تطلق الأنهار “تتجاوز التوقعات” لانبعاثات الكربون

تطلق الأنهار غازات دفيئة أكثر مما كان متوقعًا ، ويضاعف تلوث مياه الأنهار كمية الانبعاثات الصادرة عن الأنهار.

ليس من المستغرب ، للوهلة الأولى ، أن تعتقد أن الأقاليم الجديدة ، الأقاليم الجديدة ، هي واحدة من أكثر المناطق الصديقة للبيئة في هونغ كونغ.

قد تبدو هذه المنطقة ، التي تقع على حدود البر الرئيسي الصيني وتشكل الجزء الأكبر من هونغ كونغ ، وكأنها عالم مستقل لا علاقة له بالشوارع الصاخبة وناطحات السحاب التي تطل على معظم المباني في قلب المدينة.

الأراضي الجديدة يغلب عليها الطابع الريفي ، وتشمل مساحات شاسعة من المراعي والتلال الخضراء والمستنقعات والجبال والمتنزهات والأنهار.

وقد تفترض أن الأقاليم الجديدة هي الرئة الخضراء لهونغ كونغ ، لكن الحقيقة قد تكون مروعة. أظهرت دراسة أجريت على 15 مجرى مائيًا في المنطقة أن الأنهار التي تتدفق عبر الأراضي الخضراء والطبيعة الغنية تطلق كميات هائلة من الغازات المسببة للاحتباس الحراري.

يقول ديريك يوك فو لاي ، أستاذ الجغرافيا وإدارة الموارد في جامعة هونغ كونغ الصينية: “المياه في جميع الأنهار مشبعة بثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز ، وهي غازات الدفيئة الرئيسية الثلاثة”.

اكتشف فو لاي أن تركيزات هذه الغازات في بعض أجزاء الأنهار كانت أعلى بـ 4.5 مرات من تركيزاتها في الغلاف الجوي.

أشارت الدراسة ، التي كانت تهدف إلى تقييم آثار تلوث مياه الأنهار على انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في هونغ كونغ ، إلى أن الأنهار في المنطقة هي مصدر دائم لغازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي وقد تساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري. خلص الفريق إلى أنه كلما ارتفعت مستويات التلوث في الأنهار ، زادت انبعاثاتها.

قد يُعزى تلوث الأنهار في هونغ كونغ إلى العديد من الأسباب ، على رأسها هدر مزارع الماشية ، أو خلل في وصلات الصرف الصحي في المباني القديمة ونقص المجاري في بعض المناطق. كانت مستويات التشبع بثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز في الأنهار الأكثر تلوثًا 2.2 و 2.5 و 4 مرات أعلى من الأنهار الأقل تلوثًا.

“على الرغم من أن انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من الأنهار أقل نسبيًا من الانبعاثات الناتجة عن احتراق الوقود الأحفوري في أنشطتنا اليومية ، إلا أنها تساهم بنسبة كبيرة في ما يسمى بميزانية الكربون ، أو إجمالي الانبعاثات المسموح بها لهونج كونج لتقليل الانبعاثات ،” يقول فو لاي. الاحتباس الحراري ، يجب اتخاذ خطوات للحد من هذه الانبعاثات للتخفيف من تغير المناخ.

النشاط الجرثومي

ومع ذلك ، فإن جميع الأنهار في جميع أنحاء العالم ، وليس فقط هونغ كونغ ، تنبعث منها غازات دفيئة أكثر من المتوقع.

تشير التقديرات إلى أن الأنهار والجداول تطلق ما يصل إلى 3.9 مليار طن من غازات الاحتباس الحراري سنويًا ، وهو ما يعادل أربعة أضعاف كمية الانبعاثات الصادرة عن قطاع الطيران سنويًا.

تشير الدراسات إلى أن النظم البيئية المائية مثل الأنهار والبحيرات تسبب أكثر من 50 في المائة من غاز الميثان في الغلاف الجوي ، وأن انبعاثات أكسيد النيتروز التي تطلقها الأنهار العالمية مسؤولة عن أكثر من 10 في المائة من الانبعاثات من الأنشطة البشرية.

تقول صوفي كومر وارنر ، عالمة الكيمياء الجيولوجية الحيوية بجامعة برمنغهام: “تحتوي المياه التي يتم تصريفها في الأنهار على كميات كبيرة من الكربون والنيتروجين.

كان يعتقد في الماضي أن الأنهار تنقل هذه العناصر إلى المحيط ، لكننا أدركنا الآن أن هذه العناصر تخضع لتفاعلات بيولوجية وكيميائية وجيولوجية.

تقوم الميكروبات في النهر بتفكيك الكربون والنيتروجين وتحويلهما إلى أشكال أخرى من خلال عملية التنفس الهوائية أو اللاهوائية التي تطلق ثاني أكسيد الكربون وأحيانًا الميثان وأكسيد النيتروز.

يقول وارنر: “إن إطلاق الأنهار لثاني أكسيد الكربون وغازات الدفيئة الأخرى في الغلاف الجوي هو جزء طبيعي من النظام البيئي”. لكن من المرجح أن ترتفع هذه الانبعاثات بسبب حالة الأنهار أو مستويات التلوث فيها.

تتفاقم مشكلة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من الأنهار الحضرية. أشارت دراسة إلى أن كمية الانبعاثات الصادرة عن الأنهار في المدن تزيد بمقدار أربعة أضعاف عن الانبعاثات من الأنهار في المناطق الريفية.

ركزت دراسة حديثة على تقييم انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز من الأنهار في كوينكا ، الإكوادور ، وخلصت إلى أن جودة المياه ترتبط ارتباطًا وثيقًا بانبعاثات غازات الاحتباس الحراري. كلما ارتفعت مستويات التلوث ، زادت انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، وزادت مساهمة النهر في درجات الحرارة العالمية.

قال لونج توان هو ، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة غينت في بلجيكا ، والذي شارك في الدراسة: “عندما تصبح الأنهار أكثر تلوثًا ، فمن المرجح أن تساهم في الاحتباس الحراري من مرتين إلى عشر مرات”. عندما تتدهور جودة المياه في النهر ويصبح النهر ملوثًا ، يزداد تركيز ثاني أكسيد الكربون والميثان بمقدار الضعف ، بينما قد يزيد تركيز أكسيد النيتروز بمقدار 15 مرة.

وخلص الفريق إلى أن هناك صلة قوية بين كميات غازات الدفيئة المنبعثة من الأنهار والتغير في استخدام الأراضي والغطاء الأرضي حول الأنهار.

كانت تركيزات ثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروز في الأنهار القريبة من المدن أعلى بأربعة أضعاف من تركيزات الأنهار التي تتدفق عبر المناطق الريفية ، وتضاعفت تركيزات الميثان 25 مرة.

هذه النتائج تسلط الضوء على تأثير تغيير استخدام الأراضي والغطاء الأرضي على كميات غازات الدفيئة المنبعثة من الأنهار الملوثة بمياه الصرف الصحي والجريان السطحي ، كما يقول توان هو.

عندما تدخل هذه الملوثات ، مثل النيتروجين والملوثات الأخرى الناتجة عن الأنشطة البشرية ، إلى أجسام المياه العذبة ، تحولها الكائنات الحية الدقيقة إلى غازات دفيئة.

إذا انخفض مستوى الأكسجين المذاب في الأنهار بسبب التلوث ، فإن البكتيريا اللاهوائية تحول المادة العضوية إلى مغذيات غير عضوية وتنتج ثاني أكسيد الكربون والميثان ، بينما تحول البكتيريا النترات إلى أكسيد النيتروز.

قال توان هو: “لقد أكدنا هذه العمليات في بحثنا باستخدام الذكاء الاصطناعي ، واكتشفنا أن تركيز الأكسجين والنيتروجين المذاب وأنماط تدفق الأنهار هي أكثر العوامل تأثيرًا على انبعاثات الغازات من الأنهار”.

مياه أنظف وهواء أنظف

من الواضح إذن أن تلوث الأنهار ناتج عن الأنشطة البشرية ، وخاصة في المدن. كلما زادت تلوث الأنهار ، زادت انبعاثاتها من غازات الاحتباس الحراري.

يعيش أكثر من نصف سكان العالم على بعد ثلاثة كيلومترات أو أقل من جسم من المياه العذبة. صاحب الامتداد العمراني زيادة في الملوثات المتدفقة في الأنهار ، في الوقت الذي لا يزال يتم فيه تصريف 80 في المائة من مياه الصرف الصحي العالمية في النظم البيئية دون معالجة.

والنتيجة هي أن معظم الملوثات في الأنهار تأتي من مياه الصرف الصحي غير المعالجة ومياه الصرف الزراعي ، وزيادة تراكم الرواسب. كل هذه العوامل أدت إلى تحويل المسطحات المائية الملوثة إلى مصدر رئيسي لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

يقول توان هو: “مع الزحف العمراني والتكثيف الزراعي وتربية الأحياء المائية ، من المتوقع أن تصدر الأنهار انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بكميات أكبر من التقديرات الحالية”.

لكن البعض يجادل بأن الحد من هذه الانبعاثات يمكن تحقيقه عن طريق خفض مستويات التلوث في الأنهار.

قال توان هو: “تشير أبحاثنا إلى أن تحسين جودة مياه النهر قد يساهم في تقليل تركيزات الميثان بمقدار عشرة أضعاف ، وتقليل تركيزات ثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروز بمقدار أربعة أضعاف”.

ولهذا السبب تم إطلاق العديد من البرامج لتحسين جودة مياه الأنهار وإعادة تأهيلها من خلال خفض مستويات التلوث ، مثل مشروع “الصفقة الخضراء” الممول من الاتحاد الأوروبي ، وقانون المياه النظيفة في الولايات المتحدة.

وقال توان هو إن “هذه البرامج ساهمت في تحسين جودة مياه الأنهار ، وتقليل مخاطر الفيضانات ، واستعادة الموائل ، وزيادة التنوع البيولوجي العالمي”.

وتشمل الإجراءات الأخرى التي ينصح بها توان هو خفض مستويات التلوث في الأنهار معالجة مياه الصرف الصحي ، وزيادة مرافق معالجتها ، وإنشاء حواجز نباتية على ضفاف الأنهار لمنع دخول الملوثات ، واستعادة القنوات الطبيعية وأنظمة التدفق الطبيعي لتجنب تراكم الرواسب.

يعتقد فو لاي أن تحسين جودة مياه النهر سيتطلب تقليل الاستخدام المفرط للأسمدة في الحقول وتوسيع شبكة الصرف الصحي لإفادة المزيد من سكان الريف. حوالي 6 في المائة من سكان هونغ كونغ غير موصولين حاليًا بشبكة المياه والصرف الصحي.

“صحيح أن جودة مياه نهر هونغ كونغ قد تحسنت بشكل عام خلال العقود الأخيرة ، بفضل التدابير التي اتخذتها الحكومة ، مثل التشريع وإنشاء شبكة الصرف الصحي ، ولكن هناك تدابير أخرى يمكن اتخاذها للحد من يقول فو لاي: “تلوث الأنهار ، خاصة في المنطقة الشمالية الشرقية”. اراضي جديدة. لن يؤدي الحد من إثراء الأنهار بالمغذيات من استخدام الأسمدة في الأراضي الزراعية إلى تسريع نمو الطحالب إلى تحسين جودة المياه فحسب ، بل سيؤدي أيضًا إلى تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري والتخفيف من عواقب تغير المناخ.