دمج تقييم تأثير النظام الإيكولوجي في تقييم دورة الحياة: استخدام البيانات الضخمة للتقييم الخاص بالموقع

المؤلف: توبياس شولتز

هذا هو الجزء الثاني في سلسلة تركز على دراسة تقييم دورة الحياة (LCA) الرائدة التي أكملت بواسطة SCS Global Services نيابة عن ستيلا مكارتني في أكتوبر 2017. اقرأ مشاركتي الأولى هنا ، أو قم بتنزيل التقرير الكامل ، أو شاهد ندوتنا عبر الإنترنت حول الدراسة.

تواجه غابات العالم معاقل التنوع البيولوجي وتخزين الكربون الفريدة تهديدات متعددة: تغير المناخ، والتحول الزراعي، والتعدي الحضري، وتكثيف حصاد الأخشاب المستخدمة في البناء ومجموعة متنوعة من المنتجات الاستهلاكية. كانت إزالة الغابات ، التي تحدث بمعدل ينذر بالخطر يبلغ 7.3 مليون هكتار كل عام (هذا وفقا لمنظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة) ، مسؤولة عن ثلث انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي يسببها الإنسان منذ بداية الثورة الصناعية. وفي مناطق مثل إندونيسيا والأمازون، يمكن إزالة الغابات الطبيعية التي تعزز بعضا من أغنى التنوع البيولوجي في العالم تماما في غضون 20 عاما فقط.

ولحسن الحظ، فإن العديد من الغابات، حتى لو تأثرت بشدة، يمكن أن تتعافى في الوقت المناسب، نظرا للإشراف المسؤول. وتتمثل الخطوة الأولى الحاسمة في فهم أسباب إزالة الغابات، وشدة اضطراب النظم الإيكولوجية ذات الصلة وخسائر الأنواع المهددة بالانقراض. تتناول هذه المقالة أحد هذه الأسباب التي اكتسبت اهتماما دوليا - حصاد الخشب المستخدم لإنتاج ألياف فسكوز ، المستخدمة في الملابس وبعض المنسوجات غير المنسوجة.

فيسكوز ، المعروف أيضا باسم رايون ، هو نوع من ألياف السليلوز من صنع الإنسان (MMCF) المشتقة من الخشب. يتم حصاد الخشب ، ومعالجته في اللب المذاب في مطحنة مخصصة ، ثم شحنه إلى مصانع إنتاج الألياف لإنتاج MMCF. تحتوي ألياف فيسكوز على تأثيرات مدمجة في النظام البيئي تتعلق بحصاد الخشب المستخدم لإنتاج اللب المذاب. ويمكن أن تختلف هذه الآثار تفاوتا كبيرا تبعا لنظام إدارة الغابات المعمول به.

تقييم دورة الحياة (LCA) الذي أكملناه نيابة عن ستيلا مكارتني ، وهي علامة تجارية معروفة دوليا للملابس ، قارن الأداء البيئي لعشرة مصادر مختلفة للمواد الخام من MMCF. في هذه الدراسة ، تمت مقارنة الفسكوز التقليدي المنتج من الخشب مع الفسكوز الذي تم تطويره باستخدام تقنيات جديدة مبتكرة ، مثل بدائل الألياف القائمة على الكتان. وفتحت الدراسة آفاقا جديدة هامة من خلال إدراج تقييم للآثار على النظم الإيكولوجية الأرضية ونظم المياه العذبة في الغابات والمزارع التي اشتقت منها الألياف.

طبقنا نهج تقييم موصوف في مشروع المعيار الوطني ل LCA (LEO-SCS-002) الذي يجري تطويره في إطار عملية ANSI ، وفي قاعدة فئة منتجات Roundwood (PCR) التي طورناها نيابة عن شبكة الورق البيئي. واستخدمت الدراسة بيانات وأساليب متطورة لتقييم آثار النظم الإيكولوجية، وحسبت النتائج في فئتين من فئات التأثيرات الحرجة ذات الصلة بألياف الفيسكوز المشتقة من الخشب أو المصادر الزراعية: 1) اضطراب الغابات، بما في ذلك تقييم ظروف الغابات التي يتم حصادها لإنتاج MMCF؛ و 1) اضطراب الغابات، بما في ذلك تقييم ظروف الغابات التي يتم حصادها لإنتاج MMCF؛ و 1) اضطراب الغابات، بما في ذلك تقييم ظروف الغابات التي يتم حصادها لإنتاج MMCF؛ و 1) اضطراب الغابات، بما في ذلك تقييم ظروف الغابات التي يتم حصادها لإنتاج MMCF؛ و 1) اضطراب الغابات، بما في ذلك تقييم ظروف الغابات التي يتم حصادها لإنتاج MMCF؛ و 1) اضطراب الغابات، بما في ذلك تقييم ظروف الغابات التي يتم حصادها لإنتاج MMCF؛ و 1) اضطراب الغابات، بما في ذلك تقييم و 2) خسائر الأنواع المهددة بالانقراض، وتوثيق الأنواع المحددة المتأثرة بالحصاد. وتم تقييم هاتين الفئتين من التأثيرات بالتوازي، باستخدام مصادر بيانات مماثلة.

الشكل 1. الخطوات التي ينطوي عليها تحليل اضطراب الغابات وخسائر الأنواع المهددة بالانقراض.

 

ويوفر تقييم هاتين الفئتين من التأثيرات نتائج متميزة، تعكس الآثار السلبية على الغابة نفسها، فضلا عن الآثار على الأنواع المهددة بالانقراض في المنطقة. وعندما يؤخذ هذان القياسان معا، فإنهما يوفران قياسا مباشرا للآثار على النظم الإيكولوجية المحلية والتنوع البيولوجي.

الشكل 2. ميزت دراسة LCA بين الغابات عالية التأثير (يسار) والحراجة منخفضة التأثير (يمين).

 

استخدام البيانات الأولية لتقييم اضطراب الغابات الخاص بالموقع

واستخدمنا بيانات خاصة بموقع معين وفرت دقة كافية للتمييز بين الغابات الشديدة التأثير والممارسات المنخفضة الأثر، المرتبطة في بعض الحالات بصافي استرداد الغابات. وجرى تقييم آثار النظم الإيكولوجية تقييما منهجيا في إطار عملية من خمس خطوات لضمان الاتساق في جميع سيناريوهات إنتاج الفيسكوز المدروسة.

1. أولا ، حددنا "سلال الألياف" - أي المناطق التي يتم من خلالها حصاد الخشب والمواد الليفية الأخرى المستخدمة لإنتاج MMCF. وقد اكتمل ذلك من خلال تحديد مواقع المطاحن التي تصنع اللب المذاب ، ثم مراجعة البيانات المتاحة لتحديد مكان إنشاء الخشب المستخدم في هذه المطاحن. في جميع الحالات تقريبا ، تم حصاد الخشب المستهلك في هذه المطاحن من داخل حوالي 150 ميلا من مطحنة اللب الذائبة المرتبطة بها.
2. بعد ذلك ، حددنا المنطقة البيئية الأرضية (أو المناطق البيئية) المتأثرة بالغابات في سلال الألياف هذه. ولهذا الغرض، استشرنا الخريطة العالمية للصندوق العالمي للحياة البرية (WWF) للمناطق الإيكولوجية الجغرافية المتميزة، والتي تحتوي على معلومات مفصلة عن النظم الإيكولوجية والتنوع البيولوجي الموجود، بما في ذلك أنواع النباتات الرئيسية، والتهديدات الرئيسية، والأنواع المهددة بالانقراض.
3. ولأغراض المقارنة، حددنا بعد ذلك "الغابات غير المضطربة" في نفس المنطقة لتكون بمثابة "خطوط أساس مرجعية" يمكن على أساسها قياس الآثار. تمثل الغابات غير المضطربة الغابات في حالتها الصحية غير المحصودة. وغالبا ما تكون هذه المناطق محمية من قبل الحكومات المحلية، وتقع في المتنزهات الوطنية أو في أي مكان آخر. كما يتم تحديد غابات محددة داخل سلة الألياف التي تخضع للحصاد لغرض التحليل.


الشكل 3. لقطة شاشة من قاعدة بيانات WWF Wildfinder

 
4. قمنا بفحص وتحليل البيانات من قواعد البيانات المحلية من أجل قياس الظروف البيئية المحددة في المناطق التي تم حصادها وغير المضطربة. وتمت مقارنة خصائص الغابات مثل أنواع الأشجار، وتخزين الكربون لكل هكتار، والفئات العمرية. ففي السويد، على سبيل المثال، استرجعت بيانات من دائرة الغابات السويدية، بينما استخدمت بيانات من قاعدة بيانات "عيون على الغابة" لقياس الآثار في إندونيسيا.
5. في الخطوة الأخيرة ، قمنا بحساب الاضطراب الأرضي. وتم تحديد مستويات الاضطراب من خلال مقارنة الظروف الحالية في هذه الغابات، ثم الإسقاط إلى الأمام استنادا إلى اتجاهات الغابات لنمذجة آثار الحصاد على ظروف الغابات على مدى السنوات ال 20 المقبلة.

وكما توحي الخطوة الأخيرة، فإن فهم تأثير النظام الإيكولوجي لا يتطلب النظر في الظروف الحالية داخل النظم الإيكولوجية فحسب، بل يتطلب أيضا النظر في مدة الاضطراب والاتجاه في الظروف. وبعد حدوث اضطراب كبير ومستمر، يمكن أن تستغرق النظم الإيكولوجية الأرضية ونظم المياه العذبة عقودا عديدة أو حتى أطول للتعافي الكامل، وقد لا تتعافى بعض أنواع النظم الإيكولوجية تماما أبدا. وبالمثل، يمكن أن يحدث تحويل الغابات السليمة إلى غابات شديدة الاضطراب تدريجيا على مدى فترات طويلة من الزمن. ولهذه الأسباب، لا بد من فهم ما إذا كان النظام الإيكولوجي في طور التحسن أو يزداد تدهورا. وبما أن الاستخدام المكثف للأراضي يمكن أن يقمع انتعاش الغابات، يجب على المرء أيضا أن يفهم ما يمكن تحقيقه من انتعاش محتمل إذا تباطأ الحصاد أو توقف. وهذه هي "تكلفة الفرصة البديلة" لقمع استعادة الغابات، وهي ضرورية لتحليل أثر الإدارة الحالية للغابات على مستويات الاضطرابات في المستقبل.

تقييم الآثار على الأنواع المهددة بالانقراض

وتتطلب فئة التأثير الثانية، وهي خسائر الأنواع المهددة بالانقراض، تحديد الأنواع المهددة بالانقراض في كل منطقة والتي تتأثر سلبا بالحصاد. مرة أخرى ، اعتمدنا على البيانات الأولية.

1. أولا، حددنا المناطق الإيكولوجية الأرضية التي تم تحليلها بالفعل لتأثيرات الاضطرابات الأرضية.
2. بعد ذلك ، حددنا الأنواع المهددة بالانقراض الموجودة في كل منطقة بيئية في قاعدة بيانات WWF Wildfinder. كما تمت استشارة قوائم حكومية أخرى، مثل قائمة COSEWIC في كندا.
3. وباستعراض احتياجات الموائل لهذه الأنواع، والتهديدات الرئيسية التي تواجهها، حددنا ما إذا كانت المحاصيل تؤثر سلبا على الأنواع في هذه المنطقة.
4. تم تضمين أي أنواع مهددة بالانقراض موجودة داخل سلة الألياف وتتأثر سلبا بالحصاد في نتائج تأثير الأنواع المهددة بالانقراض.

باختصار

من خلال هذا النهج ، تمكنا من تسخير البيانات المتاحة على نطاق واسع لتقييم الألياف من مناطق مصادر متنوعة في جميع أنحاء العالم. وقدم ذلك تحليلا قويا لآثار النظم الإيكولوجية، وسلط الضوء على الاختلافات في الآثار المرتبطة ب "النقاط الساخنة" الرئيسية لتأثير الغابات مثل إندونيسيا.

بالإضافة إلى ذلك ، مكننا هذا النهج من النظر في الآثار على الكربون الحيوي المنشأ ، وهو مساهم كبير في نتائج تأثير تغير المناخ التي تم الإبلاغ عنها أيضا في الدراسة. في مشاركتي التالية ، سأناقش كيفية معالجة آثار تغير المناخ الناجمة عن الكربون الحيوي المنشأ - بالإضافة إلى أهمية تضمين التأثيرات الناجمة عن ملوثات المناخ قصيرة العمر مثل الكربون الأسود والأوزون التروبوسفيري ، والتي لم يتم تضمينها قبل الآن في دراسات LCA لألياف الملابس.

انقر هنا لمشاهدة ندوتنا عبر الإنترنت حول الدراسة.

توبياس شولتز هو مدير البحث والتطوير في SCS Global Services، وممارس LCA من ذوي الخبرة. ترأس السيد شولتز فريق إصدار الشهادات لدراسة LCA هذه. يمكن الوصول إليه على [email protected] ، أو عن طريق الاتصال على +1.510.452.6389.