ألونا أرمسترونغ، جامعة لانكستر

يعد التحول من الوقود الأحفوري إلى الطاقة المتجددة خطوة مهمة وضرورية نحو تجنب تغير المناخ. ومع ذلك ، في جهودنا للتحول إلى البيئة الخضراء، نحتاج أيضاً إلى أن نضع في اعتبارنا العواقب الأخرى، سواء المقصودة أو غير المقصودة – وهذا يشمل كيف يمكن لنشر التكنولوجيا المتجددة على نطاق واسع أن يؤثر على المناخ المحيط بها.

ماذا لو تحولت الصحراء الكبرى إلى حقل عملاق للطاقة الشمسية والرياح، على سبيل المثال؟ هذا هو موضوع البحث الجديد الذي نشره في Science (العلوم) Yan Li وزملاؤه. ووجدوا أن كل تلك التوربينات الافتراضية للرياح والألواح الشمسية ستجعل محيطها المباشر أكثر دفئاً ومطراً، ويمكن أن تجعل أجزاءً من الصحراء خضراء لأول مرة منذ 4500 عام على الأقل.

ونظر العلماء الذين كانوا وراء البحث في الحد الأقصى من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح التي يمكن توليدها في الصحراء الكبرى والمنطقة الانتقالية إلى جنوبها، أي الساحل. وقد تم اختيار هاتين المنطقتين لأنهما موقعان معقولان نسبياً لمثل هذا الانتشار الهائل لاللطاقة المتجددة، كونهما قريبتين إلى حد ما من الطلب الكبير من أوروبا والشرق الأوسط، في حين أن مطالب أخرى على الأرض.هي محدودة. وكلاهما يملك مصادر كبيرة محتملة من طاقة الرياح والطاقة الشمسية. كما يقترح لى وزملاؤه الى ان منطقة الساحل على وجه الخصوص يمكن ان تستفيد ايضا من التنمية الاقتصادية ومن المزيد من الطاقة لتحلية المياه وتوفير المياه للمدن والزراعة .

ونظراً لأن المنطقتين كبيرتان جداً، فإن حقول الطاقة الشمسية وطاقة الرياح التي تمت محاكاتها في هذه الدراسة هي بحجم دول بأكملها – أكبر 38 مرة من المملكة المتحدة. وستكون أكبر بكثير من أي حقول طاقة شمسية ورياح موجودة، ويمكنها أن توفر ما يصل إلى أربعة أضعاف الطاقة التي يتم استهلاكها حاليًا على الصعيد العالمي.

وهذا من شأنه أن يؤدي إلى تغييرات كبيرة في البيئة المحلية – سترفع حقول الرياح الضخمة درجات الحرارة بنحو درجتين مئويتين على سبيل المثال، على غرار مقدار الاحتباس الحراري الذي نشعر بالقلق حياله. أما الحقول الشمسية فمن شأنها أن تسبب تغيرا أصغر في درجة الحرارة، حوالي درجة مئوية واحدة.

إن الزيادات في هطول الأمطار التي تبلغ 0.25 ملم يومياً والمرتبطة بمزارع الرياح تبدو أكثر تواضعاً، ومع ذلك فإن هذا سيكون تقريباً ضعف الكمية السابقة من الأمطار. ومرة أخرى، كان التأثير المرتبط بالحقول الشمسية أصغر – بزيادة قدرها 0.13 مم/يوم – ولكنه لا يزال مهماً عند إضافته على مدار العام.

لماذا التوربينات والألواح تعني الدفء والمطر

تتسبب مزارع الرياح في ارتفاع درجات الحرارة إلى حد كبير لأن شفرات التوربينات الخاصة بها تجلب الهواء الأكثر دفئاً إلى السطح، خاصة في الليل. وقد لوحظ ذلك في الدراسات الميدانية واستخدام الاستشعار عن بعد. كما أنها أظهرت زيادة الرطوبة في الهواء.

وتعني الألواح الشمسية امتصاص المزيد من الإشعاع الشمسي وانعكاس اقل لطاقة الشمس إلى الفضاء مرة أخرى. هذا يتسبب في ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض. وقد أظهرت العديد من الدراسات ذلك، بما في ذلك دراسة أظهرت أن تأثير التسخين الناجم عن الوقود الأحفوري، من خلال انبعاثات الكربون، كانأكبر 30 مرة من التسخين الناجم عن امتصاص الخلايا الكهروضوئية لمزيد من الإشعاع الشمسي. ومع ذلك، فقد تختلف آثار درجة الحرارة داخل الحقول الشمسية ومع الفصول.

في محاكاة الصحراء، يحدث هطول أمطار إضافية لأن توربينات الرياح تمثل عقبة أمام تدفق الهواء الحر، مما يؤدي إلى إبطائه وتقليلتأثير دوران الأرض على تدفق الهواء. وهذا يقلل من ضغط الهواء، ويؤدي اختلاف الضغط بين الصحراء والمناطق المحيطة بها إلى تدفق الرياح الى هناك. عندما يلتقي الهواء، أو يتقارب، في الصحراء الكبرى لا يوجد مكان آخر يذهب إليه سوى الى الأعلى. ومع ارتفاع الهواء، يتكثف بخار الماء فيه وتتشكل قطرات المطر.

بالنسبة للطاقة الشمسية، تختلف العملية اختلافًا طفيفاً: فالهواء الأكثر دفئاً، الذي يتم تسخينه بواسطة الألواح، يرتفع بسهولة. ومع ذلك، هذا يعزز أيضا الضغط المنخفض، مما يتسبب في تدفق الهواء هناك، يتقارب ويرتفع.

والمزيد من هطول الأمطار يعني أيصاً المزيد من الغطاء النباتي. وهذا يزيد من وعورة السطح، كما هو الحال مع توربينات الرياح، كما يتسبب في امتصاص المزيد من الإشعاع الشمسي، كما هو الحال مع الألواح الشمسية. وتعرف هذه الدورة المعززة باسم “التغذية الارتجاعية المناخية” وإدراج هذه التغذية الارتجاعية النباتية هو جانب جديد من جوانب البحث الذي أجراه لي وزملاؤه.

حان الوقت لجعلها حقيقة واقعة؟

ليس تماماً. لا يتم اتخاذ القرارات استجابةً للتأثيرات البيئية وحدها – إذا كان هذا هو الحال لكنا قد تخلصنا بالفعل من الوقود الأحفوري. من المؤكد أن تطوير موقع ضخم للطاقة المتجددة عبر الصحراء والساحل من شأنه أن يغير قواعد اللعبة ، ولكن هناك الكثير من العوامل الأخرى التي يجب مراعاتها أولاً.

قد تكون هذه المناطق قليلة السكان ولكن الناس يعيشون فيها، وسبل عيشهم هناك، والمناظر الطبيعية ذات قيمة ثقافية لهم. هل يمكن حقاً “الاستيلاء” على الأرض لتزويد أوروبا والشرق الأوسط بالطاقة؟

إن سياسات الطاقة المحكمة والمستقرة تشكل تحدياً كافياً داخل دولة بعينها، ناهيك عن وجود دول مع كل الآثار السياسية المحتملة وقضايا أمن الطاقة. وعلى الرغم من أن الكميات الهائلة من الطاقة الصحراوية الرخيصة تبدو وكأنها شيء عظيم، إلا أنه ليس من الواضح أنها ستكون استثماراً آمناً بدرجة كافية لكي تضيفه الاقتصاديات.

كما أنه من الصعب معرفة ما يعنيه ذلك بالنسبة للتصحر، الذي سببه سوء إدارة الأراضي، مثل الرعي الجائر، وكذلك المناخ. التغييرات في هطول الأمطار التي تم النظر إليها في هذه الدراسة إقليمية وليست عالمية ، وبمجرد أن يتم ازالة مزارع الرياح والطاقة الشمسية ستختفي آثارها ويمكن أن تعود الأرض إلى حالتها السابقة.

وبشكل عام ، يعد هذا البحث مثيراً للاهتمام ومهماً، يسلط الضوء على الحاجة إلى الانتباه إلى النتائج غير المقصودة، سواء كانت إيجابية أو سلبية، لانتقال الطاقة. إن دمج هذه النتائج مع الاعتبارات الاجتماعية والاقتصادية والبيئية والتقنية الأخرى أمر ضروري لضمان عدم القفز من المقلاة إلى النار.

ألونا أرمسترونغ، محاضر اقدم، جامعة لانكستر

يتم إعادة نشر هذه المقالة من شبكة The Conversation تحت ترخيص المشاع الإبداعي. قراءة المادة الأصلية.