ה הרי הונגה טונגה–ההאפאי התפרץ באחד מההתפרצויות הוולקניות החזקות ביותר שנצפו בהיסטוריה המודרנית. ההר הימבי הימי יצא באירוע פיצוץ אדיר שהשליך אפר, גז ואדי מים כמעט ל־36 מיילים לגבול האטמוספירה, עד למזוספירה שבקרבת גבול החלל.
המדענים הבינו במהרה שזה לא אירוע וולקני רגיל. ההתפרצות גרמה לגלי זעזוע באטמוספירה בהיקף עצום, יצרה ברקים שהקבעו שיאים והביאה לתופעות אקלימיות בלתי רגילות שנחקרות גם כיום, שנים לאחר המקרה.
הגילוי היותר מפתיע היה הקירור במזוספירה שנגרם מההתפרצות של הונגה טונגה. במקום לחמם את החלק העליון של האטמוספירה כפי שנהוג באירועים וולקניים גדולים אחרים, ההתפרצות גרמה לקרור באזורים מסוימים במזוספירה בשל כמות אדירה של אדי מים שהוזרמה לאטמוספירה.
החוקרים מסוכנויות כמו נאס"א, סוכנויות לניטור אטמוספירה ומוסדות לחקר האקלים ממשיכים לעקוב אחר ההשפעות ארוכות הטווח, בעוד שהאטמוספירה עדיין לא התאוששה במלואה.
מה ייחד את ההתפרצות של הונגה טונגה בהשוואה להתפרצות וולקנית אחרת?
ברוב ההתפרצויות הוולקניות הגדולות, משוחררת אדי גופרית דו־חמצנית into האטמוספירה. חלקיקים אלו בדרך כלל יוצרים אולקלים של גפרית המפזרים אור שמש ומקררים באופן זמני את פני כדור הארץ, בעוד שהם מחממים את המזוספירה.
לעומת זאת, ההתפרצות של הונגה טונגה הייתה שונה לחלוטין.
היות וההתפרצות התרחשה מתחת למים, מי הים התערבבו באגרסיביות עם המגמה במהלך הפיצוץ. בהמשך העריכו המדענים כי כ־146 טרה־גרם של אדי מים חדרו למזוספירה. על פי מעבדת הטיס של נאס"א, כמות זו הייתה כ־10% מהתכולה הרגילה של אדי המים במזוספירה.
כמה גורמים הפכו את ההתפרצות לייחודית:
- היא התרחשה מתחת לפני הים
- השטף הוולקני הגיע לגובה שיא בהיסטוריה
- במקום אולקלי גפרית, השתלט אדי מים
- גלי לחץ תיפפו את הגלובוס מספר פעמים
- הפיצוץ יצר את אירוע הברק הוולקני החזק בתיעוד
העורכים מכתבי העת המדעיים תארו את האירוע כ"ניסוי אטמוספירי נדיר" משום שעד אז לא נצפה כ־כמות כה גדולה של אדי מים המוזרמת כל כך לגובה כה רב באטמוספירה.
גם תכנית הוולקניזם הגלובלית של המוזיאון הלאומי להיסטוריה של הטבע ציינה כי עמוד ההתפרצות עלה מעבר לגובה של התפרצויות גדולות קודמות בעידן הלווייני.
הפתעת הקירור במזוספירה בעקבות ההתפרצות של הונגה טונגה
אחת התעלומות הבולטות בענייני המדע שהתפתחו בעקבות ההתפרצות הייתה שינויי הטמפרטורה במזוספירה.
בדרך כלל, התפרצויות וולקניות עתירות גופרית דו־חמצנית סופגות קרינה סולארית, ומחממות את המזוספירה. אולם, תצפיות לווייניות לאחר ההתפרצות בהונגה טונגה הראו קירור ניכר בחלקים מהאטמוספירה העליונה.
המדענים סבורים שהסיבה לכך היא כמות האדי מים האדירה שהוזרמה לשם.
המים במקום לתפוס חום במשטח, שידוע כפעולתו של אולקול הגפרית, שידר ריקוד חום החוצה לחלל. הזיהויים, הופיעו ירידות בטמפרטורה שנעו בין 0.5 ל־1 מעלות צלזיוס באזורים מסוימים במזוספירה.
תופעה זו שינתה את ההנחות הקיימות על אקלימי כדור הארץ. רוב המודלים שנבנו על התפרצויות כמו הר הגעש פינטאטוב ב־1991, התבססו על שחרור כמות גדולה של גופרית דו־חמצנית, שמובילה לחימום זמני של שכבות העליונות.
לעומת זאת, אירוע הונגה טונגה הציג תגובה אקלימית שונה, שמקורה בעיקר באדי מים, והדגים עד כמה המודלים זקוקים לשדרוג ולהתאמה למציאות החדשה שנחשפה.
האטמוספירה עדיין לא שבה למצב תקין
שנים לאחר ההתפרצות, רמות גבוהות של אדי מים עדיין נשמרות במזוספירה.
החוקרים מעריכים שההחלמה תתמשך עד לגל השני של העשור הבא, מכיוון שאדי המים יכולים לשהות באטמוספירה העליונה במשך זמן רב, במיוחד כשנזרמים בגובה כה גבוה.
הלחות שנשארה ממשיכה להשפיע על הכימיה והמחזור של האטמוספירה.
המדענים עוקבים אחר מספר תופעות אטמוספיריות שנגרמו בעקבות ההתפרצות ההיא, ביניהן:
- דפוסי קירור ארוכי טווח במזוספירה
- שינויים בכימיית האוזון
- שינויים במחזורי הרוח באטמוספירה
- השפעות אפשריות על מערכות הגשם
- הקשר בין אדי מים לפחמן דו־חמצני
מחקרים שפורסמו בכתבי עת כגון Nature ו־Geophysical Research Letters מראים כי חלק מהאזורים חוו שינויים זמניים בכמות האוזון בעקבות ההתפרצות. המדענים עדיין חוקרים האם שינויים אלו נובעים ישירות מתגובות כימיות או מתנועות באטמוספירה.
גם החוקרים מתמקדים בהשפעה על שכבת האוזון באזור הדרומי של כדור הארץ.
קרא גם:
ההתפטרות של היגז היבשות: כיצד נקי היכלי הים של שוטני הים לאחר מחקר ממושך ומרתק
גלי זעזוע עולמיים וברק בשיא ההיסטוריה
ההתפרצות בהונגה טונגה יצרה גלי זעזוע באטמוספירה שלא נראו כמותן בהיסטוריה המודרנית.
בורומטרים בכל רחבי העולם תיעדו שינויים חדים בלחץ האוויר בעת שגלי האטמוספירה נעו מסביב לכדור הארץ פעמים רבות. באזורים מסוימים, הגל חזר והקיף את הארץ כמה פעמים בתוך ימים.
האירוע גם גרם ל"מטאצונאמיות" – תופעות דומות לגלי צונמי שנגרמו על ידי שינויים בלחץ האטמוספירה, לא מרעידות אדמה. זוהי תופעה נדירה שהושמה מזמן לראשי הדברים שנצפו גם כן באירוע זה.
גלי הלחץ הגיעו לאזורים מבודדים ומרוחקים מכף הרגל של ההתפרצות, תוך שהאתגר הוא להבין כיצד לוחצים אלו משפיעים על אקלים כדור הארץ בכללותו.
פעולה מרהיבה נוספת הייתה הברק הוולקני, שזוהה במרבית מרחבי השמיים. סיבים של ברקים, במשך אירוע ההתפרצות, נספרו כמעט 200,000 ברקים, תוך שמדענים הגדירו את האירוע כמוחלט לשיא מבחינת חיווט החשמל בטבע.
המדענים מאמינים שכימיקלים, אדי מים וקרח שנדבקו יחד יצרו מצבי חשמל חזקים ביותר בתוך העמוד הוולקני, מה שהוביל להופעת ברקים עוצמתיים ובהירים יותר מאירועים וולקניים קודמים שנצפו.
כמה רשויות פיקוח השוואו את צפיפות הברקים לאירועים של סופות סופר תאיות, אך מייצרות במוחן ענן וולקני שלם. עוד לא ברור אם תופעה זו תתרחש שוב באירועים עתידיים.
האם ההתפרצות בהונגה טונגה תוכל להשפיע על האקלים העולמי?
ההתפרצות הפכה מיד לנושא לדיון בנוגע למגמות האקלימיות, מכיוון שאדי מים הם גם גז חממתי. חלק מהמדענים תהו אם האירוע השפיע על הטמפרטורות הגבוהות של העולם בשנים האחרונות, אך רוב המחקרים הקיימים מצביעים על כך שההשפעה הייתה מוגבלת בעיקר לחלק העליון של האטמוספירה.
המחקר אף מעלה אפשרות כי ההשפעות שהופיעו התרכזו בדפוסי הזרם המהיר, במערכות הגשמים הטרופיות, במחזורי הרוח, בתהליכי השיקום של שכבת האוזון ובהתנהגות הטמפרטורה במזוספירה.
מאחר ומעולם לא הוזרמה כמות כזו של אדי מים לגובה כה רב עד היום, המדענים ממשיכים לאסוף נתונים ארוכי טווח ולהעריך כיצד אירועים מסוג זה עשויים לשנות בהכרח את ההבנה שלנו את ההשפעות של התפרצויות וולקניות על אקלימי העולם.
נאס"א וגופים אחרים בחקר האטמוספירה מציינים שהאירוע יכול לתרום לשדרוג מודלי תחזית האקלימיים בעתיד, ולסייע ליצירת הבנות חדשות על תפקידו של מים במהות ההשפעות האקלימיות של תופעות וולקניות.
הלקחים של המדענים מאירוע הונגה טונגה
ההתפרצות של הונגה טונגה שינתה באופן מהותי את הגישה של חוקרים רבים בנוגע להשפעות של עליית אטמוספירה על כדור הארץ.
לפני 2022, רוב המחקרים על הקשר בין התפרצויות וולקניות ומזג האוויר התרכזו בעיקר באולקלים של גפרית דו־חמצנית. ההתפרצות הזו הראתה שמים יכולים להשתנות גם כתוצאה מכמויות עצומות של אדי מים המוזרמים לגובה רב כל כך.
מדענים מתנסים כעת בשדרוג מודלים עתידיים על בסיס התובנות שהושגו מ״ההפתעה״ של ההדים האקלימיים שנגרמו. הם מיישמים את הממצאים לשיפורי חיזוי, לניטור התפרצויות וולקניות, לניתוח תצלומי לוויין, ולמחקרי מעבר ומחזור אטמוספירה.
המקרה גם הדגים עד כמה הקשר בין שכבות אטמוספירה שונים שבים במרחק גדול מאוד – פיצוץ בודד באוקיינוס השקט הותיר חותם ממשי על האטמוספירה העולמית בכללותה.
החוקרים ממשיכים לנתח את הנתונים מרחפנים, לוויינים ומערכות ניטור כדי להעריך כמה זמן ההשפעות עתידות להימשך ואיך יש ליישם את הידע שצוברים לעתיד.
מדוע ההשפעות האטמוספיריות של הונגה טונגה עדיין משמעותיות?
ההשפעות של ההתפרצות על האטמוספירה נמשכות והן נחשבות לאחת הסיפורים המדעיים המרכזיים בחקר האטמוספירה בעשור האחרון.
מה שהחל כפיצוץ ימי דרמטי התפתח לחקירת אקלימית גלובלית, כאשר תבניות הקרור במזוספירה, בעקבות תופעות יוצאות דופן, חשפו שהאטמוספירה שלנו יכולה להגיב בדרכים בלתי צפויות כשכמויות עצומות של אדי מים נדחפות לגבהים של הגבול לחלל.
החוקרים ממשיכים לחקור לעומק את ההיענות של האטמוספירה לחומציות הגבוהה של מים, ולפתח תובנות חדשניות שישנו את ההבנות העתידיות של תפקיד הלחצים ועודגור של התפרצויות וולקניות באקלים.
שאלות נפוצות
מה גרם לקירור במזוספירה בעקבות ההתפרצות בהונגה טונגה?
המדענים משערים שהקירור נגרם בשל כך שהאירוע הזריק כמות עצומה של אדי מים למזוספירה. בניגוד להתפרצויות שנושאות במיוחד גפרית דו־חמצנית שמחממות את החלק העליון של האטמוספירה, כאן התגשמה תופעה של פלט חום לחלל החיצון, שהביא לירידת טמפרטורות ניכרת.
מה הייחודיות של ההתפרצות בהונגה טונגה?
מפאת שהאירוע קרה מתחת לים, מי הים התערבבו באגרסיביות עם המגמה. תוצאה הייתה זרימה מרובה מאוד של אדי מים, בניגוד להפרשה בעיקר של גופרית דו־חמצנית. ולכן, ההתפרצות הייתה שונה מהתפרצויות כמו הר הגעש פינטאטוב, שהיו בעיקר עם שחרור גופרית.
כמה רחוק ההר הגיע?
התצפיות באמצעות לוויין הראו שהעמוד הוולקני הגיע לכ־36 מיילים מעל לפני כדור הארץ, חוצה את המזוספירה ומגיע לקצה של המressoפירה הסמוכה לחלל. זהו העמוד הוולקני הגבוה ביותר שנמדד בתולדות תיעוד הלוויינים.
