هل الزراعة العضوية أفضل للبيئة من الزراعة التقليدية؟

كيف تقارن الزراعة العضوية والتقليدية من حيث انبعاثات الكربون، تلوث المياه، التنوع الحيوي، واستخدام الأراضي؟

كشخص درس التأثيرات البيئية للزراعة لسنوات عديدة، هناك مجموعة من الأسئلة التي أتلقاها مرارًا وتكرارًا. أحدها هو هل نحن محقون في افتراض أن الزراعة العضوية أفضل للبيئة من الزراعة التقليدية؟

أعتقد أن هذا افتراض شائع. عندما أتناول الطعام مع الآخرين، غالبًا ما يكون هناك توقع بأن أختار الخيار العضوي تلقائيًا. عندما أتحدث إلى الأصدقاء، يكونون حريصين على إخباري بأنهم بدأوا في شراء خضروات أو لحوم عضوية. إنهم يبحثون عن إشارة موافقة على أن هذا كان الخيار الأفضل.

بينما قد يبدو هذا الخيار واضحًا وبسيطًا (العضوي جيد، والتقليدي سيء)، فإن الأبحاث أكثر تعقيدًا. في عام 2017، كتبت مقالًا تناول أحدث الدراسات. اعتمدت بشكل رئيسي على تحليل تلوي قام به مايكل كلارك وديفيد تيلمان، والذي وجد اختلافًا بسيطًا في بعض التأثيرات البيئية - مثل انبعاثات الكربون واستخدام المياه - بين الطرق العضوية والتقليدية. لكنه وجد بعض المجالات التي كان الأداء فيها أسوأ في الزراعة العضوية: تحديدًا تلوث المياه واستخدام الأراضي. تميل الزراعة العضوية إلى تحقيق محاصيل أقل وبالتالي تستخدم المزيد من الأراضي.

كان ذلك المقال شائعًا منذ ذلك الحين. لكنه أصبح قديمًا الآن ويستحق التحديث. بعد تسع سنوات، هل لدينا بيانات أفضل عن هذه التأثيرات المقارنة؟ كيف يجب أن نفكر في هذه الاختلافات في الممارسات الزراعية؟

في هذه المقالة، ألقي نظرة جديدة على هذه الأسئلة.

تشير الزراعة العضوية إلى زراعة المحاصيل أو تربية الماشية دون استخدام مدخلات اصطناعية. وهذا يشمل الأسمدة الاصطناعية، ومبيدات الآفات، ومنظمات نمو النبات، والمواد النانوية، والكائنات المعدلة وراثيًا (GMOs). هذا لا يعني أن الزراعة العضوية خالية من المواد الكيميائية أو مبيدات الآفات. غالبًا ما تستخدم المواد الكيميائية في الزراعة العضوية، لكن معظمها غير مصنّع اصطناعيًا؛ هناك بعض الاستثناءات التي تمت الموافقة عليها من قبل البرنامج العضوي الوطني لوزارة الزراعة الأمريكية (USDA). الزراعة التقليدية - التي تسمى أحيانًا "الصناعية" - هي أي نظام زراعي يستخدم واحدًا أو أكثر من المدخلات الاصطناعية المذكورة أعلاه.

يمكن أن تؤثر الطرق المطبقة لمكافحة الأعشاب الضارة والآفات في النظم التقليدية والعضوية أيضًا على تقنيات الزراعة والحرث. غالبًا ما تستخدم الزراعة التقليدية مبيدات الأعشاب الاصطناعية لمكافحة الأعشاب الضارة؛ هذا النهج غالبًا ما يكون أكثر ملاءمة لتقنيات الإدارة ذات الحرث المنخفض أو بدون حرث. نظرًا لأنه لا يمكن اعتماد تطبيقات مبيدات الأعشاب على نطاق واسع في الزراعة العضوية، يمكن أن تكون خيارات الزراعة بدون حرث أكثر محدودية وتركز بشكل أكبر على الضوابط الميكانيكية أو التغطية.

في إنتاج المحاصيل، يمكن إضافة العناصر الغذائية إلى التربة على شكل مادة عضوية، مثل السماد الأخضر، أو روث الحيوانات (عادة ما يتم حظر حمأة الصرف الصحي البشرية)، أو مسحوق العظام. بالنسبة للماشية، تعني الطرق العضوية أنه يجب تغذية الحيوانات بأعلاف معتمدة عضويًا (أو الرعي على أرض بدون مدخلات كيميائية اصطناعية)، ولا يمكن استخدام المضادات الحيوية طوال حياتها، إلا في حالات الطوارئ مثل المرض أو تفشي العدوى. في إنتاج الماشية التقليدي، لا توجد قيود على شهادات الأعلاف، وغالبًا ما تستخدم المضادات الحيوية وهرمونات النمو.

تختلف معايير رعاية الحيوان للحصول على شهادة الزراعة العضوية باختلاف البلدان؛ ففي العديد منها، يجب تربية الماشية مع إتاحة الوصول إلى الهواء الطلق (أي لا يُسمح بتربية الدجاج في أقفاص). بينما تغطي الزراعة التقليدية للماشية مجموعة من طرق الإنتاج: يمكن تربيتها إما في ظروف "التربية الحرة" أو "في أقفاص". وعادة ما يتم مراقبة هذه الطرق ووضع ملصقات توضح ذلك على عبوات المنتجات.

بدلاً من النظر في الدراسات الفردية واحدة تلو الأخرى، سأعتمد في الغالب على بيانات من تحليل شامل أجرته فاطمة هاشمي وزملاؤها، ونُشر في مجلة Communications Earth & Environment عام 2024. حيث جمعت البيانات من 100 دراسة تقييمية.

في بعض التأثيرات البيئية، لم يكن هناك فائز واضح. ولكن دعوني أبدأ باثنين كان هناك تفوق فيهما.

أثبتت الزراعة العضوية تفوقها دائمًا تقريبًا في مقياس "السمية الإيكولوجية". هذا المقياس يقيس مدى ضرر المدخلات الكيميائية لنظام الزراعة - والتي تكون في الغالب مبيدات حشرية - على النباتات والحشرات والحياة المائية في البيئة المحلية. حيث تحصل مواد كيميائية معينة على درجة سمية إيكولوجية، والتي تضرب في كمية كل مادة مستخدمة. وفي جميع الدراسات التي قاست ذلك، كانت الزراعة العضوية تتمتع دائمًا بسمية إيكولوجية أقل بكثير من الزراعة التقليدية.

بما أن الفارق الرئيسي بين الزراعة العضوية والتقليدية هو استخدام المواد الكيميائية الاصطناعية، فإن السمية الإيكولوجية هي حقًا المقياس الذي تفوز فيه الزراعة العضوية دائمًا تقريبًا. ومع ذلك، هناك بعض الاستثناءات. حيث يُسمح ببعض المواد الكيميائية، مثل كبريتات النحاس، في إطار الشهادة العضوية. وفي بعض الدراسات التي استخدمت هذه المواد، سجلت الزراعة العضوية درجة سمية إيكولوجية أعلى.

ونتيجة لذلك، تميل الزراعة العضوية أيضًا إلى دعم تنوع حيوي أكبر في الأراضي التي تستخدمها. حيث تظهر الدراسات عادة تنوعًا أكبر في أنواع النباتات والحشرات والطيور في الأراضي العضوية. كما تجد أن هذه الكائنات أكثر وفرة في المتوسط.

تختلف هذه النتائج الإيجابية بشكل كبير حسب النطاق. تميل الزراعة العضوية إلى أداء أفضل من حيث التنوع الحيوي على مستوى حقل معين. ولكن أظهرت الدراسات أن هذه الآثار الإيجابية تقل عند النظر في التنوع الحيوي عبر المزرعة بأكملها أو المنطقة المحيطة.

من ناحية أخرى، تفوقت الزراعة التقليدية باستمرار في استخدام الأراضي. حيث حققت غلات أعلى لكل من المنتجات النباتية والحيوانية، وبالتالي تطلب إنتاج كيلوغرام واحد من الغذاء مساحة أقل من الأراضي.

في الرسم البياني أدناه، يمكنك رؤية الفرق في متوسط استخدام الأراضي بين المنتجات العضوية والتقليدية؛ حيث تمثل كل نقطة دراسة واحدة. ويشير الخط الرمادي إلى نقطة المساواة في استخدام الأراضي بين النظامين العضوي والتقليدي.

كما ترون، تقع جميع النقاط تقريبًا فوق الخط الرمادي؛ وهذا يعني أن الزراعة العضوية تستخدم دائمًا تقريبًا المزيد من الأراضي. وكانت النتيجة المتوسطة أن الممارسات العضوية استخدمت 64% أكثر من الأراضي.

دعونا ننظر بعد ذلك إلى المؤشرات البيئية التي يكون الجواب فيها أقل وضوحًا: انبعاثات الكربون (التي يشار إليها غالبًا باسم "إمكانية الاحتباس الحراري") ومقياسين لالتقاط تلوث المياه: التحمض والتخثث (تسرب المغذيات إلى الأراضي والمسطحات المائية).

أول شيء يجب ملاحظته هو أنه عبر كل هذه المقاييس، تؤدي الزراعة العضوية أداءً أفضل لكل وحدة من الأرض. إذا قمت بزراعة هكتار واحد من القمح باستخدام طرق عضوية، ونفس الهكتار باستخدام طرق تقليدية، فستكون انبعاثات الكربون وتلوث المياه أقل في الهكتار العضوي.

ولكن كما رأينا للتو، تميل المزارع العضوية إلى إنتاج كمية أقل من الغذاء لكل هكتار. عندما ننظر إلى التأثيرات لكل كيلوجرام من الغذاء (وهو ما يهمنا في النهاية عندما يتعلق الأمر باستهلاك الغذاء وخياراتنا الشخصية)، تختفي تلك المكاسب.

وجد الباحثون أنه عبر 100 تقييم، لم يكن هناك فرق ذو دلالة إحصائية بين الزراعة العضوية والزراعة التقليدية عندما يتعلق الأمر بانبعاثات غازات الدفيئة، والتحمض، والتخثث. كانت النتائج مختلطة جداً: في بعض الدراسات، تفوقت إحدى الطريقتين على الأخرى، ولكن نفس العدد تقريباً وجد التأثير المعاكس.

في الرسم البياني أدناه، عرضت نتائج كل من هذه الدراسات. تلك الموجودة على الجانب الأيمن باللون الوردي كان لها تأثيرات أقل مع الطرق التقليدية. أما تلك على اليسار باللون الأرجواني، فوجدت أن العضوية كانت أفضل. يمكنك أن ترى بوضوح الفرق بين الطريقتين في اللوحة العلوية (السمية الإيكولوجية) واللوحة السفلية (استخدام الأراضي)، والنتائج المختلطة في اللوحات الثلاث الوسطى.

أكبر مصدر للانبعاثات في الزراعة التقليدية للمحاصيل هو استخدام الأسمدة الاصطناعية. تصنيع الأسمدة عملية كثيفة الاستهلاك للطاقة. تستخدم عملية هابر-بوش، حيث يعمل الغاز الطبيعي كمادة خام ومصدر للطاقة. بمجرد تطبيق الأسمدة النيتروجينية على التربة، تتحول إلى أكسيد النيتروز (N2O)، وهو غاز دفيء قوي (جرام واحد يولد تأثير احترار يعادل حوالي 270 مرة تأثير ثاني أكسيد الكربون على مدى 100 عام).

لا تستخدم الزراعة العضوية الأسمدة الاصطناعية، لكنها لا تزال بحاجة إلى مدخلات مغذية في شكل سماد طبيعي أو سماد عضوي أو محاصيل تغطية. النيتروجين في هذه المصادر لا يزال يتحول إلى N2O، لذلك لا يتم تجنب هذه الانبعاثات؛ إنها تأتي فقط من مصدر مختلف. نظراً لأن التركيب الكيميائي للسماد الطبيعي أكثر تنوعاً وأقل تحسيناً منه في الأسمدة الاصطناعية، يمكن أن تؤدي الزراعة العضوية إلى إهدار المزيد من هذه المغذيات وتحويلها إلى غازات دفيئة.

نظراً لحظر معظم المبيدات الاصطناعية في الزراعة العضوية، يعتمد المزارعون في كثير من الأحيان أكثر على الحراثة الميكانيكية لإزالة الأعشاب الضارة. وهذا لا يحرق المزيد من الوقود من الآلات فحسب، بل يمكن أن يطلق أيضاً الكربون من التربة في شكل ثاني أكسيد الكربون.

يلعب استخدام الأراضي أيضاً دوراً. نظراً لأن الزراعة العضوية تتطلب عادةً المزيد من الأراضي، يمكن أن يولد هذا تكاليف مناخية إضافية من حيث إطلاق الكربون من التربة وتطبيق السماد الطبيعي أو السماد العضوي على مساحة أكبر من الأرض. لهذا السبب تكون الزراعة العضوية أفضل عادةً على أساس كل هكتار، ولكن ليس أفضل لكل كيلوجرام من الغذاء.

إحدى مقالاتي الأخرى الأكثر شيوعاً على موقع Our World in Data تناولت دور أميال الغذاء في البصمة الكربونية لغذائنا. كان عنوانها: "هل تريد تقليل البصمة الكربونية لغذائك؟ ركز على ما تأكله، وليس على ما إذا كان غذائك محلياً"، وكان هذا هو الاستنتاج الرئيسي.

قد يقلل تقليل أميال الغذاء من البصمة الكربونية لخياراتك الغذائية بنسبة 5% إلى 10%. لكن تغيير ما تأكله يمكن أن يغيرها بعشرة أضعاف أو أكثر. ذلك لأن الفرق في انبعاثات غازات الدفيئة بين المنتجات الحيوانية مثل لحم البقر أو الضأن، والمنتجات النباتية مثل فول الصويا كبير جداً.

ليس لتكرار الكلام، ولكن الاستنتاج هنا هو نفسه. عبر العديد من المزارع والمنتجات المختلفة، لا يوجد فرق كبير في البصمة الكربونية بين الدجاج العضوي والتقليدي، أو التفاح العضوي والتقليدي. حتى عندما توجد فروقات في الدراسات الفردية، غالبًا ما تكون في حدود 5% أو 10%، أو في حالات أكثر تطرفًا، 50%. وهذا ينطبق في كلا الاتجاهين، لذا ليس هناك فائز ثابت بين الزراعة العضوية أو التقليدية.

هذه الفروقات صغيرة مقارنة بالفروقات بين الأطعمة. في الرسم البياني أدناه، يمكنك رؤية انبعاثات غازات الدفيئة لكل كيلوغرام من الأطعمة المختلفة. هذا يأتي من أحد التحليلات التجميعية الكبيرة حتى الآن.

لنفترض أنك تقلق بشأن اختيار البازلاء العضوية أو غير العضوية. ربما تختلف البصمة الكربونية بينهما بنسبة تصل إلى 50%. بدلًا من أن تكون البصمة الكربونية 1 كيلوغرام من غازات الدفيئة لكل كيلوغرام، تصبح 1.5 كيلوغرام (مرة أخرى، لا تعرف ما إذا كانت العضوية أو التقليدية هي الأعلى).

هذا خطأ تقريبي مقارنة بالفرق بين البازلاء ولحم البقر. اختيار الأخير سيزيد من بصمتك الكربونية ليس بنسبة 50%، ولكن بنسبة 3,300% إلى 10,000%.

هذا ينطبق حتى عند مقارنة المنتجات الحيوانية. فرق بنسبة 50% في البصمة الكربونية بين الدجاج العضوي والتقليدي أقل أهمية من اختيار الدجاج بدلًا من لحم البقر أو الضأن.

نرى أيضًا فروقات كبيرة في البصمات الكربونية لنفس الأطعمة المنتجة تحت نفس النظام (عضوي أو تقليدي). إنتاج الطماطم العضوية في موقع واحد يمكن أن يكون له ضعف البصمة الكربونية لإنتاج الطماطم العضوية في موقع آخر. وذلك لأن مجموعة من عوامل الإنتاج الأخرى مهمة: المناخ، جودة التربة، والتقنيات المحددة التي يستخدمها المزارع. هذه الفروقات الجغرافية في الإنتاجية يمكن أن تفوق مرة أخرى أي فروقات بين الأنظمة العضوية والتقليدية.

ما تأكله، وجميع هذه العوامل المتعلقة بالموقع والمزرعة، أكثر أهمية من كون المنتج عضويًا أم لا.

الزراعة العضوية قابلة للمقارنة مع الزراعة التقليدية من حيث انبعاثات الكربون. كما رأينا سابقًا، قد يكون لها أيضًا فوائد للتنوع الحيوي، خاصة بالنسبة للمساحة المزروعة.

الجانب السلبي الرئيسي هو أنها تتطلب المزيد من الأراضي. تأثير استخدام الأراضي غالبًا ما يتم التقليل من شأنه، سواء على المناخ أو على فقدان التنوع الحيوي.

عندما يتعلق الأمر بالمناخ، ليست فقط غازات الدفيئة التي ننبعثها هي المهمة. بل ما إذا كان بإمكاننا امتصاص المزيد من الكربون من الغلاف الجوي وتخزينه في النباتات إذا كنا نستخدم الأرض بطريقة أخرى.

معظم الدراسات — والتحليل التجميعي الذي نظرنا إليه للتو — تشمل انبعاثات تغيير استخدام الأراضي في نتائجها. أي الكربون المنبعث من إزالة الغابات، أو تحويل الأراضي العشبية إلى أراضٍ زراعية. لكنها لا تأخذ في الاعتبار ما نسميه "تكاليف الفرصة الكربونية": حقيقة أنه إذا لم تكن أرضًا زراعية أو مرعى، فقد تكون أراضي عشبية طبيعية أو غابات وستستمر في امتصاص المزيد من الكربون من الغلاف الجوي. عندما نأخذ في الاعتبار هذه تكاليف الفرصة، قد تكون بعض الأنظمة الزراعية التقليدية أفضل للمناخ من الأنظمة العضوية.

انخفاض المحاصيل وزيادة الطلب على الأراضي يمكن أن يكون له أيضًا تأثيرات جانبية على بقية العالم. قد تعتقد دولة أن الشيء الصديق للبيئة هو التوجه الكامل نحو الزراعة العضوية. لورانس سميث وزملاؤه قاموا بنمذجة ما يمكن أن يحدث إذا كانت إنجلترا وويلز لديها مثل هذه التطلعات.

انبعاثات غازات الدفيئة من الزراعة في إنجلترا وويلز ستنخفض. هذا متوقع: كما رأينا سابقًا، كانت الممارسات العضوية ذات تأثيرات مناخية أقل لكل هكتار. ولكن انخفاض المحاصيل يعني أنها ستنتج طعامًا أقل بكثير، وسيتعين عليها استيراد النقص من أماكن أخرى. بشكل فعلي، ستتوسع أراضيها الزراعية في الخارج. عندما أخذ الباحثون في الاعتبار هذا التسرب، كان التأثير المناخي لاستهلاكها الغذائي أعلى في سيناريو الزراعة العضوية مقارنة بالوضع الحالي.

ما يقرب من نصف الأراضي الصالحة للسكن في العالم تستخدم للزراعة. يمكنك رؤية هذا التفصيل في الرسم البياني أدناه. توسع هذه الأراضي على مدى آلاف السنين أدى إلى إزاحة حوالي ثلث الأراضي المشجرة سابقًا في العالم. وقد غير ذلك المناظر الطبيعية وغير بشكل كبير التنوع الحيوي في هذه العملية. إذا أردنا الحفاظ على الغابات المتبقية في العالم والموائل الطبيعية الأخرى، نحتاج إلى إيجاد طرق لاستخدام أراضي أقل للزراعة، وليس المزيد. التحول الدراماتيكي إلى الزراعة العضوية سيقودنا في الاتجاه المعاكس، على الأقل دون تغييرات كبيرة في ما يأكله العالم.

ركز هذا المقال على التأثيرات البيئية لطرق الزراعة المختلفة. ولكن من الجدير بالذكر أن هناك جانبًا إنسانيًا قويًا في هذا أيضًا. يُقدّر أن حوالي نصف سكان العالم اليوم يعتمدون على الأسمدة الاصطناعية للطعام الذي يأكلونه. عالم عضوي لن يعني فقط المزيد من الأراضي الزراعية. بل سيفتقر أيضًا إلى النيتروجين اللازم لإطعام 8 أو 9 مليارات شخص فيه.

نرسل رسالتين إخباريتين منتظمتين حتى تتمكن من البقاء على اطلاع على عملنا وتلقي مختارات مختارة من جميع أنحاء Our World in Data.

إلى أين يتركنا هذا في السؤال الأصلي: هل الزراعة العضوية أفضل للبيئة؟

إذا نظرنا إلى هذا من خلال سؤال "كيف يمكنني الحد من التأثيرات البيئية على هذه القطعة من الأرض؟" فإن الطرق العضوية ستكون غالبًا الخيار الأفضل. انبعاثات غازات الدفيئة، تلوث المياه، وتأثيرات التنوع الحيوي على هذا الهكتار ستكون غالبًا أقل.

يُقدّر أن حوالي نصف سكان العالم اليوم يعتمدون على الأسمدة الاصطناعية للطعام الذي يأكلونه.

هذا يختلف عن سؤال "كيف نطعم العالم بطريقة تحد من التأثيرات البيئية للزراعة؟" بالنسبة لهذا السؤال، فإن المقاييس لكل كيلوغرام أكثر أهمية. هناك، الزراعة العضوية لا تزال تفوز في سمية البيئة، ولكن الزراعة التقليدية ليست أسوأ من حيث تأثيراتها المناخية أو تلوث المياه، وهي أفضل بكثير من حيث استخدام الأراضي.

إذا كان العالم سيتحول إلى نظام زراعة عضوي بنسبة 100%، فسيتعين علينا تحويل المزيد من الغابات والموائل الطبيعية إلى أراضي زراعية. هذا يمكن أن يعمل في النهاية ضد نيتنا في تقليل انبعاثات غازات الدفيئة والحفاظ على التنوع الحيوي.

مستقبل مع أراضي زراعية أقل ولكن مع المزيد من الزراعة العضوية سيكون ممكنًا فقط مع تحولات واسعة النطاق إلى أنظمة غذائية أكثر اعتمادًا على النباتات وأقل استهلاكًا للأراضي وتخفيضات كبيرة في هدر الطعام.

شكرًا جزيلاً لإدوارد ماتيو على التعليقات والاقتراحات على هذا المقال.