פרופ' זאב לוין, בכנס התחממות כדור הארץ: כיצד גרגרי האבק שמגיעים אלינו מצ'אד משפיעים על הגשמים

פרופ' לוין עומד בראש ועדה בינלאומית העוסקת במידת ההשפעה של זיהום האוויר על המשקעים בעולם – ברמה הגלובלית והמקומית

ועדה בינלאומית שבראשה עומד פרופ' זאב לוין מהמחלקה לגיאופיזיקה ומדעים פלנטריים באוניברסיטת תל-אביב, משלימה בימים אלו דו”ח מפורט, בן למעלה מ-450 עמודים, העוסק לראשונה במידת ההשפעה של זיהום האוויר על המשקעים בעולם – ברמה הגלובלית והמקומית.

“אין ספק כי זיהום אוויר עירוני משפיע על כמויות, עוצמות ופיזור הגשם. ככל שזיהום האוויר אצלנו גדול יותר – כך השפעתו גדולה יותר.”, אומר פרופ' לוין. בוועדה נציגים מ-13 מדינות ברחבי תבל.

הכנס המדעי, תחת הכותרת “התחממות כדור הארץ – האם עתידנו בסכנה?”, מאורגן על-ידי בית הספר ללימודי הסביבה על-שם פורטר באוניברסיטת תל-אביב ואגודת ידידי האוניברסיטה. חתן פרס נובל בכימיה, פרופ' פול קרוצן ממכון מאקס פלאנק בגרמניה, היה האורח המרכזי לצד מדענים וחוקרים בעלי שם מהארץ ומהעולם שהשתתפו בכנס. שנערך ביום חמישי, 14 בדצמבר, בבניין בריטניה בקמפוס אוניברסיטת תל-אביב, ברמת-אביב.

פרופ' יהודה בניהו , ראש ביה”ס ללימודי סביבה מציין את מקומו של ביה”ס ללימודי הסביבה, מאז הקמתו בשנת 2000, כמרכז אקדמי, ראשון ויחיד, למחקר ולהוראה רב תחומיים, בנושאי הסביבה בישראל. “ביקורו של פרופ' קרוצן במסגרת הכנס יתרום רבות לחיזוקו ולמעמדו האקדמי המרכזי של הבית הספר”, הוסיף פרופ' בניהו.

פרופ' לוין מציין כי מה שמפתיע מאד בנושא היא העובדה שמדובר בעצם בפארדוקס – פער בין התיאוריה הפיסיקלית המצביעה על הפחתת כמויות הגשם עם עליה ברמת זיהום האוויר, לבין מה שרואים בפועל, לפחות בחלק מהמקרים – ולפי שעה אין לכך הסבר”. מסתבר שלא בכל מקום, יש מתאם ברור בין זיהום האוויר לכמות הגשם היורדת בו. לא בכל מקום זיהום האוויר אכן גרם להפחתה בכמויות הגשם. כאשר נבדקו תכונותיהם של ענני גשם במקומות מסוימים, נתקבלה תמונת-מצב המצביעה על סיכויים משמעותיים להפחתת כמויות גשם. אולם כשבדקו את כמות הגשם שירדה אחר-כך בפועל לקרקע, מאותם עננים, נתקבלה תמונה הפוכה לחלוטין. היו מקומות שהשפעת זיהום האוויר על הענן עצמו הייתה שלילית, כפי שציפינו שיהיה – אבל על הקרקע, הציגו מדידת הכמויות, דווקא הגברה של כמות הגשם.”

“מדידה שנערכה בסנט לואיס, ארה”ב, חשפה את האנומליה הזאת. כמו כן כמויות הגשם גדלו במורד הרוח באזור שבו מצויות תעשיות נייר במדינת וושינגטון, ארה”ב. לעומת זאת, באוסטרליה מדדו את כמויות הגשם במורד הרוח משריפות בשדות קני סוכר שחוללו זיהום-אויר ניכר, וכמות הגשם שירדה אכן פחתה”.

פרופ' לוין ציין כי אנליזות סטיסטיות אחדות שנעשו בעננים, בעת שעלו טעוני-גשם מעל להרים במורד הרוח מאזורים אורבנים מזוהמים, גילו שכמות הגשם בצד ההר ממנו נושבת הרוח הדוחפת – יורדת עקב זיהום-האוויר. אבל הגשם היורד בצדו השני של ההר, במורד שלו – דווקא עלתה. ההבדל בין תגובות העננים והגשם לזיהום אוויר במקומות שונים איננו ברור עדיין. יתכן שמשתנים נוספים, אחרים, ממלאים בו תפקיד מרכזי. “יתכן מאד שפרמטרים מטאורולוגיים אחרים בנפרד ובנוסף לזיהום-אוויר כשלעצמו, משפיעים על כמויות המשקעים. למשל: עוצמת הרוח, החימום העירוני ונוספים”.

עם זאת, חובה להדגיש, אומר פרופ' לוין, כי לחלקיקים שבאוויר השפעה לא רק על הגשם. הם מחזירים יותר קרינה לחלל וגורמים לקירור כדור הארץ. בנוסף לכך כאשר החלקיקים נכנסים לתוך הענן נוצרות בו טיפות יותר קטנות שמחזירות יותר קרינה לחלל. גם תופעות אלה מקררות את כדור הארץ, כלומר פועלות בכיוון הפוך לאפקט החממה.

זיהום אוויר גורם לשינוי בחלוקת-הגשם ובתיפרוסת שלו. “לישראל הקטנה, אומר פרופ' לוין, לחלוקה הזאת חשיבות גדולה מאד. שינויים בכמות הגשם ובמיקומו – משמעותיים מאד. במקום שהגשם יירד למשל בתל-אביב, הוא יירד בירדן. במקום בחיפה – בלבנון. זה כל ההבדל. מבחינה גלובלית אין למשתנה-המיקום ברמה כזאת משמעות. למדינה קטנה כשלנו – זה יכול להיות אפילו קריטי מבחינה כלכלית. יתכן שעקב שינוי-קל במיקום – כתוצאה מזיהום האוויר – הכנרת לא תקבל מספיק מים”.

נושא מטריד אחר הוא האבק. ישראל כמדינה השוכנת על גבול האזור המדברי, “מתכבדת” מדי שנה בכמויות אבק גדולות. “זה איננו זיהום אוויר ובטעות מערבבים בין אבק טבעי לזיהום שיוצרים בני-אדם”, מדגיש פרופ' לוין. האבק המדברי המגיע לישראל מביא עמו אוויר יבש – ופירוש הדבר פחות גשם, יותר צחיחות. כשיש אינטראקציה בין אוויר יבש וחם מהמדבר לבין אוויר לח וקר המגיע אלינו מאירופה, אנו זוכים בעקבות זאת לסופות רעמים וברקים ולגשם.

“באחרונה, מספר פרופ' לוין, הרצנו באוניברסיטת תל-אביב, מודל המשווה את כמויות הגשם שיורדות כתוצאה מהתנגשות בין מסות של אוויר יבש וחם, עם אוויר קר ולח, אולם ללא אבק – מול מצב שבו מעורב בהתנגשות זאת אבק מדברי. התוצאה הייתה מפתיעה: האבק הגביר את הגשם. נוצרו סערות ושיטפונות וזאת כתוצאה של עירבוב מסות חלקיקי האבק עם אוויר מזוהם מאירופה. אבק מהמדבר, כידוע, מגיע אלינו בעונות המעבר. אילו האוויר החם והיבש לא נשא עמו אבק – היינו מושפעים מאוויר המכיל אך ורק חלקיקי זיהום אוויר קטנים שהיו גורמים להפחתת הגשם”.

עם זאת, זיהום האוויר משפיע על מדד חומציות הגשם. כאשר חזית קרה מגיעה לישראל מאירופה, היא גוררת עמה זיהום-אוויר משם. הטיפות בענן יותר חומציות. לעומת זאת תערובת עם חלקיקי האבק המדברי תיצור גשם ברמת חומציות נמוכה, אפילו בסיסי. תצפית שערכו חוקרים מאוניברסיטת ת”א במרומי הר מירון, סיפקה תוצאה מעניינת: הגשם שירד שם היה 'סופר-בסיסי'. בדרך כלל, מדד החומציות של הגשם הוא פחות מ- ph-5.6 , אבל בעת סופת אבק במירון נמדד ph 8.2 – כלומר הרבה מעבר ל'נקודת החיתוך של המדד, שהיא ph 7.0 — מה שמבדיל בין גשם בעל מידת חומציות גבוהה לבין גשם במידת בסיסיות ניכרת. החומר שבאבק המדברי הפך את הגשם מחומצי – לבסיסי. כאשר רמת החומציות של הגשם גבוהה – נגרמים נזקים לצמחיה, לעצים, לגידולי חקלאות, לאגמים. החומציות מחסלת את הדגה. מה שהפתיע מאד בתצפית במרומי הר מירון הייתה העובדה שבתוך הענן שהביא את הגשם, נמדדה רמת חומציות משמעותית (ph3.5) אבל הטיפות שירדו לקרקע, בגלל האבק – הפכו לבסיסיות. אפשר לומר שהאבק שיפר את איכות מי הגשמים”.

התחממות כדור הארץ מגבירה את האבק. כמות האבק ה”מסתובבת” סביב הגלובוס – עולה. “נקלעתי בצפון סין לסופת אבק, מספר פרופ' לוין. לא ראיתי מחלון מלוני את הבניין שממולו, מעבר לכביש. למחרת, כשהסופה שככה – 'צץ' מול החלון מגדל בן 30 קומות ומסעדה מסתובבת בראשו. האבק שהגיע לאותה עיר יצא ממדבר גובי, חצה את כל סין, אחר-כך עבר לקוריאה והאוקיאנוס השקט וכעבור עשרה ימים נתגלו חלקיקיו במדינת קולורדו שבארה”ב. ממש מדהים. “לישראל מגיע האבק מאפריקה וסעודיה. מקורו אגב באזורים מצומצמים וקטנים מאד, יחסית לגודל המדבריות מהם הוא עולה. בניגוד למה שחושבים, מקור האבק הזה איננו במרחבי הדיונות, אלא דווקא מגאיות המדבר, אליהם זרמו מי-שטפונות. המים התנדפו עקב החום הרב. השכבה העליונה של הקרקע באותו מקום נשברה, נסדקה, התפוצצה והתפוררה. הרוח שהגיעה, העלתה מן הסדקים את חלקיקי הקרקע הקטנטנים, את האבק. אזור אגם צ'אד באפריקה, שהיה בעבר גדול הרבה יותר מכל שטחה של ישראל והיום קטן מאד – הוא אחד המקורות הגדולים ביותר של האבק שאנחנו מקבלים.

“לעומת זאת, מקורות זיהום האוויר מאירופה הם תעשייתיים, אומר פרופ' לוין. “הייתה תקופה שרמות הזיהום הללו, שהגיעו אלינו ממזרח אירופה, היו גדולות הרבה יותר, גם כתוצאה משריפות לא מבוקרות ופעילות של תעשיות מזהמות אחרות. הזיהום כלל כמויות גדולות של חלקיקי גופרית וכימיקלים אחרים – שמשפיעים לרעה על בריאות האדם. “כאשר חלקיקי הגופרית (וחומרים אחרים) מתערבבים בחלקיקי האבק המדברי ועולים לענן – נוצרות בו טיפות יותר גדולות שגורמות להגברת הגשם.

לגבי האבק – אין מה לעשות. “ככל שהתחממות כדור הארץ תיגבר – אומר פרופ' לוין – כן יתייבשו יותר מקורות-מים פתוחים כמו אגמים, וכך ייווצרו מקורות נוספים מוגברים לאבק.

לעומת זאת בנושא זיהום האוויר יש פרדוקס נוסף: זיהום האוויר משפיע על הגשם אולם הוא גורם להתקררות כדור הארץ, כלומר פועל בכיוון הפוך לגזי החממה הגורמים להתחממות גלובלית. מכאן נראה שהפחתה בזיהום האוויר, דבר חיובי בהחלט, תביא להגברה של קצב ההתחממות.. יש כאן, לכן, דילמה לא פשוטה.