התחממות ואובדן שלג מגדילים את התלות במי־קרקע עתיקים בראשית נהר הקולורדו

מדוע מים הרריים חשובים עבורכם

ערים רבות וחקלאים במערב ארצות הברית תלויים במים שמתחילים כשלג גבוה ברכס הרי הרוקי. המחקר בוחן מה קורה לאספקת המים הזו ככל שהחורפים מתחממים ומנספר השלג מצטמצם בראשים של נהר הקולורדו, נהר התומך בעשרות מיליוני אנשים. על ידי בחינה לא רק של שלג ונחלים אלא גם של מי־קרקע נסתרים עמוק בתוך ההרים, החוקרים מגלים כי ביטחון המים העתידי שלנו עשוי להסתמכו על מים עתיקים השמורים מתחת לפני הקרקע.

פסגות מושלגות כמגדלי מים טבעיים

רכסיי הרים מתנהגים כמגדלי מים טבעיים, מאחסנים שלג חורפי ומשחררים אותו לאט כמי־התכה שמזינים את הנהרות באביב ובקיץ. במאגר אפס־הנהר מזרחי (East River) בקולורדו, מקור מרכזי לנהר הקולורדו, תצפיות ארוכות טווח הראו תנודות גדולות ממחזור לשנה במנספר השלג, אך ידועות מעט מאוד על מי־הקרקע שמתחת. מדידות חדשות מקו בארות חשפו שתי רמזים חשובים: מפלסי המים התת‑קרקעיים ירדו במשך מספר שנים, גם כאשר השלג השתנה מאוד, וחלק ממי־הקרקע הם בני עשורים עד אלפי שנים. זה העלה שאלה דחופה: האם מי־הקרקע העתיקים הללו תומכים בשקט בזרימת הנהר בשנות שלג דלות, וכיצד עשוי הדבר להשתנות עם התחממות האקלים?

חיקוי עתיד מחמם

כדי לענות על כך השתמש הצוות במודל מחשב מתוחכם שמקשר בין שלג, קרקע, סלע, צמחייה ונחלים בכל אגן הנגר. הם סימולרו שבע שנתות מים עכשוויות תחת מזג‑אוויר מתועד, ואז הריצו שתי תרחישי "מה אם" שבהן הטמפרטורות עלו ב‑2.5 ו‑4 מעלות צלזיוס בעוד שסך המשקעים נשמר זהה. אוויר חם יותר גרם ליותר סופות חורף ליפול כגשם במקום שלג, השלג התיך מוקדם יותר והצמחים משכו יותר מים חזרה לאטמוספירה. המודל עקב לא רק אחרי היכן המים הלכו, אלא גם אחרי כמה זמן הם שהו מתחת לאדמה על ידי מעקב אחרי מיליוני חלקיקי מים וירטואליים כשהם מתקדמים מהגשם או השלג אל תת‑הקרקע ולנהר.

מי־קרקע נסתרים כיציבות שקטה

הסימולציות הראו שמי־הקרקע רחוקים ממאגר סטטי. לאורך תקופת שבע השנים, מאגר מי־הקרקע הכולל ירד בעקביות, וירידה זו התגברה בתרחישים החמים יותר. עם זאת, מי־הקרקע מילאו תפקיד מייצב עבור הנהר: תרומות של מי־קרקע עתיקים מאוד לזרימת הנהר נשארו כמעט קבועות לאורך הזמן, בעוד שמי־הקרקע הצעירים ויציאת פני השטח השתנו במידה רבה לפי מזג‑הדרך השנתי. בשנת השלג הנמוכה ביותר במחקר, הנהר בפועל הציג אחת מהיעילותי נגר הגבוהות ביותר, כי מי־הקרקע נשטפו לנחל כדי לפצות על אובדן המי־התכה. במילים אחרות, הנהר נטה יותר למים המאוחסנים זמן רב כדי לשמור על זרימתו כאשר תוספות טריות מהשלג היו נדירות.

התחממות משנה את מקור וגיל המים בנהר

ככל שהטמפרטורות עלו בניסויי המודל, יותר גשם חורפי והתכה מוקדמת הרימו זמנית את מפלסי מי־הקרקע בכל שנה, אך הדחיפה הזו נמשכה רק כמה שבועות. על פני השנה כולה, אידוי חזק יותר ושימוש המים על‑ידי צמחים הובילו לכך שמפלסי מי־הקרקע הסתיימו נמוכים יותר מאשר בתחילתם, והאובדן הנקי הזה הפך לחמור במיוחד בגבהים הגבוהים ביותר מעל כ‑3,700 מטר. גיל המים המזינים את הנהר עלה אף הוא: בתקופות של זרימה נמוכה, המדיאן של גיל מי־הקרקע ביציאת הנחל גדל מכ‑4 עד ש‑6 שנים בהרצה הבסיסית ועד כ‑8 שנים במקרה החם ביותר. מי־הקרקע בעלי גיל־ביניים, כבן שנה עד שלוש שנים, הצטמצמו במהירות, בעוד שהחלק של מי־הקרקע הוותיקים מאוד בזרימת הנהר זחל כלפי מעלה כדי לפצות חלקית. התוצאה היא פחות מים כוללים בנהר, אך חלק גדל מהם מגיע מאגרים עתיקים ועמוקים יותר.

מה משמעות הדבר לאספקת המים בעתיד

לאנשים ולמארגי החיים מתחת לזרם, המחקר רומז שזרימות הנהר של היום ממומנות בשקט על־ידי מי־קרקע עתיקים שנמשכים ולא מוחלפים במלואם. ככל שמנספרי השלג יקטנו וההתחממות תימשך, מי־הקרקע בגבהים רבּים נראים פגיעים במיוחד, ושנות רטובות עשויות שלא למלא מחדש במלואן את מה שנאבד בשנות הבצורת. במונחים מעשיים, קהילות התלויות בהתכה מהר הרי ההרים נשענות יותר על עתודות תת‑קרקעיות ישנות — אסטרטגיה שלא יכולה להימשך לנצח. הכרה ומעקב אחר מאגר מי־הקרקע הנסתר הזה יהיו קריטיים לתכנון מאגרים, זכויות מים ושימור בעולם שבו השלג פחות מהימן.

ציטוט: Siirila-Woodburn, E.R., Thiros, N., Newcomer, M. et al. Warming and snow loss increase reliance on old groundwater in a Colorado River headwater. Nat. Geosci. 19, 549–555 (2026). https://doi.org/10.1038/s41561-026-01945-y

מילות מפתח: מי־קרקע הרריים, אובדן מנספר שלג, ראשיות נהר הקולורדו, שינוי בזרימת נחלים, התחממות אקלים