الزراعة العمودية

[12] «يُقطع 15 مليار شجرة كل عام»

- (2015) رسم خرائط كثافة الأشجار على نطاق عالمي | Nature (كما ورد في إزالة الغابات وفقدانها | OurWorldinData)

«تقدّر منظمة الأغذية والزراعة التابعة للأمم المتحدة أن 10 ملايين هكتار من الغابات تُقطع كل عام» - (2020) تقييم موارد الغابات العالمية (كما ورد في إزالة الغابات وفقدان الغابات | OurWorldinData):

- غالباً ما يُقدَّر صافي فقدان الغابات بنحو 5 ملايين هكتار سنوياً: «بين 2010 و2020، بلغ صافي فقدان الغابات عالمياً 4.7 ملايين هكتار سنوياً. لكن معدلات إزالة الغابات كانت أعلى بكثير.»

«ما لا يقل عن ثلاثة أرباع هذا سببه الزراعة - إزالة الغابات لزراعة المحاصيل، وتربية الماشية، وإنتاج منتجات مثل الورق» - دوافع إزالة الغابات | OurWorldinData:

- يمكن العثور في الدراسات على عدة تقديرات لحصة إزالة الغابات التي تقف وراءها الزراعة. وغالباً ما تفسَّر الاختلافات بين هذه التقديرات باختلاف تعريف إزالة الغابات مقارنة بتدهور الغابات. تمثل الزراعة 70-80% من إزالة الغابات الاستوائية - التحويل الدائم للأراضي الحرجية إلى استخدام آخر للأرض. وتنخفض هذه الحصة قليلاً عند احتساب التدهور أيضاً، أي الفقدان المؤقت للغابات أو الفقدان الدائم لجودة الغابات. يقدّر Noriko Hosonuma وآخرون (2012) أن الزراعة تقف وراء 73% من إزالة الغابات الاستوائية.

انظر هنا وهنا لمزيد من المعلومات

(المقصود هنا بالزراعة هو الزراعة البرية لإنتاج الغذاء، وبالتالي لا تشمل مصايد الأسماك أو تربية الأحياء المائية أو المنتجات غير الغذائية)

يذكر أن إنتاج الغذاء واستهلاكه يمثلان 26% من انبعاثات غازات الدفيئة العالمية، مع تفصيل ذلك كالتالي: 24% من استخدام الأراضي (8% لغذاء البشر، 16% للماشية)؛ 27% من إنتاج المحاصيل؛ 30% من مزارع الماشية والأسماك (+1% من مصايد الأسماك البرية)؛ 18% من سلسلة الإمداد. يعادل هذا نحو 20% من انبعاثات غازات الدفيئة العالمية عند استبعاد انبعاثات سلسلة الإمداد بعد الزراعة والانبعاثات المرتبطة بمصايد الأسماك.

من الملخص الأصلي: «في عام 2015، بلغت انبعاثات النظام الغذائي 18 غيغاطن من مكافئ CO₂ سنوياً على مستوى العالم، أي 34% من إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة. وجاءت أكبر مساهمة من الزراعة وأنشطة استخدام الأراضي/تغيّر استخدام الأراضي (71%)، بينما جاءت البقية من أنشطة سلسلة الإمداد: البيع بالتجزئة، والنقل، والاستهلاك، وإنتاج الوقود، وإدارة النفايات، والعمليات الصناعية، والتغليف».

يقدّم OurWorldinData شرحاً للفروق بين تقديرات [16] و [17]: إذ ينسب [17] كل إزالة الغابات العالمية (وCO₂ المنسوب إليها) إلى الزراعة، مع الإقرار بأن 80% فقط من إزالة الغابات سببها الزراعة فعلاً (أما الباقي فسببه التوسع الحضري). وهذا يخفض تقديرهم إلى نحو 23.5% من انبعاثات غازات الدفيئة قبل سلسلة الإمداد، عند استبعاد التوسع الحضري لكن مع تضمين الانبعاثات المرتبطة بمصايد الأسماك وبعض المنتجات غير الغذائية. ويقدّم [16] تقديراً منفصلاً للمنتجات الزراعية غير الغذائية، التي سترفع إجماليهم معاً من 26 إلى 33%.

في عام 2017، بلغت مساهمة الزراعة في انبعاثات CO₂eq العالمية من كل الأنشطة البشرية 20%، أي ما يعادل 11.1 Gt CO₂eq yr^-1. وشمل ذلك 6.1 Gt CO₂eq yr^-1 (11%) من أنشطة المحاصيل والماشية في المزارع و5.0 Gt CO₂eq yr^-1 (9%) من استخدام الأراضي الزراعية، ويرجع ذلك بدرجة كبيرة إلى إزالة الغابات وتدهور أراضي الخث.

شكّلت النظم الزراعية والغذائية 29.7% من 53.5 غيغاطن من مكافئ CO₂ المنبعثة في 2022. وشكّلت الزراعة وتغيّر استخدام الأراضي المرتبط بها 48% و19% من هذه الحصة على التوالي، أي ما يعادل 19.9% من انبعاثات غازات الدفيئة العالمية.

2% من كل أراضي الأرض - وتحديداً الأراضي المزروعة، من إجمالي الأراضي الزراعية (37%) (2021).

يمثل 14% من كل الأراضي الخالية من الجليد على الأرض (2014)، بينما يمثل [27] 12% من كل الأراضي الخالية من الجليد على الأرض (2008) - وربما تكون هذه البيانات قديمة.

يستشهد بمصادر من عام 2007، و12% من جميع الأراضي باستثناء غرينلاند وأنتاركتيكا

من الجدير بالذكر أن عدداً من شركات ومشاريع الزراعة العمودية انهارت في السنوات الأخيرة، ولا يُعرف كيف ستسير الأمور مع الجهات المشار إليها هنا في السنوات المقبلة. وقد حدّدت التعليقات أسباباً شائعة لهذه الإخفاقات، منها محاولة التوسع بسرعة كبيرة أو تبني وعرض تقنيات متقدمة مرتفعة التكلفة قبل تحقيق استقرار تشغيلي أساسي وجدوى اقتصادية، مع إعطاء الابتكار أولوية على أساسيات الزراعة والمال.

وشملت التحديات الشائعة ارتفاع احتياجات الطاقة، ومحدودية تنوع المحاصيل، والمبالغة في تقدير غلات المحاصيل، واستراتيجيات أعمال غير مكتملة. وركز كثير من هذه المزارع على التعقيد التقني على حساب البساطة والكفاءة وملاءمة السوق.

لكن يُشدد على أن هذه الإخفاقات لا ينبغي اعتبارها دليلاً ضد جدوى الزراعة العمودية ككل. بل تمثل عثرات مبكرة في مجال ناشئ. وتظل الزراعة العمودية أداة واعدة لتعزيز القدرة على الصمود أمام تغير المناخ والأمن الغذائي، خصوصاً في المدن والمناطق التي تواجه قيوداً على الأراضي أو المياه. وتوفر الدروس المستفادة من الأخطاء المبكرة فرصة للتعلم ورؤى قيّمة لتوجيه أساليب أكثر عملية واستدامة في التطوير مستقبلاً.

انظر فيديوهات إضافية «دروس مستفادة» للاطلاع على أمثلة من التعليقات.

تقدّر دراسات عالمية حديثة أن مسافات نقل الغذاء تمثل نحو 19% من إجمالي انبعاثات النظام الغذائي، أو قرابة 3 Gt من مكافئ CO₂ سنوياً ^[79]. وتكون انبعاثات النقل مرتفعة خصوصاً للسلع القابلة للتلف التي تُستورد كثيراً، مثل الفواكه والخضروات، إذ قد تتجاوز انبعاثات الشحن حتى انبعاثات الإنتاج.

وبينما وجدت دراسات سابقة ركزت على الولايات المتحدة ^[81] أن النقل لا يساهم إلا بـ11% من الانبعاثات المرتبطة بالغذاء (مع أن معظم الانبعاثات تأتي من الإنتاج)، تشير تقييمات عالمية أحدث إلى أن التجارة الدولية تلعب دوراً أكبر مما كان يُعتقد، خاصة في البلدان الغنية كثيرة الاستيراد.

لكن التحول الكامل إلى نظم غذائية محلية بالكامل ليس ممكناً في كل مكان: إذ لا يستطيع سوى 11-28% من سكان العالم تلبية الطلب على محاصيل محددة من مصادر ضمن دائرة نصف قطرها 100 km، بينما يعتمد أكثر من ربعهم على غذاء يجب نقله لأكثر من 1,000 km ^[80]. ومع ذلك، يعادل هذا حجماً كبيراً من الانبعاثات التي يمكن تجنبها. وبينما تظل التجارة العالمية ضرورية للأمن الغذائي، خصوصاً في المناطق الأقل اكتفاءً ذاتياً، فإن زيادة حصة الغذاء المنتج محلياً - أي زراعته قرب مكان استهلاكه، خاصة في البلدان الغنية - قد تتجنب مئات الميغاطن من CO₂ وتجعل النظم الغذائية أكثر مرونة.

تستند الكثافة التقديرية وتكرار حصاد الخس في الزراعة الحقلية التقليدية إلى إرشادات زراعية (متوسط توصيات التباعد في الحقول) لأنواع الخس الشائعة (الخس الورقي، وخس باتافيا، والخس الروماني):

يتراوح تباعد الصفوف عادة بين 40-80 بوصة لكل حوض، مع 2-6 خطوط بذر، ما يعطي متوسط تباعد بين الصفوف يبلغ نحو 37-50 سم.

يختلف التباعد داخل الصف حسب الصنف، إذ يتراوح بين 23-30 سم للرؤوس كاملة الحجم و13-15 سم لقلوب الخس الروماني. وتنتج هذه الترتيبات كثافات تقارب 6.9-9.7 نباتاً/م² لأنواع الخس العادية و14-19.6 نباتاً/م² لقلوب الخس الروماني.

يُحصد الخس عادة مرة كل 3.5-4 أشهر، حسب المناخ والصنف، ولا يتيح التكديس أو إعادة الزراعة المتكررة. لكن الحصاد لا يكون ثابتاً طوال العام - فأحياناً لا يحتاج إلا إلى نحو 2-2.5 شهر للنمو في الظروف الدافئة (65-80 يوماً عند زراعته صيفاً، وحتى 130 يوماً عند زراعته شتاءً/بداية الربيع).

اخترنا نحو 9 نباتات لكل متر مربع كل 4 أشهر كمعيار متحفظ ومتوسط المدى لأنظمة الزراعة التقليدية. في المقابل، تستطيع أنظمة الزراعة العمودية تحقيق إنتاجية أعلى بكثير عبر التكديس الرأسي (مثل 10 طبقات أو أكثر) ودورات محصول أسرع (مثل دورات مدتها 18-30 يوماً)، ما يتيح إنتاج 600+ نبات/م² خلال فترة مماثلة من 4 أشهر.

تدعم هذا المستوى من الإنتاج عموماً أرقام أخرى مذكورة في الأدبيات العلمية ^[82-85] (ويمكن العثور على ادعاءات إضافية من القطاع على الإنترنت). أفاد Jin وآخرون (2022)^A بأن كل طبقة من الخس المزروع عمودياً يمكن أن تنتج غلة سنوية قدرها 700 كغ لكل م² في ظل أنظمة إضاءة مثالية (عدة مئات من الرؤوس لكل م² خلال بضعة أشهر، بحسب دورة المحصول وحجم الرأس). وفي الوقت نفسه، حقق نهج جديد وصفه Ptak وWasieńko وMakula (2024)^B غلة مُبلّغاً عنها تعادل 597 رأساً لكل م³ في نظام مزرعة عمودية دوّارة. وإلى جانب الاستخدام الكفؤ للمساحة، تبرز هذه الأمثلة فرص المزارع العمودية لزيادة الغلة أكثر عبر كفاءة أفضل في استخدام الضوء. وقد تبيّن أن الإضاءة المستمرة تدفع التمثيل الضوئي إلى مستوى شبه ثابت، مقابل زيادة الطلب على الطاقة ومخاطر التثبيط الضوئي والإجهاد الحراري وتعطّل العمليات اليومية في النباتات^A. في المقابل، تتيح أنظمة الضوء/الظلام متعددة الحجرات لكل طبقة من المحصول تلقي ضوء يومي كافٍ مع توفير الموارد وخفض تكاليف التشغيل والضغط على النباتات والمعدات. وتبدي هذه الأساليب إمكانات لخفض الطلب على الطاقة مع الحفاظ على مزايا الغلة في الزراعة العمودية.

رغم أن «التنمية الزراعية حسّنت حياة البشر» - إذ أتاحت نمو السكان وفوائض الغذاء والتقدم التقني - فمن المهم الاعتراف بالعواقب الصحية والاجتماعية الأوسع للحضارة المستقرة التي تلت ذلك. وتشمل هذه انخفاض تنوع الغذاء مقارنة بأنظمة غذاء الصيادين وجامعي الثمار، وزيادة انتقال الأمراض المعدية بسبب الكثافة السكانية الأعلى والقرب من الحيوانات المستأنسة، والطبقية الاجتماعية، وارتفاع خطر النزاعات المنظمة. وهذه النتائج ليست ملازمة للزراعة في حد ذاتها، بل للهياكل الاجتماعية التي ظهرت مع الاستقرار الدائم.