كوستاريكا توظف العلوم النووية لتحسين استخدام الأسمدة وقياس انبعاثات غازات الدفيئة

تسهم الزراعة وتغيير استخدام الأراضي في حوالي ربع انبعاثات غازات الدفيئة التي تسبب الاحترار العالمي. ويؤدي انبعاث أحد هذه الغازات، وهو أكسيد النيتروز، إلى رفع حرارة الغلاف الجوي بمعدل يزيد 265 مرة عمَّا يسببه غاز ثاني أكسيد الكربون. وينتج غاز أكسيد النيتروز عن عدد من العمليات البيولوجية تنطوي على النيتروجين، وهو مغذٍّ للنباتات يوجد بصورة طبيعية في التربة، ويضاف إليها عن طريق الأسمدة الكيماوية والعضوية. ويؤدي استخدام كميات فائضة من الأسمدة إلى انبعاث غازات الدفيئة الضارَّة إلى الغلاف الجوي مما يسهم في تغيُّر المناخ.

وفي كوستاريكا، يبحث الخبراء عن أفضل الطرق لاستخدام الأسمدة استخداماً يُخفِّض انبعاثات غازات الدفيئة الناتجة عن إنتاج الأرز، ويحسِّن في الوقت ذاته إنتاجية النباتات وسبل معيشة المزارعين باستخدام الممارسات الزراعية الذكية مناخيًّا. ويستخدم الباحثون في الشركة الوطنية للأرز ومركز بحوث تلوث البيئة في كوستاريكا، بالتعاون مع الوكالة ومنظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة (الفاو)، التقنيات النظيرية لتعزيز فهم وإرساء أفضل الممارسات في مجال استخدام الأسمدة النيتروجينية في مزارع الأرز.

وقال محمد زمان، عالم تربة في المركز المشترك بين الفاو والوكالة لاستخدام التقنيات النووية في الأغذية والزراعة: "النباتات تحتاج سبعة عشر نوعاً من المغذِّيات، أهمها النيتروجين". ويدعم محمد زمان عمل الباحثين في كوستاريكا، وقال إنَّه: "من التقليدي أن يستخدم المزارعون الأسمدة النيتروجينية لتحسين محاصيلهم. ولكنهم قد يضيفون كمية من النيتروجين أكثر مما تستطيع النباتات امتصاصه. ولا يؤدي ذلك إلى إنتاج انبعاثات إضافية من أكسيد النيتروز فحسب، بل أيضاً يجعل النباتات أقل إنتاجية ويؤثر على دخل المزارعين."

وتُستخدم التقنيات النظيرية في الشركة الوطنية للأرز ومركز بحوث تلوث البيئة في كوستاريكا من أجل التحديد الدقيق لكمية الأسمدة اللازمة لإنتاج المستوى الأمثل من غلة الأرز، وتوقيت استخدامها أثناء دورة حياة الأرز، والتركيبة الكيميائية المثالية لأسمدة الأرز.

وقالت أنَّا غابريِّلا بيريز، الباحثة في مركز بحوث تلوث البيئة في كوستاريكا: "إنَّنا نبحث عن تركيبة أسمدة تُحقِّق أقصى إنتاجية ممكنة للنباتات وفي نفس الوقت تُبقي انبعاثات أكسيد النيتروز والأمونيا عند حدها الأدنى". وقالت إنَّ بلدها يحتاج إلى بيانات موثوقة عن الانبعاثات الصادرة منه، وأنَّه يحتاج إلى أن يكون قادراً على جمع مثل هذه البيانات بنفسه. وفي هذا الصدد، تجري بيريز تجارب باستخدام التقنية النظيرية القائمة على النيتروجين-15 لاقتفاء حركة ومصدر انبعاثات أكسيد النيتروز، وتحديد ما إذا كان مصدرها النيتروجين الموجود في الأسمدة أو التربة.

وقالت بيريز: "البيانات المُستخلصة من تجاربنا ستساعدنا وتساعد الوكالة على وضع تعليمات للمزارعين دقيقة وسهلة الفهم تعلِّمهم أنَّ الحدَّ من استخدام الأسمدة ليس جيداً للبيئة فحسب، بل أيضاً لإنتاجية محاصيلهم".

ولطالما استخدمت بيريز وغيرها من الباحثين التقنية النظيرية القائمة على النيتروجين-15، في إطار جهودهم المبذولة لدراسة سُبل الحد من انبعاثات غازات الدفيئة الناتجة في مجال الزراعة. وفي هذه الجهود وغيرها من الأنشطة المتعلقة بالبيئة، سُمِّي مركز بحوث تلوث البيئة في كوستاريكا مركزاً متعاوناً مع الوكالة منذ عام 2006.

وحيث إن مركز بحوث تلوث البيئة مركزاً متعاوناً مع الوكالة، فإنه يعمل على نقل معارفه وخبراته في مجال التكنولوجيات النووية والنظيرية إلى الباحثين والخبراء من بلدان أخرى. ولارتباطه بالوكالة كأحد المراكز المسمَّاة، درَّب أكثر من 2000 عالم وخبير في المنطقة على مواضيع تتعلق بتغير المناخ عن طريق البعثات وحلقات العمل ومبادرات التعلُّم الإلكتروني والحلقات الدراسية الشبكية.

وقال راندال شافاريا روخاس، المنسِّق الإقليمي في الشركة الوطنية للأرز، والمشارك في إحدى دورات التعلُّم الإلكتروني عن احتباس الكربون في التربة: "تعلمت، من هذه الدورة، كيفية قياس بصمة الكربون في مجال الزراعة، لا سيَّما إنتاج الأرز. وساعدتني أيضاً على فهم أثر الأنشطة البشرية على الاحترار العالمي، وعلمتني الأنشطة التي يمكن أن اضطلع بها كمنتج للأرز من أجل التخفيف من حدة الآثار السلبية على البيئة".

وجُدَّد عقد مركز بحوث تلوث البيئة بصفته مركزاً متعاوناً مع الوكالة حتى عام 2025، بصفته رائداً في دورات التعلم الإلكتروني باللغة الإسبانية حول تسخير التقنيات النظيرية من أجل البيئة في أمريكا اللاتينية. وعلى مدى السنوات المُقبلة، سيواصل مركز بحوث تلوث البيئة والوكالة تنفيذ أنشطة التعلم الإلكتروني وأربعة مشاريع للتعاون التقني في مجالات تتعلق بالزراعة الذكية مناخيًّا، وقياس ورصد انبعاثات غازات الدفيئة، واستخدام الفحم الحيوي - وهو بقايا سوداء تتكون من الكربون والرماد يمكن استخدامها لزيادة خصوبة التربة وإنتاج المحاصيل ولاحتجاز الكربون من الغلاف الجوي.