בין אבק לברק

כיצד פעילות אנושית מניעה שינויים אקלימיים? שאלה זו, שעדיין איננו יודעים לענות עליה, נחלקת למספר רב יחסית של שאלות משנה, כגון: כיצד חלקיקים אטמוספריים הקרויים אירוסולים משפיעים על היווצרות עננים? ואיך זה קשור לברקים ולרעמים? זו השאלה שבה התמקדו ד"ר אורית אלטרץ וד"ר אילן קורן, מהמחלקה למדעי הסביבה וחקר האנרגיה שבפקולטה לכימיה במכון ויצמן למדע. אירוסולים הנוצרים בעקבות פעילות האדם - כמו חלקיקי פיח הנוצרים משריפת עץ ודלקים אחרים, ועולים מעלה באטמוספירה - מסוגלים לסייע ביצירת עננים, מכיוון שהם משמשים כמעין "גרעיני התעבות" שסביבם נוצרות טיפות מים. מצד שני, האירוסולים גם מונעים היווצרות עננים מכיוון שהם קולטים את אור השמש ומייצבים את האטמוספירה בגובה שבו נוצרים העננים. בנוסף לכך, העננים הנוצרים עשויים לקרר וגם לחמם - משום שמצד אחד הם מחזירים את אור השמש בחזרה לחלל, אך מצד שני הם לוכדים חום מתחתם.

 

במחקר קודם נסע ד"ר קורן לאחת "המעבדות" הגדולות ביותר בעולם בה נבדקת השפעת חלקיקי הפיח על ייצור עננים: אגן האמזונס, שבו נשרפים מיליוני דונמים של יער בעונה היבשה, מדי שנה. באמצעות נתונים שנאספו באמצעות לווייני מחקר של נאס"א גילו ד"ר קורן ושותפיו למחקר מעין "אפקט בומרנג": כאשר רמות האירוסולים היו נמוכות, תוספת קטנה בכמותם גרמה להרחבת כיסוי העננים. כאשר רמות האירוסולים הגיעו לערך סף מסוים, השתנתה פעילותם המקררת, מזריעת העננים, לטובת השפעה מחממת, קולטת אנרגיה - וכך התהפכה המגמה.

במחקר הנוכחי, שנעשה בשיתוף עם פרופ' קולין פרייס מאוניברסיטת תל-אביב ופרופ' יואב יאיר מהאוניברסיטה הפתוחה, חקרו המדענים את הקשר בין אירוסולים לבין עננים מזווית אחרת: בנוסף למדידות האוויריות של עננים באמזונס הם אספו נתונים מרשת חישנים שהוצבו על הקרקע, במטרה לזהות את מקורות הברקים. הם ידעו שככל שהענן עבה יותר, כך עשויה להתחולל בו פעילות חשמלית חזקה יותר - או, במילים אחרות, עשוי להיווצר ברק. לכן הם סברו, שאם הפיח אכן מגדיל את נפח העננים,תיגרם עלייה בכמות הברקים, ואם חלקיקי הפיח מדכאים את היווצרות העננים, יתחוללו פחות ברקים.

 

ואכן, בניתוח דפוסי הברקים התגלה "אפקט בומרנג" דומה לזה שגילה ד"ר קורן במחקר הקודם: עלייה קטנה ברמת האירוסולים הובילה לעלייה בכמות הברקים. אולם בהמשך לא השפיעה עלייה נוספת ברמת האירוסולים על כמות הברקים, ולאחר מכן מספר הברקים אף הלך וקטן עם העלייה הנמשכת ברמות הפיח. "הצלחנו לזהות את נקודת המעבר, בה מתחלפת השפעת האירוסולים", אומר ד"ר קורן, "דבר שתומך במודל שלנו ליחסי הגומלין שבין האירוסולים לבין מידת כיסוי העננים". ד"ר קורן סבור, שהמחקר הזה עשוי ליישב את המחלוקת הנוגעת להשפעת הפיח על העננים, במיוחד באשר לעננים המביאים להיווצרות ברקים ורעמים. הבנה זו עשויה גם לסייע בשיפור היכולת של המדענים לחזות שינויי אקלים עתידיים.