أرض مجهولة

الأرض هي المورد الرئيسي لكوكب الأرض، ومع ذلك لا يتم الحفاظ عليها بما فيه الكفاية. البروفيسور يوسف شتاينبرجر من جامعة بار إيلان، خبير الأراضي وممثل إسرائيل في القضايا البيئية في السوق الأوروبية، لديه بعض الأفكار

يتزايد عدد سكان الأرض، اليوم - 7 مليارات، في عام 2020 - 9.5 مليار وفي عام 2050 - 13 مليار. يشغل الإنسان مساحة متزايدة على وجه الأرض، والمساحة المتاحة تتضاءل أكثر فأكثر؛ تزداد كمية الطعام المستهلكة؛ الأرض تزداد دفئا. سوف تذوب الأنهار الجليدية وتغطى مساحات كبيرة بالمياه، وستصبح الأرض سلعة مطلوبة. لقد شغلت قضية الأرض مؤخراً بعضاً من أفضل العقول في المجتمع الأوروبي. السبب: العديد من المناطق في أوروبا تشهد عملية التصحر. ويدرك المجتمع الأوروبي ذلك، وفي إطار تحركات السوق الأوروبية يتم تطوير تحركات لوقف هذه العملية. تحدثنا مع البروفيسور يوسف شتاينبرغر من كلية علوم الحياة في جامعة بار إيلان والذي حصل مؤخرًا على جائزة الإنجاز مدى الحياة في مجال بيئة التربة من قبل الجمعية الدولية لإيكولوجيا التربة. شتاينبرجر هو الممثل الإسرائيلي في السوق الأوروبية للعلوم والتكنولوجيا في مجال علوم أنظمة الأرض والواجهة البيئية.

بروفيسور شتاينبرجر كيف تعرف التربة وما هي مكوناتها وما هي العلاقات المتبادلة بينها؟

تتكون التربة من مكون فيزيائي وكيميائي وعضوي، وهو الأهم من بين جميع مجموعات الكائنات الحية المختلفة الموجودة فيها. فهي مسؤولة عن استقرارها، وعن الإمداد المستمر بالعناصر الغذائية، وتحلل المواد العضوية وتداولها، وغيرها من العمليات التي لا يعرفها معظم الناس على الإطلاق. ويتكون النظام ككل من ثلاثة مكونات: العنصر الأول – المنتجون – وهم الوحيدون القادرون على استغلال طاقة الشمس لإنتاج مادة عضوية. هذه هي النباتات والبكتيريا الضوئية المختلفة. العنصر الثاني هو المستهلكون، وهم الكائنات التي تعيش على الأرض، بما في ذلك البشر، الذين يستخدمون المواد العضوية. والمكون الثالث هو المحللات - البكتيريا والفطريات المختلفة التي تعمل على تفكيك المادة العضوية التي تصل إلى الأرض من المنتجات. فهي تقوم بتفكيكها إلى عناصر غذائية - النيتروجين والكربون والفوسفور والكبريت وغيرها - وهي المكونات الضرورية لبناء الخلايا النباتية، والتي تستخدم لإنتاج المادة العضوية. وبذلك تكون الدائرة مغلقة.
أثناء تحلل المادة العضوية التي تحدث في التربة، تفرز المحللات مواد تعمل على تثبيت التربة وتشكل مع المكونات الكيميائية الأخرى مجاميع (ركام) من التربة تعمل على تثبيتها وتمنحها مقاومة للعوامل البيئية التي تسبب تفككها، مثل الفيضانات والإشعاعات وغيرها من العوامل البيئية التي تشمل النشاط البشري أيضًا.

ما هو الوضع المعرفي حول هذا "الصندوق الأسود"؟

وتبين أنه حتى اليوم، فإن المعرفة المتراكمة على الأرض محدودة للغاية. لا نعرف تنوع الأنواع التي تعيش في التربة وتؤثر على استقرارها ولا نفهم دورها. توجد في أجزاء كثيرة من العالم مشاكل خطيرة تتعلق باستقرار التربة مما يضر بشدة بخصوبتها وقد يؤدي إلى نقص الغذاء على المدى الطويل. وتشهد مناطق أخرى عملية تصحر لا تقل آثارها خطورة. نظرًا لنقص المعرفة في هذا المجال، فإن الحلول المقدمة للمواقف الإشكالية ليست دائمًا مثالية.

هل يمكنك إعطاء مثال ملموس يمثل الإشكالية في هذا المجال؟

والأمثلة كثيرة، لكني سأحاول بإيجاز أن أضرب مثالا واقعيا تعرضت له بنفسي خلال الجولة العلمية التي نظمتها في دول جنوب الاتحاد السوفييتي السابق بعد سقوط أسواره (أوزبكستان وكازاخستان وتركيا). قيرغيزستان). خلال جولتي الميدانية تعلمت الكثير عن الكارثة التي يمكن أن تجلبها برامج "الخمس سنوات". أدى عدم مراعاة القواعد العلمية الأساسية ومراعاة احتياجات السكان المحليين إلى الإفراط في استخدام المبيدات والأسمدة الكيماوية. النتائج - اختفاء (انجراف) الطبقة العضوية من التربة (في هذه الحالة حوالي 30 سم من الطبقة العليا). أثر نقص الوقود لتدفئة المنازل على كمية المادة العضوية في المناطق الزراعية - كل هذه الأمور مجتمعة أثرت على كمية المياه من مصدر الثلوج، فقد حدث انخفاض في المادة العضوية المتاحة للتحلل، نتيجة لذلك انخفاض في النشاط البيولوجي في التربة، في العناصر الغذائية من مصدر عضوي والأسوأ من ذلك كله - التسمم بالنيتروجين بين السكان. أدى التعاون البحثي والعمل الميداني إلى تحسين الوضع عشرات المرات.

الصحراء أيضًا في مجال عملك. كيف يمكن السيطرة على عمليات التصحر في العالم أو تجاوزها؟

أنا منخرط في مشروعين في هذا المجال في السوق الأوروبية. أحدهما هو استعادة المناطق القاحلة ووقف عمليات التصحر أو تجاوزها. وفي هذا الصدد، لدى إسرائيل مساهمة كبيرة فيما يتعلق بالتقنيات المبتكرة للنمو في البيوت البلاستيكية والنمو في المياه قليلة الملوحة. وفي الوقت نفسه، يقوم القائمون على المشروع بتطوير تقنيات تربية الأحياء المائية. ويتناول المشروع الثاني تطوير أدوات جديدة وإنشاء طرق موحدة لتحديد التسلسل الجزيئي للبكتيريا في التربة. نحن نعلم أن البكتيريا هي أحد المكونات الرئيسية للتربة وهي مسؤولة إلى حد كبير عن خصوبتها. إذا تمكنا من التعرف على البكتيريا وفهم كيفية عملها، يمكننا التعامل بشكل أكثر فعالية مع المشاكل في التربة.

يرجى إعطاء مثال من إحدى دراساتك.

أشارك في الأبحاث المتعلقة بالقضايا البيئية، وفي دراسة النظم الطبيعية والأنظمة التي تعاني من الاضطرابات البشرية. إحدى القضايا البيئية التي اكتسبت زخمًا في العقود الأخيرة هي تأثير الهرمونات الجنسية على الكائنات الموجودة في التربة والتعطيل الذي تسببه للنمو الجنسي الطبيعي. توجد الهرمونات والإفرازات التي تحتوي على الهرمونات في كل شيء بدءًا من حمامات السباحة وحتى صناعة المواد الغذائية والحفاضات ومنتجات المستشفيات وغيرها. كل هذه تخترق التربة ومياه الشرب. في السنوات الأخيرة، لوحظ أن الهرمونات الجنسية الموجودة في البيئة يمكن أن تتداخل مع التطور الطبيعي للأنظمة الهرمونية للكائنات الحية في الطبيعة. على سبيل المثال، يمكنهم تغيير تزاوج بعض الأسماك، وفي البشر اكتشفوا مؤخرًا انخفاضًا في عدد خلايا الحيوانات المنوية لدى الذكور.

توجد في التربة مجموعات من الكائنات الحية الدقيقة التي تعرف كيفية تفكيك الهرمونات. نحن نبحث عن الكائنات التي يمكن استخدامها في المستقبل للتخلص من المواد الضارة بالبيئة. لقد وجدنا أنه في التربة المعرضة لبراز البقر الذي يحتوي على هرمونات جنسية، تطورت مجموعة من البكتيريا والخلايا المفردة تختلف عن تلك الموجودة في التربة غير المخصبة. وتتغذى هذه المخلوقات على هرمون الاستروجين وتستمد منه الطاقة اللازمة لوجودها.

وماذا عن الصحراء؟

ومن المتوقع أن تحدث تغيرات مناخية كبيرة عند نقطة التماس بين منطقة البحر الأبيض المتوسط ​​والمنطقة شبه القاحلة، إذ أنه في عملية التصحر ستتحول المناطق ذات مناخ البحر الأبيض المتوسط ​​إلى مناطق أكثر جفافاً. ولهذا السبب فإن أهمية البحث في هذه المجالات كبيرة. في المختبر، يتم إجراء دراسات طويلة المدى بهدف فحص تأثير التغيرات في نظام هطول الأمطار في المكان والزمان، على بنية ووظيفة تجمعات الكائنات الحية الدقيقة في التربة على طول التدرج المناخي في إسرائيل.

وقضية الغابات مهمة أيضاً بالنسبة لقضية التصحر. تمنع الغابات تآكل التربة والتجوية وبالتالي تمنع عمليات التصحر في نفس الوقت الذي تساهم فيه كموطن كنز يحتوي على تنوع بيولوجي كبير وكأصل سياحي ثقافي للجمهور في إسرائيل. في العقد الأخير، تزايدت حرائق الغابات في أجزاء كثيرة من العالم، بما في ذلك إسرائيل، وفي المختبر قمنا بمراقبة حالة التربة والمحللات التي تعيش فيها، من أجل فهم تأثير الحريق و واجهة الغابات المستدامة، على أداء التربة.

من المهم بالنسبة لي أن أشير إلى أن دراسات فرعي يتم إجراؤها بواسطة الطلاب وزملائي في المختبر وبالتعاون مع زملاء الباحثين في الولايات المتحدة وأوروبا والصين وتايوان والمكسيك وغيرها. نحن المختبر الوحيد في إسرائيل وفي المنطقة ككل الذي يشارك في فهم بنية ووظيفة التربة كنظام شامل لجميع مكوناتها - الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية.