كشفت تحليلية شاملة شملت 2079 ملاحظة مزدوجة من 32 دراسة علمية محكمة أن الاحترار يزيد بشكل كبير انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في التربة المعالجة بالبيوتشار، حيث سجلت الأراضي الزراعية زيادة بنسبة 117.5% مقابل 30.9% فقط في الغابات.
تفاصيل الدراسة ومنهجيتها
نُشرت النتائج في دورية "Biochar"، وأجراها فريق بحثي بقيادة Xu, T. وزملاؤه، بهدف سد فجوة معرفية حول استجابة تربة البيوتشار للمناخ الدافئ. اتبعت الدراسة بروتوكول PRISMA للمراجعات المنهجية، وبحثت في قواعد بيانات Web of Science وScopus وCNKI حتى 28 أكتوبر 2025، حيث تم غربلة 2261 مقالة أولية، ثم 187 بناءً على العناوين والملخصات، ليتم اختيار 32 دراسة استوفت معايير محددة شملت وجود معالجات حرارية عالية ومنخفضة متزامنة، وتربة برية، ومعدلات تطبيق بيوتشار ودرجات انحلال حراري محددة بوضوح.
تباين التأثير حسب نوع استخدام الأرض
أظهرت النتائج تباينًا واضحًا؛ فقد بلغت الزيادة في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الأراضي الزراعية 117.5%، أي 3.8 أضعاف الزيادة المسجلة في الغابات (30.9%). ويعزى هذا الاختلاف إلى هشاشة الكربون العضوي في التربة الزراعية مقارنة بالأنظمة البيئية للغابات الطبيعية، نتيجة ممارسات إدارية مثل الحراثة التي تضعف الحماية الفيزيائية للكربون.
دور خصائص البيوتشار والتربة
لعبت خصائص البيوتشار دورًا محوريًا؛ فكان التأثير الأقوى مع البيوتشار الخشبي، والمتوسط مع بيوتشار المخلفات الزراعية، والأضعف مع بيوتشار الأعشاب. كما ارتبط تأثير الاحترار إيجابيًا بدرجة الانحلال الحراري ومعدل تطبيق البيوتشار في كلا النظامين البيئيين. أما نسبة الكربون إلى النيتروجين في البيوتشار، فقد أظهرت علاقة موجبة مع تغير الانبعاثات في الأراضي الزراعية، وعلاقة سالبة في تربة الغابات.
من جانب التربة، زادت تأثيرات الاحترار مع ارتفاع الكربون العضوي، والنيتروجين الكلي، ونسبة الكربون إلى النيتروجين، والـ pH، ومحتوى الطين في جميع النظم البيئية. وفي الأراضي الزراعية تحديدًا، ارتبط التأثير إيجابيًا بالكربون العضوي، والنيتروجين الكلي، والـ pH، والطين، دون علاقة بنسبة الكربون إلى النيتروجين في التربة.
المتغير المهيمن وآليات الميكروبات
برز حجم الاحترار كمتغير مهيمن على انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، متفوقًا على خصائص التربة والبيوتشار. وفي الأراضي الزراعية، كان ترتيب الأهمية النسبية: حجم الاحترار، معدل تطبيق البيوتشار، نسبة الكربون إلى النيتروجين في البيوتشار، محتوى الطين، درجة الانحلال الحراري، الـ pH، والكربون العضوي. أما في الغابات فكان الترتيب: حجم الاحترار، معدل التطبيق، نسبة الكربون إلى النيتروجين في التربة، الكربون العضوي، درجة الانحلال الحراري، ونسبة الكربون إلى النيتروجين في البيوتشار.
أوضحت الدراسة أن الجسيمات الأصغر من البيوتشار (أقل من 1 مم) تحفز زيادة أكبر في تأثير الاحترار، نظرًا لمساحتها السطحية الأكبر التي توفر مواقع أكثر لاستعمار الميكروبات، مما يسرع تحلل الركائز وتعدين الكربون.
صلابة النتائج وتوصيات مستقبلية
اختبارات انحياز النشر (رقم روزنتال الآمن 142,911,954 ونموذج القطع والتعبئة) أكدت متانة النتائج إحصائيًا. غير أن الباحثين أقروا بقيود منها تركيز الملاحظات في المناطق المعتدلة بالصين وأوروبا، واعتماد الغالبية على دراسات مخبرية بدرجات احترار قصوى تختلف عن الظروف الواقعية.
لتعزيز مرونة تطبيقات البيوتشار، أوصى الفريق باستراتيجيات محددة للسياق، تشمل: تفضيل المواد الخام غير الخشبية، ودرجات انحلال حراري أدنى، ومعدلات تطبيق معتدلة، خاصة في الأنظمة الزراعية الهشة. كما شددوا على ضرورة دمج تأثيرات الاحترار في تقييمات دورة حياة البيوتشار وأطر إدارة كربون التربة، لضمان توقعات واقعية لدوره في التخفيف من تغير المناخ.
