زراعة مسحوق صخور البازلت تخفض الانبعاثات وتزيد من امتصاص الكربون
تاريخ النشر: 16th, August 2023 GMT
وفقا لأحدث تقرير للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، فإن البشرية بحاجة إلى إزالة 100 إلى ألف غيغاطن من الكربون بحلول عام 2100، بالإضافة إلى تقليل الانبعاثات بشكل حاد لمنع ارتفاع درجة الحرارة العالمية بأكثر من درجة ونصف درجة مئوية.
وفي ضوء هذا الهدف تأتي النتائج التي توصل إليها فريق بحثي من "جامعة ييل" الأميركية، والتي يقترحون فيها استخدام مسحوق البازلت في الأراضي الزراعية حول العالم كأحد الطرق الناجعة للاقتراب من تحقيق ذلك الهدف.
حيث أفادت الدراسة الجديدة أن المزارعين في جميع أنحاء العالم يمكن أن يساعدوا الكوكب في الوصول إلى الهدف الرئيسي الذي حددته اللجنة بإزالة الكربون عن طريق خلط الصخور البركانية المسحوقة بالتربة في حقولهم.
ووفق ما ورد في البيان الصحفي المنشور على موقع "فيز دوت أورغ" في 14 أغسطس/آب الجاري، فإن الدراسة المنشورة في دورية "إيرثز فيوتشر" توفر أحد التقديرات العالمية الأولى للتراجع المحتمل لثاني أكسيد الكربون نتيجة لاستخدام مسحوق البازلت في الحقول الزراعية في جميع أنحاء العالم.
يسمى هذا النوع من التدخل المناخي "التجوية المعززة للصخور"، والتي تستفيد من عملية التجوية التي تحبس بشكل طبيعي ثاني أكسيد الكربون في معادن الكربونات.
والتجوية هي عملية تفتت وتحلل الصخور والتربة والمعادن على سطح الأرض أو بالقرب منه بواسطة العوامل الجوية السائدة بدون نقل الفتات من مكانه.
وتتلخص فكرة فريق البحث ببساطة في تسريع عملية التجوية بطريقة تفيد الناس، وفي الوقت نفسه تساعد في إبطاء وتيرة تغير المناخ. وقد يكون هذا رهانا أكثر أمانا من طرق خفض الكربون الأخرى، وفقا لمؤلفي الدراسة.
وتستكشف الدراسة الجديدة إمكانية تطبيق البازلت المسحوق -وهو صخرة سريعة التجوية تتشكل نتيجة تبريد الحمم البركانية- في الحقول الزراعية حول العالم، وتسلط الدراسة الضوء على المناطق التي يمكنها تكسير الصخور بكفاءة.
استخدم الباحثون نموذجا كيميائيا حيويا جديدا لمحاكاة كيفية استخدام البازلت المسحوق في أراضي المحاصيل العالمية ودوره في سحب ثاني أكسيد الكربون، لاختبار حساسية تجوية الصخور المعززة، ولتحديد المناطق التي يمكن أن تكون الطريقة أكثر فعالية فيها.
ويحاكي النموذج الجديد التجوية الصخرية المحسّنة في ألف موقع زراعي حول العالم بموجب سيناريوهين للانبعاثات من عام 2006 إلى عام 2080. ووجدوا أنه في فترة الدراسة التي تبلغ 75 عاما، وبافتراض حدوث ذلك في جميع المجالات الزراعية، التي تمثل التطبيق الشامل المحتمل لهذه الإستراتيجية في العالم، يمكن عزل ما يصل إلى 217 غيغاطنا من الكربون في تلك الفترة الزمنية.
وتسلط الدراسة الضوء على سرعة عملية التجوية بشكل أكبر في البيئات الحارة والرطبة، لذا فإنهم يتوقعون زيادة في كفاءة عملية التجوية الصخرية المحسّنة في المناطق المدارية مقارنة بخطوط العرض الأعلى.
يقول الباحثون إن طريقة التجوية المعززة للصخور مرنة بشكل مدهش في مقابل التغير المناخي، وهي تعمل بنفس الطريقة تقريبا في ظل سيناريوهات الاحتباس الحراري المعتدلة والشديدة.
ويطبق المزارعون بالفعل ملايين الأطنان من الحجر الجيري (صخور كربونات الكالسيوم التي يمكن أن تكون مصدرا للكربون أو بالوعة) في حقولهم لتوصيل المغذيات والتحكم في حموضة التربة، لذا فإن تغيير نوع الصخور تدريجيا يمكن أن يعني انتقالا سلسا لتنفيذ التجوية الصخرية المعززة على نطاق واسع.
وقد جرب الباحثون التجوية الصخرية المعززة على المقاييس الصغيرة في المزارع حول العالم، ويسعى الباحثون مستقبلا للعمل على التنفيذ الواقعي للإستراتيجية.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حول العالم یمکن أن
إقرأ أيضاً:
ابتكار واعد للحصول على اللقاحات باستخدام خيط تنظيف الأسنان
ابتكر باحثون طريقة جديدة لتوصيل اللقاحات باستخدام خيط تنظيف الأسنان، وذلك بإدخال اللقاح عبر الأنسجة بين الأسنان واللثة. وأظهرت اختبارات على حيوانات التجارب أن هذه التقنية الجديدة تحفز إنتاج الأجسام المضادة في الأسطح المخاطية، مثل بطانة الأنف والرئتين.
وأجرى الدراسة باحثون من جامعة تكساس التقنية في الولايات المتحدة، ونشرت نتائجها في مجلة نيتشر الهندسة الطبية الحيوية (Nature Biomedical Engineering) في 28 يوليو/ تموز الجاري، وكتب عنها موقع يوريك أليرت.
يقول هارفيندر سينغ جيل أستاذ طب النانو في جامعة ولاية كارولينا الشمالية والمؤلف المشارك في الورقة البحثية: "الأسطح المخاطية مهمة، لأنها تمثل مصدر دخول لمسببات الأمراض، مثل الإنفلونزا وكوفيد 19".
وتنتَج الأجسام المضادة بشكل أساسي في مجرى الدم بجميع أنحاء الجسم إذا أُعطي اللقاح عن طريق الحقن، وينتج عدد قليل نسبيا منها على الأسطح المخاطية.
ولكن عند إعطاء اللقاح عبر السطح المخاطي، تحفَّز الأجسام المضادة ليس فقط في مجرى الدم، بل أيضا على الأسطح المخاطية. يقول جيل: "هذا يحسّن قدرة الجسم على الوقاية من العدوى، نظرا لوجود خط دفاع إضافي من الأجسام المضادة قبل دخول الكائن المُمْرِض إلى الجسم، وهنا يأتي دور الظهارة الوصلية".
والظهارة الوصلية هي طبقة رقيقة من الأنسجة تقع في أعمق جزء من الجيب بين السن واللثة، وتفتقر إلى خصائص الحاجز الموجودة في الأنسجة الظهارية الأخرى.
وينطبق مصطلح الظهارة على الأنسجة التي تبطّن سطح أجزاء الجسم مثل بطانة الرئتين والمعدة والأمعاء، وتحتوي معظم الأنسجة الظهارية على حواجز قوية مصمّمة لمنع دخول الجراثيم -من الفيروسات إلى الأوساخ- إلى مجرى الدم، لكن الظهارة الوصلية مختلفة.
ويسمح عدم وجود حاجز للظهارة الوصلية بإطلاق خلايا مناعية لمحاربة البكتيريا، وتوجد هذه الخلايا المناعية في اللعاب، وكذلك بين الأسنان واللثة.
إعلانيقول جيل: "نظرا لأن الظهارة الوصلية أكثر نفاذية من الأنسجة الظهارية الأخرى -وهي طبقة مخاطية- فإنها تمثّل فرصة فريدة لإدخال اللقاحات إلى الجسم بطريقة تحفّز إنتاج الأجسام المضادة المعزّزة في جميع أنحاء الطبقات المخاطية للجسم".
ولتحديد جدوى إيصال اللقاحات عبر الظهارة الوصلية، طبّق الباحثون اللقاح على خيط تنظيف أسنان، ثم نظّفوا أسنان فئران التجارب بالخيط.
وقارن الباحثون إنتاج الأجسام المضادة في الفئران التي تلقت لقاح الإنفلونزا الببتيدي عبر تنظيف الظهارة الوصلية بالخيط، أو عبر الظهارة الأنفية، أو عبر وضع اللقاح على النسيج المخاطي تحت اللسان.
وقال روهان إنغرول معد الدراسة والذي كان طالب دكتوراه تحت إشراف جيل في جامعة تكساس التقنية: "وجدنا أن وضع اللقاح عبر الظهارة الوصلية ينتج استجابة أجسام مضادة على الأسطح المخاطية تفوق بكثير المعيار الذهبي الحالي للتطعيم عبر تجويف الفم، والذي يتضمن وضع اللقاح تحت اللسان". وأضاف أن "تقنية تنظيف الأسنان بالخيط توفر حماية مماثلة ضد فيروس الإنفلونزا مقارنة باللقاح المعطى عبر الظهارة الأنفية".
وأكد جيل أن "هذا واعد للغاية، لأن معظم تركيبات اللقاح لا يمكن إعطاؤها عبر الظهارة الأنفية، فالخصائص الحاجزة في سطح الغشاء المخاطي تمنع امتصاص اللقاح بكفاءة". وأضاف أن "إعطاء اللقاح عبر الأنف قد يؤدي إلى وصوله إلى الدماغ، مما قد يثير مخاوف تتعلق بالسلامة، في حين أن التطعيم عبر الظهارة الوصلية لا يشكل أي خطر من هذا القبيل. وفي هذه التجربة، اخترنا إحدى تركيبات اللقاح القليلة التي تناسب إعطاء اللقاح عبر الأنف، لأننا أردنا معرفة كيفية مقارنة إعطاء اللقاح عبر الظهارة الوصلية بأفضل سيناريو محتمل لإعطاء اللقاح عبر الأنف".
واختبر الباحثون أيضا مدى فعالية طريقة توصيل الظهارة الوصلية مع ثلاث فئات بارزة أخرى من اللقاحات هي البروتينات والفيروسات المعطلة والحمض النووي الريبي المرسال (messenger RNA) أو "إم آر إن إيه" (mRNA). وأنتجت تقنية توصيل اللقاح عبر الوصلة الظهارية في الحالات الثلاث استجابات قوية للأجسام المضادة في مجرى الدم وعبر الأسطح المخاطية.
ووجد الباحثون أيضا، على الأقل في النموذج الحيواني، أنه لا يهم تناول الطعام والماء مباشرة بعد استخدام خيط تنظيف الأسنان المغطى باللقاح، فقد كانت الاستجابة المناعية هي نفسها.
مزايا وعيوب
يعد خيط الأسنان العادي طريقة مناسبة لتوصيل اللقاح لفئران التجارب، لكنّ الباحثين يدركون أنه من غير العملي مطالبة الناس بإمساك خيط تنظيف الأسنان المغلف باللقاح بأصابعهم، ولمواجهة هذا التحدي استخدم الباحثون عود تنظيف الأسنان، ويتكون عود تنظيف الأسنان من قطعة خيط مشدودة بين طرفين يمكن حملهما بمقبض.
وقام الباحثون بتغليف خيط تنظيف الأسنان بصبغة طعام فلورية، ثم قام الباحثون بتجنيد 27 مشاركا في الدراسة، وشرحوا مفهوم وضع اللقاح عبر خيط تنظيف الأسنان، وطلبوا من المشاركين محاولة استخدام خيط تنظيف الأسنان. يقول إنغرول: "وجدنا أن حوالي 60% من الصبغة ترسبت في جيب اللثة، مما يشير إلى أن خيط تنظيف الأسنان قد يكون حلا عمليا".
وبينما لا تزال هناك العديد من الأسئلة التي تحتاج إلى إجابة قبل النظر في استخدام تقنية خيط تنظيف الأسنان على البشر، يعتقد الباحثون أن هناك مزايا كبيرة تتجاوز تحسين استجابة الأجسام المضادة على الأسطح المخاطية.
إعلانيقول جيل: "على سبيل المثال سيكون من السهل إعطاؤه، ويعالج مخاوف الكثير من الناس بشأن التطعيم بالإبر، ونعتقد أن هذه التقنية يجب أن تكون مماثلة في السعر لتقنيات توصيل اللقاحات الأخرى".
وتواجه هذه التقنية بعض التحديات، فعلى سبيل المثال لن تنجح هذه التقنية مع الرضع والأطفال الصغار الذين لم تظهر لديهم أسنان بعد. ويضيف جيل إلى هذا الإشكال أمرا آخر، وهو "أننا نحتاج إلى معرفة المزيد عن كيفية أو ما إذا كانت هذه الطريقة فعّالة للأشخاص الذين يعانون من أمراض اللثة أو غيرها من التهابات الفم".
كم عمر الدرع وأبناء درع السودان وهل لديهم ثقافة حرب عمرها يتجاوز العشرين عام