لطالما كان الريف هو القلب الاقتصادي والاجتماعي للمناطق الريفية، لكنه يخفي أيضًا واقعًا أقل وضوحًا: جو يتغير في إيقاعه مع الجرارات والحظائر والأسمدة. ولسنوات، حافظت الزراعة وتربية الماشية على مجتمعات بأكملها بهدوء، في حين أن انبعاثاتها – تلك “المداخن غير المرئية” للقطاع الأولي – شكلت المناخ دون أن يلفت انتباه الجمهور. واليوم، لا تدع قوائم جرد الانبعاثات مجالاً للشك: الميثان المنبعث من الحيوانات المجترة، وأكاسيد النيتروجين من التربة الزراعية، والأمونيا من تربية الماشية المكثفة هي أجزاء رئيسية في لغز المناخ وفي نوعية الهواء الذي يتنفسه ملايين الأشخاص في المناطق الريفية وشبه الحضرية.
ويجب أن نضيف إلى هذه الغازات ثاني أكسيد الكربون والمركبات العضوية المتطايرة، التي تغذي تكوين الأوزون التروبوسفيري والهباء الجوي الثانوي، مع ما يترتب على ذلك من آثار مباشرة على صحة الإنسان. بعبارة أخرى: ما يحدث في الريف لا يبقى في الريف.
وفي الوقت نفسه، يتزايد الضغط الاجتماعي والتنظيمي لكي يصبح إنتاج الغذاء قابلاً للتتبع والقياس ومبررًا علميًا من حيث الانبعاثات في جميع عملياته – بدءًا من التخمير المعوي لهضم المجترات إلى إدارة السماد الطبيعي.
كما أشارت الباحثة نانسي هارليت إسكيفيل مارين مؤخرًا، يمكن أن تنبعث من البقرة الواحدة ما بين 250 و500 لتر من الميثان يومي ًا، وهو رقم يوضح حجم التحدي عند ضربه بملايين الماشية في جميع أنحاء العالم.
يستخدم الاتحاد الأوروبي برنامجي “لايف” و”هورايزون” لإثبات أن أن الحد من انبعاثات الأمونيا من تربية الماشية ممكن تقنيًا على طول سلسلة إدارة السماد الطبيعي بأكملهامع مشاريع تحقق تخفيضات بنسبة 60-90%، وحتى 95% في مزارع الخنازير المجهزة بنظم متقدمة للرصد والتخفيض. وفي الوقت نفسه، تشدد اللجنة على أن التحدي قد تحول من الجدوى التقنية إلى التمويل وقابلية التوسع وإزالة الحواجز الاقتصادية والتنظيمية التي تحول دون اعتماد القطاع على نطاق واسع.
تستكشف هذه المقالة التقاطع الحاسم – وغير المريح في كثير من الأحيان – بين إنتاج الغذاء والغلاف الجوي والرفاهية العامة، لفهم كيف يمكن لقطاع أساسي أن يحول نفسه من خلال اختيار قياس انبعاثاته وإدارتها وخفضها.
ابتكارات في مجال جودة الهواء بنقرة واحدة
ابقَ على اطلاع على الهواء الذي تتنفسه!
اشترك في نشرتنا الإخبارية لتتلقى آخر المستجدات في مجال تكنولوجيا مراقبة البيئة، والدراسات المتعلقة بجودة الهواء، والمزيد.
مصادر الانبعاثات في الثروة الحيوانية والزراعة
من عملية التمثيل الغذائي للحيوانات إلى تخزين السماد الطبيعي واستخدام الأسمدة، فإن كل حلقة في سلسلة الإنتاج الزراعي تنبعث منها مركبات في الهواء يمكن قياسها الآن بدقة وإدارتها بكفاءة، مع التركيز على حماية الصحة العامة.
وفيما يلي، ندرس أدناه المصادر الرئيسية للانبعاثات في هذا القطاع الأساسي لفهم لماذا لم تعد الثروة الحيوانية والزراعة مجرد أنشطة إنتاجية أو اقتصادية فحسب، بل أصبحتا مساهمتين رئيسيتين في تغير الغلاف الجوي العالمي.
واليوم، يمكن قياس الانبعاثات الزراعية والحيوانية بدقة وإدارتها بكفاءة بهدف حماية الصحة العامة.
الانبعاثات الطبيعية من الأيض الحيواني
تخضع الماشية الداجنة، كونها حيوانات مجترة، لعملية تخمير معوية أثناء عملية الهضم، مما يحول الألياف النباتية إلى طاقة. ومع ذلك، تطلق هذه العملية أيضًا غاز الميثان كمنتج ثانوي، والذي يطرده الحيوان بشكل رئيسي من خلال التجشؤ. ويتولد أكثر من 90% من انبعاثات الميثان من الحيوانات المجترة في عملية الهضم هذه، مما يجعل الماشية والأغنام المصادر الحيوية الرئيسية، على عكس الخنازير التي يرتبط تأثيرها على تغير المناخ في الغالب بإدارة السماد الطبيعي.
في الاتحاد الأوروبي، يمثل الميثان الناتج عن التخمير المعوي 49% من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري الزراعية، بينما يمثل أكسيد النيتروزمن التربة 30% والميثان من إدارة السماد الطبيعي 17%. وبالمثل، تساهم انبعاثات الأمونيا -90% منها تأتي من الزراعة- بشكل كبير في تلوث الهواء والمياه في جميع أنحاء أوروبا.
ويرتبط إنتاج الغذاء ارتباطًا مباشرًا بالتخفيف من مخاطر المناخ والصحة العامة.
إدارة السماد الطبيعي وتخزين الطين
عندما يتم تخزين المخلفات الحيوانية في صورة روث صلب أو طين صلب، تتحلل المادة العضوية ومركبات النيتروجين وتنبعث منها الأمونيا والميثان وثاني أكسيد الكربون. وفي ظل ظروف ارتفاع درجة الحرارة، وسوء التهوية، والأسطح الكبيرة المكشوفة – التي تساعد على التخمر اللاهوائي وتطاير الأمونيا – ترتفع ذروة الانبعاثات بشكل حاد في مرافق مثل الحظائر والبحيرات والحفر. يمكن أن يؤدي تنفيذ تدابير مثل تغطية مناطق التخزين، وفصل مراحل التحلل، وتحميض الطين أو تحويله إلى أنظمة الهضم اللاهوائي إلى تقليل الانبعاثات بشكل كبير في جميع مراحل عملية إدارة السماد الطبيعي بأكملها.
استخدام الأسمدة والحراثة الزراعية
في الزراعة، يولد استخدام الأسمدة النيتروجينية – المعدنية والعضوية على حد سواء – انبعاثات الأمونيا (NH3) وأكاسيد النيتروجين (NO، NO2،N2O) التي تصل إلى التربة والغلاف الجوي، خاصة عندما يتم استخدام الأسمدة على السطح في ظل ظروف جافة وعاصفة. ترفع عمليات الحراثة، وحركة الآلات الثقيلة، والتعامل مع التربة الجافة الغبار الزراعي والجسيمات الخشنة (PM10)، والتي يمكن أن تنتقل عشرات الكيلومترات وتساهم في زيادة مستويات الجسيمات على المستوى الإقليمي. وفي الأجواء الغنية بالأمونيا، تتفاعل هذه الانبعاثات مع السلائف الجوية الأخرى لتكوين الهباء الجوي الثانوي وتعزيز تكوين الأوزون التروبوسفيري، مما يزيد من المخاطر التي تواجه الصحة العامة والنظم الإيكولوجية.
استأثر النشاط الزراعي بنسبة 87% من إجمالي انبعاثات الأمونيا في المملكة المتحدة في عام 2023، وذلك بشكل رئيسي من روث الماشية والأسمدة النيتروجينية. بومير، م. وآخرون (2025).
للزراعة والنظم الغذائية تأثير عميق على الغلاف الجوي,
آثار انبعاثات الماشية على جودة الهواء والمناخ
لم تعد انبعاثات الثروة الحيوانية مشكلة تقتصر على المزارع – فقد أصبحت عاملاً رئيسيًا يؤثر على جودة الهواءيشير جودة الهواء إلى حالة الهواء الذي نتنفسه وتركيبه من حيث الملوثات الموجودة في الغلاف الجوي. وتُعد جيدة عندما تكون مستويات الملوثات منخفضة ولا تشكل خطرًا...
قراءة المزيد والمناخ، مع تأثيرات قابلة للقياس على صحة الإنسان وتوازن دورتي الكربون والنيتروجين. إن ما يحدث في الحظيرة أو بحيرة الطين أو حقل المحاصيل المخصبة غالبًا ما ينتهي به المطاف في شكل أمونيا أو جزيئات دقيقة أو غاز الميثان في الغلاف الجوي، مما يربط مباشرة بين إنتاج الغذاء والتخفيف من حدة المناخ ومخاطر الصحة العامة.
التلوث المحلي والآثار الصحية
على المستوى المحلي، في المناطق التي تمارس فيها تربية الماشية المكثفة، يتم تسجيل تركيزات عالية من الأمونيا والجسيمات الدقيقة (PM2.5) – سواء من الانبعاثات المباشرة أو من تكوين الهباء الجوي الثانوي المشتق من الأمونيا.
ويرتبط القرب من المزارع المكثفة بتهيج العين والجهاز التنفسي، وتفاقم الربو لدى الأطفال، وارتفاع خطر الإصابة بمشاكل الجهاز التنفسي بين العمال وسكان الريف القريبين. ويمكن أن تساهم مصادر الانبعاثات المحلية هذه أيضًا في نوبات التلوث الإقليمية: تتفاعل أمونيا الماشية مع أكاسيد النيتروجين والكبريت لتشكل جزءًا كبيرًا من PM2.5 البشرية المنشأ في المناطق الصناعية.
2. - كوناك" width="1800" height="1200"> إن غاز الميثان المنبعث من التخمير المعوي وإدارة السماد الطبيعي له قدرة على الاحتباس الحراري أكبر بكثير من قدرة ثاني أكسيد الكربون.
التأثيرات المناخية للميثان والغازات المرتبطة به
إن غاز الميثان المنبعث من التخمير المعوي وإدارة السماد الطبيعي له قدرة على الاحتباس الحراري العالمي أكبر بكثير من ثاني أكسيد الكربون: على مدى 100 عام، كل طن من الميثان يسخن الغلاف الجوي بحوالي 27-30 مرة أكثر من طن من ثاني أكسيد الكربون، وعلى مدى 20 عامًا تتجاوز هذه النسبة 80 مرة.
وتساهم الزراعة – ولا سيما مصادر الميثان وأكسيد النيتروزمجتمعة في قطاع الزراعة والحراجة واستخدامات الأراضي الأخرى التي حددها الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ –بعدة جيجا طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المكافئة لثاني أكسيد الكربون سنوياً، مما يضع الزراعة في قلب النقاش العالمي حول دورة الكربون والنيتروجين.
تعد إدارة النيتروجين في الأراضي الزراعية أحد التحديات الرئيسية في القرن الحادي والعشرين، حيث يجب أن نوازن بين إنتاج الغذاء وتخفيف التلوث. Tai, A.P.K., Luo, L. & Luo, B. (2025).
في ظل هذه الخلفية, أصبحت قوائم الجرد الوطنية للانبعاثات أصبحت أداة استراتيجية: فهي تتيح مقاييس قابلة للقياس الكمي والمقارنة لمساهمات الثروة الحيوانية في تلوث المناخ والهواء، وتشكل الأساس لتصميم سياسات الخفض وتنفيذ أنظمة رصد موثوقة.
كما أن الانبعاثات الناجمة عن تربية الماشية والزراعة تغير المناخ وتؤدي إلى تدهور جودة الهواء.
المراقبة البيئية: كيفية قياس الانبعاثات الزراعية وإدارتها
لقد تطورت المراقبة البيئية للانبعاثات الزراعية من التحليل الأكاديمي إلى أداة تشغيلية لا غنى عنها للامتثال للوائح مثل التوجيهات المتعلقة بالانبعاثات الصناعية وأهداف السياسة الزراعية المشتركة (CAP) لما بعد عام 2027.
تتيح أجهزة الاستشعار عن بُعد وشبكات المراقبة الثابتة ومنصات مثل مركز الابتكار الأوروبي للتحول الصناعي والانبعاثات الصناعية (INCITE) ليس فقط إمكانية القياس الكمي في الوقت الحقيقي لغاز الميثان والأمونيا وملوثات الهواءيُعد تلوث الهواء الناجم عن الملوثات الجوية واحدًا من أكثر المشاكل البيئية خطورة وتعقيدًا التي نواجهها اليوم، سواء بسبب نطاقه العالمي أو الآثار الضارة التي ...
قراءة المزيد الأخرى، ولكن أيضًا تحسين استراتيجيات التخفيف في المزارع من خلال بيانات مكانية وزمانية عالية الدقة يمكن تتبعها. هذا النهج يحول القياس الدقيق إلى ميزة تنافسية للقطاع الزراعي.
ما الغازات التي يجب قياسها ولماذا
الميثان هو المنتج الثانوي الرئيسي للتخمر المعوي في عملية الهضم المجترة، وينشأ أيضًا من الهضم اللاهوائي في حفر الطين. وتبرر إمكانية الاحترار العالمي العالية (GWP) ومساهمته في 30-40% من انبعاثات غازات الدفيئةغازات الدفيئة (GHGs) هي غازات طبيعية وبشرية المنشأ تحبس الحرارة في الغلاف الجوي للأرض، وتنظم درجة حرارة الكوكب. ومع ذلك، عندما تزداد تركيزاتها بسبب الأنشطة...
قراءة المزيد الزراعية في أوروبا المراقبة المستمرة.
في السياقات الزراعية، تعني القدرة العالية على الاحترار العالمي أن 1 كجم من الميثان يحبس حرارة تزيد 27-30 مرة عن 1 كجم من ثاني أكسيد الكربون على مدى 100 عام، أو ما يصل إلى 84 مرة على مدى 20 عامًا، وهو ما يفسر سبب إعطاء الأولوية له في المراقبة المستمرة على الرغم من قصر عمره في الغلاف الجوي (حوالي 12 عامًا).
تعتبر الأمونيا (NH3)، التي تتطاير من الطين الطازج والأسمدة النيتروجينية، غازًا ذا أولوية للرصد نظرًا لدورها كسليفة لانبعاثات PM2.5 الثانوية ومساهمتها في تغذية النظام البيئي بالمغذيات. تمثل تربية الماشية ما يصل إلى 90% من إجمالي انبعاثات الأمونيا في البلدان ذات الإنتاج المكثف.
يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون والمركبات العضوية المتطايرة من التربة من خلال تنفس الجذور وتحلل المواد العضوية للمحاصيل. ويتفاقم وجودها بسبب الحراثة وضغط التربة ومرور الآلات الزراعية الثقيلة في ظل الظروف الجافة.
وينتج غاز H2S(كبريتيد الهيدروجين) السام وذو الرائحة الكريهة بشكل طبيعي أثناء الهضم اللاهوائي للمواد العضوية الغنية بالكبريت مثل روث الماشية أو النفايات الزراعية الصناعية المعالجة في أجهزة الهضم الحيوي لتوليد الغاز الحيوي. ونظرًا لرائحته القوية، فإنه يؤثر أيضًا على القبول الاجتماعي لعمليات تربية الماشية.
يتيح قياس هذه الغازات والمركبات بدقة الامتثال التنظيمي واكتشاف التسريبات وتحسين دورات المغذيات في مرافق الإنتاج.
وقد اشتد الجدل حول ما إذا كانت الثروة الحيوانية هي أكبر مساهم في انبعاثات غازات الدفيئة منذ تقرير منظمة الأغذية والزراعة لعام 2006 “الظل الطويل للثروة الحيوانية”. وقد استمرت هذه القضية في النمو، مما يسلط الضوء على التوتر بين أهمية هذه الصناعة بالنسبة للأمن الغذائي وسبل العيش؛ ولذلك، فإن رصد انبعاثات غازات الدفيئة من هذا القطاع أمر حيوي . Nugrahaeningtyas, E., Lee, J. S., & Park, K. H. (2024).
تكنولوجيا الاستشعار ومحطات الرصد البيئي
لقد ثبت أن الرصد المستمر للانبعاثات الزراعية ضروري للحصول على بيانات في الوقت الحقيقي تضمن الامتثال التنظيمي وتمكن من تحسين التشغيل في الموقع. في المزارع، يمكن أن تؤدي التغيرات اليومية في درجات الحرارة والرياح إلى زيادة كبيرة في تسرب الملوثات في الهواء.
ومقارنةً بالطرق اليدوية، التي يمكن أن تظهر أخطاء معايرة بنسبة 10-26% وتأخيرات في المعايرة لمدة أيام، تستخدم المراقبة المستمرة أجهزة استشعار كهروكيميائية وبصرية توفر إمكانية التتبع كل ساعة، والتحقق التلقائي من صحة المعايرة والترابط بين الأرصاد الجوية، بما يتماشى مع التوجيهات مثل معايير IED و MCERTS.
يوفر الرصد المستمر بيانات سلسلة زمنية كاملة، ويتيح الاكتشاف المبكر لذروات الانبعاثات، ويقلل من التكاليف التشغيلية طويلة الأجل من خلال تحقيق معدلات بيانات صحيحة تزيد عن 95%، حتى في البيئات الريفية المعقدة.
تكتشف المستشعرات الكهروكيميائية المستخدمة في محطات رصد الغازات مثل NH3 وH2S تفاعلات الأكسدة والاختزال (الاختزال-الأكسدة) بدقة عند مستويات الأجزاء في المليار (جزء في المليار)، بينما تقيس المستشعرات الضوئية مثل أجهزة الليزر/الدوران الطيفي المنخفض الكثافة للميثان والمركبات العضوية المتطايرة الامتصاص الطيفي غير المتلامس، وتعوض عن الرطوبة وتداخلات درجة الحرارة باستخدام خوارزميات خاصة.
يمكن لمحطات Kunak AIR Pro دمج ما يصل إلى خمسة أجهزة استشعار غازية قابلة للتبديل (CH4،NH3،H2S،المركبات العضوية المتطايرة) إلى جانب أجهزة استشعار الجسيمات PM1/PM2.5/PM10 المعتمدة من MCERTS. كما أنها تتضمن أيضًا معلمات الأرصاد الجوية ويمكن أن تعمل بشكل مستقل باستخدام الطاقة الشمسية، مما يسمح بالنشر في المواقع النائية مثل بحيرات الطين أو الحظائر.
البيانات السحابية والتحليلات الذكية
تقوم منصة Kunak AIR Cloud بتحويل البيانات التي تم جمعها إلى خرائط حرارية وورود تلوث (مخططات قطبية توضح اتجاه الملوثات وتواترها وسرعة الرياح وتركيزها) وتنبيهات آلية محددة الموقع الجغرافي. يتيح ذلك تحديد نقاط انبعاثات NH3 بالقرب من البحيرات أو اتجاهات تركيز الميثان المرتبطة بدورات تغذية الماشية.
من خلال الربط بين الانبعاثات ومتغيرات الأرصاد الجوية مثل الرياح ودرجة الحرارة والرطوبة النسبية، يمكن للخوارزميات التنبؤ بذروات التلوث وتحسين أنظمة التهوية أو التغطية في الوقت الفعلي.
توفر التقارير التلقائية التي يتم إنشاؤها يوميًا أو أسبوعيًا بواسطة منصة Kunak Cloud إمكانية التتبع البيئي والاجتماعي والحوكمة للتحقق من استدامة المنشآت للحصول على الشهادات والمالكين والمستثمرين.
وعلاوة على ذلك، يسهل هذا الأمر الامتثال للسياسة الزراعية المشتركة (CAP)، التي تتطلب الحد من NH3، والتوجيه الخاص بالانبعاثات الصناعية (IED)، وهو أمر إلزامي للمزارع التي تضم أكثر من 40,000 من الدواجن أو أكثر من 2,000 مكان للخنازير.
واجهات برمجة التطبيقات (واجهات برمجة التطبيقات) هي مجموعات من البروتوكولات التي تسمح لأنظمة برمجية مختلفة بالتواصل ومشاركة البيانات تلقائيًا وبطريقة موحدة. يتم نقل البيانات مباشرةً إلى أنظمة تخطيط موارد المؤسسة (ERP) مثل SAP أو SCADA (التحكم في العمليات الصناعية لتفعيل التهوية تلقائيًا عند اكتشاف الذروة). وتتيح هذه الوظائف الحساب الحقيقي للبصمة الكربونية لكل حيوان أو دفعة، وإنشاء تقارير ESGG لتبرير تمويل برنامج الحد من الانبعاثات الكربونية، وتصدير البيانات إلى قوائم الجرد الوطنية مثل SEI الإسبانية، والإبلاغ عن انبعاثات غازات الدفيئة رسميًا، وتحسين شراء المدخلات منخفضة الانبعاثات.
إن إبقاء الأبقار ترعى في الهواء الطلق لمدة 200-300 يوم في السنة يقلل من الميثان بنسبة 25% لكل كيلوغرام يتم تناوله ويحسن الحليب بمزيد من البروتين.
استراتيجيات التخفيف وأفضل الممارسات في قطاع الزراعة والثروة الحيوانية
تطورت عملية تخفيف الانبعاثات في قطاع الزراعة والثروة الحيوانية من مبادرات طوعية إلى استراتيجيات إلزامية للوصول إلى تمويل السياسة الزراعية المشتركة والامتثال لمعايير البيئة الدولية المنقحة، حيث يتم قياس التخفيضات في انبعاثات غازات النيتروجين والميثان بنسب مئوية محددة يمكن التحقق منها. من إضافات الأعلاف إلى أجهزة الاستشعار البيولوجية وأجهزة استشعار إنترنت الأشياء، فإن المزارع التي تعتمد هذه التقنيات لا تقلل من بصمتها الجوية فحسب، بل تولد أيضًا دخلًا إضافيًا من خلال إنتاج الغاز الحيوي وشهادات الحوكمة البيئية والاجتماعية وحوكمة الشركات.
فيما يلي، نحلل أدناه العديد من التدخلات القادرة على تحويل النفايات إلى موارد زراعية مع تحسين الإنتاجية من خلال بيانات جودة الهواء الدقيقة التي يتم جمعها داخل المنشآت الزراعية.
تطور تخفيف الانبعاثات في قطاع الزراعة والثروة الحيوانية من الممارسات الطوعية إلى الاستراتيجيات الإلزامية الحالية.
تحسين تغذية الماشية وهضمها على النحو الأمثل
يساعد إدراج المضافات الطبيعية مثل الأعشاب البحرية الأسباراجوبسيس (البروموفورم) والزيوت الأساسية والعفص في الوجبات الغذائية للماشية على تعديل الكائنات الحية الدقيقة في الكرش، مما يثبط الميثانوجينات ويقلل من انبعاثات الميثان المعوية بنسبة تصل إلى 30% دون المساس بجودة العلف أو إنتاج الحليب.
تعمل المادة المضافة للعلف 3-NOP أو 3-Nitrooxypropanol (Bovaer®)، التي وافقت عليها الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية (EFSA) في عام 2022 كأول مثبط انتقائي للميثان المعوي للحيوانات المجترة، عن طريق منع أحد الإنزيمات التي تستخدمها الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية التي تنتج الميثان كمنتج ثانوي استقلابي في البيئات الخالية من الأكسجين مثل الكرش. يقلل مفعوله من انبعاثات غاز الميثان بنسبة 20-30% في الأبقار الحلوب وما يصل إلى 45% في الأبقار البقرية، دون التأثير على الإنتاجية أو ترك بقايا في الحليب أو اللحوم، حيث يتحلل بشكل طبيعي في غضون 3-4 ساعات.
ويحدد الانتقاء الوراثي أيضًا سلالات المجترات ذات النشاط الميثاني المنخفض، مثل أبقار الفريزيان أو الهولشتاين التي تنتج كمية أقل من الميثان بنسبة 15-20% لكل كيلوغرام من الحليب بفضل العلامات الجينية التي تعزز الكرش الأكثر كفاءة. تؤدي تربية ثيران النخبة مع الحيوانات التي تُظهر هضمًا أنظف إلى نسل ينخفض فيه الانبعاثات بنسبة 10-12% دون التضحية بالأداء.
إن إبقاء الأبقار ترعى في الهواء الطلق لمدة 200-300 يوم في السنة يستبدل ما يصل إلى نصف علفها بالعشب الطازج. ويقلل ذلك من انبعاثات الميثان بنسبة 25% لكل كيلوغرام من العلف المستهلك ويحسن محتوى الحليب من البروتين (+0.2-0.3%). يعزز الرعي التناوبي غطاء التربة ويعزز رفاهية الحيوانات مع توفير 15-20% من مكملات العلف. وتؤدي هذه الإجراءات مجتمعة إلى خفض انبعاثات الملوثات وزيادة الربحية واستعادة الاستثمار في غضون 2-3 دورات إنتاج.
الإدارة المتقدمة للسماد الطبيعي والطين
إن تركيب أغطية عائمة فوق بحيرات الطين يمنع دخول الأكسجين ويلتقط ثنائي النيتروجين والميثان، مما يحقق تخفيضات في الانبعاثات بنسبة 60-80% اعتمادًا على ما إذا كانت الأغشية الأرضية الصلبة أو المرنة المستخدمة. وفي الوقت نفسه، تعمل المرشحات الحيوية وفواصل الطور على تثبيت السماد قبل استخدامه كسماد.
يحول الهضم اللاهوائي في أجهزة الهضم الحيوي الطين إلى غاز حيوي، مما يجعل ما يصل إلى 60% من الميثان قابلاً للاسترداد. سواء استخدمت لتوليد الكهرباء أو لتزويد أنظمة التدفئة بالوقود للاستهلاك الذاتي، تنتج العملية أيضًا نواتج الهضم – المخلفات الغنية بالمغذيات (النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم) المتبقية بعد الهضم اللاهوائي – والتي تستخدم كسماد عضوي مستقر مع نيتروجين منخفض التطاير (أقل رائحة ومسببات الأمراض من الطين الخام) وخصائص تحسين التربة. وتعد هذه طريقة فعالة لإغلاق دورة المغذيات مع الامتثال لحدود العبوات الناسفة للعمليات المكثفة للثروة الحيوانية.
الزراعة الدقيقة والتحكم البيئي
في مجال الزراعة، يتيح استخدام مستشعرات إنترنت الأشياء مراقبة رطوبة التربة ودرجة الحموضة والتبخر والنتح لتنفيذ أنظمة ري متغيرة المعدل تقلل من ترشيح النترات وإطلاق المركبات العضوية المتطايرة. يمكن لهذه المستشعرات أيضًا تنظيم تنشيط التهوية في منشآت الثروة الحيوانية لتخفيف NH3 اعتمادًا على ظروف الرياح ودرجة الحرارة.
هناك أيضًا منصات متكاملة تجمع بين بيانات مراقبة الهواء مع بيانات التربة (الرطوبة والنيتروجين) والمياه (المغذيات)، والتنبؤ بالانبعاثات وتحسين استخدام الأسمدة بجرعات تتكيف مع المساحة المحددة. في المزارع الذكية، يقلل هذا الدمج من استخدام المدخلات بنسبة 20-30% ويتوقع ذروة التلوث من خلال التنبيهات التنبؤية.
اللوائح والالتزامات الدولية بشأن الانبعاثات الزراعية
وقد اشتد الضغط التنظيمي على الانبعاثات الزراعية، مما أدى إلى التزامات ملزمة تجعل من خفض انبعاثات غازات النيتروجين والميثان شرطًا أساسيًا للحصول على الإعانات والمشاركة في التجارة الدولية. من التوجيهات الوطنية إلى الاستراتيجيات العالمية، يعمل قطاع الزراعة والثروة الحيوانية الآن في ظل مواعيد نهائية واضحة وأهداف قابلة للقياس تدفع التحول نحو النماذج الدائرية.
يضع توجيه الاتحاد الأوروبي الخاص بالانبعاثات الكربونية الوطنية (2016/2284) حدودًا وطنية صارمة لثاني أكسيد النيتروز (تخفيض 11-19% مقارنة بعام 2005) والميثان الزراعي، مما يتطلب من كل دولة عضو وضع خطط عمل وطنية، مدعومة بقوائم جرد سنوية للانبعاثات وعقوبات لعدم الامتثال. تُلزم لائحة البيئة المتكاملة (التوجيه 2010/75/الاتحاد الأوروبي، الذي تم تحديثه في عام 2024) المزارع الكبيرة المكثفة (تلك التي تضم أكثر من 40,000 من الدواجن أو 2,000 خنزير) بالحصول على تصريح بيئي متكامل من السلطات الإقليمية، تمامًا مثل المنشآت الصناعية.
للحصول على الموافقة، يجب أن تطبق المزارع أفضل التقنيات المتاحة (أفضل التقنيات المتاحة) – مثل أغطية الطين أو المرشحات الحيوية أو أنظمة التحميض –التي يمكن أن تقلل من انبعاثات NH3 بنسبة تصل إلى 70%، بالإضافة إلى ضمان المراقبة المستمرة القائمة على أجهزة الاستشعار (وليس أخذ العينات السنوية) التي تم التحقق من صحتها للإبلاغ عن الانبعاثات عبر الإنترنت. يمكن أن يؤدي عدم الامتثال إلى فرض غرامات أو الإغلاق، في حين أن الموافقة تمنح إمكانية الحصول على إعانات من برنامج المساعدة على الامتثال وتقلل من التكاليف التشغيلية على المدى المتوسط.
تشجع استراتيجية “من المزرعة إلى الشوكة” العمليات الزراعية والحيوانية على استخدام أسمدة نيتروجينية أقل بنسبة 20% ومبيدات حشرية أقل بنسبة 50% بحلول عام 2030. يدمج هذا النهج تربية الماشية في الصفقة الخضراء من خلال خطط متوافقة مع السياسة الزراعية المشتركة التي تكافئ اعتماد أجهزة التسميد الحيوي والوجبات الغذائية منخفضة الكربون. وفي موازاة ذلك، تمكّن برامج ائتمان الكربون الطوعية مثل Verra أو Gold Standard المزارع من التصديق على التخفيضات القابلة للقياس، وتسييل ممارسات الهضم أو الرعي المكثف في الأسواق الناشئة.
يجب أن تكون الزراعة وتربية الماشية نشاطاً صناعياً يعزز الهواء المحلي النظيف.
الإطار التنظيمي الأوروبي لانبعاثات الثروة الحيوانية
يلخص هذا الجدول حدود الانبعاثات الرئيسية والقيم المرجعية وأهداف الخفض المطبقة على تربية الماشية في الاتحاد الأوروبي. وهو يجمع بين المعايير التي حددها التوجيه الخاص بالانبعاثات الصناعية (IED)، والتوجيه الخاص بالانبعاثات الصناعية (IED)، والتوجيه الخاص بالانبعاثات غير الكربونية (NEC) ومنهجيات الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ، مع التركيز بشكل خاص على الملوثات الرئيسية مثل الأمونيا (NH3) والميثان (CH4). والهدف منه هو تقديم لمحة عامة واضحة عن الوقت الذي تنطبق فيه المتطلبات التنظيمية، ومستويات الانبعاثات التي تعتبر معايير مرجعية، والتخفيضات التي يمكن تحقيقها من خلال تطبيق أفضل التقنيات المتاحة.
حدود الانبعاثات والقيم المرجعية لتربية الماشية في الاتحاد الأوروبي
|
||||
|---|---|---|---|---|
| الملوثات | المصدر/التنظيم | العتبة/الحد | القيمة المرجعية | هدف التخفيض |
| NH3 | IED BAT (تربية الخنازير) | > 2,000 مكان | 2.2 كجم NH3 / مكان الحيوان / السنة | ما يصل إلى 70% مع BAT |
| NH3 | IED BAT (تربية الدواجن) | > 40,000 طائر | 0.13-0.3 كجم NH3/مكان حيواني/سنة | ما يصل إلى 60% مع BAT |
| NH3 | توجيه المجلس الوطني للانتخابات في إسبانيا 2030 | على المستوى الوطني | هدف التخفيض بنسبة 16% مقارنة بعام 2005 (-400 كيلو طن) | -16% |
| الميثان | التخمير المعوي (الماشية) | المستوى الثاني للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ | 100-200 كجم من الميثان/رأس/سنة (الألبان) | 20-30% مع الإضافات |
| NH3 | عتبة العبوات الناسفة للمنشآت | المزارع الكبيرة المكثفة | تصريح بيئي مطلوب | تطبيق أفضل التقنيات المتاحة |
فوائد المراقبة البيئية للقطاع الزراعي
تساعد المراقبة البيئية في قطاع الزراعة والثروة الحيوانية على الحد من الخسائر من خلال الكشف المبكر عن قمم NH3 والميثان. يمكن أن يُترجم انخفاض بنسبة 10% في التطاير إلى توفير 50-100 يورو في الأسمدة لكل هكتار، مع تقليل تآكل البنية التحتية وتحسين التهوية لخفض استهلاك الطاقة بنسبة 15-20%.
تسمح البيانات الدقيقة والقابلة للتتبع للمزارع بتخطيط دورات التغذية (خفض انبعاثات الميثان المعوية)، وتنظيم الري المتغير، ومعالجة الطين وفقًا لاتجاه الرياح والرطوبة. والنتيجة هي إنتاج المزيد من الحليب لكل هكتار مع مدخلات أقل بنسبة 20%، مما يجعل الإنتاج يتماشى مع أهداف العمل المناخي.
تساعد المنصات مثل Kunak AIR Cloud في تأمين الشهادات (ISO 14001، البصمة الكربونيةفي عالم يتأثر بشكل متزايد بتغير المناخ، أصبح فهم كيفية مساهمة أفعالنا اليومية في تفاقم هذه الظاهرة أمراً ضرورياً. البصمة الكربونية هي مؤشر بيئي يقيس الكمية...
قراءة المزيد) والائتمانات الطوعية (Verra)، وتحقق نقدًا للعمليات من خلال تخفيضات تصل إلى 50 يورو/طن من مكافئ ثانيأكسيد الكربون. كما أنها تدعم الوصول إلى إعانات السياسة الزراعية المشتركة التي تغطي 30-40% من الاستثمارات في أجهزة الاستشعار ومحطات المراقبة البيئية.
ومما لا يقل أهمية عن ذلك التحسينات في العلاقات المجتمعية – مع الجيران والسلطات – من خلال التنبيهات التنبؤية التي تمنع شكاوى الروائح، وتوفر خرائط شفافة لجودة الهواء العامة، وتبني الثقة من خلال وضع المنشأة الزراعية كحليف للهواء النظيف المحلي.
في المناطق التي تمارس فيها تربية الماشية المكثفة، يتم تسجيل تركيزات عالية من الأمونيا والجسيمات الدقيقة (PM2.5).
الأسئلة الشائعة: الثروة الحيوانية والانبعاثات وجودة الهواء
ما هي الملوثات التي تنتجها تربية الماشية؟
تنبعث من تربية الماشية في المقام الأول غاز الميثان (CH4)، وهو غاز دفيئة قوي ينبعث أثناء هضم الحيوانات المجترة. كما أنها تنتج الأمونيا (NH3)، التي تسبب روائح كريهة وتساهم في تكوين الجسيمات الدقيقة في الغلاف الجوي، إلى جانب أكاسيد النيتروجين المختلفة (NOx) من إدارة السماد الطبيعي والأسمدة.
بالإضافة إلى ذلك، يولد نشاط الثروة الحيوانية الجسيمات والمركبات العضوية المتطايرة التي تؤدي إلى تدهور جودة الهواء. وتؤثر هذه الانبعاثات مجتمعة على كل من تغير المناخ وتلوث الهواء المحلي.
كيف تؤثر انبعاثات الماشية على صحة الإنسان؟
تعزز انبعاثات الماشية تكوين الجسيمات الدقيقة والأوزون التروبوسفيري، وهما ملوثان قادران على التغلغل بعمق في الجهاز التنفسي. ويرتبط التعرض لفترات طويلة بتهيج الرئة وزيادة أعراض الربو وزيادة مخاطر الإصابة بالتهابات الجهاز التنفسي.
وتؤثر هذه الملوثات أيضًا على صحة القلب والأوعية الدموية، حيث يمكن أن تدخل الجسيمات الدقيقة إلى مجرى الدم وتساهم في ارتفاع ضغط الدم وأمراض القلب. وعموماً، يشكل التلوث الناجم عن عمليات تربية الماشية خطراً إضافياً على الصحة العامة.
ما هي الحلول الموجودة للحد من الانبعاثات الزراعية؟
ينطوي الحد من الانبعاثات الزراعية على تحسين إدارة السماد الزراعي للحد من إطلاق الغازات وتحسين التخزين والمعالجة. ومن الضروري أيضاً تحسين أنظمة التهوية في مباني الماشية لتشتيت الملوثات وخفض تركيزها في الهواء.
وعلاوة على ذلك، فإن تعديل النظم الغذائية الحيوانية يمكن أن يقلل من إنتاج الميثان، في حين أن تكنولوجيا الاستشعار تتيح الكشف عن التسريبات أو مستويات الملوثات العالية في الوقت الحقيقي، مما يسمح بالتخفيف السريع. وهذه التدابير معاً تجعل الزراعة أكثر استدامة وأقل ضرراً بالبيئة.
لماذا من المهم مراقبة الغازات الزراعية؟
إن رصد الغازات الزراعية أمر أساسي لأنه يوفر بيانات دقيقة لتقييم الانبعاثات الفعلية واتخاذ قرارات مستنيرة. وتمكن هذه المعلومات المزارع من تحديد المشاكل وتعديل الممارسات وتحسين الكفاءة دون الاعتماد على تقديرات غير مؤكدة.
ويساعد قياس هذه الغازات أيضًا على ضمان الامتثال البيئي وتحسين عمليات الإنتاج، مما يقلل من الأثر البيئي. ومن خلال المراقبة المناسبة، يمكن للمزارع أن تتحرك المزارع نحو نماذج أكثر استدامة وتنافسية.
ما هي التكنولوجيا التي تقدمها شركة كوناك للقطاع الزراعي؟
توفر Kunak أنظمة معيارية قادرة على مراقبة الغازات مثل الميثانوH3 وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربونوH2Sوالمركبات العضوية المتطايرة، بالإضافة إلى الجسيمات (PM)، وهي مصممة للتكيف مع البيئات الزراعية والحيوانية المتنوعة. توفر هذه الوحدات قياسات دقيقة ومستمرة حتى في الظروف الصعبة. تعالج منصة التحليلات المتقدمة البيانات في الوقت الفعلي، مما يسهل إدارة الانبعاثات واتخاذ القرارات. باستخدام هذه الأدوات، يمكن للمنتجين تحسين العمليات وتقليل التأثير البيئي بكفاءة.
لا تقلل مزارع الماشية التي تدمج تقنيات التخفيف من انبعاثاتها من بصمتها على الغلاف الجوي فحسب، بل تدر أيضًا دخلًا إضافيًا من خلال الغاز الحيوي وشهادات البيئة والصحة والسلامة والبيئة.
نحو زراعة أنظف للثروة الحيوانية
لم تعد الثروة الحيوانية والزراعة مرادفًا للانبعاثات غير المنضبطة، بل أصبحتا مختبرات حية للابتكار في مجال الغلاف الجوي، حيث يساعد كل جهاز استشعار وإضافة وغطاء عائم في رسم الطريق نحو قطاع منتج ومتوافق وذي قيمة اجتماعية.
تبرز الرقمنة الريفية، مع وجود منصات مثل Kunak AIR Cloud التي تدمج بيانات الملوثات (NH3وH4 وPM2.5 وغيرها) من القياسات عالية الدقة (في الدقيقة/الساعة، والمحددة جغرافيًا) التي تلتقط التغيرات الحقيقية بدلاً من المتوسطات الشهرية، كمحرك رئيسي للاستدامة. ويضمن خفض البصمة الكربونية للمنشآت بنسبة 20-30% مكافآت السياسة الزراعية المشتركة، ويضع العمليات الزراعية في مكانة رائدة في مجال البيئة والمياه والزراعة معترف بها لإمكانية تتبعها التي تم التحقق منها.
يتيح وجود شركاء استراتيجيين مثل كوناك للمزارعين والمؤسسات زيادة الإنتاجية وحماية صحة المجتمع واكتساب مزايا تنافسية. وتعمل المراقبة المستمرة على تمكين عملية صنع القرار المستندة إلى البيانات. فالزراعة التي تعيلنا يجب أن تغذي العالم – ولكن يجب أن تتنفس معه أيضاً.
المراجع
- Prajesh, P.J., Ragunath, K., Gordon, M. & Neethirajan, N. (2025). البصمات الموسمية المستندة إلى الأقمار الصناعية لانبعاثات الميثان من مزارع الألبان الكندية باستخدام Sentinel-5P. ArXiv e-prints. https://doi.org/10.48550/arXiv.2505.00756
- Pardo, G., del Prado, A., Fernández-Álvarez, J., Yáñez-Ruiz, D.R. & Belanche, A. (2022). تأثير التربية الدقيقة للماشية على الأداء البيئي لمزارع الماعز الحلوب المكثفة. مجلة الإنتاج الأنظف، 351. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959652622011386
- Nugrahaeningtyas, E., Lee, J. S., & Park, K. H. (2024). انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من الثروة الحيوانية: المصادر والتقدير والتخفيف. Journal of Animal Science and Technology, 66(6), 1083-1098. https://doi.org/10.5187/jast.2024.e86
- ندوة EmiLi24 (2024). الندوة الدولية الخامسة حول انبعاثات الغازات والغبار من الثروة الحيوانية. https://emiliconference.com/wp-content/uploads/2025/01/Book_of_abstracts_EmiLi24.pdf
- Jaisli, I. & Brunori, G. (2024). هل هناك مستقبل للثروة الحيوانية في نظام غذائي مستدام؟ الكفاءة والاكتفاء واستراتيجيات الاتساق في العلاقة بين الغذاء والموارد الغذائية. مجلة بحوث الزراعة والأغذية، 18 . https://doi.org/10.1016/j.jafr.2024.101496.
- Tai, A.P.K., Luo, L. & Luo, B. (2025). رأي: إن فهم تأثيرات الزراعة والنظم الغذائية على كيمياء الغلاف الجوي أمر أساسي لتحقيق أهداف التنمية المستدامة المتعددة. كيمياء وفيزياء الغلاف الجوي، 25, 923-941. https://doi.org/10.5194/acp-25-923-2025
