457

وفقًا لدراسة جديدة قام بها الباحثون فــي جامعة كورنيل ، اتبع الباحثون فــي جامعة كورنيل نهــج الزراعة الرقمية المتطورة، وطوروا طريقة لدمج البيانــات الضخمة في نموذج حاســوبي لنظام الأرض باســتخدام استيعاب البيانات والتعلم الآلي. فــان الميكروبات تعد إلــى حد بعيد أهم عامــل في تحديد كمية الكربون المخزنة في التربة ، كما ان لها آثار على التخفيف من تغير المناخ وتحسين صحة التربة للزراعة وإنتاج الغذاء. ويعتبر هذا البحث هو الأول من نوعه لقياس الأهمية النسبية للعمليات الميكروبية في دورة الكربون في التربة، والذي كشف فيه مؤلفو الدراسة عن الدور الذي تلعبه الميكروبات في تخزين الكربون في التربة والذي هو الباحثــون أيضًا كيف يمكن أن تؤثر أنواع مختلفة من الميكروبات والركائز (مثــل تلك التي تحتوي على نســبة عالية من الســكريات) على تخزين الكربون في التربة. وعلى الرغم من انه قد تمت على مدار القرنين الماضيين دراســة ديناميات كربون التربة، ولكن هذه الدراسات كانت معنية بشكل أساسي بكمية الكربون التي تدخل التربة من فضلات الأوراق والجــذور، ومقدار فقدان الهواء في شكل ثاني أكسيد الكربون عندما تتحلل المادة العضوية. وقال لو “لكننا المجموعة الأولى التي يمكنها تقييم الأهمية النسبية للعمليات الميكروبية مقابل العمليات الأخرى”. مــن ناحية أخرى قال بيــان جامعة كورنيل: لقد كشفت الطريقة الجديدة التي اتبعها الفريق البحثي عن الكفاءة الكلية لاستخدام الكربون في مستعمرات الميكروبات والتي كانت على الأقل أربعة أضعاف أهمية أي من المكونات الأخرى التي تم تقييمها، بما في ذلك التحلل ومدخلات الكربون. إن النموذج الجديد القائم على العملية، نهج التعلم الآلي، الذي جعل هذه النتيجة ممكنة لأول مرة، يفتح إمكانية تطبيق طريقة لتحليل أنواع أخرى من مجموعات ■ البيانات الضخمة المصادر: - Microbes key to sequestering carbon in soil - https :// news . cornell . edu / stories / 2023 / 05 / microbes - key - sequestering - carbon - soil - Microbial carbon use efficiency promotes global soil carbon storage - https :// www . nature . com / articles / s41586 - 023 - 06042 - 3 الميكروبات مفتاح لعزل الكربون في التربة أهم بأربع مرات على الأقل من أي عملية أخرى، بما في ذلك تحلل المادة الحيوية. ووفقا للبيــان الصادر من جامعة كورنيل فان تربة الأرض تحتوي على كمية من الكربون أكبر بثلاث مرات من الغــ ف الجوي، مما يخلق بحوض كربون حيوي في مكافحة تغير المناخ. وتصف الدراسة التي نشرتها دورية مايو الماضي، 24 ، في Nature نتشر ان كفاءة استخدام الكربون الميكروبي يعزز تخزين كربون التربة العالمي، نهجًا جديدًا لفهم ديناميكيات كربون التربة بشكل أفضل من خلال الجمع بين نموذج الكمبيوتر الميكروبي واستيعاب البيانات والتعلم الآلي، لتحليل البيانات الضخمة المتعلقة دورة الكربون. وقد استخدم الباحثون طريقة لقياس كفاءة استخدام الكربون الميكروبي، والتي توضــح مقدار الكربون الذي اســتخدمته الميكروبات للنمو مقابل الكمية المستخدمة في عملية التمثيل الغذائي. عند اســتخدامه للنمو، يتم عزل الكربون بواسطة الميكروبات في الخلايا وفــي النهاية في التربة، وعند استخدامه لعملية التمثيل الغذائي، يتم إطلاق الكربون كمنتج جانبي في الهــواء مثل ثاني أكســيد الكربون، حيث يعمل كغاز دفيئة. في النهاية، إذ يعتبر نمو الميكروبات أكثر أهمية من التمثيــل الغذائي في تحديد كمية الكربون المخزنة في التربة. يقول مؤلف الورقة الرئيسي الدكتور يايكي لو، أستاذ في كلية علوم النبات التكاملية في كلية الزراعة وعلوم الحياة جامعة كورنيل: “يكشف هذا العمل أن كفاءة استخدام الكربون الميكروبي أكثــر أهمية مــن أي عامل آخر في تحديد تخزين الكربون في التربة”. ووفقا لبيان جامعة كورنيل، فأن الرؤى الجديدة توجه الباحثين الزراعيين نحو دراسة ممارسات إدارة المزارع التي قد تؤثر على كفاءة استخدام الكربون الميكروبي لتحسين صحة التربة، مما يســاعد أيضًا على ضمان قدر أكبر من الأمن الغذائي. ويضيف البيان قد تبحث الدراسات المستقبلية في خطوات لزيادة عزل الكربون في التربة بواسطة الميكروبات، كمــا قد يــؤدي ذلك إلــى أن يدرس 34 35 2023 ) - يونيو 457 العدد ( الجمعيةالكويتيةلحمايةالبيئة الجمعيةالكويتيةلحمايةالبيئة 2023 ) - يونيو 457 العدد ( إعداد: اليمن د. عبدالحكيم محمود - أعلن مجموعة من الباحثين في جامعة أديلايد عن تطويرهم لمادة نانوية جديدة من الممكن أن تســاهم في تخفيض نســب انبعاث غاز ثاني أوكســيد الكربون من محطات الطاقة التي تعمل على حرق الفحم. CO2 Journal of المادة النانوية الجديدة - و التي تم وصفها بشكل كامل في مجلة - قــادرة على فصل غاز ثاني أوكســيد the American Chemical Society الكربون وبكفاءة عالية من غاز النيتروجين، وهو المشكل الهام الآخر للغازات المطروحة من قبل محطات الطاقة العاملة على حرق الفحم. يقول الأســتاذ المساعد كريستوفر ســامبي، قائد المشروع البحثي في جامعة من الخليط الغازي المتدفــق هو أمر تركز عليه CO2 أديلايــد “إن نزع غــاز العديد من الأبحاث، وإن معظم الطاقة الكهربائية في اســتراليا تأتي من حرق الوقــود والفحم، وبالطبع فإن عملية التحول لطاقة نظيفة هي الأمر الأهم، إلا أننا عبر تمكننا من تنظيف الخليط الناتج عن عمليات الحرق، سنكون قد قطعنا شوطاً كبيراً وحققنا تقدماً تقنياً”. الباحثــون تمكنوا مــن إنتاج مادة ماصة، تدعى “الهيــكل المعدني العضوي” وتستطيع CO2 والتي تتميز بخاصية انتقائية عالية لغاز فصله عن الخليط الغازي الناتج عن عملية الحرق. “الأمر يشــبه الاســفنجة، ولكن على مســتوى نانــوي، حيــث أن الجزيئــات الغازية يمكن أن سوف تمر عبر CO2 تعلق بها، وجزيئة مثل المادة الماصة، بينما جزيئة مثل النتروجين، وبســبب كبر حجمها، فإنها لن تمر”، أيضاً على حد تعبير البروفيسور سامبي. ويوضح البروفيسور سامبي ما يمكن إجرائه كخطوات مستقبلية لتطوير المادة المصنعة :”واحدة من الخطوات المستقبلية التي يمكن أن نجريهــا هي أن نحول المادة إلى شــكل مســحوق، ثم نقوم بنثره على غشاء، هذا ربما يكــون أكثر فاعلية من أجل الإنتاج و ■ الاستخدام الصناعي” المراجع : - تكنولوجيا النانو من اجل مستقبل افضل تاليف 1 ا.د محمد شريف الاسكندراني - تقرير الهيئة الدولية المسئولة عن التغيير المناخي 2 3 - Nanomaterial to help reduce CO2 emissions - http :// phys . org / news / 2013 - 07 - nanomate� rial - co2 - emissions . html مواد نانوية جديدة مرصد البيئة مرصد البيئة