מחקר חדש: מה באמת גורם עשן לאקלים

טונות של פיח משתחררות לאטמוספירה כל שנה כתוצאה משריפות יער המתחוללות בין היתר בקליפורניה, בעמק האמזונס, בסיביר ובאינדונזיה. חוקרי אקלים סברו עד כה כי עשן השריפות גורם להתקררות, שכן חלקיקי הפיח שבעשן מחזירים חלק מקרינת השמש בחזרה לחלל. בנוסף לכך, חלקיקים אלה גורמים להתרחבות כיסוי העננים ומאריכים את אורך "חייהם" - וגם העננים מחזירים קרינת שמש לחלל. אבל מחקר חדש של מדענים ממכון ויצמן למדע, שפעלו בשיתוף עם מדענים מאוניברסיטת מרילנד, ומסוכנות החלל של ארה"ב, נאס"א, גילו שהפיח שבעשן ממלא תפקיד מורכב יותר בעיצוב אקלימו של כדור-הארץ.

חלקיקים כמו פיח שמרחפים באוויר - הקרויים אירוסולים - עולים באטמוספרה ושם הם מתערבבים בעננים. התהליכים המעורבים במפגש שבין האירוסולים לעננים מורכבים במיוחד מכיוון שהעננים הם מערכות דינמיות מאוד. מצד אחד הם מחזירים את קרינת השמש לחלל (מה שגורם להתקררות האקלים), ומצד שני הם לוכדים חום הנפלט מפני כדור-הארץ ומונעים ממנו להשתחרר - דבר שגורם להתחממות האקלים. לפיכך, השפעת האירוסולים על העננים עשויה לגרום להתחממות ולהתקררות בעת ובעונה אחת. מצד אחד, טיפות מים יכולות להתגבש מסביב לחלקיקי האירוסולים, דבר שגורם להארכת משך חיי הענן ולהגדלת שטח הכיסוי שלהם. מצד שני, חלקיקים, במיוחד פיח, קולטים קרינה מהשמש, דבר שגורם להתחממות, ומעכב התפתחות עננים.

ד"ר אילן קורן ותלמידת המחקר הילה אפרגון מהמחלקה למדעי הסביבה וחקר האנרגיה במכון ויצמן למדע, שפעלו בשיתוף פעולה עם מדענים מאוניברסיטת מרילנד ומנאס"א, פיתחו מודל חישובי ראשון מסוגו שמשלב ומשקלל את כל הגורמים האלה ומראה באיזה תנאים האירוסולים שמתערבבים בעננים יגרמו להתחממות האקלים, ומתי הם דווקא יגרמו להתקררות. המודל שלתוכו הוזנו נתונים מעמק האמזונס, חזה בדייקנות את מצב העננים במציאות.

ממצאים אלה, המתפרסמים בכתב-העת המדעי Science, מראים שכאשר מוסיפים כמויות קטנות של אירוסולים לסביבה נקייה - התוצאה תהיה התקררות האקלים. אבל ככל שכמות האירוסולים שמתערבבים בעננים גדלה, התוצאה היא התחממות של האקלים.

מתברר גם שהיקף כיסוי העננים המקורי משפיע גם הוא על התהליך. כיסוי נרחב של עננים חוסם את קרני השמש, כך שחלקיקי האירוסולים אינם קולטים את הקרינה, דבר שיכול לגרות להתקררות נוספת. אבל ככל שחלקי השמים הבהירים רחבים יותר, חלקיקי האירוסולים קולטים יותר קרינה, דבר שמאיץ את ההתחממות.

מודל כמותי מדויק של יחסי הגומלין המורכבים בין עננים לאירוסולים עדיין חסר ב"פאזל" של תמונת שינויי האקלים הנגרמים על-ידי האדם, או כתוצאה מתהליכים טבעיים המתחוללים על-פני כדור-הארץ. המדענים סבורים שההבנה הנוספת הנובעת מן המודל החדש שפיתחו, עשויה לסייע לקובעי מדיניות לאמוד בדייקנות רבה יותר את ההשפעות של תהליכים אלה על האקלים.