ما هي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري (GHG)؟

عندما تصطدم أشعة الشمس بالأرض، فإنها تولّد حرارة—فكّر في الفرق بين درجة الحرارة في يوم مشمس وآخر غائم. لكن عند إطلاق غازات الدفيئة (GHGs) في الغلاف الجوي، فإنها تُشكّل طبقة عازلة تمنع تلك الحرارة من الخروج مرة أخرى إلى الفضاء. ومثلما تحبس البيوت الزجاجية الحرارة بداخلها لتوفير بيئة دافئة للنباتات، تحتجز غازات الدفيئة الحرارة داخل الغلاف الجوي للأرض.

ويُعتبر هذا التأثير ضروريًا، فمن دونه، يصبح الكوكب باردًا جدًا وغير صالح للحياة. لكن منذ الثورة الصناعية، أدّت الأنشطة البشرية إلى زيادة كبيرة في انبعاثات غازات الدفيئة في الغلاف الجوي. نظرًا لأن غازات الدفيئة تبقى في الغلاف الجوي لسنوات أو حتى قرون، فإنها تُفاقم تأثير الدفيئة وتتسبب في ارتفاع درجات الحرارة العالمية، مما يجعل انبعاثات غازات الدفيئة من الأسباب الرئيسية لتغير المناخ العالمي.

يُعد ثاني أكسيد الكربون (CO₂) المحرك الأساسي لتأثير الدفيئة، وفقًا للخبراء، لكنه ليس المصدر الوحيد. وتُقاس تأثيرات غازات دفيئة أخرى، مثل الميثان (CH₄)، وأكسيد النيتروس (N₂O)، والغازات المُفلورة مثل مركبات الكلوروفلوروكربون، بوحدة مكافئات ثاني أكسيد الكربون (CO₂e). تساعد وحدة مكافئات ثاني أكسيد الكربون CO₂ في قياس التأثير الإجمالي لجميع غازات الدفيئة، وليس فقط ثاني أكسيد الكربون (CO₂).

ويُقاس تأثير كل نوع من هذه الغازات من خلال ما يُعرف باسم القدرة على إحداث الاحتباس الحراري (GWP). وتُقارن هذه المقاييس قدرة الغازات على احتجاز الحرارة بقدرة ثاني أكسيد الكربون (CO₂) خلال فترة زمنية محددة—مثل 20 أو 100 أو 500 عام. فعلى سبيل المثال، فإن القدرة الحرارية للميثان (CH₄) خلال 100 عام تُقدّر بأنها تفوق تأثير ثاني أكسيد الكربون (CO₂) بنحو 28 إلى 36 مرة.

يُعد ثاني أكسيد الكربون (CO₂) أكثر غازات الدفيئة وفرة، ويمثّل ما يقارب ثلاثة أرباع الانبعاثات الناتجة عن الأنشطة البشرية. ويُعد حرق الوقود الأحفوري، مثل الفحم، والنفط، والغاز الطبيعي، لأغراض الطاقة والنقل، المصدر الرئيسي لانبعاثات CO₂. كما يُطلق ثاني أكسيد الكربون (CO₂) نتيجة إزالة الغابات والتغييرات في استخدامات الأراضي. وقبل الثورة الصناعية، بلغ تركيز ثاني أكسيد الكربون (CO₂) عالميًا نحو 280 جزءًا في المليون (ppm). أما في مايو 2023، فقد بلغ مستوى قياسيًا وصل إلى 424 جزءًا في المليون، وفقًا لمختبر الرصد العالمي التابع للإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي (National Oceanic and Atmospheric Administration Global Monitoring Lab).¹

CH₄ هو الغاز المكوّن الرئيسي للغاز الطبيعي، وهو أقل وفرة من ثاني أكسيد الكربون (CO₂)، لكنه أكثر فعالية في احتجاز الحرارة في الغلاف الجوي بأكثر من 25 مرة. هذا إلى حد كبير نتيجة للممارسات الزراعية وانبعاثات الثروة الحيوانية (تنبعث من البقرة 220 رطلا من CH₄ كل عام²). لكن الحيوانات ليست المصدر الوحيد؛ إذ تنبعث غازات الميثان (CH₄) أيضًا من تحلل النفايات العضوية في مكبّات النفايات، ومن زراعة الأرز، والبيئات الرطبة، وكذلك من إنتاج ونقل الوقود الأحفوري.

ينشأ أكسيد النيتروس (N₂O) من الأنشطة الزراعية، والعمليات الصناعية، واحتراق الوقود الأحفوري ورغم أنه أقل انتشارا من ثاني أكسيد الكربون (CO₂) و غاز الميثان (CH₄) فإنه لا يزال يساهم بشكل كبير في ظاهرة الاحتباس الحراري. وتُعد الممارسات الزراعية، وخاصة استخدام الأسمدة الاصطناعية، المصدر الرئيسي لانبعاثات أكسيد النيتروس (N₂O).

هي غازات اصطناعية من صنع الإنسان - وتشمل مركبات الهيدروفلوروكربون، والبيرفلوروكربون، ومركبات الكلوروفلوروكربون، وسادس فلوريد الكبريت، وثلاثي فلوريد النيتروجين - وتُستخدم هذه الغازات في عمليات مثل التبريد، وتكييف الهواء، وتصنيع الإلكترونيات. ورغم أنها أقل شيوعا من ثاني أكسيد الكربون (CO₂) وغاز الميثان CH₄ وأكسيد النيتروس N₂O، فإنها تُعد من أكثر الغازات فعالية في احتجاز الحرارة، ويمكن أن تستمر في الغلاف الجوي لآلاف السنين.

تصدر انبعاثات غازات الدفيئة من عدة مصادر. بعض هذه الانبعاثات ينتج عن عمليات طبيعية؛ فعلى سبيل المثال، تطلق الثورات البركانية وحرائق الغابات ثاني أكسيد الكربون (CO₂) وغيره من الغازات في الغلاف الجوي، في حين يُطلق تحلل النباتات والحيوانات غاز الميثان (CH₄). لكن معظم انبعاثات غازات الدفيئة العالمية تأتي من مصادر بشرية المنشأ - مما يعني أنها ناتجة عن النشاط البشري، مثل:

تُعد غازات الدفيئة ضرورية للحفاظ على درجة حرارة مناسبة للحياة على كوكب الأرض. ولكن مع زيادة تركيز هذه الغازات، تحتجز المزيد من الحرارة في الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى عواقب أكثر حدة على المناخ العالمي والبيئة. وتشمل هذه العواقب ما يلي:

تُعد انبعاثات غازات الدفيئة عاملًا رئيسيًا في ظاهرة الاحتباس الحراري. فهي تُعزز تأثير الدفيئة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة العالمية. وقد كانت السنوات الأخيرة من بين الأكثر حرارةً على الإطلاق. ووفقًا لتقرير التقييم الصادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ التابعة للأمم المتحدة، فإن كل عقد من العقود الأربعة الأخيرة كان أكثر دفئًا من العقد الذي سبقه منذ عام 1850.³ يمكن أن تؤدي هذه الحرارة المتزايدة إلى أحداث مناخية أكثر تواترا وشدة مثل الأعاصير، والفيضانات، وموجات الحر، والجفاف.

تُسهم درجات الحرارة الأعلى في تسريع ذوبان الجليد القطبي والأنهار الجليدية. ويؤدي ذلك إلى ارتفاع منسوب مياه البحر، مما يُشكل تهديدًا كبيرًا للمجتمعات الساحلية والمناطق المنخفضة.

كلما زاد تركيز ثاني أكسيد الكربون (CO₂) في الغلاف الجوي، زادت نسبة ثاني أكسيد الكربون (CO₂) في محيطات العالم. وهذا يؤدي إلى تحمّض المحيطات، الذي يُلحق الضرر بالكائنات البحرية، بما في ذلك الشعاب المرجانية والمحار.

يمكن أن يؤدي تغير المناخ إلى فقدان التنوع البيولوجي، إذ تجد الكائنات صعوبة في التكيف مع التغيرات أو تواجه خطر الانقراض. وقد تؤثر درجات الحرارة المرتفعة على أنماط هجرة الطيور أو تؤدي إلى انتشار أنواع غازية. وقد تُحدث هذه التغيّرات فوضى في سلاسل الغذاء المعقدة التي تعتمد عليها النظم البنائية، مما يؤثر على كل مستوياتها.

تُسهم بعض غازات الدفيئة في تدهور جودة الهواء، مما يؤدي إلى مشاكل تنفسية وغيرها من المشكلات الصحية لدى البشر. كما أن الظروف الجوية الناتجة عن تغير المناخ، مثل الجفاف وحرائق الغابات، قد تؤدي إلى زيادة الأوزون الأرضي والغبار والدخان والملوثات الأخرى. وقد يؤدي ذلك أيضًا إلى انتشار أو زيادة مستويات مسببات الحساسية في الهواء.

يُؤثر اضطراب البيئة على مجموعة واسعة من الصناعات والأعمال، إذ يُعطل سلاسل الإمداد والوصول إلى الموارد. وقد يكون القطاع الزراعي من أكثر المتضررين، إذ تتسبب الظواهر الجوية القاسية، وتغير درجات الحرارة، ومحدودية المياه، وتلوث الهواء في تعطيل نمو المحاصيل وحصادها. كما أن السياحة وغيرها من الصناعات المعتمدة على المناخ معرضة للخطر؛ فعلى سبيل المثال، قد تضطر منتجعات التزلج إلى الإغلاق مع تراجع مستويات الثلوج نتيجة ارتفاع درجات الحرارة.

نظرًا للدور الكبير الذي تضلع به في الاحتباس الحراري، يُعد تقليل انبعاثات غازات الدفيئة أمرًا جوهريًا في التخفيف من تغيّر المناخ. ولتحقيق ذلك، تتعاون الأفراد، والشركات، والمؤسسات الحكومية في جهودها لخفض الانبعاثات، سعيًا للوصول إلى الهدف النهائي وهو صافي الانبعاثات الصفري—أي النقطة التي تتساوى فيها كمية غازات الدفيئة المنبعثة مع الكمية التي تتم إزالتها من الغلاف الجوي، وبالتالي تقليل الانبعاثات البشرية إلى أقرب قيمة صفرية ممكنة.

وتشمل الاستراتيجيات الممكنة لتقليل انبعاثات غازات الدفيئة ما يلي:

من أكثر الطرق فعالية في تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO₂) هو التحوّل من الوقود الأحفوري إلى مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية، وطاقة الرياح، والطاقة الكهرومائية. هذا التحول يقلل الاعتماد على احتراق الوقود الأحفوري عالي الانبعاثات، مما يؤدي إلى خفض الانبعاثات الناتجة عن توليد الكهرباء والنقل.

كما يُسهم تعزيز كفاءة الطاقة في المنازل والمباني والمرافق الصناعية في تقليل استهلاك الطاقة، وبالتالي خفض انبعاثات غازات الدفيئة. يمكن تحقيق هذا التحول في استخدام الطاقة من خلال عزل المباني، واستخدام أجهزة موفّرة للطاقة، وتبنّي ممارسات التصميم المستدام. وعلى مستوى الشركات والقطاعات الصناعية، تُسهم التقنيات الجديدة التي تتيح إدارة أفضل للطاقة في مساعدة الشركات على تقليل بصمتها الكربونية.

تتطلب الحد من الانبعاثات في قطاع النقل التحوّل إلى المركبات الكهربائية، وزيادة الاعتماد على وسائل النقل العام، وتشجيع المشاركة في السيارات، وركوب الدراجات، والمشي.

يساعد تنفيذ ممارسات زراعية مستدامة، مثل خفض استخدام الأسمدة، والإدارة المسؤولة للأراضي، في تقليل انبعاثات أكسيد النيتروس (N₂O) وتعزيز سلامة التربة. كما أن استعادة الغابات وزراعة الأشجار يمكن أن يُسهم في سحب ثاني أكسيد الكربون (CO₂) من الغلاف الجوي.

تُسهم الرقمنة، والذكاء الاصطناعي (AI)، وتقنيات التقاط وتحليل البيانات المتقدمة، وغيرها من الابتكارات التقنية، في جهود تقليل الانبعاثات. فعلى سبيل المثال، يمكن لاستخدام الطائرات المسيّرة وأجهزة الاستشعار تحسين دقة العمليات الزراعية والصناعية، مما يضمن الاستخدام الأمثل للموارد. كما يمكن أنظمة الفرز المدعومة بالذكاء الاصطناعي أن تفصل المواد القابلة لإعادة التدوير بدقة تفوق الفرز اليدوي، مما يُعزز ممارسات إدارة النفايات.

على نطاق أصغر، يتخذ الأفراد خطوات لتقليل بصماتهم الكربونية الشخصية. وتشمل هذه الخطوات: إعادة التدوير، والانتقال إلى مصادر طاقة ووسائل نقل مستدامة، وتغييرات في النظام الغذائي وأسلوب الحياة. كما يمكن للناس استخدام أدوات مثل حاسبة البصمة الكربونية المنزلية⁴ التابعة لوكالة حماية البيئة الأمريكية، أو حاسبة أسلوب الحياة التابعة لاتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ⁵، لتقييم أثرهم البيئي.

تعمل دول العالم وفقًا لما جاء في اتفاقية باريس، وهي معاهدة دولية تاريخية تم التفاوض بشأنها خلال مؤتمر الأمم المتحدة لتغير المناخ لعام 2015 بهدف الحد من تأثير انبعاثات غازات الدفيئة.⁶ تشمل هذه الجهود دعم الحكومة للطاقة المتجددة من خلال الدعم المالي والحوافز، ومعايير كفاءة استهلاك الوقود للمركبات والعمليات الصناعية، والاستثمار في وسائل النقل العام. كما تعمل الحكومات على وضع لوائح ومعايير بيئية تهدف إلى الحد من الانبعاثات. ومن خلال تسعير الكربون، يمكن للحكومات فرض ضرائب على الكربون أو إنشاء أنظمة الحد الأقصى للانبعاثات وتداولها تجاريًا، لتشجيع الشركات والأفراد على تقليل انبعاثاتهم.

لتحقيق صافي انبعاثات صفري، تقوم الشركات بقياس انبعاثاتها الكربونية وتحديد فرص خفض انبعاثات غازات الدفيئة. تستهدف الشركات انبعاثاتها من النطاق 1، وهي الانبعاثات الناتجة عن مصادر تابعة مباشرةً لها، وانبعاثات النطاق 2، وهي الانبعاثات الناتجة عن الطاقة والموارد الأخرى التي تستخدمها. كما أنها تستهدف انبعاثات من النطاق 3، والمعروفة أيضًا باسم انبعاثات سلسلة التوريد، والتي تنشأ عن مصادر غير مباشرة مثل النقل، وسلاسل التوريد، واستخدام المنتجات والتخلص منها. وفيما يلي بعض خياراتها لخفض الانبعاثات من خلال إزالة الكربون :