כדור הארץ מתחמם, והתהליכים הטבעיים שיכולים לקרר אותו איטיים מדי. הפתרונות: משתילת יערות, דרך הטמנת פחמן דו-חמצני וכלה בתותחים שיירו אבק געשי מלאכותי לאטמוספרה

תהליך שינוי האקלים שמתרחש בעולמו, ומכונה גם "ההתחממות הגלובלית", מעסיק מוחות רבים בשאלה איך אפשר להתמודד איתו. הפתרון המתבקש והישיר ביותר הוא לעצור את פליטת גזי החממה שמייצרת האנושות, או לפחות לצמצם אותה מאוד. לצד האפשרות הזאת עולים רעיונות נוספים, שנובעים מהמחשבה שאם אי אפשר לשנות את התנהגותם של בני האדם, אולי אפשר "להנדס" במקום זאת את כדור הארץ, כך שהטמפרטורה שלו תפחת בעקיפין. רעיונות כאלה, שגובלים לעיתים במדע בדיוני, שייכים לתחום מחקר מפותח ורציני שמכונה גיאו-הנדסה. 

גיאו-הנדסה, או בשמה המדויק יותר הנדסת אקלים, היא כינוי להתערבות המכוונת ורחבת ההיקף של האדם במערכת האקלים העולמית, במטרה להיאבק בהתחממות הגלובלית ובהשפעותיה ההרסניות. הצעדים המעשיים שהנדסת האקלים מציעה מתחלקים לשתי אסטרטגיות עיקריות: סילוק גזי חממה מהאטמוספרה, והפחתת קרינת השמש שנבלעת בכדור הארץ.

קברי פחמן

האסטרטגיה הראשונה היא אולי האינטואיטיבית יותר מהשתיים. הרעיון שעומד בבסיסה הוא להפוך את הגלגל ולמסד תהליכים שיגרמו ל"פליטה שלילית" של פחמן דו-חמצני, כאיזון נגד התהליכים הגלובליים שגורמים לפליטה חיובית, כמו שריפת דלקי מחצבים כגון נפט ופחם. הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה פועל כגז חממה – הוא בולע קרינה תת-אדומה שנפלטת מפני השטח וממיר אותה לחום, במקום לאפשר לה להתפזר בחלל.

רוב הפחמן שנפלט אל האטמוספרה עקב פעילות אנושית מגיע מתוך המאגרים האדירים של חומר אורגני שהיו קבורים בתוך שכבות סלע במעמקי כדור הארץ, או מחומר צמחי חדש. התהליכים שהביאו מלכתחילה לריכוז הפחמן במאגרים האלה מתרחשים כל הזמן באופן טבעי ללא התערבותנו, אולם הקצב שלהם איטי מכדי שיצליח לחולל שינוי משמעותי.

אך האם אפשר לזרז את התהליכים האלה, או לפתח דרכים חדשות שיאפשרו לנו לבודד את הפחמן מהאטמוספרה ולקבור אותו מחדש בעומק כדור הארץ? אחת הדרכים הפשוטות ביותר היא ייעור. צמחים צורכים פחמן דו-חמצני מהאוויר בתהליך הפוטוסינתזה, מקבעים חלק מהפחמן בתאיהם ופולטים חמצן לאוויר. גזעי עצים יכולים לשמש מאגר אמין של פחמן למשך שנים רבות, כך ששתילת יערות מכוונת יכולה לסלק כמויות גדולות של פחמן דו-חמצני מהאטמוספרה. יש מדינות שכבר החלו במדיניות של ייעור כאמצעי להפחתה עקיפה של פחמן דו-חמצני, ובהן אוסטרליה שאף עיגנה זאת בחוק במסגרת התחייבויותיה בהסכם האקלים העולמי.

דרך נוספת לרתום תהליכים ביולוגיים לסילוק פחמן היא דישון האוקיינוסים בברזל על מנת לעורר פריחת אצות, שבדומה לצמחי יבשה צורכות גם הן פחמן דו-חמצני. ברזל מומס במים הוא חומר תזונה הכרחי לאצות. הוא קיים באוקיינוס בריכוזים נמוכים מאוד שמגבילים את יכולת הגדילה שלהן. הוספה מלאכותית שלו תאפשר להן לפרוץ את הגבול הזה ולהגיע לצפיפות הרבה יותר גבוהה.

המטרה העיקרית היא המחשבה היא שאחוז מסוים של החומר האורגני שנוצר בפריחות האלה, שעשוי ברובו מפחמן, ישקע לקרקעית האוקיינוס כ"שלג ימי" וייקבר בה. כך תימנע ממנו האפשרות לחזור לאטמוספרה. הרעיון פשוט יחסית ליישום, אולם קיימת מחלוקת רבה סביב השימוש בשיטה הזו, שכן איננו יודעים עדיין מה יהיו מלוא השלכותיה על האוקיינוסים.

לצד האצת תהליכים טבעיים להפחתת כמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה, מפותחות בשנים האחרונות טכנולוגיות לספיגה מלאכותית שלו מהאוויר. הן מתבססות על תגובות כימיות מגוונות, שהיעילה ביניהן נקראת תהליך סיד-סודה. בשיטה הזאת מזרימים אוויר שמכיל פחמן דו-חמצני לתמיסה שמכילה סודה קאוסטית וכימיקלים נוספים. בסוף התהליך נוצרים גבישי קלציט – המינרל שממנו מורכבים סלעי גיר. בהמשך מחממים את הגבישים המוצקים לקבלת גז פחמן דו-חמצני טהור, שאותו מזרימים לתוך שכבות סלע נקבוביות בעומק כדור הארץ. בצורה הזאת אפשר לאחסן שם את גז החממה למשך מיליוני שנים.

את הטכנולוגיה הזו אפשר ליישם בתחנות כוח ששורפות דלקי מחצבים, וכך לאזן את משק הפחמן, שכן הפחמן שיצא מהאדמה חוזר אליה לאחר מכן. אולם זה לא הכול. תפיסה חדשה שמתחילה להתפתח כיום מציעה לשלב טכנולוגיה לספיגת פחמן גם בתחנות כוח שמנצלות ביו-דלקים, שמיוצרים משמנים המופקים מגידולים חקלאיים שצרכו פחמן דו-חמצני מהאוויר.

שריפת חומר צמחי והזרמת הפחמן הדו-חמצני לתוך שכבות סלע יוצרת מאזן פחמן שלילי, שבו הפחמן יוצא מהאטמוספרה ונכנס לאדמה. כיום קיימות באירופה שלוש תחנות כוח שפועלות בשיטה הזו, והן מסלקות יחד כחצי מיליון טון של פחמן דו-חמצני בשנה. גופי המדע בבריטניה מתייחסים אליה כטכניקה הקיימת המבטיחה ביותר לסילוק פחמן מהאטמוספרה.

הבטחה גדולה, בינתיים בהיקף מוגבל. מתקן נסיוני בשווייץ לקליטת פחמן דו חמצני מהאוויר | צילום: Climeworks
הבטחה גדולה, בינתיים בהיקף מוגבל. מתקן נסיוני בשווייץ לקליטת פחמן דו חמצני מהאוויר | צילום: Climeworks

מקדם הגנה לכדור הארץ

האסטרטגיה השנייה של הנדסת האקלים העולמי היא להפחית את קרינת השמש שנבלעת בפני כדור הארץ ויוצרת חום. כדי להשיג את זה אפשר להסיט את אור השמש לפני שהוא מגיע לכדור הארץ, או להגביר את מידת החזרת קרני האור (אלבדו) של פני כדור הארץ.

קיימות כמה וכמה דרכים לעשות את זה, ביניהן שימוש בגגות מחזירי אור, מעבר לחקלאות שעושה שימוש בצמחים בעלי החזר אור גבוה, ואף הצבת מראות ענקיות או פיזור ענני אבק בחלל שיחצצו בין כדור הארץ והשמש. עם זאת, הפחתת קרינת השמש שמגיעה לכדור הארץ לא תקטין את הנזקים הנובעים מריכוזי פחמן דו-חמצני גבוהים, כמו עליית רמת החומציות באוקיינוסים כתוצאה מספיחה של פחמן דו-חמצני.

הרעיון שנחשב למעשי ביותר הוא הזרקה מתמשכת של חלקיקי גופרית זעירים לחלקים המרכזיים של האטמוספרה (השכבה הקרויה סטרטוספרה), כך שירחפו בה במשך תקופה ארוכה ויסיטו חלק מאור השמש בחזרה לחלל. ההשראה לכך מגיעה מהרי געש, שמפזרים באטמוספרה חלקיקי גופרית לאחר התפרצויות חזקות: התפרצות הר הגעש פינטובו באינדונזיה בשנת 1991, לדוגמה, הרימה לאוויר כמויות  אדירות של חלקיקי גופרית, שהובילו לירידת טמפרטורות עולמית, וכנראה היו אחראיות גם לחורף יוצא הדופן שפקד את ישראל בראשית 1992.

את חלקיקי הגופרית אפשר להזריק לסטרטוספרה במגוון דרכים, כגון שימוש בדלק מטוסים עשיר בגופרית, פיזור קבוע מכלי טיס או בלונים ואפילו ירי ארטילרי. אם מתעלמים מהשפעותיה השליליות האפשריות, כמו פגיעה בשכבת האוזון ושינוי כמויות המשקעים העולמיות, מדובר בתוכנית זולה משמעותית מרוב החלופות, אפשרית מבחינה טכנולוגית ומהירה. אחד המחקרים קבע שאם התוכנית הזאת תבוצע היטב, היא תוכל להעניק לאנושות (ולשאר היצורים החיים בעולמנו) תקופת חסד של עד עשרים שנה לפני שתהיה חייבת להפחית באופן קיצוני את פליטות הפחמן הדו-חמצני שלה לאטמוספרה.

לשנות את החזרת האור מפני כדור הארץ. עננים מעל האוקיינוס השקט כפי שצולמו מתחנת החלל הבינלאומית | צילום: NASA
לשנות את החזרת האור מפני כדור הארץ. עננים מעל האוקיינוס השקט כפי שצולמו מתחנת החלל הבינלאומית | צילום: NASA

מלכוד המלחמה בהתחממות

כאן טמונה בעיה ערכית בתחום הנדסת האקלים. בארגונים מדעיים וסביבתיים שוררת הסכמה שפעולות כאלה חייבות להיות מלוות בתוכנית בינלאומית סדורה להפחתת פליטת גזי החממה לאטמוספרה, לצד התמודדות עם השינויים האקולוגיים והכלכליים שגרמה ההתחממות שכבר קרתה. עם זאת, ארגונים אחדים מעלים את האפשרות של סיכון מוסרי, כך שעצם העובדה שקיימות אפשרויות עקיפות להתמודדות עם ההתחממות הגלובלית תפגע במוטיבציה של המדינות לפתור את הבעיה מהשורש.

הרעיונות שמוצעים להתערבות באקלים העולמי אינם חפים מחסרונות ומתופעות לוואי שליליות, שאת חלקן אי אפשר לצפות. רק בחודש שעבר התפרסם בכתב העת Nature מחקר שבחן מה צפוי להיות קצב שינוי הטמפרטורה העולמית מרגע ההתחלה ועד הסיום של פרויקט היפותטי גדול להפחתת קרינת השמש, ואיך יגיבו לכך המינים החיים בכדור הארץ. המחקר מצא שיישום מהיר של תוכנית כזאת לא יוביל להפחתת טמפרטורה מהירה במיוחד, אך עצירה פתאומית מדי של פרויקט כן תגרום לעלייה חדה בחזרה לערכים הקודמים, ותעמיד מינים רבים בעולם בסכנת הכחדה.

הנדסת האקלים פותחת צוהר למגוון סוגיות סביבתיות וחברתיות. מדובר בפרויקטים בקנה מידה שהאנושות לא התנסתה בו בעבר, מעין תוכנית הבראה כלל-עולמית שדורשת את התחייבותן המשותפת של מדינות העולם למשך שנים רבות. ועידת האקלים בפריז, והסכם האקלים העולמי שנחתם בה, היו צעד ראשון חשוב בכיוון הזה. נותר רק לקוות שהכלכלות הגדולות של העולם יוסיפו להפנים את החשיבות של מהלכים כאלה וייקחו אחריות משותפת לעתיד האנושות כולה.

0 תגובות