ניכוס אנושי של ייצור ראשוני נטו
ניכוס אנושי של ייצור ראשוני נטו (באנגלית: Human appropriation of net primary production או בקיצור: HANPP) הוא סך הצריכה וההרס של בני אדם מתוך הייצור הראשוני נטו - כלומר מתוך סך האנרגיה הזמינה בצורה כימית לכלל היצורים החיים.
ניכוס זה הוא דרך למדוד את השפעת האדם על מערכות אקולוגיות שכן הוא מתאר כמה מתוך האנרגיה נותר ליתר היצורים החיים המרכיבים את הביוספרה של כדור הארץ, ושאינם בני אדם או חלק מהחקלאות האנושית. בני האדם משפיעים על הייצור הראשוני על ידי צריכת מזונות ומוצרי חקלאות שמקורם בייצור הראשוני, על ידי הפיכת שטחי יער לשטחי חקלאות (בעלי רמות ייצור ראשוני נמוכות יותר) ועל ידי שריפת יערות.
במהלך המאה ה-20 אוכלוסיית העולם גדלה פי 4, אבל תודות לדלק מחצבי וחקלאות תעשייתית עלה הפריון החקלאי כך שהניכוס האנושי מתוך הייצור הראשוני גדל פי 2, עם זאת המין האנושי שהוא מין יחיד מבין מיליוני מינים, מנצל כיום כרבע מסך הייצור הראשוני היבשתי.
כמות זו נלקחת על חשבון אנרגיה שאינה זמינה יותר למינים אחרים, ויש לה השפעה ניכרות על מגוון המינים; על מחזורי פחמן, מים ומחזורים אחרים, על מאזן אנרגיה במערכת האקולוגית העולמית; ועל שירותי המערכת האקולוגית.
מדדים לקיימות
| |
בני אדם, כמו כל יצור חי אחר, נדרשים לייצור הראשוני לשם המזון שלהם. מצד שני, שימושי קרקע כמו בירוא יערות ופעילות אנושית שונות כמו חקלאות או ערים היא בעלת השפעות שונות על הייצור הראשוני נטו בפועל (NPPact). בכמה אזורים, כמו בעמק הנילוס השקייה וטיפוח החקלאות הובילה להגדלה ניכרת של הייצור הראשוני, אך דבר זה הינו היוצא מהכלל. לרוב פעילות האדם גורמת להפחתה בגודל הייצור הראשוני. הקיטון ב-NPP עקב שינויי קרקע (ΔNPPLC) הוא של 9.6% בהתייחס לשטח הקרקעי העולמי.
רקע- ייצור ראשוני
ייצור ראשוני הוא ההפיכה של אנרגיה למולקולות כימיות עתירות אנרגיה שמהוות את בסיס המזון כלל בעלי החיים בכדור הארץ. עיקר הייצור הראשוני מבוצע על ידי פוטוסינתזה של צמחים ביבשה ושל אצות בים שמשתמשים באור שמש כדי להפיק תרכובות פחמן מתוך תגובה של פחמן דו חמצני מהאטמוספירה עם מים. חלק זעיר מתוכו מבוצע על ידי כימו-סינתזה על ידי חיידקים במעמקי הים.
סה"כ נוצרים בייצור הראשוני 164 מיליארד טון חומר יבש של ביו-מאסה בשנה. רוב הייצור הראשוני העולמי מבוצע ביערות טרופיים (40 מיליארד טון), באוקיינוסים (41) ביערות מחטניים ממוזגים (23) ובסאוונות (10). האיזורים המפיקים את הייצור הראשוני הגבוה ביותר ליחידת שטח כוללים יערות טרופיים, ביצות, יער מחטני ממוזג, יער נשיר ממוזג ואיזורי חוף. קיימות מגבלות שונות על היקף הייצור הראשוני - עוצמת שטף אור השמש וכמות שעות האור ביום היא מגבלה אחת. מגבלה ביבשה היא כמות המים, הטמפרטורה ותנאים נוספים. בים המגבלה העיקרית היא נוכחות של חומרי מזון כגון זרחן וחנקן במים רדודים שבהם יש מספיק אור שמש. בהתאם לכך שטחי אוקיינוס שמהווים שני שליש משטחו של כדור הארץ (שטח של 332 מיליון קמ"ר) מספקים ייצור ראשוני גדול רק במעט מזה של היערות הטרופיים (עם שטח של 17 מיליון קמ"ר - כלומר קטן פי 19 משטח האוקיינוסים).[1]
בכל רמה טרופית נותרת פחות אנרגיה מאשר ברמות מתחתיה. אוכלי עשב וצרכנים ראשוניים אחרים מקבלים רק כ-10% מהאנרגיה שמייצרים הצמחים, ויחס דומה יש ברמות הטרופיות מעליהן. ללא ייצור ראשוני אין אנרגיה לצמחים וגם לא לשאר היצורים החיים.
צריכה אנושית של הייצור הראשוני
סך הצריכה של בני אדם מתוך הייצור הראשוני HANPP, מתחלקת לשני תתי קטגוריות:
- HANPPluc - צריכת ייצור ראשוני עקב שינויי יעודי קרקע. הערכת גודל זה מצריכה את הערכה של גודל הייצור הראשוני נטו שהיה יכול להיווצר אם לא היו מפריעים לצמחייה המקורית, גודל הקרוי HANPPpot.
- HANPPharv - צריכת ייצור ראשוני עקב צריכת צמחים למזון ולמוצרים חקלאיים, מבעלי חיים ומצמחים בחקלאות, בציד ובדייג.
הצריכה הראשונית היבשתית מנוכסת לבני האדם על ידי קציר או שריפה של ביו-מאסה, ועל ידי הפיכה של מערכות אקולוגיות טבעיות לאדמות מנוהלות (אדמות חקלאות מעובדות, שדות מרעה, תשתיות ומקומות יישוב) שבהן יש ייצור ראשוני נמוך יותר.
מחקר משנת 2013 שפורסם באקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית, העריך את כמות הצריכה האנושית מתוך הייצור הראשוני נטו בתקופה 1910-2005. למרות שהאוכלוסייה האנושית גדלה פי 4 בתקופה זו וסך התוצר הכלכלי גדל פי 17, הלקיחה האנושית מתוך הייצור הראשוני גדלה רק פי 2. הניכוס האנושי של ייצור ראשוני נטו עלה מ-6.9 מיליארד טון פחמן לשנה בשנת 1910, ל-14 מיליארד טון פחמן לשנה בשנת 2005. פירוש הדבר עליה מ-13% ל-25% מסך הייצור הראשוני של צמחיה פוטנציאלית. הביומסה שנקצרה לנפש לשנה ירדה במקצת למרות עליה בצריכה, בגלל הירידה בהשענות על דלק צמחי ובגלל שיעורי המרה טובים יותר של ביו-מאסה למוצרים.[1]
שיפור היעילות בהמרת אנרגיה לביו-מאסה בחקלאות נובע בעיקר על ידי שיפור הפריון החקלאי. דבר זה נוצר למרות עלויות סביבתיות רבות כמו תשומות אנרגיה מחצבית, הרס הקרקע, ואובדן שונות ביולוגית.[1] דרך אחרת להסתכל על כך היא שכיום קיים סבסוד אנרגטי של החקלאות - בני אדם משתמשים בכמות אנרגיה גבוהה הנוצרת על ידי דלק מחצבי, כדי לשפר את היעילות האנרגטית בתהליכי המרת אנרגיה בחקלאות.
אם בני האדם יוכלו לשמור על מגמות העבר של שיפור היעילות החקלאית, המחקר צופה שהניכוס האנושי של הייצור הראוני יעלה עד שנת 2050 לרמה של 27%-29%, אבל הספקה גדלה של דלק ביולוגי עלולה להגדיל את הניכוס האנושי מתוך הייצור הראשוני ל-44%.[1]
מחקר משנת 2006, העריך כי סך הצריכה האנושית מתוך הייצור הראשוני, ה-HANPP עלתה ל-15.6 מיליארד טונות של פחמן לשנה, כמות שהוערכה כ-23.8% מתוך ה"פוטנציאל הצמחי". מתוך כמות זו, 53% נוצרה על ידי קציר ביו-מאסה לחקלאות, 40% על ידי שינויים של שימושי קרקע (לדוגמה הפיכת יערות לשדות חקלאות), ו-7% על ידי שריפות שנוצרו על ידי בני אדם. (NPP0).[2]
ביוני 2004 פרסם מגזין 'נייצ'ר' גיליון מיוחד בנושא הייצור הראשוני שכלל הערכה של הייצור הראשוני והצריכה האנושית שלו. המחקר בוצע על ידי חוקרים מנאס"א, אוניברסיטת מרילנד, WWF, ואוניברסיטת סטנפורד. ממצאי הדו"ח מוצגים בצורת מפות ונגישים לציבור[2]. על פי הדו"ח, צריכת האנושות כולה עמדה על 11.45 מיליארד טונות של פחמן בשנה. צריכה זו עומדת על כ-3.72 טונות לאדם ממוצע במדינות המפותחות, שסה"כ צורכות יחד 3.4 מיליארד טונות פחמן, ו-1.27 טונות לאדם ממוצע במדינות העניות יותר, שצורכות יחד 8 מיליארד טונות פחמן. אילו כל בני האדם היו צורכים כמו האוכלוסייה המערבית, באוכלוסייה בגודל של 1995, סה"כ הצריכה הייתה עומדת על 18 מיליארד טונות פחמן בשנה.
על פי הערכה, נכון לשנת 2000, האדם ניצל 34% מהשטח היבשתי שאינו מכוסה בקרח תמידי לצורכי חקלאות (12% לגידולים ו-22% למרעה).[3]
חלוקה על פני ענפים ומדינות
ערך מורחב – אוכלוסיית העולם
צריכת היצור הראשוני העולמית מתחלקת בצורה שונה בין ענפים שונים - 58% לעץ ומוצריו - כולל עץ לבניה ועץ המשמש כדלק, 16% לבשר, 15% לצריכת קלוריות מהצומח, 3% לסיבים, 2.4% לחלב, 2.3% לנייר, ו-1.4% לביצים.
המדינות בעלות צריכת הייצור הראשוני הגבוהות ביותר היו (לפי סדר יורד) סין, ארצות הברית, הודו, ברזיל, אינדונזיה, רוסיה, קנדה, ניגריה, יפן, גרמניה וצרפת. כל המדינות בעלות כמות אוכלוסייה גבוהה הן בעלות צריכה גבוהה של ייצור ראשוני- מבין 18 המקומות הראשונים, המדינות היחידות שאינן בעלות כמות אוכלוסייה גבוהה הן קנדה ומלזיה. [3]
18 המדינות בעלות צריכת הייצור הראשוני הגבוהה ביותר בעולם מכלות יחד 66% מהצריכה האנושית. שאר 200 המדינות מכלות יחד רק 33%. 18 המדינות האלה מהוות גם 66% מאוכלוסיית העולם, כך שאין הבדל מהותי בין קבוצת מדינות זו לבין קבוצת המדינות האחרות בהיבט של צריכת ייצור ראשוני לנפש (כאשר מסתכלים על 2 קבוצות המדינות כקבוצה). [4]
ברוב המדינות בעלות צריכה גבוהה של ייצור ראשוני, הסיבה היא אוכלוסייה גדולה, ובהן הצריכה לנפש נעה בין 0.9 ו-0.7 טונות פחמן בשנה, בהודו ובנגלדש בהתאמה, לבין ערכים של 2.5 טונות לאדם בגרמניה, צרפת, אינדונזיה ורוסיה. הצריכה הנמוכה יחסית בגרמניה וצרפת רומזת על כך שניתן לקיים רמת חיים גבוהה גם בערכים אלה. לעומת זאת, הצריכה השנתית לאדם בכמה מדינות גבוהה בהרבה - 3 טונות בברזיל, 4 טונות בארצות הברית, 5 במלזיה, ו-9 טונות בקנדה.[5]
במדינות העניות יותר כמו גם בקנדה צריכת עץ היוותה 70%-80% מהצריכה של הייצור הראשוני. בעוד שבמדינות כמו גרמניה וצרפת היא היוותה רק כ-30% וביפן 25%. בקרב רוב המדינות העשירות יותר כמו ארצות הברית, צרפת גרמניה ויפן צריכת הבשר כאחוז מהייצור הראשוני גבוהה יותר מהממוצע העולמי (וכן במדינות ביניים כמו רוסיה, סין, ומקסיקו), ובחלקן גם צריכת המזון הצמחי גבוהה יותר. במדינות העניות יותר וביפן צריכת המזון הצמחי עמדה על כ-20%-25% מהצריכה הראשונית האנושית. במדינות העשירות גם צריכת הנייר גבוהה יחסית לממוצע העולמי (5%) וביפן היא מגיע ל-14% מסך צריכת הייצור הראשוני במדינה. [6]
קישורים חיצוניים
- ייצור ראשוני בוויקיפדיה האנגלית
- Human appropriation of global production in the 20th century, journalist's resource, August 19, 2013
- Krausmann, Fridolin, et al. "Global human appropriation of net primary production doubled in the 20th century." Proceedings of the National Academy of Sciences 110.25 (2013): 10324-10329.
- Peter Vitousek ואחרים HUMAN APPROPRIATION OF THE PRODUCTS OF PHOTOSYNTHESIS , 1986, באתר dieoff. מספקים מידע לא רק על הניכוס הישיר אלא גם על כמות הייצור הראשוני שהפכה להיות תחת ניהול בני האדם.
- הסבר על הייצור הראשוני אוניברסיטת מישיגן
- צריכה אנושית של ייצור ראשוני מידע ונתונים גולמיים על 230 מדינות, אוניברסיטת קולומביה ונאסא בפרוייקט SEDAC
- מפה עולמית של הייצור הראשוני נטו ביבשה, אוניברסיטת קולומביה
- HANPP באנציקלופדיית כדור הארץ
הערות שוליים
- ^ 1.0 1.1 1.2 Krausmann, Fridolin, et al. "Global human appropriation of net primary production doubled in the 20th century." Proceedings of the National Academy of Sciences 110.25 (2013): 10324-10329.
- ^ Quantifying and mapping the human appropriation of net primary production in earth's terrestrial ecosystems, H. Haberl, et al. 2007
- ^ Ramankutty, N.; Evan, A.T., Monfreda, C. and Foley, J.A. (2008). "Farming the planet: 1. Geographic distribution of global agricultural lands in the year 2000". Global Biogeochemical Cycles 22: GB1003
| חקלאות | |
|
רקע: ייצור ראשוני - מחזור הזרחן - מחזור החנקן - קרקע - ציידים לקטים - המהפכה החקלאית - המהפכה הירוקה - חקלאות תעשייתית - פריון חקלאי - שימושי קרקע - דשן - הומוס - צפיפות אוכלוסין פיזיולוגית - חקלאות בישראל |
 |
|
אתגרי קיימות בחקלאות: בליית קרקע - מדבור - משבר המים העולמי - התחממות עולמית - חומרי הדברה - דשן כימי - שיא תפוקת הנפט - שיא תפוקת הזרחן - חקלאות כרות והבער - הנדסה גנטית - השפעות סביבתיות של מזון מהחי - ביטחון תזונתי - נעילה טכנולוגית | |
|
חקלאות בת קיימא: חקלאות בת קיימא - אגרואקולוגיה - פרמקלצ'ר - ביו אינטנסיב - טכנולוגיה נאותה - קומפוסט - שמירת זרעים - גידולים משולבים - סיעוף - יערנות חקלאית - קציר מי נגר - מזון אורגני - מזון מקומי - גינה קהילתית - חקלאות נתמכת קהילה - הקרן לביטחון תזונתי - תוכנית אב לחקלאות בת קיימא | |
|
ספרים וסרטים: התמוטטות - רובים חיידקים ופלדה - גבולות לצמיחה - תכנית ב' - עולם מלא, צלחות ריקות - מהפיכת הקנה הבודד - הסיוט של דרווין - מלך התירס - עתיד המזון - כוחה של קהילה | |