מה קורה לריאה הלבנה של העולם?

האזור הארקטי, הנמצא בקרבת הקוטב הצפוני של כדור הארץ, ממלא תפקיד מרכזי בקיבוע פחמן בצמחייה ובקרקע. ההתחממות העולמית ושינויי האקלים הקשורים אליה משפיעים מאוד גם על האזור הזה, ועלולים ליצור תהליך שמחזק את עצמו. עקב העלייה בטמפרטורות עולה גם כמות השרפות בצפון הרחוק, ואיתה עולה גם כמות גז החממה פחמן דו-חמצני שנפלט לאטמוספרה. מדענים צופים כעת שבעקבות זאת כמות הפחמן שנפלט לאוויר באזור הזה צפויה לעלות על זו שנבלעת בצמחייה ובקרקע, בתהליך שצפוי להגביר את קצב ההתחממות העולמית.

הריאות הצפוניות של כדור הארץ

כשמדברים על הריאות הירוקות של כדור הארץ, מתייחסים לשטחים גדולים מכוסי צמחייה, שלוכדים פחמן דו-חמצני מהאטמוספרה ופולטים במקומו חמצן. בדרך כלל אנו חושבים בהקשר הזה על יערות הגשם המשווניים, שאכן ממלאים תפקיד משמעותי בהפחתת כמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה, ותהליך הבירוא של שטחי יער גדולים לצרכים חקלאיים מוביל לפליטת כמות עצומה של פחמן דו-חמצני לאטמוספרה.

אבל יש עוד אזורים בעולמנו שחשובים למחזור הפחמן. אחד מהם הוא האזור הארקטי, שמשתרע מצפון לקו רוחב 65, עד לקוטב הצפוני, ומכוסה בחלקו בצמחייה שקולטת פחמן דו-חמצני מהאטמוספרה, פולטת את החמצן ומשאירה את הפחמן כלוא ברקמות הצמחים. התהליך הזה מכונה “קיבוע פחמן”. חלק נוסף מהפחמן הדו-חמצני נטמע בקרקע ונשאר מקובע בה למשך דורות רבים. בכך, חשיבותו של האזור הארקטי עצומה – מעריכים כי קרוב למחצית מהפחמן באדמת כדור הארץ נמצאת באזור הארקטי.

האזור הארקטי מושפע מאוד מתהליך שינוי האקלים העולמי והוא מתחמם בקצב מהיר מאוד. בעקבות זאת מאזן הפחמן בו השתנה באופן דרמטי בעשרות השנים האחרונות. במקום לבלוע פחמן דו-חמצני, שטחים גדולים באזור הארקטי פולטים כיום יותר פחמן דו-חמצני מכפי הם קולטים. כך קורה שבמקום למתן את תהליך התחממות העולם, האזורים הצפוניים של כדור הארץ הופכים לזרזי התחממות שפולטים לאטמוספרה כמות גדולה של פחמן דו-חמצני – גז חממה שמאיץ את ההתחממות הגלובלית.

אדמה קפואה

השינויים בכמות הפחמן שמקובע בצמחייה ובקרקע או שנפלט מהן לאטמוספרה תלויים בסוג הקרקע, בצמחייה ובגורמים נוספים. מחקר שהתפרסם בתחילת השנה בכתב העת Nature Climate Change מצא שאומנם במהלך שני העשורים הראשונים של המילניום הנוכחי האזור הארקטי בכללותו תרם לקיבוע פחמן מהאטמוספרה, אבל בשטחים רחבים בתוכו התמונה הייתה שונה מאוד. יותר משליש מהשטח היבשתי הארקטי דווקא פלט פחמן דו-חמצני בכמות גדולה.

החוקרים התייחסו לשתי מערכות אקולוגיות שונות שמהן מורכב האזור הארקטי. הראשונה והצפונית ביותר היא הטונדרה נמצאת בקרבת קרחוני העד של אזורי הקוטב. כמות המשקעים בה נמוכה מאוד – פחות מרוב המדבריות בעולם, והטמפרטורה בה יורדת מתחת לאפס מעלות צלזיוס למשך 10-6 חודשים בשנה. בתנאים האלה מצליחה לשרוד רק צמחייה נמוכה כמו טחבים, שצומחת לפרקי זמן קצרים בלבד בכל שנה לפני שהקיפאון תופס מחדש אחיזה בשטח. מדרום לטונדרה נמצאת הטייגה, שקרויה גם יער בוריאלי (boreal), על שם בוריאס, אל רוח הצפון במיתולוגיה היוונית, והיא מורכבת בעיקר מיערות של עצי מחט נמוכים.

שתי המערכות הללו משתרעות בחלקן על קרקע קִפְאַת-עד (permafrost), כלומר שכבת אדמה שנשארת קפואה במשך כל חודשי השנה. עם זאת, אדמת הטונדרה נותרת קפואה ברוב שטחה ואילו בטייגה אזורי קִפְאת-העד מצומצמים הרבה יותר. נמצא בעבר שכשקִפאת-עד מפשירה היא פולטת לאטמוספרה כמות גדולה של גזי חממה שהיו אגורים בה.

המחקר מצא שגם כעת האזור הארקטי פולט פחות פחמן דו-חמצני מכפי שהוא מקבע, אך ב-34 אחוז משטחו, ובמיוחד באזורי טונדרה, המצב הפוך. אחרי כאלף שנים שבהן הטונדרה תרמה לתהליך קיבוע הפחמן, התהפכו היוצרות והיא פולטת לאוויר כמויות גבוהות של גזי חממה פחמניים. לדעת החוקרים, הסיבה לכך היא כנראה הפשרת קִפאת-העד באזורי הטונדרה עקב התחממות האקלים, שמשחררת גזי חממה שנכלאו בין האדמה לקרח הקפוא שבתוכה. לכך מצטרפים שינויים  בצמחייה והתייבשות הקרקע, כשהצמחייה הדלה שמסוגלת להתקיים בטונדרה אינה מסוגלת לפצות על כמויות הפחמן הדו-חמצני שנפלטות מהקרקע ולקבע אותן מחדש. 

כל התופעות הללו קורות בגלל התחממות האזור הארקטי, שהטמפרטורה הממוצעת בו עלתה בכשלוש מעלות מאז 1971. הצמחייה בטונדרה התפתחה לעמוד בטמפרטורות מסוימות, וההתחממות פוגעת בצמיחה החדשה ולכן מפחיתה את כמות הפחמן שמקובעת בצמחים. התייבשות הקרקע נובעת מהפשרת הקרח והתאדותו. קרקע יבשה יכולה להכיל פחות פחמן ולכן ההתייבשות פוגעת אף היא ביכולת של הטונדרה לקבע פחמן מהאטמוספרה. שינויים דומים נצפו גם בטייגה, אך נכון לעכשיו עדיין מקובע שם יותר פחמן דו-חמצני מזה שנפלט.

החוקרים מציינים לחיוב שבאזורי הטייגות רואים גידול בכמות הצמחייה, ולכן גידול מסוים בכמות הפחמן הדו-חמצני שמקובע. עם זאת, מאותה סיבה עולה גם כמות השרפות, שפולטות לאטמוספרה כמויות גדולות של פחמן דו-חמצני. שילוב כל המגמות האלה מביא לדבריהם לידי כך שכשמסתכלים על המאזן הכולל של הפחמן שמקובע או שנפלט באזורים האלה נראה שבמקום שהאזור הארקטי יהיה אתר מוביל לקיבוע פחמן, הוא מתקרב להיות ניטרלי או אפילו מזיק.

בשנים האחרונות שרפות ביערות הצפוניים הפכו כמעט לשגרה, וגם הן מתגברות בגלל שינויי האקלים העולמי. בתהליך השרפה נפלט פחמן לאטמוספרה, והצמחייה שיכולה לקבע פחמן מתמעטת ודרוש לה זמן להשתקם. אם השרפות ימשיכו לפרוץ, ייתכן שבשנים הקרובות האזור הארקטי יהפוך ממנגנון עצום של אגירת פחמן מהאטמוספרה למקור משמעותי לפליטתו. מעבר לכמויות העצומות של גזי החממה שהאנושות ממשיכה לפלוט.

המחקר מצביע על מגמה חשובה ומעשיר את הבנתנו על השינויים שמתרחשים כיום באזור הארקטי, ואיך השינויים הללו צפויים להשפיע על האקולוגיה המקומית והעולמית בשנים הקרובות, לצד העלייה הבלתי פוסקת בטמפרטורה העולמית הממוצעת.