למה הקרח באוקיינוס הארקטי נמס במהירות מפתיעה יותר ממה שחזו מודלי האקלים?

הפשרת הקרח בארקטיקה הפתיעה את המדענים במהירות בה היא מתרחשת, הרבה מעבר לתחזיות שנעשו במודלים הקלימטיים השונים בעבר. מגמה זו מדגימה היבטים מרכזיים של השינוי האקלימי באזור הצפוני הקירח, שבו חומם הטמפרטורות קורה בקצב מהיר בהרבה מהממוצע הגלובלי. תצפיות של כלי הטיס והלוויינים מראות שהקרח העונתי הימי מתקצר במהירות רבה יותר ממה שהעריכו, מה שמעלה תהיות בנוגע לדיוק של המודלים ולהשלכות העתידיות על המצב הסביבתי באזור זה.

קצב ההמסה הנצפה עולה על הציפיות המוקדמות

מידע מחויקני לווייני מאז שנות ה-70 של המאה הקודמת מצביע על ירידה חדה בשטח הקרח הצפוני. בנקודת השפל של ספטמבר, שנחשב לשיא העונה, ההיקפים של הקרח הצפוני צנחו ב כ-13% בכל עשור. מודלים שנבנו בשנות ה-90 ותחילת האלפיים תיארו ירידות איטיות יותר, והניחו כי קרח יישאר באזור עד אמצע המאה תחת תרחישי חימום מתונים יחסית.

אבל המציאות שינתה את התמונה לחלוטין. בשנות ה-2010, נפח הקרח הצפוני התרסק באופן דרמטי כיוון שהשכבות הדקות יותר הפכו לפגיעות להזרמת זרמי מים חמים באוקיינוס והרוחות. מחקר של מרכז הנתוני של השלג והקרח הלאומי מצא שבדיוקים המדעיים הללו העריכו באופן שגוי את כמות ההפסדים בנפח הקרח, כאשר במקרים מסוימים ההפסדים היו כפולים מהמוערך בשנים מסוימות. כיום, הפשרה זו חושפת מי תהום אפלים של אוקיינוס שמרכיבים את הקרינה של השמש, ומייצרים לולאה משוב שמאיצה את התהליך עוד יותר.

הפער הזה איננו רק תאורטי. הקרח הרב שנתי המוצב פעם כיציב פחות שרד את החורפים – שכבות הקרח הדקות לא מצליחות לעמוד בטמפרטורות החורף הגבוהות. זרמי הים החמים מהאוקיינוס האטלנטי דוחפים חום צפונה, מחלישים את קצות הקרח מלמטה. תופעות אלה לא היו משוקעות במודלים הישנים, שהתבססו בעיקר על נתוני ממוצע גלובליים ולא על שינויים באזוריים ספציפיים שמתרחשים בפועל.

גורמים מרכזיים המסייעים להמסה המוגברת של הקרח הצפוני

המאפיינים המגבירים את ההמסה המהירה של הקרח בצפון הם בעיקר מנגנוני משוב. המנגנון הבולט שבהם הוא אפקט האלבדו – הקרח הלבן משקף עד 80% מהקרינה השמש, אבל כשהוא נמס, מתגלה מי תהום כהים שמקבלים את הקרינה וסופגים עד 90% מהאנרגיה, מה שמחמם את המים ומוביל להמסה נוספת של הקרח בתהליך מחומש ומסוכן.

גם חום הים משמש גורם משמעותי. זרמי אוקיינוס כמו זרם הגבול של המים מהאטלנטי נושאים חום מירכתי הטרופיים אל תוך הבסיס הארקטי, ומחממים את המים מלמטה. זרמי מים אלה משולבים עם מפלי אוויר חמים ולחים, שנושאים גשמים וחום בעונת הקיץ וגורמים לשבירת קרחונים. פיח שחור שמגיע מעשן מכרות ובתי זיקוק שוקע על פני הקרח, ומכהה אותם, ומגביר את ההמסה עד לדרוג של 20% באזורים המושפעים.

גם תהליך ההפשרה של הקרח הקבוע (פרמאפרוסט) תורם לבעיה. כשקרח הקרקע הממוקם בתת הקרקע נמס, זה משחרר מתאן – גז חממה חזק יותר מ-CO2 פי 25 לאורך מאה שנים. כל הגורמים הללו מצטרפים לקידום השינויים האקלימיים באזור הארקטי, כשהטמפרטורות שם עולות כמעט ארבע פעמים במהירות מממוצע העולם. חוקרים במכון הלאומי למחקר אטמוספירי מצביעים על כך שהגורמים האלה שהוזנחו קודם מסבירים את הפערים בתחזיות הקודמות.

מה הסיבות המובילות להתחממות המואצת של הארקטי לעומת שאר העולם?

התופעה שנקראת "העצמת הארקטי" היא הסיבה המרכזית לחום המוגבר באזור הצפוני. כשמש חסרת הקרח נעלמת, היא מעלה את היכולת של הקרקע והמים להחיות את החום, ולכן הסיכוי שקצב ההתחממות שם יהיה ארבע פעמים מהממוצע הגלובלי הוא גבוה מאוד. הקרח הדק והעונה קצרה מבעבר, והחום באוקיינוס נע במהירות צפונה, מחמם את האוויר.

זרמי אוקיינוס, כמו זרם המים של אטלנטיק, מחלקים את החום לאורך הקויול, ואילו רוחות מובנות יותר ויותר מונעות את החום מהארקטי ומחזיקות אותו במקום. שינויי העננים תורמים גם הם – עננים נמוכים ועבים בעונה החמה תופסים את החום כמו שיכבת שמיכה מבודדת. תהליכים אלה הופכים את הארקטי לאזור חם במיוחד, וההשלכות על השינוי האקלימי הרחב נעשות בלתי ניתנות להתעלמות, מעבר לתחזיתות המניחות שכלליות של מודלים גלובליים.

גורמים מקומיים בלבד מחמירים את המצב: גידול באוכלוסייה הארקטית ומקווי השיט המעוררים חום תורמים חום מצטבר. תצפיות מקומיות מצד תושבי שבטים אוטונומיים באלסקה ובקנדה מצביעות על קיומו של קצוות הקרח שנשטפו מוקדם יותר בכל שנה, ומעידות על שינויים בפעילות של העופות והחיים הטבעיים, ולפיהם קצב ההתחממות וההתפרצות של הקיץ המוקדם לטמפרטורות גבוהות מתחבר לנתוני לוויינים. השינוים הדרמטיים האלה משפיעים על האקוסיסטמות, מחילופין של פלנקטון ועד למהפכות בהגירת הציפורים.

כיצד ההמסה של הקרח הימי משפיעה על זרמי הימיים?

המסה של הקרח בצפון מביאה לזרימת מים מתוקים אל הים האטלנטי, מה שמדלדל את המים המלוחים והדחוסים שמפעילים את הזרם המרכזי של האוקיינוס האטלנטי, הידוע בשם ה-Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). זרם זה מכונה לעיתים "רכב השידור של הים", ומסיע זרמי חום קרים ומחממים באירופה. היעלמות ה-AMOC עלולה להקטין ב-5–10 מעלות את הטמפרטורות במערב אירופה, ולהעלות אותן במקומות אחרים.

כמות המים המתוקים הינה מחסום המחזיק את החום בתווך זמן ומפריעה למעגל החיים הימי. דגים כמו קוד (קולומבוס) נודדים צפונה, וקושרים לפגיעה במערכות הדיג. כרישים, כלבי ים ואריות ים איבדו מקומות מחסה ומועברים אל היבשה, מה שמביא לשרשרת שינויים באקולוגיה הכוללת, כולל עליית הציפייה של דובי הקוטב. ה"גארדיאן" הבליט לא מזמן את ההאטה שנצפתה בפעולת הקרח, אך לתזוזות ארוכות טווח של כמות המים המתוקים קיימות השלכות שאינן מתבטאות מידי.

ההשלכות הגלובליות מתבטאות בשיבושים בזרמי האוויר של האטמוספירה הקשורים להתחממות באירופה, שגורמים לפרקי חום ממושכים או לקיפאון פתאומי. חופי הים סובלים יותר מהתמוטטות של הערים והקהילות שחשופות לגלים ולפגיעות בשל סופות וגלי חוף המתחזקות.

מתי יגיע הקוטב לצום את הקרח?

החלום של קיץ ללא קרח באזורים הארקטיים – כלומר, שטח מתחת ל-1 מיליון קמ"ר – נעשה קרוב יותר מתמיד. הערכות חדשות מראות כי אפשרות זו תתרחש ככל הנראה בין סוף העשור השני של המאה ה-21 ותחילת המאה ה-22, בהנחה שרמות הפליטה הנוכחיות יימשכו. בעונות רוחות חזקות, ייתכן שהקרח יתחזק לזמן קצר, אך המגמה הכללית מצביעה על המשך הירידה.

הקרח הדק, שמחליף את הקרח הרב שנתי שהיה יציב יותר, תופס את המרחב. עוצמת חומו של הים באמריקה הצפונית והאירופאיות הגיעה לשיא בשנת 2023-2025, ומדגישים את ההתחממות המואצת בכל הקשור לשרשרת התהליכים. כתבה ב-NPR מ-2022 הצביעה על כך שקצב ההמסה היה מהיר מדי עבור התחזיות הקודמות, והזיז את תאריכי היעד לפסגה הקרח למועד מוקדם יותר. שינויי מזג האוויר הזמניים מסתירים לעיתים את הבעיה, אך הפיזיקה מצביעה על אובדן בלתי נמנע.

השלכות רחבות של ההמסה המהירה של הקרח בארקטיקה

בעלי חיים באזור הקוטב אינם מצליחים להסתגל בקלות. דובי הקוטב שוחים מרחקים גדולים יותר כדי לצוד, ודור הסבים של הדובים סובלים מהקטנת שיעורי ההישרדות של הצאצאים. עופות ים מקננים באיים שהולכים ומצטמצמים, ומועדים לשיטפונות. עלויות כלכליות גדלות באזורים כמו אלסקה, שם נגרמים נזקים של יותר מ-100 מיליון דולרים בשנה כתוצאה מסחף קרקעות והחלקות חופים, בנוסף לעליות בשימוש בנמלים ומסילות שיט, שמוסיפות סיכונים לסביבת השיט והתחבורה הימית.

רמות הים עולות במעטה, עקב ההמסה של קרח יבשתי, אך זה מסכן את היציבות של מזג האוויר ומוביל לעלייה באירועים קיצוניים. ההמסה הארקטית תורמת ל-20% מהשינויים החמים שנרשמו לאחרונה בטמפרטורות גלובליות. הידע של תושבי המקום, המבוסס על תצפיות מסורתיות, מראה שפרקי זמן של עונות הפירות, כמו איילים, מופיעים מוקדם יותר וממוקדים בצורה שונה, ומספקים איתותים תחזיתיים מוקדמים לשינויים שנעשים במערכת.

תובנות חדשות על המגמות האחרונות בחימום הארקטי

מודלים משופרים עבור המקטע מצריכים כיום התחשבות במנגנוני משוב כמו אובדן האלבדו והחום מהאוקיינוס. נתוני לוויין, חיישני חופים ומדידות בזמן אמת משפרים את הדיוק של התחזיות ומדגישים את הצורך בהפחתת הפליטות באופן מיידי. מעקב אחר תהליכי ההתחממות במזרח הצפון מאפשר קבלת החלטות פוליטיות ואקלימיות מושכלות יותר, והכנת הקהילה העולמית לשינויים הממשמשים ובאים.

שאלות נפוצות

1. למה קרח הארקטי נמס מהר יותר ממה שחזו המודלים הקלימטיים?

ההתחממות המהירה של הקרח באזורים הצפוניים נגרמת על ידי מנגנוני משוב שהמודלים הקודמים לקחו בחשבון חלקית בלבד, כגון אפקט האלבדו והזרמי מים חמים. נתוני לוויין מראים כי קצב הירידה בשטח הקרח בקיץ הוא כ-12-13% בשנה, כפול מרוב התחזיות, כיוון שהקרח הדק והעונתי מתכלה במהרה תחת התחממות מוגברת.

2. למה ההתחממות באזור הארקטי כל כך מהירה בהשוואה לשאר העולם?

הן מפני שהקרח הלבן מפסיד את יכולתו להחזיר את הקרינה אל החלל, ומפני שחומם של הימים והאוקיינוסים מצטבר במהירות יחסית. תהליך זה נקרא "העצמת הארקטי" – כשהקרח נמס, פני הים החשופים קודרים ומאזנים את ההתחממות באזורים הקרובים, שגורמת להקצנה של ההשפעות והיווצרות של מעגלים חומציים שמחממים את הנתון יותר.

3. באיזו מהירות מתרחש תהליך ההמסה של הקרח הצפוני?

בתקופה מאז 1979, היקף הקרח המינימלי בחודש ספטמבר הצטמצם ב כ-13% בכל עשור, והנפח הכולל צנח בשיעורים אף גבוהים יותר. הקרח הרב שנתי – שהוא הדרך היציבה יותר של הקרח – מתקצר ומוחלף בקרח עונתי דק יותר המתמעט במהירות בעונות חמות יותר. עומק חומו של הים הגיע לשיא חדש בשנים 2023-2025, והתחזיות מעידות על סבירות גבוהה שהקצב ימשיך למהירות הגבוהה ביותר שהוצגה עד כה.