אפקט החממה

אֵפֵקְט הַחֲמָמָה או תּוֹצָא הַחֲמָמָה הוא תהליך שבו גזי חממה באטמוספירה של כוכב לכת גורמים להחזר של קרינה תת אדומה אל פני השטח שלו, ובכך גורמת להתחממות שלו. מקור השם הוא באנלוגיה לחימום של אוויר בתוך חממה יחסית לאוויר מחוץ לה. בהיעדר אפקט החממה, הטמפרטורה הממוצעת של פני השטח של כדור הארץ הייתה עומדת על כ-18° צלזיוס מתחת לאפס, אך בזכות אפקט החממה הטמפרטורה היא כ-14°. המודל הוצע לראשונה על ידי הכימאי השוודי סוונטה אוגוסט ארהניוס בשנת 1896. כיום ישנה תמיכה רחבה בקהילה המדעית בתאוריה שלפיה התעצמות אפקט החממה גורמת להתחממות העולמית. בכוכב נוגה קיים אפקט החממה החזק ביותר במערכת השמש שגורם לכך שהטמפרטורה שם עומדת על 460 מעלות צלזיוס. כך, נוגה חמה יותר מכוכב חמה אף על פי שהיא מקבלת רק רבע מכמות קרינת השמש בהשוואה אליו.

מחקר של אוניברסיטת טקסס A&M משנת 2019 הראה שריכוז גזי החממה באטמוספירה החל מאמצע המאה ה-20 ועד ימינו הוא חסר תקדים ב-2.5 מיליון השנים האחרונות, כאשר במשך 2.5 מיליון השנים האחרונות ריכוז גזי החממה עמד בדרך כלל על כ-230 חלקים למיליון, וגם במקרים חריגים לא עבר את ה-320 חלקים למיליון. זאת לעומת ריכוז גזי החממה בעשורים האחרונים, שנכון למדידת המחקר עמדו על 410 חלקים למיליון. כתוצאה מזה, אפקט החממה המואץ בעשרות השנים האחרונות, אשר מקובל במחקר לייחס לפליטת גזי חממה על ידי פעילות האדם, גורם לשלל תופעות חסרות תקדים באקלים כדור הארץ, המכונות משבר האקלים.

 היסטוריה של אפקט החממה 

 האטמוספירה הקדומה של כדור הארץ 
לפני כ-4 מיליארד שנה, התקיימו גזי חממה באטמוספירה, אך הם היו שונים מאלה שקיימים היום. לפני 4.5-4 מיליארד שנה, כשכדור הארץ נוצר, האטמוספירה הראשונית הייתה עשירה בגזים וולקניים ובהם פחמן דו-חמצני (CO₂), מתאן (CH₄), אמוניה (NH₃) ואדי מים (H₂O). גזים אלו נפלטו בעיקר מפעילות געשית אינטנסיבית, שהייתה נפוצה מאוד באותה תקופה. גזים אלו יצרו אפקט חממה טבעי, ששמר על טמפרטורת פני השטח גבוהה מספיק כדי לאפשר מים נוזליים למרות שהשמש הייתה אז חלשה יותר בכ-30% מאשר היום. היו מים נוזליים למרות קרינה חלשה עקב אפקט החממה.

תנאים אלו אפשרו את הופעתם של חיים פרימיטיביים כנראה כבר לפני כ-3.8 מיליארד שנה. בהמשך, הופעת חיידקים פוטוסינתטיים שינתה את הרכב האטמוספירה והובילה לעלייה בחמצן ולירידה בגזי חממה מסוימים. גזי החממה מילאו תפקיד קריטי ביצירת תנאים מתאימים לחיים.

הגורמים להגברה בעצמת אפקט החממה בכדור הארץ
בכדור הארץ נצפית התגברות באפקט החממה מאז המהפכה התעשייתית והשימוש בפחם ובנפט באופן תעשייתי, בעקבות פליטת כמויות גדולות של גזים לאטמוספירה כתוצאה משריפת החומרים כמו גם כתוצאה משריפת ביומסה באזורים מיוערים, בעיקר לצרכים חקלאיים. לבד מנזקים ישירים ועקיפים הנגרמים לסביבה ולבריאות האוכלוסייה עקב גזים אלה, נפלטים גם גזי חממה רבים, כשבראשם פחמן דו-חמצני, אשר שיעור הימצאותו באטמוספירה גדל והולך בהדרגה.

תהליך ההטמעה (פוטוסינתזה) המתבצע על ידי צמחים ופלנקטון צמחים היו בעבר גורם מאזן אשר ייצב את שיעור גז זה באוויר, כחלק ממעגל כמעט סגור של המערכת האקולוגית של נשימה ופירוק מצד אחד והטמעה מהצד השני.

כיום, הפחמן שממנו נוצר הפחמן דו-חמצני הנפלט לאוויר אינו נובע מן המערכת האקולוגית העכשווית, אלא מקורו בפחמן שנאגר במעמקי האדמה במשך אלפי שנים על ידי ריקבון של עצים וצמחים. כמות הצמחים הנוכחית אינה מספיקה להטמעת הכמויות העצומות של הפחמן. משום כך המערכת של קליטת פחמן ופליטתו מתוך המערכת הביוספירית אל הסביבה אינה מאוזנת. תהליכי מדבור ופגיעה בצמחים על ידי עיור וכיסוי השטח בכבישים יכולים להקטין עוד יותר את יכולתם של הצמחים להטמיע חלק מהפחמן הדו-חמצני.

ב-2006 יצא דו"ח של האו"ם שטען שמשקי החי אחראים על 18% מגזי החממה המיוצרים באשמת האדם כאשר הכמות הנפלטת ממכוניות מגיעה ל-13.5%, אולם ב-2010 דווח שהדו"ח הפריז בשיוך ההשפעה של אכילת בשר על שינויי האקלים. בשנת 2013, ארגון החקלאות והמזון של האו"ם הוציא דו"ח עדכני יותר, לפיו משקי החי אחראיים לכ-14.5% מפליטות גזי החממה כך שגם לפי הנתונים העדכניים יותר, משקי החי פולטים יותר גזי חממה מאשר תעשיות הרכב.

תוצאות אפקט החממה

אפקט החממה בבסיסו הוא תהליך טבעי, אשר נחוץ לשם שמירה על טמפרטורה גבוהה מספיק המאפשרת חיים בצורתם הנוכחית על פני כדור הארץ.

תחזיות רבות הקשורות באפקט החממה המוגבר צופות נזקים סביבתיים גדולים, בהם:
 שינויי אקלים קיצוניים.
 עלייה משמעותית של גובה פני הים וצמצום פני היבשה, כתוצאה מהתכת הקרחונים בקטבים.
 התפשטות מינים פולשים המתואמים לאקלים החדש.
 הגברת תהליכי מדבור.

 עמעום עולמי 
במקביל לאפקט החממה המוגבר קיים עמעום העולמי, הגורם להחזרת קרינה מכדור הארץ לחלל, הזיהום הנוצר על ידי בני אדם גורם לעלייה בריכוז האירוסולים ("חלקיקים מרחפים") ולהיווצרות עננים בעלי טיפות מרובות וקטנות (ריבוי גבישי צמיחה). עננים אלו לא מאפשרים לחלק מהקרינה להיכנס לשטח הפנים של כדור הארץ ומחזירים אותה לחלל וכתוצאה מכך נוצר אפקט של קירור, הפועל באופן הפוך לאפקט החממה. אפקט קירור זה, המכונה גם אפקט העמעום, מנוגד לאפקט החממה אשר גורם להתחממות הגלובלית. לפי גישה זו, ללא אפקט העמעום הייתה ההתחממות הגלובלית חריפה אף יותר.

מניעת אפקט החממה
כדי לצמצם את אפקט החממה התקבל ב-1998 פרוטוקול קיוטו המציג שני כיווני התמודדות עיקריים: צמצום הפליטה של גזי חממה וכן ניקוז גזי חממה מהאטמוספירה על ידי טכניקות לכידת פחמן שיוצרת מה שמכונה 'מִבְלַע פַּחְמָן' (Carbon Sink).

צמצום פליטת גזי חממה
פרוטוקול קיוטו דרש ממדינות המערב החתומות עליו לצמצם את כמות גזי החממה שהן פולטות כך שב-2012 רמת הפליטה תרד לרמה הנמוכה ב-5% מזו שהייתה ב-1990. למדינות מזרח אירופה הוקצה יעד פליטה, אולם הוא גבוה מהיקף הפליטה בפועל ולכן איננו מחייב צמצום פליטה. מדינות מתפתחות אינן נדרשות לצמצם את הפליטה שלהן.

ישנן אפשרויות שונות לצמצום פליטת גזי החממה כגון שימוש במקורות אנרגיה נקייה (רוח, שמש, מים, העדפת דלקים פחות מזהמים), ייעול תעשייה ותחבורה בדגש על צמצום שימוש ברכב פרטי והעדפת אמצעי תחבורה ציבורית וכלי רכב חשמליים.

ניקוז גזי חממה
מדינות יכולות לעמוד ביעד שהוצב להן גם על ידי סילוק פחמן וגזי חממה אחרים מהאטמוספירה. סילוק שכזה יכול להתבצע על ידי פתרונות מבוססים קיבוע פחמן כדוגמת נטיעת יערות ובמקרים מסוימים אפילו על ידי תשלום למדינות עניות כדי שלא ייכרתו יערות בתחומן.

ישנה מחלוקת האם ניקוז גזי חממה הוא אמצעי קל ולא יקר לצמצום אפקט החממה או שהוא תרגיל התחמקות שבאמצעותו מדינות מזהמות נמנעות מלהפסיק לזהם.

הקשר בין התגברות אפקט החממה להתחממות גלובלית
ההצהרות הרשמיות של התאחדויות חוקרי האקלים ושל הגוף הבינלאומי המרכז מידע בנושא (IPCC), כמו גם הרוב המוחלט של המאמרים המדעיים שפורסמו בנושא אחרי 1993 תומכים בתאוריה שלפיה ההתחממות נובעת מפעילות אנושית הגורמת לפליטה מוגברת של גזי חממה. לפי הדוח השישי של הפאנל הבין-ממשלתי לשינוי אקלים, יש לערוך שינויים דרמטיים באורח החיים האנושי ולצמצם את פליטת גזי החממה בחצי עד שנת 2030 ולחלוטין עד שנת 2050. רק כך, ניתן יהיה להימנע מהתחממות גלובלית של מעל 1.5 מעלות צלזיוס.

עם זאת, ישנם חוקרים המתנגדים לתאוריה זו ומציעים תאוריות חילופיות. לדוגמה, הפרופסורים נתן פלדור וניר שביב מהאוניברסיטה העברית בירושלים טוענים כי ההתחממות הנצפית לאחרונה היא חלק ממחזור טבעי של התחממות והתקררות כדור הארץ.

ההסכמה המדעית הרחבה בקשר להשפעת התגברות אפקט החממה הובילה לאחרונה את המדינות המפותחות המובילות כלכלית (פורום ה-G8), להכריז על תמיכתן בפתרון בעיה זו. תמיכה זו התבטאה בהחלטות שהתקבלו בוועידת קיוטו שבה התחייבו מדינות רבות להפחית את כמות גזי החממה אשר הן פולטות.

 ראו גם 
 מדבור
 חורף גרעיני
 מאזן הקרינה של כדור הארץ

לקריאה נוספת
 פיטר מילר, השינוי מתחיל בבית, חוסכים אנרגיה, נשיונל ג'יאוגרפיק ישראל, גיליון 130, מארס 2009

 קישורים חיצוניים 


 הפחתת פליטות גזי חממה, גיליון נושאי של כתב העת "אקולוגיה וסביבה", סתיו 2022





הערות שוליים

קטגוריה:אקלים
קטגוריה:שינוי אקלים