אלף שנות אלמוגים בגלאפגוס חושפות התחזקות חריגה של אל ניניו

אחד ממנועי מזג האוויר החשובים בעולם נעשה תנודתי יותר בעידן המודרני. מחקר חדש שפורסם ב-Science מצא כי השונות של מערכת אל ניניו - התנודה הדרומית, ENSO, במזרח האוקיינוס השקט גבוהה כיום ב-36.5% לעומת האלף שקדם לעידן התעשייתי. החוקרים, בהובלת פרופ' ג'וליה קול מאוניברסיטת מישיגן, השתמשו בשלדי אלמוגים חיים ומאובנים מאיי גלאפגוס כדי לשחזר את השינויים החודשיים בטמפרטורת פני הים מאות שנים לפני תחילת המדידות המודרניות. התמונה שעלתה הייתה ברורה במיוחד בארבעת העשורים האחרונים, שבהם נרשמה העלייה החדה ביותר בעוצמת התנודות.

לא כל אל ניניו חזק ב-36.5%

המספר המרכזי דורש דיוק. החוקרים לא קבעו שכל אירוע אל ניניו בודד חזק כיום ב-36.5% מאירוע בעבר. הנתון מתייחס לשונות הכוללת של טמפרטורת פני הים הקשורה ל-ENSO במזרח האוקיינוס השקט - כלומר לעוצמת העליות והירידות לאורך זמן. המערכת כוללת את שני הקצוות: אל ניניו, שבו מי האוקיינוס באזור מתחממים, ולה ניניה, שבה הם מתקררים. לפי המחקר, עיקר העלייה בשונות נובע מאירועי אל ניניו חזקים ותכופים יותר.

האלמוגים שימשו כמדחום היסטורי

תיעוד מדידות ישיר של טמפרטורת האוקיינוס משתרע רק על חלק קטן מהתקופה הדרושה כדי להבין אם ENSO באמת השתנתה. כדי להגיע לעבר הרחוק דגמו החוקרים ליבות מ-13 אלמוגים מודרניים ועתיקים בגלאפגוס. שלד האלמוג גדל בשכבות, וההרכב הכימי של כל שכבה משקף את תנאי המים שבהם נוצרה. החוקרים מדדו בין היתר את היחס בין סטרונציום לסידן ואת הרכב איזוטופי החמצן, שני מדדים הרגישים לטמפרטורת המים ומאפשרים לשחזר אותה ברזולוציה גבוהה יחסית.

האלמוגים אינם יוצרים רצף אחד מושלם מהשנה 1100 ועד היום. מדובר בקטעי זמן מתקופות שונות, שחוברו יחד כדי לקבל תמונה רחבה של השונות במזרח האוקיינוס השקט. לכן התיאור "אלף שנות אקלים" הוא קירוב מוצדק, אך לא מדובר ביומן רציף של כל חודש במשך אלף שנה. זו אחת המגבלות שצריך להביא בחשבון כאשר משווים את רשומת האלמוגים למדידות מודרניות ישירות.

40 השנים האחרונות בולטות במיוחד

כאשר השוו החוקרים את התקופה המודרנית לרשומות הטרום-תעשייתיות, השונות הייתה גבוהה ב-36.5%. המגמה אינה אחידה לאורך כל מאות השנים האחרונות, והעלייה החדה ביותר הופיעה בארבעת העשורים האחרונים. לפי החוקרים, אירועי אל ניניו הגדולים של העשורים האחרונים אינם נראים כמו תנודה רגילה בתוך הטווח שנמצא באלף השנים שקדמו לעידן התעשייתי.

כדי לבדוק אם התוצאה יכולה להיות מוסברת על-ידי שונות טבעית בלבד, השוו החוקרים את השחזור ל-12 מודלי אקלים המדמים את התקופה הטרום-תעשייתית. המודלים כללו גורמים טבעיים כמו שינויים בפעילות השמש והתפרצויות געשיות, אך השונות שנראתה בעשורים האחרונים ברשומת האלמוגים חרגה מהטווח שיצרו הסימולציות הללו. המשמעות היא שהממצא קשה להסבר באמצעות מחזור אקלים טבעי רגיל כפי שהוא מיוצג במודלים.

הקשר להתחממות העולמית

החוקרים מצאו גם שהעלייה בעוצמת ENSO התקדמה יחד עם עליית הטמפרטורה העולמית, ומכאן הם מסיקים שהתחממות האקלים היא ההסבר הסביר ביותר להתחזקות. עם זאת, המחקר אינו מחקר ייחוס מלא שמחשב במפורש איזה חלק מתוך 36.5 האחוזים נגרם מפליטות אנושיות ואיזה חלק מגורמים אחרים. לכן הניסוח המדויק הוא שהממצאים תומכים בחוזקה בכך שההתחממות המודרנית מגבירה את ENSO, ולא שהם לבדם מוכיחים שיעור סיבתי מדויק של השפעת האדם.

גם המנגנון הפיזיקלי המלא עדיין אינו פתור. ENSO נוצרת מתוך מערכת משוב מורכבת בין טמפרטורת פני הים, רוחות הסחר, זרמי האוקיינוס והאטמוספרה הטרופית. המחקר החדש מראה היטב את השינוי ברשומה, אך אינו קובע בדיוק מדוע ההתחממות גורמת לאירועים חזקים יותר. העובדה שמודלי האקלים לא שחזרו היטב את עוצמת השינוי עשויה אף להעיד שהם עדיין מחמיצים חלק מהאופן שבו ENSO מגיבה להתחממות.

יש גם ביקורת מדעית על הממצא

הפרסום עורר ויכוח בקרב חוקרי אקלים שלא השתתפו בעבודה. קים קוב מאוניברסיטת בראון הגדירה אלמוגים כלי מרכזי לשחזור ENSO וטענה כי רשומות פלאו-אקלים מהאוקיינוס השקט מצביעות באופן עקבי למדי על התחזקות אל ניניו עם ההתחממות. מנגד, מייקל מאן מאוניברסיטת פנסילבניה וג'ון ברונו מאוניברסיטת צפון קרוליינה ציינו כי חלק מנתוני טמפרטורת הים המודרניים ליד גלאפגוס מצביעים דווקא על ירידה בתנודות הקשורות לאל ניניו בעשורים האחרונים.

ברונו אף העלה אפשרות שחלק מהאות באלמוגים משקף התחממות כללית ולא שינוי אמיתי ב-ENSO. קול השיבה שהמדידות הישירות קצרות מדי ורגישות מאוד לרצף הלא-אחיד של אירועי ענק ושנים חלשות שביניהם. הוויכוח אינו מבטל את המחקר, אך הוא סיבה טובה שלא להציג את שאלת התחזקות ENSO כעניין מדעי סגור לחלוטין.

זה חשוב גם לישראל

ENSO מתחילה באוקיינוס השקט, אך מסוגלת לשנות דפוסי זרימה ומזג אוויר במרחק אלפי קילומטרים. השירות המטאורולוגי הישראלי פרסם ביולי 26' דוח מיוחד לקראת אירוע אל ניניו קיצוני ובחן 156 שנות נתונים כדי לבדוק כיצד אירועי אל ניניו חזקים קשורים לגשם בישראל. הבדיקה כללה כמויות גשם עונתיות, אירועי גשם, עוצמות קצרות-טווח ושלג.

השירות הדגיש שהקשרים אינם אחידים ואינם מאפשרים להפוך אל ניניו לבדו לתחזית לחורף הישראלי, אך באירועים חזקים נמצאו אותות שעשויים להעלות את ההסתברות לחלק מסוגי מזג האוויר הקיצוני. לכן המחקר החדש מספק בעיקר הקשר אקלימי ארוך טווח: אם מערכת ENSO אכן נעשית תנודתית יותר, אחד המנועים המרכזיים של אירועי קיצון עולמיים פועל כיום בעוצמה גבוהה יותר.

לא תחזית ישירה לחורף בישראל

העובדה ש-ENSO נעשתה תנודתית יותר אינה אומרת שהחורף בישראל יהיה בהכרח גשום יותר, קר יותר או סוער יותר. מזג האוויר בישראל מושפע גם ממערכות באוקיינוס האטלנטי, באירופה, בים התיכון ובאטמוספרה העליונה. לכן נכון להפריד בין המחקר החדש, שמצביע על שינוי ארוך טווח במערכת האקלים העולמית, לבין תחזית עונתית לישראל.

המשמעות הרחבה יותר היא בעיקר בתחום אירועי הקיצון. אל ניניו חזק יכול להשפיע על גשמים, בצורות, שריפות, יבולים, דיג, בריאות ותשתיות באזורים רבים בעולם. אם אכן אירועים חזקים נעשים תכופים יותר, המשמעות אינה רק שינוי קטן בממוצע הטמפרטורה אלא עלייה אפשרית בסבירות לשנים חריגות במיוחד.

לא כל האוקיינוס השקט

המגבלה הגאוגרפית חשובה. גלאפגוס נמצאת בלב החלק המזרחי של מערכת ENSO, מקום שבו אל ניניו יכול להיות בולט במיוחד, אך קיימים גם אירועי אל ניניו שמרכזם מערבה יותר במרכז האוקיינוס השקט והם אינם משתקפים באותה צורה באזור גלאפגוס. החוקרים השוו גם לנתוני אלמוגים במרכז האוקיינוס ומצאו שם עלייה בשונות, אך האות היה פחות חד.

לכן נכון לדבר על התחזקות ENSO במזרח האוקיינוס השקט, ולא על מדידה מלאה ומושלמת של המערכת כולה. גם מספר האלמוגים מוגבל, ורשומת העבר מורכבת ממקטעים ולא מסדרה רציפה אחת.

הממצא חזק - אבל השאלה עדיין פתוחה בחלקה

רשומת האלמוגים החדשה מוסיפה מאות שנים של מידע בדיוק באזור שבו אל ניניו מתבטא בעוצמה רבה, ומראה שהעשורים האחרונים חריגים ביחס לעבר הרחוק. השילוב בין החריגה ההיסטורית, הקשר להתחממות העולמית והכישלון של הדמיות טבעיות לייצר שינוי דומה מספק ראיה משמעותית לכך שהתחממות האקלים מעצימה את ENSO.

עם זאת, המחלוקת בין חוקרים חיצוניים, מגבלות הרשומה המקוטעת והקושי של מודלי האקלים לשחזר את הדינמיקה של המערכת מצדיקים ניסוח זהיר.