غاز صغير.. كارثة كبرى: ثاني أكسيد الكربون يقود العالم إلى حافة المناخ
أوس ستار الغانمي
2026-01-31 03:41
لم يعد تغير المناخ قضية بيئية مؤجلة، بل أصبح واقعًا يطرق أبواب الاقتصادات والمجتمعات يومًا بعد آخر. وفي قلب هذا التحول المناخي يقف ثاني أكسيد الكربون بوصفه الغاز الأكثر حضورًا في معادلة الاحترار العالمي. من الأرقام القياسية للانبعاثات إلى سباق الابتكار العلمي، تتسارع الأسئلة حول هذا الغاز وتأثيره طويل الأمد على كوكب الأرض.
ما هو ثاني أكسيد الكربون؟
ثاني أكسيد الكربون هو غاز ينتج عند احتراق مركب كربوني عضوي (مثل الخشب) أو مادة عضوية متحجرة (مثل الفحم أو النفط أو الغاز الطبيعي) في وجود الأكسجين. ووفقًا لموقع (مكتب NOAA لأبحاث المحيطات والغلاف الجوي) يتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي عبر "مصارف" مثل امتصاصه بواسطة مياه البحر وعملية التمثيل الضوئي التي تقوم بها النباتات والعوالق. على الرغم من أنها تشكل جزءًا صغيرًا، وأحيانًا ضئيلًا جدًا، من الغلاف الجوي، فإن العديد من هذه الغازات النزرة تؤثر الملوثات، بما في ذلك ثاني أكسيد الكربون، بشكل كبير على مناخ الأرض بسبب ظاهرة تسمى " ظاهرة الاحتباس الحراري".
أين يوجد ثاني أكسيد الكربون (CO2)؟
وفقًا لموقع (CECO Environmental) يأتي ثاني أكسيد الكربون (CO2) من مصادر طبيعية وبشرية وهو ضروري لجميع الكائنات الحية.
طبيعي: ثاني أكسيد الكربون (CO2) مركب طبيعي يُطلق عند تنفس الكائنات الحية أو تحللها. كما ينبعث من المحيطات وغيرها من المسطحات المائية الطبيعية، والبراكين، وحرائق الغابات، والصخور الكربوناتية. تُنتج المصادر الطبيعية مثل هذه كميات من ثاني أكسيد الكربون تفوق ما تُنتجه المصادر البشرية، ولا تُشكل مصدر قلق طالما لم يتأثر المصدر بالنشاط البشري.
المصادر البشرية: تُعدّ المصادر البشرية المنشأ، أي تلك التي يُنشئها الإنسان، من أهم مصادر انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي تحظى بأكبر قدر من الاهتمام. تُشكّل هذه المصادر جزءًا لا يتجزأ من الحياة اليومية لمعظم الناس، وغالبًا ما تُعتبر حتمية. وتشمل هذه المصادر النقل، وتوليد الطاقة والحرارة، وإنتاج واستخدام المواد الكيميائية والبتروكيميائية، والتصنيع، والزراعة، وإنتاج الغذاء، وغيرها.
يحظى ثاني أكسيد الكربون (CO2) الناتج عن استخراج ونقل ومعالجة واستخدام الوقود الأحفوري بأكبر قدر من الاهتمام السلبي، لأنه يُعدّ عاملاً معروفاً في تسريع وتيرة تغير المناخ. وقد بدأت صناعات النفط والغاز مؤخراً باتخاذ خطوات جادة للحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، حيث وضعت الحكومات والمنظمات الخاصة أهدافاً ومبادرات لخفض الانبعاثات الكربونية.
انبعاثات في عام 2024
ارتفع إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المرتبطة بالطاقة بنسبة 0.8% في عام 2024، ليصل إلى مستوى قياسي بلغ 37.8 جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون. ووفقًا لـ (وكالة الطاقة الدولية IEA) ساهم هذا الارتفاع في تسجيل تركيزات قياسية لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بلغت 422.5 جزءًا في المليون عام 2024، أي بزيادة قدرها 3 أجزاء في المليون تقريبًا عن عام 2023، و50% عن مستويات ما قبل الثورة الصناعية. وفي عام 2024، نمت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن احتراق الوقود بنحو 1% أو 357 مليون طن، بينما انخفضت الانبعاثات الناتجة عن العمليات الصناعية بنسبة 2.3% أو 62 مليون طن. وكان نمو الانبعاثات أقل من نمو الناتج المحلي الإجمالي العالمي (+3.2%)، مما أعاد الاتجاه السائد لعقود من الزمن نحو فصل نمو الانبعاثات عن النمو الاقتصادي، والذي كان قد تعطل عام 2021.
انبعاثات في عام 2025
سترتفع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO2) من الوقود الأحفوري والأسمنت بنحو 1.1٪ في عام 2025، لتصل إلى مستوى قياسي يبلغ 38.1 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون (GtCO2)، وفقًا لأحدث الأرقام الصادرة عن مشروع الكربون العالمي .
ومع ذلك، فإن انخفاض انبعاثات استخدام الأراضي يعني أن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية في عام 2025 ستظل دون تغيير نسبياً مقارنة بمستويات عام 2024.
كما وجد التقرير السنوي العشرون لميزانية الكربون العالمية، الذي نُشر اليوم، أن بالوعة الكربون الأرضية - وهي جزء من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن الأنشطة البشرية والتي تمتصها النباتات والتربة - يبدو أنها قد تعافت إلى قوتها قبل ظاهرة النينيو بعد عامين ضعيفين بشكل غير عادي.
ومع ذلك، تشير الأبحاث التي نشرها الفريق نفسه جنبًا إلى جنب مع التقرير إلى أن تغير المناخ قد تسبب في انخفاض طويل الأجل في مصارف الكربون الأرضية والمحيطية، حيث أصبحت المصارف أضعف بنحو 15٪ على مدى العقد الماضي مما كانت عليه لولا تأثيرات المناخ.
وخلصت الدراسة، التي نُشرت في مجلة Nature ، إلى أن انخفاض مصارف الكربون قد ساهم بنحو 8% في ارتفاع تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي منذ عام 1960.
وبحسب ما نقله موقع (Carbon Brief) يشير تقرير ميزانية الكربون العالمية لعام 2025 أيضاً إلى ما يلي:
_ من المتوقع أن تنمو الانبعاثات في الصين والهند بشكل أقل بكثير في عام 2025 مقارنة بالعقد الماضي، في حين من المتوقع أن تنمو الانبعاثات في الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي هذا العام بعد سنوات من الانخفاض.
_ من المتوقع أن تنخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية الناتجة عن تغيير استخدام الأراضي بنسبة 10% تقريبًا في عام 2025، مدفوعة بانخفاض إزالة الغابات وتدهورها في أمريكا الجنوبية.
_ وقد نمت إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون - الأحفوري واستخدام الأراضي - بشكل أبطأ على مدى العقد الماضي (0.3٪ سنويًا في المتوسط) مقارنة بالعقد السابق (1.9٪ سنويًا).
_ لقد استُنفدت تقريبًا ميزانية الكربون المتبقية للحد من الاحتباس الحراري إلى 1.5 درجة مئوية، وهي تعادل أربع سنوات فقط من الانبعاثات الحالية. وبالمثل، ستُستنفد ميزانيات الكربون للحد من الاحتباس الحراري إلى 1.7 درجة مئوية ودرجتين مئويتين في غضون 12 و25 عامًا على التوالي.
_ من المتوقع أن يصل تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى 425.7 جزءًا في المليون (ppm) في عام 2025، أي بزيادة قدرها 2.3 جزء في المليون عن عام 2023 وبنسبة 52% فوق مستويات ما قبل الثورة الصناعية.
انبعاثات أوروبا تتجه إلى الارتفاع
انخفضت الانبعاثات في الاتحاد الأوروبي خلال أعوام سابقة، لكن هذا العام أدّى الطقس الأبرد، إلى جانب عوامل أخرى، إلى زيادة الطلب على الطاقة، ما تسبب في ارتفاع الانبعاثات بنسبة صفر فاصلة أربعة في المئة. وينطبق الأمر نفسه على الولايات المتحدة، حيث يُتوقع أن تنمو الانبعاثات بنسبة واحد فاصلة تسعة في المئة.
وبين كبار المصدّرين الآخرين للانبعاثات، يقول التقرير إن انبعاثات الصين بدأت تستقر مع زيادة بنسبة صفر فاصلة أربعة في المئة. وهي تنمو الآن بوتيرة أبطأ مما في السنوات الأخيرة، نتيجة نمو معتدل في استهلاك الطاقة ترافق مع نمو استثنائي في الطاقة المتجددة.
ومن المتوقع أن ترتفع انبعاثات الهند بنسبة واحد فاصلة أربعة في المئة، وهي أيضا أبطأ من الاتجاهات الأخيرة. فقد قلّل موسم الأمطار المبكر متطلبات التبريد في أشد الأشهر حرارة، ما أدى، مع النمو القوي في مصادر الطاقة المتجددة، إلى نمو منخفض جدا في استهلاك الفحم. أما في اليابان، فمن المتوقع أن تنخفض الانبعاثات بنسبة اثنين فاصلة اثنين في المئة.
توضح البروفيسورة كورين لو كيري، أستاذة بحثية لدى الجمعية الملكية في مدرسة العلوم البيئية بجامعة إيست أنغليا: "إن جهود التصدي لتغير المناخ واضحة، إذ نجحت 35 دولة في خفض انبعاثاتها مع نمو اقتصاداتها، وهو ضعف ما تحقق قبل عقد، فضلا عن إحراز تقدم مهم في تقليص الاعتماد على الوقود الأحفوري في أماكن أخرى".
لكن البروفيسورة لو كيري تقول إن هذا التقدم لا يزال "هشا للغاية" ليترجم إلى انخفاض مستدام في الانبعاثات اللازمة لمواجهة تغير المناخ. وفقًا لصحيفة (Euronews عــربي).
تأثير لمئات السنين
نائبة الأمينة العامة للمنظمة العالمية للأرصاد الجوية كو باريت قالت إن الحرارة المحتبسة بثاني أكسيد الكربون وغيره من غازات الاحتباس الحراري تفاقم ظروف المناخ وتؤدي إلى طقس أكثر تطرفا.
وشددت باريت على أن "خفض الانبعاثات أمر ضروري ليس فقط لمناخنا، بل أيضا لأمننا الاقتصادي ورفاه مجتمعاتنا".
وأظهرت النشرة كذلك ارتفاع تركيزات الميثان وأكسيد النيتروز - ثاني وثالث أهم غازات الاحتباس الحراري طويلة العمر والمرتبطة بالأنشطة البشرية - إلى مستويات قياسية.
وأوضحت المنظمة العالمية للأرصاد الجوية أن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الحالية في الغلاف الجوي لن تؤثر على المناخ العالمي اليوم فحسب، وإنما أيضا ستستمر في التأثير لمئات السنين نظرا لطول عمرها في الغلاف الجوي.
وقالت أوكسانا تاراسوفا، المسؤولة العلمية رفيعة المستوى في المنظمة إن هناك مخاوف من أن أحواض ثاني أكسيد الكربون الأرضية والمحيطية أصبحت أقل فعالية، "مما سيزيد من كمية ثاني أكسيد الكربون المتبقية في الغلاف الجوي، الأمر الذي سيسرع الاحتباس الحراري".
مادة تأكله.. هل نبني بها بيوتنا قريبا؟
وأخيرا، قدّم هؤلاء الباحثون مادة إنشائية جديدة اسمها "المادة الإنشائية الإنزيمية"، لا تَعِد فقط بتقليل الانبعاثات، بل تمتص ثاني أكسيد الكربون أثناء التصنيع وتحبسه على هيئة معادن صلبة، وتتماسك خلال ساعات بدلا من أسابيع.
الجوهر الكيميائي للفكرة مستوحى من الطبيعة، فكثير من الكائنات تبني أصدافها بتحويل الكربون الذائب إلى كربونات الكالسيوم (حجر جيري).
استعار فريق جامعة ووستر بوليتكنك المبدأ نفسه، لكن بدلا من النشاط الحيوي يستخدم إنزيما يسرّع تفاعلًا معروفًا في الكيمياء الحيوية، وهو تحويل ثاني أكسيد الكربون المذاب في الماء إلى "بيكربونات" أو "كربونات"، اللبنات التي تُسهِّل تكوين كربونات الكالسيوم كبلّورات صلبة.
الإنزيم المذكور في هذه الحالة هو "أنهيدراز الكربونيك"، وهو إنزيم يعتمد على الزنك ويشتهر بقدرته على تسريع ترطيب ثاني أكسيد الكربون في الماء.
إنزيم "سحري"
وتُظهر الاختبارات، التي أورد الباحثون نتائجها في دراستهم التي نشرت بدورية "ماتر"، على ملاطّات جيرية أن هذا الإنزيم يمكنه فعلا رفع سرعة تكوّن بلورات من كربونات الكالسيوم وتحسين القوة المبكرة لأن التفاعل يسير أسرع.
بعد ذلك، يستخدم الفريق تقنية تسمى "المعلّقات الشعرية"، وتتمثل في نظام ثلاثي (سائل-سائل-صلب) تُضاف إليه نُقطة من مادة غير ممتزجة لتكوين جسور شعرية بين الحبيبات، فتتشابك تلقائيا في شبكة قوية تشبه الجل.
وبحسب الدراسة، فإن كل متر مكعب من المادة الإنشائية الإنزيمية يمكن أن يحجز أكثر من 6 كيلوغرامات من ثاني أكسيد الكربون، في حين أن مترا مكعبا من الخرسانة التقليدية قد يرتبط بانبعاث نحو 330 كيلوغراما من ثاني أكسيد الكربون.
ومن ناحية القوة الميكانيكية، فإن المادة الإنشائية الإنزيمية حققت قوة ضغط في نطاق 25-28 ميغاباسكال، أي قريبة من الحد الأدنى لبعض خرسانات الاستخدام الإنشائي، مع امكانية مقاومة الماء.
تحديات ليست سهلة
هذه الأرقام واعدة، لكنها لا تُغلق النقاش، فالفرق بين "نموذج واعد" و"مادة تدخل كود البناء" يمر باختبارات طويلة للعمر التشغيلي، والتشققات، والدورات الحرارية، والتآكل الكيميائي، وسلوك المادة تحت أحمال متكررة، وهي خطوات عادة ما تكون أطول بكثير، وتطلب المزيد من البحث العلمي.
كما أن التحدي ليس علميًا فقط، بل اقتصادي وتنظيمي أيضا، فما تكلفة الإنزيم؟ وما مدى استقراره في خطوط إنتاج كبيرة؟ وكيف سيندمج في أكواد البناء الحالية؟ يتطلب ذلك أيضا المزيد من البحث.
لكن في النهاية، فإن البحث العلمي في هذا النطاق يسرّع الخطى، لحل واحدة من أكبر مشكلات الكوكب كله، وهي نفث ثاني أكسيد الكربون، والذي يتسبب في الاحتباس الحراري، بما له من أثر ضارب في العالم. نقلا عن موقع (الجزيرة نت).