قد تتحدى تقنيات وممارسات الانبعاثات السلبية حدود الموارد والبيئة العالمية

لماذا يهم سحب الكربون من الهواء الجميع

حتى لو خفضنا انبعاثات غازات الدفيئة بشكل كبير، يتوقع العلماء أن مجرد تقليل التلوث لن يكفي للسيطرة على الاحتباس الحراري. سنحتاج على الأرجح أيضاً إلى سحب كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. تطرح هذه الدراسة سؤالاً يبدو بسيطاً لكنه ذو عواقب بعيدة المدى: إذا بنينا تقنيات لإزالة الكربون بالمقاييس الضخمة المتصورة لتحقيق أهداف المناخ، هل سنواجه مشكلات جديدة متعلقة بالمياه والأراضي والمعادن والأسمدة وصحة الإنسان؟ الإجابات مهمة لأسعار الغذاء والتعدين والتنوع الحيوي وسلامة حلول المناخ التي نختارها بشكل عام.

طرق مختلفة لتنظيف الغلاف الجوي

يفحص المؤلفون قائمة واسعة من خيارات «الانبعاثات السلبية» التي تزيل ثاني أكسيد الكربون من الهواء وتخزنه لعقود أو أطول. بعضها أنظمة كيميائية، مثل آلات الالتقاط المباشر من الهواء التي تنظف الكربون من الهواء المحيط، وتطبيع المحيط، التي تضيف شكلاً معالجاً من الحجر الجيري إلى مياه البحر لتمكين المحيط من امتصاص المزيد من الكربون. والبعض الآخر نهج بيولوجي يعمل عبر النباتات: زراعة الغابات، حرق الكتلة الحيوية لتوليد الطاقة مع احتجاز الانبعاثات الناتجة (المعروف باسم BECCS)، وتحويل المواد النباتية إلى مادة شبيهة بالفحم تُدعى البيوأشار يمكن دفنها في التربة أو استخدامها في مواد البناء. يقوم الفريق بنمذجة 24 سيناريو مستقبليًا من 2030 إلى 2050، يهيمن كل منها نهج واحد من هذه النهج، كلها مصممة لإزالة ما يكفي من الكربون للمساعدة في إبقاء الاحترار قرب 1.7 درجة مئوية بحلول نهاية القرن.

ما مدى كفاءة وفائدة هذه الأساليب؟

للحكم على الأداء، تتجاوز الدراسة قياس «أطنان ثاني أكسيد الكربون المُزالة» فحسب. تتعقب مقدار الاحترار الذي تم تجنبه فعلاً بعد احتساب الانبعاثات المرتبطة ببناء وتشغيل كل نظام، وتحصي آثارها على صحة الإنسان والنظم البيئية خلال العشرين سنة الأولى. تبرز الأساليب الكيميائية المدعومة بالكهرباء المتجددة في المرتبة الأولى من حيث الكربون البحت: فالالتقاط المباشر من الهواء المدفوع بالرياح أو الشمس وتطبيع المحيط يمكن أن تحافظ على نحو 90–97% من الكربون الذي تزيله من أن يُلغى بواسطة انبعاثاتها الخاصة. ويمكن أن يحقق البيوأشار المستخدم في مواد البناء وBECCS أداءً جيداً أيضاً، خصوصاً عندما يستخدمان مخلفات زراعية وغابية بدل المحاصيل المزروعة خصيصاً للطاقة. لكن زراعة الأشجار والبيوأشار المطبق في التربة يفقدان بعض المكاسب الأولية مع مرور الوقت، إذ تعيد الحرائق والتحلل البطيء جزءاً من الكربون المخزن إلى الهواء.

تكاليف خفية في الصحة والطبيعة والحدود الكوكبية

عندما يأخذ المؤلفون في الحسبان الآثار الجانبية الأوسع، تظهر صورة أكثر خليطاً. على المدى القصير، تجلب الخيارات الكيميائية فوائد صافية للصحة والنظم البيئية عموماً: من خلال المساعدة في إبطاء الاحترار، تقلل من الأضرار المتعلقة بالمناخ أكثر مما تضيفه من تلوث. أما الخيارات البيولوجية فتصبح أكثر إشكالية. المزارع الكبيرة المزروعة لمحاصيل الطاقة والاستخدام المكثف للأسمدة والري يزيد من الضغوط على الأنهار والتربة والحياة البرية. تُظهر الدراسة أن BECCS والبيوأشار، إذا تم توسيعهما بشدة، يمكن أن يدفعا «الحدود الكوكبية» المتوترة بالفعل لأنظمة الأراضي، واستخدام المياه العذبة، ودورات المغذيات نحو مستويات خطرة. وإزالة الكربون المعتمدة على الغابات أقل بساطة مما تبدو عليه: فارتفاع مخاطر الحرائق تحت تغير المناخ يمكن أن يمحو كثيراً من الكربون المخزن ويخلق تلوث هوائي له تأثيرات صحية كبيرة.

الضيق في الموارد: المعادن والمغذيات

مساهمة رئيسية لهذه الدراسة هي نظرها التفصيلي إلى الموارد الفيزيائية. تحتاج الأساليب الكيميائية كميات كبيرة من المعادن والمعادن القاعدية لبناء المحطات والآبار، وفي حالة تطبيع المحيط، لاستخراج ومعالجة الحجر الجيري. تجد التحليلات أنه بحلول عام 2050، قد يتطلب تحقيق أهداف إزالة الكربون بالاعتماد بشكل رئيسي على الالتقاط المباشر من الهواء تعدين النيكل والبارايت بما يعادل ما يصل إلى نحو 80% من إنتاج هذين المعدنين العالمي اليومي، الأمر الذي قد يتنافس مع البطاريات وتقنيات النظيفة الأخرى. تطرح الأساليب البيولوجية نوعاً مختلفاً من المخاطر: فهي تتطلب كميات هائلة إضافية من الأسمدة، ولا سيما البوتاسيوم والفوسفور والمغنيسيوم. في بعض السيناريوهات، سيحتاج تعدين البوتاسيوم إلى الزيادة بما يصل إلى 70% مقارنة بالمستويات الحالية لإطعام محاصيل الطاقة وأنظمة البيوأشار، مما يثير القلق بشأن أمن الغذاء وتوافر المغذيات الأساسية للزراعة والصناعة.

ماذا يعني هذا لخيارات المناخ المستقبلية

يخلص المؤلفون إلى أن لا طريقة لإزالة الكربون خالية من المقايضات، مؤكِّدين الفكرة القائلة بأن تقليل استخدام الوقود الأحفوري يجب أن يظل أولوية قصوى. من بين الخيارات المدروسة، يبدو الالتقاط المباشر من الهواء وتطبيع المحيط المدعومان بالطاقة المتجددة أكثر أماناً بيئياً بشكل عام، رغم أنهما لا يزالان يدفعان لتعدين إضافي وبالواقع يظلان مكلفين. بالمقابل، قد يتسبب الاعتماد الكبير على زراعة الأشجار أو BECCS أو البيوأشار واسع النطاق في إتلاف النظم البيئية، وإجهاد مصادر المياه، وتصعيد المنافسة على الأسمدة، لا سيما إذا اعتمدت على محاصيل مخصصة للطاقة بدلاً من المخلفات. للسياسيين والمستثمرين، الرسالة واضحة: يجب تخطيط إزالة الكربون كجزء من محفظة متوازنة تحترم الحدود الكوكبية، وتضمن الأمن الغذائي والمائي، وتبني سلاسل توريد قادرة على التعامل مع الطلب الإضافي على المعادن والمغذيات—بدلاً من التعامل مع أي طريقة مفردة كحل بسيط وخالٍ من الندم.

الاستشهاد: Cobo, S., Galán-Martín, Á. & Guillén-Gosálbez, G. Negative emissions technologies and practices could challenge global resource supply and environmental limits. Commun Earth Environ 7, 354 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03348-8

الكلمات المفتاحية: إزالة غاز ثاني أكسيد الكربون, تقنيات الانبعاثات السلبية, الالتقاط المباشر من الهواء, الطاقة الحيوية مع احتجاز الكربون, حدود كوكبية