שינויים

כלומר, למרות שהאנרגיה המגיעה אל בני האדם לצורך קיומם נשאר קבועה, עלויות האנרגיה המוטלות על הביוספירה עולות ככל שעולים בסולם. עקב סיבות ביולוגיות העלייה בסולם היא מעריכית: צמחים אינם זזים ובעלי חיים כן, טורפים צריכים להוציא הרבה אנרגיה כדי להשיג את טרפם. מהסיבה הזו המעבר לתזונה המבוססת פחות על השלבים הגבוהים בסולם, בשר, ויותר על השלבים הנמוכים, צמחונות, תסייע להקטנת האנרגיה הדרושה לאנושות לקיים את עצמה ונגרעת מהביוספירה.

כלומר, למרות שהאנרגיה המגיעה אל בני האדם לצורך קיומם נשאר קבועה, עלויות האנרגיה המוטלות על הביוספירה עולות ככל שעולים בסולם. עקב סיבות ביולוגיות העלייה בסולם היא מעריכית: צמחים אינם זזים ובעלי חיים כן, טורפים צריכים להוציא הרבה אנרגיה כדי להשיג את טרפם. מהסיבה הזו המעבר לתזונה המבוססת פחות על השלבים הגבוהים בסולם, בשר, ויותר על השלבים הנמוכים, צמחונות, תסייע להקטנת האנרגיה הדרושה לאנושות לקיים את עצמה ונגרעת מהביוספירה.

כעת נדון באנרגיה המשמשת במערכת הכלכלית שלנו. כל יחידת אנרגיה המשמשת אותנו לסדר חלקים מהביוספירה בהתאם לצרכינו נובעת באופן עקיף מהביוספירה (ישנם מספר חריגים אותם נציין בהמשך). את האנרגיה המשמשת להנעת הכלכלה שלנו אנחנו מפיקים בעיקר מנפט. הנפט הוא אנרגיה שהוטמעה לפני אלפי שנים על ידי החלקים מבצעי הפוטוסינטזה ונקברה באדמה. לאורף השנים תהליכים גיאולוגים הביאו אותה לצורה הנוחה לנו לשימוש, שרשראות ארוכות של אטומי פחמן ומימן. כאשר אנו שורפים נפט אנו מנצלים את האנרגיה הזו שנוצרה לפני אלפי שנים אך לא הגיעה לידי שימוש. יצירת הנפט לוקחת אלפי שנים ויתכן כי היא חד פעמי באופיה, הנפט שנשרף לא יחזור. בתהליך שריפת הנפט אנו מעלים את האנטרופיה שלו, משרשראות ארוכות ומסודרות למולקולות קטנות חופשיות באטמוספירה. אנו משתמשים באנרגיה הנוצרת בשריפה כדי להקטין את האנטרופיה במקום הרצוי לנו, חומרי הגלם המשמשים אותנו, אך בסופו של דבר אנו מגדילים את סך האנטרופיה בביוספירה, זאת לפי הוראת החוק השני. העלאת רמת האנטרופיה בביוספירה מחייבת אותה להשקיע עוד אנרגיה בתחזוקה העצמית שלה ולכן לגידול הגירעון האנרגטי של הביוספירה. למעשה השימוש בכל דלק מחצבי מגדיל את גירעון האנרגטי של הביוספירה. במקרה של המערכת הכלכלית שלנו, עלות האנרגיה לביוספירה כפולה מהאנרגיה שאנו משקיעים בייצור. לאחר שאנו משליכים את הפסולת שלנו חזרה לביוספירה דרושה לה אותה כמות אנרגיה בדיוק כדי לסדר מחדש את הפסולת בהתאם לצרכיה. אולם הקצב בו הביוספירה מבצעת את הסידור מחדש שלה איטי בהרבה מהקצב בו אנו מייצרים את הפסולת. כל החומרים בקרום כדור הארץ נמצאים במצבם הנוחכי לאחר כמה מיליארדים של שנים בהם זרם אנרגיה איטי אך קבוע סידר אותם באמצעות כלל תהליכי הביוספירה, לכן, כפי שציינו קודם לכן, גירעון האנרגיה של הביוספירה איננו רק במונחים כמותיים אלא במונחי זמן, במונחים של זרמי אנרגיה. עקב כך העלות האנרגית תהיה בעיקר על חשבון הדורות הבאים. תיקון ההפרעה בקצבי הזרימה של האנרגיה בביוספירה תארך אלפי שנים.

כעת נדון באנרגיה המשמשת במערכת הכלכלית שלנו. כל יחידת אנרגיה המשמשת אותנו לסדר חלקים מהביוספירה בהתאם לצרכינו נובעת באופן עקיף מהביוספירה (ישנם מספר חריגים אותם נציין בהמשך). את האנרגיה המשמשת להנעת הכלכלה שלנו אנחנו מפיקים בעיקר מנפט. הנפט הוא אנרגיה שהוטמעה לפני אלפי שנים על ידי החלקים מבצעי הפוטוסינטזה ונקברה באדמה. לאורף השנים תהליכים גיאולוגים הביאו אותה לצורה הנוחה לנו לשימוש, שרשראות ארוכות של אטומי פחמן ומימן. כאשר אנו שורפים נפט אנו מנצלים את האנרגיה הזו שנוצרה לפני אלפי שנים אך לא הגיעה לידי שימוש. יצירת הנפט לוקחת אלפי שנים ויתכן כי היא חד פעמי באופיה, הנפט שנשרף לא יחזור. בתהליך שריפת הנפט אנו מעלים את האנטרופיה שלו, משרשראות ארוכות ומסודרות למולקולות קטנות חופשיות באטמוספירה. אנו משתמשים באנרגיה הנוצרת בשריפה כדי להקטין את האנטרופיה במקום הרצוי לנו, חומרי הגלם המשמשים אותנו, אך בסופו של דבר אנו מגדילים את סך האנטרופיה בביוספירה, זאת לפי הוראת החוק השני. העלאת רמת האנטרופיה בביוספירה מחייבת אותה להשקיע עוד אנרגיה בתחזוקה העצמית שלה ולכן לגידול הגירעון האנרגטי של הביוספירה. למעשה השימוש בכל דלק מחצבי מגדיל את גירעון האנרגטי של הביוספירה. במקרה של המערכת הכלכלית שלנו, עלות האנרגיה לביוספירה כפולה מהאנרגיה שאנו משקיעים בייצור. לאחר שאנו משליכים את הפסולת שלנו חזרה לביוספירה דרושה לה אותה כמות אנרגיה בדיוק כדי לסדר מחדש את הפסולת בהתאם לצרכיה. אולם הקצב בו הביוספירה מבצעת את הסידור מחדש שלה איטי בהרבה מהקצב בו אנו מייצרים את הפסולת. כל החומרים בקרום כדור הארץ נמצאים במצבם הנוחכי לאחר כמה מיליארדים של שנים בהם זרם אנרגיה איטי אך קבוע סידר אותם באמצעות כלל תהליכי הביוספירה, לכן, כפי שציינו קודם לכן, גירעון האנרגיה של הביוספירה איננו רק במונחים כמותיים אלא במונחי זמן, במונחים של זרמי אנרגיה. עקב כך העלות האנרגיית תהיה בעיקר על חשבון הדורות הבאים. תיקון ההפרעה בקצבי הזרימה של האנרגיה בביוספירה תארך אלפי שנים.

כדי להקטין את זרם האנרגיה מהביוספירה למערכת הכלכלית שלנו יש להקטין את האנרגיה שאנו משקיעים בייצור דברים חדשים ובתחזוקתם של ישנים, את האנרגיה המשמשת אותנו להעברת דברים ממקום למקום. כלומר עלינו פשוט להקטין את צריכת האנרגיה שלנו. חשוב להבין כי המטרה היא להקטין את כלל האנרגיה שאנו צורכים. בידוד של בית מגורים מקטין את האנרגיה הדרושה לחימום/קירור אך עצם הבידוד, סידור מחדש של חלק מהביוספירה, דורש אנרגיה. לכן בידוד הוא שינוי בקצב השימוש באנרגיה ושל תהליכי הביניים דרכה היא מתגלגלת אך לא הפחתה של כמות האנרגיה הכוללת הנצרכת. לכן הקטנת זרם האנרגיה המשמש לכלכלה שלנו דורש שינוי יסודי של המערכת הכלכלית. כיום המערכת הכלכלית מתנהלת כביכול מעצמה, בחלל ריק ונטול קשר עם הביוספירה. המצב כיום, של כלכלה המתנהלת באופן 'חופשי' מעודד שימוש הולך וגובר באנרגיה, זאת מכיוון שהכלכלה שלנו מונעת על ידי השאיפה לרווח גדול כמה שיותר של כל אחד מהפרטים, כלומר גידול מהיר כמה שאפשר בכמות הכסף המצוי בידו של אדם בזמן נתון, גידול מהיר יותר מהגידול בכמות הכסף של פרטים אחרים. השאיפה הזו למהירות, לרווח גדול ויחסי, דוחפת את המערכת הכלכלית להאצה בלתי פוסקת, לניצול אנרגיה יותר ויותר מהיר ולכן לגידול מהיר יותר בגירעון האנרגטי של הביוספירה. כדי להקטין את ההאצה הזו בצריכת האנרגיה האנושית דרוש שינוי יסודי של המערכת הכלכלית באמצעות החלטה חברתית המקיפה את כלל האנושות ואשר תביא בחשבון גם את הדורות הבאים. כיצד תתקבל ההחלטה הזו טרם ידוע, אך הנחיצות שבקבלתה ובייחוד של קבלתה בזמן ברורים. אם ההחלטה לא תתקבל בזמן נשמיד את הביוספירה שלנו במצבה הנוכחי, המצב המאפשר לנו לחיות.

כדי להקטין את זרם האנרגיה מהביוספירה למערכת הכלכלית שלנו יש להקטין את האנרגיה שאנו משקיעים בייצור דברים חדשים ובתחזוקתם של ישנים, את האנרגיה המשמשת אותנו להעברת דברים ממקום למקום. כלומר עלינו פשוט להקטין את צריכת האנרגיה שלנו. חשוב להבין כי המטרה היא להקטין את כלל האנרגיה שאנו צורכים. בידוד של בית מגורים מקטין את האנרגיה הדרושה לחימום/קירור אך עצם הבידוד, סידור מחדש של חלק מהביוספירה, דורש אנרגיה. לכן בידוד הוא שינוי בקצב השימוש באנרגיה ושל תהליכי הביניים דרכה היא מתגלגלת אך לא הפחתה של כמות האנרגיה הכוללת הנצרכת. לכן הקטנת זרם האנרגיה המשמש לכלכלה שלנו דורש שינוי יסודי של המערכת הכלכלית. כיום המערכת הכלכלית מתנהלת כביכול מעצמה, בחלל ריק ונטול קשר עם הביוספירה. המצב כיום, של כלכלה המתנהלת באופן 'חופשי' מעודד שימוש הולך וגובר באנרגיה, זאת מכיוון שהכלכלה שלנו מונעת על ידי השאיפה לרווח גדול כמה שיותר של כל אחד מהפרטים, כלומר גידול מהיר כמה שאפשר בכמות הכסף המצוי בידו של אדם בזמן נתון, גידול מהיר יותר מהגידול בכמות הכסף של פרטים אחרים. השאיפה הזו למהירות, לרווח גדול ויחסי, דוחפת את המערכת הכלכלית להאצה בלתי פוסקת, לניצול אנרגיה יותר ויותר מהיר ולכן לגידול מהיר יותר בגירעון האנרגטי של הביוספירה. כדי להקטין את ההאצה הזו בצריכת האנרגיה האנושית דרוש שינוי יסודי של המערכת הכלכלית באמצעות החלטה חברתית המקיפה את כלל האנושות ואשר תביא בחשבון גם את הדורות הבאים. כיצד תתקבל ההחלטה הזו טרם ידוע, אך הנחיצות שבקבלתה ובייחוד של קבלתה בזמן ברורים. אם ההחלטה לא תתקבל בזמן נשמיד את הביוספירה שלנו במצבה הנוכחי, המצב המאפשר לנו לחיות.

==מקורות אנרגיה חוץ ביוספריים ומקורות אנרגיה מתחדשים==

==מקורות אנרגיה חוץ ביוספריים ומקורות אנרגיה מתחדשים==

פתרון נוסף לבעיית הגירעות האנרגטי של הביוספירה מצוי בניצול אנרגיה על ידי האנושות ממקורות שנמצאים מחוץ לביוספירה. מקורות האנרגיה האפשריים הם: אנרגיית שמש שלא מוטמעת בביוספירה, אנרגית היתוך גרעיני וניצול ישיר של אנרגיית השמש. בנוסף קיימת האפשרות לנצל מקורות אנרגיה מתחדשים אשר מגדילים את היכולת של הביוספירה להטמיע אנרגיה.  

פתרון נוסף לבעיית הגירעות האנרגטי של הביוספירה מצוי בניצול אנרגיה על ידי האנושות ממקורות שנמצאים מחוץ לביוספירה. מקורות האנרגיה האפשריים הם: אנרגיית שמש שלא מוטמעת בביוספירה, אנרגיית היתוך גרעיני וניצול ישיר של אנרגיית השמש. בנוסף קיימת האפשרות לנצל מקורות אנרגיה מתחדשים אשר מגדילים את היכולת של הביוספירה להטמיע אנרגיה.  

לא כל אנרגיית השמש מוטמעת על ידי הצמחים, למעשה חלק גדול ממנה פשוט מחמם את כדור הארץ ולאחר מכן נפלט לחלל הקר בהקרנה. ניתן לרתום את האנרגיה הזו לשימוש האדם בשלוש דרכים עיקריות. הראשונה היא ניצל ישיר של אנרגיית השמש. זאת על ידי קולטי שמש מסוגים שונים, החל מהסוג הנמצא בבתים ומשמש לחימום מים ועד לתאים פוטו וולטאיים ('תאי שמש'). חשוב לזכור שעצם סידור ההתקנים הללו לקליטת אנרגיה דורש השקעה של אנרגיה, והמדענים עדיין מתווכחים כיום אם בטכנולוגיה הקיימת, בטווח הרחוק, אנו זוכים לעודף אנרגיה. כיום הטכנולוגיה המאפשר לנו לנצל את אנרגיית השמש סובלת מיעילות נמוכה מאוד. זאת מכיוון ששהשקעה בה לאורך הדורות הייתה אפסית, היה פשוט משתלם יותר כלכלית לשרוף עוד נפט. הדרך השניה כרוכה בשימוש בחלק מהאנרגיה הזורם דרך החלקים הלא ביולוגים של כדור הארץ. זרמי הימים, תנועת הגלים והרוח כולם מחוללים על ידי שטף של אנרגיית שמש. גם כאן הטכנולוגיה המאפשת לנו לנצל אנרגיה זו לטובתנו עדיין בחיתוליה. חשוב לשים לב להיבט נוסף של שימוש באנרגיה ממקורות לא ביולוגים: המערכות הלא-ביולוגיות והביולוגיות של כדור הארץ קשורות בדרכים שאינן ידועות לנו באופן מלא. לכן ייתכן כי ניצול אנרגיה ממקורות אלו יגרע אנרגיה מהביוספירה מכיוון שתהליכים מקיימים שלה אשר נעשים כיום על ידי הסביבה הלא ביולוגית של כדור הארץ ייחלשו. למשל ניצול זרמי הים עלול לפגוע באיזון של המערכות החיות באוקיינוסים וכך בכל הביוספירה. דרושה לנו הערכה של כמות האנרגיה אשר ניתן לנצל בדרך זו מבלי לפגוע בביוספירה.

לא כל אנרגיית השמש מוטמעת על ידי הצמחים, למעשה חלק גדול ממנה פשוט מחמם את כדור הארץ ולאחר מכן נפלט לחלל הקר בהקרנה. ניתן לרתום את האנרגיה הזו לשימוש האדם בשלוש דרכים עיקריות. הראשונה היא ניצל ישיר של אנרגיית השמש. זאת על ידי קולטי שמש מסוגים שונים, החל מהסוג הנמצא בבתים ומשמש לחימום מים ועד לתאים פוטו וולטאיים ('תאי שמש'). חשוב לזכור שעצם סידור ההתקנים הללו לקליטת אנרגיה דורש השקעה של אנרגיה, והמדענים עדיין מתווכחים כיום אם בטכנולוגיה הקיימת, בטווח הרחוק, אנו זוכים לעודף אנרגיה. כיום הטכנולוגיה המאפשר לנו לנצל את אנרגיית השמש סובלת מיעילות נמוכה מאוד. זאת מכיוון ששהשקעה בה לאורך הדורות הייתה אפסית, היה פשוט משתלם יותר כלכלית לשרוף עוד נפט. הדרך השניה כרוכה בשימוש בחלק מהאנרגיה הזורם דרך החלקים הלא ביולוגים של כדור הארץ. זרמי הימים, תנועת הגלים והרוח כולם מחוללים על ידי שטף של אנרגיית שמש. גם כאן הטכנולוגיה המאפשת לנו לנצל אנרגיה זו לטובתנו עדיין בחיתוליה. חשוב לשים לב להיבט נוסף של שימוש באנרגיה ממקורות לא ביולוגים: המערכות הלא-ביולוגיות והביולוגיות של כדור הארץ קשורות בדרכים שאינן ידועות לנו באופן מלא. לכן ייתכן כי ניצול אנרגיה ממקורות אלו יגרע אנרגיה מהביוספירה מכיוון שתהליכים מקיימים שלה אשר נעשים כיום על ידי הסביבה הלא ביולוגית של כדור הארץ ייחלשו. למשל ניצול זרמי הים עלול לפגוע באיזון של המערכות החיות באוקיינוסים וכך בכל הביוספירה. דרושה לנו הערכה של כמות האנרגיה אשר ניתן לנצל בדרך זו מבלי לפגוע בביוספירה.