חם! ממש, ממש חם! בימים האחרונים אנו עדים לגל חום מהחמים שהיו כאן השנה. אך ההתחממות המורגשת אינה מוגבלת לישראל וזמנית לעונת הקיץ.

בעשורים האחרונים אנו עדים לתופעה רחבת היקף – שינויי האקלים (Climate Change),  שבין היתר גורמים להתחממות עולמית (Global Warming). ייתכן מאוד שלאדם, בין היתר, יש השפעה משמעותית על שינויי האקלים כיום.

ההתחממות הגלובלית, המאופיינת בעלייה עקבית של הטמפרטורה הממוצעת של האוויר הקרוב לקרקע של כדור הארץ [1], [2], היא דוגמא מאוד אקטואלית לתופעה רחבה יותר המתרחשת בכדור הארץ והיא – שינויי אקלים [3].

לכן, לפני שנדון בהתחממות הגלובלית בהרחבה, נרצה להבין כיצד מתבטאים שינויי אקלים, אילו שינויי אקלים פקדו את כדור הארץ בעבר וכיצד אנו יודעים על קיומם ומודדים אותם כיום.
נתחיל בכך שנגדיר אקלים כאוסף של תופעות מזג-אוויר המתמשכות לזמנים ארוכים (עשורים ויותר) [4].

תופעות מזג אוויר אשר מתקיימות למשך ימים, שעות או דקות בלבד הן נחלת התחום המדעי הנקרא "מטאורולוגיה" [5].

אם כן, שינויי אקלים הם שינויים במאפיינים הסטטיסטיים (ממוצעים, סטיות תקן וכו') של תופעות אקלימיות המתרחשות על פני טווחי זמן גדולים (עשורים ויותר) על תא שטח נתון בכדור הארץ. כך למשל, הטמפרטורה בתל-אביב עשויה לעלות לערכי מקסימום שונים במהלך יום כזה או אחר בחודש אוגוסט, אך האקלים התל-אביבי מגיע לטמפרטורה מקסימלית של 30.2 מעלות צלזיוס, בממוצע יומי [6].

אפשר להבין מכך שבעוד שמזג האוויר משתנה מרגע לרגע, האקלים הוא מעין ממוצע הנשאר קבוע בזמן; אז זהו, שלא. האקלים גם הוא משתנה, אם כי לאט בהרבה, כתוצאה מגורמים שונים:

גורמים פנימיים: חוקרים בתחום נוהגים לחלק את מערכת האקלים העולמית (המשתרעת על פני כל כדור הארץ) לחמש "שכבות": אטמוספירה (הגזים העוטפים את כדה"א), הידרוספירה (המים על כדה"א), ליתוספירה (האדמה על כדה"א), קריוספירה (הקרחונים על כדה"א) והביוספירה (מכלול כל החי על כדה"א). החלוקה של האקלים לחמש ה"ספירות" הגלובליות, אין בה כדי לרמז על פעולה בלתי תלויה של כל מערכת אחת בארבעת המערכות האחרות. אינטראקציות בין חמשת המערכות קיימות וזהו למעשה הבסיס לגורמים הפנימיים של שינויים באקלים. בהתאם לחלוקה זו, הגורמים הפנימיים לשינויי אקלים הם:

1. שינויים במעגל הזרימה של האוויר [7], [8] - המפשרת על הפרשי לחץ אוויר בין אזורים גיאוגרפיים שונים.
2. שינויים במעגל הזרימה התת-ימית [9] - המפשרת על הפרשי הטמפרטורה והמליחות בין אזורים גיאוגרפיים שונים.
3. שינויים בהרכב הכימי של אדמת כדה"א [10], [11].
4. הפרת האיזון בין תהליך ההתכה ותהליך הקיפאון של קרח <=> מים [12].
5. היווצרות והיכחדות זנים של יצורים חיים (כולל מיקרו-אורגניזמים) [13], [14].

גורמים חיצוניים: מחוץ למערכת האקלים הארצית קיימים גורמים המשפיעים עליה רבות בטווח הארוך:

1. שינויים "מסילתיים" – שינויים בתנועת כדור הארץ על צירו וסביב השמש גורמים לשינויים בפיזור אור השמש על פני כדה"א ובכך גורמים לתזוזות כמו גם להתארכויות/התקצרויות של עונות השנה [15].
2. קרינת השמש – קרינת השמש היא מקור האנרגיה העיקרי של התהליכים הטבעיים בכדה"א. מכאן כי שינויים בעוצמה של קרינת השמש מובילים לשינויי אקלים משמעותיים בכדה"א [16].
3. געש – התפרצויות געשיות יכולות להביא לשינויים מידיים במזג האוויר (התקררות כתוצאה ממיסוך חלקי של קרינת השמש), אך גם לשינויי אקלים ארוכי טווח (התפשטות המים הבאים במגע עם הלבה הגולשת לים).
4. פעילות אנושית – פליטה של גזים ואבק לאטמוספירה, זיהום המים, הכחדת בעלי חיים ועוד (נרחיב על כך בהמשך).

האם שינויי אקלים קרו כבר בעבר? בוודאי! כנראה שיצא לכם לשמוע את המושג "עידן הקרח". זו דוגמה מעולה לשינוי אקלים. "עידני קרח" שונים פקדו את כדור הארץ בתקופות של לפני מיליוני עד מיליארדי שנים [17]. הסיבות לחלק מעידני הקרח הללו קשורות בהתפתחות זנים חדשים של בע"ח שהשפיעו על הביוספירה [18], [19], [20], [21], [22].

רגע, איך בכלל מודדים שינויי אקלים שהתרחשו לפני זמן כה רב, במיוחד כאלה שהתרחשו "לפני מיליוני עד מיליארדי שנים"? בתקופות קדומות, בסדר גודל של מאות עד אלפי שנים (כשהאדם כבר שלט ביבשה), קיימים כתבי עת וסיפורים (חלקם מפה לאוזן) המתעדים אירועים משמעותיים של אקלים חריג. בחלק מן המקרים, שינויי האקלים התבטאו בנדידה של תרבויות ובהיחלשות אימפריות [23].

אם מסתכלים על עידנים קדומים אף יותר ( אלפי שנים וקדום הרבה יותר), לפני תחילת התיעוד האנושי, מחקרים אלו מתבססים על מדדים עקיפים (proxies), כשהעיקריים שבהם - מעקב אחר מסה של קרחונים, סיווג צמחייה, מדידות משקעים, ומחקרים ביולוגיים על אורגניזמים חיים ומאובנים [24].

האם האקלים משתנה כיום? ללא ספק! הנתונים המדידים מצביעים על:

1. עלייה בריכוז הפחמן הדו-חמצני (CO2) באטמוספירה [25].
2. עלייה מתמדת בטמפרטורה הממוצעת של האוויר במפלס הקרקע של כדור הארץ [26].
3. ירידה משמעותית בכמות הקרחונים (קצב התכה של 13.3% בכל עשור!) [27].
4. עלייה במפלס המים הממוצע [28].

אז ממה נגרמת אותה התחממות גלובלית? עדיין לא ברור לגמרי, אך מהנתונים הקיימים והרקע שרכשתם כאן, אפשר כבר להעלות על הדעת מודל פשוט: הגידול בריכוז גז הפחמן הדו-חמצני יכול לגרום לעלייה בטמפרטורה, לירידה בכמות הקרחונים ובעלייה של פני המים.

הסיבה לכך, כפי שחושדים כיום, קשורה ביכולת של גז הפחמן הדו-חמצני לבלוע קרינה בתדרי אינפרה-אדום. תכונה זו גורמת לאוויר לאגור חלק מן החום הנפלט על ידי אדמת כדה"א ובכך להגדיל את הטמפרטורה הממוצעת יחסית לזו שהייתה קיימת ללא הפחמן הדו-חמצני. במילים אחרות, הפחמן הדו-חמצני הינו "גז חממה" (Greenhouse Gas) והאפקט שהוא (וגזי חממה אחרים) יוצר נקרא "אפקט החממה" [29].

העלייה במהלך העשורים האחרונים בריכוז גזי החממה, ובמיוחד ריכוז הפחמן הדו-חמצני, קשורה בפעילות האנושית, אשר העצימה את עצמה כתוצאה משני גורמים: המהפכה הטכנולוגית, אשר דחפה את פתיחתם של מפעלים ואזורי תעשייה רבים, כמו גם ייצור מוגבר של כלי רכב, והגידול באוכלוסיית העולם, אשר קשור אף הוא לקדמה באורח החיים ודורש השקעת משאבים על מנת לספק את צרכי האנרגיה, המזון וכיו"ב של האוכלוסייה הגדלה במהירות. כל אלו מצביעים יחדיו על המסקנה הבאה (ציטוט של מועצת המחקר הלאומית של ארה"ב בפאנל מדעי בנושא שינויי אקלים) [30]: "...קיים ביסוס חזק, עם ראיות מהימנות, הבנוי על מספר ענפי מחקר, המתעד את שינוי האקלים וששינויים אלו הם בחלקם הגדול נגרמים על ידי פעילות אנושית. אמנם נותר הרבה ללמוד, אך הליבה של התופעה, השאלות המדעיות, וההשערות נבדקו בצורה מקיפה ועמדו בכך בצורה איתנה, בפני דיון מדעי נרחב והערכה זהירה של הסברים חלופיים."

נשמע שיש קונצנזוס, אבל יש גם מתנגדים - מה הם טוענים בניגוד לקונצנזוס המדעי כיום? האם יש אמת בדבריהם? כדאי לחלק את המתנגדים לקונצנזוס בעניין שינויי האקלים באופן גס לשתי קבוצות – אלו המקבלים את העובדות המדודות אך חוקרים בספקנות את הקשר בין הנתונים השונים ואלו המתכחשים בתוקף לעובדות (או בעלי אינטרסים כלכליים רלוונטיים כמו חברות אנרגיה/מפעלים מזהמים).

דוגמה לסוג הראשון של מתנגדים הוא פרופ' ניר שביב, פרופסור לפיזיקה במכון רקח שבאוניברסיטה העברית בירושלים, אשר הראה בעבודתו [31] את האפשרות להחלשת הקשר בין עליית ריכוז הפחמן הדו-חמצני לבין ההתחממות הגלובלית הנמדדת בפועל. הטענה המרכזית שחוקר זה מעלה במחקרו היא שההתחממות העולמית עשויה לנבוע בחלקה (לפחות שליש מהסיבה) דווקא מהתחזקות בקרינה המגיעה מהחלל, וכי קשר זה תקף לא רק לעשורים האחרונים אלא לחצי מיליארד השנים האחרונות של כדור הארץ. הטענות שמעלה פרופ' שביב הן מרתקות, ומעוררות השראה לחקור עוד את הנושא.

קיים קונצנזוס של לא פחות מ-97% מהפרסומים המדעיים בירחונים שעברו ביקורת עמיתים הגורסים כי תופעות שינויי אקלים – התחממות גלובלית במאות האחרונות הן תוצאה, ברמה גבוהה של וודאות, של פעילות אנושית אשר הגדילה את ריכוז גזי החממה בעשורים האחרונים פי 2, לבין ההתחממות הגלובלית הנמדדת.

בנוסף, רוב הארגונים המדעיים המובילים ברחבי העולם פרסמו הצהרה פומבית המאמצת דעה זו (ניתן למצוא שם את ה Intergovernmental Panel on Climate Change, U.S. Global Change Research Program וה- U.S. National Academy of Sciences) [32].

בתור דוגמה למתכחשים להתחממות הגלובלית ניקח למשל את ד"ר גבריאל (גבי) אביטל – דוקטור להנדסת אווירונאוטיקה ופובליציסט ישראלי. בשנת 2010, בזמן כהונתו של ד"ר אביטל כמדען הראשי במשרד החינוך, פורסמו בעיתונות ההתבטאויות שלו (חלקן מלפני כניסתו לתפקיד) כנגד הקשר שבין ההתחממות הגלובלית לבין פעילותם של בני האדם על פני כדה"א [33], כנגד הוראה של תורת האבולוציה [34] ואף נגד מחזור בקבוקי פלסטיק [35]. התבטאויות אלו גרמו לפיטוריו.

נחזור למדע. האם ההתחממות הגלובלית מסוכנת לנו בטווח הנראה לעין? במידה וההתחממות הגלובלית תמשיך בקצב דומה לזה של היום, הקריוספירה של כדה"א עלולה לאבד את מרבית הקרח שבה תוך עשורים ספורים, דבר אשר יביא להגדלת ההידרוספירה ובפועל - להצפה של שטחי יבשה רבים, במיוחד כאלה הממוקמים בסמוך לחוף ונמצאים בהגבהה שלילית ביחס לפני הים הנוכחיים.

פרט לכך, התכת הקרחונים עלולה לגרום לערבוב בין סוגים שונים של מים (חמים עם קרים, מלוחים עם מתוקים), בצורה שתביא להחלשת זרמי האוקיינוס. ברגע שזה קורה, הטמפרטורה של האוויר שמעל ובסמוך לאוקיינוס תשתנה אף היא (זוהי דוגמא להיזון/פידבק של שינויי טמפרטורה פנימיים כתוצאה משינויי טמפרטורה חיצוניים).

השלכות נוספות על העתיד אינן ידועות בברור כעת. זו משימה קשה במיוחד לחזות את האקלים לטווח הארוך מתוך הנתונים הקיימים. אך מה שוודאי הוא הנתונים הקיימים כיום, איתם לא ניתן להתווכח.

כיצד נוכל להתמודד עם שינויי האקלים הקרבים? ברמה האישית, כל אחד מאתנו צריך להיות מודע לקיום של ההתחממות הגלובלית ותוצאותיה. זו המטרה של פוסט זה, בתקווה שהוא יגיע וייגע בכמה שיותר נפשות. ברגע שנהיה מודעים, נוכל להיות מוכנים להירתם למאמץ עולמי משותף שאולי יביא לבלימה חלקית של האפקט. בינתיים, כל שעלינו לעשות זה לשמור על הסביבה שלנו,על ניקיונה, על שלמותה ועל החיים בה.

בפעם הבאה שתצאו מהמזגן אל החום והלחות הכל-כך אופייניים לקיץ הישראלי, תזכרו שאנחנו מהווים רק חלק מן התמונה האקלימית העולמית.

מקורות

[13] Spracklen, D. V; Bonn, B.; Carslaw, K. S (2008). "Boreal forests, aerosols and the impacts on clouds and climate". Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 366 (1885): 4613–26.
[14] Schwartzman, David W.; Volk, Tyler (1989). "Biotic enhancement of weathering and the habitability of Earth". Nature 340 (6233): 457–460.
[30] America's Climate Choices: Panel on Advancing the Science of Climate Change; National Research Council (2010). Washington, D.C.
[32]
לקריאה נוספת:

1. ספר לימוד מזג-אוויר למתחילים – יואב יאיר וברוך זיו, "מבוא למטאורולוגיה" (האוניברסיטה הפתוחה, 1993).
2. ספר לימוד מזג אוויר למתקדמים:
   (J. R. Holton, An Introduction to Dynamic Meteorology (Elsevier Academic Press, 2004.
3. ספר לימוד על אקלים כדור הארץ:
   (G. T. Trewartha, An Introduction to Climate (McGraw-Hill, 1980.
4. סימולציות אינטראקטיביות להמחשת שינויי אקלים בארבעה מדדים
5. מילון מושגים בנושא אקלים
6. שיר מתאים (ומגניב) להאזנה כרקע לקריאת הפוסט (חשוב לציין כי הליריקה של השיר אינה בהכרח תואמת את כל העובדות המדעיות בנושא).