الأنشطة البشرية وإسهامها في تردد موجات الحرارة في أوروبا

مقدمة

وقد أصبحت موجات الحرارة - التي تحدد بأنها فترات طويلة من درجات الحرارة المرتفعة بشكل غير عادي - ظاهرة شائعة وشديدة بشكل متزايد في جميع أنحاء أوروبا، وتشكل هذه الأحداث الشديدة تهديدات كبيرة لصحة الإنسان والنظم الإيكولوجية الطبيعية والزراعة والهياكل الأساسية الحيوية، وقد شهدت أوروبا خلال العقود الأخيرة ارتفاعا حادا في تواتر موجات الحرارة ومدتها وكثافتها، مع ما يترتب على ذلك من عواقب مدمرة مثل الموجة الأوروبية لعام 2003 التي أسفرت عن وفاة أكثر من 000 70 حالة وفاة زائدة عن حدوثها(19).

وتتناول هذه المادة مختلف الأنشطة البشرية التي تسهم في زيادة تواتر وشدة موجات الحرارة في أوروبا، وتشمل انبعاثات غازات الدفيئة، والتوسع الحضري، والتغيرات في استخدام الأراضي، والممارسات الزراعية، والانبعاثات من قطاعي الصناعة والنقل، وبفهم الآليات التي تؤدي من خلالها هذه العوامل إلى تفاقم مخاطر موجات الحرارة، يمكن لصانعي السياسات والمخططين الحضريين وأصحاب المصلحة أن يضعوا استراتيجيات محددة الهدف للتكيف والتخفيف من آثار تغير المناخ من أجل حماية الفئات الضعيفة من السكان والنظم الإيكولوجية.

انبعاثات غازات الدفيئة: السائق الرئيسي لتكثيف موجات الحرارة

ومن بين جميع التأثيرات البشرية المنشأ، انبعاث غازات الدفيئة )GHGs( - لا سيما ثاني أكسيد الكربون، والميثان )CH4(، وأكسيد النيتروز )N2O( - يُستثنى من ذلك أهم العوامل في تكثيف موجات الحرارة، ومنذ الثورة الصناعية، ارتفع تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي من نحو ٢٨٠ جزءا من كل مليون )إشعاع( إلى ما يزيد في المقام الأول عن ٤٢٠ جزءا.

The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Sixth Assessment Report (AR6) highlights that human-induced climate change has increased the probability of many heat waves by a factor of ten or more in various regions. specifically, summer heat wave frequency has more than tripled since pre-industrial times, while their average duration has doubled. The European Environment Agency (EEA) confirms that the 2022 heat waveed sttered continent

وتشمل المصادر البشرية الرئيسية لانبعاثات غازات الدفيئة ما يلي:

• توليد الطاقة، لا سيما من محطات الفحم والغاز الطبيعي
• النقل، بما في ذلك المركبات التي تعمل بالوقود والديزل
• العمليات الصناعية مثل الأسمنت والفولاذ والإنتاج الكيميائي
• التدفئة والتدفئة في المناطق السكنية واستخدام الطاقة

وعلى الرغم من التقدم المحرز في سياسات الطاقة المتجددة وخفض الانبعاثات - مثل الانبعاثات العالمية من الاتفاق الأخضر الأوروبي - ما زالت مرتفعة، وعلاوة على ذلك، فإن حلقات التغذية المرتدة تزيد من تفاقم المشكلة: فالاحترار يقلل من قدرة البواليع الطبيعية مثل الغابات والمحيطات على استيعاب ثاني أكسيد الكربون، مما يعجل بالتراكم الجوي، ومن غير الجهود العميقة والمتواصلة لتطهير الكربون، يتوقع أن تتحمل أوروبا موجات حرارية متزايدة التواتر وشديدة في العقود المقبلة.

External link: IPCC Sixth Assessment Report, Working Group I – The Physical Science Basis

دور انبعاثات الأيروسول في موجات الحرارة المتحركة

وفي حين أن غازات الدفيئة هي المحرك الرئيسي للاحترار الطويل الأجل، فإن هذه الظاهرة، التي كثيرا ما يشار إليها بتأثير الاختباء الجوي، قد قابلت جزئيا بعض الاحترار الناجم عن غازات الدفيئة، وحدثت آثاراً تبرد تاريخياً، حيث أدت إلى انخفاض موجة غازات الدفيئة هذه، التي كانت تُعد إشعاعاً شمسياً إلى الفضاء، إلا أن سياسات أوروبا الطموحة في مجال الهواء، أدت إلى انخفاض عدد غازات الاحترار.

التحضر وتغيير استخدام الأراضي: زيادة موجات الحرارة المحلية

ويبرز التحضر بوصفه عاملا حاسما في تكثيف موجات الحرارة على الصعيدين المحلي والإقليمي من خلال تأثير جزيرة الحرارة الحضرية، وعندما تستبدل الأراضي الطبيعية مثل الغابات والأراضي العشبية وأجسام المياه بظروف غير مطاقية مثل الخرسانة، والزبد، والمباني، والمدن، وتستوعب وتحتفظ بمزيد من الحرارة، وتخفض هذه المواد من اللبدو (الانتقائية) وتخفض القدرة الحرارية مقارنة بالأسطح الطبيعية.

ونتيجة لذلك، يمكن أن تكون المناطق الحضرية أكثر دفئا من المناطق الريفية المحيطة بها، حيث تتجاوز الاختلافات أحيانا 10 درجات مئوية خلال موجات الحرارة القصوى، وتشهد أوروبا تحضرا عاليا، حيث يعيش أكثر من 75 في المائة من سكانها في المدن، وتسجل المراكز الحضرية الكبرى مثل باريس ولندن ومدريد وبرلين آثارا حرارية شديدة الخطورة، وعلى سبيل المثال، خلال موجة الحرارة التي بلغت حدها 10.4 في المائة في المناطق الريفية خلال الفترة من تموز/يوليه 2019.

كما أن التغيرات في استخدام الأراضي تتجاوز المناطق الحضرية، كما أن إزالة الغابات - سواء بالنسبة للزراعة أو البنية التحتية أو التنمية السكنية - تؤدي إلى التهرب من التحلل، وتغير توازن الطاقة السطحية، وتشير البحوث إلى أن تحويل الغابات إلى أرض محصول أو المراعي يمكن أن يزيد درجات الحرارة النهارية المحلية بمقدار ١-٣ درجة مئوية خلال فترات الجفاف، وقد شهدت أوروبا في الماضي إزالة واسعة النطاق، مع بقاء شظايا الغطاء الحرجي الأصلي اليوم.

External link: European Environment Agency – Urban Heat Islands and Climate Adaptation

التخطيط الحضري والهياكل الأساسية الخضراء: التخفيف من أثر جزيرة الهت الحضرية

وللتصدي لأثر مبادرة الصحة العامة والتخفيف من آثار موجات الحرارة، تستثمر المدن الأوروبية بصورة متزايدة في البنية التحتية الخضراء والتصميم الحضري الابتكاري.

• Green roofs and walls:] Vegetated surfaces on buildings that provide insulation and evapotranspiration cooling.
• Urban parks and tree planting:] Increasing canopy cover to provide shade and reduce surface temperatures.
• cool roofs and reflective pavements:] Materials with high albedo that reflect sunlight and reduce heat absorption.
• Ventilation corridors:] Planned open spaces that channel cooler air into dense urban areas, as implemented in Stutgart, Germany.
• الأسطح القابلة للزراعة:] السماح بتسرب المياه لدعم عمليات رطوبة التربة والتبريد الطبيعي.

وهذه التدابير لا تقلل من درجات الحرارة الحضرية فحسب، بل تحسن أيضا نوعية الهواء وتعزز التنوع البيولوجي، ولكن التنفيذ غالبا ما يواجه تحديات تشمل قيود التمويل، والاستخدامات المتنافسة للأراضي، والوتيرة السريعة للتوسع الحضري، وتسريع هذه الجهود أمر حاسم نظرا لأن سكان المناطق الحضرية ينموون، وتزداد موجات الحرارة تواترا وحادا.

الممارسات الزراعية وتأثيرها على موجة الحرارة

والزراعة قطاع حيوي في أوروبا ولكنها تسهم أيضا في زيادة تواتر وشدة موجات الحرارة من خلال إدارة الأراضي والانبعاثات، وكثيرا ما تنطوي ممارسات الزراعة المكثفة على إزالة الغطاء النباتي الطبيعي، وزراعة الأحاديث، واضطرابات التربة، والري، مما يمكن أن يغير الظروف المناخية المحلية.

ومن الآليات الحاسمة الحد من التبخر، حيث تُطلق النبات الطبيعي والتربة الصحية في الغلاف الجوي، مما يوفر أثراً للتبريد، وعندما تتحول الغابات أو الأراضي العشبية إلى أرض محصولية أو حقول محصولية، فإن هذا التبريد يؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة السطحية، بالإضافة إلى أن نضوب رطوبة التربة بسبب الإفراط في التآكل، وسوء إدارة التربة الإيجابية، وتهيئة ظروف حرارة الجفاف يمكن أن تؤدي إلى زيادة الحرارة.

وقد كثفت الموجة الحرارية القصوى لعام 2003 جزئيا بسبب وجود عجز واسع النطاق في طرطوبة التربة في وسط وغرب أوروبا، مما زاد درجات الحرارة بمقدار 4 درجات مئوية. ويوضح هذا المثال كيف تؤثر إدارة الأراضي الزراعية تأثيرا مباشرا على المناخ الإقليمي المتطرف.

كما أن زراعة الماشية تؤدي دوراً ببدء استخدام غاز الميثان - وهو غاز حراري قوي ويتطلب أرضاً واسعة النطاق للرعي وإنتاج الأغذية، وقد يؤدي التوسع في المراعي وأراضي المحاصيل الغذائية إلى زيادة إزالة الغابات وفقدان الموائل شبه الطبيعية، مما يقوض قدرة المشهد الطبيعي على التبريد، وقد درجت السياسة الزراعية المشتركة للاتحاد الأوروبي على تحفيز الإنتاج المكثف، ولكن الإصلاحات الأخيرة تؤكد على الممارسات المستدامة، بما في ذلك:

• زراعة المحاصيل وتنويع المحاصيل
• انخفاض الحراثة للحفاظ على هيكل التربة
• نظم الحراجة الزراعية التي تدمج الأشجار والمحاصيل
• تحسين كفاءة الري

ويمكن لهذه الممارسات أن تساعد على تخفيف حدة موجات الحرارة عن طريق الحفاظ على طرطوبة التربة وزيادة التهرب من المشهد الطبيعي، مع الحد من انبعاثات غازات الدفيئة أيضاً.

External link: Food and Agriculture Organization (FAO) – Heatwaves and Agriculture

Crop Choices, Heat Stress, and Adaptation Strategies

كما تزيد موجات الحرارة من الضعف داخل القطاع الزراعي من خلال زيادة الضغط الحراري على المحاصيل، لا سيما خلال مراحل النمو الحرجة مثل ضخ الزهور والحبوب، وفي جنوب أوروبا، تتعرض المحاصيل الاصطناعية مثل الزيتون والعنب والقمح بشكل متزايد إلى الإضرار بدرجات حرارة عالية، ويقلل الضغط على الحرارة من الغلة والجودة، ويهدد الأمن الغذائي وسبل عيش المزارعين.

وتشمل تدابير التكيف التي اعتمدها المزارعون ما يلي:

• تواريخ زرع العجلات لتجنب فترات الحرارة القصوى
• تطوير واستخدام أصناف المحاصيل المتحملة للحرارة
• تحقيق الحد الأمثل من جدولة الري لحفظ المياه وحماية المحاصيل
• تطبيق تقنيات حفظ طرطوبة التربة مثل التشويش

غير أن هذه التكيفات كثيرا ما تزيد من الطلب على المياه، وتكثف المنافسة على الموارد المائية المحدودة بين الزراعة والمراكز الحضرية والنظم الإيكولوجية، ولا سيما أثناء موجات الحرارة، والإدارة المتكاملة للمياه والتخطيط الإقليمي أمران أساسيان لتحقيق التوازن بين هذه الاحتياجات المتنافسة.

الانبعاثات الصناعية والنقل: المساهمة في استخدام وسائل الاتصال المباشر وغير المباشر

والقطاعان الصناعي وقطاع النقل مساهمان هامان في انبعاثات غازات الدفيئة والإطلاقات الحرارية المحلية، وكلتاهما يزيدان من تردد الموجات الحرارية ودرجة شدتها، وتنتج المرافق الصناعية مثل محطات توليد الطاقة والمصانع والمصافي كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون وغيرها من غازات الدفيئة، ولكنها أيضاً تطلق حرارة النفايات مباشرة إلى البيئة من خلال عمليات الاحتراق والتبريد.

وبالمثل، فإن وسائل النقل - بما في ذلك السيارات والشاحنات والسفن وثاني أكسيد الكربون الذي يولد حرارة معقولة من خلال تشغيل المحرك، وهذه الحرارة تضيف كمية قابلة للقياس من الطاقة الحرارية إلى البيئات الحضرية والإقليمية، ولا سيما في المناطق الكثيفة السكان والمصنّعة.

إن تصنيع مواد البناء مثل الأسمنت والفولاذ هو أمر كثيف للطاقة، إذ إن إنتاج الأسمنت، على سبيل المثال، يمثل نحو 8 في المائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية، ويمكن أن تزيد موجات الحرارة من التحديات الصناعية بتقليل كفاءة نظم التبريد في محطات توليد الطاقة (بما في ذلك النباتات النووية والحرارية)، مما يتطلب تقليصاً في إنتاجها أو إغلاقها، وقد أدى توليد الطاقة الكهربائية في فرنسا وألمانيا إلى الحد من الضعف الشديد في الموجات الحرارية في عام 2019.

ويتحمل قطاع النقل في الاتحاد الأوروبي مسؤولية نحو 25 في المائة من مجموع انبعاثات غازات الدفيئة، مع السيطرة على النقل البري، فبعد الانبعاثات، تستوعب الهياكل الأساسية مثل الطرق الفوقية والمجاري الخرسانية الإشعاع الشمسي وتسهم في الاحترار المحلي، ويزيد ازدحام المرور من حدة الحرارة عن طريق إطلاق المزيد من حرارة النفايات والملوثات، ويميل تكاثر الأوزون الرئوي المسبب للضرر عند تردد انبعاثات المركبات بض الشمس، إلى زيادة

External link: European Environment Agency – Transport and Environment Report 2022

استراتيجيات خفض الانبعاثات الصناعية والنقل

إن إزالة الكربون من الصناعة والنقل أمران أساسيان لتباطؤ تردد موجات الحرارة المتزايدة، وتشمل النهج الرئيسية ما يلي:

• Electrification of transport:] Transitioning to electric vehicles (EVs) powered by renewable energy reduces direct emissions and waste heat.
• تجدد الطاقة: ] Increasing wind, solar, and other clean energy sources to replace fossil fuel power generation.
• Energy efficiency improvements:] Upgrading industrial processes and vehicle fuel economy to reduce energy consumption.
• Carbon capture and storage (CCS):] Technologies to capture CO2 emissions from industrial sources before release into the atmosphere.
• Urban traffic management:] Implementing congestion charges, promoting public transport, and encouraging active mobility (walking, cycling) to reduce vehicle numbers and emissions.

وتقود بعض البلدان الأوروبية هذه التحولات، حيث أن النرويج لديها أعلى حصة للفرد من المركبات الكهربائية في جميع أنحاء العالم، وتتوسع ألمانيا بسرعة في قدراتها في مجالي الرياح والطاقة الشمسية، ومع ذلك، يجب أن تتسارع وتيرة التغيير بشكل كبير نحو تحقيق أهداف اتفاق باريس والتخفيف من حدة الآثار الآخذة في التدهور للموجات الحرارية.

الاستنتاج: معالجة المساهمات البشرية في موجات الحرارة في أوروبا المقاومـة

وتزداد موجات الحرارة في أوروبا تواتراً وشديداً وطويلة بسبب الآثار التراكمية للأنشطة البشرية، ولا تزال انبعاثات غازات الدفيئة تشكل المحرك الرئيسي، مما يغيّر بصورة أساسية النظام المناخي العالمي ويزيد من احتمال حدوث حوادث حرارة شديدة، وتزيد التحضر وتغيرات استخدام الأراضي من الحرارة المحلية من خلال التأثير الحضري للجزر وتخفض التبريد الطبيعي، بينما تعدل الممارسات الزراعية خصائص سطح الأرض وتسهم في انبعاثات غازات الدفيئة.

ويتطلب التخفيف والتكيف الفعالان اتباع نهج متكاملة عبر القطاعات والمقاييس، إذ إن خفض انبعاثات غازات الدفيئة من خلال الطاقة النظيفة والزراعة المستدامة والنقل المنخفض الانبعاثات أمر حاسم لبطء الاحترار الطويل الأجل، وفي الوقت نفسه، يجب أن يعطي التخطيط الحضري الأولوية للهياكل الأساسية الخضراء وتدابير التبريد لحماية الفئات السكانية الضعيفة، وسيساعد الإدارة المستدامة للأراضي وتخطيط الموارد المائية على الحفاظ على التهرب والحد من الضعف في المناظر الزراعية.

وفي نهاية المطاف، فإن معالجة المساهمات البشرية في موجات الحرارة أمر أساسي لضمان الصحة والأمن الغذائي والنظم الإيكولوجية والهياكل الأساسية في أوروبا مع تقدم تغير المناخ، وستكون الإجراءات المنسقة في مجال السياسات العامة والتوعية العامة والابتكار التكنولوجي أساسية لبناء القدرة على مواجهة التهديد المتزايد بالحرارة الشديدة.