ב-1956 רוג'ר רוול והנס סואס, גאוכימאים במכון סקריפס לאוקיינוגרפיה בקליפורניה, העלו את הצורך למדוד פחמן דו-חמצני באוויר ובאוקיינוסים, כדי "להבין הבנה ברורה יותר את השפעותיו האקלימיות הצפויות של ייצור הפחמן הדו-חמצני התעשייתי הצפוי ב- 50 השנים הבאות."
במילים אחרות, הם רצו להבין כמה חמור יהיה המצב בימינו אנו. כיום קשה להאמין שהם נאלצו להעלות טיעונים משכנעים להצדקת התצפיות הללו, אך בזמנו מדענים לא ידעו אם הפחמן הדו-חמצני הנפלט מצינורות פליטה וארובות אכן יצטבר באטמוספרה. היו כאלה שהאמינו כי כולו ייספג ללא פגע בים, או ייבלע בשמחה בצמחייה המשגשגת על פני האדמה.
רוול והחוקר הצעיר צ'רלס דייוויד קילינג, ששכר לצורך הפרויקט, הבינו כי עליהם להציב ציוד במקומות מרוחקים ממקורות פחמן דו-חמצני מקומיים וגם מגורמים המסלקים אותו מהאטמוספרה, מפני שאתרים כאלה עלולים לגרום לשינויים חדים במדידות. אחד האתרים שבחרו היה בנקודה הרחוקה ביותר מפעילות תעשייתית ומצמחייה שאפשר למצוא: הקוטב הדרומי. נקודה אחרת הייתה בתחנת מזג האוויר שאך הוקמה על פסגת מונה לואה שבהוואי.
עשרות שנות מחקר
פעילות הניטור במונה לואה נמשכת (למעט הפסקה קצרה אחת) מ-1958 עד עצם היום הזה. בהוואי, שאינה מרוחקת כמו אנטרקטיקה, רמות הפחמן הדו-חמצני עולות ויורדות בחדות על פי עונת הצמיחה בחצי הכדור הצפוני. אך בסוף כל שנה ושנה, ריכוז הגז לוכד החום הזה תמיד גבוה מריכוזו 12 חודשים קודם לכן. הקהילה המדעית הבינה אפוא עד מהרה שרוול צדק - חלק גדול מהפחמן הדו-חמצני הנפלט לאטמוספרה נשאר בה בסופו של דבר.
| עוד בנושא |
|
| יצאנו להציל את הים, תכף נשוב / ynet |
|
ארגון "גרינפיס" יוצא למסע לחקר האוקיינוסים, במהלכו יאסף מידע רב מהנעשה בימים, ויועבר לכמיליון "מגני אוקיינוסים" מרחבי-העולם. בין הפיתוחים: בלוגים אקולוגיים וערוץ טלוויזיה באינטרנט |
| לכתבה המלאה |
|
|
|
אך הוא צדק גם בחישוביו, שהראו כי חלק ניכר אכן יגיע בסופו של דבר לים. ולרוול היה ברור כבר זמן רב קודם לכן, שאותו חלק שיתמוסס באוקיינוסים ישנה ללא הכר את הכימיה של מי הים. בשונה מכמה היבטים של שינויי האקלים, אין ויכוח על ממשותו של אפקט זה, כלומר העלייה בחומציות האוקיינוסים, אך רק עתה מתגלות תוצאותיו במלואן.
כמה לא טבעי?
התיעוד בן חצי המאה שהפיק קילינג הוא בעל ערך רב ביותר, אך הוא קצר מכדי לאפשר לנו להבין את המצב הנוכחי בהקשר היסטורי. עם זאת, מדענים הצליחו להגיע לפרספקטיבה ארוכת טווח באמצעות ניתוח בועות אוויר הכלואות בתוך ליבות קרח. מתוך הארכיון הטבעי הזה הם למדו כי ריכוז הפחמן הדו-חמצני היה כמעט קבוע באלפי השנים האחרונות, ואז החל לעלות במהירות עם תחילת התיעוש במאה ה-19. כרגע ריכוז הגז גבוה בכ-30% מריכוזו לפני כמה מאות שנים, והוא צפוי להכפיל ואף לשלש את ריכוזו הקדום עד סוף המאה.
פחמן דו-חמצני נפלט בכמויות הולכות וגדלות בעיקר משריפת דלק מחצבי: פחם, נפט וגז טבעי (ייצור בטון ושריפת יערות טרופיים תורמים אף הם, אך לשם הפשטות והבהירות נתעלם מתרומות משניות כאלה.) שלא כמו אורגניזמים חיים, דלק מחצבי אינו מכיל, או כמעט שאינו מכיל אטומים של האיזוטופ הרדיואקטיבי פחמן 14, שבגרעינם שמונה נויטרונים במקום השישה המצויים באיזוטופ הנפוץ של פחמן. בדלק מחצבי מופיע גם יחס ייחודי בין שני האיזוטופים היציבים של פחמן (פחמן 12 ופחמן 13). ולכן שריפת דלקים אלה מותירה חתימה איזוטופית ברורה באטמוספרה. איש אינו יכול להטיל אפוא ספק במקורו של עודף הפחמן הדו-חמצני התופח.
כ-40% מן הפחמן הדו-חמצני שמקורו בדלק מחצבי נותר באטמוספרה. השאר נספג כיום, כמעט בשיעור שווה, בצמחייה שעל פני האדמה או באוקיינוסים. כניסתו לים של הפחמן שמקורו בדלק מחצבי היא בינתיים תוספת קטנה למאגרי הפחמן העצומים שבאוקיינוסים. משום כך יש לבצע מדידות מדויקות במיוחד כדי לגלות ולכמת את ספיגת הפחמן באוקיינוסים, מדידות שדיוקן לא נופל מאחת לאלף. ומכיוון שהכמויות משתנות במידה ניכרת ממקום אחד למשנהו, יש צורך בהתמדה ומשאבים שיספיקו למיפוי ריכוזי הפחמן בכל רחבי העולם. את זה בדיוק עשו אוקיינוגרפים בסוף שנות ה-80 ובשנות ה-90, כחלק ממבצע הערכה כלל-עולמי שזכה לשני שמות בראשי תיבות: JGOFS (הסקר העולמי המשותף של השינויים באוקיינוסים) ו-WOCE (ניסוי מחזור המים העולמי באוקיינוסים).
אך שני המחקרים הללו עצמם לא הצליחו לזהות כמה מן הפחמן שנמדד הוא טבעי וכמה ממנו הוא מהפחמן הדו-חמצני שהשליכו בני האדם לאטמוספרה. ניקולס גרובר, הפועל כיום באוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס, פיתח ב-1966 עם שניים מעמיתיו, שיטה חדשנית לביצוע המשימה. ב-2004 השלימו את יישום שיטתו של גרובר על כל הנתונים שנאספו ב-JGOFS וב-WOCE, ומהתוצאות עולה כי האוקיינוס קלט את מחצית כמות הפחמן ממקור מחצבי שנפלט אל האטמוספרה מאז תחילת המהפכה התעשייתית.
מדידות חוזרות ונשנות
דרך נוספת לתיעוד התהליך היא ביצוע מדידות פחמן חוזרות ונשנות באותו מקום באוקיינוס. יש לדאוג להבדיל בין הפחמן המחצבי לבין פחמן ממקורות ביולוגיים שונים הקיימים בים. כמו כן, התצפיות צריכות להימשך עשור שנים או יותר כדי לגלות מהי המגמה הכוללת הנגרמת על ידי שריפת דלק מחצבי, על רקע השונות הטבעית. משלחת מחקר לביצוע ניסוי כזה בדיוק יצאה בשנה שעברה אל האוקיינוס ובראשה עמדנו אני, ועִמי ריק ונינחוף, מהמעבדה המטאורולוגית והאוקיינוגרפית האטלנטית של השירות המטאורולוגי האמריקאי.
על ספינת המחקר, יחד עם 31 מדענים, טכנאים וסטודנטים, בילינו כמעט חודשיים בדגימות כימיות ופיזיקליות בדרום-מערב האוקיינוס האטלנטי, מפני המים ומטה. התחלנו ליד אנטרקטיקה וסיימנו ליד קו המשווה. אני ומדענים נוספים ערכנו מדידות בדיוק באותה רצועת אוקיינוס ב-1989, כשהייתי סטודנט לתואר ראשון.
כשהשווינו את תצפיותינו מ-2005 לאלה שביצענו 16 שנים קודם לכן, מצאנו כי מאות המטרים העליונים של דרום האוקיינוס האטלנטי מכילים כיום באופן כללי ריכוזי פחמן גבוהים יותר ממה שהיה בעבר הקרוב. הדבר עולה בקנה אחד עם ההנחה שהים סופג פחמן דו-חמצני מהאטמוספרה. כמו כן, אוקיינוגרפים אחרים מצאו מגמות דומות גם באוקיינוס השקט ובאוקיינוס ההודי. אך באיזו דרך בדיוק מאיים השינוי הזה על הסביבה הימית?
