מעגל ההיפוך האטלנטי בקנה מידה של אלפי שנים מונע על ידי האוקיינוס הדרומי

מדוע סיפור האוקיינוס הזה חשוב

רחוק מתחת לפני הים, זרמים איטיים נעים בשקט ומשנעים חום, פחמן ומזון סביב הגלובוס, ועוזרים לעצב את האקלים שבו אנו חיים. המחקר הזה מסתכל אחורה יותר ממיליון שנה כדי להבין כיצד אותם זרמים נסתרים השתנו לאורך הזמן. באמצעות קריאת רמזים כימיים הכלואים בתוך אלמוגי ים עמוקים, המחברים מראים שמעברי המים סביב אנטארקטיקה סייעו לכוון את עוצמתו של זרם מרכזי באטלנטי שמשפיע על דפוסי מזג האוויר, מפלסי הים ומערכות אקולוגיות ביבשה ובים.

קריאת היסטוריית האקלים מתוך אלמוגי ים עמוקים

במקום להסתמך רק על כלי מדידה מודרניים שצופים באוקיינוסים רק כמה עשרות שנים, החוקרים פנו לאלמוגי במבוק עתיקים שנאספו מגנדות תת-ימיים במערב-דרום האוקיינוס השקט וממאגר עמוק בקרבת אנטארקטיקה. אלמוגים אלה גדלים לאט, שמים שלדים מֶכלֶטיים (קלציט) המשמרים מידע על טמפרטורה, מליחות, גיל וחומציות המים שבהם הם גדלו. על ידי תארוך מדויק של שכבות שלד האלמוגים ומדידת יחס המגנזיום לסידן, איזוטופי חמצן ופחמן, רדיוקרבון ואיזוטופי בורון, הצוות שיחזר את ההיסטוריה של מאסת מים בעומק בינוני הידועה כ-Mid Depth Antarctic Intermediate Water במהלך 1,300 השנים האחרונות.

ירידה ארוכה במימיו של הדרום

הרשומות מאלמוגים חושפות שמימיו הביניים הדרומיים הללו היו יחסית חמים עד לכ־מחצית המאה החמש-עשרה. מאז הם החלישו את חומם והפכו למתוקים יותר בהדרגה. רמזים כימיים נוספים מראים שגם גילם הקרטונרוני (הרדיוקרבון) נעשה מעט צעיר יותר והם הפכו לבסיסיים יותר במאות השנים האחרונות. יחדיו, השינויים האלה מרמזים שפחות מים עמוקים, ישנים ועשירים בפחמן עולים לפני החוף ומערבבים לשכבה הבינונית. במקום זאת, נראה שחלק גדול יותר של מים קרירים ומתוקים מזין כעת חלק זה של האוקיינוס. המחברים טוענים שזה מצביע על החלשות הדרגתית של מחזור ההיפוך באוקיינוס הדרומי — מערכת של עליית מים ושקיעתם שעוזרת להניע זרמים עמוקים עולמיים.

שינויים דרומיים הניתנים להרגשה באטלנטי

כאשר הצוות השווה את רישום האומדן שלהם המבוסס על אלמוגים עם שיחזורים קיימים של מעגל ההיפוך המרידיאלי האטלנטי, הם מצאו ששינויים באוקיינוס הדרומי מופיעים באטלנטי כמה עשורים מאוחר יותר. תקופות שבהן מי ה-Antarctic Intermediate Water התקררו הושוו להאטות מאוחרות יותר בעוצמת ההיפוך האטלנטי, עם עיכוב טיפוסי של כ־50 שנים. אלמוג מאזור מצר ברנספילד, מאגר שמושפע ממים שמזינים את החלקים העמוקים ביותר של האטלנטי, סיפק סיפור דומה: מאז אמצע המאה ה-19 מימיו הדרומיים העמוקים התקררו והתרעננו בקואורדינציה עם המים הביניים, והשינויים שלהם גם הם תואמים לשינויים מאוחרים יותר בהיפוך האטלנטי. הדפוס הזה תומך בתוצאות מודלים המציעות שהאטלנטי מגיב לשינויים בתכונות המים שמקורם בדרום ונשאים צפונה במהלך עשרות שנים.

תנועה דו-כיוונית בין הקטבים

הקשרים אינם חד-כיווניים בלבד. מבחנים סטטיסטיים מראים כי בטווחי זמן קצרים של שנים עד עשורים, מימיו של הדרום וההיפוך האטלנטי יכולים להקדים ולעקוב זה אחרי זה. המחברים מתייחסים לכך כהוכחה לאותות מהירים דמויי גל היכולים לנוע במהירות סביב אגן האוקיינוסים, שכבות על תנועת המים האיטית יותר שנובעת מהנעת מאסות המים. הם גם מזהים שתי תקופות שבהן ההיפוך האטלנטי היה חלש יותר מהצפוי בהתחשב במצב המים הדרומיים: במהלך תקופת החום של ימי הביניים סביב 1260–1450, ושוב מאז אמצע המאה ה-20. בזמנים אלה, גורמים מקומיים בצפון האוקיינוס האטלנטי, כמו שינויים בכניסת מים מתוקים לפני השטח, נראו דוחפים את המערכת מעבר למה שההשפעות הדרומיות לבדן היו מצפות.

מה המשמעות של זה לאקלים העתידי שלנו

עבור לא-מומחה, המסר המרכזי הוא שמערכת הזרמים האטלנטית שזוכה כיום לתשומת לב בשל חולשתה האחרונה חווה היסטוריה ארוכה שבה היא מעוצבת על ידי מה שקורה סביב אנטארקטיקה. ארכיוני האלמוגים מצביעים על כך שההיפוך בשתי החצי־כדורים כיום חלש יותר מאשר בכל תקופה במילניום האחרון, ושהאטלנטי הוחלש לאחרונה אף יותר על ידי שינויים מקומיים בצפון. במקום לפעול כבודדות, הזרמים הגדולים מתנהגים כרשת מקושרת שמגבשת תגובה איטית. ההבנה כי האוקיינוס הדרומי יכול להכין את הקרקע כך שהזרם האטלנטי יישאר חלש מסבירה מגמות נוכחיות ותשפר מאמצים לחזות כיצד מערכת האקלים עשויה להתפתח בעולמנו החם יותר.

ציטוט: Thresher, R.E., Rintoul, S.R., Fallon, S.J. et al. Millennial-scale Atlantic overturning circulation led by the Southern Ocean. Nat. Geosci. 19, 520–525 (2026). https://doi.org/10.1038/s41561-026-01959-6

מילות מפתח: מעגל ההיפוך האטלנטי, האוקיינוס הדרומי, אלמוגי ים עמוקים, קדם-מזג אוויר, שינוי במחזורי האוקיינוס