أول قياس لانبعاثات غاز الميثان من الحيوانات المجترة في أفريقيا باستخدام درون
مصر:إيهاب محمد زايد
حلقت طائرة بدون طيار على ارتفاع 9 أمتار فقط فوق الأراضي العشبية في كابيتي، محطة الأبحاث والحفاظ على الحياة البرية التابعة للمعهد الدولي لبحوث الثروة الحيوانية، ولم تلتقط طائرة بدون طيار صورًا للمناظر الطبيعية وسكان الماشية فحسب، بل كانت تقيس أيضًا انبعاثات غاز الميثان من قطعان الحيوانات المجترة (الجمال والماعز والأبقار والأغنام) هضم الأطعمة النباتية في معدة متخصصة، مما يؤدي إلى إنتاج غاز الميثان كمنتج ثانوي). وكانت هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام طائرة بدون طيار لقياس الانبعاثات الناجمة عن الماشية في القارة الأفريقية.
أصبح هذا المشروع البحثي الرائد ممكنًا بفضل مشروع Eranet “CircAgric-GHG”، بقيادةفيبيكي ليند (NIBIO)وبالشراكة مع مركز مازينجيرا التابع لـ ILRI. على الرغم من أن المشروع يهدف إلى تقييم العلاقة بين دائرية المغذيات في نظام الثروة الحيوانية وانبعاثات غازات الدفيئة، فإنه يتضمن أيضًا عنصر الاستشعار عن بعد الذي يستكشف تقنيات القياس الجديدة.
“نهدف إلى التأكيد على أن الطائرة بدون طيار يمكن أن تكون وسيلة سهلة ومرنة وسريعة لقياس انبعاثات قطعان الماشية في بيئتها الطبيعية. قالت كلوديا أرندت، كبيرة العلماء: “يمكنك القيام بذلك في الحقول وبأقل قدر من الإزعاج للحيوانات، حيث أنها لا تحتاج إلى تدريب على ارتداء معدات معينة أو وضعها في غرف، وهي الطرق الأخرى التي يستخدمها مركز مازينجيرا التابع للمعهد الدولي لبحوث الثروة الحيوانية”. وقائد فريق مركز مازينجيرا.
يعد قياس غاز الميثان المنبعث من الحيوانات المجترة جزءًا مهمًا من اللغز لتتبع الانبعاثات في قطاع الزراعة لتحسين المخزون الوطني لغازات الدفيئة وقياس التخفيضات في استراتيجيات التخفيف. وهذا أمر مهم لإعداد تقارير دقيقة عن غازات الدفيئة وللجهود الوطنية لتقليل الانبعاثات نحو المساهمات المحددة وطنيا (NDC). تعمل هذه المبادرة المتمثلة في استخدام الطائرات بدون طيار لقياس انبعاثات الماشية في إطار مشروع CircAgric-GHG على جعل تتبع انبعاثات غازات الدفيئة من الماشية أمرًا سهلاً وموثوقًا قدر الإمكان.
ألويت فان هوف تستعد لتحليق الطائرة بدون طيار فوق كابيتي (Vibeke Lind/NIBIO)، وبرج إيدي في كابيتي يقيس سرعة الرياح (كريستين تام/ILRI)
يتم إجراء القياسات تحت إشراف شريك CircAgric-GHG، نوبرت بيرك من جامعة أوسلو، الذي يتمتع بخبرة واسعة وهو رائد في مجال قياسات الطائرات بدون طيار. قامت ألويت فان هوف، طالبة الدكتوراه تحت إشراف نوربرت، بزيارة كابيتي في فبراير 2024 مع جون هولث، كبير المهندسين في قسم علوم الأرض، لاختبار المنهجية في سياق أفريقي. تعد هذه الاختبارات جزءًا من جهد أكبر في إطار CircAgric-GHG الذي يقوم بجمع البيانات واختبار منهجية قياسات انبعاثات غاز الميثان من الحيوانات المجترة عبر ثلاثة مناخات وبيئات مختلفة: ألمانيا وكينيا والنرويج. كان الوقت الذي قضاه الفريق في كابيتي مفيدًا في تحسين منهجية الطائرات بدون طيار، بما في ذلك اكتشاف أن الطيران على ارتفاعات عالية للغاية يمنع التقاط الانبعاثات بشكل دقيق.
تقديرات الانبعاثات النهائية مستمدة من مجموعة من المصادر: بيانات من مستشعر الطائرة بدون طيار الذي يقيس تركيزات الميثان ومن برج التباين الدوامي (EC) في كابيتي، الذي يقيس سرعة الرياح واتجاهها. وبدلاً من ذلك، يمكن تركيب مقياس شدة الريح على الطائرة بدون طيار لقياس سرعة الرياح في أي مكان. هناك حاجة إلى تركيز الميثان وسرعة الرياح لحساب الانبعاثات من الحيوانات، حيث يساعدان في تحديد كمية الميثان المنبعثة. عندما تهب الرياح، فإنها تشتت غاز الميثان، ومعرفة كل من تركيز الميثان وسرعة الرياح تسمح بقياس معدل الانبعاثات بدقة.
وقالت ألويت فان هوف: “لقد تمكنا من رؤية تركيزات أعلى من غاز الميثان المنبعث من الأبقار مقارنة بالأغنام وهو ما توقعنا رؤيته وأظهر لنا أننا نسير على الطريق الصحيح!”.
يقوم فان هوف حاليًا بتجميع كافة البيانات لتقدير الانبعاثات التي تلتقطها الطائرة بدون طيار. سيتم بعد ذلك مقارنة هذه النتائج بتقديرات الانبعاثات بناءً على منهجية الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ (المنهجية المستخدمة لحساب قوائم الجرد الوطنية لغازات الدفيئة الحيوانية)، والتي تستخدم بيانات الإنتاج الحيواني، مثل الوزن الحي وزيادة الوزن الحي، جنبًا إلى جنب مع بيانات جودة الأعلاف للتنبؤ بالانبعاثات. ستساعد هذه المقارنة الباحثين على تحديد مدى توافق قياسات الطائرات بدون طيار مع توقعات المخزون المستخدمة في قوائم الجرد الوطنية لغازات الدفيئة. وبينما قام الفريق بجمع البيانات واختبار المنهجية في النرويج والآن في كينيا، في وقت لاحق من هذا العام، سيأخذ فان هوف الطائرة بدون طيار إلى ألمانيا لمزيد من التحقق من صحة المنهجية.
المصدر
