מעגל המתאן הזדוני

המתאן, שנפלט במהלך הפקת גז טבעי לייצור אנרגיה, מזרז את שינוי האקלים אפילו יותר מאשר פחמן דו-חמצני. על פי תיאוריה חדשה, שינוי האקלים עצמו גורם לפליטות מתאן נוספות, וכך נוצר לו תהליך מעגלי והרסני לסביבה

מאת מאיה פלח, זווית, סוכנות ידיעות למדע ולסביבה

כשמדברים על שינוי האקלים ועל אפקט חממה, החשוד המידי הוא בדרך כלל הפחמן הדו-חמצני (CO2) – גז חממה שריכוזו באטמוספרה הולך ועולה מאז ימי המהפכה התעשייתית, אז האדם החל להשתמש בשריפת דלקי מאובנים לייצור אנרגיה. אולם הפחמן הדו-חמצני לא לבד. יש גזי חממה נוספים עם השפעה ניכרת על שינוי האקלים והתחממות כדור הארץ.

אחד מהגזים האלה הוא מתאן (CH4) שהאפקט המחמם שלו גדול פי 30 מזה של פחמן דו-חמצני. תרומתו של המתאן להתחממות הגלובלית שקולה לבין 30 ל-90 אחוזים ביחס להשפעתו של CO2. המתאן הגיע בשנים האחרונות לכותרות בעקבות השימוש הגובר בגז טבעי, שנחשב לחלופה סביבתית יותר לנפט ולפחם לצורך ייצור אנרגיה. למעשה, הגז הטבעי מורכב ב-90 אחוז ממתאן, שמשתחרר בכמויות גדולות מאוד בעת ההפקה והטיפול בגז הטבעי, מצטבר באטמוספרה ומגביר את אפקט החממה ואת שינוי האקלים.

ריכוז המתאן באטמוספרה עולה בתלילות מאז המהפכה התעשייתית: רמת המתאן כיום גבוהה פי 2.65 לעומת הרמה שקדמה לה. בניגוד לפחמן דו-חמצני שעלייתו היא תוצר ישיר של שריפת דלקים על ידי האדם, ריכוז המתאן עלה מאז המהפכה התעשייתית בעקר עקב גורמים עקיפים כמו גידול אוכלוסין, גידול בחקלאות ועוד. שימוש האדם בדלקי מאובנים אחראי גם הוא לחלק מהעלייה בפליטות המתאן: עוד מאז המאה ה-19 נפלט מתאן ממכרות פחם, ומאז תחילת המאה ה-20 גם מקידוחי נפט. לאחר שריכוז המתאן התייצב בשנות התשעים למשך כעשור, אנו עדים בשנים האחרונות לעלייה מחודשת בריכוזו באטמוספרה: מאז שנת 2007 הוא עלה בשלושה אחוזים.

מדענים הסבירו את העלייה החדה בריכוז המתאן בעשור האחרון בעיקר בצמיחה העולמית בהפקה ובשימוש בגז טבעי. אך לאחרונה מתברר שגז טבעי בלבד אינו יכול להסביר את העלייה. ״למרות שתעשיית הגז הטבעי בהחלט אחראית לחלק מהעלייה בריכוזי המתאן”, מסביר ד״ר דניאל מדר, מייסד חברת הייעוץ המדעית SP Interface, “במדידות כימיות של חומרים שמשתחררים לאוויר עם המתאן אפשר לראות שרק חלק ממנה ניתן לשייך לתעשיית הגז הטבעי (ושאר דלקי המאובנים), בעוד שחלקה מגיע מפליטות ממקורות טבעיים״.

גזים, אורז וקרחונים

מה הם אותם מקורות טבעיים? חומר אורגני אשר מפורק על ידי חיידקים בהעדר חמצן, לרוב פולט מתאן. חלק משמעותי מפליטות המתאן מגיע מגזים שפולטות פרות וכבשים שגדלות בתעשיית הבשר (את הגזים מייצרים החיידקים במערכת העיכול של חיות אלו). גורמים אחרים הם גידולי האורז המתרבים בעולם עם גידול האוכלוסייה, בעיקר במדינות מזרח אסיה (שורשיו של האורז שטבולים במים נרקבים ופולטים מתאן לאוויר) או בהמסת קרקע קפואת-עד בצפון אסיה, בצפון אמריקה והמסת הקרח בקוטב הצפוני (תהליכים שמשחררים מתאן לאוויר). אך נראה שגם מקורות אלו אינם מספיקים על מנת להסביר את הקפיצה בריכוזי המתאן, שאינה מראה בינתיים סימנים של דעיכה. בשנים אלו לא חל גידול משמעותי בתעשיית הבקר והצאן (למעשה, תעשיית הבקר דווקא גדלה משמעותית בשנים 2000-2006, בהן נרשמה דווקא ירידה בפליטות המתאן), וגם רמות המתאן שהשתחררו מהמסת הקוטב הצפוני אינן גבוהות דיין כדי להצדיק עלייה כזאת וזה גם המקרה של גידול האורז.

בכנס של האיגוד הגיאופיזי-האמריקאי (GAU – American Geophysical Union) שהתקיים בארצות הברית בדצמבר 2016, העלו חוקרים שתי השערות חדשות שעשויות להסביר את העלייה החדה בריכוזי המתאן. ההשערה הראשונה קשורה לירידה בריכוז ההידרוקסיל באוויר: הידרוקסיל (HO)  הוא כימיקל ריאקטיבי (פעיל מאוד כימית) שמשתחרר לאוויר, מגיב עם חומרים באוויר ובין היתר מפרק מתאן. כך, תורם ההידרוקסיל להפחתת ריכוזי המתאן באוויר. בשנים האחרונות חושדים חוקרים שרמות ההידרוקסיל באוויר פחתו בהרבה עקב רגולציות מחמירות על גזים שגרמו לפליטתו של ההידרוקסיל לאוויר (כיוון שאלה אחראיים, בין היתר, להגדלת החור באוזון) ולכן עלתה הסברה שהעלייה בריכוזי גז המתאן קשורה לא רק להתגברות פליטתו לאוויר בשנים האחרונות, אלא לירידה ביכולת הסילוק של המתאן מהאוויר.

לפי תיאוריה אחרת, רמות המתאן באטמוספרה עלו בשנים האחרונות בעקבות עליית כמות המשקעים באזורים טרופיים. בשנים 2014-2008 נרשמה עלייה מהותית בכמות הגשמים שירדו באזורי קו המשווה. עלייה זו יצרה בתי גידול לחים רבים שלא הספיקו להתייבש בין הגשמים העזים, ובעקבות זאת גרמו לפליטת מתאן מוגברת ממיקרובים שמשגשגים בתנאים אלה.

למרבה האירוניה, תיאוריה זו מציגה מעגל זדוני: שינוי האקלים גורם לעלייה בכמות המשקעים באזורים טרופיים, עלייה זו גורמת לנוכחות מוגברת של מתאן באטמוספרה, והעלייה בריכוז המתאן גורמת להחמרת שינוי האקלים.

ומה עם הגז הטבעי?

אז האם קידוחי הגז הטבעי לא אחראים לעלייה ברמות המתאן? בכלל לא בטוח. חלק מהקפיצה בריכוזי המתאן המתאן שנצפית מאז 2007 בהחלט קשורה לצמיחה בהפקת הגז הטבעי. בעקבות גילוי מאגרי גז טבעי משמעותיים כמו תמר ולוויתן, הבעיה הזאת הופכת לחשובה גם עבור ישראל. כיום חלקה של ישראל בממוצע פליטות גזי החממה העולמי (המתייחס בעיקר לפליטות פחמן דו-חמצני) קטן מאוד יחסית לרוב מדינות העולם (פחות מאחוז אחד), אך העלייה בשימוש בגז טבעי הצפויה כאן בשנים הקרובות יכולה להגדיל בהרבה את ממוצע פליטות המתאן שלנו לאוויר ואתו גם את ההשפעה שלנו על התחממות כדור הארץ ושינוי האקלים.

בארה”ב ובקנדה, שאחראיות כיום לכ-25 אחוז מהגז הטבעי המופק בעולם, החלו להבין בשנים האחרונות את הנזקים שגורמת תעשיית הגז הטבעי מבחינת כמויות המתאן שהיא משחררת לאוויר. לכן, הן הורו במהלך שנת 2016 על שורה של הגבלות על התעשייה במטרה לצמצם אותן בכ-45 אחוז יחסית לכמות המתאן שנפלטה בשנת 20122. בשתי המדינות אמורים אנשי הממשל לפעול לפיתוח אסטרטגיות, מדיניות ותכניות משותפות לצמצום פליטות, לקדם איסוף נתונים ופיתוח טכנולוגיות ולהפסיק נוהל שריפת מתאן במתקני קידוח גז ונפט עד שנת 2030. יש להבין, כי גם לחברות הגז משתלם להפחית את פליטות המתאן- כי כך יוכלו למכור את הגז הטבעי במקום לאבד אותו לאטמוספרה. עם זאת, עם כניסתו של דונלד טראמפ לתפקיד נשיא ארה״ב בימים אלו נדמה שיש סבירות גבוהה מאוד שמארה״ב לא תגיע הישועה – לא בארבע השנים הקרובות, על כל פנים.

ייתכן שהצעדים של ענקיות האנרגיה מצפון אמריקה יביאו לצמצום פליטות המתאן לאוויר מתעשיית הגז, אבל כנראה שזה לא מספיק לשינוי של ממש במגמת העלייה המתמשכת של גזי החממה באוויר. ”אם רוצים להפחית באמת את פליטות גזי החממה, ולא רק לצמצם את העלייה בפליטות, דרוש שינוי דרסטי״, אומר מדר. ״כדי לעצור את שינוי האקלים חייבים לקדם מעבר לשימוש באנרגיות דלות בפליטות גזי חממה כמו אנרגיית הרוח, אנרגיה סולארית, אגירת אנרגיה ואפילו לבחון אנרגיה גרעינית. בנוסף, יש לקדם כלכלה שלוקחת בחשבון את העלות הסביבתית של פליטת גזי חממה, שתגלם במחיר המוצר או השירות את השפעתו על הסביבה – בצורת תמחור פחמן. כמה שזה נשמע קשה או מופרך, עלינו להגביל הפקה ושימוש בגז טבעי”.