مصارف الكربون

تُعدّ الغابات جزءًا هامًا من دورة الكربون العالمية ، إذ تمتص الأشجار والنباتات ثاني أكسيد الكربون من خلال عملية التمثيل الضوئي . ولذلك، فهي تؤدي دورًا محوريًا في التخفيف من آثار تغير المناخ . ^{[ 23 ] : 37} وبإزالة غاز _ثاني أكسيد الكربون من الهواء، تعمل الغابات كمستودعات أرضية للكربون، أي أنها تخزن كميات كبيرة من الكربون على شكل كتلة حيوية، تشمل الجذور والسيقان والفروع والأوراق. وبذلك، تحجز الغابات ما يقارب 25% من انبعاثات الكربون البشرية سنويًا، ما يجعلها عنصرًا أساسيًا في مناخ الأرض. ^{[ 24 ]} وتستمر الأشجار، طوال دورة حياتها، في حجز الكربون، وتخزين ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي _على المدى الطويل. ^{[ 25 ]} لذا، تُعدّ الإدارة المستدامة للغابات ، والتشجير ، وإعادة التحريج من المساهمات الهامة في التخفيف من آثار تغير المناخ.

من الاعتبارات المهمة في هذه الجهود أن الغابات قد تتحول من مصارف للكربون إلى مصادر له. ^{[ 26 ] [ 27 ]} في عام 2019، امتصت الغابات ثلث كمية الكربون التي امتصتها في تسعينيات القرن الماضي، وذلك بسبب ارتفاع درجات الحرارة والجفاف ^{[ 28 ]} وإزالة الغابات . كما تُظهر بيانات جرد الغابات على المستوى الوطني اتجاهات من عام 1999 إلى عام 2020 تشير إلى أن بعض الغابات كانت تقترب بالفعل من عتبات مناخية تُحوّلها من مصارف للكربون إلى مصادر له. ^{[ 24 ]} وقد تُصبح الغابات الاستوائية النموذجية مصدرًا للكربون بحلول ستينيات القرن الحالي. ^{[ 29 ]}

وجد الباحثون أنه من الناحية البيئية ، يُعد تجنب إزالة الغابات أفضل من السماح بإزالتها ثم إعادة تشجيرها، إذ يؤدي الأخير إلى آثار لا رجعة فيها من حيث فقدان التنوع البيولوجي وتدهور التربة . ^{[ 30 ]} علاوة على ذلك، فإن احتمالية انبعاث الكربون المتراكم من التربة أعلى في الغابات الشمالية الفتية. ^{[ 31 ]} وقد لوحظ أن الغابات الشمالية تدعم نمو فطر أرميلاريا (فطر العسل)، وهو ممرض جذري يُحلل المركبات الضرورية لسلامة الخشب، مما يزيد من احتمالية انبعاث الكربون. ^{[ 32 ]} وربما تم التقليل بشكل كبير من تقدير انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية الناجمة عن تضرر الغابات الاستوائية المطيرة حتى عام 2019 تقريبًا. ^{[ 33 ]} إضافة إلى ذلك، ستكون آثار التشجير وإعادة التشجير أبعد في المستقبل من آثار الحفاظ على الغابات القائمة سليمة. ^{[ 34 ]} يستغرق الأمر وقتًا أطول بكثير - عدة عقود - حتى تظهر فوائد الحد من الاحتباس الحراري مقارنةً بفوائد عزل الكربون من الأشجار الناضجة في الغابات الاستوائية، وبالتالي من الحد من إزالة الغابات. ^{[ 35 ]} لذلك، يعتبر العلماء "حماية واستعادة النظم البيئية الغنية بالكربون والمعمرة، وخاصة الغابات الطبيعية" "الحل المناخي الرئيسي " . ^{[ 36 ]}

تساعد زراعة الأشجار في الأراضي الزراعية الهامشية والمراعي على دمج الكربون من ثاني أكسيد الكربون الجوي_٢- تحويل الكتلة الحيوية إلىكربون. ^{[ ٣٧ ] [ ٣٨ ]} لكي تنجح عملية عزل الكربون هذه، يجب ألا يعود الكربون إلى الغلاف الجوي من احتراق الكتلة الحيوية أو تحللها عند موت الأشجار. ^{[ ٣٩ ]} لوحظ أنالعديد من أنواعالتينمثلتين ويكفيلدي،_ثانيعلى شكلأكسالات الكالسيومبوجودالبكتيريا والفطرياتالمؤكسدة للأكسالاتتحللالأكسالات، منتجةً كربونات الكالسيوم. ^{[ ٤٠ ]} تترسب كربونات الكالسيوم في جميع أنحاء الشجرة، مما يؤدي أيضًاإلى زيادة قلويةالتربة المحيطة. تُعد هذه الأنواع من المرشحين الحاليين لعزل الكربون في الزراعة الحراجية. لوحظت عملية تثبيت أكسالات الكالسيوم هذه لأول مرة فيالإيروكو، التي يمكنها عزل ما يصل إلى طن من كربونات الكالسيوم في التربة خلال دورة حياتها. كما تنقل الصباريات، مثل صبارالساجوارو، الكربون من الدورة البيولوجية إلى الدورة الجيولوجية عن طريق تكوين معدن كربونات الكالسيوم. ^{[ 41 ]}

الكربون الأزرق مفهومٌ ضمن جهود التخفيف من آثار تغير المناخ ، ويشير إلى "تدفقات الكربون وتخزينه في النظم البحرية التي تُدار بيولوجيًا". ^{[ 43 ] : 2220} ويُشير غالبًا إلى الدور الذي يمكن أن تؤديه المستنقعات المدية وأشجار المانغروف ومروج الأعشاب البحرية في عزل الكربون . ^{[ 43 ] [ 44 ]} ولا يزال الجدل قائمًا حول ما إذا كان يُمكن اعتبار الطحالب الكبيرة (الأعشاب البحرية) من النظم البيئية للكربون الأزرق. ^{[ 45 ] [ 46 ] [ 47 ]} ويمكن لهذه النظم البيئية أن تؤدي دورًا هامًا في التخفيف من آثار تغير المناخ والتكيف القائم على النظام البيئي . إلا أنه عند تدهور النظم البيئية للكربون الأزرق أو فقدانها، فإنها تُطلق الكربون عائدًا إلى الغلاف الجوي، مما يزيد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري . ^{[ 43 ]}

تندرج أساليب إدارة الكربون الأزرق ضمن فئة " أساليب إزالة ثاني أكسيد الكربون البيولوجية القائمة على المحيطات". ^{[ 48 ] : 764} وهي نوع من أنواع تثبيت الكربون البيولوجي .

يبحث العلماء عن سبل لتطوير إمكانات الكربون الأزرق في النظم البيئية. ^{[ 49 ]} ومع ذلك، لا تزال فعالية الكربون الأزرق على المدى الطويل كحل لإزالة ثاني أكسيد الكربون محل نقاش. ^{[ 50 ] [ 49 ] [ 51 ]}

يُستخدم مصطلح الكربون الأزرق العميق أيضاً ويشير إلى تخزين الكربون في أعماق مياه المحيطات. ^{[ 52 ]}

يُعدّ "الحفاظ على مصارف الكربون وتعزيزها" أحد أهم تدابير التخفيف من آثار تغير المناخ. ^{[ 53 ]} ويشير هذا إلى إدارة مصارف الكربون الطبيعية على الأرض بطريقة تحافظ على قدرتها على إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وتخزينه بشكل دائم، أو تزيدها _. ويُطلق العلماء على هذه العملية أيضًا اسم " عزل الكربون " . وفي سياق التخفيف من آثار تغير المناخ، تُعرّف الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) مصارف الكربون بأنها "أي عملية أو نشاط أو آلية تُزيل غازًا دفيئًا أو رذاذًا أو مُسبّبًا لغاز دفيئة من الغلاف الجوي". ^{[ 54 ] : 2249} وعلى الصعيد العالمي، يُعدّ الغطاء النباتي والمحيطات أهم مصارف الكربون . ^{[ 55 ]}

لتعزيز قدرة النظم البيئية على عزل الكربون، لا بد من إدخال تغييرات على الزراعة والغابات. ^{[ 56 ]} ومن الأمثلة على ذلك منع إزالة الغابات واستعادة النظم البيئية الطبيعية من خلال إعادة التشجير . ^{[ 57 ] : 266.} وتتوقع السيناريوهات التي تحد من الاحتباس الحراري إلى 1.5  درجة مئوية عادةً استخدامًا واسع النطاق لأساليب إزالة ثاني أكسيد الكربون خلال القرن الحادي والعشرين. ^{[ 58 ] : 1068 [ 59 ] : 17.} وهناك مخاوف بشأن الاعتماد المفرط على هذه التقنيات، وآثارها البيئية. ^{[ 59 ] : 17 [ 60 ] : 34.} لكن استعادة النظم البيئية والحد من تحويلها من بين أدوات التخفيف التي يمكن أن تحقق أكبر قدر من خفض الانبعاثات قبل عام 2030. ^{[ 53 ] : 43.}

يُشار إلى خيارات التخفيف القائمة على الأراضي باسم "خيارات التخفيف المتعلقة بالزراعة والغابات واستخدامات الأراضي الأخرى" في تقرير الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ لعام 2022 بشأن التخفيف. ويشير هذا الاختصار إلى "الزراعة والغابات واستخدامات الأراضي الأخرى" ^{[ 53 ] : 37.} وقد وصف التقرير إمكانات التخفيف الاقتصادي من الأنشطة ذات الصلة بالغابات والنظم الإيكولوجية على النحو التالي: "حفظ الغابات والنظم الإيكولوجية الأخرى (الأراضي الرطبة الساحلية، والأراضي الخثية، والسافانا، والمراعي)، وتحسين إدارتها، وإعادة تأهيلها " . وقد وُجدت إمكانات عالية للتخفيف من إزالة الغابات في المناطق الاستوائية. وقُدِّرت الإمكانات الاقتصادية لهذه الأنشطة بما يتراوح بين 4.2 و7.4 جيجا طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون (GtCO2 _- eq) سنويًا. ^{[ 53 ] : 37}