הינך נמצא כאן

כתוב בספר

בחינת הנייר של כתבי-עת ישנים מעידה על תהליכים אקלימיים שהתחוללו ב-150 השנים האחרונות
01.03.2011

מימין: פרופ' דן יקיר, ד"ר אייל רוטנברג וד"ר דוד אסף. שינויי אקליםחלק מהמידע ההיסטורי הצפון בכרכים עתיקים ובכתבי עת מצהיבים עשוי להתחבא בין השורות. מדעני מכון ויצמן למדע גילו, כי הניירות האלה מתעדים את התנאים האטמוספריים ששררו בזמן שהנייר היה עדיין חלק מעץ צומח. באמצעות זיהוי איזוטופים שונים של פחמן, המצויים בפיסות נייר קטנות שנלקחו מעיתונים ישנים, וניתוח היחסים הכמותיים ביניהם, הצליח פרופ' דן יקיר, מהמחלקה למדעי הסביבה וחקר האנרגיה שבפקולטה לכימיה, לעקוב אחר העלייה בזיהום האטמוספרי שמקורו בשריפת דלקים מאובנים, מאז ימי המהפכה התעשייתית.
מדענים משחזרים בדרך כלל נתונים אטמוספריים היסטוריים שכאלה באמצעות קידוחים לתוך קרחונים או באמצעות חקירת טבעות עצים. אבל, לדברי פרופ' יקיר, לשם קבלת תוצאות אמינות, יש לבדוק מספר רב של עצים. "במקום להסתובב ביערות בכל העולם ולדגום עצים", הוא אומר, "אנחנו הולכים לספרייה הציבורית". בארכיון של הספרייה במכון ויצמן למדע, לדוגמה, מצא פרופ' יקיר גיליונות ישנים של כתבי-עת מדעיים, שגילם מגיע עד למעלה מ-100 שנה. הוא הסיר דוגמאות קטנות מהשוליים של גיליונות נבחרים, ולקח אותם לבדיקת מעבדה.

בדיקת המעבדה מתבססת על בדיקת היחס הכמותי בין הגרסה הנדירה יחסית של פחמן (איזוטופ C13) לבין כמויות הפחמן הנפוץ (C12). היחס הזה מספק מידע על כמות הפחמן הדו-חמצני שהשתחרר לאטמוספירה כתוצאה משריפת דלקים מאובנים. הסיבה לכך היא שהצמחים, אשר קולטים פחמן דו-חמצני מהאוויר בתהליך הפוטוסינתזה, מעדיפים להשתמש בפחמן דו-חמצני שמכיל פחמן נפוץ, אשר מגיב מהר יותר מהפחמן הכבד. כך, מדי קיץ - שבמהלכו מגיעה רמת הפוטוסינתזה לשיא – נוצרות טונות רבות של מאסה צמחית ענייה באיזוטופ הכבד של הפחמן (C13). לפני מיליוני שנים הפכה מאסה צמחית כזו לנפט, לגז ולפחם - ולכן מאגרים אלה גם הם דלים בפחמן הכבד C13. ניצול הפחם והנפט שבמאגרים האלה מאז המהפכה התעשייתית משחרר בחזרה לאטמוספירה את הפחמן הזה, שמתאפיין בכמות קטנה של האיזוטופ C13, וכתוצאה מכך, כמות האיזוטופ הזה באטמוספירה הולכת ונמהלת במהלך 150 השנים האחרונות. במקביל, רבים מהעצים שסופגים את הפחמן הדו-חמצני הזה נכרתים והופכים לנייר. לכן, הנייר המצוי בארכיונים מכיל רמות משתנות של האיזוטופ פחמן C13. פרופ' יקיר הראה, כי תהליך הירידה המתמשך ברמות האיזוטופ הזה מתועד בבירור בדוגמאות הנייר, ומשקף את התגברות השימוש בדלקים מאובנים ב-150 השנים האחרונות.
 
המחקר מתבצע זה 14 שנים, ובמהלכו, מספר פרופ' יקיר, הוא למד רבות על תעשיית הנייר. כמה מהגיליונות המוקדמים, לדוגמה, הודפסו על נייר שונה מבחינת כמויות האיזוטופים. סטיות בנתונים, שהתגלו גם בתקופה של מלחמת העולם השנייה, הובילו את פרופ' יקיר להניח, כי מדובר בנייר שעבר מיחזור, או עורבב עם נייר שאינו עשוי מעץ (אלא, לדוגמה, מכותנה או פישתה) - כדי להתגבר על המחסור שנוצר בתקופת המלחמה.

רמות הפחמן הכבד, C13, בנייר אף חשפו מספר תופעות אקלימיות מקומיות, המשתקפות, למשל בהבדלים בין נייר שמקורו באמריקה לבין זה שמקורו באירופה. "השיטה הזו מראה את הפוטנציאל של מאגר דוגמאות מסודר להפליא, שממנו התעלמנו עד כה", אומר פרופ' יקיר. "מלבד זאת, אפשר יהיה להשתמש בה כדי לבדוק את האותנטיות של דברי דפוס עתיקים".
 

המחקר הסביבתי יוצא לדרך

בעשור האחרון פעלה ביער יתיר, שבשיפולים הדרומיים של הר חברון, שלוחת מחקר קטנה של מכון ויצמן. היא ניטרה את מצב האטמוספירה שמעל ליער הצחיח למחצה, וסיפקה נתונים על חילופי המים, הפחמן והאנרגיה בין האטמוספירה לבין המערכת האקולוגית. תחנת המחקר ביתיר היא החוליה הישראלית היחידה ברשת המחקר העולמית הקרויה FLUXNET, ומהווה פיסה בתצרף של מחקר האקלים העולמי.
 
קשיים במימון העמידו את עתיד התחנה בספק מתמיד, עד שלתמונה נכנס רוברט לואיס. התרומה שהעניק - ביחד עם אחותו, קטי ווילס - תבטיח את פעילות התחנה בעשור הקרוב. למעשה, הרושם הרב שעשתה עליו התחנה גרם ללואיס לפנות למנהל הפרויקט, פרופ' דן יקיר. "מה עוד אתה צריך לפיתוח המחקר?", שאל אותו, והתשובה שקיבל - "יכולת תנועה".

תחנת המחקר הביוספרית-אטמוספרית הניידת נולדה באחרונה, לאחר תהליך הבשלה ארוך: בשנתיים האחרונות עסקו פרופ' יקיר, ד"ר אייל רוטנברג, וחברי קבוצת המחקר בתכנון ובבנייה של התחנה מהמסד עד הטפחות. הציוד הדרוש נבנה והותאם במיוחד, בסיוע מהנדסים ומומחים מחברות שונות. אגב כך גילו החוקרים, כי בנוסף ליכולות מדעיות, נדרשים מהם גם כישורים של נהג משאית. הם הוציאו רישיון נהיגה, והתעמקו בעלויות דיזל וטיפולי רכב.
 
"בסופו של דבר, המעבדה הניידת תהפוך למעבדה העיקרית, ובעתיד נוכל לעשות בה כל מה שאנחנו עושים כיום במעבדה הקבועה, ואף יותר", אומר פרופ' יקיר. מעל המעבדה מתנשא תורן טלסקופי, אשר יכול להרים את הציוד עד לגובה של 30 מטר, ובאמצעותו אפשר יהיה לחקור את האטמוספירה מעל צמרות יערות גבוהים, כמו אלה המצויים בצפון הארץ.
 
בנוסף למחקר המדעי המתמשך מקווה פרופ' יקיר לראות את המעבדה הניידת משתלבת בתוכניות חינוכיות במכון. "קשה לנו לגרום לסטודנטים להתלהב מנושאים הקשורים במדעי האקלים", הוא אומר. "מעבדה ניידת שתוצב מחוץ לכיתה תפגיש אותם מקרוב עם הציוד שבו אנחנו משתמשים, ותוצאות המדידה הנראות בזמן אמת על מסכי המחשב יציגו את הצד המושך והמלהיב של התחום". ארגון FLUXNET כבר הזמין את פרופ' יקיר - עם המעבדה הניידת - לאירופה, שם יוכל לנדוד בעזרת המשאית בין התחנות הקבועות, ולהשוות נתונים.


מסע בין צמרות

כשהיו סטודנטים, הירבו דן יקיר ואשתו הדס לטייל בעולם, והגיעו ביחד להודו, לבורמה ולנפאל. גם כיום הם משתדלים להמשיך במסורת, אם כי, מטבע הדברים, ליעדים מעט פחות אקזוטיים - כמו צרפת, איטליה וספרד. עם זאת, באחרונה ביקרו בדרום אפריקה, והתנסו ב"מסע בין צמרות" בסגנון "טרזן". בתמונה: הדס יקיר מתכוננת למסע.

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם