חלקיקי בעירה ביומסה סטרטוספירית מפצים על שיכוך חורף-שיא של דליפת אוזון מעל הארקטי באביב 2020

עשן שריפות ופתאום תפנית מפתיעה באוזון

כשהתפרסם שהשכבה האוזונית מעל הארקטי ספגה נזק שיא באביב 2020, רבים חששו שחזרנו אחורה בסיפור הצלחה סביבתי שקשה להשיג. המחקר הזה בוחן שחקן בלתי צפוי בדרמה: עשן משריפות ענק. הכותבים מראים שעשן שהגיע לגבהים גדולים באטמוספירה מעל הארקטי לא רק סייע להרוס אוזון, כפי שחששו — הוא גם שינה רוחות וטמפרטורות באופן שמילא חלק מההגנה על האזור מפני אובדן אוזון חמור אף יותר.

מדוע אוזון מעל הארקטי חשוב

שכבת האוזון בגבהים הרמים מסננת קרינה אולטרה‑סגולה מזיקה ומגנה על החיים בכדור הארץ. באזורים הקוטביים, שינויים באוזון אינם משפיעים רק על סיכון לכוויה משמש; הם יכולים לשנות דפוסי מזג אוויר בקנה מידה גדול ברחבי חצי הכדור הצפוני. בשנים האחרונות הפנתה תשומת הלב לאיומים חדשים הקשורים לשינויי אקלים, מעבר לכימיקלים שמקורם בבני אדם, ביניהם עלייתן של שריפות ענק ביערות הבוריאליים. עשן משריפות אלה יכול לעלות עד לשכבת הסטרטוספירה, אותה שכבה שבה מרוכז רוב האוזון. עד כה רוב המחקרים התמקדו כיצד עשן כזה מאיץ כימיה שאוכלת אוזון, במיוחד בסמוך לאנטארקטיקה. ידוע הרבה פחות מה הוא עושה לאוזון מעל הארקטי שמתחמם במהירות.

עשן גבוה מעל הארקטי

בעזרת תצפיות לווייניות מפורטות מצאו הכותבים שבתאי הקיץ והסתיו של 2019 הסטרטוספירה הארקטית הייתה מעוננת מהרגיל. כמות החלקיקים החוסמים אור שם יותר מהכפילה את עצמה בהשוואה לשנים טיפוסיות. מספר קווי ראיה — האופן שבו החלקיקים התנהגו באור בצבעים שונים, היעדר גזים וולקניים, וחימום אופייני של הסטרטוספירה התחתונה — הצביעו על עשן משריפות סיביריות עזות ולא על התפרצות געשית. כמה חודשים לאחר מכן, באביב 2020, חוותה הארקטי את הירידה החזקה ביותר ברמות האוזון שנרשמה במשך יותר מארבעה עשורים, בתנאים קפואים ויציבים במיוחד בוורטקס הקוטבי שמעדיפים כימיה ההורסת אוזון.

סימולציה של תגובת שרשרת בלתי שגרתית

כדי לפרום את שרשרת האירועים הזו השתמשה הצוות במודל מערכת כדור הארץ משוכלל שמסנכרן גם כימיה אטמוספרית וגם מזג אוויר. הם הריצו סדרת ניסויים שכוללים או מוותרים על פליטות ממשרפות, וכיוונו את גובה הזרקת העשן להתאים למה שראו הלוויינים. בהשוואת הריצות האלה יכלו להפריד בין השפעות הכימיה המונעת‑עשן להשפעתו על טמפרטורה ורוחות. באופן מפתיע, הסימולציות הטובות ביותר שלהם הראו שהעשן של 2019 גרם לעלייה נטו בסך האוזון מעל הארקטי באביב 2020 — כ‑11.5 יחידות דובסון, מה שפיצוי כ‑19 אחוזים מהאובדן הנצפה.

עשן שפוגע וגם עוזר

המפתח טמון בשתי ההיבטים של העשן. מצד אחד, החלקיקים מספקים משטחים שמזרזים המרת כלור לצורות שמוחקות אוזון ביתר קלות, מה שמוביל לאובדן אוזון נוסף. המודל מציע שדרך כימית זו לבדה הייתה מצמצמת את האוזון הארקטי בכ‑6 יחידות דובסון באביב 2020. מצד שני, העשן סופג קרינת שמש ומחמם את הסטרטוספירה התחתונה. החימום הזה משנה את התנועה הגדולה של האוויר, מחזק את הזרימה של אוויר עשיר באוזון ממדידות רוחב נמוכות יותר אל האזור הארקטי ומגביר תנועת ירידה מעל הקוטב. תגובה דינמית זו מגדילה את האוזון בכ‑18 יחידות דובסון — יותר מה שמספיק כדי לפצות על ההפסדים הכימיים בסימולציות. ללא התדלוק המחודש שמובא על ידי זרימת האוויר, מעריכים הכותבים שחלקים מהארקטי היו עלולים לעבור לזמן קצר את סף ה״חור באוזון״ המסורתי שבו משתמשים לאנטארקטיקה.

איך אש ומזג אוויר משתפים פעולה

המחקר גם שואל מדוע 2019 הייתה כה מיוחדת. הכותבים מראים שלא רק כמות העשן קבעה, אלא היכן ומתי הוא נוצר ואיך הרוחות פעלו. ב‑2019 חלק בלתי רגיל מהשריפות הקיצוניות בסיביר בוערות בצפון הרחוק, וציקלון חזק בגבהים עזר להרים את העשן אל האוויר הגבוה ולהכוונו אל הארקטי. בשנים אינן מעטות אחרות עם שריפות עזות, תבניות רוח שונות החזיקו את העשן ברוחביות נמוכות יותר. משמעות הדבר היא שהשפעות עתידיות על האוזון הארקטי תלויות בהתאמה המקרית של עונות שריפה קשות עם תבניות סירקולציה מסוימות, ולא רק בעוצמת השריפות עצמה.

מה המשמעות בעולם המחמם

ללא מומחיות מיוחדת, המסר העיקרי הוא שעשן שריפות בסטרטוספירה הוא מרכיב חדש ומורכב בסיפור האוזון. במקרה הזה העשן גם סייע בהריסת אוזון וגם — בעוצמה רבה יותר — עיצב מחדש את הזרמים האטמוספריים כך שאוזון רב יותר נשאב אל הארקטי, והכהה את מכה של אירוע דליפה קיצוני. ככל ששינויי האקלים יגרמו לשריפות בוריאליות תכופות ועצימות יותר, وربها ישתנו היכן הן בוערות ואיך הרוחות מגיבות, אירועים כאלה עלולים להפוך לשכיחים יותר. הבנת המאבק הזה — בין כימיה מונעת‑עשן שמאבדת אוזון לבין סירקולציה מונעת‑עשן שיכולה להגן עליו חלקית — תהיה חיונית לחיזוי חשיפות עתידיות לקרינת UV ולמשובי אקלים בצפון הרחוק.

ציטוט: Zhong, Q., Veraverbeke, S., Yu, P. et al. Stratospheric biomass burning aerosols compensate record-breaking ozone depletion over the Arctic in spring 2020. Nat Commun 17, 1993 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69728-y

מילות מפתח: אוזון הארקטי, עשן מאש יער, איארוסים סטרטוספיריים, שינוי אקלים, שריפות הבוריאליות