מה הזמן מסמן לי?

שינוי האקלים הנוכחי מתבטא בעלייה בריכוז גזי החממה באטמוספרה, בעליית הטמפרטורה העולמית הממוצעת ובשינויים בדפוסי אירועי מזג אוויר קיצוניים, אבל איך בעצם אנחנו יודעים את זה?

סייעה בהכנת הכתבה: ג'ודי לקס, האוצרת המדעית של התערוכה "זה מתחמם" במוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט.
פורסם בנובמבר 2022

מכשירים למדידת טמפרטורות קיימים כ-200 שנה, ואמצעים למדידת גזי חממה נכנסו לשימוש רק לפני כמה עשרות שנים, אז כיצד אפשר לדעת שריכוזי גזי החממה הנוכחיים הם תקדימיים וקיצוניים? או מה היה האקלים לפני אלפי שנים? למדע ולטבע יש תשובות.

מבנים טבעיים שונים, כגון קרחונים, גזעי עצים, שכבות קרקע ואלמוגים, נבנים בשכבות במשך אלפי ואף מיליוני שנים. הרכב השכבות מושפע מתנאי הסביבה בזמן היווצרותן, ועל כן מהוות השכבות סמנים לאקלים שהיה כאן בעבר. בחינת השכבות והצלבת הנתונים בין סמנים שונים מאפשרת שחזור של ההיסטוריה האקלימית, הן המקומית והן העולמית. בתערוכה "זה מתחמם: האקלים, המשבר ואנחנו" תוכלו לראות דוגמאות לסמנים כאלו, רובם ממש מאזורנו.

גלעין קידוח

משקעי אגם הלשון

בתקופת הקרח האחרונה, לפני 14-70 אלף שנה, היה באזור ים המלח אגם קדום בשם אגם הלשון שנקרא כך בשל צורתו. בשיא גודלו השתרע האגם מהכנרת בצפון ועד חצבה בדרום. בקרקעית האגם הצטברו חומרי סחף ומינרלים ששקעו ממי האגם. דגימה וניתוח של חומרים אלה מאפשרים לחוקרים לשחזר מה היו תנאי הסביבה ששררו באזור. גלעין הקידוח המוצג בתערוכה "זה מתחמם" מייצג 1,000 שנים של משקעי האגם מתקופה של לפני 25,000 שנה. כל זוג שכבות, בהירה וכהה, מייצג שנה אחת בחיי האגם. השכבות הבהירות מייצגות את העונה היבשה (קיץ), שבה שוקע באגם חומר גירני. השכבה הכהה היא שכבה של חומרי סחף המגיעים משיטפונות החורף. על פי עובי השכבות השונות ניתן לדעת על אירועי שיטפונות משמעותיים. כך, למשל, שכבות כהות עבות מעידות על תקופת שיטפונות ושכבות כהות דקות הן עדות לתקופות יבשות שבהן חל אידוי מוגבר.

ים המלח

במסגרת קידוח מדעי מחקרי שנערך בקרקעית ים המלח הוצאו דגימות מעומק של עד 465 מטר. הדגימות אפשרו את שחזור האקלים ב-220 אלף שנים האחרונות באזורנו. גם כאן, השכבות הכהות מייצגות את העונה הגשומה והן מכילות חומרי סחף שהגיעו עם השיטפונות, ואילו השכבות הלבנות הן מלח ששקע בתקופות יבשות מאוד באזור הניקוז של האגם.

קרח

בתהליך היווצרות קרחונים, לאחר שכמות גדולה של שלג נערמת על הקרקע, השלג נדחס לקרח ונכלאות בו בועיות אוויר זעירות. הבועיות הללו מאפשרות לחוקרים ללמוד על הרכב הגזים וריכוזם באטמוספרה בתקופה שבה נוצרו השכבות בקרחון, וכך ללמוד גם על הטמפרטורה ששררה אז. באמצעות ניתוח השכבות בגלעיני הקידוח גילו החוקרים כי ריכוז הפחמן הדו-חמצני (CO₂) שמר על מחזוריות במשך מאות אלפי שנים, אך בערך מאז 1950 (המהפכה התעשייתית) ריכוזו נמצא בעלייה מתמדת בקצב חסר תקדים, והגיע לשיאים שלא נראו לפחות 800,000 שנים, ללא סימן להאטה.

טבעות גידול

טבעות גידול שנתיות בעצים

גם חומרים אורגניים, כמו עצים למשל, יכולים לספר לנו מה היה פה פעם. ייתכן שאתם כבר יודעים שאפשר להעריך את גילו של עץ באמצעות ספירת טבעות הגדילה שלו, אך מסתבר שאפשר גם להעריך את כמות הגשמים שירדה בכל שנה. העץ גדל בשכבות טבעתיות, מבפנים החוצה, כך שהטבעת החיצונית ביותר היא החדשה ביותר. גם כאן, כל צמד טבעות, כהה ובהירה, מייצג שנה אחת בחיי העץ. במקרה הזה, דווקא הטבעת הכהה היא העונה היבשה ואילו טבעות בהירות מתפתחות בעונה הגשומה. מה שחשוב כאן הוא עובי הטבעת, מכיוון שהוא מעיד על קצב הגדילה של העץ, וממנו ניתן ללמוד על כמות המשקעים. טבעות צרות מעידות על גדילה איטית, הנובעת ככל הנראה ממיעוט משקעים, ואילו טבעות רחבות מעידות על שנים גשומות יותר, שבהן יכול היה העץ לגדול יותר.

אלמוגים

כמו עצים, גם שלדים של אלמוגי אבן גדלים בהדרגה בצורת טבעות גידול שנתיות. ניתוח כימי של טבעות האלמוג מאפשר לקבוע את הטמפרטורה ואת ההרכב של מי הים במהלך חיי האלמוג.

נטיפים וזקיפים

הנטיפים והזקיפים במערת שורק בהרי יהודה מתעדים את רצף השינויים שחלו באזור ב-250 אלף השנים האחרונות. הנטיפים והזקיפים נוצרים בחללי מערות בעקבות חלחול מי גשמים שעוברים דרך שכבות סלע וקרקע. ניתוח הרכב טבעות הגידול השנתיות שלהם מאפשר לשחזר את תנאי האקלים בזמן היווצרותם: כמות המשקעים, הטמפרטורה ואפילו סוג הצמחייה בסביבה.

חומר אורגני

חוריריות

דרך נוספת לדעת אילו תנאי אקלים שררו באזור מסוים היא באמצעות יצורים מיקרוסקופיים בשם חוריריות (פורמניפורה), ששקעו בקרקעית הים. ניתוח כימי של שלדי היצורים הללו מאפשר לקבוע את הטמפרטורות וההרכב של מי הים ולשחזר את אקלימי העבר מיליוני שנים אחורה.

גרגרי אבקה של צמחים

גרגרי אבקה הם תאי המין הזכריים של צמחים. גודלם המיקרוסקופי והדופן העמידה שלהם גורמים להם להשתמר כמאובנים במשך אלפי שנים. כל מי שגידל צמחים בבית יודע שלכל צמח נדרשים תנאי גידול מסוימים, המתאימים לו. לכן, זיהוי גרגרי האבקה בשכבות קדומות יכול ללמד אותנו אילו צמחים היו באזורים שונים ובתקופות שונות ומתוך כך להסיק מהם תנאי האקלים ששררו בעבר. במחקרים שנערכו באזורנו נמצא כי גרגרי אבקה של אלון מצוי הם סמן טוב ללחות ואילו גרגרי לענה הם סמן טוב ליובש.