חיסול פחמן

ניתוחי פחמן, אחסון לטווח ארוך של פחמן בצמחים, קרקעות, תצורות גיאולוגיות, והאוקיאנוס. פרשת פחמן מתרחשת הן באופן טבעי והן כתוצאה מפעילויות אנתרופוגניות ומתייחס בדרך כלל לאחסון של פחמן שיש לו פוטנציאל מיידי להפוך לגז פחמן דו חמצני. בתגובה לחששות ההולכים וגוברים מפני שינויי אקלים כתוצאה מגידול בריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה, הושק עניין רב לאפשרות להגדיל את קצב ההשתלשות בפחמן באמצעות שינויים בשימוש בקרקע וביער, ובנוסף באמצעות טכניקות הנדסה גיאוגרפית כמו לכידת פחמן ו אחסון.

בקרת זיהום אוויר: חיסול פחמן

מקורות פחמן וכיורי פחמן

פעילויות אנתרופוגניות כגון שריפת דלקים מאובנים שיחררו פחמן מהאחסון הגיאולוגי לטווח הארוך שלו כמו פחם, נפט וגז טבעי והעבירו אותו לאטמוספירה כגז פחמן דו חמצני. פחמן דו חמצני משתחרר גם באופן טבעי, באמצעות פירוק של צמחים ובעלי חיים. כמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה גדלה מתחילת העידן התעשייתי, ועלייה זו נגרמה בעיקר משריפת דלקים מאובנים. פחמן דו חמצני הוא גז חממה יעיל מאוד - כלומר גז הסופג קרינה אינפרא אדום הנפלט מעל פני כדור הארץ. כאשר ריכוזי הפחמן הדו-חמצני עולים באטמוספרה, נשמרת קרינה אינפרא אדום יותר, והטמפרטורה הממוצעת של האטמוספירה התחתונה של כדור הארץ עולה. תהליך זה מכונה התחממות כדור הארץ.

מאגרים השומרים על פחמן ומונעים ממנו להיכנס לאטמוספירה של כדור הארץ מכונים כיורי פחמן. לדוגמה, כריתת יערות היא מקור לפליטת פחמן באטמוספרה, אך צמיחה מחודשת של היער היא סוג של סיבוב פחמן, כאשר היערות עצמם משמשים כיור פחמן. הפחמן מועבר באופן טבעי מהאטמוספירה לכיורי פחמן יבשתי באמצעות פוטוסינתזה; זה עשוי להיות מאוחסן בביומסה מעל הקרקע כמו גם בקרקעות. מעבר לצמיחה טבעית של צמחים, תהליכים יבשתיים אחרים המחליפים פחמן כוללים גידול של צמחיה חלופית על אדמה מפושטת, נהלי ניהול קרקעות הסופגים פחמן (ראה להלן פרשת פחמן והפחתת שינויי אקלים), והגדילה של צמיחה כתוצאה מעלייה ברמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספרי. ושיפור חנקן משופר. חשוב לציין כי פחמן המועבר בקרקעות ובצמחייה מעל השטח יכול לשחרר שוב לאטמוספירה באמצעות שינויים יבשתיים או שינויים אקלימיים. לדוגמא, בעירה (הנגרמת משריפות) או פירוק (הנובע מפעילות חיידקים) יכולים לגרום לשחרור פחמן המאוחסן ביערות לאטמוספירה. שני התהליכים מצטרפים חמצן באוויר עם פחמן המאוחסן ברקמות הצמח לייצור גז פחמן דו חמצני.

אם הכיור היבשתי הופך למקור פחמן משמעותי באמצעות בעירה מוגברת ופירוק, יש לו פוטנציאל להוסיף כמויות גדולות של פחמן לאטמוספירה ולאוקיאנוסים. באופן כללי, כמות הפחמן הכוללת בצמחייה, באדמה ובדריטוס היא בערך 2,200 גיגה-טון (1 גיגה-טון = 1 מיליארד טון), וההערכה היא שכמות הפחמן שעוקרת מדי שנה על ידי מערכות אקולוגיות יבשתיות היא כ -2.6 גיגה-טון. האוקיינוסים עצמם צוברים גם פחמן, והכמות שנמצאת ממש מתחת לפני השטח היא בערך 920 גיגה. כמות הפחמן המאוחסנת בכיור האוקיאני עולה על הכמות באטמוספרה (כ -760 ג'יגה). מבין הפחמן הנפלט באטמוספירה על ידי פעילויות אנושיות, רק 45 אחוז נותרו באטמוספירה; האוקיינוסים תופסים כ -30 אחוז, והשאר משולב במערכות אקולוגיות יבשתיות.

הפחתת פחמן והפחתת שינויי אקלים

פרוטוקול קיוטו במסגרת אמנת המסגרת של האו"ם בנושא שינויי אקלים מאפשר למדינות לקבל זיכויים בגין פעילויות רצף הפחמן שלהן בתחום השימוש בקרקע, שינוי השימוש בקרקע וייעור כחלק מההתחייבויות שלהן במסגרת הפרוטוקול. פעילויות מסוג זה יכולות לכלול ייעור (המרה של אדמות לא מיוערות ליער), יערות מחדש (המרה של אדמות מיוערות קודם ליער), שיפור ייעור או נהלים חקלאיים, ושיבוש מחדש. על פי הפאנל הבין-ממשלתי לשינויי אקלים (IPCC), שיטות עבודה חקלאיות משופרות ופעולות הפחתה ביערות יכולות לתרום תרומה משמעותית להוצאת הפחמן הדו-חמצני מהאטמוספרה בעלות נמוכה יחסית. פעילויות אלה עשויות לכלול ניהול משופרים של יבולים ושטחי מרעה - למשל שימוש יעיל יותר בדשנים למניעת שטיפת חנקות שאינן בשימוש, פרקטיקות עיבוד אדמה שמצמצמות את שחיקת האדמה, שיקום קרקעות אורגניות ושיקום אדמות מושפלות. בנוסף, שימור היערות הקיימים, ובמיוחד יערות הגשם של האמזונס ובמקומות אחרים, חשוב להמשך קשירת הפחמן באותם כיורים יבשתיים מרכזיים.