يبدو أن البشر قد قللوا من كمية البراز التي تنتجها مواشيهم. يعرف العلماء ذلك لأنهم يستطيعون رؤيته من الفضاء.
لكي نكون منصفين ، إنها ليست براز الحيوانات الفعلي الذي يمكنهم رؤيته ، ولكن الأمونيا التي يطلقها هذا البراز. الأمونيا (NH3) هو غاز عادم عديم اللون يتشكل عندما يتحد النيتروجين والهيدروجين. يحدث بكميات صغيرة في كل مكان في الطبيعة ، ولكن يتم إصداره بشكل شائع عندما تتبول الحيوانات وتبرز. عندما يبدأ الكثير من روث الحيوانات في التحلل في وقت واحد - على سبيل المثال ، في مزرعة صناعية كبيرة - يمكن للأمونيا المنبعثة أن تتحد مع مركبات أخرى لتلوث الهواء والماء والتربة. يمكن أن يؤدي التعرض لهذه الموارد الملوثة إلى أمراض الرئة والوفاة في البشر وكذلك فشل المحاصيل وموت الحيوانات الجماعي.
يمكن أن يساعد تتبع وتنظيم انبعاثات الأمونيا في منع هذه المخاطر التي يمكن تجنبها ، ولكن لا توجد طريقة موثوقة جدًا للقيام بذلك على نطاق عالمي. مع أخذ ذلك في الاعتبار ، قام فريق من العلماء بقيادة باحثين في جامعة ليبر دو بروكسيل (ULB) في بلجيكا بدمج تسع سنوات من بيانات الأقمار الصناعية لإنشاء أكثر خريطة شاملة للأمونيا في الغلاف الجوي العالمي (وبالتالي أنبوب الحيوان) على الإطلاق.
تكشف خريطة الأمونيا الخاصة بالفريق ، والتي ظهرت في دراسة جديدة نشرت اليوم (5 ديسمبر) في مجلة Nature ، عن أكثر من 200 نقطة ساخنة لانبعاث الأمونيا في جميع أنحاء العالم ، ورد أن ثلثيها لم يتم تحديدها من قبل.
وكتب الباحثون "تشير نتائجنا إلى أنه من الضروري إعادة النظر في قوائم جرد انبعاثات مصادر الأمونيا البشرية المنشأ بشكل كامل ومراعاة التطور السريع لهذه المصادر بمرور الوقت".
من الذي اخرج ريحا؟
بالنسبة إلى دراستهم الجديدة ، بلغ متوسط بيانات الباحثين في الغلاف الجوي تسع سنوات بين عامي 2007 و 2016 بواسطة بعثة الأقمار الصناعية MetOp - وهي سلسلة من ثلاثة سواتل للأرصاد الجوية أطلقتها وكالة الفضاء الأوروبية لفهرسة المكونات المختلفة للغلاف الجوي لكوكبنا ، بما في ذلك الأمونيا. كشفت هذه البيانات 242 "نقطة ساخنة" للأمونيا (مناطق انبعاث يبلغ قطرها أقل من 31 ميلاً ، أو 50 كيلومترًا) ، بالإضافة إلى 178 منطقة انبعاث أوسع.
استخدم الفريق صور الأقمار الصناعية لتأكيد مصادر هذه النقاط الساخنة للأمونيا ووجد أن 241 منها مرتبطة بشكل واضح بالأنشطة البشرية. ومن بين هذه الأنواع ، تم ربط 83 منها بتربية الماشية المكثفة و 158 مرتبطة بصناعات أخرى ، معظمها مصانع تنتج سمادًا يحتوي على الأمونيا. تم تتبع النقطة الساخنة الوحيدة للأمونيا الطبيعية إلى بحيرة ناترون في تنزانيا ، ربما بسبب الكثير من الطحالب والمواد الأخرى المتحللة في طين التجفيف. المعادن التي تتدفق إلى البحيرة من التلال المحيطة بها تجعل المياه قلوية للغاية ، مما يعطي البحيرة درجة حموضة تصل إلى 10.5 (على سبيل المثال ، تحتوي الأمونيا على درجة حموضة حوالي 11).
من خريطتهم ، وجد المؤلفون بعض الوجبات السريعة الرئيسية. بالنسبة للمبتدئين ، فإن معظم النقاط الساخنة للأمونيا في العالم مرتبطة "بشكل لا لبس فيه" بالأنشطة البشرية. بالنظر فقط إلى مستويات الأمونيا المتغيرة في الغلاف الجوي في جميع أنحاء العالم ، يمكن للباحثين تحديد اللحظات الدقيقة عندما تفتح المزارع والمنشآت الصناعية أو تغلق أو تتوسع. على سبيل المثال ، تتزامن نقطة ساخنة للأمونيا تزدهر فوق شينجيانغ ، الصين ، في عام 2012 ، بالضبط مع افتتاح مصنع للأسمدة هناك.
والأهم من ذلك ، تشير الخريطة إلى أن البشر قد قللوا إلى حد كبير من كمية الأمونيا التي تطلقها صناعاتنا في الغلاف الجوي. ووفقًا للباحثين ، فإن ثلثي النقاط الساخنة التي اكتشفوها لم يتم الإبلاغ عنها مسبقًا في المسوحات البيئية السابقة ، في حين لم يتم الإبلاغ عن الانبعاثات من النقاط الساخنة الأخرى بشكل كبير.
في حين أن نموذج الأقمار الصناعية للفريق لديه بعض القيود (من الصعب حساب الانبعاثات في المناطق العاصفة مثل الجبال والسواحل ، على سبيل المثال) ، تظهر هذه الدراسة أن تقنية الأقمار الصناعية يجب أن تكون قادرة على مساعدة الدول على أن تكون أكثر صدقًا مع نفسها بشأن بصمة الأمونيا الخاصة بهم.
"إن انبعاثات الأمونيا في العديد من البلدان تتزايد حاليًا ، حتى في الاتحاد الأوروبي ، الذي التزم بتحقيق انخفاض عام بنسبة 6 في المائة بحلول عام 2020 و 19 في المائة بحلول عام 2030 ، مقارنة بمستويات عام 2005" ، مارك ساتون وكلير هوارد ، باحثان في كتب مركز NERC للإيكولوجيا والهيدرولوجيا في إدنبرة ، اسكتلندا ، الذين لم يشاركوا في الدراسة ، في رسالة نُشرت أيضًا في Nature. "إلى جانب نماذج الغلاف الجوي ... تقدم تكنولوجيا الأقمار الصناعية أداة مستقلة قيّمة للتحقق من خلالها ما إذا كانت الدول تحقق أهدافها حقًا."
