قد يؤدي التوسع الهائل في الطاقة الشمسية في الصحراء إلى تفاقم الضغط المائي في حوض تاريم في الصين

وفرة الطاقة الشمسية لا تلغي المفاضلات البيئية

يملك حوض تاريم في غرب الصين إمكانات هائلة للطاقة الشمسية، لكن أبحاثًا جديدة تشير إلى أن توسعًا كهروضوئيًا ضخمًا للغاية هناك قد يأتي بكلفة إقليمية جدية: تفاقم الضغط المائي في نظام قاحل أصلًا. ووجد باحثون درسوا سيناريو نشر متطرف عبر صحراء تاكلامكان أن الطاقة الشمسية على نطاق المرافق، إذا نُفذت على نطاق كبير جدًا، قد تغيّر ديناميكيات المناخ المحلية وتزيد الضغط على موارد المياه.

وتذكّر هذه النتيجة بأن البنية التحتية منخفضة الكربون يمكنها أيضًا أن تعيد تشكيل البيئات التي تُقام فيها. وغالبًا ما يُناقش التوسع في الطاقة الشمسية من زاوية الانبعاثات والتكلفة واستخدام الأراضي. وتدفع هذه الدراسة الانتباه إلى متغير آخر مهم في المناطق الجافة: كيف يمكن للتغيرات السطحية المصاحبة لانتشار صفوف الألواح على مساحات واسعة أن تؤثر في الحرارة والتبخر والتوازن الهيدرولوجي.

ويزداد هذا القلق حدة في حوض تاريم لأن المنطقة تعرَّف أصلًا بندرة المياه. فهي من أكثر الصحارى الكبرى جفافًا في العالم، مع هطول أمطار منخفض جدًا ومعدلات تبخر شديدة الارتفاع. وتعتمد وفرة المياه بدرجة كبيرة على مياه الذوبان من الأنهار الجليدية المحيطة والثلوج الموسمية، التي تغذي أنظمة الأنهار في الحوض.

لماذا الحوض هش

إن هيدرولوجيا حوض تاريم هشة حتى قبل احتساب أي آثار مناخية لأي منشآت شمسية ضخمة. فالأنهار الجليدية الإقليمية تتراجع، ما يعني أن الاعتمادية طويلة الأجل على مياه الذوبان التي تغذي الحوض تزداد غموضًا. وبعبارة أخرى، فإن نظام المياه في المنطقة يتعرض أصلًا لضغط من تحولات مناخية أوسع.

وفي هذا السياق، نمذج الباحثون سيناريو تُغطى فيه معظم مساحة الحوض بمنشآت كهروضوئية على نطاق المرافق. وتشدد PV Magazine على أن هذا كان إعدادًا متطرفًا، إذ تجاوز إجمالي إنتاج الكهرباء فيه الطلب العالمي الحالي. وليس السيناريو توقعًا لما سيُبنى حرفيًا، بل هو اختبار ضغط يهدف إلى كشف الكيفية التي قد يؤثر بها نشر الطاقة الشمسية على نطاق هائل في البيئة المحيطة.

وتكمن قيمة استخدام سيناريو متضخم عمدًا في أنه يجعل التفاعلات المناخية أسهل رصدًا. فهو لا يسأل عما إذا كانت مزرعة شمسية واحدة ستغيّر الحوض، بل عما إذا كان تحويل جزء كبير من سطح الصحراء إلى بنية تحتية للطاقة قد يخلق آثارًا على مستوى النظام ينبغي للمخططين فهمها قبل أن يصل التوسع إلى نطاقات شديدة الضخامة.

ما الذي تشير إليه الدراسة

تتمثل النتيجة الأساسية في أن النشر الهائل للطاقة الكهروضوئية في صحراء تاكلامكان قد يغيّر ديناميكيات المناخ الإقليمية بطرق تزيد الضغط المائي. ولا يعرض النص الأصلي ذلك بوصفه حجة ضد تطوير الطاقة الشمسية عمومًا. بل يسلط الضوء على خطر محدد في جغرافيا محددة: إن الوجود المادي لصفوف واسعة من الألواح قد يتفاعل مع العمليات الجوية والسطحية المحلية بطرق تفاقم الجفاف بدلًا من تخفيفه.

ويكتسب هذا أهمية لأن حوض تاريم يُنظر إليه كثيرًا على أنه جذاب تحديدًا لأنه واسع ومشمس وقليل السكان. وفي تخطيط الطاقة، قد تبدو الصحارى مواقع بديهية لمشروعات متجددة عملاقة. لكن البحث الجديد يقول إن الملاءمة لا يمكن الحكم عليها بالضوء الشمسي والمساحة وحدهما. ففي الأنظمة محدودة المياه، يجب أن تدخل ردود الفعل المناخية في المعادلة أيضًا.

وبذلك تعقّد الدراسة افتراضًا شائعًا في التحول إلى الطاقة النظيفة: أن التوسع في مصادر الطاقة المتجددة في البيئات القاسية هو في الأساس تحدٍ هندسي وتحدٍ في النقل. ففي بعض الأماكن، قد يكون أيضًا تحديًا إداريًا بيئيًا على المستوى الإقليمي.

الانعكاسات على استراتيجية الطاقة

كان توسع الصين في الطاقة الشمسية من بين الأكثر طموحًا في العالم، وتُعد المناطق الصحراوية محورية في كثير من الرؤى طويلة الأجل للتوليد على نطاق المرافق. ولا تلغي نتائج كهذه ذلك المسار، لكنها تشير إلى أن الحجم والموقع يستحقان تدقيقًا أكبر. فقد تظل المنشأة مفيدة على صعيد الشبكة الكهربائية، لكنها قد تولد ضغطًا محليًا غير مقصود إذا غيّرت التبخر أو توازن الطاقة السطحية أو توافر المياه في المصب.

وهذا مهم خصوصًا عندما تعتمد منطقة على أنهار تغذيها الأنهار الجليدية والثلوج، وهي أصلًا معرّضة لارتفاع درجات الحرارة. وأي عامل إضافي يزيد الضغط المائي قد تكون له عواقب على النظم البيئية والزراعة والمجتمعات المرتبطة بتلك التدفقات.

ويمتد الدرس الأوسع خارج غرب الصين. فعديد من الدول تتطلع إلى الصحارى والمناطق شبه الجافة من أجل مشروعات متجددة كبيرة. ومع توسع النشر، سيحتاج النقاش البيئي إلى تجاوز فكرة أن الطاقة الشمسية لا تترك أثرًا محليًا ذا معنى. أثرها مختلف جذريًا عن أثر الوقود الأحفوري، لكنه ليس معدومًا.

نظرة أكثر نضجًا إلى حجم الطاقة المتجددة

تكمن إحدى نقاط قوة الدراسة في أنها تدفع تخطيط الطاقة المتجددة إلى مرحلة أكثر نضجًا. فقد كانت النقاشات المبكرة تسأل غالبًا ما إذا كانت الطاقة الشمسية تعمل. واليوم، وفي كثير من الأماكن، من الواضح أنها تعمل. أما السؤال الأصعب فهو كيف يمكن نشرها على نطاق هائل من دون التقليل من شأن الآثار الجانبية الإقليمية.

وهذا ليس تناقضًا مع إزالة الكربون، بل هو شرط للقيام بها على نحو جيد. فالتحول المبني على افتراضات مبسطة على نحو مفرط يمكن أن يخلق ضغوطًا جديدة حتى وهو يحل مشكلات قديمة. وتكتسب أبحاث كهذه قيمة لأنها تكشف المفاضلات قبل أن تتحول إلى اعتماد بنية تحتية يصعب التراجع عنه.

كما أنها تعزز الحاجة إلى النمذجة الخاصة بكل موقع. فقد يكون التصميم منخفض المخاطر في صحراء ما ذا سلوك مختلف في صحراء أخرى تبعًا لمصادر المياه وظروف التربة والتضاريس والنظام المناخي المحيط. ومن الخطأ التعامل مع جميع المناطق عالية الإشعاع الشمسي على أنها قابلة للاستبدال.

التخطيط لكل من الطاقة والمياه

لا تقول دراسة حوض تاريم إن الطاقة الشمسية يجب أن تبقى خارج الصحارى. بل تقول إن النشر واسع النطاق جدًا في حوض جاف يعتمد على إمدادات مياه حساسة للمناخ قد يترتب عليه ما لا يمكن تجاهله من عواقب. وإن كون السيناريو المفترض يتجاوز الطلب العالمي الحالي على الكهرباء لا يجعل التحذير غير ذي صلة، بل يجعل الآليات الأساسية أسهل رصدًا قبل أن تقترب المشاريع الواقعية من كثافة مماثلة.

ومع ازدياد حجم البنية التحتية المتجددة، تزداد أيضًا أهمية اختيار المواقع على نحو صحيح. ففي حوض تاريم، لا تتمثل المشكلة المركزية في نقص أشعة الشمس، بل في ما إذا كانت إحدى أكثر المناظر الطبيعية جفافًا في العالم قادرة على امتصاص سطح متحوّل من دون أن تجعل ندرة المياه أسوأ.

وبالنسبة إلى صانعي السياسات والمخططين، يعني ذلك أن مستقبل الطاقة الشمسية على نطاق المرافق لن يعتمد فقط على مقدار الطاقة التي يمكن حصادها، بل أيضًا على مدى الدقة في فهم السياق البيئي لذلك الحصاد. ففي الأراضي الجافة، قد يلزم التخطيط للطاقة النظيفة والمرونة المائية معًا، وإلا فقد يعمل كل منهما ضد الآخر.

هذه المقالة مبنية على تقرير من PV Magazine. اقرأ المقال الأصلي.