إن مراكب أمريكا الشمالية هي نظم إيكولوجية واسعة النطاق للأراضي العشبية تؤدي دورا حيويا في تنظيم المناخ وتخزين الكربون، وهذه النظم الإيكولوجية التي تغطي مرة أكثر من 1.5 مليون كيلومتر مربع عبر الولايات المتحدة وكندا، هي الآن من أكثر الحلقات الأحيائية تعرضا للخطر في القارة، وقدرتها على عزل الكربون في طبقات التربة العميقة والتأثير على الأنماط المناخية المحلية والإقليمية، مما يجعلها لا غنى عنها في مكافحة تغير المناخ، وعلى الرغم من الإهمال الطويل الأمد وتحويلها إلى الزراعة، فإن هيئة متنامية هي هيئة أساسية.

The Unique Role of North American Prairies in Climate Regulation

فالبرايص تؤثر على المناخ من خلال عدة آليات مترابطة، حيث أن كثافة النباتات المتجذرة تحجب سطح التربة، مما يقلل درجات الحرارة الأرضية خلال أشهر الصيف، وخلافا للمجالات الزراعية الخالصة التي تستوعب وتعيد إشعال الحرارة، يمكن للزراعة أن تقل درجات الحرارة السطحية بمقدار ٥-١٠ درجة مئوية في الأيام الساخنة، ويمتد هذا التأثير المبرد إلى ما يتجاوز الحدود البراري، مما يغذي أثر الجزر الحرارية الحضرية في المدن والبلدات المجاورة.

إن التحول عملية هامة أخرى، إذ أن العشب البريري والفورب يضخ الماء بنشاط من أعماق التربة ويطلقه كبخار من خلال أوراقه، ويزيد هذا الرطوبة من الرطوبة الجوية، التي يمكن أن تعزز تكوين الغيوم والهيبة في المنطقة، وقد أظهرت البحوث التي أجريت في البلاستيك الكبير أن المناطق ذات الغطاء البراري العالي تشهد سقوطاً أكبر من الأمطار الصيفية المتاخمة، وهي ظاهرة ترتبط بإعادة تدوير المياه.

كما أن المذابح تؤثر على توازن الطاقة السطحية من خلال ألبية عالية أو انعكاسها، فالعشب الملوّن بالنور والجاف في أواخر الصيف والشتاء يعكس ضوء الشمس أكثر من التربة المظلمة أو السباتية، وهذا الأبدو الأعلى يقلل من كمية الطاقة الشمسية التي تم امتصاصها على السطح، ويسهم كذلك في التبريد الإقليمي، وعندما يقترن ذلك بتخزين الكربون، فإن النظم الإيكولوجية للزر توفر فوائد مناخية مزدوجة:

إن الأثر العام لنباتات البراري على المناخ المحلي غير خطي ويعتمد على سياق المناظر الطبيعية، وفي المناظر المجزأة، قد تكون رقعات البراري الصغيرة أقل فعالية في تنظيم درجة الحرارة والرطوبة من المساحات الكبيرة والمتقاربة، غير أن حتى الشرائط المستعادة على طول الطرق أو في المناطق العازلة يمكن أن توفر فوائد دقيقة ذات مغزى للميادين الزراعية المتاخمة، مما يقلل من الإجهاد الحراري على المحاصيل.

"سواء "برايري" كـ "كاربون سينك

ولعل أهم وظيفة مناخية للبرايز هي قدرتها على تخزين الكربون في التربة، فالتربة البراري في أمريكا الشمالية، ولا سيما موليسول من البلاستيكات الكبرى المركزية، هي من أكثر التربة الزراعية إثراء بالكربون في العالم، وهذه التربة العميقة والغامضة العضوية تتطوّر على مر القرون تحت الأعشاب الدائمة التي تخصص جزءا كبيرا من ناتجها الاصطناعي للصور الفوتوغرافية للنظم الجذرية.

وتتوفر لدى عشب البراري نظم جذور يمكنها أن تمتد من مترين إلى أربعة أمتار، حيث تصل بعض الأنواع إلى ستة أمتار، حيث تتحول جذورها إلى متحللة وتتحول إلى مادة عضوية في التربة في عمق حيث يكون الأوكسجين محدوداً ويبطئ التحلل من ثاني أكسيد الكربون، وتغلق هذه العملية الكربون بعيداً عن بعض العقود، وعلى النقيض من ذلك، فإن المحاصيل السنوية مثل الذرة والقمح لها نظمابعة السطحية التي ترس معظم المواد العضوية بالقرب من السطح، حيث تتحول بسرعة إلى ثاني أكسيد الكربون.

وتشير التقديرات إلى أن التربة المحلية للزراعة تُحمل ما بين 100 و250 طنا متريا من الكربون لكل هكتار في أعلى متر، تبعاً للتهطال ودرجة الحرارة وتاريخ الإدارة، وهذا أعلى بكثير من 50 إلى 80 طناً لكل هكتار نموذجي من الأراضي الزراعية في المنطقة نفسها، ويمثل الفرق الكربون الذي فقد في الغلاف الجوي منذ أن كانت المبيدات الأولى ملوثة في القرنين 19 و20().

Comparative Carbon Sequestration Potential

وعند النظر إلى عزل الكربون كاستراتيجية لتخفيف حدة المناخ، فإن التراخيات توفر مزايا على الغابات في سياقات معينة، وتخزن المراعي معظم كربونها تحت الأرض، حيث تكون أقل عرضة للحرائق والجفاف وتفشي الحشرات من الكتلة الأحيائية الأرضية العليا للغابات، وفي الأجزاء الجافة من البلاستيك الكبير، تحتاج الأشجار إلى مزيد من المياه وقد لا تنجو بدون مياه الري أو مياه تكميلية، في حين تكيف الأعشاب الأصلية مع الجفاف الدوري.

ويمكن لتحويل الأراضي الزراعية إلى البراري الدائم أن يعيد الكربون العضوي في التربة بمعدلات تتراوح بين 0.5 و 1.5 طن متري لكل هكتار سنوياً لمدة 20 إلى 30 سنة قبل بلوغ توازن جديد، وهذا التحلل السريع، إلى جانب انخفاض احتياجات الإدارة لدى العشب الأصلي، يجعل استعادة البرايكتري خياراً جذاباً لمقابلات الكربون وأسواق الكربون الزراعية، غير أن استمرار هذا الكربون المخزن يعتمد على الحفاظ على فترة السنتين الواحدة.

الحالة التاريخية والتالية للصحفيات في أمريكا الشمالية

وقبل التسوية الأوروبية، غطت المراسي حوالي 240 مليون فدان في الولايات المتحدة، من منطقة التلغراس الشرقية (التي أصبحت الآن جزءا كبيرا من إيوا، وإيلينوي، وإنديانا، وشرق داكوتا) إلى مناطق العنب والقرن المختلط في الغرب، وفي كندا، كانت العناب المختلطة والبرايز في ألبرتا، وساسكتشوان.

وقد تم تحويل هذه الأراضي إلى الزراعة بسرعة وكاد أن يكتمل، وقد انخفض معدل النمو في البراري، وهو أكثر أنواع الأراضي إنتاجية وتنوعا بيولوجيا، بأكثر من 96 في المائة، وقلّت نسبة 4 في المائة من الشظايا الأصلية في البراغي، ومعظمها في بقايا مبعثرة، وهي أكثر من اللازم، أو صخرية، أو رطبة إلى حد ما.

التجزؤ الحالي والتحلل

اليوم، يُشتت البقايا على قيد الحياة إلى حد كبير، وغالباً ما تكون المخلفات الفردية أقل من 100 فدان، معزولة بمصفوفة من الأراضي الزراعية والتنمية، وهذا التجزؤ يقلل من قدرة البرايري على تنظيم المناخ على نطاق المشهد الطبيعي، ويحد من حركة الأحياء البرية، ويجعل المخلفات أكثر عرضة للغزو من قبل الأنواع الغريبة، بل إن الأراضي العشبية العامة الكبيرة، مثل تلك الموجودة في الأراضي العشبية الوطنية أو التي يديرها مكتب إدارة الأراضي الزراعية، كثيراً ما تخضع لظر.

The loss and degradation of prairie continues today, albeit at a slower pace than in the 19th century. Expansion of corn and soybean acreage for biofuel production, urban and suburban sprawl, and energy development (oil and gas drilling, wind farms) all contribute to ongoing conversion. In recent decades, the rate of grassland loss in the Great Plains has exceed that of tropical deforestation in some years

Biodiversity and Ecosystem Services Linked to Climate Regulation

وترتبط المنافع المناخية للزراعة ارتباطاً وثيقاً بتنوعها البيولوجي، إذ تستخدم جماعات النباتات العكسية الموارد بكفاءة أكبر من الزراعة الأحادية، مما يؤدي إلى وجود نظم جذور أكبر وإلى زيادة تخزين الكربون في التربة، وقد أظهرت البحوث التي أجريت في إطار احتياطي العلوم في إطار النظام الإيكولوجي في سيدار كريك في مينيسوتا أن القطع التي تحتوي على 16 أو أكثر من الأنواع الأصلية من البشعة تخزن كميات أكبر بكثير من الكربون من قطع الأشجار التي تنمو فيها أنواع مختلفة من الأنواع.

المُلَحِّمون والأحياء البرية

ويوفِّر زهور البراري النجمة والملوثات الأساسية للنحل والفراشات والملقِّين الآخرين، ويرتبط انخفاض فراشات الملكية، التي تعتمد على حليب الحشيش (أبوة زراعية) لتنمية اليرقات، ارتباطاً مباشراً بفقدان المزارع في الولايات المتحدة الوسطى والمكسيك، كما أن إعادة موئل البرايي على طول ممرات الهجرة لا تدعم فقط الملوك، بل تسهم أيضاً في النظم الإيكولوجية.

الطيور المُخدرة مثل الدجاجة الكبيرة، الدجاج المُهددة بالخطر، دجاجة (آتي ووتر) المُعرّضة للخطر، والعديد من أنواع العشب والزجاجات تعتمد على مُتَزَق كبير غير مُحصَّل للتوالد، وينعكس انخفاضها على فقدان موائلهم، وصيد الأسماك وإدارة الحرائق، عندما يُطبق بطريقة تُعدّل أنظمة الاضطرابات التاريخية، يمكن أن تحافظ على التنوع الهيكلي الذي تحتاجه هذه الطيور.

نوعية المياه ومراقبة الفيضانات

وتتميز التربة البراريية، التي تحتوي على مواد عضوية عالية وقنوات متجذرة مستمرة، بارتفاع معدلات التسلل، حيث ترتفع كميات الصويا المائية المطيرة إلى التربة بدلا من الركض، وتخفض ذروتها في الفيضانات وتعيد شحن المياه الجوفية، وهذه المهمة قيمة بوجه خاص في مستجمعات المياه الزراعية، حيث يمكن إعادة الكريات إلى المناطق المزروعة لاعتراض المغذيات، وبالتالي فإن الجذور العميقة لعشب البرايي تستوعب الازغافوري الفوقة وتمنع الني.

الأخطار التي تهدد تخزين براري الكربون والمناخ

وعلى الرغم من قدرة أمريكا الشمالية على التكيف، تواجه جزر أمريكا الشمالية تهديدات متزايدة متعددة تقوض قدرتها على تنظيم المناخ وتخزين الكربون، وأكثرها إلحاحاً هو مواصلة تحويلها إلى أرض محصولية، وعندما تهب البراري، تبدأ المادة العضوية في التربة التي تراكمت على مدى قرون في تكديسها وإبطالها، وفي العقد الأول بعد التحويل، يمكن إطلاق 30 إلى 50 في المائة من كربون التربة الأصلي في الغلاف الجوي الذي يعاد إلى الغلاف الجوي.

الأنواع الغازية

وتشتت المصانع الغازية مثل بروم سلس، وزراعة كنتاكي، وبورج البواخر، إلى تطهير الأنواع العشبية الأصلية، وكثيرا ما تؤدي هذه الغزوات إلى خفض العمق الجذري ومدخلات كربون التربة لأن الغزاة لديهم جذور ضحلة أو بنية جذور مختلفة، فعلى سبيل المثال، يرتبط الغزو الواسع النطاق لمبيدات الآفات الأوروبية الآسيوية في برايزات البلاستيكية الكبرى بانخفاض في الكربون العضوي التربة والتغيرات في استخدامات المجهرية.

Climate Change Feedbacks

ويطرح تغير المناخ نفسه تهديدا مباشرا لتخزين الكربون في البراري، إذ تزيد درجات الحرارة في درجة الحرارة من معدل التحلل الميكروبي للمواد العضوية في التربة، مما قد يحول التربة البروية من مغسلة إلى مصدر للكربون، ويؤدي إلى انخفاض إنتاجية النباتات، مما يحد من مدخلات الكربون من النمو الجذري، وفي الوقت نفسه، فإن التغيرات في أنماط التهطال - أكثر أحداث هطولاً مكثفة تلتها تعويجات جافة أطول مما يمكن أن يعجله.

وعادة ما يؤدي تزايد تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى زيادة نمو النباتات (أثر تخصيب ثاني أكسيد الكربون)، ولكن في الأراضي العشبية كثيرا ما يكون هذا التأثير محدودا بسبب توافر النيتروجين، فبدون وجود نتروجين إضافي، تتناقص فوائد التخصيب بمرور الوقت، وعلاوة على ذلك، يمكن أن يؤدي ارتفاع ثاني أكسيد الكربون إلى تغيير تكوين المجتمعات المحلية للنباتات، مما يساعد على الأنواع من الفئة جيم-4، مما قد يغير من عمق الجذر وأنماط المخصصة للكربون بطرق لا تفهم بعد فهما كاملا.

قمع الحرائق وتشويهها

وقد جرت المحافظة على الرعايا من خلال حرائق دورية تشعلها البرق أو الشعوب الأصلية، ومنعت الحرائق من تعدي الأشجار والشجيرات وحفزت نمو الأعشاب الأصلية، وفي العصر الحديث، سمح إطفاء الحرائق بالمصانع الخشبية - ولا سيما في شرق البراري المختلط ومستودعات الكربون في الغضروف في الغضروف القصيرة - الغزاة.

جهود الحفظ وإعادة التثبيت: الارتقاء

وقد برزت مجموعة من برامج الحفظ والاستعادة، إذ إن برنامج احتياطي الحفظ يدفع للمزارعين في الولايات المتحدة إلى الحصول على الأراضي الزراعية الحساسة من الإنتاج وزرعها بالغطاء الدائم، وغالبا ما يكون العشب الأصلي، وقد سجل البرنامج ما يصل إلى 36 مليون هكتار في ذروته، مما يوفر قدرا كبيرا من عزل الكربون واستحقاقات الموئل في الأحياء البرية، غير أن معدلات التدفق قد انخفضت في السنوات الأخيرة إلى أقصى حد من الضغط السياسي.

مشاريع استعادة رؤوس الأموال

وتشمل الجهود الكبيرة مبادرة مؤتمر أراضي غراس في أمريكا وفتحة البلاستيك الكبرى الشمالية التي تنسق عملية الإصلاح في الولايات المتعددة والمقاطعات الكندية، والهدف من هذه الشراكات هو حماية وربط مجموعات كبيرة من الموائل - ٠٠٠ ٥٠٠ هكتار أو أكثر للحفاظ على العمليات الإيكولوجية مثل إطلاق النار وزراعة البستون، وفي جبال فلينت في كانساس، برامج حرق تعاونية معروفة باسم " المولدات الطبيعية " .

كما تساعد التكنولوجيات الجديدة على إعادة الحياة، كما أن التدريبات البذور المصممة للأنواع الأصلية، والتحكم الدقيق في الأعشاب باستخدام أجهزة الرش التي تستخدمها الشبكة العالمية لتحديد المواقع، وأساليب الزراعة المبتكرة مثل " الحرق والحرق " (حيث يزرع حقل ببذور السكان الأصليين ثم يحرق الربيع التالي للحد من المنافسة الحشيشية) تؤدي إلى تحسين معدل النجاح في إعادة زراعة البشعة في كندا، وقد حددت خطة براير لحفظ البيئة هدفا يتمثل في زيادة عدد المناطق

"الصيد كـ "تول

ويمكن أن يحافظ التقاط الماشية، عندما يُمكن أن يُقلل من الأنماط التاريخية لطحن البستون، على هيكل البراية وتخزين الكربون، كما أن نظم الرعي التناوبي التي تتيح فترات طويلة من الراحة بين أحداث الرعي تعزز النمو الجذري العميق وتمنع الإفراط في استخدام الأنواع المفضّلة من المرحل، وتعترف أسواق الكربون على نحو متزايد بأن الرعي المنظم ممارسة سليمة لتوليد أرصدة الكربون، رغم أن القياس والتحقق لا يزالان يشكلان تحديا.

التوجيهات السياساتية والمستقبلية

ومن أجل تحقيق أقصى قدر من الفوائد المناخية لشركات أمريكا الشمالية، يجب على واضعي السياسات أن يعالجوا الحوافز الاقتصادية التي تدفع إلى التحول، وكثيراً ما تُفضي برامج مشاريع القوانين الزراعية الحالية للولايات المتحدة إلى استخدام المحاصيل المستترة من خلال الإعانات وهياكل تأمين المحاصيل، وتحول هذه الإعانات لدعم الزراعة الدائمة مثل المحاصيل الحبوبية الدائمة (مثلاً، كرنزا)، وسهولة المراعي، ومدفوعات الكربون - يمكن أن يُعطي الأولوية للتوازن الاقتصادي لصالح حفظ الطيور.

(ب) أسواق الكربون، سواء أسواق الامتثال الطوعي، توفر تدفقاً جديداً محتملاً للإيرادات لمالكي الأراضي الذين يحتفظون بالزراعة أو يستعيدونها، ولدى احتياطي العمل المناخي والفيرا بروتوكولات لمشاريع كربون المراعي، واقترحت دراسة حديثة أنه إذا تم تطبيق سعر يتراوح بين 30 و50 دولاراً للطن المتر من ثاني أكسيد الكربون، فإن العديد من المزارع الهامشية التي هي حالياً في الصفيح ستزداد ربحية مع إعادة تسرب المياه، لا سيما عندما تقترن بتكاليف تحسين النوعية.

السياق الدولي

وينبغي النظر إلى حفظ البرايا في أمريكا الشمالية في سياق عالمي، حيث تتعرض أراضي غراس في جميع أنحاء العالم لضغط مماثل، وتستكشف بلدان كثيرة برامج الحفظ، وقد حفز عقد الأمم المتحدة بشأن استعادة النظم الإيكولوجية (2021-2030) الاهتمام باستعادة المراعي، وقد أبرز الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ إمكانية عزل كربون التربة في المراعي المدارة.

تلتزم كندا بحماية 30 في المائة من أراضيها ومياهها بحلول عام 2030، وهو هدف يشمل توسيع المناطق المحمية في البراري المختلط، وفي أمريكا، تهدف المبادرة الجميلة إلى دعم جهود الحفظ الطوعية، كما أن البلدين لديهما اتفاقات ثنائية، مثل عمل اللجنة المشتركة الدولية بشأن منطقة البحيرات الكبرى، يستفيد منها بصورة غير مباشرة النظم الإيكولوجية البشعة من خلال إدارة المياه وحماية الموئل.

خاتمة

إن مذابح أمريكا الشمالية ليست مجرد مشهدات أو بقايا عصر من الزمن؛ فهي عناصر حيوية نشطة من نظام المناخ في الأرض، وقدرتها على تخزين كميات كبيرة من الكربون في التربة العميقة والمرنة، مقترنة بآثار التبريد على الغلاف الجوي، توفر حلا مناخيا طبيعيا فعالا وفعالا من حيث التكلفة، ومع ذلك فإن هذه الفوائد معرضة للخطر، فالتحويل المستمر للضغوط الكربونية في الزراعة، والغزو المباشر.

إن حماية السكان الأصليين المتبقين وإعادة الأراضي المتدهورة إلى الأراضي العشبية الدائمة يجب أن تصبح أولوية أعلى في السياسة المناخية، فالعلم واضح: إن كل مجموعة من البرايي التي استعيدت خطوة نحو استقرار المناخ والحفاظ على التنوع البيولوجي والمحافظة على الاقتصادات الريفية، مع الخلط الصحيح بين الحوافز والبحوث والإدارة التعاونية، يمكن لمزارع أمريكا الشمالية أن تؤدي مرة أخرى دورها كبنوك وكموجات كربونية في القارة.

  1. Sanderman et al. (2017), "Soil carbon debt of 12,000 years of human land use," Proceedings of the National Academy of Sciences.]
  2. Lark et al. (2015)، " Cropland expansion in the United States: a growing threat to grassland and carbon storage, " PLoS one.]
  3. Fargione et al. (2018), "Natural climate solutions for the United States," Science Advances.]