لماذا يُعد التمثيل الضوئي مهمًا جدًا؟

طريقة تصنيع الطبيعة للوقود الشمسي

التمثيل الضوئي هو العملية التي تقوم عن طريقها النباتات والكائنات الأخرى بتحويل الطاقة الكهرومغناطيسية، عادة من ضوء الشمس، إلى طاقة كيميائية لتغذية أنشطتها.

يستخدم التمثيل الضوئي ثاني أكسيد الكربون والماء لإنتاج السكريات البسيطة. ويُنتج الأكسجين باعتباره منتجًا ثانويًا لهذه العملية. والأكسجين ضروري للحياة.

والتمثيل الضوئي عملية أساسية في دورة الكربون، حيث يزيل ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي ويحوله إلى كتلة حيوية.

الكائنات الحية ضوئية التخليق هي من المنتجين الرئيسيين الذين يشكلون نقطة البداية لجميع سلاسل الغذاء.

ويبحث العلماء في مفهوم ’التمثيل الضوئي الاصطناعي‘. ويطورون أنظمة تحفيزية تسخر الطاقة الشمسية لتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى أنواع من الوقود الكيميائي.

ما هي العلاقات التغذوية؟

توضح السلاسل الغذائية وشبكات الغذاء العلاقات التغذوية بين الكائنات الحية في أي نظام بيئي.

حيث تُفقد الطاقة عند انتقالها بين المستويات الغذائية، وهي المواقع التي تشغلها الكائنات الحية في أي سلسلة غذاء.

وتتكيف السلوكيات التغذوية للكائنات الحية مع تغير النظم البيئية، مع انتشار مصادر الغذاء بشكل أو بآخر، واحتياج المنافسة إلى استهلاك أنواع مختلفة من الغذاء.

ويؤثر نوع وكمية الغذاء المستهلك على الصحة.

ويمكن أن تؤمن المجتمعات المختلفة بمعتقدات ثقافية مختلفة بشأن ماهية الأطعمة المقبولة. فعلى سبيل المثال، تُعد الحشرات غذاءً غير مقبول للكثيرين، على الرغم من أن ما يقدر بنحو ملياري شخص في جميع أنحاء العالم يستهلكونها.

ماذا الذي يحمله المستقبل لإنتاج الغذاء؟

سيتعين زيادة كفاءة وجودة إنتاج الغذاء لتلبية احتياجات سكان العالم المقدر عددهم بأكثر من 9 مليارات نسمة بحلول عام 2050.

ويمكن تحسين كفاءة وجودة إنتاج الغذاء من خلال إدارة الأراضي والمياه بشكل أفضل، ومن خلال أساليب وتقنيات زراعية جديدة.

كما يقلل تجنب الإفراط في إنتاج الغذاء والحد من النفايات من آثار الكربون والبصمات المائية.

ويتيح التكاثر الانتقائي والهندسة الوراثية زيادة المحاصيل وإدخال الصفات المرغوبة إلى الحيوانات والمحاصيل المنتجة للغذاء.

كما يوفر تخفيض استهلاك اللحوم، واستخدام التكنولوجيا الحيوية لإنتاج أغذية، مثل البروتين بديل اللحم (المايكوبروتين) ومنتجات اللحوم المستزرعة، والاستهلاك المتزايد لأنواع الغذاء البديلة (على سبيل المثال، الحشرات) فرصة لتقليل استهلاك الطاقة وخفض إنتاج اللحوم كثيف استهلاك المياه.

ما هي البصمة الكربونية لأنواع الغذاء المختلفة؟

تقيس البصمة الكربونية إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري التي يحدثها شخص أو مؤسسة أو مجتمع أو حدث أو منتج بشكل مباشر أو غير مباشر.

وتؤدي الأنشطة المرتبطة بإنتاج الغذاء، ومعالجته، والنقل إلى انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. وعادةً ما تقاس البصمات الكربونية لإنتاج الغذاء بعدد الكيلو جرامات من غاز ثاني أكسيد الكربون المنبعث من إنتاج كيلو جرام من الغذاء.

وتؤدي الحمية النباتية إلى خفض البصمة الكربونية بشكلٍ كبير.

وتؤدي الأغذية المُوَرَّدة محليًا إلى خفض البصمة الكربونية بشكلٍ كبير بسبب انخفاض تكاليف النقل.

ما هي البصمة المائية لأنواع الغذاء المختلفة؟

تقيس البصمة المائية كمية المياه الإجمالية اللازمة للمنتجات والخدمات التي يستخدمها شخص أو مؤسسة أو مجتمع ما.

وتتطلب الأنشطة المرتبطة بإنتاج الغذاء ومعالجته والنقل كميات مختلفة من المياه، اعتمادًا على نوع الغذاء. وعادةً ما تقاس البصمات المائية لإنتاج المياه بعدد ليترات المياه اللازمة لإنتاج كيلو جرام من الغذاء.

وتؤدي الحمية النباتية إلى خفض البصمة المائية بشكلٍ كبير.

ما تأثير تغير المناخ على مستقبل الغذاء والزراعة؟

تعتمد ملاءمة المحاصيل، والمواشي، والأسماك في موائل معينة على الظروف المناخية. ويؤثر تغير المناخ على قدرة المحاصيل، والمواشي، والأسماك على النمو.

وقد تكون الارتفاعات في درجة الحرارة ومستويات غاز ثاني أكسيد الكربون مفيدة لبعض المحاصيل، بشرط إمكانية الحفاظ على مستويات المياه والمواد المغذية، ولكن التغييرات في وتيرة وشدة حالات الجفاف والفيضانات سيكون لها تأثير سلبي على العديد من الأنظمة البيئية.

وسوف يتعين تكييف طرق الزراعة لتخفيف أثر تغير المناخ.

ومن الوارد أن يتغير التوزيع العالمي للمحاصيل المزروعة والمواشي والأسماك.