47,332
עריכות
שינויים
קפיצה לניווט
קפיצה לחיפוש
שורה 1:
שורה 1: + − [[קובץ:WorldPhosphateProduction.jpg|ממוזער|350px|כמות סלעי הזרחה שנכרית בכל שנה בעולם]]+ − − שורה 9:
שורה 8: − + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + שורה 21:
שורה 44: + + שורה 32:
שורה 57: − ==השלכות על המזון==+ − {{הפניה לערך מורחב|ערכים =[[ביטחון תזונתי]], [[חקלאות בת קיימא]]}}+ − דלדול עתודות הזרחן עלול להשפיע בצורה חזקה על [[שוק המזון העולמי]], שכן [[זרחן]] הוא אחד המרכיבים המרכזיים של [[דשן]], וכריית זרחה היא אחד מ[[משאבי הטבע]] המרכזיים לשם הפקת [[דשן כימי]]. לטענת מייקל פולאן, מחבר הספר [[דילמת השפע]], ללא כמות מספקת של דשן, [[רעב המוני|תגווע ברעב]] שני שליש מ[[אוכלוסיית העולם]] שכן לא ניתן יהיה לספק [[ביטחון תזונתי|מזון בכמות מספקת]]. <ref>מייקל פולאן, [[דילמת השפע (ספר)|דילמת השפע]], 2006</ref>+ − אין חלופות לזרחן היות והוא מעורב בתהליכים ביולוגים רבים בעולם החי והצומח. בהיותו יסוד כימי אין דרך לסנתז אותו בדרכים אחרות. לפי חוקר אחד, ללא מקורות חדשים של זרחות מינרליות איכותיות, (הדרושות לייצור [[דשן כימי]]) [[חקלאות תעשייתית|החקלאות התעשייתית]] תקלע לבעיות רציניות בתוך 50-100 שנים. עם זאת עתודות הזרחן צפויות להחזיק בין 75-200 שנה, שבהן יש צורך לחקור דרכים לשם שימור חומרי ההזנה ופיתוח [[חקלאות בת קיימא]] שבה יש [[מחזור הזרחן|מחזורי זרחן]] סגורים במקום תהליך לינארי של כילוי עתודות הזרחן. − הבעיה של ייצור [[דשן כימי]] מסתבכת בגלל היבטים נוספים שלו כמו עלויות ה[[כרייה]] התלויות גם ב[[משק האנרגיה העולמי|מחירי האנרגיה]] שעלולים להיות מושפעים מ[[שיא תפוקת הנפט]] ושיאי תפוקה של דלקים נוספים, עלויות ההפקה של אמוניה באמצעות [[גז טבעי]] עלולה לגדול בגלל [[שיא תפוקת הגז]] ובעיות חקלאיות נוספות הקשורות ל[[חקלאות תעשייתית]] כמו [[סחף קרקע]].
אין תקציר עריכה
'''שיא תפוקת הזרחן''' (Peak phosphorus) היא תאוריה לפיה שבנקודת זמן מסויימת, קצב ההפקה של תרכובות [[זרחן]] שמקורם בכריית [[פוספט|סלעי פוספט]] יגיע לשיא. לאחר שיא זה עלולה לרדת כמות ה[[זרחן]] הזמינה ל[[דשן כימי]] ול[[חקלאות תעשייתית]]. בעוד שזרחן הוא יסוד כימי נפוץ למדי בכדור הארץ והוא אינו מתכלה, ריכוזים גבוהים של זרחן בצורת סלעים מינרלים הם [[משאב מתכלה]]. הדעות חלוקות לגבי קצב דלדול הפוספטים, וגודל המאגרים שנותרו, אבל שיא תפוקת הזרחן לא נוגע לשאלה מתי יתכלו מאגרים אלה, אלא בשאלה האם מגבלות כלכליות ואנרגטיות יגבילו את הפקת הפוספט עוד הרבה קודם לכן. בניגוד לתאורייה של [[שיא תפוקת הנפט]], שנדונה במשך 60 שנה, תאוריית שיא תפוקת הזרחן היא חדשה בהרבה ויש בלבול רב יותר בהקשר של מושגי יסוד.
'''שיא תפוקת הזרחן''' (Peak phosphorus) היא תאוריה לפיה שבנקודת זמן מסויימת, קצב ההפקה של תרכובות [[זרחן]] שמקורם בכריית [[פוספט|סלעי פוספט]] יגיע לשיא. לאחר שיא זה עלולה לרדת כמות ה[[זרחן]] הזמינה ל[[דשן כימי]] ול[[חקלאות תעשייתית]]. בעוד שזרחן הוא יסוד כימי נפוץ למדי בכדור הארץ והוא אינו מתכלה, ריכוזים גבוהים של זרחן בצורת סלעים מינרלים הם [[משאב מתכלה]]. הדעות חלוקות לגבי קצב דלדול הפוספטים, וגודל המאגרים שנותרו, אבל שיא תפוקת הזרחן לא נוגע לשאלה מתי יתכלו מאגרים אלה, אלא בשאלה האם מגבלות כלכליות ואנרגטיות יגבילו את הפקת הפוספט עוד הרבה קודם לכן. בניגוד לתאורייה של [[שיא תפוקת הנפט]], שנדונה במשך 60 שנה, תאוריית שיא תפוקת הזרחן היא חדשה בהרבה ויש בלבול רב יותר בהקשר של מושגי יסוד.
[[קובץ:Peak-phosphorus.jpg|ממוזער|350px|תאוריית שיא תפוקת הפוספט טוענת שקצב ההפקה של סלעי הפוספט ישתנה עם השנים בעקומה דמויית פעמון.]]
זרחן הוא חומר מרכזי בהפקת [[דשן כימי]]. לפיכח לדלדול מקורות הזרחן עלולה להיות השפעה חמורה על ה[[חקלאות]] ועל [[בטחון תזונתי|הבטחון התזונתי]] של [[בני האדם]] ולגרור [[רעב עולמי]] ו[[מהומות מזון]].
זרחן הוא חומר מרכזי בהפקת [[דשן כימי]]. לפיכח לדלדול מקורות הזרחן עלולה להיות השפעה חמורה על ה[[חקלאות]] ועל [[בטחון תזונתי|הבטחון התזונתי]] של [[בני האדם]].
מספר חוקרים טוענים כי מאגרי הזרחן יתכלו בתוך 50-100 שנה, וכי שיא תפוקת הזרחן יתרחש כבר בשנת 2030. <ref>Cordell, Dana; Drangert, Jan-Olof; White, Stuart (May 2009). "[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S095937800800099X The story of phosphorus: Global food security and food for thought]". Global Environmental Change (Elsevier) 19 (2): 292–305. doi:10.1016/j.gloenvcha.2008.10.009</ref> לעומת זאת, טוען מרכז פיתוח הדשנים הבינלאומי, בדו"ח משנת 2010, כי מאגרי הזרחן יספיקו לכמה מאות שנים. בתגובה אומרים החוקרים כי נתון זה אינו רלבנטי וכי יש צורך במחקר נוסף. <ref>[http://www.ifdc.org/Media_Info/Press_Releases/September_2010/IFDC_Report_Indicates_Adequate_Phosphorus_Resource ifdc.org - IFDC Report Indicates Adequate Phosphorus Resources], sep-2010</ref>
מספר חוקרים טוענים כי מאגרי הזרחן יתכלו בתוך 50-100 שנה, וכי שיא תפוקת הזרחן יתרחש כבר בשנת 2030. <ref>Cordell, Dana; Drangert, Jan-Olof; White, Stuart (May 2009). "[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S095937800800099X The story of phosphorus: Global food security and food for thought]". Global Environmental Change (Elsevier) 19 (2): 292–305. doi:10.1016/j.gloenvcha.2008.10.009</ref> לעומת זאת, טוען מרכז פיתוח הדשנים הבינלאומי, בדו"ח משנת 2010, כי מאגרי הזרחן יספיקו לכמה מאות שנים. בתגובה אומרים החוקרים כי נתון זה אינו רלבנטי וכי יש צורך במחקר נוסף. <ref>[http://www.ifdc.org/Media_Info/Press_Releases/September_2010/IFDC_Report_Indicates_Adequate_Phosphorus_Resource ifdc.org - IFDC Report Indicates Adequate Phosphorus Resources], sep-2010</ref>
בנוסף לבעיות אלה של שיא תפוקה עקב מגבלות בהפקה, ייתכנו [[מגבלות כיור]]. בניגוד לחומרים אחרים כמו חנקן או פחמן, לזרחן אין מצב גאזי באטמוספירה כך ש[[מחזור הזרחן]] הטבעי מופר ולדבר זה עלולות להיות השלכות חמורות על [[הביוספרה]]. המאמר [[גבולות פלנטריים]] מציין את עודף הכנסת הזרחן אל המערכת האקולוגית כאחד הגבולות שעלולים לסכן את האנושות.
בנוסף לבעיות אלה של שיא תפוקה עקב מגבלות בהפקה, ייתכנו [[מגבלות כיור]]. בניגוד לחומרים אחרים כמו חנקן או פחמן, לזרחן אין מצב גאזי באטמוספירה כך ש[[מחזור הזרחן]] הטבעי מופר ולדבר זה עלולות להיות השלכות חמורות על [[הביוספרה]]. המאמר [[גבולות פלנטריים]] מציין את עודף הכנסת הזרחן אל המערכת האקולוגית כאחד הגבולות שעלולים לסכן את האנושות.
==הערכת גודל מאגרי הזרחן העולמיים==
==חשיבות הנושא והשלכות על המזון==
{{הפניה לערך מורחב|ערכים =[[ביטחון תזונתי]], [[חקלאות בת קיימא]]}}
אין מחלוקת בשאלה של חשיבות הזרחן למערכות ביולוגיות, לבריאות הגוף האנושי, לקיומה של [[חקלאות תעשייתית|החקלאות התעשייתית]] ולהספקת המזון לעולם.<ref name="Cordell2011">[http://www.mdpi.com/2071-1050/3/10/2027/pdf Peak Phosphorus: Clarifying the Key Issues of a Vigorous Debate about Long-Term Phosphorus Security] Dana Cordell, Stuart White, Sustainability, 24 October 2011</ref>
דלדול עתודות סלעי הזרחן עלול להשפיע בצורה חזקה על [[שוק המזון העולמי]], שכן [[זרחן]] הוא אחד המרכיבים המרכזיים של [[דשן]], וכריית זרחה היא אחד מ[[משאבי הטבע]] המרכזיים לשם הפקת [[דשן כימי]]. לדוגמה לטענת מייקל פולאן, מחבר הספר [[דילמת השפע]], ללא כמות מספקת של דשן, [[רעב המוני|תגווע ברעב]] שני שליש מ[[אוכלוסיית העולם]] שכן לא ניתן יהיה לספק [[ביטחון תזונתי|מזון בכמות מספקת]]. <ref>מייקל פולאן, [[דילמת השפע (ספר)|דילמת השפע]], 2006</ref>
אין חלופות לזרחן היות והוא מעורב בתהליכים ביולוגים רבים בעולם החי והצומח. זרחן הוא אחד היסודות הנפוצים שהגוף צורך אותו, ומעורב לדוגמה בתהליכי ייצור אנרגיה (מולקלות ATP וADP) והוא חלק ממבנה ה-DNA
בהיותו יסוד כימי אין דרך לסנתז את הזרחן בדרכים אחרות.
==אין דלדול של הזרחן עצמו==
הזרחן לא "נגמר" , לפי [[חוק שימור החומר]] לא ניתן לייצר או להרוס אטומי זרחן (אלא על ידי היתוך גרעיני). יש כמות קבועה של אטומי זרחן. [[מחזור זרחן|אטומי הזרחן זורמים במחזור טבעי]] בין הליתוספרה (אדמה) לבין ההידרוספרה (אוקיינוסים) והזרחן עובר מהאדמה, ליצורים החיים ביבשה, ובין יצורים בים לבין משקעים ימייים. זרחן הוא היסוד -11 מבחינת נפוצות שלו בקרום כדור הארץ ויש 4 כפול 10 בחזקת 15 טונות של זרחן.<ref name="Cordell2011"/>
הדאגה למחסור, נוגעת לדלדול [[בלתי הפיך]] של מאגרי סלע שמכילים ריכוזים גבוהים של זרחן, וכן למחסומים כלכליים ואנרגטיים הנוגעים להפקתם.
==זרחן, פוספט, סלעי פוספט ומאגרי פוספט==
יש הבדל בין המונחים זרחן, פוספט, סלעי פוספט ומאגרי פוספט. אין שום תחליף ליסוד זרחן לשם הבריאות של כל היצורים החיים, כולל האדם. עם זאת, קיים תחליף מוגבל לסלעי הפוספט כמקור לדשן זרחן ושימושים אחרים. גואנו (לשלשת ציפורים) הפרשות בעלי חיים ושאריות צמחים יכולים לספק תחליף מוגבל ומתחדש לפוספט. עם זאת מאז מלחמת העולם השנייה רוב הזרחן המשמש אותנו מקורו בפוספט.
הזרחן עצמו הוא [[משאב מתחדש]] בביוספרה בגלל מחזור הזרחן. חלק ממחזור הזרחן הוא מחזורים בני ימים עד שנים שבהם הזרחן יכול לעבור מהפרשות ומשאריות של צמחים ובעלי חיים אל הקרקע ומשם אל צמחים חיים ומשם אל בעלי חיים. מסיבה זו שאריות מזון ויבולים נחשבים כמקור מתדחש לזרחן במסגרת [[קומפוסט]]. לעומת זאת סלעי פוספט נחשבים [[משאב מתכלה]], שכן המחזור בין הליתוספרה לבין ההידרוספרה נמשך במשך מיליוני שנה. מכן שהמקור המרוכז של זרחן הוא משאב מוגבל וסופי. <ref name="Cordell2011"/>
נדיר שזרחן מופיע כיסוד עצמו והוא בדרך כלל מופיע כתרכובת phosphorus pentoxide (P2O5) שמכילה 44% זרחן. סלעי פוספט מכילים בדרך כלל ריכוזי זרחן בריכוזים של 5-13%. סלעים אלה מעובדים בדרך כלל לסלעים שמכילים 11-15% זרחן. יש להשוות זאת לריכוז הזרחן בקליפת כדור הארץ שבה יש 0.1% זרחן. בעוד שזרחן הוא נפוץ בכדור הארץ רק אחוז זעיר מתוך כך - 0.007% - נמצא בצורה של משאבי סלעי פוספסט (resources) המכילים זרחן מרוכז.<ref name="Cordell2011"/>
עתודות סלעי פוספט (reserves) הוא אחוז סלעי הפוספט שניתן להפיק אותם מבחינה כלכלית וטכנית נכון להיום. כיום כמות זו מהווה כ-20% מכלל משאבי סלעי הפוספט.<ref name="Cordell2011"/>
==הערכת גודל עתודות הזרחן בעולם==
הערכה מדוייקת של עיתוי שיא תפוקת הזרחן תלויה בידיעת הכמות הכוללת של מאגרי הזרחה וכן בביקוש העתידי לסלע הזרחה.
הערכה מדוייקת של עיתוי שיא תפוקת הזרחן תלויה בידיעת הכמות הכוללת של מאגרי הזרחה וכן בביקוש העתידי לסלע הזרחה.
==שוק סלעי הזרחה בעולם==
==שוק סלעי הזרחה בעולם==
[[קובץ:WorldPhosphateProduction.jpg|ממוזער|350px|כמות סלעי הזרחה שנכרית בכל שנה בעולם במיליוני טונות. מתוך כמות זו מופקת כיום תרכובות זרחן שונות שמכילות כ-22 מיליוני טונות של זרחן.]]
כמות הזרחות שנכרות מהקרקע עלתה מ- 3 מיליון טונות (נפח) בשנת 1900, לכ-10 מיליוני טונות בשנת 1945. החל משנה זו חל גידול תלול וכמעט מונטוני בכמות הזרחות שנכרו ובשנת 2010 כרו 181 מיליוני טונות של זרחות.[http://minerals.usgs.gov/ds/2005/140/#phosphate] זו כמות גדולה פי 10 יחסית לכמות הזרחן שמופק ממחזורים ביולוגים, בעיקר מגללים של בעלי חיים.
כמות הזרחות שנכרות מהקרקע עלתה מ- 3 מיליון טונות (נפח) בשנת 1900, לכ-10 מיליוני טונות בשנת 1945. החל משנה זו חל גידול תלול וכמעט מונטוני בכמות הזרחות שנכרו ובשנת 2010 כרו 181 מיליוני טונות של זרחות.[http://minerals.usgs.gov/ds/2005/140/#phosphate] זו כמות גדולה פי 10 יחסית לכמות הזרחן שמופק ממחזורים ביולוגים, בעיקר מגללים של בעלי חיים.
מכאן ניתן להסיק שמחירי הפוספט עלו הן בגלל היבטים קצרי טווח כמו ספקולציות קצרות טווח על מחירי סחורות, והמכס הסיני, והן בגלל מגמות ארוכות טווח יותר כמו גידול בביקושים לדשן או התייקרות ההפקה.
מכאן ניתן להסיק שמחירי הפוספט עלו הן בגלל היבטים קצרי טווח כמו ספקולציות קצרות טווח על מחירי סחורות, והמכס הסיני, והן בגלל מגמות ארוכות טווח יותר כמו גידול בביקושים לדשן או התייקרות ההפקה.
לפי חוקר אחד, ללא מקורות חדשים של זרחות מינרליות איכותיות, (הדרושות לייצור [[דשן כימי]]) [[חקלאות תעשייתית|החקלאות התעשייתית]] תקלע לבעיות רציניות בתוך 50-100 שנים. עם זאת עתודות הזרחן צפויות להחזיק בין 75-200 שנה, שבהן יש צורך לחקור דרכים לשם שימור חומרי ההזנה ופיתוח [[חקלאות בת קיימא]] שבה יש [[מחזור הזרחן|מחזורי זרחן]] סגורים במקום תהליך לינארי של כילוי עתודות הזרחן.
הבעיה של ייצור [[דשן כימי]] מסתבכת בגלל היבטים נוספים שלו כמו עלויות ה[[כרייה]] התלויות גם ב[[משק האנרגיה העולמי|מחירי האנרגיה]] שעלולים להיות מושפעים מ[[שיא תפוקת הנפט]] ושיאי תפוקה של דלקים נוספים, עלויות ההפקה של אמוניה באמצעות [[גז טבעי]] עלולה לגדול בגלל [[שיא תפוקת הגז]] ובעיות חקלאיות נוספות הקשורות ל[[חקלאות תעשייתית]] כמו [[סחף קרקע]].
==מגבלות נוספות==
==מגבלות נוספות==