אלמוגים מספרים על אקלים העבר
אלמוגי אבן הם לא רק ססגוניים, מרהיבים ומגוונים, הם גם מאריכי ימים ושומרי סודות עתיקים. בתוך השלדים הגירניים שלהם, שנוצרים במשך מאות שנים, מתועד מידע רב על תנאי הסביבה והאקלים ששררו במהלך התהוותם וחייהם בים.
שלדי האלמוגים הקדומים נשמרים עד מיליוני שנים, ולפיכך משמשים כארכיון חשוב וחיוני של היסטוריית האקלים של כדור הארץ ותורמים לחקר הפליאו-אקלים, האקלים הקדום ששרר כאן בעבר. מפלס פני הים, טמפרטורות המים, מידת המליחות, הצלילות והחומציות של המים, עוצמת אור השמש, אירועי אקלים חריגים, כגון סערות, גשמים ושיטפונות שהתרחשו בעבר האקלימי הקדום, על כל אלה ועוד אפשר ללמוד באמצעות חקר אלמוגים.
ארכיון זמן בלב הים
עיקר המחקר הפליאו-אקלימי באלמוגים מתמקד באלמוגי האבן, בוני שוניות. אלמוגי אבן הם בעלי חיים ימיים קדומים, שמשקיעים שלד גירני קשה במהלך חייהם. שוניות האלמוגים הראשונות הופיעו כבר לפני כ-500 מיליון שנה, אך שוניות "מודרניות" המורכבות ממיני אלמוגים הדומים למיני האלמוגים החיים כיום נוצרו רק במהלך עשרות מיליוני השנים האחרונות.
שיעורי הצמיחה של האלמוגים הם משתנים, אך באופן כללי הם איטיים: מ-2.0-0.3 ס"מ ועד 10 ס"מ בשנה. שוניות האלמוגים רגישות ביותר לשינויים בתנאי האקלים והסביבה, וכאשר האלמוגים גדלים, הם למעשה מתעדים בהרכב השלד שלהם ובמבנה שלו מידע על הטמפרטורה, התכונות וההרכב הכימי של המים שבהם גדלו. לפיכך, חקר שלדי אלמוגים קדומים יכול לסייע לצייר תמונה של אקלים העבר באזורים שבהם הם גדלו, משנים בודדות ועד עשרות אלפי שנים לאחור.
עוד שנה ועוד שנה, הזמן הוא גלגל ענק…
בדומה לעצים, גם בשלדי האלמוגים יש טבעות גידול עונתיות. שינויים בטמפרטורה, בצלילות המים ובכמות חומרי ההזנה משפיעים על קצב הגידול של האלמוגים ועל צפיפות השלד הגירני שנוצר במהלך גידולם. כתוצאה מכך, צפיפות שכבות שלדי האלמוגים שנוצרו בקיץ היא שונה מצפיפות השכבות שנוצרו בחורף. כך, מדענים יכולים לחקור את טבעות הגידול השנתיות של האלמוג כדי לקבוע מה היו תנאי האקלים ששררו בתקופה שבה הוא גדל.
שלדי אלמוגים יכולים ללמד אותנו גם על תקופות של שיטפונות וגשמים חזקים, שסחפו לים משקעים. אירועים אלו גורמים, בין השאר, לעכירות המים, להצטברות חומר על האלמוגים ולירידה בריכוז האצות השיתופיות, שחיות ברקמת האלמוג ומסייעות לו להשקיע את השלד. האצות, שתלויות בפוטוסינתזה כדי לייצר אנרגיה, לא יכולות לגדול באותה מהירות בשל עכירות המים והעובדה שהן מקבלות פחות אור שמש. האטה זו בצמיחה ניכרת בטבעות הגידול של האלמוג, בדומה לאופן שבו בצורת ניכרת בטבעות הגידול של עצים.
בטבעות הגידול של אלמוגים ניתן לזהות גם אירועים של עקה סביבתית, כגון זיהום, שינויים בחומציות של מי הים, שינויים מהירים בטמפרטורת המים ועוד, כולל התפרצות מחלות או תופעה המכונה "הלבנה": תופעה שבה האלמוג משחרר את האצות השיתופיות שחיות בתוכו והופך לבן (האצות הן שמעניקות לאלמוגים את שלל הצבעים המרהיבים המאפיינים אותם). עדויות מסוג זה מסייעות לחוקרי האקלים הקדום לקבוע האם ומתי שררו תנאי אקלים קיצוניים שפגעו באלמוגים ואף בשונית כולה. לאחרונה, אנו עדים לאירועי הלבנה משמעותיים המתרחשים בשל שינויי האקלים.
שלד האלמוג לא שומר סוד…
שיטות נוספות לקבלת מידע על האקלים הקדום כוללות אנליזות כימיות, שחושפות את "סודות המעמקים" שנחקקו בשלדי האלמוגים לאורך השנים. לדוגמה, שיטה כימית מקובלת היא השוואת היחס בין איזוטופים קלים וכבדים של חמצן בשלדי האלמוגים. יחס זה יכול לספק מידע על הטמפרטורות ועל כמות המשקעים ששררו בזמן צמיחת השונית. יסודות אחרים, כגון סטרונציום וסידן, משולבים גם הם בשלד האלמוגים, ושינויים בריכוזם וביחסים ביניהם יכולים ללמד על שינויים בטמפרטורות פני הים, במליחות ובתנאי הסביבה ששררו בים בעת השקעתו של השלד, וכך לעזור להשלים את התמונה.
לצורך קבלת מידע על תקופות מאוחרות וקצרות טווח יותר, החוקרים קושרים את התיעוד הכרונולוגי שעולה ממצאי האנליזה הכימית לתיעוד ממכשירים בתקופות שבהן כבר היה קיים, וגם מחפשים אירועי אקלים משמעותיים שיש לגביהם עדויות ממקורות נוספים. בדרך זו הם מצליחים לשחזר את שינויי הטמפרטורות באוקיינוסים ולתארך את מועדי התרחשותם ביחידות זמן של שנים ועשרות שנים לפני זמננו.
קידוח תת-ימי באלמוג SOT1 באילת להוצאת גלעין משלד האלמוג. הסרטון באדיבות פרופ' מוטי שטיין
חלון אל העבר "פותח" חלון אל העתיד
בשחזור אקלים העבר ובעדויות שעולות מחקר אלמוגים קדומים אפשר להשתמש כדי לאמת מודלים אקלימיים ולשפר את יכולתנו לחזות תרחישי אקלים עתידיים. שוניות אלמוגים עתיקות, שנמצאות בעומקים שונים מתחת או מעל מפלס הים הנוכחי, יכולות לספר לנו על שינויים שהתרחשו בעבר במפלס הים ואף על המהירות שבה התחוללו שינויים אלה. למשל, בתום עידן הקרח האחרון, לפני כ-20 אלף שנה, עם עליית הטמפרטורות בכדור הארץ התרחשה המסה מסיבית של קרח בקרחונים ובקטבים, ובעקבותיה חלה עלייה משמעותית בגובה פני הים. ממצאים שעלו מחקר אלמוגים חשפו כי עלייה זו של פני הים לא התרחשה כנראה באופן הדרגתי, אלא בסדרה של עליות חדות, שהתרחשו לאורך פרק זמן קצר של כמה עשרות שנים.
גם היום, עקב שינוי האקלים, מתרחשת המסת קרחונים דומה בקצב הולך וגובר. וכך, התרחישים שאותם למדו החוקרים מהאלמוגים הקדומים יכולים להצביע על מה שצפוי לקרות לפני הים בימינו, ככל שכדור הארץ יוסיף להתחמם, ואולי אף יסייעו לנו להיערך לכך כראוי.
ממצאי חקר אלמוגים עתיקים מלמדים אותנו כיצד הגיבו מערכות אקולוגיות בעבר לשינויי אקלים ולמגוון שינויים סביבתיים, וגם מספקים לנו מידע לגבי מידת עמידותן של המערכות הללו לשינויי אקלים עתידיים.