وفي ظل تغير المناخ، وزياده تواتر وحده الظواهر الجويه المتطرفه، كالجفاف والفيضانات، اصبح تحقيق الامن الغذائي العالمي علي المدي الطويل مرهونا بانتاج محاصيل رئيسيه تتحمل نقص المياه من ان لاخر، وبكفاءه استخدام المياه في جميع المجالات الزراعيه. وهذا التحدي ليس هينا، اذ تستاثر الزراعه في الوقت الراهن بنحو 70 في المئه من مجمل استهلاك المياه العذبه عالميا. وهذه النسبه ستزيد مستقبلا، فمن المتوقع ان يصل عدد سكان العالم الي 10 مليارات في عام 2050. وكلما ارتفعت معدلات الدخل، زاد الاعتماد علي البروتين الحيواني، الذي يستهلك انتاجه كميات اكبر من المياه. واستجابه لهذه التحديات، يعكف العلماء علي استكشاف طرق جديده لانتاج نفس الكميات من المحاصيل واستهلاك كميات اقل من المياه، منها استنباط اصناف جديده من الارز تقاوم الجفاف، واتخاذ القرارات بناء علي بيانات من الاقمار الصناعيه حول نقص المياه، حتي يصبح نظام الغذاء العالمي اكثر قدره علي التصدي لتحديات التقلبات المناخيه. مواضيع قد تهمك نهايه تستاثر الزراعه في الوقت الراهن بنحو 70 في المئه من مجمل استهلاك المياه العذبه عالميا تلبيه احتياجات الصين من الارز والقي نقص المياه بظلاله علي مزارعي الارز في الصين. وتقول هايان زيونغ، باحثه في علوم النباتات بجامعه كامبريدج، ان مناطق عديده من الصين اصبحت تعاني من نقص المياه، بسبب الزياده السكانيه والزحف العمراني واستخدام المياه لاغراض صناعيه، فضلا عن ان توزيع المياه في الصين غير متكافئ جغرافيا، اذ يندر سقوط الامطار شمالا، وتكثر موجات الجفاف جنوبا. وتستهلك زراعه الارز في الصين كميات هائله من المياه. اذ يتطلب انتاج كيلوغرام واحد من الارز نحو 4,000 لتر من المياه. ويستهلك ري الارز نحو 70 في المئه من اجمالي المياه المستخدمه للاغراض الزراعيه. واستجابه لهذه التحديات، اقترح بعض العلماء استنباط اصناف من الارز تستهلك كميات اقل من المياه. ويحتفظ بنك جينات الارز في الفلبين، لهذا الغرض، بالاف الاصناف من الارز. وتتطلع زيونغ وزملاؤها الي تطوير نوع من الازر يقاوم الجفاف باستخدام تقنيات التعديل الجيني واساليب التهجين التقليديه. وعثر الفريق علي جين في الارز الذي يزرع في المرتفعات، يعرف باسم "او اس ال جي3"، ويرتبط هذا الجين بطول حبه الارز وقدرته علي تحمل الجفاف. وعلي عكس التربه المشبعه بالمياه بحقول الازر المغموره، فان تربه المناطق المرتفعه جافه ويصعب فيها زراعه الارز. ولهذا فان الارز الذي يزرع في المرتفعات اقل جوده من نظيره المزورع في الاراضي المغموره. وقد يساهم ادخال هذا الجين المرتبط بمقاومه الجفاف في المرتفعات الي الارز الاكثر انتشارا المزروع في الاراضي المغموره، في انتاج افضل انواع الارز. وثمه نوع اخر من الازر الهجين يطلق عليه "الارز الاخضر الفائق"، الذي طور لمقاومه التحديات المناخيه. اذ تحتوي التربه الصينيه علي كميات كبيره من الاملاح، وقد تصبح هذه الاملاح اكثر تركيزا في المناطق التي يقل فيها الامطار وترتفع فيها نسبه التبخر. وعندما تزيد الملوحه تفقد خلايا النباتات كميات كبيره من الماء تحت اثر الضغط الاسموزي، وهذه العمليه تحد من نمو النباتات وتقلل انتاجيتها. وعثر الباحثون علي صفات وراثيه في بعض الاصناف من الارز تساعد الارز الاخضر الفائق علي تحمل مستويات الملح المرتفعه والضغط الاسموزي. واستخدموا تقنيه "التهجين الرجعي" لنقل الجينات المرتبطه ببعض الصفات الوراثيه من صنف لاخر. وينتج الارز الاخضر محصولا اوفر، كما اظهر قدره اكبر علي تحمل الملوحه مقارنه بالاصناف الاخري من الارز. تستهك زراعه الارز في الصين كميات هائله من المياه وفي الوقت نفسه، تبحث جولي غراي، الاستاذه في تحليل اشارات خلايا النباتات بجامعه شيفيلد ببريطانيا، عن سبل لانتاج اصناف جديده من الارز تستهلك كميات اقل من المياه باستخدام الهندسه الحيويه. وتجري غراي تجارب علي الارز الذي تحوي اوراقه وسيقانه مساما دقيقه، تسمي ثغورا، تجعله اكثر قدره علي تحمل الجفاف. وتتحكم النباتات بطبيعتها في الثغور لتنظيم كميه ثاني اكسيد الكربون التي تمتصها وحجم المياه التي تفقدها. وكلما زاد عدد الثغور زادت كميات المياه التي تفقدها النباتات من الاوراق. وقد عثرت غراي وزملاؤها علي الجين الذي يؤثر علي نمو الثغور في الارز، ومن ثم استطاعوا ان يخفضوا اعداد الثغور في الارز الي النصف دون التاثير علي المحصول او قدره النباتات علي التحكم في ثغورها. وبتقليل عدد الثغور، ستحتفظ النباتات بكميات اكبر من المياه بداخلها وتمتص الجذور كميات اقل من المياه بما يصل الي 40 في المئه. لكن غراي تقول ان ثمه عوائق عديده اجتماعيا وسياسيا تحول دون انتشار الازر المعدل وراثيا. ولهذا تبحث عن سبل لانتاج هذا الارز عبر اساليب التهجين التقليديه، دون اللجوء للتعديل الوراثي. وتوافقها الراي جاكلين ماكغليد، استاذه البيئه بكليه غريشام بلندن، حول اهميه اساليب التهجين التقليديه في مواجهه تبعات تغير المناخ علي المحاصيل، وتقول ان التنوع الحيوي في الطبيعه مليء بالفرص التي لم تستغل بعد. وقد تستخدم اصناف البذور التي يحتفظ بها المزارعون في انتاج اصناف نباتات جديده قادره علي تحمل الظروف الجويه المحليه. يستهلك ري الارز نحو 70 في المئه من اجمالي المياه المستخدمه للاغراض الزراعيه اطلاله من الفضاء واطلقت بعض الاقمار الصناعيه لمراقبه الاراضي والمحاصيل الزراعيه، مثل الارز، منها اقمار "سنتينل" الاوروبيه واقمار "لاندسات" التي اطلقتها وكاله ناسا الفضائيه. وترسل هذه الاقمار بيانات تساعد المزارعين علي حفظ المياه. ويلتقط قمر لاندسات صورا بتقنيه التصوير بالاشعاع الحراري، لقياس درجه حراره سطح الارض، وهذه الصور تساعد المزارعين في التعرف علي درجات حراره كل حقل وتقدير كميات المياه التي ستفقدها. وعلي مدي 40 عاما، استخدمت بيانات لاندسات في اداره حقوق المياه بين الولايات الامريكيه، وتقييم كفاءه تدابير حفظ المياه في اثيوبيا، وتحديد الاماكن المثلي لحفر الابار الجوفيه في كينيا. واستعان بها المزارعون في تحديد كميات المياه التي تفقدها حقولهم وكميات المياه التي تحتاجها. اذ ساعدت بيانات لاندسات في تحديد كميات المياه المطلوبه لري محاصيل اللوز في كاليفورنيا، التي تستهلك كميات كبيره من المياه. لكن ماكغليد تلفت الي ان هذه البيانات لا تحل محل الخبره المحليه للمزارعين. اذ تستخدم قبيله مراكويت في كينيا علي سبيل المثال، منذ مئات السنين نظام ري خاص يعتمد علي قنوات ري علي المنحدرات لتوزيع المياه بين الحقول. وتقول ماكغليد ان المزارعين ينبغي ان يكون لهم الحق في اتخاذ قراراتهم بانفسهم بناء علي الصور التي تلتقطها الاقمار الصناعيه. ومنذ 15 عاما، ضربت جنوب استراليا موجه جفاف حاده، دفعت تشارلي ارنوت، احد رعاه الابقار والماشيه والخنازير في استراليا، الي تغيير اساليب الرعي التي كان يتبعها. واضطر ارنوت الي بيع بعض مواشيه بثمن بخس، ونقل البعض الاخر الي مناطق تبعد 10 ساعات بحثا عن الطعام. ويقدر ارنوت خسارته بنحو 300 الف دولار استرالي جراء الجفاف. واعاد ارنوت النظر في الطريقه التي كان يدير بها ارضه، وانضم الي ورشه عمل عن "الزراعه الحافظه للموارد"، وبعدها اصبح يهتم بالموارد الطبيعيه اكثر من اهتمامه بالماشيه. وعمليا، يترك الان ارنوت الكلا لينمو لثلاثه او خمسه شهور، قبل ان يسمح للماشيه بالرعي، ويواظب علي نقل الماشيه بين الحين والاخر. وبذلك يحافظ ارنوت علي الغطاء النباتي لاطول وقت ممكن، لانه يساعد التربه علي امتصاص مياه الامطار ويحميها من الشمس ومن مياه الفيضانات التي تجرف التربه اثناء جريانها الي الانهار. ويطلق علي هذا النمط من الرعي، الزراعه المحافظه علي الموارد او الزراعه المجدده للتربه المتدهوره او الزراعه الموفره للموارد، وينسب له الفضل في تحسين رطوبه التربه في الهند وكثافه الغطاء النباتي في مراعي كاليفورنيا، وارتفاع دخول المزارعين في استراليا. ويري مؤيدو الزراعه الحافظه للموارد انها تصلح لجميع الاراضي، رغم ان الابحاث تشير الي انها قد لا تفيد المزارعين من صغار الحائزين. وثمه طرق اخري عديده يستجيب بها المزارعون والعلماء لنقص المياه الشديد، منها زراعه محاصيل اقل استهلاكا للماء، وتحليه مياه البحر وتسخير الطاقه الشمسيه لري المحاصيل وبناء السدود الرمليه واستخدام طرق ابسط لجمع مياه الامطار. لكن ايا كانت الحلول، فقد بدا واضحا اننا لن نتمكن من مواجهه شح المياه من دون ابتكار حلول جديده وخلاقه. يمكنك قراءه الموضوع الاصلي علي موقع BBC Future
لا يستغني اكثر من نصف سكان العالم عن تناول الارز يوميا. وزاد اعتماد العالم علي الارز كونه من المحاصيل التي تزرع في جميع قارات العالم، لكن المشكله ان الارز يعد من اكثر المحاصيل استهلاكا للمياه، اذ يزرع عاده في حقول مغموره بالمياه.