بينما جزء كبير من الأراضي الزراعية في الولايات المتحدة يخرج من دورة الإنتاج، تُشير دراسة جديدة إلى أنه يمكن استخدام هذه الأراضي لإنتاج الطاقة الشمسية وفي الوقت نفسه إعادة تأهيل المواطن الطبيعية.
في عام 2025، انخفض عدد المزارع في الولايات المتحدة بنحو 15 ألف وحدة وتقلّصت المساحة الإجمالية للأراضي الزراعية بمقدار 2.51 مليون هكتار؛ مساحة تقريباً معادلة لمساحة جزيرة هاواي الكبرى. ومع ذلك، لا تتحوّل الأراضي الزراعية المهجورة سريعاً إلى مواطن طبيعية وقد يستغرق عودة النظام البيئي إلى حالة مرغوبة عقوداً من الزمن.
درس باحثو مختبر أرغون الوطني ومختبر الطاقة المتجددة الوطني في الولايات المتحدة ما إذا كان بالإمكان تركيب ألواح شمسية وبالتخطيط المناسب استخدام هذه الأراضي في الوقت نفسه لإنتاج الكهرباء وإعادة تنوع الحياة البيولوجية.
العودة السريعة للنباتات والحشرات المحلية
اختبر الباحثون هذا النهج في موقعين شمسيين في ولاية مينيسوتا. أظهرت النتائج أن الأراضي الزراعية المهجورة يمكن أن تصبح، إلى جانب إنتاج الطاقة الشمسية، مواطن مناسبة لنمو النباتات المحلية وعودة الحشرات.
في هذا المشروع، زاد تواتر وتنوّع النباتات والحشرات المحلية، وخصوصاً الملقحات، في فترة زمنية قصيرة نسبياً. إجمالاً، استغرق تشكيل المواطن الفعّالة في هذه المناطق أقل من أربع سنوات.
كانت إحدى التغيرات اللافتة تتعلق بأعداد النحل المحلي. نحو السنة الثانية، بلغت النباتات المزروعة مرحلة النضج وتوفرت الظروف لعودة واسعة للنحل. في المسوحات الأولية لم يُرَ تقريباً أي نحل في هذه المناطق، لكن بحلول السنة الرابعة أصبح النحل يتواجد بانتظام في المواقع.
وفقاً لتقرير BGR، رصد الباحثون بالإضافة إلى النحل المحلي أنواعاً أخرى من الحشرات مثل نحل العسل والفراشات والعث والذباب والخنافس. تضاعف عدد الحشرات التي جرى رصدها تقريباً على مدار خمس سنوات.
تأثير المزارع الشمسية يتجاوز نطاق الألواح
لا تقتصر الفوائد البيئية لهذا النهج على نطاق تركيب الألواح الشمسية فقط. لفحص تأثير إعادة تأهيل المواطن على الأراضي الزراعية المجاورة، درس الباحثون حقول فول الصويا القريبة من المواقع الشمسية.
أظهرت النتائج أن نباتات فول الصويا القريبة من المزارع الشمسية شهدت وجوداً أكبر للنحل مقارنة بفول الصويا القريبة من الطرق أو حتى أجزاء من حقول الفول نفسها.
كان مستوى حضور النحل بالقرب من المواقع الشمسية قابلاً للمقارنة حتى مع حقول الفول الواقعة بجوار المراعي المشمولة ببرامج حماية المواطن. تشير هذه النتيجة إلى أن إنشاء مواطن للملقحات حول الألواح الشمسية يمكن أن يؤثر إيجابياً أيضاً على الأراضي الزراعية المحيطة.
تصميم المزارع الشمسية للحفاظ على التنوع البيولوجي
إنشاء مزرعة شمسية صديقة للبيئة لا يتطلب بالضرورة تقنية معقدة، لكن يجب أن يتم تصميمها وإدارتها بعناية.
في كثير من المشاريع الشمسية، يتم تسوية الأرض وضغط التربة قبل تركيب المعدات. كما تُنشأ مسارات وأساطح للوصول إلى المعدات والألواح. مع ذلك، حاول الباحثون في الموقعين موضوع الدراسة تقليل أعمال إعداد الأرض وبخلاف إنشاء مسارات وصول، لم يجرِ تسوية واسعة للنطاق.
بعد ذلك زرعوا في أجزاء محددة حول الألواح مزيجاً من الأعشاب المحلية والنباتات المزهرة. كما اختيرت أنواع البذور بناءً على كمية الضوء والرطوبة التي يتلقاها كل جزء من الأرض.
من النقاط المهمة الأخرى في تصميم هذه المواقع ارتفاع الألواح. نظراً لأن نمو الغطاء النباتي المفرط يمكن أن يؤثر على أداء المعدات الشمسية، جُهزت الألواح على ارتفاع يزيد عن 6 أقدام عن سطح الأرض. كما كانت الأنظمة المتتبعة للشمس تغير اتجاه الألواح أثناء النهار بحسب موقع الشمس.
في أدنى وضعية، ظلَّت المسافة بين الألواح والأرض نحو 3 أقدام متاحة، مما وفّر مساحة كافية لنمو الغطاء النباتي.
فرصة للمزارعين وإنتاج طاقة نظيفة
إلى جانب الأهمية البيئية، قد تكون هذه النتائج مهمة اقتصادياً للمزارعين أيضاً. في غرب الولايات الوسطى حيث تحوي نسبة كبيرة من الأراضي الزراعية الخصبة في البلاد، وصلت عروض تأجير الأراضي لتركيب الألواح الشمسية إلى نحو 1,250 إلى 1,500 دولار لكل هكتار.
وبالتالي، قد يشكل استخدام الأراضي الزراعية لمشروعات شمسية مصدراً للدخل لمالكي الأراضي في حال تم تصميمها بشكل مناسب، وفي الوقت نفسه يساهم في إعادة الغطاء النباتي وزيادة أعداد الملقحات.
يعتقد الباحثون أن تقليل أعمال تسوية الأرض، واستخدام النباتات المحلية والإدارة الذكية للغطاء النباتي يمكن أن يحول المزارع الشمسية من مشاريع مخصّصة فقط لإنتاج الطاقة إلى مواطن مفيدة للحياة البرية. وفي بعض الحالات يمكن إدارة هذه الأراضي بطريقة تدعم أنشطة مثل رعي الأغنام أيضاً.
يبيّن هذا النهج أن تطوير الطاقة الشمسية وحماية التنوع البيولوجي ليسا بالضرورة متعارضين، وأن التصميم الصحيح للمزارع الشمسية يمكن أن يتيح الاستفادة المتزامنة من الأرض لإنتاج الطاقة وإعادة تأهيل النظام البيئي.