دور الأنشطة البشرية في التعجيل بتغير المناخ في البيئات الحضرية

وتقف البيئات الحضرية في صدارة النمو الاقتصادي والابتكار الثقافي والتفاعل الاجتماعي، ولكن من المفارقات أنها أصبحت المساهمين المهيمنين في تغير المناخ العالمي، حيث أن أكثر من نصف سكان العالم المقيمين في المدن التي تحتل سطح الأرض فقط 2 إلى 3 في المائة، فإن الأثر البيئي للمناطق الحضرية كبير بشكل غير متناسب، وتستهلك المدن نحو 78 في المائة من الطاقة الأولية في العالم، وتتحمل المسؤولية عن زيادة سرعة نمو غازات الدفيئة على الصعيد العالمي.

المصادر الرئيسية لانبعاثات غازات الدفيئة في المناطق الحضرية

وتنجم انبعاثات غازات الدفيئة الحضرية عن تفاعل معقد لمختلف القطاعات، تتأثر بعوامل مثل حجم المدن، والوضع الاقتصادي، والهياكل الأساسية، والمناخ المحلي، وفي حين تختلف خصائص الانبعاثات المحددة، فإن ثلاثة من المساهمين الرئيسيين يهيمنون في معظم السياقات الحضرية: النقل، وبناء استهلاك الطاقة، وإدارة النفايات.

النقل والتنقل الشخصي

ولا يزال النقل واحدا من أكبر المصادر الحضرية لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون، ولا سيما في المدن التي تعتمد اعتمادا كبيرا على المركبات الخاصة، ويزيد احتراق الوقود الغازي ووقود الديزل في السيارات والشاحنات والحافلات والرسوم ومركبات الشحن من ثاني أكسيد الكربون إلى جانب الملوثات المناخية القصيرة الأجل مثل الكربون الأسود، ويزيد اكتظاظ حركة حركة النقل الحضري من الانبعاثات بسبب أنماط إطلاق وقف إطلاق المركبات.

وفي كثير من المدن المتفشية، يتعزز الاعتماد على المركبات الخاصة بعدم كفاية خيارات النقل العام والتصميم الحضري الذي يعطي الأولوية لشبكات الطرق على البنية الأساسية للمشاة أو التدوير، وعلى العكس من ذلك، تسهم المدن التي لديها ممرات قوية للنقل العام، وطرق النقل السريع بالحافلات في خفض انبعاثات الفرد من النقل، بل إن المرور العابر العام يسهم في الانبعاثات إذا ما كان مزوداً بكهرباء مستخرجة من الوقود الأحفوري، وفي النقل البحري، في حين أن السياحة الحضرية تسهم مساهمة كبيرة.

وعلى الصعيد العالمي، يمثل النقل نحو 24 في المائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المباشرة من احتراق الوقود، مع تزايد نسبة الانبعاثات في المناطق الحضرية، ووفقا لما ذكرته الوكالة الدولية للطاقة، فإن عدد الكيلومترات التي تسافر في المدن قد زاد بسرعة أكبر من نمو السكان في مناطق كثيرة، بسبب التنمية الاقتصادية وزيادة التشغيل الآلي، والانتقال إلى المركبات الكهربائية، وتوسيع نطاق السلوك الكهربائي في مجال النقل العام، وتشجيع وجود هياكل أساسية نشطة للنقل مثل السيري والتحول الحضري.

For comprehensive data on global urban transport emissions and the transition to electric mobility, consult the IEA Global EV Outlook 2023].

استهلاك الطاقة في المباني

إن المباني - سواء كانت سكنية أو تجارية أو مؤسسية - هي مستهلكات كبيرة للطاقة داخل المدن، فالطاقة مطلوبة لتدفئة وتبريد وإضاءة وتهوية وتوليد الطاقة الكهربائية، وفي كثير من المناطق الحضرية يعتمد استهلاك الطاقة هذا اعتماداً كبيراً على الوقود الأحفوري، إما مباشرة عن طريق الغاز الطبيعي أو النفط المسخن أو غير مباشر عن طريق الكهرباء المولدة من الفحم أو الغاز الطبيعي أو محطات توليد الطاقة التي تعمل بالنفط.

ويزيد تأثير جزيرة الحرارة الحضرية حيث ترتفع درجات الحرارة في المدن عن المناطق الريفية المحيطة بسبب الكثافة الأساسية والنباتات المحدودة، من حجم طلبات التبريد في أشهر دافئة، مما يؤدي إلى زيادة استخدام الكهرباء في تكييف الهواء، مما يؤدي بدوره إلى توليد الحرارة الإضافية وانبعاثات غازات الدفيئة، مما يؤدي إلى دورة تعزيز ذاتي.

وفيما عدا الطاقة التشغيلية، فإن مفهوم الكربون المجسد قد اكتسب أهمية، فالكربون المستخرج يشير إلى انبعاثات غازات الدفيئة المرتبطة باستخراج وإنتاج ونقل وتجمع مواد البناء مثل الأسمنت والفولاذ والزجاج والعزل، وهذه الانبعاثات يمكن أن تشكل ما يصل إلى 50 في المائة من إجمالي البصمة الكربونية لدورة الحياة في المبنى، وغالبا ما تنطوي التنمية الحضرية السريعة، ولا سيما في الاقتصادات الناشئة، على أنشطة بناء واسعة النطاق تحجب انبعاثات الكربون العالية المجسدة لعقود.

وتشمل إزالة الانبعاثات من المباني تحسين كفاءة الطاقة في الهياكل القائمة وتنفيذ معايير صارمة للتشييد الجديد، ومن بين أكثر النهج فعالية من حيث التكلفة للحد من الانبعاثات الحضرية إعادة تجهيز المباني القديمة التي تنطوي على عزل متقدم، ونوافذ فعالة من حيث الطاقة، ونظم التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، وإدماج مصادر الطاقة المتجددة مثل الفولطيات الضوئية الشمسية السطحية.

إدارة النفايات ومدافن القمامة

وإدارة النفايات هي في كثير من الأحيان مساهم غير معترف به على نحو كاف ولكنه كبير في انبعاثات غازات الدفيئة في المناطق الحضرية، مثل النفايات العضوية مثل خردة الأغذية، وقطع الأنهار، وورق عندما يتم التخلص منها في ظروف مدافن القمامة الهوائية، وقطع الخصم لإنتاج الميثان، وغاز الدفيئة يزيد بقوة ما بين 28 و34 مرة عن ثاني أكسيد الكربون على مدى 100 سنة، ومتوسط الانبعاثات الميثانية في العالم تمثل نحو 12 سنة.

وفي العديد من المراكز الحضرية، ولا سيما في البلدان المنخفضة الدخل والبلدان المتوسطة الدخل، لا تكفي نظم إدارة النفايات، مما يؤدي إلى إلقاء النفايات المفتوحة والحرق غير المتحكم فيه، وتطلق هذه الممارسات الميثان إلى جانب الكربون الأسود وغيره من البارافينات SLCPs، وتسهم ليس فقط في تغير المناخ، بل أيضا في التلوث الجوي الحاد ومشاكل الصحة العامة.

ومن شأن تحسين إدارة النفايات الحضرية عن طريق تنفيذ الفصل بين المصادر، وتشجيع الترميز والحفر الهوائي، وتركيب تكنولوجيات الحرق في مدافن القمامة أن يقلل بدرجة كبيرة من انبعاثات الميثان، ويقدر برنامج الأمم المتحدة للبيئة أن تحسين إدارة النفايات يمكن أن يحد من انبعاثات الميثان على الصعيد العالمي بنسبة تتراوح بين 20 و30 في المائة بحلول عام 2030، وأن سياسات مثل حظر النفايات العضوية في مدافن القمامة، والحوافز لإعادة التدوير، ودعم نماذج الاقتصاد الدائري هي عناصر حاسمة في الحضر

وللاستعراض المتعمق لانبعاثات الميثان واستراتيجيات التخفيف، انظر التقييم العالمي للميثان التابع لبرنامج الأمم المتحدة للبيئة ].

The Urban Heat Island Effect: Amplifying Climate Change in Cities

ويجسد تأثير جزيرة الحرارة الحضرية كيف يمكن للتعديلات البشرية على البيئة المادية أن تزيد من آثار تغير المناخ على الصعيدين المحلي والإقليمي، إذ أن السطح الحضري مثل الأسفلت، والمواد الخرسانية، ومواد السقف المظلمة، يستوعب ويحتفظ بالإشعاع الشمسي بكفاءة أكبر من المناظر الطبيعية، مما يتسبب في ارتفاع درجات حرارة المدن بمقدار 1 إلى 10 درجات مئوية مقارنة بالمناطق الريفية القريبة.

وهذه الحرارة المرتفعة تزيد استهلاك الطاقة لأغراض التبريد، وتزيد من نوعية الهواء عن طريق تعزيز تكوين الأوزون على مستوى الأرض (ملوث ضار وغاز الدفيئة)، وتزيد من مخاطر الأمراض والوفيات المرتبطة بالحرارة، كما أن الهياكل الحضرية الكثيفة تقلل من تدفق الرياح وتقلب الحرارة والملوثات قرب مستوى سطح الأرض.

ويتفاعل تأثير مبادرة " UHI " تفاعلاً متيناً مع تغير المناخ العالمي، مما يخلق حلقة تفاعلية: فمع ارتفاع درجات الحرارة العالمية، تصبح الموجات الحرارية أكثر تواتراً وشدة، مما يؤدي إلى زيادة الطلب على تكييف الهواء، مما يزيد من زيادة استخدام الطاقة والانبعاثات والحرارة الحضرية، وتواجه المدن الواقعة في المناطق المدارية والقاحلة تحديات حادة بوجه خاص، وتشير الإسقاطات إلى أن التعرض للحرارة في بعض المدن الأفريقية والآسيوية قد يضاعف من الضعفاء إلى حده إلى حده إلى حده في عام 2050.

وتشمل مبادرة التخفيف من مخاطر الإصابة بالأورام العكوسة استراتيجيات التصميم الحضري مثل نشر مواد السطح المعاكسة أو المبردة، وزيادة الأخضر الحضري عبر الحدائق، والأسطح الخضراء، وأشجار الشوارع، وإدراج أسطح قابلة للشرب تقلل من الاحتفاظ بالحرارة، ويمكن لممرات التهوية المعززة داخل مخططات المدن أن تيسر تهدئة الرياح.

الأبعاد الاجتماعية - الاقتصادية وأوجه عدم المساواة في الانبعاثات الحضرية

وتوزع الانبعاثات الحضرية توزيعا غير متساو بين السكان، وتتأثر بالوضع الاجتماعي - الاقتصادي، وأسلوب الحياة، والوصول إلى الهياكل الأساسية، وتظهر البحوث باستمرار أن أغنى 10 في المائة من سكان الحضر يسهمون بشكل غير متناسب في الانبعاثات من خلال عوامل مثل البيوت الأكبر التي تستهلك الطاقة، والمركبات المتعددة، والسفر الجوي المتكرر، والغذاء الغني في الأغذية العالية الانبعاثات مثل اللحوم والألبان.

وعلى العكس من ذلك، كثيرا ما تتعرض المجتمعات المحلية المنخفضة الدخل بدرجة أكبر للتلوث والأخطار المناخية، وتميل إلى العيش بالقرب من الطرق السريعة والمناطق الصناعية ومواقع التخلص من النفايات، وتتاح لها إمكانية محدودة للحصول على موارد للتكيف أو التخفيف، مثل تكييف الهواء، أو الأماكن الخضراء، أو المرور العابر العام الفعال.

فالكثافة الحضرية تمثل دينامية معقدة، إذ يمكن للحيوان المرتفع الكثافة أن يقلل من انبعاثات الفرد من النقل عن طريق التمكين من السير، والتدوير، واستخدام المرور العابر، غير أن المباني المرتفعة قد تزيد استهلاك الطاقة للمصاعد والإضاءة ونظم HVAC، وعادة ما تكون المدن ذات الكثافة العالية، والمتفرقة، أكثر انبعاثات للنقل بسبب اعتمادها على السيارات، ولكنها قد تكون أقل استخداما للطاقة في المباني المحيطة بالمترات.

فالحكم والقدرة المؤسسية تؤثران تأثيراً كبيراً على مسارات الانبعاثات الحضرية، فالمدن ذات أطر تخطيط قوية، ومدونات البناء القسرية، ومشاركة المجتمعات المحلية النشطة كثيراً ما تحقق نتائج بيئية أفضل، وعلى النقيض من ذلك، فإن التحضر السريع غير المخطط له، الذي يتسم بالمستوطنات غير الرسمية وضعف الرقابة المؤسسية، يؤدي إلى زيادة الانبعاثات وزيادة قابلية التأثر بتأثيرات المناخ، وبالتالي فإن معالجة أوجه عدم المساواة الاجتماعية والاقتصادية وتعزيز الحكم الحضري هي أمور حيوية.

Short-Lived Climate Pollutants (SLCPs) in Urban Contexts

While carbon dioxide remains the dominant long-term driver of climate change, short-lived climate pollutants (SLCPs) such as methane, black carbon, tropospheric ozone, and hydrofluorocarbons (HFCs) exert a powerful near-term warming effect, particularly in urban environments.

والكربون الأسود، وهو ناتج من الاحتراق غير الكامل لوقود الديزل، والكتلة الأحيائية، والفحم، هو أحد المكونات الرئيسية لتلوث الهواء الحضري، ويمكن أن يكون له احتمال الاحترار أكبر من ثاني أكسيد الكربون لكل كتلة من الوحدات على فترات زمنية قصيرة، وتشمل المصادر الحضرية مركبات الديزل، والعمليات الصناعية مثل أكياس الطوب، ومواقد الطهي السكنية، وحرق النفايات المفتوحة.

وتنشأ انبعاثات الميثان في المدن من مدافن القمامة ومرافق معالجة مياه الصرف الصحي، ومن تسريبات الهاربين من البنية الأساسية للغاز الطبيعي، وتشكل استمارات الأوزون في الغلاف الجوي من خلال ردود الفعل الكيميائية الضوئية التي تشمل الملوثات الحضرية وضوء الشمس، وزيادة رفع درجة الحرارة، وضرر الصحة التنفسية، كما أن مركبات الكربون الهيدروفلورية، التي تستخدم عادة كمبردات، هي غازات الدفيئة القوية ذات القدرة العالية على الاحترار العالمي.

ويتيح استهداف البارافينات SLCPs ازدواجية الفائدة من التباطؤ السريع في تغير المناخ وتحسين الصحة العامة عن طريق الحد من تلوث الهواء، وتشارك مدن كثيرة في مبادرات مثل ] ائتلاف الهواء الخفيف والنظيف ، الذي يدمج تخفيف حدة هذه المواد مع استراتيجيات أوسع نطاقاً للمناخ.

السياسات والهياكل الأساسية

ويتطلب التصدي لتغير المناخ في المناطق الحضرية اتباع نهج متعدد الجوانب يجمع بين السياسات التنظيمية، ونشر التكنولوجيا، واستثمارات الهياكل الأساسية، والتحولات السلوكية، ويتبع ذلك مسارات حاسمة لتحويل المناطق الحضرية إلى أماكن منخفضة الكربون وميسرة للمناخ.

تعزيز التنقل في منطقة الكربون المنخفضة وتنمية المرور العابر

إن خفض الاعتماد على مركبات الوقود الأحفوري الخاصة أساس أساسي، ويمكن للمدن أن تنفذ خطط تسعير الازدحام كما ثبت نجاحها في لندن واستكهولم وميلان - لتثبيط استخدام السيارات في المناطق المكتظة، وإنشاء مناطق منخفضة الانبعاثات يقيد المركبات ذات التلويث العالي، ويعزز الدعم وتوسيع نطاق النقل العام، بما في ذلك أساطيل الحافلات الكهربائية ونظم السكك الحديدية، ويعزز إمكانية الوصول والاستدامة.

كما أن تطوير الهياكل الأساسية الشاملة للتدوير والشوارع الصديقة للمشاة يشجع على التنقل النشط، ويدمج هذه التدابير مع الأحياء المدمجة ذات التوجه العابر والمصممة على أساس مجموعات حول مراكز العبور - مما يقلل من مسافات السفر وتبعية السيارات، وهذه النُهج لا تخفض الانبعاثات فحسب بل تحسن أيضاً من إمكانية تحقيق الاستقرار الحضري ونتائج الصحة.

Decarbonizing Buildings and Energy Systems

ومن الضروري تنفيذ مدونات صارمة للبناء تخول أداء الطاقة الصافية الصفرية للتشييد الجديد، ويشمل ذلك متطلبات العزل العالي الأداء، والتبريد الكفء للطاقة، والمظاريف الهوائية، وتصميمات الجاهزة للشمس، وبالنسبة لمخزون المباني الحالي، والترددات العميقة التي تنطوي على تحسينات في مجال تكنولوجيا المعلومات والاتصالات، والتحسينات في مجال العزل، والنظم الذكية لإدارة الطاقة يمكن أن تحقق وفورات كبيرة في الطاقة.

وتوفر نظم الطاقة المحلية التي توزع التدفئة والتبريد بكفاءة عبر المباني المتعددة وفورات الحجم وتيسر تكامل مصادر الطاقة المتجددة، كما أن الانتقال بشبكات الكهرباء الحضرية إلى مناطق مجددة منعزلة، وريحية، وكهربائية، وطاقة طبيعية، هو أكثر الاستراتيجيات أثرا على المدى الطويل للحد من الانبعاثات غير المباشرة من المباني وكهربة النقل.

تنفيذ البنية التحتية الخضراء والحلول القائمة على الطبيعة

:: تدخلات البنية التحتية الخضراء - مثل الحدائق الحضرية، وأشجار الشوارع، والأسطح الخضراء، والحدائق العمودية، والمنافع المتعددة الجوانب التي يمكن أن تُمنح في الأفق والتي تخفف من تأثيرات اليورانيوم العالي التحلل عن طريق التحلل والتهرب، وتحسين نوعية الهواء عن طريق الرش بالملوثات، وإدارة مياه الأمطار، وكربون المحصول، كما أنها تعزز التنوع البيولوجي وتوفر أماكن استجمامية تحسن الصحة العقلية والبدنية.

وقد اعتمدت المدن في جميع أنحاء العالم هذه الاستراتيجيات، واستثمرت ميدلين، كولومبيا، في ممرات خضراء واسعة النطاق وغابات حضرية، مما أدى إلى الحد من درجات الحرارة وتعزيز القدرة على التكيف، وينطوي نهج سنغافورة " المدينة في الحديقة " على الحدائق العمودية وخضرنة السقف في جميع المناطق الحضرية الكثيفة، مما يدل على الكيفية التي يمكن بها للحلول القائمة على الطبيعة أن تتعايش مع التنمية الحضرية.

النهوض بمبادئ الاقتصاد العلماني والإدارة المستدامة للنفايات

وينطوي الانتقال إلى اقتصاد دائري على التقليل إلى أدنى حد من توليد النفايات عن طريق التخفيض وإعادة الاستخدام وإعادة التدوير، مما يقلل من الانبعاثات عبر دورات حياة المنتجات، وتُحول السياسات التي تحظر البلاستيك المفرد الاستخدام، وتشجع على إصلاح المنتجات، وتُنفذ مسؤولية المنتجين الموسعة، الحوافز الاقتصادية نحو الاستهلاك المستدام.

وبالنسبة للنفايات التي لا يمكن تجنبها، فإن فصل المواد العضوية عن التبريد أو الهضم الجوي يحول دون انبعاثات الميثان من مدافن القمامة، كما أن إنتاج الغاز المدافن من أجل الطاقة يزيد من خفض انبعاثات غازات الدفيئة ويوفر مصادر الطاقة المتجددة، وينشئ تكامل إدارة النفايات مع استعادة الطاقة وإعادة تدوير المواد نظماً مغلقة تعزز الاستدامة الحضرية.

الاستنتاج: نحو مدن قادرة على التكيف مع المناخ ومستدامة

فالمناطق الحضرية هي المساهم الرئيسي في تغير المناخ والمجالات الرئيسية للحلول المبتكرة للتخفيف من آثار تغير المناخ والتكيف معه، إذ إن التفاعل المعقد بين النقل والطاقة والنفايات والعوامل الاجتماعية والاقتصادية والتصميم الحضري يشكل مسار الانبعاثات الحضرية والآثار المناخية، وتتطلب مواجهة هذه التحديات سياسات متكاملة وشاملة ومستقبلية تشرك أصحاب المصلحة في جميع القطاعات والمجتمعات المحلية.

ومن خلال إعطاء الأولوية للتنقل المستدام، والمباني الفعالة للطاقة، والهياكل الأساسية الخضراء، والحكم العادل، ونماذج الاقتصاد الدائري، يمكن للمدن أن تقلل من آثار الكربون التي تُستخدم فيها، مع تعزيز القدرة على التحمل والقدرة على التكيف، ومع استمرار سكان العالم في التحضر، فإن تحويل المدن إلى محركات للعمل المناخي ليس ضرورة بيئية فحسب، بل أيضا فرصة لبناء مجتمعات أكثر صحة وعدلا وازدهارا.