דוח חדש קורא לשינוי המאבק במדבור: לחבר בין טכנולוגיות מים, חקלאות, אנרגיה ומידע ולהעביר אותן מהפיילוט לשטח

יותר מ 170 מדינות כבר מושפעות ממדבור, כ 250 מיליון בני אדם מושפעים ממנו ישירות ופרנסתם של כמיליארד נוספים נמצאת תחת איום. דו"ח חדש של רשות החדשנות ו C4IR Israel מצביע על חמישה תחומי חדשנות טכנולוגית מרכזיים שיכולים לסייע בהתמודדות עם האתגר: ממים וחקלאות עמידה לאקלים ועד בינה מלאכותית, שיקום קרקעות ואנרגיה מתחדשת. המסקנה המרכזית: טכנולוגיה לבדה אינה מספיקה, ונדרש לעבור מפתרונות נקודתיים למערכות חוסן משולבות ומפיילוטים ליישום רחב בתנאי אמת

דוח חדש של רשות החדשנות וC4IR Israel  (הפועל ברשות החדשנות ומהווה חלק מרשת C4IR העולמית של הפורום הכלכלי העולמי WEF), בוחן כיצד חדשנות יישומית וטכנולוגיות מתקדמות יכולות לסייע בהתמודדות עם אתגרי המדבור. ישראל והנגב מוצגים בדו"ח כמודל ייחוס לחדשנות בתנאי אקלים צחיח וכדוגמה לאופן שבו מחסור במים, חום קיצוני ומגבלות קרקע יכולים להפוך למנוע למחקר יישומי, ניסוי ושיתוף פעולה בין המגזר הציבורי והפרטי.

דרור בין, מנכ"ל רשות החדשנות: "משבר האקלים והמדבור מציבים בפני העולם אתגרים שלא ניתן לפתור באמצעות טכנולוגיה אחת או מדינה אחת. הדו"ח מראה שהחדשנות הנדרשת כבר מתפתחת במגוון תחומים, ממים וחקלאות ועד בינה מלאכותית, קרקע ואנרגיה. האתגר הגדול עכשיו הוא לחבר בין הפתרונות ולאפשר להם לעבור ממחקר ומפיילוטים ליישום בקנה מידה משמעותי. הניסיון הישראלי מראה כיצד תנאי מחסור יכולים להפוך למנוע של חדשנות, כאשר מחברים בין מדע, יזמות, מדיניות ויכולת לבחון פתרונות בתנאי אמת. זהו ידע שיכול לשמש בסיס לשיתופי פעולה עם מדינות ואזורים המתמודדים עם אתגרים דומים."

שמעון רחמילביץ', ראש בית הספר לקיימות ושינויי אקלים ע"ש גולדמן זונפלד, אוניברסיטת בן גוריון בנגב: "השינויים הגלובליים מהווים בעיה עכשווית המשפיעה על כל תחומי חיינו. השילוב בין מדבור לשינויי האקלים יוצר מעגל קטלני ומאיץ, שבו התחממות הגלובלית ובצורות הורסות את הקרקע, וקרקע פגועה מאבדת את היכולת לספוג פחמן ומחריפה את משבר האקלים. תהליכים אלה מובילים לפגיעה בביטחון התזונתי, מחסור במים, קריסת מערכות חקלאיות, שיטפונות, פגיעה בבריאות וחוסר יציבות גיאופוליטית. הפתרונות לבעיה מורכבים ומחייבים שילוב של מחקר, חינוך וקידום מדיניות. יש לחבר את הכוחות השונים באקדמיה עם המערכות הציבוריות, מערכת החינוך, התעשייה וכלל האוכלוסייה. המאמץ המשותף נדרש לטובת הדורות הבאים".

ממצא נוסף שמבליט הדו״ח הוא ריכוז החדשנות הישראלי: מיפוי ייעודי שנערך לצורך הדו״ח זיהה כ 100 חברות ישראליות בתחומי נתונים, חישה, בינה מלאכותית ומערכות תומכות החלטה הרלוונטיים לחוסן מפני מדבור. במיפוי ההשוואתי המוצג בדו״ח, ישראל בולטת מבין המדינות שנבדקו הן בצפיפות החברות שנוסדו מאז 2015 ביחס לגודל האוכלוסייה והן בהיקף ההון שהושקע בהן לנפש. אף שהנתונים מוצגים כאינדיקציה לריכוז פעילות ולא כמיפוי שוק מקיף, הם מצביעים על ריכוז יוצא דופן של פעילות יזמית והשקעות בישראל ביחס לגודל האוכלוסייה.

ליאור יפה, מנהל אגף ארגונים בינלאומיים, החטיבה הבינלאומית ברשות החדשנות: "מדבור הוא כבר לא אתגר סביבתי מקומי המאפיין רק אזורים מדבריים. הדו"ח מגדיר אותו כסיכון מערכתי בעל השלכות על ביטחון המים, ייצור המזון, בריאות הקרקע, מערכות האנרגיה, הפיתוח הכלכלי והיציבות האזורית. שינויי האקלים מאיצים בצורות, עומסי חום, הידלדלות מי תהום והידרדרות קרקע, ומגבירים את הצורך בפתרונות שניתן ליישם בקנה מידה רחב".

בניגוד לתפיסה הרווחת, מדבור אינו התפשטות טבעית של מדבריות קיימים. מדובר בתהליך של הידרדרות קרקע באזורים צחיחים וצחיחים למחצה, המתבטא בין היתר באובדן פוריות הקרקע ובהידלדלות הצמחייה, כתוצאה משילוב של פעילות אנושית ושינויים אקלימיים. בין הגורמים האנושיים שמונה הדו"ח נמצאים עיבוד יתר, רעיית יתר, בירוא יערות ושיטות השקיה לקויות.

לפי הנתונים המובאים בדו"ח, מדבור משפיע ישירות על כ 250 מיליון בני אדם ועל כשליש משטח היבשה בעולם ומאיים על פרנסתם של כמיליארד בני אדם התלויים בקרקע לצורכיהם, יותר מ 170 מדינות מושפעות מתהליכי מדבור. במקביל, הלחץ על משאבי המים צפוי להחריף: לפי הדו"ח, עד שנת 2050 צפויים בין 1.7 ל 2.4 מיליארד בני אדם להתגורר באזורים עירוניים המתמודדים עם מחסור במים. לצד גידול האוכלוסייה, גם תעשיות מתפתחות, ובהן ייצור מתקדם ותשתיות דיגיטליות, מגדילות את הביקוש לאספקה אמינה של מים ואנרגיה.

הדו"ח מתאר חמישה תחומי חדשנות טכנולוגית מרכזיים להתמודדות עם מדבור:

• מערכות מים לאזורים צחיחים:  מחסור במים הוא אחד הביטויים המשמעותיים ביותר של מדבור ושינויי אקלים. הדו"ח מצביע על הצורך לעבור ממערכות המתמקדות בעיקר בהגדלת אספקת המים למערכות משולבות ומעגליות, המחברות ניהול ביקושים, מקורות מים לא קונבנציונליים, שימוש חוזר במים ואופטימיזציה דיגיטלית.

• חקלאות עמידה לאקלים:  חקלאות באזורים צחיחים נדרשת לייצר יותר מזון תחת לחץ גובר על המים והקרקע. הדו"ח מצביע על פתרונות ובהם השקיה מדויקת ומיטבית, גידולים עמידים לבצורת, פתרונות ביולוגיים לשיפור בריאות הקרקע ולהגדלת היבולים ומערכות מתקדמות לקבלת החלטות.

• בריאות הקרקע ושיקום קרקעות:  הדו"ח מתייחס לקרקע בריאה כתשתית מרכזית לחוסן באזורים צחיחים. קרקע בריאה מווסתת זמינות מים, אוגרת פחמן, תומכת במחזור חומרי הזנה, במגוון הביולוגי ובפריון החקלאי. התקדמות בטכנולוגיות חישה, תצפיות כדור הארץ, בינה מלאכותית וחקלאות דיגיטלית מאפשרת לעבור משיקום תגובתי של קרקע שנפגעה לניהול חזוי ומבוסס נתונים, המסייע לזהות הידרדרות מוקדם ולכוון פעולות שיקום.

• מודיעין סביבתי: היכולת לדעת מה מתרחש בשטח ולהגיב לפני שהנזק הופך לבלתי הפיך היא אחד הכלים המרכזיים שמסמן הדו"ח. תצפיות לוויין, חיישני קרקע ומים, ניתוח באמצעות בינה מלאכותית, מערכות התרעה מוקדמת לבצורת, מיפוי דיגיטלי של הקרקע וכלים תומכי החלטה יכולים לשפר את יכולתן של מדינות לזהות מצבי עקה סביבתית, לקבל החלטות ולכוון השקעות. הדו"ח אף ממליץ להתייחס למערכות כאלה כתשתית משותפת לצורך הסתגלות לשינויי האקלים.

• אנרגיה מתחדשת ומבוזרת: הדו"ח מצביע על הקשר ההדוק בין אנרגיה לבין היכולת להתמודד עם מדבור. מערכות אנרגיה מתחדשת יכולות לתמוך במערכות מים, מזון ושיקום באזורים צחיחים, ולספק את האנרגיה הדרושה בין היתר להשקיה ולטיפול במים.

חמשת תחומי החדשנות הטכנולוגית הללו תלויים זה בזה, ולכן יש לקדם אותם כחלק ממערכת משולבת: שימוש חוזר במים יכול לתמוך בחקלאות, אנרגיה מבוזרת יכולה להפעיל מערכות השקיה וטיפול במים, ומודיעין סביבתי יכול לכוון פעולות לשיקום קרקע. כך עוברים מקטגוריות טכנולוגיות נפרדות ל"מערכות חוסן" שניתן ליישם בשטח ולהתאים לתנאים המקומיים בכל אזור.

כדי להפוך פתרונות מפיילוטים ליישום רחב נדרשים שלושה מנועים מרכזיים: מדיניות וממשל, מימון והשקעה, הון אנושי והעברת ידע. הכשרת כוח אדם ושיתוף ידע בין מדינות ומגזרים חיוניים להתאמת הטכנולוגיות לתנאים המקומיים ולהטמעתן לאורך זמן.

בפרט, הדו״ח מדגיש כי אימוץ של חקלאות מדייקת, מערכות מים מתקדמות, חישה מרחוק וניטור סביבתי מבוסס בינה מלאכותית משנה את צורכי כוח האדם. נדרשת השקעה בהכשרות מקצועיות בתחומי אגרונומיה דיגיטלית, תשתיות מים, אקולוגיית שיקום, מדעי הקרקע, נתונים ובינה מלאכותית; וכן שותפויות בין אקדמיה, תעשייה, ממשלות וגופי הכשרה. במקביל, רשתות מחקר בינלאומיות, אתרי הדגמה חוצי מדינות ותוכניות עמיתים והחלפה מאפשרים להעביר ידע, לבחון פתרונות בתנאים שונים ולהתאים אותם לצרכים המקומיים.

הדו"ח קורא לממשלות, מוסדות מחקר וגופי חדשנות להקים ולתמוך במעבדות חיות, סביבות ניסוי רגולטוריות ואתרי הדגמה. תשתיות אלה מאפשרות להוכיח ביצועים, עלויות, תרומה לחוסן והתאמה מקומית בתנאי אמת – וכך להפחית סיכון עבור משקיעים, רשויות, חקלאים, תעשייה ולקוחות ציבוריים. הן גם מסייעות לגשר על הפער שבין הצלחה טכנולוגית במעבדה לבין אימוץ בסביבה תפעולית.

לצד תמיכה במחקר ופיתוח, נדרשת מדיניות חדשנות המלווה טכנולוגיות עד לשלב האימוץ ומחברת בין צורכי המגזר הציבורי להזדמנויות במגזר הפרטי. הדו"ח מציע לשלב מימון ציבורי ופרטי, מימון משולב ומנגנונים לחלוקת סיכון לאורך המסלול הארוך של טכנולוגיות עמוקות – מהמעבדה, דרך ניסויי שטח והדגמה ועד ליישום הראשון. בנוסף, הוא מציע לקשור את המימון לתוצאות מדידות כגון חיסכון במים, שיפור בריאות הקרקע, מניעת הידרדרות והגדלת הפריון החקלאי.

הדו"ח מדגיש כי מדבור אינו אתגר שניתן לפתור בתוך גבולותיה של מדינה אחת. שיתוף פעולה בינלאומי יכול לחבר בין אזורים המתמודדים עם אתגרים דומים באמצעות רשתות הדגמה, פלטפורמות ללמידה משותפת והעברת טכנולוגיה.

ישראל כמקרה בוחן

לצד המבט העולמי, הדו"ח מציג את ישראל ואת הנגב כמודל ייחוס לחדשנות בתנאי אקלים צחיח. ישראל מתמודדת במשך עשרות שנים עם מחסור במים, הידרדרות קרקע, חום קיצוני והצורך לייצר יותר באמצעות פחות משאבים. לפי הדו"ח, הניסיון שנצבר בישראל יכול לספק תובנות למדינות המחפשות דרכים מעשיות לחיזוק החוסן האקלימי ולפיתוח בר קיימא.

היתרון הישראלי אינו טמון רק בטכנולוגיות בודדות, אלא באקוסיסטם המחבר בין מחקר ופיתוח, מדיניות, תשתיות ויישום בתנאי אמת. תחום המים ממחיש זאת: ההתפלה והשימוש החוזר במים התרחבו בזכות שילוב של מדיניות מתמשכת, השקעה בתשתיות ויצירת ביקוש ברור, שהאיצו חדשנות ואימוץ טכנולוגיות.

הנגב, המשתרע על יותר ממחצית משטחה של ישראל ומתאפיין בחום קיצוני, מיעוט משקעים, מחסור במים ותנאים סביבתיים מאתגרים, מוצג בדו"ח כמעבדה חיה בקנה מידה לאומי לחדשנות בתחום החוסן האקלימי.

באזור ניתן לבחון, לאמת ולהטמיע טכנולוגיות בתנאים הדומים לאלה שקהילות ותעשיות רבות בעולם צפויות להתמודד עמם יותר ויותר. בצורת ממושכת, טמפרטורות קיצוניות, מליחות ומחסור במשאבים מאפשרים לבחון פתרונות בתנאי אמת לפני התאמתם לשווקים ולאזורים נוספים.

לצד התנאים הסביבתיים, פועלת בנגב רשת של אתרי פיילוט והדגמה בתחומי החקלאות, המים, האנרגיה, התעשייה והתשתיות. מוסדות מחקר, ובראשם אוניברסיטת בן גוריון בנגב, פועלים לצד חברות, חקלאים, רשויות מקומיות, גופי ממשלה, משקיעים וארגוני אקוסיסטם. השילוב מאפשר לחבר בין מחקר, תעשייה ויישום בתוך מערכת יחסית מרוכזת.

הלקח מהנגב הוא מוסדי לא פחות משהוא טכנולוגי: כאשר קיימים מוסדות חזקים, שותפויות מתואמות, תשתיות נגישות ומנגנוני מימון מתאימים, מגבלות סביבתיות יכולות להפוך לזרז לחדשנות, לצמיחה ולחוסן.

המלצות מרכזיות:

הדו"ח ממליץ לעבור ממענים נפרדים למערכות חוסן משולבות; להרחיב מעבדות חיות, אתרי הדגמה וסביבות ניסוי רגולטוריות; להבטיח רצף מימון ממחקר ופיתוח ועד ליישום מסחרי ראשון; להפוך מידע סביבתי לתשתית משותפת; ולהשקיע בהון אנושי, בשותפים מקומיים ובשיתוף ידע בינלאומי. שיתוף פעולה בין מדינות יכול לחבר אזורים המתמודדים עם אתגרים דומים באמצעות רשתות הדגמה, למידה משותפת והעברת טכנולוגיה. עם זאת, המטרה אינה לשכפל מודל אחד בכל מקום, אלא להתאים את מסלולי היישום לתנאים האקלימיים, הכלכליים, החברתיים והמוסדיים בכל אזור.

הדו"ח מסכם בקריאה ברורה לממשלות, גופי חדשנות, משקיעים, תעשייה, מוסדות מחקר וארגונים בינלאומיים לשנות את מודל הפעולה: לעבור מפיילוטים מפוצלים למערכות חוסן משולבות, ומתגובות לאומיות מבודדות ליישום מותאם מקומית הנשען על שיתוף פעולה בינלאומי. באמצעות חיבור בין חדשנות, מדיניות, מימון, אנשים ושותפויות, אזורים צחיחים ופגיעים לשינויי אקלים יכולים להפוך את המדבור מסיכון מערכתי הולך וגובר להזדמנות לפיתוח עמיד, בר קיימא ומכליל.

הדו״ח גובש במסגרת שותפות בינלאומית ורב מגזרית, בהובלת רשות החדשנות וC4IR Israel  ובהשתתפות גופי מחקר, חדשנות ויישום מישראל ומהעולם. עם השותפים נמנים אוניברסיטת בן גוריון בנגב, The DeserTech & Climate Innovation Center, Stanford Doerr School of Sustainability, C4IR India, C4IR Azerbaijan, Nura Global,  Jewish Climate Trust  ו Evergreen Innovation Platform . הרכב השותפות משקף את הגישה הרב מגזרית והבינלאומית העומדת בבסיס הדוח.

השקת הדו״ח תלווה בהשתתפות רשות החדשנות במגוון אירועים במסגרת שבוע האקלים בניו יורק (Climate Week NYC), לרבות אירועי הפורום הכלכלי העולמי, אירוע משותף עם ADAMA, אירוע של הנספחות הכלכלית בחוף המזרחי של משרד הכלכלה והתעשייה וכן אירוע בשיתוף Evergreen Innovation Platform. במסגרת האירועים יוצגו מסקנות הדו״ח, האקוסיסטם הישראלי והזדמנויות לשיתופי פעולה בינלאומיים סביב יישום פתרונות חוסן באזורים צחיחים ופגיעים אקלימית.