاعل تقلب المناخ الطبيعي مع التغيرات التي يسببها الإنسان لتشكيل أنماط الطقس الإقليمية ، أو كيف يمكن لجوانب فيزياء السحب. تؤثر على وتيرة تغير المناخ في المستقبل ، أو مدى سرعة ارتفاع مستوى سطح البحر في هذا القرن والقرن اللاحق.

الاستنتاجات الرئيسية أقوى اليوم ، مدعومة بالملاحظات منذ عام 2015 التي تظهر أن تأثيرات تغير المناخ الذي يسببه الإنسان ، في الغالب ، تزداد بشكل أسوأ مما كان متوقعًا. هذه هي الحقائق التي تقود الرئيس بايدن تحث مجموعة العدالة الجنائية جو بايدن على العفو عن الجناة المفرج عنهم إلى الحبس المنزلي أثناء الوباء. تحد.

كتاب حديث لستيف كونين ، وكيل وزارة الطاقة خلال ولاية الرئيس أوباما الأولى ، "غير مستقر؟ ما يخبرنا به علم المناخ ، وما لا يخبرنا به ، ولماذا يهم ، "يعيد النظر في عدد من أوجه عدم اليقين المعروفة ويجادل بأننا نعرف القليل جدًا لدعم مقترحات السياسة الحالية. لقد أخطأ في فهم الكثير من التفاصيل ذات الصلة ، ولكن الأسوأ من ذلك أنه يقلل بشكل كبير من قوة المقترحات الأساسية التي أشرت إليها هنا ، وهي كافية تمامًا كأساس لسياسات المناخ التي يقترحها بايدن وقادة العالم الآخرون الآن. و اكثر.

كما هو متوقع ، لقيت آراء كونين ترحيباً حاراً من المدافعين المعتادين عن الرضا عن تغير المناخ في قناة فوكس نيوز وصفحة افتتاحية وول ستريت جورنال. لكنه ليس شكوكه الصحية المستنيرة التي يزدهر فيها العلم كله. إنه بالأحرى مزيج من البيانات التي يبدو أنها منتقاة بعناية وسوء فهم واضح لعلوم المناخ الحالية. كما أن انتشاره يشكل تهديدًا على الفهم العام واتخاذ السياسات الحكيمة.


الزراعة

وفقًا للبنك الدولي (بيانات البنك الدولي حول الأراضي الزراعية) ، فإن ما يقرب من 40 ٪ من البيئة الأرضية مخصصة للزراعة. ومن المتوقع أن تزداد هذه النسبة ، مما يؤدي إلى تغييرات كبيرة في دورة التربة من الكربون والنيتروجين والفوسفور ، من بين العناصر الغذائية الأخرى. علاوة على ذلك ، ترتبط هذه التغييرات بفقدان ملحوظ للتنوع البيولوجي 206 ، بما في ذلك الكائنات الحية الدقيقة 207. هناك اهتمام متزايد باستخدام الكائنات الحية الدقيقة المرتبطة بالنباتات والحيوانية لزيادة الاستدامة الزراعية والتخفيف من آثار تغير المناخ على إنتاج الغذاء ، ولكن القيام بذلك يتطلب فهمًا أفضل لكيفية تأثير تغير المناخ على الكائنات الحية الدقيقة.

الكائنات الدقيقة تؤثر على تغير المناخ

تنتج الميثانوجينات الميثان في البيئات اللاهوائية الطبيعية والاصطناعية (الرواسب ، التربة المشبعة بالمياه مثل حقول الأرز ، المسالك المعدية المعوية للحيوانات (خاصة المجترات) ، مرافق الصرف الصحي ومرافق الغاز الحيوي) ، بالإضافة إلى إنتاج الميثان البشري المنشأ المرتبط بالوقود الأحفوري 208 ( الصورة 2). المصارف الرئيسية ل CH4 هي الأكسدة الجوية والأكسدة الميكروبية في التربة والرواسب والمياه 208. الغلاف الجوي CH4 ارتفعت المستويات بشكل حاد في السنوات الأخيرة (2014-2017) ولكن الأسباب غير واضحة حتى الآن ، على الرغم من أنها تنطوي على زيادة الانبعاثات من الميثانوجينات و / أو صناعات الوقود الأحفوري و / أو انخفاض الميثان في الغلاف الجوي.4 الأكسدة ، وبالتالي تشكل تهديدا كبيرا للسيطرة على الاحترار المناخي 209.

تؤثر الممارسات الزراعية على المجتمعات الميكروبية بطرق محددة. يؤدي استخدام الأراضي (على سبيل المثال ، نوع النبات) ومصادر التلوث (على سبيل المثال ، الأسمدة) إلى اضطراب تكوين المجتمع الميكروبي ووظيفته ، وبالتالي تغيير الدورات الطبيعية لتحولات الكربون والنيتروجين والفوسفور. تنتج الميثانوجينات كميات كبيرة من الميثان مباشرة من الحيوانات المجترة (على سبيل المثال ، الماشية والأغنام والماعز) والتربة المشبعة ذات الظروف اللاهوائية (على سبيل المثال ، حقول الأرز والأراضي الرطبة المبنية). الأنشطة البشرية التي تسبب انخفاض في التنوع الميكروبي تقلل أيضًا من قدرة الكائنات الحية الدقيقة على دعم نمو النبات.

يغذي الأرز نصف سكان العالم 210 ، وتساهم حقول الأرز

20٪ من CH الزراعية4 الانبعاثات على الرغم من التغطية فقط

10٪ من الأراضي الصالحة للزراعة. من المتوقع أن يتضاعف تغير المناخ البشري المنشأ4 الانبعاثات من إنتاج الأرز بحلول نهاية القرن 210. الحيوانات المجترة هي أكبر مصدر منفرد للميثان البشري المنشأ4 الانبعاثات الكربونية بنسبة 19-48 مرة لإنتاج لحوم الحيوانات المجترة أكبر من الأطعمة النباتية الغنية بالبروتين 211. حتى إنتاج اللحوم من الحيوانات غير المجترة (مثل الخنازير والدواجن والأسماك) ينتج 3-10 مرات أكثر من CH4 211- مصل اللبن.

أدى احتراق الوقود الأحفوري واستخدام الأسمدة إلى زيادة التوافر البيئي للنيتروجين بشكل كبير ، مما أدى إلى اضطراب العمليات الكيميائية الجيوكيميائية العالمية وتهديد استدامة النظام البيئي 212،213. الزراعة هي أكبر مصدر لانبعاث غازات الاحتباس الحراري القوية N2O ، الذي يتم إطلاقه عن طريق الأكسدة الميكروبية واختزال النيتروجين 214. الإنزيم N2O اختزال في البكتريا الجذرية (في العقيدات الجذرية) وغيرها من الكائنات الحية الدقيقة في التربة يمكن أيضًا تحويل N2O إلى N.2 (ليس من غازات الدفيئة). يؤدي تغير المناخ إلى اضطراب معدل حدوث تحولات النيتروجين الميكروبية (التحلل ، والتمعدن ، والنترة ، ونزع النتروجين والتثبيت) وإطلاق النيتروجين.2س (المرجع 213). هناك حاجة ملحة للتعرف على آثار تغير المناخ والأنشطة البشرية الأخرى على التحولات الميكروبية لمركبات النيتروجين.

يؤثر تغير المناخ على الكائنات الحية الدقيقة

تتراوح زراعة المحاصيل من الإدارة المكثفة (المدخلات الصغيرة للعمالة والأسمدة ورأس المال) إلى الإدارة المكثفة (المدخلات الكبيرة). ارتفاع درجة الحرارة والجفاف يؤثران بشدة على القدرة على زراعة المحاصيل 215. الشبكات الغذائية للتربة القائمة على الفطريات شائعة في الزراعة المدارة على نطاق واسع (على سبيل المثال ، الأراضي العشبية) وهي أكثر قدرة على التكيف مع الجفاف من الشبكات الغذائية القائمة على البكتيريا ، والتي تكون شائعة في النظم المكثفة (على سبيل المثال ، القمح) 216،217. وجد تقييم عالمي للتربة السطحية أن فطريات التربة والبكتيريا تحتل مجالات محددة وتستجيب بشكل مختلف لهطول الأمطار ودرجة حموضة التربة ، مما يشير إلى أن تغير المناخ سيكون له تأثيرات متباينة على وفرتها وتنوعها ووظائفها 218. الجفاف ، الذي يُتوقع أن يزداد بسبب تغير المناخ ، يقلل من التنوع البكتيري والفطري والوفرة في الأراضي الجافة في العالم 219. يقلل تقليل التنوع الميكروبي في التربة من الإمكانات الوظيفية الإجمالية للمجتمعات الميكروبية ، وبالتالي يحد من قدرتها على دعم نمو النبات 173.

يمكن أن يكون للتأثيرات المجمعة لتغير المناخ والتغذيات التي تسببها الأسمدة آثار كبيرة يحتمل أن لا يمكن التنبؤ بها على القدرة التنافسية للميكروبات.على سبيل المثال ، يُفضل إثراء المغذيات عادةً تكاثر الطحالب الضارة ، ولكن لوحظت نتيجة مختلفة في بحيرة زيورخ 220 العميقة نسبيًا. أدى تقليل مدخلات الفسفور من الأسمدة إلى تقليل تكاثر العوالق النباتية حقيقية النواة ولكنه زاد من نسبة النيتروجين إلى الفوسفور وبالتالي البكتيريا الزرقاء غير المثبتة للنيتروجين بلانكتوثريكس روبسكينز 220. في غياب الافتراس الفعال ، يلعب المزج السنوي دورًا مهمًا في السيطرة على تجمعات البكتيريا الزرقاء. ومع ذلك ، أدى الاحترار إلى زيادة التقسيم الطبقي الحراري وتقليل الاختلاط ، وبالتالي تسهيل استمرار البكتيريا الزرقاء السامة 220.


انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون

صيغة كيميائية: كو2
العمر في الغلاف الجوي: انظر أدناه 1
إمكانية الاحترار العالمي (100 عام): 1

ثاني أكسيد الكربون (CO2) هو غاز الدفيئة الأساسي المنبعث من الأنشطة البشرية. في عام 2019 ، شركة CO2 تمثل حوالي 80 في المائة من جميع انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في الولايات المتحدة من الأنشطة البشرية. يوجد ثاني أكسيد الكربون بشكل طبيعي في الغلاف الجوي كجزء من دورة الكربون للأرض (الدوران الطبيعي للكربون بين الغلاف الجوي والمحيطات والتربة والنباتات والحيوانات). تعمل الأنشطة البشرية على تغيير دورة الكربون - عن طريق إضافة المزيد من ثاني أكسيد الكربون2 في الغلاف الجوي ، ومن خلال التأثير على قدرة الأحواض الطبيعية ، مثل الغابات والتربة ، على إزالة وتخزين ثاني أكسيد الكربون2 من الجو. بينما CO2 تأتي الانبعاثات من مجموعة متنوعة من المصادر الطبيعية ، والانبعاثات المتعلقة بالبشر هي المسؤولة عن الزيادة التي حدثت في الغلاف الجوي منذ الثورة الصناعية. 2

ملاحظة: جميع تقديرات الانبعاثات من جرد انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في الولايات المتحدة والمصارف: 1990 و ndash2019 (باستثناء قطاع الأراضي).

صورة أكبر لحفظ أو طباعة النشاط البشري الرئيسي الذي ينبعث منه ثاني أكسيد الكربون2 هو احتراق الوقود الأحفوري (الفحم والغاز الطبيعي والنفط) للطاقة والنقل ، على الرغم من أن بعض العمليات الصناعية وتغيرات استخدام الأراضي تنبعث منها أيضًا ثاني أكسيد الكربون2. المصادر الرئيسية لثاني أكسيد الكربون2 الانبعاثات في الولايات المتحدة موضحة أدناه.

    . كان احتراق الوقود الأحفوري مثل البنزين والديزل لنقل الأشخاص والبضائع أكبر مصدر لثاني أكسيد الكربون.2 الانبعاثات في عام 2019 ، وهو ما يمثل حوالي 35 بالمائة من إجمالي ثاني أكسيد الكربون في الولايات المتحدة2 الانبعاثات و 28 في المائة من إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في الولايات المتحدة. تشمل هذه الفئة مصادر النقل مثل الطرق السريعة ومركبات الركاب والسفر الجوي والنقل البحري والسكك الحديدية. . تعد الكهرباء مصدرًا مهمًا للطاقة في الولايات المتحدة وتستخدم لتزويد المنازل والأعمال والصناعة بالطاقة. في عام 2019 ، كان احتراق الوقود الأحفوري لتوليد الكهرباء ثاني أكبر مصدر لثاني أكسيد الكربون2 الانبعاثات في الدولة ، وهو ما يمثل حوالي 31 في المائة من إجمالي ثاني أكسيد الكربون في الولايات المتحدة2 الانبعاثات و 24 في المائة من إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في الولايات المتحدة. أنواع الوقود الأحفوري المستخدمة لتوليد الكهرباء تنبعث منها كميات مختلفة من ثاني أكسيد الكربون2. لإنتاج كمية معينة من الكهرباء ، سيؤدي حرق الفحم إلى إنتاج المزيد من ثاني أكسيد الكربون2 من الغاز الطبيعي أو النفط. . العديد من العمليات الصناعية تنبعث منها ثاني أكسيد الكربون2 من خلال استهلاك الوقود الأحفوري. تنتج العديد من العمليات أيضًا ثاني أكسيد الكربون2 الانبعاثات من خلال التفاعلات الكيميائية التي لا تنطوي على الاحتراق ، وتشمل الأمثلة إنتاج المنتجات المعدنية مثل الأسمنت ، وإنتاج المعادن مثل الحديد والصلب ، وإنتاج المواد الكيميائية. يمثل احتراق الوقود الأحفوري من العمليات الصناعية المختلفة حوالي 16 في المائة من إجمالي ثاني أكسيد الكربون في الولايات المتحدة2 انبعاثات و 13 في المائة من إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في الولايات المتحدة في عام 2019. تستخدم العديد من العمليات الصناعية أيضًا الكهرباء ، وبالتالي ينتج عنها بشكل غير مباشر ثاني أكسيد الكربون2 الانبعاثات من توليد الكهرباء.

يتم تبادل ثاني أكسيد الكربون باستمرار بين الغلاف الجوي والمحيطات وسطح الأرض حيث يتم إنتاجه وامتصاصه بواسطة العديد من الكائنات الحية الدقيقة والنباتات والحيوانات. ومع ذلك ، انبعاثات وإزالة ثاني أكسيد الكربون2 من خلال هذه العمليات الطبيعية تميل إلى التوازن ، في غياب التأثيرات البشرية. منذ أن بدأت الثورة الصناعية حوالي عام 1750 ، ساهمت الأنشطة البشرية بشكل كبير في تغير المناخ بإضافة ثاني أكسيد الكربون2 وغيرها من الغازات المسببة للاحتباس الحراري في الغلاف الجوي.

في الولايات المتحدة ، منذ عام 1990 ، عملت إدارة الغابات والأراضي الأخرى (مثل الأراضي الزراعية والأراضي العشبية وما إلى ذلك) كبالوعة صافية لثاني أكسيد الكربون.2، مما يعني أن المزيد من ثاني أكسيد الكربون2 يتم إزالته من الغلاف الجوي ، وتخزينه في النباتات والأشجار ، مما ينبعث. يمثل تعويض بالوعة الكربون حوالي 12 في المائة من إجمالي الانبعاثات في عام 2019 وتمت مناقشته بمزيد من التفصيل في قسم استخدام الأراضي وتغيير استخدام الأراضي والحراجة.

لمعرفة المزيد عن دور ثاني أكسيد الكربون2 في ارتفاع درجة حرارة الجو ومصادره قم بزيارة صفحة مؤشرات التغير المناخي.

الانبعاثات والاتجاهات

زادت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الولايات المتحدة بنحو 3 في المائة بين عامي 1990 و 2019. نظرًا لأن احتراق الوقود الأحفوري هو أكبر مصدر لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري في الولايات المتحدة ، فقد كانت التغيرات في الانبعاثات الناتجة عن احتراق الوقود الأحفوري هي العامل المهيمن على مدار التاريخ. اتجاهات الانبعاثات الإجمالية في الولايات المتحدة. التغييرات في CO2 تتأثر الانبعاثات الناتجة عن احتراق الوقود الأحفوري بالعديد من العوامل طويلة الأجل وقصيرة المدى ، بما في ذلك النمو السكاني والنمو الاقتصادي وتغير أسعار الطاقة والتقنيات الجديدة والسلوك المتغير ودرجات الحرارة الموسمية. بين عامي 1990 و 2019 ، كانت الزيادة في ثاني أكسيد الكربون2 تتوافق الانبعاثات مع زيادة استخدام الطاقة من خلال توسع الاقتصاد والسكان ، بما في ذلك النمو الإجمالي في الانبعاثات من زيادة الطلب على السفر.

ملاحظة: جميع تقديرات الانبعاثات من جرد انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في الولايات المتحدة والمصارف: 1990 و ndash2019.

تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون

الطريقة الأكثر فعالية لتقليل ثاني أكسيد الكربون2 الانبعاثات للحد من استهلاك الوقود الأحفوري. العديد من الاستراتيجيات للحد من ثاني أكسيد الكربون2 الانبعاثات من الطاقة شاملة لعدة قطاعات وتنطبق على المنازل والشركات والصناعة والنقل.

تتخذ وكالة حماية البيئة إجراءات تنظيمية منطقية للحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

يعد تحسين عزل المباني ، والسفر في مركبات أكثر كفاءة في استهلاك الوقود ، واستخدام أجهزة كهربائية أكثر كفاءة ، كلها طرق لتقليل استخدام الطاقة ، وبالتالي تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون2 الانبعاثات.

  • راجع برنامج ENERGY STAR® الخاص بوكالة حماية البيئة (EPA) للحصول على مزيد من المعلومات حول الأجهزة الموفرة للطاقة.
  • راجع موقع fueleconomy.gov الخاص بوكالة حماية البيئة (EPA) ووزارة الطاقة (DOE) للحصول على مزيد من المعلومات حول المركبات الموفرة للوقود.
  • تعرف على معايير السيارات الخاصة بوكالة حماية البيئة (EPA) التي تعمل على تحسين كفاءة السيارة وتوفير أموال السائقين.

يؤدي تقليل استخدام الطاقة الشخصية عن طريق إطفاء الأنوار والأجهزة الإلكترونية في حالة عدم استخدامها إلى تقليل الطلب على الكهرباء. يقلل تقليل المسافة المقطوعة في المركبات من استهلاك البترول. كلاهما طريقتان لتقليل طاقة ثاني أكسيد الكربون2 الانبعاثات من خلال الحفظ.

تعرف على المزيد حول ما يمكنك القيام به في المنزل والمدرسة والمكتب وعلى الطريق لتوفير الطاقة وتقليل انبعاثات الكربون.

يُعد إنتاج المزيد من الطاقة من المصادر المتجددة واستخدام أنواع الوقود ذات المحتوى الكربوني المنخفض طرقًا لتقليل انبعاثات الكربون.

إن احتجاز ثاني أكسيد الكربون وعزله عبارة عن مجموعة من التقنيات التي يمكن أن تقلل بشكل كبير من ثاني أكسيد الكربون2 الانبعاثات من محطات الطاقة الجديدة والقائمة التي تعمل بالفحم والغاز ، والعمليات الصناعية ، وغيرها من المصادر الثابتة لثاني أكسيد الكربون2. على سبيل المثال ، التقاط ثاني أكسيد الكربون2 من ركام محطة الطاقة التي تعمل بالفحم قبل دخولها الغلاف الجوي ، ناقلة ثاني أكسيد الكربون2 عبر خط الأنابيب ، وحقن ثاني أكسيد الكربون2 في أعماق الأرض في تكوين جيولوجي تحت سطح الأرض تم اختياره بعناية ومناسب ، مثل حقل نفط مهجور قريب ، حيث يتم تخزينه بشكل آمن.

1 الغلاف الجوي CO2 هو جزء من دورة الكربون العالمية ، وبالتالي فإن مصيرها هو وظيفة معقدة من العمليات الجيوكيميائية والبيولوجية. سيتم امتصاص بعض من ثاني أكسيد الكربون الزائد بسرعة (على سبيل المثال ، عن طريق سطح المحيط) ، ولكن البعض سيبقى في الغلاف الجوي لآلاف السنين ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى العملية البطيئة للغاية التي يتم من خلالها نقل الكربون إلى رواسب المحيطات.

2 الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (2013). تغير المناخ 2013: أساس العلوم الفيزيائية. مخرج مساهمة الفريق العامل الأول في تقرير التقييم الخامس للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ. [ستوكر ، تي إف ، دي تشين ، ج. بلاتنر ، إم تيغنور ، إس كيه ألين ، ج.بوشونج ، إيه.نويلز ، واي.شيا ، في.بيكس ، وبي إم ميدجلي (محرران)]. مطبعة جامعة كامبريدج ، كامبريدج ، المملكة المتحدة ونيويورك ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية ، 1585 ص.


INSIDER: لماذا يؤدي حرق الأشجار من أجل الطاقة إلى الإضرار بالمناخ

الأشجار قابلة للتجديد ، فلماذا لا نسمح لها بالحساب في إطار التنقيحات المقترحة لهدف الطاقة المتجددة في الاتحاد الأوروبي؟ هنا نجيب على هذا السؤال وغيره لتوضيح سبب حرق الأشجار للحصول على الطاقة ليس بطبيعتها صديقة للمناخ.

ما هو هدف الاتحاد الأوروبي للطاقة المتجددة وأهميته بالنسبة للأشجار؟

يحدد توجيه الاتحاد الأوروبي للطاقة المتجددة (EU) سياسة عامة لتعزيز استخدام الطاقة من مصادر متجددة في الاتحاد الأوروبي. يتطلب الإطار الحالي من الاتحاد الأوروبي تلبية ما لا يقل عن 20 بالمائة من إجمالي احتياجاته من الطاقة باستخدام مصادر الطاقة المتجددة بحلول عام 2020. يُعد الخشب حاليًا أكبر مساهم في هدف الطاقة المتجددة هذا ، حيث يمثل ما يصل إلى 45 بالمائة من إجمالي الطاقة المتجددة المستهلكة. يتكون الكثير من الكتلة الحيوية للغابات المستخدمة حاليًا من المخلفات الصناعية والحصاد وحطب الوقود التقليدي. ومع ذلك ، فإن هذه المصادر تقترب من الاستغلال الكامل ومن المرجح أن يأتي المزيد من الطلب على الأخشاب للطاقة الحيوية من حصاد الأشجار الإضافي. حتى الآن ، تستورد أوروبا الكريات الخشبية من الغابات الأمريكية والكندية. المقترحات التي تجري مناقشتها حاليًا من قبل البرلمان الأوروبي بشأن توجيه الطاقة المتجددة المنقح ستزيد حصة الطاقة المتجددة في مزيج الطاقة الإجمالي في الاتحاد الأوروبي و rsquos من 20 في المائة إلى 27 في المائة على الأقل ، وربما 30 و 35 في المائة بحلول عام 2030. من المرجح أن يؤدي هذا الاقتراح إلى زيادة الطلب لتحويل الأشجار إلى طاقة بينما تبحث دول الاتحاد الأوروبي عن طرق لتحقيق أهداف الطاقة المتجددة الأكثر طموحًا.

لماذا تعتبر أشجار aren & rsquot مصدر طاقة صديق للبيئة؟

هناك تصور شائع بأن حرق الأشجار لتوليد الحرارة أو الكهرباء يجب اعتباره "صفر انبعاثات" أو "متعادل الكربون" لأن ثاني أكسيد الكربون (CO2) التي تم إطلاقها أثناء الحرق إما عن طريق التمثيل الضوئي مع إعادة نمو الأشجار ، أو ثاني أكسيد الكربون2 تم عزله بالفعل بواسطة الأشجار يلغي الانبعاثات. ومع ذلك ، فإن الواقع أكثر تعقيدًا للأسباب التالية:

  • عند حرق الأشجار ، تولد المزيد من ثاني أكسيد الكربون2 الانبعاثات لكل وحدة طاقة متولدة من الوقود الأحفوري. هناك حقيقة يتم التغاضي عنها في كثير من الأحيان وهي أن حرق الأخشاب ينبعث منها المزيد من ثاني أكسيد الكربون2 من الوقود الأحفوري لكل ميغاواط ساعة من الكهرباء المولدة أو لكل وحدة حرارة متولدة. على سبيل المثال ، لكل بيانات من Lagani & egravere et al. (2017) ، شركة Smokestack CO2 يمكن أن تكون الانبعاثات من حرق الأخشاب للتدفئة أعلى بمرتين ونصف من انبعاثات الغاز الطبيعي وأعلى بنسبة 30 في المائة من انبعاثات الفحم لكل وحدة من الطاقة المولدة. فيما يتعلق بتوليد الكهرباء ، يمكن أن تكون انبعاثات المداخن من حرق الأخشاب أعلى بثلاث مرات من انبعاثات الغاز الطبيعي ، و 1.5 ضعف انبعاثات الفحم لكل ميجاوات ساعة.
  • هناك تكلفة فرصة لعزل الكربون. يؤدي حصاد الأشجار للحصول على الطاقة إلى إطلاق الكربون الذي كان من الممكن أن يظل مخزناً في الغابة. كما أنه يتجاهل احتباس الكربون في المستقبل الذي كان سيحدث لولا ذلك لو تم السماح للأشجار بمواصلة النمو.
  • إن إعادة عزل الكربون المنطلق مرة أخرى إلى الكتلة الحيوية لا يتم بشكل فوري. يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لشركة CO2 الانبعاثات الناتجة عن حرق الأشجار لإعادة امتصاصها في كتلة حيوية إضافية جديدة.

بسبب مزيج هذه العوامل ، يستغرق الأمر وقتًا طويلاً قبل CO2 تمتصه إعادة نمو شجرة إضافية يعوض الزيادة في ثاني أكسيد الكربون2 الانبعاثات المرتبطة بحرق الأخشاب للحصول على الطاقة (بالنسبة للانبعاثات الناتجة عن حرق الوقود الأحفوري لإنتاج كمية مكافئة من الطاقة). ونتيجة لذلك ، فإن الزيادة في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي2 تستمر الانبعاثات من حرق الأشجار للحصول على الطاقة لسنوات عديدة. هذا التأخير قبل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي2 الفوائد التي يتم تحقيقها يشار إليها باسم وقت استرداد الكربون& [مدش] "عندما يتم الوصول إلى مستويات الكربون قبل الحصاد (توازن الكربون المطلق)" و [مدشور] وقت التكافؤ الكربون& [مدش] "عند مقارنة مستويات الكربون بحالة مرجعية [مثل عندما يتم حرق الوقود الأحفوري وتظل الأشجار تنمو] (التوازن C النسبي)." يختلف وقت الاسترداد وفقًا لمكان زراعة الأشجار ونوع منشأة توليد الطاقة ونوع الوقود الأحفوري الذي يتم استبداله ، من بين عوامل أخرى. في حالة الغابات الناضجة ، قد لا يكون هناك مردود كامل ، إذا تم قطع الغابة المعاد زراعتها بانتظام.

ما هي مدة فترات استرداد الكربون؟

تشير العديد من الدراسات إلى أن فترات استرداد الكربون يمكن أن تكون في حدود عقود إلى أكثر من قرن ، متفاوتة حسب نوع الغابة والوقود الأحفوري الذي تتم مقارنته به. يتم تلخيص فترات الاسترداد في هذا النطاق من قبل مركز الأبحاث الأوروبية المشتركة (2014) ، والذي يعتمد على نصف دزينة من الدراسات التي تغطي الغابات المعتدلة والشمالية من أوروبا وكندا والولايات المتحدة. مثال آخر هو Lagani & egravere et al. (2017) ، الذي حلل فترات استرداد الكربون لمختلف المواد الأولية للطاقة الحيوية التي تم الحصول عليها من الغابات الكندية بالنسبة إلى الفحم والنفط والغاز الطبيعي وتوليد الطاقة. يلخص الشكل 1 نتائجهم ، حيث يشير كل شريط أسود إلى عدد السنوات التي تنتج فيها الطاقة الحيوية زيادة كو2 مستويات في الغلاف الجوي بالنسبة لبديل الوقود الأحفوري.

الشكل 1. فترات استرداد الكربون للطاقة الحيوية من الغابات الكندية


مفتاح
أسود = الفترة مع صافي خسائر الكربون
الأصفر = أوقات الاسترداد الإضافية المحتملة بناءً على خيارات الإدارة المختلفة
أخضر = فترة صافي مكاسب الكربون
* لولا ذلك لكان قد تم حرقه أو تركه ليتحلل

المصدر: Lagani & egravere et al. 2017. "المدى وأوجه عدم اليقين في تقدير التأخيرات في إمكانية التخفيف من غازات الاحتباس الحراري للطاقة الحيوية للغابات المستمدة من الغابات الكندية." بيولوجيا التغيير العالمي للطاقة الحيوية 9 (2): 358 & ndash69.

من بين الدراسات الأخرى التي توصلت إلى استنتاجات مماثلة ، ميتشل وآخرون. قام (2012) بتحليل مجموعة أوسع من الغابات وأنظمة الحصاد ووجد أن معظم الخيارات لها فترات استرداد تزيد عن 100 عام ، مع أسرع أوقات الاسترداد لعدد محدود من أنواع الغابات وأنظمة الإدارة التي لا تقل عن 30 عامًا. توصل المكتب العلمي التابع لوزارة الطاقة وتغير المناخ في المملكة المتحدة إلى نتائج مماثلة.

لماذا التأخير الزمني لاسترداد الكربون مهم؟

يطلق حرق الكتلة الحيوية لتوليد الطاقة "نبضًا" كبيرًا من ثاني أكسيد الكربون2 في الغلاف الجوي بالنسبة لما كان يمكن أن ينبعث إذا استمر مولد الطاقة في استخدام الوقود الأحفوري. لكن العالم يحتاج إلى الحد بشكل كبير من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري على مدى العقود الثلاثة القادمة وذروة الانبعاثات العالمية في أقرب وقت ممكن ، إذا كان سيبقى أقل من ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 2 درجة مئوية مقارنة بمستويات ما قبل الصناعة ، ناهيك عن ارتفاع 1.5 درجة مئوية. هناك تكلفة بيئية كبيرة لتأخير تخفيضات انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، على النحو المعترف به في تقرير التقييم الخامس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ. الآن ليس الوقت المناسب لزيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي2 التركيزات على النطاقات الزمنية العقدية أو القرن.

لكن أشجار الفوز & rsquot التي تنمو بالفعل في مكان آخر تعيد امتصاص ثاني أكسيد الكربون2 المنبعثة من حصاد الأشجار وحرقها ، "لتعويض" الانبعاثات؟

لا. تلك الأشجار التي تنمو في مكان آخر كانت ستنمو على أي حال في الوضع المضاد حيث تم حرق الطاقة الأحفورية بدلاً من الخشب. وبالتالي ، فإن امتصاصهم لثاني أكسيد الكربون2 ليست "إضافية" ولا يمكن احتسابها كموازنة لامتصاص ثاني أكسيد الكربون2 أطلقها حرق الأشجار للحصول على الطاقة.

لكن أشجار الملاذ و rsquot المستخدمة للطاقة الحيوية تمتص بالفعل ثاني أكسيد الكربون2، إذن انبعاثاتها ليست "جديدة"؟

يجادل بعض الناس بأنه لا بأس بقطع الأشجار وحرقها لأن الأشجار تمتلك ذلك بالفعل تمتص الكربون من الغلاف الجوي خلال مرحلة نموها. بعبارة أخرى ، يجادلون بأن حرق الأشجار للحصول على الطاقة يجب أن يُنسب إليه الفضل في الكربون الذي امتصته نفس الأشجار عندما تنمو. ومع ذلك ، فيما يتعلق بالغلاف الجوي ، فإن الكربون الذي تخزنه الأشجار موجود في الأشجار وليس في الغلاف الجوي. يؤدي قطع الأشجار وحرقها إلى تحويل هذا الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون2، وزيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون2 في الغلاف الجوي. يتطلب تحقيق أهداف درجة الحرارة العالمية الحفاظ على الكربون المحبوس في الأشجار لأطول فترة ممكنة.

هل هناك أي مواد أولية قائمة على الأشجار يمكن أن تكون مفيدة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي2 إنطباع؟

تتمتع بعض مصادر الطاقة الحيوية بفترات استرداد كربونية أقصر. وتشمل هذه الأشكال المختلفة من المخلفات والنفايات القائمة على الأشجار ، بما في ذلك قطع الغابات المتبقية بعد الحصاد ، والخمور السوداء من صناعة الورق ، ونشارة الخشب غير المستخدمة ، ونفايات الأخشاب الحضرية.

هل توصل الآخرون إلى استنتاجات مماثلة؟

نعم فعلا. خلص المجلس الاستشاري العلمي لوكالة حماية البيئة الأمريكية في عام 2012 إلى أن الطاقة الحيوية ليست بطبيعتها "محايدة للكربون" على المدى القريب. تم التعبير عن دعم هذا الاستنتاج في رسالة من أكثر من 90 من كبار العلماء الأمريكيين. توصلت اللجنة العلمية التابعة للوكالة الأوروبية للبيئة إلى استنتاج مماثل عند تقديم المشورة بشأن محاسبة غازات الاحتباس الحراري فيما يتعلق بالطاقة الحيوية. وجد عدد من الأوراق الأخرى أن حرق الأخشاب الجذعية يزيد من ثاني أكسيد الكربون2 الانبعاثات لعقود على الأقل ، بما في ذلك ما يلي:

    "استخدام ثاني أكسيد الكربون في النظام البيئي2 قياسات لتقدير توقيت وحجم إمكانية التخفيف من غازات الاحتباس الحراري للطاقة الحيوية للغابات. " بيولوجيا التغيير العالمي للطاقة الحيوية 5 (1): 67 & ndash72. "آثار الطلب على الكتلة الحيوية الخشبية للطاقة والحرارة على المناخ والغابات." لندن: تشاتام هاوس: المعهد الملكي للشؤون الدولية. "الحصاد في الغابات الشمالية والديون الكربونية للوقود الحيوي." التغير المناخي 112 (2): 415 & - 28. "الآثار الإقليمية لثاني أكسيد الكربون على إنتاج الطاقة الحيوية في الغابات." طبيعة تغير المناخ 1: 419 و - 23. “الطاقة الحيوية للغابات أم كربون الغابات؟ تقييم المقايضات في التخفيف من غازات الاحتباس الحراري باستخدام الوقود المستخرج من الخشب ". علوم البيئة وتكنولوجيا أمبير 45: 789 و - 95. "ديون الغابات وتكافؤ عزل الكربون في إنتاج الطاقة الحيوية للغابات." بيولوجيا التغيير العالمي للطاقة الحيوية 4 (6): 818 & ndash27. "تأثيرات دورة الحياة لكهرباء الكتلة الحيوية في عام 2020." لندن: وزارة الطاقة البريطانية وتغير المناخ. "استدامة الكتلة الحيوية ودراسة سياسة الكربون." برونزويك ، مي: مركز مانوميت لعلوم الحفظ. “هل Woody Bioenergy الكربون محايد؟ تقييم مقارن للانبعاثات من استهلاك الطاقة الحيوية الخشبية والوقود الأحفوري. " بيولوجيا التغيير العالمي للطاقة الحيوية 4 (6): 761 & ndash72.

ما الذي يجب أن يفعله الاتحاد الأوروبي بتوجيه الطاقة المتجددة المعدل؟

أولاً ، ينبغي على الاتحاد الأوروبي تمرير تعديل على توجيه الطاقة المتجددة للحد من تعريف الكتلة الحيوية المتجددة من الغابات إلى المخلفات والنفايات. لا تضمن معايير الاستدامة الحالية للطاقة الحيوية التي اقترحتها المفوضية الأوروبية أن استخدام الطاقة الحيوية ينتج عنه ثاني أكسيد الكربون2 فوائد الخفض على بدائل الوقود الأحفوري في النطاقات الزمنية ذات الصلة بالمناخ. ثانياً ، ينبغي على الاتحاد الأوروبي التخلص التدريجي من الإعانات والحوافز لاستخدام الأخشاب الجذعية والجذوع. يجب أن تستفيد نفايات ومخلفات الأشجار من الإعانات أو الحوافز فقط إذا لم يكن لها استخدامات بديلة رئيسية. في الممارسة العملية ، كمية الكتلة الحيوية التي ينتج عنها ثاني أكسيد الكربون2 من المرجح أن تكون الفوائد على الغلاف الجوي محدودة بالنسبة لإجمالي الطلب على الطاقة المتجددة.

وبدلاً من ذلك ، يجب تلبية هدف الطاقة المتجددة المعزز للاتحاد الأوروبي من خلال زيادة الاستثمارات في طاقة الرياح ، والطاقة الشمسية ، وغيرها من مصادر الطاقة التي لا تصدر أي انبعاثات ، مع فوائد مناخية لا لبس فيها. وينبغي تعزيز الجهود لزيادة كفاءة الطاقة.

إذا لم يقصر الاتحاد الأوروبي الكتلة الحيوية على ثاني أكسيد الكربون حقًا2المواد الأولية الصديقة ، من المرجح أن تتبنى البلدان الأخرى لوائح متساهلة بالمثل تسمح باستخدام الأشجار كمصادر للطاقة المتجددة و [مدش] مع عواقب سلبية كبيرة على الغابات والمناخ.


التغيرات المناخية والتمثيل الضوئي

هذه الورقة هي مراجعة. وفقًا لأحدث البيانات الصادرة عن الأمم المتحدة ، فإن الاحتباس الحراري يسبب خطرًا على صحة الإنسان ورفاهيته ، وكذلك على الحيوانات والنباتات. بما أن الاحترار العالمي ناتج بشكل رئيسي عن الأنشطة البشرية ، فقد اعتبر أن انبعاثات ما يسمى بغازات الاحتباس الحراري ينبغي تقليلها بل وحظرها في بعض الحالات. تتعرض النباتات للضرر البيولوجي بسهولة أكبر من أي كائنات حية أخرى. تتناول الورقة التدابير الكيميائية الحيوية التي ستزيد من إمكانات النباتات & # x27 البيولوجية ، ولا سيما فرص التمثيل الضوئي والطاقة ، وبالتالي ستساهم في مقاومة الجفاف وستمنع زيادة تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

الطاقة الشمسية صديقة للبيئة ويتم تحويلها إلى طاقة من المواد الكيميائية فقط عن طريق التمثيل الضوئي - آلية فعالة مميزة للنباتات. ومع ذلك ، يحدث التمثيل الضوئي للكائنات الحية الدقيقة بشكل متكرر أكثر من التمثيل الضوئي للنباتات الأعلى. يحدث أكثر من نصف عملية التمثيل الضوئي التي تحدث على سطح الأرض في الكائنات وحيدة الخلية ، وخاصة الطحالب ، ولا سيما الكائنات ثنائية الذرة.


شاهد الفيديو: ماذا يحيط بالأرض الغلاف الجوي (ديسمبر 2022).