ירידות בזרימות CO2 בין הים לאוויר בדרום האוקיינוס השקט והאטלנטי כתוצאה מממטרים קיצוניים

למה סופות גשמים חזקות חשובות לאקלים

כשהכדור הארץ מתחמם, שיטפונות עזים הופכים לנפוצים יותר. סופות גשם דרמטיות אלה עושות יותר מלשפוך רחובות ולהציף נהרות: הן גם באות במגע עם הים, שמספיקה בשקט כ‑25% מפחמן הדו‑חמצני שאדם מפיק מדי שנה. המחקר הזה שואל שאלה שנראית פשוטה אך בעלת השלכות גדולות לחיזויי האקלים: כשהתיז צלילה קיצוני של גשם נופל מעל הים הפתוח, האם זה משנה כמה פחמן דו‑חמצני הים משחרר לאוויר או סופג ממנו?

תנועת פחמן חסויה בין הים לשמיים

החלפת פחמן דו‑חמצני בין האוקיינוס לאוויר מתוארת לעתים במונח "זרימה". כשהים סופג יותר פחמן דו‑חמצני ממה שהוא משחרר, הוא פועל כמאגרים של פחמן; כשהוא משחרר יותר, הוא הופך למקור פחמן. האיזון הזה תלוי בגורמים רבים, כולל טמפרטורת המים, רוח, גלישה, מליחות מומסת, צמחייה ואף מיקרופלסטיק צף. מחקרים קודמים התרכזו בעיקר בשינויים הדרגתיים בתנאים אלה. פרצי גשם קצרים ואלימים טופלו בדרך כלל כפרט משני, נכללו בזרמי המים המתוקים הכלליים מבלי לבחון את תפקידם המיוחד. ואולם יותר משלושה רבעים מהמשקעים העולמיים נופלים מעל הים, ומודלים אקלימיים חוזים שהסופות החזקות יתחזקו. המחברים יצאו לזהות האם אירועי גשם קיצוניים של יום אחד משפיעים במידה הניתנת למדידה על התנהגות הפחמן של הים.

זיהוי מוקדי סופות באוקיינוסים הדרומיים

בהסתמך על שלושה עשורים של נתונים חודשיים מ‑1990 עד 2023, החוקרים שילבו תצפיות לווין, תפוקות ממודלי אקלים וכלי למידת מכונה מתקדמים כדי לפענח את החשיבות היחסית של השפעות חופפות רבות על זרימת פחמן דו‑חמצני בין הים לאוויר. הם בחנו תחילה דפוסים עולמיים, ואז התמקמו באזורי השפעה בהם נראה שממטרים קיצוניים מהווים גורם מכריע. צמחו שני אזורים עצומים כמוקדי פעילות: האוקיינוס השקט הדרומי והאוקיינוס האטלנטי הדרומי, במיוחד רצועות בין כ‑45 ל‑60 מעלות דרום. במים החשופים לסופות אלה, אינדקס סטנדרטי של משקעים כבדים ביום אחד בחודש, המוכר כמקסימום ממטרי יום‑אחד, דורג בעקביות בין הגורמים החשובים שעיצבו כמה פחמן דו‑חמצני עבר דרך משטח הים.

איך גשם עז יכול להפוך את תפקיד הים

בדרום השקט ובדרום האטלנטי מצאו החוקרים נטייה חזקה לכך שאירועי גשם כבדים ביום אחד מקושרים עם ירידה בזרימת פחמן דו‑חמצני בין הים לאוויר. במילים אחרות, כשהמטחים הנדירים אך העזים פגעו, הים נוטה לספוג יותר פחמן או לשחרר פחות. כאשר מקסימום המשקעים ליום אחד עלה כמעט מאפס לכ‑30 מילימטרים, שני האזורים עברו מלהיות מקורות נטו של פחמן דו‑חמצני למאגרים נטו. באוקיינוס השקט הדרומי, ערכי הזרימה הטיפוסיים ירדו מחיוביים חזקים לשליליים ברורים, ובדרום האטלנטי המהלך ממקור למאגר היה אף גדול יותר. בעונות ובתקופות שבהן שלטו גשמים קיצוניים מתמשכים, הקשר הסטטיסטי התחזק עוד, מה שמרמז כי רצפים של סופות יכולים להשאיר חותם מתמשך על מאזן הפחמן.

מכסי מי מתוקים וגלי הלם מעוכבים

מדוע יום אחד של גשם כבד יכול להיות בעל השפעה כה בולטת? המפתח טמון באופן שבו מי הגשם המתוקים מדללים ומייצבים את פני השטח המלוחים של הים. גשמים עזים יוצרים "עדשה" קלה ודלת מלח מעל מים צפופים ומלוחים יותר מתחתיה. עדשה זו פועלת כמכסה פיזי, ומקשה על מי עומק עשירים בפחמן להגיע אל המשטח ולפלוט את הגז לאוויר. המחקר השתמש באנליזת סיבתיות וטכניקות של "שידור זעזוע" שיובאו מהכלכלה כדי לעקוב כיצד זעזוע פתאומי במשקעים מתפשט במערכת. הם הראו כי גשם קיצוני מקטין ראשית את המליחות והאלקליניות של המשטח—תכונות כימיות הקשורות ליכולת המים לאחוז פחמן מומס—ושינויים אלה, לאחר עיכוב של כמה חודשים, מובילים לירידה מובהקת בכמות פחמן הדו‑חמצני שעוזבת את הים.

מבט על עתיד סוער יותר

ההיטל האקלימי מצביע על כך שהאירועים הנדירים והחזקים ביותר של משקעים על דרום השקט ודרום האטלנטי צפויים להתחזק ב‑10–20 אחוז או יותר בהמשך המאה. כשהם מכניסים שינויים אלה למודלים שלהם, המחברים מעריכים שממטרים קיצוניים עשויים לחזק את יכולת הספיגה של הפחמן באוקיינוסים אלה עד כדי רבע בערך באזורים מסוימים, בהשוואה לתנאים ב‑2023. הם מראים גם כי רבים ממודלי הפחמן הימיים הנוכחיים, המתעלמים למדי מהשפעות מפורשות של קיצונות במשקעים, עלולים להעריך ביתר את זרימת CO2 בין הים לאוויר בכ־20% באזורי אלו.

מה משמעות הדבר להבנתנו את האקלים

עבור לא‑מומחים, המסקנה היא פשוטה: סופות גשם אוקייניות יוצאות דופן אינן רק מזג אוויר דרמטי; הן בעדינות אך באופן משמעותי מסייעות לים למשוך יותר פחמן דו‑חמצני מהאוויר, לפחות בחלקים מהאוקיינוסים הדרומיים. על ידי התמתנות המליחות וייצוב המשטח, מטחי גשם עזים יכולים להפוך ימים אלה ממקורות פחמן למאגרים. זה אינו פותר את ההתחממות הגלובלית—הפליטות האנושיות עדיין עולות בהרבה על מה שהסופות יכולות לפצות—אבל זה אומר שכדי לחזות את האקלים בעתיד בצורה מדויקת, מדענים חייבים לכלול את מכת הגשמים החזקה הזו בחישוב מאזן הפחמן של הים.

ציטוט: Li, Z., Liu, H., Dong, X. et al. Decreases in South Pacific and South Atlantic sea-air CO₂ fluxes caused by extreme precipitation. Nat Commun 17, 3011 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69847-6

מילות מפתח: ממטרים קיצוניים, מאגר הפחמן של האוקיינוס, אוקיינוס השקט הדרומי, אוקיינוס האטלנטי הדרומי, זרימת CO2 בין הים לאוויר