שינויים

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.  

==חשיבות הנושא והשלכות על המזון==

==חשיבות הזרחן לחקלאות ולמזון==

{{הפניה לערך מורחב|ערכים =[[ביטחון תזונתי]], [[חקלאות בת קיימא]]}}

{{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>  

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>

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

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===

==אין דלדול של הזרחן עצמו==

{{הפניה לערך מורחב|מחזור הזרחן}}

{{הפניה לערך מורחב|מחזור הזרחן}}

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 בכדור הארץ. [[מחזור הזרחן|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"/>  

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 בכדור הארץ. [[מחזור הזרחן|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.

הדאגה למחסור, נוגעת לדלדול [[בלתי הפיך]] של מאגרי סלע שמכילים ריכוזים גבוהים של זרחן, וכן למחסומים כלכליים ואנרגטיים הנוגעים להפקתם.

==זרחן, פוספט, מאגרים ועתודות פוספט==

===זרחן, פוספט, מאגרים ועתודות 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 ל[[דשן כימי|דשן 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 ב[[כרייה]] של סלעי 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 ל[[דשן כימי|דשן 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 ב[[כרייה]] של סלעי פוספט.  

יש לשים לב שהאיכות העתודות של סלעי הפוספט, לדוגמה אחוז הזרחן או נוכחות של "זיהומים" שונים, הולכת ויורדת עם השנים, שכן המאגרים העשירים יותר מנוצלים קודם.

יש לשים לב שהאיכות העתודות של סלעי הפוספט, לדוגמה אחוז הזרחן או נוכחות של "זיהומים" שונים, הולכת ויורדת עם השנים, שכן המאגרים העשירים יותר מנוצלים קודם.

==שיא תפוקת הפוספט לעומת כילוי העתודות==

===ההבדל בין שיא תפוקת הפוספט לבין כילוי עתודות הפוספט===

[[קובץ:Peak_p_vs_deplation.PNG|ממוזער|350px|ההבדל בין שיא תפוקה לבין דלדול משאבים. גודל העתודות בכל התרשימים שווה, לכן השטחים שכלואים מתחת לעקומות זהים זה לזה. אבל העיתוי של שיא התפוקה (A) הוא הרבה לפני גמר הפקת המשאב (B, C). תרחיש B מניח שיש צריכה קבועה, בעוד תרחיש C מניח גידול קבוע בצריכה, אבל שניהם מניחים שאין מגבלות על הפקת המשאב וכי הוא מופק כמאגר הומוגני]]

[[קובץ:Peak_p_vs_deplation.PNG|ממוזער|350px|ההבדל בין שיא תפוקה לבין דלדול משאבים. גודל העתודות בכל התרשימים שווה, לכן השטחים שכלואים מתחת לעקומות זהים זה לזה. אבל העיתוי של שיא התפוקה (A) הוא הרבה לפני גמר הפקת המשאב (B, C). תרחיש B מניח שיש צריכה קבועה, בעוד תרחיש C מניח גידול קבוע בצריכה, אבל שניהם מניחים שאין מגבלות על הפקת המשאב וכי הוא מופק כמאגר הומוגני]]

יש הבדל מהותי בין דלדול משאבי הפוספט לבין שיא התפוקה של הפוספט. בדרך כלל כאשר מדברים על הערכות לדלדול הפוספט מחלקים את סך כל העתודות בצריכה הממוצעת הנוכחית. חישוב מורכב מעט יותר ויותר ראלי הוא להתחשב בגידול בצריכה על פני זמן, ודבר זה מספק את קו האופק של העתודות.  

יש הבדל מהותי בין דלדול משאבי הפוספט לבין שיא התפוקה של הפוספט. בדרך כלל כאשר מדברים על הערכות לדלדול הפוספט מחלקים את סך כל העתודות בצריכה הממוצעת הנוכחית. חישוב מורכב מעט יותר ויותר ראלי הוא להתחשב בגידול בצריכה על פני זמן, ודבר זה מספק את קו האופק של העתודות.  

[[תאוריית שיא תפוקת המשאבים]] נסמכת על ממצאים אמפיריים (ממשאבים שונים) וטוענת כי התקופה הקריטית (שיא ההפקה של המשאב) תתרחש הרבה לפני שנגיע לנקודה התאורטית שבה מפיקים 100% מהמשאב. דבר זה נובע מהאופי הלא-הומוגני של העתודות, ובגלל מגבלות כלכליות ואנרגטיות על גישה למחבצים בעלי איכות נמוכה יותר ואו שקשה יותר להגיע אליהם מבחינה פיזית.

[[תאוריית שיא תפוקת המשאבים]] נסמכת על ממצאים אמפיריים (ממשאבים שונים- כגון [[נפט]], [[פחם]], [[גז]]) וטוענת כי התקופה הקריטית (שיא ההפקה של המשאב) תתרחש הרבה לפני שנגיע לנקודה התאורטית שבה מפיקים 100% מהמשאב. דבר זה נובע מהאופי הלא-הומוגני של העתודות, ובגלל מגבלות כלכליות ואנרגטיות על גישה למחבצים בעלי איכות נמוכה יותר ואו שקשה יותר להגיע אליהם מבחינה פיזית.

==עתודות סלעי הפוספט בעולם==

==עתודות סלעי הפוספט בעולם==

הערכה מדוייקת של עיתוי שיא תפוקת הזרחן תלויה בידיעת הכמות הכוללת של מאגרי ה[[זרחה]] וכן בביקוש העתידי לסלע הזרחה.  

הערכה מדוייקת של עיתוי שיא תפוקת הזרחן, תלויה בידיעת הכמות הכוללת של מאגרי ה[[זרחה]], איכות המאגרים וכן בביקוש העתידי לסלע הזרחה.  

עתודות הזרחן מתייחסות לכמות שניתן להפיק במחירי השוק הנוכחיים. זרחן מהווה כ 0.1% מהמסה של סלע ממוצע. כך שבאופן תאורטי יש מאות מיליארדי טונות של זרחה בקרום כדור הארץ. עם זאת הפקה כזו תדרוש כמות עצומה של אנרגיה.  

עתודות הזרחן מתייחסות לכמות שניתן להפיק במחירי השוק הנוכחיים. זרחן מהווה כ 0.1% מהמסה של סלע ממוצע. כך שבאופן תאורטי יש מאות מיליארדי טונות של זרחה בקרום כדור הארץ. עם זאת הפקה כזו תדרוש כמות עצומה של אנרגיה.  

בשנת 2012 העריך הסקר הגיאולוגי של ארצות הברית, USGS, כי עתודות הזרחה העולמיות עומדות על 71 מיליארד טונות, בעוד שתפוקת הזרחה העולמית עמדה על 0.19 מיליארד טונות נכון לשנת 2011.<ref name="usgs2012">[http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/phosphate_rock/mcs-2012-phosp.pdf Phosphate Rock], U.S. Geological Survey, 2012</ref> עם זאת יש חשש כי נתונים אלה אינם מדוייקים היות והסקר הגיאולוגי לא אימת אותם בכוחות עצמו. כמו כן דבר זה אינו מתחשב ב[[גידול אוכלוסין|גידול האוכלוסיה]] הגדלת כמות הקלוריות לנפש, או באיכויות שונות של המרבצים.  

בשנת 2012 העריך הסקר הגיאולוגי של ארצות הברית, USGS, כי עתודות הזרחה העולמיות עומדות על 71 מיליארד טונות, בעוד שתפוקת הזרחה העולמית עמדה על 0.19 מיליארד טונות נכון לשנת 2011.<ref name="usgs2012">[http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/phosphate_rock/mcs-2012-phosp.pdf Phosphate Rock], U.S. Geological Survey, 2012</ref> עם זאת יש חשש כי נתונים אלה אינם מדוייקים היות והסקר הגיאולוגי לא אימת אותם בכוחות עצמו. כמו כן דבר זה אינו מתחשב ב[[גידול אוכלוסין|גידול האוכלוסיה]] הגדלת כמות הקלוריות לנפש, או באיכויות שונות של המרבצים.  

רשות המכרות בארצות הברית (Bureau of Mines) הציעה להגביר את אמינות התחזיות של עתודות סלעי הזרחה על ידי ביצוע הבדלה שני סוגי עתודות על פי עלות ההפקה שלהן. "עתודות כלכליות", שניתן להפיק מהן פוספט מועשר בעלות של עד ארבעים דולר לטון, ו"עתודות בסיסיות", שעלות ההפקה מתוכן היא עד מאה דולר לטון. בהתאם להבחנה זו, העתודות הכלכליות בעולם עומדות על 18 מיליארד טונות, בעוד שעתודות הבסיסיות בעולם עומדות על כמות גדולה פי 3. על פי התפוקה העולמית משנת 2007, של 145 מיליון טונות בשנה וקצב גידול של 1.5-2% בשנה (הנובע מ[[גידול אוכלוסין|גידול אוכלוסיית העולם]] ו[[צמיחה כלכלית]], בעיקר [[שוק המזון העולמי|בצריכת מזון]]) נובע שהעתודות הכלכליות עשויות להספיק ל-70 עד 100 שנים. <ref name="sudri2007">[http://www.nobarir.com/geo/files/GnT.pdf סלעי הפוספט, עבר גיאולוגי, הווה כלכלי, ועתיד לא ברור], דוד סודרי, גליליאו, מרץ 2007</ref>

רשות המכרות בארצות הברית (Bureau of Mines) הציעה להגביר את אמינות התחזיות של עתודות סלעי הזרחה על ידי ביצוע הבדלה שני סוגי עתודות על פי עלות ההפקה שלהן. "עתודות כלכליות", שניתן להפיק מהן פוספט מועשר בעלות של עד ארבעים דולר לטון, ו"עתודות בסיסיות", שעלות ההפקה מתוכן היא עד מאה דולר לטון. בהתאם להבחנה זו, העתודות הכלכליות בעולם עומדות על 18 מיליארד טונות, בעוד שעתודות הבסיסיות בעולם עומדות על כמות גדולה פי 3. על פי התפוקה העולמית משנת 2007, של 145 מיליון טונות בשנה וקצב גידול של 1.5-2% בשנה (הנובע מ[[גידול אוכלוסין|גידול אוכלוסיית העולם]] ו[[צמיחה כלכלית]], בעיקר [[שוק המזון העולמי|בצריכת מזון]]) נובע שהעתודות הכלכליות של הפוספט עשויות להספיק ל-70 עד 100 שנים. <ref name="sudri2007">[http://www.nobarir.com/geo/files/GnT.pdf סלעי הפוספט, עבר גיאולוגי, הווה כלכלי, ועתיד לא ברור], דוד סודרי, גליליאו, מרץ 2007</ref>

==הערכות שונות על עיתוי שיא תפוקת הזרחן==

===המחלוקת על גודל העתודות ועיתוי שיא תפוקת הפוספט===

עיקר המחלוקת כאמור בעשר לעיתוי ולחומרה של שיא תפוקת הפוספט היא בין מספר חוקרים מהאקדמיה ומחוצה לה לבין מרכז פיתוח הדשנים הבינלאומי, ו US-GAS שטוענים כי הפוספט יספיק למאות שנים. שתי נקודות המחלוקת העיקריות בין הצדדים הן אמינות הדיווחים של חלק מהמכרות וכן מיקוד של הסוכנויות הבינלואומיות בהתכלות המשאב לעומת החוקרים הדנים בשיא תפוקה.  

עיקר המחלוקת כאמור בעשר לעיתוי ולחומרה של שיא תפוקת הפוספט היא בין מספר חוקרים מהאקדמיה ומחוצה לה לבין מרכז פיתוח הדשנים הבינלאומי, ו US-GAS שטוענים כי הפוספט יספיק למאות שנים. שתי נקודות המחלוקת העיקריות בין הצדדים הן אמינות הדיווחים של חלק מהמכרות וכן מיקוד של הסוכנויות הבינלאומיות בהתכלות המשאב, לעומת החוקרים הדנים בשיא תפוקה.  

בשנת 2011 כתב [[ג'רמי גרנתהם]], משקיע בריטי שעומד בראש פירמת השקעות ענק בשם GMO, דו"ח על סיכונים סביבתיים לאנושות. גרנתהם אופטימי לגבי [[שיא תפוקת הנפט]] והתייקרות של מתכות וטוען כי בשני התחומים תהיה התייקרות מחירים אבל לא אסון. לעומת זאת, הסכנה העיקרית אותה מזהה גרנתהם היא בעיה של [[בטחון תזונתי]] עקב שילוב של מחסור ב[[אשלג]] וב[[פוספט]] ועקב [[סחף קרקע]]. הוא חוזה שהתדלדלות משאבים אלה תרום לכך שיהיה "בלתי אפשרי" להאכיל את [[אוכלוסיית העולם|אוכלוסייה עולמית]] בת כ-10 מיליארד בני אדם שצפויה להיות בתוך 50 שנה, וכי משבר כזה לא יהיה בעתיד הרחוק אלא בימי חיינו. [http://davidruyet.files.wordpress.com/2011/08/jgletter_resourcelimitations2_2q11.pdf]

בשנת 2011 כתב [[ג'רמי גרנתהם]], משקיע בריטי שעומד בראש פירמת השקעות ענק בשם GMO, דו"ח על סיכונים סביבתיים לאנושות. גרנתהם אופטימי לגבי [[שיא תפוקת הנפט]] והתייקרות של מתכות וטוען כי בשני התחומים תהיה התייקרות מחירים אבל לא אסון. לעומת זאת, הסכנה העיקרית אותה מזהה גרנתהם היא בעיה של [[בטחון תזונתי]] עקב שילוב של מחסור ב[[אשלג]] וב[[פוספט]] ועקב [[סחף קרקע]]. הוא חוזה שהתדלדלות משאבים אלה תרום לכך שיהיה "בלתי אפשרי" להאכיל את [[אוכלוסיית העולם|אוכלוסייה עולמית]] בת כ-10 מיליארד בני אדם שצפויה להיות בתוך 50 שנה, וכי משבר כזה לא יהיה בעתיד הרחוק אלא בימי חיינו. [http://davidruyet.files.wordpress.com/2011/08/jgletter_resourcelimitations2_2q11.pdf]

==שוק סלעי הזרחה בעולם==

==שוק סלעי הזרחה בעולם==

==מגבלות נוספות==

==מגבלות נוספות על שימוש בזרחן לדישון==

במאמר [[גבולות פלנטריים: חיפוש אחר נפח פעילות בטוח עבור האנושות (מאמר)|גבולות פלנטריים]] משנת 2009 קובעים [[אקולוגיה|אקולוגים]] כי מחזור הזרחן הוא אחד מתשעה הגבולות הקריטיים להמשך קיומה של הכלכלה האנושית. לפי המאמר, ב[[כלכלה בת קיימא]] אסור שזרם זרחן השנתי שנכנס לאוקיינוסים יעלה על פי 10 מכמות הבלייה הטבעית של זרחן.

במאמר [[גבולות פלנטריים: חיפוש אחר נפח פעילות בטוח עבור האנושות (מאמר)|גבולות פלנטריים]] משנת 2009 קובעים [[אקולוגיה|אקולוגים]] כי מחזור הזרחן הוא אחד מתשעה הגבולות הקריטיים להמשך קיומה של הכלכלה האנושית. לפי המאמר, ב[[כלכלה בת קיימא]] אסור שזרם זרחן השנתי שנכנס לאוקיינוסים יעלה על פי 10 מכמות הבלייה הטבעית של זרחן.