העיניים של שינוי האקלים

"מטוסי הקרח" של נאס"א תיעדו במשך יותר מעשור את מצבם של הקטבים בכדור הארץ וסיפקו נתונים חשובים מאוד לחוקרי האקלים. כעת הם יוצאים לפנסיה

אובדן הקרח בקטבים הופך בהדרגה, אך בהתמדה, את כדור הארץ לפלנטה שונה מאוד ממה שהכרנו. כך למשל, לפני כמה שבועות התגלה באנטארקטיקה אי חדש, שלא מופה מעולם. האי, שנקרא על שם האלה הנורדית סיף, התחבא לאורך השנים מתחת לשכבות עבות של קרח, ונחשף כשהן נמסו והפכו למים. השינויים המדאיגים במצב הקרחונים בעולם תועדו במשך 11 שנה על ידי מטוסי מבצע IceBridge של נאס"א, שאספו מידע חשוב רב בטיסותיהם מעל אזורי הקוטב הצפוני והדרומי. בימים אלה המטוסים שחקרו את הקטבים מסיימים את פעולתם.

יותר מאלף טיסות מעל הקטבים

מיזם IceBridge היה חוליה מקשרת בין תקופות פעילותיהם של שני לוויינים לחקר הקרח: הלוויין ICESat, שפעל בין השנים 2009-2003, והלוויין ICESat-2, ששוגר לפני כשנה. מאז שהמטוסים החלו את פעילותם ב-2009 הם ביצעו מעל אלף טיסות בשמי הקצוות הקפואים של העולם: אנטארקטיקה שבדרום, האוקיינוס הארקטי שבצפון ואלסקה, וסיפקו נתונים ששימשו לכתיבתם של יותר מ-660 מאמרים מדעיים.

במטוסים הותקנו מעל תריסר מכשירים מדעיים, ביניהם לייזרים למיפוי גובה, רדארים חודרי קרח, מצלמות (כולל מצלמות IR- אינפרא אדום), מדי כבידה ומדי שדה מגנטי. במהלך פעילותם אספו המטוסים מאות טרה-בייטים של מידע, שכלל נתונים על הגובה, העומק, העובי, הזרימה והשינויים המהירים והאיטיים בקרח שבים ושביבשה. המידע שנצבר, שזמין בחינם באינטרנט לכל דורש, סייע להבנת הגורמים לשינויים במצב כיפות הקרח בקטבים ולשיפור המודלים המחקריים בנושא, ולדברי נאס"א יוכל לשמש חוקרים גם בעוד שנים רבות.

ב-20 בנובמבר 2019 טסו מטוסי IceBridge מעל אנטארקטיקה בפעם האחרונה, ובמהלך 2020 הם יבצעו מספר טיסות מעל אלסקה, שלאחריהם תסתיים סופית המשימה.

מעל, מתחת ובתוך הקרח

לאורך השנים צבר מבצע IceBridge הישגים משמעותיים רבים. אחת מתגליותיהם הבולטות של המטוסים התרחשה ב-2011, כשמדעני IceBridge הבחינו במהלך טיסה בסדק עצום בקרחון הענק Pine Island שבמערב אנטארקטיקה – קרחון שאיבד חלק משמעותי מנפחו בעשורים האחרונים. הסדק בקרחון נמתח לאורך כ-29 קילומטר, רוחבו הממוצע עמד על כ-80 מטר ועומקו על כ-60-50 מטר. ככל שעבר הזמן הלך הסדק והתרחב, עד שבנובמבר 2013 נשברה מן הקרחון חתיכה שגודלה עמד על כ-650 קילומטר רבוע – כלומר, בשטח שכמעט זהה לגודלו של ים המלח.

IceBridge הועיל גם למיפוי העולם שמתחת לקרח: אמנם אנחנו נוטים לפעמים לחשוב על אנטארקטיקה כגוש לבן, אך מתחת לכל השלגים והקרחונים מסתתרת קרקע יבשתית נרחבת ומגוונת. ב-2013, המידע שנאסף על ידי IceBridge סייע ל-British Antarctic Survey, הארגון הלאומי הבריטי לחקר אנטארקטיקה, בהכנת מפה מעודכנת של סלע האם שעליו נח הקרח האנטארקטי.

מידע שסיפקו המטוסים תרם גם לחקר הקרקע שמתחת לפני הקרח בצד השני של העולם באותה שנה, כשחוקרים מאוניברסיטת בריסטול שבבריטניה הסתייעו בו לגילויו של קניון אדיר באי הצפוני הקפוא גרינלנד. ערוץ זה, שאורכו עומד על לפחות 460 קילומטר (יותר מאורכו של הגרנד קניון שבארה"ב) ושעומקו מגיע לכ-800 מטר, מתחבא מתחת לשני קילומטרים של קרח.

להיבטים שונים הנוגעים לסלע שעליו נח הקרח השלכות רבות על השינויים שחלים בו. דוגמה אחת לכך היא השפעתו של סוג הסלע. "כשמדובר בסלע משקע רך, הסלע, יחד עם המים מהקרח שנמס, עלול להוות חומר סיכה עבור משטחי קרח", אמר מייקל סטדינגר, המדען הראשי של IceBridge בין השנים 2015-2010. סיכוך כזה עלול להאיץ את תנועתו של הקרח מהיבשה אל הים, תופעה שמעלה את מפלס פני הים. "סלע גבישי, כמו גרניט, לא הופך לחומר סיכה בקלות, ולכן קשה יותר למשטח קרח לפתח עליו זרימה מהירה".

בשנים הבאות החלו המדענים של IceBridge לחקור את העולם שבתוך הקרח עצמו. ב-2015 הם יצרו את המפה הראשונה אי פעם של השכבות הפנימיות של כיפת הקרח בגרינלנד. עוביה של כיפת קרח זו עומד על כ-3-2 קילומטרים והיא נמתחת על פני מרביתו של האי. לצורך המיפוי הסתמכו המדענים על נתונים מהרדארים חודרי הקרח וכן על דגימות קרח שנאספו בשטח. המיפוי מספק מידע רב על ההיסטוריה של הקרח בגרינלנד, ומאפשר מתן תחזית טובה יותר לעתידו בימים הולכים ומתחממים אלה.

מעבר לתרומה המדעית של המשימה, צילומים של IceBridge גם עוררו סקרנות בקרב הציבור הרחב. באוקטובר 2018, תמונה של קרחון מלבני לחלוטין שצילם המטוס זכתה לחשיפה גדולה ברחבי הרשת. התמונה, שצולמה בסמוך למדף הקרח האנטארקטי לארסן C שמדרום לדרום אמריקה, גם העירה את חובבי הקונספירציות, זאת למרות הבהרות נאס"א לפיהן מדובר בסוג נורמלי ומוכר של קרחון, שנקרא קרחון טבולרי (Tabular iceberg).

באפריל 2018 צילם IceBridge תצלומים שבלבלו גם את המדענים עצמם, שבהן נראו עיגולים מסתוריים בקרח צפונית לאלסקה. המדענים ניסו להציע הסברים שונים לאופן ההיווצרות של החורים בקרח, ביניהם פריצה של מים חמים מזרמים תת-קרחיים וכרסום על ידי כלבי ים שעלו מהמים שמתחת לקרח כדי לנשום אוויר.

יד על הדופק של האקלים

לדברי פרופ' יואב יאיר, דיקן בית הספר לקיימות במרכז הבינתחומי בהרצליה, לאיסוף מידע על מצב הקרחונים חשיבות גדולה כיום, נוכח משבר האקלים. "מיפוי מדויק כמו זה שביצעו המטוסים, ברזולוציה גבוהה מאוד, מאפשר לשים את היד על הדופק בכל הנוגע להפשרת הקרחונים בקטבים", הוא אומר. תהליך הפשרה זה מתרחש בעקבות עליית הטמפרטורות העולמית, והוא מוביל לעלייה במפלס פני הים העולמי. "מדובר באחד התהליכים המדאיגים ביותר, שהוא תוצאה בלתי נמנעת של האקלים המשתנה לנגד עינינו", אומר יאיר.

מפלס פני הים העולמי עלה בכ-23 סנטימטר ב-140 השנים האחרונות – מתוכם תשעה סנטימטרים ב-25 השנה האחרונות בלבד (קצב עלייה ממוצע של כ- 3.3 מילימטר בשנה כיום). על פי דוחות פאנל מדעני האקלים של האו"ם (IPCC) ההערכות הן שמפלס פני הים צפוי לעלות עד לסוף המאה הנוכחית בממוצע ב- 74-30 סנטימטר (בהתאם לתרחיש הפליטות שיתממש). במחקרים אחרים מהשנים האחרונות צופים שבמידה וההתחממות תחצה את סף 2 המעלות צלזיוס בממוצע, אל מעל לטמפרטורה שלפני העידן התעשייתי, תיתכן אף עלייה חדה ומהירה יותר של מספר מטרים בפני הים עד לסוף המאה.

"היום, בטווח של 50 קילומטר מהחוף גרים שני מיליארד בני אדם", אומר יאיר. "ייתכן מצב שבו עלייה במפלס הים תציף ערים גדולות ששוכנות על החוף, כמו ניו יורק, טוקיו, לונדון או מומבאי". לדבריו, גם לעליית מפלס שנשמעת צנועה עלולה להיות השפעה קטסטרופלית. "צריך להבין שעלייה של כמה סנטימטרים מתייחסת למצב שבו פני הים שטוחים, כמו ראי חלק. אם נוסיף לזה גלים, סופות וגאות, המצב הופך למסוכן הרבה יותר", הוא מסכם.