לאן נעלם הקרח?

מזה שנים תחנות מזג אוויר ברחבי העולם מציגות מגמה עקבית: הטמפרטורה הולכת ועולה. העלייה בריכוז גזי החממה באטמוספרה גורמת להתחממות כדור הארץ, אך הטמפרטורות עולות בקצב שונה במקומות שונים ובעונות השנה השונות. חלק מהמחקרים הראו שקצב החימום צפוי להיות גבוה יותר במקומות גבוהים, בין השאר מכיוון שכששלגים נמסים, סלע נחשף או צמחייה גדלה ולכן משטחים בהירים הופכים לכהים. במקום שאנרגיית השמש תוחזר מהשלג הבהיר היא נבלעת בקרקע הכהה, וכך ההמסה גורמת לחימום נוסף.

לפי ההערכות הללו היה אפשר להעריך שקצב ההתחממות של האוורסט, ההר הגבוה בעולם, יהיה מהיר במיוחד. האוורסט נמצא ברכס ההימלאיה שבמרכז אסיה ומפריד בין תת-היבשת ההודית למישור הטיבטי. הקרחונים של האוורסט הם המקור של כמה מהנהרות הגדולים בעולם, ביניהם הגנגס, האינדוס והברהמפוטרה, ולכן לשינויי הטמפרטורה באוורסט השפעה אדירה. הקרחונים בקרבתו צפויים להצטמצם מאד כתוצאה משינויי האקלים, וכך להשפיע על אספקת המים של כ-2 מיליארד בני אדם. אבל למרבה הפלא, הטמפרטורה באזור האוורסט לא השתנתה בשנים האחרונות.

לאחרונה קבוצת מחקר בינלאומית פירסמה מחקר ובו ניתוח של הטמפרטורות שנמדדו ב"תחנת הפירמידה" שבמדרונות הדרומיים של האוורסט, 5,050 מטר מעל פני הים. הניתוח מצא שבשלושת העשורים האחרונים ממוצע הטמפרטורה היומי בתחנה לא השתנה, אך למרות זאת, נתונים מראים שמסת הקרחונים ברכס ההימלאיה מצטמצמת. איך אפשר להסביר את הסתירה הזו? 

ממוצע הטמפרטורה היומי בתחנה לא השתנה, אך מסת הקרחונים ברכס ההימלאיה מצטמצמת. "תחנת הפירמידה" באוורסט | © Franco Salerno

מתקרר ביום, מתחמם בלילה

תחנת הפירמידה היא לא עוד תחנת מדידה. מתקיים בה רצף המדידות השעתי הוותיק ביותר בהרי ההימלאיה, וכך אפשר לבחון בנפרד איך השתנו הטמפרטורות הליליות באזור התחנה לעומת הטמפרטורות היומיות. החוקרים גילו שהטמפרטורה הממוצעת ליממה לא השתנתה, אך הטמפרטורות השעתיות השתנו. הלילות באזור התחנה התחממו בשנים האחרונות, אך הימים התקררו, בעיקר בקיץ, וכך הטמפרטורה הממוצעת נשארה יציבה. תחנות מדידה אחרות בהימלאיה ומודלים חישוביים הראו מגמה דומה.

כדי לנסות להסביר את ההתקררות בשעות היום, החוקרים נעזרו בתופעת מזג אוויר שמוכרת באזורים הרריים: רוח ההר, המכונה גם רוח קטבטית. הפרש הגבהים והמגע של האוויר עם המשטח הקר של הקרחון גורמים לאוויר במעלה ההר להיות קר וצפוף יותר מהאוויר שמתחתיו, שהוא חם ודליל יותר. בגלל ההפרש בצפיפות האוויר בגבהים השונים, רוח נושבת במורד ההר, מסיעה אוויר קר ממעלה ההר כלפי מטה וגורמת להתקררות. לפי המדידות בתחנת הפירמידה, הרוח הקטבטית מתחזקת בשעות היום, במיוחד בעונה החמה.

החוקרים שיערו שהרוח הקטבטית מתחזקת בגלל הקרחונים. החוקרים מעיינים בנתונים | © Franco Salerno

הרוח נושבת קרירה

החוקרים שיערו שהרוח הקטבטית מתחזקת בגלל הקרחונים. רוב כדור הארץ, כולל העמקים שלמרגלות הרי ההימלאיה, התחמם בעשורים האחרונים, אך הטמפרטורה ליד קרחוני ההימלאיה נותרה אפס מעלות צלזיוס. הסיבה לכך היא שהמסת קרחונים דורשת אנרגיה רבה, ולכן האנרגיה העודפת שמגיעה לקרחונים כחלק ממגמת ההתחממות הכללית מתבטאת בהמסת הקרחונים אך לא מעלה את הטמפרטורה. כך האוויר במורד ההר התחמם בשנים האחרונות וצפיפותו ירדה, אך טמפרטורת האוויר במעלה ההר לא השתנתה וצפיפותו נותרה קבועה. לכן התחזקה הרוח הקטבטית: הפרש הצפיפויות בין האוויר במעלה ההר לאוויר במורדו גדל. החוקרים הצליחו לשחזר את ההסבר הזה גם במודלים חישוביים שמתארים את זרימת האוויר ליד קרחונים, והם משערים שהוא עשוי להיות רלוונטי לקרחונים ברכסי הרים נוספים, למשל בהרי האנדים והרי האלפים.

נשארה שאלה נוספת: למה הקרחונים בהימלאיה נמסים מהר יותר בשנים האחרונות? הקרחונים נמסים בעיקר בשעות היום בקיץ, כשטמפרטורת האוויר בקרבת התחנה עולה מעל האפס. מפתיע שההמסה מתגברת דווקא כשמזג האוויר בשעות ההמסה – שעות היום – מתקרר. איך קרה שהמסת הקרחונים על האוורסט הואצה אף על פי שההר דווקא קר יותר בשעות האלה? 

 גם כאן יש תפקיד לרוח הקטבטית. אזור המפגש בין הרוח הקטבטית שנושבת במורד ההר לבין הרוחות שנושבות במעלה ההר בגבהים נמוכים נקרא אזור התכנסות, ולרוב יש בו משקעים רבים. החוקרים סבורים שהתחזקות הרוח הקטבטית מובילה לנדידה של אזור ההתכנסות במורד רכסי ההרים. בעקבות זאת, הגשמים שנוצרים באזור ההתכנסות נודדים גם הם למטה. כך כמות המשקעים שיורדים על הקרחון פוחתת, ופוחתת גם המסה שמתווספת לקרחון מדי שנה. 

תחזקות הרוח הקטבטית מובילה לנדידה של אזור ההתכנסות במורד רכסי ההרים, וכך לנדידת הגשמים למטה. אילוסטרציה של השינויים בטמפרטורה וברוחות במדרונות האוורסט | © Salerno/Guyennon/Pellicciotti/Nature Geoscience

השערת החוקרים מבוססת על מדידות מתחנת הפירמידה, לפיהן כמות המשקעים הממוצעת בחודשי הקיץ, שבהם יורדים כ-90 אחוזים מהמשקעים, הצטמצמה בין השנים 2013-1994 בכ-50 אחוזים. מדידות בתחנות אחרות, ובאגמים שמוזנים ממשקעים בלבד ולא מהמסת קרחונים, הראו מגמות התייבשות דומות בגבהים שבהם יש קרחונים. אם כן, ייתכן שנמצא הפתרון לתעלומה: נראה שהגורם העיקרי להיעלמות הקרחונים בהימלאיה אינו המסה מוגברת של הקרחונים, אלא הפחתה בכמות המשקעים שיורדים עליהם.