תיקונה של בעיית החנקן בעולם

האנושות זקוקה לחנקן לדישון שדות התבואה שלה, אבל השימוש הגובר בדשן ברחבי העולם מזיק לסביבה ומאיים על בריאות האדם. כיצד אפשר לסלול נתיב בר-קיימא לשימוש בחנקן?

מאת אלן ר’ טאונסנד ורוברט ו’ הווארת’

מיליארדי אנשים בעולמנו חבים את חייהם לתגלית אחת שהתרחשה לפני מאה שנה. הכימאי הגרמני פריץ האבּר מאוניברסיטת קַרלְסרוהֶה מצא ב-1909 דרך לנצל את הגז האטמוספרי חנקן ולהפיק ממנו אמוניה, המרכיב הפעיל בדשן מלאכותי. אף שהחנקן הוא המרכיב הנפוץ ביותר באטמוספרה, הוא אינו זמין לרוב היצורים החיים מכיוון שאינו משתתף בתגובות כימיות. עשרים שנה אחרי תגליתו של האבר השתפר לאין שיעור כושרה של האנושות לגדל מזון בזכות מדען גרמני אחר, קארל בּוש, שפיתח שיטה ליישום רעיונו של האבר בקנה מידה תעשייתי.

בעשרות השנים הבאות הפכו בתי החרושת טוֹנה אחר טוֹנה של אמוניה תעשייתית לדשן, ורבים רואים היום בהמצאה של האבר ובוש את אחת התרומות הגדולות ביותר לבריאות הציבור בהיסטוריה האנושית. הדשנים המלאכותיים, שהיו עמוד התווך של המהפכה הירוקה, אִפשרו לאיכרים לעבד אדמות לא פוריות, להפכן לשדות מניבים, ולגדל יבולים באותה האדמה שנה אחר שנה, בלי להמתין שחומרי דשן טבעיים ייווצרו מחדש באופן טבעי. לפיכך במאה ה-20 זינקה אוכלוסיית העולם מ-1.6 ל-6 מיליארד בני אדם.

אבל החדשות הטובות האלה גבו מן האנושות מחיר כבד. רוב החנקן הפעיל שאנו מייצרים – בכוונה תחילה כדשן, או בכמות קטנה יותר כתוצר לוואי בשרפת הדלקים המחצביים המניעים את מכוניותינו ואת המפעלים התעשייתיים שלנו – אינו מגיע למזון שאנו אוכלים. במקום זאת הוא נודד אל האטמוספרה, אל הנהרות ואל האוקיינוסים, שם הוא הופך את עורו מטוב ומטיב למזהם פרוע. זה כבר האשימו מדענים את החנקן הפעיל בשגשוג מזיק של אצות, בהיווצרות אזורים מתים במימי החופים ובזיהום האוויר באוֹזון. מחקרים אחרונים מוסיפים לכתב האשמה גם תרומה לאובדן המגוון הביולוגי ולהתחממות הגלובלית, ורומזים שהוא עלול להעלות את שיעורן של כמה מחלות נבזיות בקרב בני אדם.

האדם מייצר היום חנקן פעיל ומחדיר אותו לסביבה בקצב הולך וגובר. בין השאר מפני שמדינות יוזמות במרץ פרויקטים עתירי דשן, כמו הפקת דלקים ביולוגיים וייצור בשר למאכל (תזונה עשירה בבשר מצריכה גידול כמות אדירה של דגנים, המשמשים להזנת בעלי החיים). שימוש רב בדשן לגידול תבואות ושרפה בלתי מבוקרת של דלקים מחצביים נעשים נפוצים יותר באזורים כמו דרום אמריקה ואסיה. אין זה מפתיע אפוא שאזורים מתים בים ובעיות אחרות הקשורות בחנקן, שהיו פעם נחלתן של צפון אמריקה ואירופה, צצים עכשיו גם במקומות אחרים.

עם זאת הדשנים משמשים כלי ראשון במעלה לפיתוח מערכת אמינה לאספקת מזון באפריקה שמדרום לסהרה ובאזורים אחרים הסובלים מתת-תזונה, וטוב שכך. ואולם, הקהילה הבין-לאומית חייבת להתאחד ולמצוא דרכים לניהול טוב יותר של השימוש בדשנים ולהקלת השפעותיהם המזיקות בעולם. הפתרונות אינם פשוטים תמיד, אבל גם אינם מחוץ להישג ידנו.

הכלה יפה מדי

כדי לפתור את בעיית החנקן צריך להבין את הכימיה הכרוכה בה ולדעת בדיוק כיצד יוצר החנקן את הצרה הסביבתית. הרעות החולות שמביא החנקן, וגם סגולותיו הטובות, מתעוררות כשמולקולות של N2 מתפרקות. כל היצורים החיים זקוקים לחנקן, אבל המאגר הגדול ביותר שלו, 78% מן האטמוספרה, מצוי מחוץ להישג ידם של רוב היצורים החיים מפני שהגז אדיש מן הבחינה הכימית. דרכו של הטבע לספק חנקן זמין לתהליכי החיים היא באמצעות קבוצה קטנה של חיידקים המסוגלים לשבור את הקשר הכימי המשולש שמחזיק את שני אטומי החנקן ביחד בתהליך הקרוי קיבוע חנקן. החיידקים המתמחים האלה מצויים באופן טבעי ביבשה ובמים, מתוקים ומלוחים כאחד, וגם מקיימים יחסים סימביוטיים בתוך שורשי קטניות, שאחדות מהן הן מן הגידולים החשובים בעולם. כמות קטנה נוספת של חנקן גזי מתקבעת כאשר ברקים או התפרצויות געשיות מפרקות אותו.

לפני שהאנושות החלה לנצל את תהליך האבר-בוש ושיטות נוספות לקיבוע חנקן אוזנו כמויות החנקן הפעיל שנוצרו בעולם באמצעות קבוצת חיידקים קטנה אחרת שהופכת חנקן פעיל בחזרה לגז N2 בתהליך הקרוי דה-ניטריפיקציה. אבל במהלך חיי דור אנושי אחד הופר המאזן העדין הזה לגמרי. עד 2005 יצרו בני האדם יותר מ-180 מיליון טונות של חנקן פעיל בכל שנה, לפחות פי שניים מן הכמות שיוצרים כל התהליכים הטבעיים על פני היבשה בשנה.

ברגע שמשחררים את החנקן, שיש המכנים אותו היסוד המופקר, מצורתו האדישה, הוא עלול לגרום לשלל בעיות סביבה עקב כושרו להגיב עם כימיקלים רבים ולהתפשט לאורכו ולרוחבו של העולם. כשאטום חדש של חנקן נכנס לאטמוספרה או לנהר, הוא עשוי לעבור עשרות עד מאות קילומטרים לפני שיתייצב. הפעילות האנושית הביאה אפוא לידי עלייה של שיעורי החנקן אפילו בפינות הנידחות ביותר בכדור הארץ. אבל תכונתו הערמומית ביותר של אטום חנקן פעיל יחיד היא אולי יכולתו לעבור מסביבה מרוחקת אחת לאחרת כמו עבריין במסע סדרתי של מעשי פשע.

קוצרים את התוצאות

שדה תירס או מדשאה מגיבים על תוספת חנקן בדרך פשוטה וצפויה מראש: הצמיחה מתגברת. אבל בסביבות אקולוגיות טבעיות התגובות מסובכות הרבה יותר, ולעתים מעוררות דאגה. כשנהר גדוש בדשן נשפך לים, למשל, המים מעוררים שגשוג של צמחים מיקרוסקופיים שריקבונם מכלה את החמצן ומביא לידי היווצרות שטחים המכונים אזורים מתים. אפילו ביבשה לא כל הצמחים בסביבה מורכבת מגיבים על תוספת חנקן באותו האופן, ורבים מהם אינם מסוגלים להתמודד עם עלייה פתאומית בשפע הזה. מישורי העשב ברוב רחבי אירופה, למשל, איבדו רבע ממיני הצמחים שלהם או יותר בעשרות השנים שבהן הגיע אליהם מן האטמוספרה חנקן פעיל מעשה ידי אדם. הבעיה נפוצה ביותר ועל פי אומדן מדעי שנקבע לא מזמן זיהום החנקן הוא אחד משלושת האיומים הקשים ביותר על המגוון הביולוגי בעולם. התכנית הסביבתית של האו”ם לשימור המגוון הביולוגי רואה בהפחתה של אספקת החנקן מדד חשוב להצלחה בשימור.

אובדן של צמח נדיר אינו מעורר בדרך כלל את עניינם של הציבור וקובעי המדיניות. אבל עודפי החנקן עלולים לאיים גם על המין שלנו. דוח של המכונים הלאומיים האמריקניים לבריאות (NIH) מרמז שרמות גבוהות מן הרגיל של חנקות (יוני ניטראט) במי שתייה עלולות לגרום להתפתחותן של בעיות בריאות רבות, בהן כמה סוגים של סרטן. רמות גבוהות כאלה הן לעתים קרובות תוצאה של זיהום הנובע מן הרמות הגבוהות של חנקות בדשנים המקובלים. זיהום אוויר הקשור בחנקן הגורם להיווצרות חלקיקים מוצקים ולזיהום השכבות הנמוכות של האוויר באוֹזון מגביר את שיעור מחלות הלב והריאות ומגדיל את שיעור התמותה הכללי.

מעגלי משוב אקולוגיים הנובעים מעודף חנקן (ומעודף של דשן כימי נפוץ אחר, זרחן) עלולים להמיט עלינו צרות בריאותיות רבות אחרות. היקף הבעיה עדיין אינו ברור, אבל מדענים יודעים שהעשרתן של מערכות אקולוגיות בחנקן משנה את האקולוגיה שלהן בדרכים מגוונות. עדויות אחרונות מרמזות שעודף חנקן במי השתייה עלול להגדיל את הסיכון ללקות באלצהיימר ובסוכרת. עודף חנקן עלול גם להגביר את שחרורם של מחוללי אלרגיה, כמו למשל אבקני פרחים של עשבים מסוימים שהדישון מגביר את צמיחתם, לאוויר. זיהום בחנקן עלול לעודד גם התפשטות של מחלות מידבקות מסוימות. יש עדויות שבני האדם נדבקים יותר במלריה, בכולרה, בבילהרציה ובנגיף הנילוס המערבי כשרמת החנקן בסביבה גבוהה.

תפוצתן של מחלות אלה, ושל רבות אחרות, מווסתת באמצעות פעולתם של מינים אחרים בסביבה, בייחוד אלה הנושאים את מחולל ההדבקה. יתושים, למשל, מפיצים את טפיל המלריה, וחלזונות משחררים את תולעי הבילהרציה במים. החלזונות מדגימים כיצד עלול חנקן לעורר תגובת שרשרת: זרימה מוגברת של חנקן או זרחן מגבירה את הצמיחה במקווי מים, הצמחייה משמשת מזון לחלזונות, ועידודה מזרז את התפתחותן של אוכלוסיות נושאות מחלה. עודף המזון גם מאיץ במידה רבה את ייצור הטפילים בגוף החלזונות. עדיין מוקדם לקבוע אם זיהום הסביבה בעודף של חומרים מזינים יגדיל באופן כללי את הסיכון להתפשטות מחלות, מפני שלעתים גורמים השינויים האקולוגיים של עודף החומרים המזינים לצמצום סכנות הבריאות דווקא. אבל הפוטנציאל לחולל נזק מעורר צורך דחוף להבין כיצד יתרחש השינוי, בייחוד מפני שהשימוש בדשנים צפוי להתפשט בעשרות השנים הבאות באזורים הטרופיים המשווניים ומוכי המחלות.

עדויות מצטברות מפנות אל עבר החנקן הפעיל אצבע מאשימה בכל הנוגע להגברת שינוי האקלים. החנקן הפעיל מופיע באטמוספרה בתרכובות חנקן חד-חמצני (NO) וחנקן דו-חמצני (NO2), שיחד ידועים בסימון NOx. התרכובות האלה גורמות בקרבת פני השטח ליצירתו של אחד מתוצרי הלוואי הבלתי רצויים ביותר: אוֹזון. היווצרות האוֹזון מטרידה לא רק מפני שהוא מזיק לבריאות האדם אלא גם מפני שעל פני השטח אוֹזון הוא גז חממה חשוב. יותר מכך, אוֹזון פוגע ברקמות צמחיות וגורם ליבולים נזקים הנאמדים במיליארדי דולרים בשנה. עיכוב הצמיחה בהשפעת האוֹזון פוגם ביכולתם של הצמחים לקלוט פחמן דו-חמצני (CO 2) ולצמצם את ההתחממות הגלובלית.

חנקן פעיל מאיים על האקלים באופן המדאיג ביותר כשהוא מופיע בתרכובת חמצן דו-חנקני (N2O) – תרכובת מגזי החממה העוצמתיים ביותר. מולקולת N2O אחת מגבירה את אפקט החממה פי 300 מהגברת אפקט החממה בידי מולקולת CO 2 אחת. אף ש- N2O נפוץ באטמוספרה הרבה פחות מ-CO2, הוא אחראי להתחממות האטמוספרה בשיעור שווה ערך לזה של 10% מן ה-CO2 שבאטמוספרה. אבל חשוב להוסיף שלעתים עודף חנקן יכול לצמצם את ההתחממות, למשל כשהוא מתרכב עם גזים אחרים ויוצר חלקיקי אירוסול המחזירים את הקרינה המגיעה לכדור הארץ, וכשהוא מעודד צמיחה של יערות באזורים דלי חנקן שקולטים יותר CO2 מן האטמוספרה. אך על אף שהמאזן בין השפעותיו המחממות של החנקן להשפעותיו המקררות עדיין אינו ברור, יש יותר סימנים לכך שהמשך הייצור המלאכותי של עודף חנקן בידי האדם יאיץ את התחממות האקלים.

מה עושים?

שני שלישים בקירוב מן החנקן המזיק היום לכדור הארץ מקובע בידי האדם בתהליכי ייצור דשן, ואף על פי כן הפסקת הייצור אינה באה בחשבון. הדשן חשוב מדי להזנת העולם. אבל הקפדה על שימוש יעיל במדינות העשירות והמתפתחות חייבת להיות חלק מן הפתרון.

המדינות העשירות סללו את הדרך למערכת חקלאית שלא אחת מפריזה בשימוש בחנקן ואינה מקפידה על ניצול יעיל של המשאב החשוב הזה. לעתים קרובות מדי השימוש בחנקן דומה למסע השקעות חפוז שבו משיגים תשואות עלובות ולא שמים לב לעלויות האמיתיות. ואילו במקומות אחרים בעולם לכודים יותר ממיליארד בני אדם במעגלים של עוני ותת-תזונה. הדוגמה הטובה ביותר לכך היא אולי אפריקה שמדרום לסהרה. לעתים מזומנות הייצור החקלאי באזורים אלו אינו מצליח לעמוד אפילו בדרישות התזונה הבסיסיות ביותר, ובוודאי שאינו מספק מקור להכנסות. אין ספק שדשן חנקני יביא לידי שיפור תנאי החיים של בני האדם שם. אימוץ מדיניות חדשה לאספקת דשן במחיר סביר ומגוון גדול יותר של זרעים לחקלאים עניים במלאווי, לדוגמה, הביא לידי גידול ניכר של היבולים וצמצום הרעב.

אבל אין לפזר את הדשנים האלה בפזיזות. ההוכחות כבר כאן: מחקרים מרצועת התירס של המערב התיכון בארצות הברית ועד שדות החיטה של מקסיקו הראו שדישון יתר היה נוהג נפוץ באגני התבואה של העולם, ושלעתים קרובות הפחתת הדישון לא הביאה לידי הפחתת היבול. העובדות הפשוטות הן שבסך הכול העולם מסוגל לגדל יותר אוכל בפחות דשן באמצעות שינוי ההרגלים החקלאיים שנעשו נפוצים בעידן של דשן זול ונפוץ ושל אי תשומת לב להשפעות ארוכות הטווח של השימוש בו. התחלה מצוינת תהיה פשוט הפחתת כמות הדשן הניתנת ליבולים רבים. פעמים רבות מינון הדשן גבוה הרבה יותר מן הדרוש להבטחת תנובת שיא, והדבר מביא לידי איבוד מופרז שלו והגעתו לסביבה. בארצות הברית צורכים האנשים תוצרת שמקורה רק במעט יותר מ-10% מן הדשן שהחקלאים מפזרים בשדות בכל שנה. במוקדם או במאוחר, השארית מגיעה לסביבה. על אף ההערכות השונות, ברוב היבולים המקובלים רבע עד מחצית מן הדשן נשטף מיד מן השדות בגשם או מוצא את דרכו לאטמוספרה. טכנולוגיות חקלאיות מדויקות יכולות אף הן לעזור. פיזור דשן ליד השורשים רק בזמן של דרישה מרבית הוא דוגמה אחת לשיטות שכבר משתמשים בהן בכמה אזורי חקלאות עשירים בעולם. ניצול מערכות GPS למיפוי השדות בשילוב הערכות המבוססות על חישה מרחוק של כמויות החומרים המזינים בקרקע מאפשר לחקלאים לשפר את חישוביהם בכל הנוגע למועדי דישון התבואה וכמות הדשן הנחוץ. אבל הציוד המשוכלל הזה יקר ואינו בהישג ידם של חקלאים עצמאים רבים, ולכן חקלאות מדויקת אינה תרופת הפלא.

אבל לא כל הפתרונות כרוכים בטכנולוגיה מתקדמת. שיטה זולה ויעילה היא למשל שתילת גידולי חורף (במדינות הקרות) המכסים את האדמה ומשמרים את החנקן במקום להשאיר את האדמה חשופה במשך חודשים. שיטה נוספת היא טיפוח של צמחייה מתאימה בין השורות של גידולים רווחיים יותר, כמו תירס. כדי לחולל שינוי גדול די לפעמים פשוט לדשן את השדה ממש לפני זריעת האביב במדינות הצפון, ולא חודשים קודם לכן בסתיו.

העולם יכול להרוויח גם משינויים בתהליכי ייצור הבשר. רוב החנקן המגיע ליבולים מוצא את עצמו בסופו של דבר בפיותיהם של חזירים, פרות ותרנגולות, ורוב החנקן הזה מופרש בנפיחות, בשתן ובצואה. אין ספק שהפחתת צריכת הבשר בעולם תהיה צעד מבורך, אבל חלבוני בשר יישארו מרכיב חשוב בתזונה האנושית. ייצור הבשר חייב אפוא להתייעל. שינוי בתזונת בעלי החיים, למשל האכלת הבקר ביותר עשב ובפחות תירס, יוכל להועיל מעט, וכן טיפול טוב יותר בפסולת באופן דומה לטיהור שפכי האדם, שימיר בחזרה חנקן פעיל בחנקן אטמוספרי אדיש [ראו “המבורגר חממה” מאת נתן פיאלה, סיינטיפיק אמריקן ישראל, יוני-יולי 2009].

תעשיית האנרגיה, המשחררת כ-20% מעודף החנקן בעולם, יכולה להקטין את כמות החנקן הפעיל המשתחרר בשרפת דלק מחצבי באמצעות פריסה טובה יותר של טכנולוגיות לסילוק NOx מפתחי ארובות וממקורות אחרים של זיהום תעשייתי. נוסף על כך, מאמץ כלל-עולמי מתמשך לשיפור היעילות האנרגטית ולמעבר למקורות אנרגיה מתחדשים ונקיים יותר יפחית את פליטות החנקן והפחמן. הוצאת תחנות הכוח הישנות והבלתי יעילות ביותר מקו הייצור, החמרת תקני הפליטה של כלי רכב ומתקנים, צמצום ייצור החשמל בשיטות המסורתיות של שרפת דלק ומעבר לתאי דלק יכולים לחולל שינוי ניכר.

וכמובן, אחד המקורות של אנרגיה מתחדשת, ביו-דלק המופק מתירס, מגביר מחדש את הדרישה לדשן. העלייה המדהימה בייצור אתאנול מתירס בארצות הברית, כמעט פי ארבעה מאז 2000, כבר הגבירה במידה הנראית לעין את זרימת החנקן במורד נהר המיסיסיפי, הנושא את עודפי הדשן למפרץ מקסיקו, שם מעודד הדשן את שגשוג האצות ויוצר אזורים מתים. דוח של הוועדה המדעית לבעיות סביבה (שנכתב כשהשתייכה למועצה הבין-לאומית למדע) קבע באפריל 2009 שהמשך נקיטת הגישה של “עסקים כרגיל” בעניין ייצור ביו-דלק עלול להחמיר את ההתחממות הגלובלית, לאיים על ביטחון המזון ולעורר מחלות נשימה בקרב בני אדם, נוסף על הבעיות האקולוגיות המוכרות.

כיצד לתקן את הנזק?

בידי החברה האנושית יש כבר כלים טכניים לניהול החנקן ביעילות רבה יותר תוך שמירה על רבים מיתרונותיו וצמצום ניכר של הסיכון הנובע ממנו. אשר לאתגרים בתחום האנרגיה, מעבר לשימוש בר-קיימא בחנקן לא יהיה פשוט וגם אין פתרונות פלא. יותר מכך, אין די בידע טכנולוגי: ללא תמריצים כלכליים ושינויים אחרים במדיניות שום דבר לא יוכל לפתור את הבעיה.

הקצב הגובר של זיהום החנקן ברחבי העולם מרמז על צורך בנוהלי בקרה מסודרים. יש כנראה הכרח באכיפה או בהחמרה של תקני הסביבה, כמו למשל קביעת מכסה יומית של כמות החנקן שמותר להחדיר למים זורמים וקביעת ריכוזי החנקן הפעיל המותרים בפליטות משרפת דלק מחצבי. בארצות הברית ובמדינות אחרות ננקטים צעדים להפעלת מדיניות מווסתת, הן במישור הלאומי והן במישור האזורי, והם זוכים למידה מסוימת של הצלחה [ראו “להחיות אזורים מתים” מאת לורנס מי, סיינטיפיק אמריקן ישראל, אפריל-מאי 2007]. בעקבות השינויים ההכרחיים שנעשו במדיניות העולמית הדשן מגיע היום גם לאזורים שהמהפכה הירוקה פסחה עליהם. באזורים אלו יש אפוא צורך להפעיל שיטות בנות-קיימא כבר מן ההתחלה, כדי להימנע מחזרה על השגיאות שנעשו בארצות הברית ובמקומות אחרים.

אבל לא חייבים לאיים בקנס כספי על פליטות החורגות מן התקן כדי להביא לידי שיפורים מבטיחים בניצול החנקן. אפשר להשתמש גם בכלים המבוססים על שוק חופשי, כמו מכסות עוברות לסוחר. הגישה הזאת הצליחה מאוד בטיפול בפליטת גופרית דו-חמצנית מבתי חרושת. עתה כבר ננקטים צעדים לאימוץ גישות דומות לטיפול בזיהומי NOx, ובהם תכנית הסחר בקצבות NOx של הסוכנות האמריקנית להגנת הסביבה, שהחלה לפעול ב-2003. אפשר להרחיב את המדיניות הזאת גם לשפכי דשן ולפליטות ממשק החי, אם כי ניטור נפיחות של בעלי חיים קשה מניטור פליטות מארובות תחנות כוח פחמיות.

גישות אחרות לפתרון הבעיה מתחילות אף הן להשפיע, כמו למשל תכנון טוב יותר של השימוש בתוואי השטחים החקלאיים, ובייחוד הקפדה ששדות תבואה הקרובים לגופי מים יהיו מוקפים באזורי חיץ ביצתיים המצמצמים במידה רבה את כניסת החנקן למים הזורמים ולמימי החופים. שימור אזורי החוף, כפי שמקדמת תכנית השימור של ארצות הברית, יוכל לבצע תפקיד כפול: לא רק לצמצם את זיהום החנקן אלא גם לשמש בית גידול הכרחי לעופות נודדים ולמגוון רחב של מינים אחרים.

כדי להשיג התקדמות ניכרת יהיה צורך לחשוב מחדש גם על התמיכה הכספית בחקלאים. סובסידיות המתגמלות שמירה על הסביבה עשויות להיות יעילות במיוחד לשינוי מהיר של הרגלי העבודה. ניסוי ללא מטרת רווח שערכה הקרן האמריקנית לחוואות הראה סימנים מבטיחים. החקלאים שהשתתפו בניסוי הסכימו לצמצם את השימוש בדשן ולהפנות חלק מן הכסף שחסכו מאִי רכישתו לקופה משותפת. את רוב יבולם הם דישנו בשיעור מופחת, ורק חלקות ניסוי קטנות דושנו בדשן רב. אם החלקות שדושנו בדשן עודף משיגות יבולים גבוהים מן הממוצע של כל השדה, הקופה המשותפת משלמת את ההפרש.

כפי שדיווח אחד מאתנו (הווארת’) בדוח הערכת המילניום למערכות אקולוגיות ב-2005, תשלומים כאלה יהיו נדירים לנוכח הנטייה העכשווית לדישון יתר של יבולים רבים. באגני התבואה שבצפון המערב התיכון של ארצות הברית (המקור העיקרי לזיהום מפרץ מקסיקו בחנקן, שמביא לידי היווצרות אזורים מתים) משתמש החקלאי בדרך כלל ב-20% עד 30% יותר דשן מן הכמות שממליצים המדריכים החקלאיים. יבוליהם של החקלאים שהשתתפו בניסוי הנזכר לצמצום השימוש בדשן ובניסויים הדומים לו לא פחתו, כצפוי, והקופות המשותפות תפחו בלי שקיבלו אגורה ממשלם המסים. ומכיוון שהסכום ששילמו החקלאים לקופה המשותפת היה קטן מזה שחסכו מאִי קניית דשן, הם הרוויחו.

ולבסוף, לשיפור ההסברה לציבור ולבחירה האישית יכול להיות תפקיד מכריע. וכמו שרבים התחילו לצמצם את צריכת האנרגיה שלהם, כך יכולים אנשים מכל שכבות הציבור לבחור אורח חיים פחות בזבזני בכל הנוגע לחנקן.

שיפור חשוב יתרחש אם האמריקנים יאכלו פחות בשר. לו יעברו האמריקנים לתזונה ים תיכונית אופיינית, שבה צריכת הבשר היא כשישית מצריכת הבשר בארצות הברית, לא רק בריאותם תשתפר, אלא שהשימוש בדשנים במדינה ירד לחצי. שינוי תזונתי וחקלאי כזה יוכל לגרום, בעת ובעונה אחת, לצמצום זיהום הסביבה בחנקן ולשיפור בריאות הציבור. חקלאות עשירה בחנקן במדינות העשירות מביאה לידי צריכת חלבונים מוגזמת ולעתים קרובות גם לתזונה לא מאוזנת הגורמת לבעיות בריאות, ממחלות לב וסוכרת ועד השמנת יתר של ילדים.

בחירה אישית המכוונת להקטין את טביעת הרגל הפחמנית האישית עשויה לעזור לא רק במישור התעשייתי, שבו הדבר בא לידי ביטוי בין היתר בתמיכה באנרגיית רוח או במכוניות היברידיות, אלא גם במישור החקלאי. אכילת פחות בשר והעדפת מזון שצמח קרוב לבית ובשר מבעלי חיים שאכלו עשב ולא תירס מתמודדות עם בעיות הפחמן והחנקן גם יחד. בחירה אישית לבדה אינה יכולה לפתור את הבעיות, אבל ההיסטוריה מלמדת שהיא יכולה לדרבן חברות שלמות לעבור למסלול אחר. האיזון הידוע בין האקלים ובין ייצור אנרגיה, ששנים רבות ראו בו לא יותר מהשערה, מופיע היום בכל מקום, מנאומים של הנשיא ועד שלטי חוצות ותכניות ויסות.

בעיית החנקן, למרבה הצער, קשה מבעיית הפחמן בהיבט חשוב אחד. בכל הנוגע לבעיית הפחמן סביר לשאוף לעתיד שבו נוכל לייצר אנרגיה בלי דלקים מחצביים פולטי CO 2. אבל אי אפשר לדמיין עולם שאינו חייב לייצר כמויות ניכרות של חנקן פעיל. דשנים מלאכותיים היו, וימשיכו להיות, חיוניים להזנת העולם. אבל אם נמשיך במסלול של “עסקים כרגיל”, ונמשיך להגדיל את תעשיית החנקן, חסרונות התגלית של האבר יאפילו יותר ויותר על יתרונותיה העצומים.

ואולם, כפי שטענו כאן, אפשר להפחית במידה ניכרת את בעיות מחזור החנקן באמצעות טכנולוגיות קיימות ובמחיר סביר. אנחנו יכולים, וחייבים, לפעול טוב יותר. הדבר יצריך מאמץ מידי ומתמשך, אבל אפשר בהחלט להגיע לעתיד בר-קיימא של משק החנקן.