שינויי האקלים אינם רק תופעה סביבתית, אלא אתגר מערכתי רחב המשפיע על משאבים, תשתיות ובריאות הציבור. אתגר זה מעצב מחדש את יחסי האדם עם משאבי הטבע, את תפקוד המערכות הכלכליות והחברתיות, ואת היכולת של מוסדות להתמודד עם סיכונים ולטפח עמידות. לנוכח מורכבות זו, נדרש מיפוי רחב, שיטתי ודינמי של צרכי האקלים שיאפשר זיהוי תחומי פעולה, כולל פיתוח מדיניות, השקעות ומציאת פתרונות אפקטיביים.
בבסיס המיפוי שבוצע במסגרת מחקר זה עומדת גישה מלמעלה למטה (top-down) הנשענת על טקסונומיות מדעיות ולא על פילוחי שוק או מגמות השקעה. גישה זו נועדה לזהות גם תחומי אתגר שטרם זכו לתשומת לב מספקת בשוק הפרטי, אך בעלי פוטנציאל השפעה משמעותי. המיפוי שנערך במסגרת מחקר זה מתמקד בצרכים טכנולוגיים, ולא כולל מענים שמקורם בעיקר בשינויים רגולטוריים, מדיניות ציבורית או דפוסי התנהגות.
במהלך המחקר זוהו 55 צרכים טכנולוגיים עיקריים הקשורים לשינויי אקלים, המאורגנים בשמונה תחומים מרכזיים. חלק מהצרכים חופפים זה לזה, אך יחד הם מרכיבים תמונה מערכתית של אתגרי האקלים הבולטים של ימינו.
חקלאות ובעלי חיים
מערכות ייצור חקלאי נמצאות בחזית הפגיעות לשינויי אקלים1Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). (2022). Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.–2FAO. (2023). Loss and damage in agrifood systems: Addressing gaps and challenges. Food and Agriculture Organization of the United Nations.. תנודות בטמפרטורה, תדירות גוברת של בצורות ושיטפונות, התפרצות מחלות בצמחים ובעלי חיים, ואובדן פוריות הקרקע – כל אלו מחייבים התמודדות מערכתית. הצרכים המרכזיים כוללים פיתוח אמצעים לניהול מחלות חקלאיות, שימור ושיפור של משאבים גנטיים של גידולים וחיות משק, כולל ניהול עמידות המשק החי, והגברת היעילות החקלאית תוך הפחתת טביעת הרגל הסביבתית. בנוסף, עולה צורך בניטור הסביבה החקלאית, שיפור מערכות העיבוד, ההפצה והאחסון של תוצרת חקלאית וחיות המשק, ניהול הקרקע והמים, הבטחת ביטחון תזונתי ארוך טווח, וכן, טיפול יעיל בפסולת חקלאית3OECD & FAO. (2024). OECD-FAO Agricultural Outlook 2024–2033. Organisation for Economic Co-operation and Development & Food and Agriculture Organization of the United Nations..
מים
משבר המים מהווה אתגר קיומי במדינות רבות, ומשתקף הן באיכות והן בזמינות של משאבי מים4 UN-Water. (2024). Progress on the implementation of integrated water resources management. United Nations.. נדרש ניהול משולב של מקורות מים, הכולל שיפור היעילות בשימוש, טכנולוגיות טיפול מתקדמות, ושימור מערכות אקולוגיות מימיות. בין הצרכים המרכזיים: הבטחת אספקה סדירה ובת-קיימא של מים, ניטור בזמן אמת של מקורות מים והתרעה על שיבושים, הגנה על איכות מים לצרכים מגוונים (חקלאות, תעשייה, צריכה ביתית), והתמודדות עם סיכונים מתמשכים כמו הצפות או יובש ממושך5UNESCO & UN-Water. (2025). United Nations World Water Development Report 2025: Mountains and glaciers – Water towers for life. United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization.. כמו כן, יש להבטיח גישה בטוחה למים באזורים פגיעים, לצד יכולת תגובה מהירה לאירועים קיצוניים6 UNESCO & UN-Water. (2024). United Nations World Water Development Report 2024: Water for prosperity and peace. United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization..
חיזוי ומעקב אחר שינויי אקלים
לצד ההתמודדות הישירה עם ההשפעות של שינויי האקלים, עולה חשיבותו של החיזוי ככלי לניהול סיכונים עתידיים7 United Nations. (2023). Early warnings for all: The UN global early warning initiative for the implementation of climate adaptation – Executive Action Plan 2023–2027. United Nations Office for Disaster Risk Reduction (UNDRR) & World Meteorological Organization (WMO).. מערכות חיזוי ומודלים מתקדמים עשויים לאפשר זיהוי מוקדם של תרחישים קיצוניים, ולשפר את יכולת ההסתגלות של מערכות קריטיות. נדרש חיזוק יכולות של עיבוד מידע אקלימי, פיתוח מערכות התרעה מוקדמות, וניטור רציף של מגמות שינוי – ברמה מקומית, אזורית וגלובלית.
מערכות ימיות, דיג וחופים
המערכות הימיות ניצבות בפני לחצים גוברים: עליית פני הים, התחממות האוקיינוסים, והחמצת מים, הפוגעים בבתי גידול, בדגה ובאוכלוסיות חופיות8 Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). (2019). The ocean and cryosphere in a changing climate: Special report on the ocean and cryosphere in a changing climate.. בהתאם, מתחדדים צרכים בתחומים של ניטור הסביבה החופית והערכת סיכונים, ניהול מחלות במשאבי ים כמו דגים ורכיכות, עידוד ייצור ימי בר-קיימא, ושיקום שירותי מערכת אקולוגית ימית. נוסף על כך, נדרשת הכנה והתמודדות עם אסונות חופיים, תוך ניהול זהיר של משאבי דיג תחת מגבלות אקולוגיות משתנות.
יער וקרקע
היערות ומערכות הקרקע תורמים לקיבוע פחמן, לוויסות טמפרטורה ולאספקת שירותים אקולוגיים, אך הם סובלים מאובדן שטחים, דלדול מיני חי וצומח, ושיבושים ברציפות האקולוגית9 Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). (2019). Climate change and land: An IPCC special report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management, food security, and greenhouse gas fluxes in terrestrial ecosystems.. מיפוי הצרכים בתחום כולל ניהול סיכוני אסון ביערות, עידוד קליטת פחמן טבעית, שיקום יערות פגועים, ופיתוח כלים לגילוי מוקדם של שינויים תפקודיים בקרקע ובמערכות אקולוגיות. נדרשת גם הפחתת נזקים ביערות מסחריים וטבעיים, לצד חיזוק השירותים האקולוגיים המתקבלים מהם.
תעשייה
המערכת התעשייתית אחראית לחלק ניכר מהפליטות הגלובליות, אך גם מחזיקה במפתחות חשובים לפתרונות. הצרכים כוללים מעבר לעיבוד יעיל ובר-קיימא של חומרי גלם כמו מינרלים וכימיקלים10 United Nations Environment Programme (UNEP). (2019). Global chemicals outlook II: From legacies to innovative solutions – Implementing the 2030 agenda for sustainable development., הפחתת פליטות מהתעשייה הכבדה, במיוחד בתחום הפטרוכימיה, ושיפור תהליכי ייצור סופיים11 International Energy Agency (IEA). (2025). Policy toolbox for industrial decarbonisation.. כמו כן, עולה חשיבות בטיפול יעיל בפסולת תעשייתית, פיתוח טכנולוגיות ללכידת פחמן (Carbon Capture), ולפתרונות חדשניים של קיבוע ביולוגי או כימי של פחמן (Carbon Fixation).
אנרגיה
שינוי מערכתי במשק האנרגיה הוא תנאי הכרחי לבלימת ההתחממות הגלובלית12 Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). (2022). Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change. Working Group III Contribution to the Sixth Assessment Report – Chapter 6: Energy Systems.. הצרכים המרכזיים כוללים פיתוח של מקורות אנרגיה מתחדשים ויעילים, כגון ביו-אנרגיה, ייצור מימן ירוק, מערכות היברידיות, ותאי דלק. קיימת דרישה מתמשכת לייעול תחנות כוח, להפחתת צריכת אנרגיה בתעשייה ובמבנים, ולפיתוח תשתיות הפצה חכמות, כולל מכשירים לניהול אנרגיה בזמן אמת. דגש מיוחד ניתן גם לצמצום צריכת האנרגיה בציוד תעשייתי וביתי, מתוך מטרה להפחית את הביקוש ולשפר את היעילות.
סביבה עירונית
בערים מתרכזים האתגרים הסביבתיים במלוא עוצמתם: זיהום, גודש, וחום קיצוני. בין הצרכים המרכזיים: קידום בנייה ירוקה ותשתיות עמידות, ניהול פסולת עירונית באופן בר-קיימא, הפחתת זיהום אוויר ורעש, וטיפול בזיהום אור13United Nations Environment Programme (UNEP). (2021). Smart, sustainable and resilient cities: The power of nature-based solutions.. נוסף על כך, יש לפתח תחבורה ציבורית ופרטית בת-קיימא, ולחזק את החוסן העירוני בהתמודדות עם אירועי מזג אוויר קיצוניים כמו גלי חום, סופות והצפות.
הטבלה הבאה מרכזת את הצרכים העיקריים שהוזכרו לעיל, ומציגה אותם לפי תחום פעולה:
| תחום | צרכים |
|---|---|
| חקלאות וחיות משק | ניהול מחלות בגידולים ובחיות משק; שימור ושיפור משאבים גנטיים; גידול וייצור חקלאי; חקלאות מותאמת אקלים; ניהול עמיד לשינויי אקלים במשק החי; ניטור הסביבה החקלאית; ניהול סיכוני אסונות בחקלאות; עיבוד, אחסון והפצה של תוצרת חקלאית וחיות משק; ניהול לאחר הקטיף, עיבוד והפצה; ניהול קרקעות חקלאיות; ניהול משאבי מים לחקלאות; ניהול פסולת חקלאית וחיות משק; ביטחון תזונתי |
| מים | ניהול משולב של משאבי מים; טיפול במים; אספקת מים בת-קיימא; מערכות מים ומערכות אקולוגיות של מים; ניטור והתראה מוקדמת של משאבי מים; הבטחת איכות המים; ניהול סיכוני אסונות הקשורים למים; הבטחת מקורות מים ואספקתם |
| חיזוי ומעקב אחר שינויי אקלים | מודלים לחיזוי אסונות אקלימיים; ניטור שינויי אקלים והתראות מוקדמות |
| דיג ימי וסביבה חופית | ניטור סביבתי של אזורי חוף והערכת/חיזוי סיכונים; ניהול מחלות במשאבי ים; ייצור ימי; ניהול שירותי המערכת האקולוגית הימית; ניהול סיכוני אסונות באזורי חוף; ניהול משאבי דיג |
| יער וקרקע | ניהול סיכוני אסונות ביערות; ניהול מאגרי פחמן ביערות; ניהול שירותי המערכת אקולוגית ביערות; שיקום מערכת אקולוגית של יער וקרקע; גילוי וחיזוי שינויים במערכות האקולוגית של יערות; הפחתת נזק ליערות |
| תעשייה | עיבוד בר-קיימא, יעיל ועמיד של מינרלים, כימיקלים, מתכות, נפט ותעשיות פטרוכימיות; ניהול פסולת תעשייתית; לכידת פחמן; קיבוע פחמן |
| אנרגיה | ייצור אנרגיה ביולוגית; אנרגיה היברידית ומתחדשת; ייצור מימן; ייצור חשמל תרמי נקי ויעיל; יעילות אנרגטית תעשייתית; מערכות הולכה והפצת אנרגיה; מכשירי חשמל חכמים; ציוד חסכוני באנרגיה; תאי דלק |
| סביבה עירונית | בנייה; ניהול פסולת עירונית; הפחתת זיהום אוויר; הפחתת זיהום רעש; הפחתת זיהום אור; תחבורה בת-קיימא; חוסן עירוני לאירועי מזג אוויר קיצוניים |
מיפוי הצרכים לעיל מדגיש את אופיים המורכב והמשתנה של אתגרי האקלים. אלו אינם אתגרים נקודתיים בלבד, אלא מערכות של בעיות רב-ממדיות, המצריכות פתרונות אדפטיביים, יעילים, וברי-קיימא. פתרונות שכאלה מחייבים חשיבה מחוץ לגבולות הדיסציפלינה הטכנולוגית הקלאסית.
בהקשר זה, ביוקונברג'נס (Bioconvergence) מתגבש ככיוון אסטרטגי מבטיח, שכן הוא מבוסס על מערכות ביולוגיות שהן בעלות אלמנט אדפטיבי שנובע מהאבולוציה שלהן, ומאפשרות פתרונות מקיימים, תוך שילוב ידע בין תחומים. הפרק הבא יציג את עקרונות התחום, הגדרתו, והטקסונומיה שפותחה לצורך ניתוח פוטנציאל המענה שלו לאתגרי האקלים.