تجديد التربة

تُعدّ عملية تجديد التربة ، كشكلٍ خاص من أشكال التجديد البيئي ضمن مجال علم البيئة الترميمي ، عمليةً تُعنى بإنشاء تربة جديدة واستعادة صحة التربة من خلال: تقليل فقدان الطبقة السطحية من التربة ، والاحتفاظ بكمية من الكربون تفوق الكمية المستنفدة، وتعزيز التنوع البيولوجي ، والحفاظ على دورة المياه والمغذيات بشكلٍ سليم . ^{[ 1 ]} ويترتب على ذلك فوائد عديدة، منها: عزل الكربون في التربة استجابةً لتزايد خطر تغير المناخ ، ^{[ 2 ] [ 3 ]} وتقليل خطر تآكل التربة ، ^{[ 3 ]} وزيادة مرونة التربة بشكلٍ عام . ^{[ 1 ]}

ثمة ارتباط وثيق بين دورة الكربون وتغير المناخ . ^{[ 12 ]} في دورة الكربون الطبيعية، يُطلق 61 مليار طن من الكربون سنويًا من التربة من خلال تحلل الكربون العضوي فيها وأكسدته. وتُضاف كمية مماثلة من الكربون إلى التربة من خلال تحلل الكتلة الحيوية ومن خلال التكافل بين النباتات والميكروبيوم التربي. ^{[ 13 ]} تحتوي الطبقة العليا من التربة، التي يبلغ سمكها مترين، على ما يُقدّر بنحو 3012 مليار طن من الكربون. وهذا يفوق إجمالي الكربون المُخزّن في الغلاف الجوي والنباتات، والبالغ 879 مليار طن و600 مليار طن على التوالي. ^{[ 13 ]} منذ أن بدأ الإنسان بممارسة الزراعة، تشير التقديرات إلى استنزاف 133 مليار طن من الكربون من التربة. ^{[ 14 ]} وقد حدثت غالبية هذه الخسارة في الكربون خلال القرنين الماضيين مع إدخال الزراعة الآلية . ويؤدي خفض الانبعاثات من التربة إلى تقليل إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، ويمكن استخدام الممارسات المُجددة كشكل من أشكال إزالة ثاني أكسيد الكربون بشكل طبيعي .

تتكون معظم غازات الدفيئة أساسًا من الكربون، وتُحدث تأثيرًا يتمثل في منع الهواء الدافئ المُسخّن بالشمس من مغادرة الغلاف الجوي ، وذلك بتشكيل حاجز في طبقة التروبوسفير . ووفقًا للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ ، تُعدّ غازات الدفيئة الناتجة عن النشاط البشري السبب الأهم لتغير المناخ العالمي منذ خمسينيات القرن الماضي. ^{[ 15 ]} وبدون تدخل بشري، يُزال الكربون من التربة ويُعاد إليها عبر مجموعة متنوعة من عمليات النظام البيئي المعروفة بدورة الكربون . وقد أثّر البشر بشكل كبير على دورة الكربون العالمية منذ الثورة الصناعية من خلال وسائل مختلفة، كالنقل والزراعة . وبفضل هذه الأنشطة، انتقل معظم هذا الكربون في اتجاه واحد، من الغلاف الصخري والغلاف الحيوي إلى الغلاف الجوي. وبواسطة الوقود الأحفوري والزراعة المكثفة ، انطلق جزء كبير من الكربون الطبيعي الموجود في التربة إلى الغلاف الجوي، مما ساهم في زيادة غازات الدفيئة.

توجد طرق عديدة لتجديد التربة وتحسين جودتها، مثل إدارة الأراضي من خلال الزراعة المستدامة . تُعدّ الزراعة أحد العوامل الرئيسية في استنزاف خصوبة التربة. ^{[ 16 ]} وكما ورد في إحدى الدراسات التاريخية: "لقد عانى كوكب الأرض من تآكل التربة المتسارع منذ فجر الزراعة المستقرة، وكان ذلك مشكلة رئيسية في صعود وسقوط الحضارات القديمة." ^{[ 17 ]} يمكن لبعض الممارسات الزراعية أن تستنزف الكربون من التربة، مثل الزراعة الأحادية، ^{[ 18 ]} حيث يُحصد نوع واحد فقط من المحاصيل في الحقل موسمًا بعد موسم. يؤدي ذلك إلى استنزاف العناصر الغذائية من التربة لأن لكل نوع من النباتات مجموعة محددة من العناصر الغذائية التي يحتاجها للنمو أو التي يمكنه تثبيتها مرة أخرى في التربة. ومع نقص التنوع النباتي، لن تُمتص إلا عناصر غذائية معينة. ومع مرور الوقت، ستستنزف هذه العناصر الغذائية من التربة. تُعدّ الزراعة الإيكولوجية فئة شاملة من المناهج الرامية إلى إنشاء نظام زراعي أكثر استدامة وزيادة صحة التربة. تستخدم هذه الممارسات الزراعية المستدامة العديد من التقنيات والموارد للحفاظ على صحة التربة. من الأمثلة على ذلك زراعة المحاصيل الغطائية ، وتناوب المحاصيل ، والحد من اضطراب التربة، والاحتفاظ بالغطاء النباتي ، والإدارة المتكاملة للمغذيات . ^{[ 1 ]} لهذه الممارسات فوائد عديدة، منها زيادة عزل الكربون وتقليل استخدام الوقود الأحفوري. ^{[ 1 ]}

الزراعة المستدامة (المشتقة من كلمتي "دائم" و"زراعة") هي نوع من الزراعة المحافظة التي تسعى إلى محاكاة النظم البيئية الطبيعية وتقليل التدخل البشري في صيانتها. تستخدم ممارسات الزراعة المستدامة محاصيل مختلطة لتحقيق التوازن في تدفق العناصر الغذائية في التربة، وتسعى إلى استخدام النباتات المحلية قدر الإمكان، وتستخدم المحاصيل المعمرة عند الاقتضاء. ^{[ 3 ]} كما تتجنب ممارسات الزراعة المستدامة حرث التربة واضطرابها. تُحسّن هذه الأساليب صحة التربة بمرور الوقت عن طريق تقليل اضطرابها والسماح بتفاعلات أكثر استدامة بين ميكروبيوم التربة وجذور النباتات. ^{[ 4 ]}

ينبع مفهوم الإدارة الشاملة من أعمال آلان سافوري ، الذي لاحظ أن الرعي المخطط له يمكن أن يحسن صحة التربة ويعكس آثار التصحر عن طريق زيادة الكتلة الحيوية. ويشكك الباحثون في مزاعم التصحر. ^{[ 19 ] [ 20 ]}

توجد أنواع عديدة من محسنات التربة ، عضوية وغير عضوية. ^{[ 3 ]} وهي تُحسّن جودة التربة بطرق متنوعة، مثل عزل السموم، وموازنة درجة حموضة التربة، وإضافة العناصر الغذائية، وتعزيز نشاط الكائنات الحية. ^{[ 3 ]} وتُحدد الظروف الحالية للتربة نوع المحسن وكميته. ^{[ 3 ]} تُستخدم المحسنات غير العضوية عمومًا لتحسين قوام التربة وبنيتها، وموازنة درجة حموضتها، والحد من التوافر الحيوي لسموم المعادن الثقيلة . ^{[ 3 ]} وهناك نوعان من المحسنات غير العضوية: قلوية ومعدنية. ومن أمثلة المحسنات غير العضوية رماد الخشب، والحجر الجيري المطحون، والطين الأحمر. ^{[ 21 ]} أما المحسنات المعدنية فتشمل الجبس والمواد المجروفة . ^{[ 3 ]} وتُحسّن المحسنات العضوية النشاط البيولوجي، ونفاذية الماء، وبنية التربة. ^{[ 4 ]} فعلى سبيل المثال، يُقلل النشارة من التعرية ويُساعد في الحفاظ على درجة حرارة التربة. ^{[ 3 ]} السماد العضوي غني بالمواد العضوية، ^{[ 4 ]} ويتكون من مواد متحللة مثل بقايا الطعام والنباتات والحيوانات. ^{[ 3 ]} إضافة السماد العضوي تزيد من رطوبة التربة ومحتواها من العناصر الغذائية، وتعزز النشاط البيولوجي. يتطلب إنتاج السماد العضوي إدارة دقيقة لدرجة الحرارة، ونسبة الكربون إلى النيتروجين، والماء، والهواء. ^{[ 3 ]} الفحم الحيوي مُحسِّن للتربة غني بالكربون، ويُنتَج عن طريق التحلل الحراري ، وهي عملية تحلل تتم في درجات حرارة عالية. ^{[ 1 ]} تُعد مخلفات الحيوانات من المُحسِّنات الشائعة للتربة، وعادةً ما تكون روثها . يختلف محتوى الرطوبة والعناصر الغذائية فيها باختلاف نوع الحيوان. ^{[ 3 ]} يمكن أيضًا استخدام المخلفات البشرية، مثل المواد الصلبة الحيوية الناتجة عن محطات معالجة مياه الصرف الصحي . قد تكون المواد الصلبة الحيوية غنية بالعناصر الغذائية، لذا يجب استخدامها باعتدال. ^{[ 3 ]}

• دورة الكربون
• تغير المناخ
• علم التربة البيئية
• استصلاح الأراضي
• الزراعة المتجددة
• التغذية الراجعة للكربون في التربة