את הגשם תן רק בעיתו

ההתחממות הגלובלית משנה את דפוסי הגשם העולמיים. בחלק מאזורי כדור הארץ ממוצע המשקעים השנתי יורד, ובאחרים הוא דווקא עולה. אף על פי כן, ברוב כדור הארץ נראה כי בלי קשר לכמות המשקעים הכוללת, כמות אירועי הגשם הממוצעת בשנה פוחתת ככל שהטמפרטורות עולות, ואילו עוצמת האירועים גדלה. כלומר הגשם יורד פחות פעמים מבעבר, אבל עלול להיות כבד יותר.

השינוי הזה יוצר במקומות מסוימים פרקי זמן שבהם רטיבות הקרקע עולה, וכך גם העומק שאליו המים חודרים. איתם מתארכת גם זמינות המים לצמחים לאורך השנה. לעומת זאת, התארכות תקופת היובש בין ימי הגשם מביאה צמחים למצב הפוך – מצוקה עקב מחסור במים. מחקר חדש שהתפרסם בכתב העת Nature, ביקש לפענח מה משפיע יותר על תפקוד הצמחייה בעולם: שינוי בכמות המשקעים השנתית הכוללת או שינוי החלוקה שלהם לאורך השנה ועוצמת הגשם בימים שבהם הוא יורד.

מים, נשימה ואנרגיה

אחד המדדים החשובים לתפקודה של צמחייה הוא כמה פוטוסינתזה היא עושה: תהליך שבו צמחים, אצות וחיידקים מסוימים ממירים את אנרגיית השמש לאנרגיה כימית, כלומר לסוכרים שיצורים חיים יכולים לנצל. במהלך הפוטוסינתזה הצמח קולט פחמן דו-חמצני מהאטמוספרה ומים מהקרקע ופולט חמצן. לכן שינויים בכמות המים הזמינים לצמחים עשויים להשפיע ישירות על כמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה – גז חממה שתופס מקום מרכזי בתהליכי שינוי האקלים העולמי. ואכן מחקרים הראו לא פעם שמאזן המים השנתי משפיע על הפוטוסינתזה.

במחקר החדש, חוקרים מסוכנות החלל האמריקאית נאס”א ומכמה אוניברסיטאות בארצות הברית השתמשו בנתונים מארבע לוויינים שמודדים החזרי קרינה מצמחייה לחלל. בין השאר הם מדדו את היחס בין אור ירוק לאור אדום בקרינה המוחזרת, שמעיד על בריאות הצמחייה בעולם. בנוסף הם מדדו את עוצמת האור הפלואורסצנטי שנפלט מהם אחרי הפוטוסינתזה. צירוף המדדים הללו עם נתונים מטאורולוגיים מרחבי העולם אִפשר לחוקרים להסיק עד כמה הצמחים בכל אזור רגישים לשינויים בדפוסי הגשם היומיים.

המחקר מצא כי הרגישות של הצמחייה לשינויים בכמות ימי הגשם ועוצמתם היא רבה ומשמעותית, ושחשיבותה קרובה לזאת של רגישות הצמחייה לשינויים בכמות הגשם השנתית הכוללת. על סמך נתוני הלוויין שנאספו במשך כעשרים שנה זיהו החוקרים ש-42 אחוז מצמחי העולם מושפעים – לטובה או לרעה – מדפוסי ירידת המשקעים. השיעור הזה נמוך רק במעט משיעור הצמחים שהפגינו רגישות לשינויים בכמות הגשם השנתית הכוללת – כמחצית מצמחיית העולם.

לא כל הצמחים נולדו שווים

באזורים צחיחים למחצה, שכמות המשקעים בהם אינה עולה על 500 מ”מ גשם בשנה ממוצעת, הצמחים מורגלים לחיות ימים רבים ללא גשם. על כן העלייה בעוצמת הגשם הועילה לצמחייה שגדלה בהם ואפשרה לצמחים לנצל את ימי הגשם המעטים כדי לשגשג. לעומת זאת, באזורים לחים הרבה יותר, שיורדים בהם יותר מ-1,500 מ”מ גשם בשנה, רוב הצמחים ניזוקו מהשינויים הללו והתקשו להתמודד עם מצוקת המים בימים חמים ויבשים. ואילו ביערות מחטניים צפוניים, שהגורם המגביל המשמעותי בהם הוא הזמינות של אור שמש, נרשמה מגמה חיובית במצב הצמחייה, מאחר שהירידה בכמות הגשם צמצמה גם את כמות העננים ולכן הגבירה את החשיפה של הצמחים לקרינת השמש. עם זאת, ברוב יערות העצים רחבי העלים המגמה הייתה שלילית עקב המחסור במים, ובמיוחד ביערות איי האוקיינוס השקט.

אם כן, בעזרת השוואה של תצפיות, מדידות, מודלים ותחזיות הסיקו החוקרים כי החשיבות של השינויים בדפוסי ירידת הגשם דומה לזאת של השינויים בכמות המשקעים הכוללת. על כן צפויה להיות לדפוסים הללו השפעה ניכרת על מצב הצמחייה בעולם.

המחקר הנוכחי מדגיש את הרגישות של הצמחייה העולמית לשינויי אקלים, לצד תרומתה לוויסות רמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה. זוהי עוד דוגמה לכך שההתמודדות עם משבר האקלים דורשת מאיתנו להכיר ולהבין לעומק את הקשרים שבין מערכות הטבע והאקולוגיה הסובבות אותנו.