לאן נעלם הפחמן הדו-חמצני

 

 

מישהו אוגר בסתר כמויות אדירות של פחמן. מסקנה זו נראית אולי מוזרה משהו, אבל היא בלתי נמנעת אם מחשבים נכון את הנהלת-החשבונות של הפחמן הדו-חמצני באטמוספירת כדור-הארץ. למאזן המדוייק של החומר הזה נודעת חשיבות רבה, בעיקר מכיוון שבהצטברו באטמוספירה, הוא מאיץ את תהליך החממה, דבר שעלול לגרום להתחממות אקלימית עולמית.

 

מדי שנה משוחררים בכדור-הארץ כששה וחצי מיליארד טונות של פחמן (בעיקר כתוצאה משריפת הפחמן שבדלקים בעודף חמצן). חלק מהכמות הזאת "מתאזרח" באטמוספירה בצורת פחמן דו חמצני. חלק אחר מומס במי האוקיינוסים. וחלק אחר - כשני מיליארד טונות של פחמן דו-חמצני - נאגר במקום לא ידוע. ההנחה המקובלת כיום בעניין הזה, היא שהפחמן הדו-חמצני הנעלם הזה נטמע בצמחים ההופכים אותו לתרכובות עתירות אנרגיה (סוכר), בתהליך הפוטוסינתזה. אבל עד כה לא נמצאו הוכחות להשערה שבשנים האחרונות הצמחייה צורכת כמויות גדולות יותר של פימן דו-חמצני, בהשוואה לכמויות שצרכו בעבר.

 

מכאן עולה הצורך במדידה מדוייקת של צריכת הפחמן הדו-חמצני על ידי הצמחייה. אלא שמערכות המדידה הקיימות התקשו להבחין בין הפחמן הדו-חמצני שנטמע בצמחים בתהליך הפוטו-סינתזה, לבין כמויות הפחמן הדו-חמצני שנפלט בתהליכי נשימה מהצמחים, ומהקרקע. אבל שיטת מדידה חדשה, שפותחה באחרונה על ידי ד"ר דן יקיר ותלמיד המחקר שו-פנג ואנג מהמחלקה למדעי הסביבה וחקר האנרגיה במכון ויצמן למדע, מאפשרת הפרדה כזאת, ובכך היא פותחת פתח לפתרון תעלומת הפחמן הדו-חמצני הנעלם.

 

השיטה שפיתח הד"ר יקיר מבוססת על מדידת היחס בין שתי גרסאות (איזוטופים) של חמצן שמצויים בפחמן הדו-חמצני, באוויר שמעל לצמחים (חמצן 16 וחמצן 18). היחס הכמותי בין שתי גרסאות החמצן האלה, תלוי בקצב שבו מתבצעים תהליכי חילוף הגזים בין הצמח לבין האטמוספירה. במלים אחרות, ככל שהצמח קולט ומטמיע כמויות גדולות יותר של פחמן דו-חמצני, מתרכזות באוויר שמעל לצמח כמויות גדולות יותר של הגרסה הכבדה של החמצן (חמצן 18).

 

שיטת המדידה החדשה שפיתחו חוקרי מכון ויצמן למדע, מאפשרת לחשב בדייקנות את כמויות הפחמן הדו-חמצני שמוטמע על ידי הצמחים. תוצאות שיתקבלו במדידות אלה, שיוכנסו למודלים אקלימיים ממוחשבים, עשויות לשפר את יכולתם של החוקרים להבין את מאזן הפחמן באטמוספירה, דבר שיביא גם לשיפור יכולת החיזוי והניבוי של המודלים האלה.