إن غازات الدفيئة تشكل جزءاً طبيعياً وضرورياً من الغلاف الجوي للأرض، إذ تعمل كبطانية حرارية تحافظ على مناخ محصن، وبدونها، فإن متوسط درجة الحرارة السطحية للكوكب سيرتفع نحو 18 درجة مئوية (0 درجة مئوية)، مما يجعل الحياة كما نعرفها مستحيلاً، غير أن الأنشطة البشرية على مدى القرنين الماضيين قد زادت بشكل كبير من تركيزات هذه الغازات، مما أدى إلى زيادة توازن الطاقة الحساس الذي أدى إلى جعل تنظيم بيئة الأرض مستقرة تماماً لفهم الدقيق.

ما هي "جرينهاوس غاسيس"؟

غازات الدفيئة هي مكونات الغلاف الجوي التي تستوعب وتبعث الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء على موجات محددة، وهذه القدرة على حرق الحرارة وإعادة إشعاعها إلى سطح الأرض هي ما يخلق أثراً في غازات الدفيئة، وأكثرها وفرة هو بخار الماء (H2O)، الذي يمثل نحو 60-70٪ من تأثيرات غازات الدفيئة الطبيعية ودرجة الحرارة التي يسيطر عليها الكوكب إلى حد كبير

وبالإضافة إلى هذه الغازات الطبيعية، أدخلت الأنشطة البشرية غازات الدفيئة الاصطناعية مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية، والمركبات الهيدروفلورية، ومركبات الكربون البيرفلورية، ومركبات الكربون البيرفلورية في العالم، وسادس فلوريد الكبريت (SF6). وكثيراً ما تكون لهذه المركبات التركيبية إمكانات عالية جداً في مجال الاحترار العالمي (GWPs) والتي تبلغ في حدودها قرون من الزمن().

ولكل غاز من غازات الدفيئة وقت إقامة متميز في الغلاف الجوي: ثاني أكسيد الكربون يدوم لعدة عقود إلى قرون، والميثان لمدة 12 سنة تقريباً، وأكسيد النيتروز لمدة 120 سنة، وهذا الطول يعني أن الانبعاثات التي تطلق اليوم ستستمر في التأثير على المناخ للأجيال، ولزيادة فهم الخصائص الفردية لكل غاز، يقوم الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ بنشر تقييمات مفصلة لعمرها [FARS]:

الأثر الخضري

إن تأثير الدفء هو عملية طبيعية متأصلة في فيزياء الإشعاع، وتبعث الشمس على الطاقة في الأجزاء المرئية والمرتفعة من الطيف، إذ أن نسبة 30 في المائة تقريباً من الإشعاع الشمسي القادم تنعكس في الفضاء من الغيوم والهيروسول وسطح الأرض (البيلودو) أما النسبة المتبقية البالغة 70 في المائة فتمتص من السطح والغلاف الجوي غير المرئية، وتدفأ الأرض.

غازات الدفيئة في الغلاف الجوي تعترض جزء كبير من هذا الإشعاع الذي يُطلق تحت الحمراء بدلاً من ترك تلك الطاقة تهرب مباشرة إلى الفضاء، فإن الغازات تستوعبه ثم تعيد إشعاله في جميع الاتجاهات، بما في ذلك التراجع نحو السطح، وهذا الإشعاع تحت الحمراء الذي يُوجّه نحو الأسفل يضيف إلى الطاقة التي تم تلقيها من الشمس، ويرفع درجة الحرارة السطحية، وهذا هو الآلية الأساسية لأثر الدفيئة الباردة دون درجة حرارة.

إن فعالية هذه العملية تتوقف على تركيز غازات الدفيئة، فمع ارتفاع التركيزات، يضخ الغلاف الجوي طاقة أكبر، مما يتسبب في دفء الكوكب، وهذا الاحترار الإضافي يُحدث سلسلة من حلقات التغذية المرتدة، على سبيل المثال، يمكن أن يُحدث جو أكثر دفئاً (بنسبة 7 في المائة لكل درجة مئوية من الحرارة)، ولأن بخار الماء نفسه هو غاز حراري قوي، وهذا يخلق معلومات مُرتدة عن [FLT: 0]

السياق التاريخي: من فورييه إلى الأنثروبوسكوين

مفهوم تأثير الدفيئة يعود إلى عام 1824 عندما قام الفيزيائي الفرنسي جوزيف فوريه بحساب أن الأرض ستكون أكثر برودة لو كانت تفتقر إلى الغلاف الجوي

القياسات الحديثة تؤكد أن (أرهينيوس) كان على المسار الصحيح منذ الثورة الصناعية، تركيزات ثاني أكسيد الكربون ارتفعت من حوالي 280 جزء لكل مليون (صفر) إلى أكثر من 420 جزء من المليون من عام 2024 إلى 50 في المائة، وقد زاد عدد الميثان وأكسيد النيتروز بأكثر من 20 في المائة، ومعدل التغير الحالي غير مسبوق في أقل من 800 ألف سنة، كما يتضح من سجل المُثلج.

الخصائص الإيجابية لـ تأثير الدفيئة الطبيعية

ومن المهم الاعتراف بأن تأثير الدفيئة سمة مفيدة بل أساسية لكوكبنا، وأن المستوى الطبيعي لغازات الدفيئة يبقي متوسط درجة حرارة الأرض عند 15 درجة مئوية (59 درجة مئوية) مقارنة بقاعدة " 18 درجة مئوية " ، وهذا الدفء يدعم المياه السائلة، وهو أمر حاسم بالنسبة لجميع الحياة المعروفة، وأن المناخ المستقر الذي كان عليه في السنوات الـ 10 الماضية - وهو المحيط الذي يعزى مباشرة إلى التركيز المستمر نسبياً قبل الصناعة.

التأثيرات السلبية لتركيزات غازات الدفيئة المعززة

ولا تنشأ المشكلة عن تأثير الدفيئة نفسها، بل عن تعزيزها الصناعي، ومنذ منتصف القرن العشرين، ارتفع متوسط الحرارة العالمية بنحو 1.1 درجة مئوية، حيث حدثت أغلبية ذلك الاحترار في السنوات الخمسين الماضية، وكانت النتائج بعيدة المدى وملاحظة: ارتفاع مستوى سطح البحر بسبب التوسع الحراري وذوبان الجليد وورقات الجليد؛ وتواتر وتواتر موجات الحرارة المرتفعة في المناطق التي ترتفع فيها مستويات الجفاف)٢(؛

ومن بين أكثر الآثار السلبية احتمال وجود نقاط تضخيم في نظام الأرض، فعلى سبيل المثال، يمكن أن تنتقل غابات الأمازون المطيرة إلى دولة سافانا، وقد تلتزم صحائف الجليد في غرينلاند وفي غربي أنتاركتيكا التزاما فعالا بالذوبان الذي لا رجعة فيه، ويمكن أن تطلق البقعة كميات هائلة من الميثان وثاني أكسيد الكربون، مما يزيد من سرعة الاحترار، وفقا لمعدل .[

المصادر الرئيسية لغازات غرينهاوس

وتولد الأنشطة البشرية غازات الدفيئة من خلال عدة قطاعات رئيسية، فهم المصادر أمر أساسي لتصميم استراتيجيات فعالة للتخفيف من آثار تغير المناخ.

  • Energy production and use] (حوالي 73 في المائة من مجموع انبعاثات غازات الدفيئة العالمية): إن حرق الفحم والزيت والغاز الطبيعي للكهرباء والحرارة والنقل يُطلق كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون. وهذا القطاع هو أكبر مساهم واحد في نمو ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
  • (]) الزراعة والحراجة وغيرها من استخدام الأراضي ) (حوالي 12% من الانبعاثات، بالإضافة إلى مساهمات كبيرة من تغير استخدام الأراضي): الميثان الميستوكية من خلال التخصيب في التربة، وإدارة الموانير تطلق كل من الميثان وأكسيد النيتروجين، كما ينتج استخدام الأسمدة النيتروجينية أكسيد النيتروز.
  • Industry] (حوالي 10 في المائة من الانبعاثات): إنتاج الأسمنت، وصنع المواد الكيميائية، والإطلاق من الصلب ثاني أكسيد الكربون كمنتج ثانوي لرد الفعل الكيميائي، كما أن العديد من العمليات الصناعية تستخدم غازات الدفيئة الاصطناعية ذات الاحترار العالمي المرتفع جداً.
  • Waste management] (حوالي 3% من الانبعاثات): Landfills generate methane as organic waste decomposes anaerobically, and wastewater treatment can release both methane and nitrous oxide.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن الغازات الفلورية (الغازات) من الثلاجات، والهيروسولات، ووكلاء البوذية مصدر صغير ولكن سريع النمو، وفي حين أن حجمها منخفض، فإن إمكاناتها العالمية يمكن أن تكون أكبر من ثاني أكسيد الكربون بآلاف المرات، وينظم العديد من هذه الغازات بموجب تعديل كيغالي لبروتوكول مونتريال، وهو من قصص النجاح الدولية الرئيسية في إنتاج غازات الدفيئة.

استراتيجيات التخفيف

وتتطلب معالجة تغير المناخ التخفيف من آثار تغير المناخ (خفض الانبعاثات) والتكيف معه (التعديلات على الآثار التي لا يمكن تجنبها) وتندرج استراتيجيات التخفيف في عدة فئات عريضة، لكل منها مواطن قوة وتحديات خاصة به.

الانتقال إلى الطاقة المتجددة

وأشد تغيير في النظام هو تحويل نظم الطاقة بعيداً عن الوقود الأحفوري إلى مصادر منخفضة الكربون، كما أن الطاقة الكهربائية الشمسية والطاقة الريحية قد شهدت انخفاضاً هائلاً في التكاليف - فقد انخفضت تكاليف المواد الصلبة الخام بما يزيد على 80 في المائة منذ عام 2010 - مما جعلها قادرة على المنافسة اقتصادياً مع الفحم والغاز في مناطق كثيرة، كما أن الطاقة الهيدروليكية والطاقة الحرارية الأرضية والطاقة النووية تسهم أيضاً في توليد الكهرباء المنخفضة الكربون.

كفاءة الطاقة وحفظها

وكثيرا ما يكون خفض الطلب على الطاقة أرخص وأسرع طريقة لخفض الانبعاثات، إذ أن تحسين العزلة في المباني، والإضاءة في الأجهزة المتفجرة المرتجلة، والأجهزة العالية الكفاءة، والعملية الصناعية على تحقيق الحد الأمثل من الطاقة اللازمة لنفس مستوى الخدمة، وفي قطاع النقل، تكون المركبات الكهربائية أكثر كفاءة من محركات الاحتراق الداخلي، حتى عندما تُحسب الخسائر في توليد الكهرباء، ثلاثة إلى خمسة أضعاف.

إزالة الكربون وعزله

وحتى مع التخفيضات العدوانية في الانبعاثات، سيتعين على العالم إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي لتحقيق أهداف صافية في مجال الطاقة، وتشمل الحلول الطبيعية إعادة التحريج، والتحريج، وتحسين إدارة التربة (التي يمكن أن تخزن الكربون في المواد العضوية في التربة) والنُهج التكنولوجية، مثل التقاط الهواء المباشر، والطاقة الأحيائية مع احتجاز الكربون وتخزينه، في مراحل مبكرة، ولكنها تظهر الوعود.

الزراعة المستدامة واستخدام الأراضي

ويمكن أن يؤدي الحد من إزالة الغابات، واعتماد الحراجة الزراعية، وتحسين إدارة الماشية (مثل تغيير المواد الغذائية المضافة للحد من الميثان)، وخفض النفايات الغذائية إلى خفض الانبعاثات من قطاع الأراضي، إلى خفض جميع الممارسات الزراعية الإبداعية، بما في ذلك زراعة المحاصيل والزراعة بدون كلل، وتعزيز تخزين الكربون في التربة مع الحفاظ على غلات المحاصيل أو تحسينها.

دور السياسات والتعليم

فالحلول التكنولوجية وحدها لا يمكن أن تحقق التخفيضات اللازمة للانبعاثات دون سياسات داعمة، فالتعاون الدولي، والأنظمة الوطنية، والمشاركة العامة المستنيرة كلها أمور أساسية.

الاتفاقات الدولية

وتوفر اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ الإطار الشامل، حيث يشكل اتفاق باريس لعام 2015 معاهدة رئيسية، وقد قدمت كل دولة تقريباً، بموجب اتفاق باريس، مساهمات محددة وطنياً تحدد أهداف خفض الانبعاثات، ويتضمن الاتفاق أيضاً آلية " المخزونات العالمية " الدورية لتقييم التقدم الجماعي، وفي حين أن البلدان النامية غير الساحلية الحالية لم تتوافق بعد مع هدف 1.5 درجة مئوية، فإن إطار باريس قد حفز العمل في مراحل سابقة من العقد.

السياسات الوطنية والمحلية

أما تسعير الكربون - سواء من خلال ضريبة الكربون أو نظام تجاري للانبعاثات (الحجم والتجارة) - فيتكلف انبعاثات غازات الدفيئة، ويحفز الملوثين على إيجاد أرخص السبل للتقليل، وفي عام 2024، كان أكثر من 70 مبادرة لزراعة الكربون تعمل في جميع أنحاء العالم، وتغطي حوالي 23 في المائة من الانبعاثات العالمية، وتشمل السياسات الفعالة الأخرى معايير حافظة الطاقة المتجددة ومعايير اقتصاد الوقود للمركبات ومعايير كفاءة استخدام الطاقة، ومدونات الطاقة.

التعليم والمشاركة العامة

فالفهم العام لأثر الدفيئة وتغير المناخ أمر حاسم في بناء الإرادة السياسية وتشجيع التغيرات السلوكية الفردية - مثل الحد من استهلاك الطاقة، واختيار وسائل النقل المستدامة، والدعوة إلى وضع سياسات ملائمة للمناخ - والمبادرات التعليمية التي تربط الفيزياء الأساسية لغازات الدفيئة بالآثار الملموسة (مثل الطقس المتطرف وارتفاع مستوى سطح البحر) تساعد الناس على اتخاذ قرارات مستنيرة.

خاتمة

إن غازات الدفيئة هي الجهات الفاعلة الرئيسية في مجال تنظيم درجة حرارة الأرض، ووجودها الطبيعي هو ما يجعل كوكبنا قابلاً للسكن، ولكن تركيزاتها العالية بشكل غير طبيعي، التي تنجم عن حرق الوقود الأحفوري وإزالة الغابات والزراعة الصناعية، تؤدي الآن إلى زعزعة المناخ بمعدل مخيف، وتستقر الفيزياء التي تؤثر على البيئة، وتثبت الأدلة على الاحترار بسبب الإنسان بشكل لا لبس فيه.