تحتوي النفايات الأمريكية على ما قيمته 5.7 مليار دولار من مغذيات المحاصيل

إن إعادة تدوير مخلفات المغذيات يمكن أن تقلل من استخدام الأسمدة، ولكن التنسيق والبنية التحتية أمران أساسيان.

يمكن للمغذيات المستخرجة من النفايات الحيوانية والبشرية أن تقلل بشكل حاد الحاجة إلى الأسمدة الاصطناعية في الولايات المتحدة، وفقا لدراسة جديدة. جامعة كورنيل دراسة تأخذ في الاعتبار التحديات العملية مثل المعالجة والنقل.

نشرت في استدامة الطبيعةوتشير تقديرات الدراسة إلى أن النفايات الناتجة عن البشر والماشية يمكن نظريًا أن توفر 102% من النيتروجين و50% من الفوسفور اللازم للزراعة في الولايات المتحدة. وهذا يمثل قيمة تتجاوز 5.7 مليار دولار سنويا. ومع ذلك، حدد الباحثون عقبة رئيسية: غالبًا ما يتم توليد النفايات في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية من البشر أو الماشية، في حين أن الطلب الأكبر على الأسمدة يحدث في أماكن أخرى.

ومن خلال رسم خرائط لمصادر النفايات والاحتياجات الزراعية، وجد الفريق أنه لا يزال من الممكن استخدام حصة كبيرة من العناصر الغذائية بكفاءة. ويمكن استخدام حوالي 37% من النيتروجين و46% من الفوسفور محليًا، في حين يمكن نقل أكثر من نصف الفائض المتبقي إلى المناطق المجاورة بتكلفة اقتصادية وبيئية منخفضة نسبيًا.

التنسيق والفوائد البيئية

قال المؤلف المقابل والأستاذ المساعد تشوان لياو: “هذه مشكلة تنسيق، وليست مشكلة موارد”. “وحتى بالنظر إلى القيود الواقعية، لا تزال هناك كمية كبيرة من العناصر الغذائية التي يمكن إعادة توزيعها اقتصاديًا لتلبية احتياجات المحاصيل.”

وتحدد النتائج طريقا للاستفادة من الموارد غير المستخدمة إلى حد كبير وتقليل الاعتماد على الأسمدة الاصطناعية، التي تتطلب كميات كبيرة من الطاقة لإنتاجها، وتلحق الضرر بالنظم البيئية، وغالبا ما يتم استيرادها.

وقال لياو: “إن الاستخدام المفرط للأسمدة الاصطناعية يؤدي إلى تلوث المياه، وإنتاجها في حد ذاته يولد المزيد من الانبعاثات – إنها عملية مكثفة للغاية”. “ويمكنك أن ترى في حرب إيران أن هناك مشكلات تتعلق بسلسلة التوريد يمكن أن تؤدي إلى انعدام الأمن الغذائي بشكل كبير أيضًا.”

رسم خرائط العرض والطلب وعدم المساواة

باستخدام البيانات المتاحة للجمهور، رسم الباحثون خرائط لمكان إنتاج النفايات البشرية والحيوانية وحيث تكون العناصر الغذائية ضرورية لـ 15 محصولًا رئيسيًا، بدقة مكانية تبلغ حوالي 10 كيلومترات (6.2 ميل). وتركزت الفوائض في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية والثروة الحيوانية مثل الشمال الشرقي وأجزاء من الغرب، في حين كان النقص شائعا في الغرب الأوسط وجنوب السهول الكبرى. وقام الفريق أيضًا بتقييم مدى جدوى نقل العناصر الغذائية، مع مراعاة تكاليف المعالجة والنقل.

ووجدوا أن الفوائض والنقص الشديدين يحدثان غالبًا في المقاطعات الفقيرة، حيث يواجه السكان مخاطر أكبر لانعدام الأمن الغذائي ونتائج صحية أسوأ. ووفقا لياو، قد يلعب التلوث دورا. وفي المناطق التي بها مغذيات زائدة، يمكن أن تتدفق النفايات إلى المجاري المائية. وفي المناطق التي تعاني من النقص، يعتمد المزارعون بشكل أكبر على الأسمدة الاصطناعية، التي يمكن أن تلحق الضرر بجودة التربة والمياه.

وقال لياو: “يبدو أن عدم المساواة في المغذيات يعكس عدم المساواة الاجتماعية إلى حد كبير”. “لذا فإن إصلاح تدفق المغذيات يمكن أن يعزز العدالة البيئية.”

الحلول المحلية وتنسيق النظام

وشدد لياو على أن التوسع في التسميد المعتمد على النفايات يجب أن يبدأ على المستوى المحلي. على سبيل المثال، يمكن لمزرعة خنازير محاطة بحقول الذرة أن توفر العناصر الغذائية مباشرة للمحاصيل القريبة إذا تم تطبيق الأنظمة الصحيحة.

وقال لياو: “إننا ندعو إلى نظام لامركزي بحيث يمكن معالجة النفايات محلياً”. “ولكن من أجل القيام بذلك، نحتاج إلى التنسيق عبر قطاعات مختلفة مثل الزراعة والنفايات والطاقة. التكنولوجيا موجودة، ولكننا بحاجة إلى الحوكمة والبنية التحتية لتوسيع نطاقها لتشمل الولايات المتحدة بأكملها”.

المرجع: “تحقيق اقتصاد دائري منصف للمغذيات الحيوية في الولايات المتحدة” بقلم شواي تشو، ودانينج لو، ولوسيندا لي، وكريستينا موسدوسي، وريبيكا نيلسون، ويوهانس ليمان، وتشوان لياو، 15 أبريل 2026، استدامة الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41893-026-01811-0

جاء تمويل الدراسة من المؤسسة الوطنية للعلوم ووزارة الزراعة الأمريكية، مع تمويل أولي من مركز كورنيل أتكينسون للاستدامة.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.