استخدام الأقمار الصناعية لمراقبة عمليات الحرق المفتوحة
تعتبر الأنهار الجليدية في جبال الهيمالايا والأنديز مصادر المياه الرئيسية لأكثر من 1.5 مليار شخص في جنوب وشرق آسيا[1] و 77 مليون شخص في أمريكا الجنوبية[2]. بسبب تغير المناخ وترسب الملوثات المناخية قصيرة العمر مثل الكربون الأسود (BC) ، فإن هذه الأنهار الجليدية تذوب بمعدلات غير مسبوقة. هذا الذوبان له تداعيات على مصادر المياه العذبة ، والفيضانات الشديدة ، والصراعات المائية ، والأمن الغذائي في كثير من مناطق جنوب آسيا وأمريكا الجنوبية.[3]
انبعاثات الكربون الأسود من الحرق في الهواء الطلق
الحرق في الهواء الطلق هو أكبر مصدر منفرد لانبعاثات BC على مستوى العالم ، ما يقرب من 2700 جيجا جرام أو 36٪ من انبعاثات BC[4]، حيث تشكل الحرائق الزراعية 10-20٪ من مجموع الحرائق. من المحتمل أن يتسبب حرق الكتلة الحيوية في 0.4oزيادة درجة حرارة C في العشرين سنة القادمة من تغير المناخ العالمي[5]. ملوثات المناخ قصيرة العمر (SLCPق) ، بما في ذلك الميثان (CH4)، BC ، وأوزون التروبوسفير (O3)، لها فترات عمر في الغلاف الجوي تتراوح من بضعة أيام إلى عدة أسابيع وقد تصل إلى 12 عامًا لـ CH4، مما يعني أن تخفيفها يمكن أن يكون له تأثير إيجابي فوري ودائم تقريبًا على تغير المناخ ونوعية الهواء[6].
حرق الحقول الزراعية وحرائق البراري هي مصادر لترسب الكربون الأسود على هذه الأنهار الجليدية[7]. على سبيل المثال ، يشيع استخدام الحرائق في جميع أنحاء جنوب آسيا لدعم إدارة الزراعة والمراعي ، وخاصة لإزالة بقايا المحاصيل الزائدة والنفايات الزراعية الأخرى ، ولكن هذه الحرائق يمكن أن تنتشر في مناطق الأراضي البرية خلال موسم الجفاف. تميل حرائق البراري هذه في نيبال إلى الحدوث بين ديسمبر ومايو ، وتبلغ ذروتها في أبريل[8]. يحدث الحرق الزراعي في نيبال في الفترة من مارس إلى يونيو ، مع حرق كمية كبيرة أيضًا على طول الحدود في الهند في نفس الوقت[9]. ينتشر الحرق على نطاق واسع في جميع أنحاء جنوب ووسط نيبال في مقاطعتي تريا وهيل ، مع نفس نظام زراعة الأرز والقمح مثل مناطق البنجاب وجزء كبير من سهل الغانج الهندي.
هناك أيضًا فرصة لمجتمع علوم الحرائق وإدارة حرائق البراري في جميع أنحاء العالم للمساعدة والدعوة لتقنيات الزراعة الذكية مناخيًا التي تقلل و / أو تقضي على الحرق المفتوح غير الضروري في النظم الإيكولوجية الزراعية. على سبيل المثال ، دمج الاحتراق الموصوف للنظم الإيكولوجية الزراعية المجاورة مع إدارة حرائق البراري ، خاصة بالنظر إلى زيادة مخاطر حرائق البراري في مناخ الاحترار وأحداث تلوث الهواء الشديدة الناجمة عن الحرق الموصوف ، كما حدث في نيودلهي ، الهند في خريف 2016[10] [11]. بدأت منظمة Conservation International في تطوير أنظمة مجتمعية وتوجيهية للقيام بذلك عبر نظام Firecast الخاص بهم[12]. يجب أن تشمل إدارة تلوث الهواء في المستقبل لحرائق البراري التخطيط للحرائق المنصوص عليها في النظم الزراعية البيئية.
ماذا نستطيع ان نفعل؟
إن إدخال تقنيات الزراعة الذكية مناخيًا ، بما في ذلك عدم الحراثة واستعادة التربة ، من خلال التدريب الممول والمعدات والمزارع النموذجية ، سيقضي على الحرق المكشوف الموصوف مع زيادة الإنتاجية وجودة التربة. تشمل الفوائد المشتركة للزراعة الذكية مناخيًا الخالية من الحرق تقليل احتياجات الري وتحسين جودة الهواء والصحة العامة وتحسين جودة التربة وزيادة الغلات وبناء القدرات من خلال التدريب والتكنولوجيا والمعدات. سيستهدف هذا المشروع الممول من التحالف مشروعين تنفيذيين في منطقة جونين ، بيرو وولاية البنجاب ، الهند. يتم السعي للحصول على التمويل المشترك للتوسع في مشاريع التنفيذ الأخرى في الإكوادور وبوليفيا ونيبال وباكستان.
لماذا الأقمار الصناعية؟
تُستخدم بيانات الأقمار الصناعية لرصد الأرض (EO) المتاحة من الإدارة الوطنية الأمريكية للطيران والفضاء (ناسا) والإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) لرسم خرائط لجميع الحرائق ولحساب انبعاثات كولومبيا البريطانية ذات الصلة في منطقتي الأنديز والهيمالايا. على وجه التحديد ، يتم استخدام بيانات النيران النشطة والمناطق المحترقة من مقياس طيف التصوير ذي الدقة المتوسطة (MODIS) ومجموعة مطياف التصوير المرئي بالأشعة تحت الحمراء (VIIRS) لرسم خرائط لجميع الحرائق التي يزيد ارتفاعها عن 30 مترًا2.
تم إنشاء سجلات تاريخية لانبعاثات الحرائق والحرائق لمناطق الأنديز والهيمالايا ، مع تقييمات أدق لمناطق تنفيذ المزرعة ، تعود إلى عام 2003. في المستقبل ، في الوقت الحاضر والمستقبل (2017-2020) ستكون الحرائق والانبعاثات تعيينها وتسجيلها للمقارنة مع السجل التاريخي. سيسمح لنا ذلك بالحصول على بيانات ومنهجية مستقلة لرصد وتقييم مدى فعالية استراتيجيات التدخل الزراعي الذكي مناخيًا بدون حرق على مستوى المزرعة والقرية والإقليم والبلد. يمكننا بعد ذلك مقارنة ذلك بملاحظاتنا الأرضية من الشركاء الإقليميين لمزيد من التحقق.
في النهاية ، سنتمكن من تحديد ما إذا كانت استراتيجيات التدخل الذكي مناخيًا قد قللت أو ألغت الحرق في الهواء الطلق في هذه المناطق الزراعية المجاورة للأنهار الجليدية. طريقة المراقبة المعتمدة على الأقمار الصناعية هي مصدر مفتوح ، ويمكن تكرارها بسهولة ، ومجانية إلى منخفضة التكلفة. جميع الخرائط وقواعد بيانات الانبعاثات متاحة online من خلال التعاون مع مناخ الغلاف الجليدي الدولي المبادرة وعلى المشروع التغريد حساب باللغتين الإنجليزية والإسبانية.
جيسيكا مكارتي هي أستاذة مساعدة للجغرافيا في جامعة ميامي حيث تتعاون في مشاريع توضيحية. حصلت على دكتوراه في الجغرافيا من جامعة ماريلاند في كوليدج بارك. تشمل خبرتها تطبيق الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافية واستخراج البيانات في الزراعة وتقنيات الزراعة الذكية مناخياً والأمن الغذائي والحرائق وجودة الهواء وانبعاثات غازات الدفيئة والكربون الأسود و SLCPs ، والمناخ ، وتغير استخدام الأراضي / الغطاء الأرضي ، وتطوير التطبيقات ، والطائرات بدون طيار.