العودة إلى ولادة الوقود الأحفوري

لقد شهد أي شخص ألقى بسجل على نار المخيم أشكالًا متغيرة للطاقة ، من مادة عضوية ميتة إلى حرارة.

ومن المفارقات ، سواء كنت تستخدم شعاعًا من الضوء من خلال عدسة مكبرة ، أو أغصان الأشجار ، أو دفقة من البنزين ، فإن وقود نار المعسكر قد نشأ تقنيًا من الشمس.

ومع ذلك ، فإن الاختلاف الرئيسي هو أن جميع مصادر الطاقة هذه جاءت من خلال مسارات جيولوجية مختلفة إلى حد كبير ، والتي تربط عواقب مختلفة لاستخدامها.

ما المقصود بالوقود الأحفوري؟

في حالة الوقود الأحفوري – عادة الفحم والنفط والغاز الطبيعي – استغرق الأمر عشرات الملايين من السنين ليأخذ شكله.

ذلك لأن هذه العناصر الثلاثة المتحجرة كانت ذات يوم نباتات ما قبل التاريخ أو مواد عضوية حية أخرى. نشأوا وهم يمتصون طاقة الشمس ، ثم ماتوا وبدأوا في الاضمحلال.

في حين أن هذا النوع من المادة غالبًا ما يحترق بشكل طبيعي أو يتحلل بالقرب من سطح الأرض – مما يؤدي ببطء إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون (CO2) مرة أخرى في دورة الكربون الطبيعية – في بعض الأحيان وخلال فترات محددة يتم دفن هذه المادة الميتة.

سواء كان ذلك تحت المحيطات أو المستنقعات أو التربة أو أي قوة أخرى من الطبيعة ، فإن الضغط الكافي والضغط الهائل يحبس الكربون داخل الطبقات الصخرية للأرض.

إلى جانب الحرارة وملايين السنين ، حوّل هذا الكربون المتحجر إلى نفط وغاز طبيعي وفحم محبوس تحت الأرض.

طاقة غير متجددة

مثل أي سلعة ثمينة تتطلب الشيخوخة ، هناك العرض محدود من هذه الموارد البيولوجية – ناهيك عن التهديدات الخطيرة إذا أسيء استخدامها.

هذا يتناقض مع أنواع الوقود المتجددة مثل الطاقة الشمسية أو الرياح ، والتي يتم إنشاؤها بشكل مباشر من الشمس أو من العناصر الطبيعية الوفيرة الأخرى.

للتعرف على الفترة الزمنية والظروف الفريدة وراء الوقود الأحفوري ، ما عليك سوى التفكير في الأصول القديمة لغالبية الفحم في العالم.

300 مليون سنة في طور التكوين

عشرات الملايين من السنين قبل الديناصورات، غطت الغابات المطيرة الكثيفة من الأشجار الشاهقة والنباتات المستنقعية الكثير من مساحة اليابسة.

أطلق العلماء المعاصرون على هذه الفترة الزمنية (ما بين 359 و 299 مليون سنة ماضية) اسم العصر الكربوني.

مع وفرة الحياة النباتية في عصور ما قبل التاريخ ، بلغت مستويات الأكسجين في الغلاف الجوي حوالي 35 بالمائة ، مقارنة بنسبة 21 بالمائة اليوم. نمت مئويات طولها ستة أقدام. وتجاوزت أجنحة اليعسوب بحجم الحمام قدمين.

ثم ، فجأة نسبيًا (من الناحية الجيولوجية) ، سلسلة من الأحداث تسبب في موت كبير التي بدأت منذ ما يقرب من 300 مليون سنة.

كان هذا قبل وقت قصير من قيام النشاط التكتوني بتحويل أرض الكوكب ومحيطاته لتشكيل القارة العملاقة بانجياالتي انقسمت لاحقًا إلى قاراتنا الحديثة.

إطلاق الكربون المحاصر

عندما انهارت الغابات المطيرة ، خلقت كمية لا يمكن فهمها من المواد العضوية الميتة ، والتي استقر الكثير منها تحت المستنقعات والمحيطات والتربة.

مع تحول الكتل الأرضية وتراكم الضغط والحرارة ، تم عزل هذه المادة المتحللة عن الهواء أعلاه. محاصرون تحت الأرض في الصخور ، العديد من مخازن الكربون تلك أخذت شكل الفحم تدريجياً.

اليوم ، بعد أكثر من 300 مليون سنة من الانقراض الطفيف ، يتم إطلاق هذا الكربون المدفون بمعدل سريع حيث يستخرج البشر المورد ويحرقون الفحم للحصول على الطاقة. لا تزال طبقات الفحم المحددة من العصر الكربوني تشكل المصدر الأساسي لـ الفحم في جميع أنحاء العالم.

نشأت مخازن أخرى من النفط الخام والغاز الطبيعي الأحفوري من أحداث جيولوجية مماثلة حدثت قبل 60 مليون سنة على الأقل وقبل ذلك.

أكبر مساهم في تغير المناخ

تكمن المشكلة في أن الحياة فوق سطح الأرض ليست معتادة على الكثير من ثاني أكسيد الكربون المنتشر في الغلاف الجوي.

على الرغم من أن البشر كانوا يقومون بالتنقيب عن الوقود الأحفوري وحرقه على نطاق صناعي منذ بضع مئات من السنين فقط ، إلا أن البيانات المناخية الحديثة تكشف ما مكالمات ناسا ارتفاع مفاجئ و “لا هوادة فيه لثاني أكسيد الكربون” ، وهو أ أكبر مساهم لتغير المناخ.

بعبارة أخرى: “المعدل السنوي للزيادة في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي على مدار الستين عامًا الماضية أسرع بنحو 100 مرة من الزيادات الطبيعية السابقة” ، بما في ذلك العودة إلى نهاية العصر الجليدي الأخير ، وفقًا لـ NOAA Global Monitoring lab.

هذا الآن مساهم معروف لما يسميه بعض الباحثين الانقراض الجماعي السادس، تتكشف حاليًا على الأرض.

تم تجنب “حالة كرة الثلج على الأرض”

نشرت دراسة واحدة عام 2017 في علوم الأرض والغلاف الجوي والكواكب يسلط الضوء على التأثير الدراماتيكي للاحتفاظ بالكربون مخزونًا – بدلاً من إطلاقه في الغلاف الجوي.

استخدم هذا العمل نماذج مناخية متعددة لإلقاء نظرة على نهاية الفترة الكربونية وقراءة مستويات الغلاف الجوي خلال تلك الفترة الانتقالية.

في الأساس ، وجد الباحثون تأثيرًا عكسيًا للاحتباس الحراري ، حيث أدى الانخفاض الكبير في نسبة الكربون في الغلاف الجوي تقريبًا إلى “حالة أرضية متجمدة بالكامل على شكل كرة ثلجية”.

ومن المفارقات أن تكون غالبية احتياطيات الفحم هذه خلال أواخر العصر الباليوزوي جعل الأرض قريبة من عتبة التجلد العالمي ، “كتب المؤلفون في مقاله بحثيه.

مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي

تقدر حساباتهم أن مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي تقاس بأقل من 180 جزءًا في المليون مباشرة بعد الفترة الكربونية.

على النقيض من ذلك ، فإن الأرض تتسلق بثبات المستويات اليوم أعلى من 420 جزء في المليون ، وهو ما يتجاوز أي علامة أخرى في التاريخ المسجل.

مع هذا النوع من البيانات على كتب وكالة حماية البيئة الأمريكية يعترف الآن أن حرق الوقود الأحفوري هو أكبر مصدر في البلاد لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري التي يسببها الإنسان ، مما يجعل الانتقال إلى مصادر الطاقة البديلة أولوية قصوى.