היווצרות עננות עקבות מטוסים משמעותית ברמות פליטת פיח נמוכות

למה העקבות שמאחורי מטוסים חשובות

כשטסים מביטים מעלה ורואים ג'ט שחותך פס לבן ובוהק בשמיים, הם למעשה רואים גם אחד ממקורות שהתרומות של התעופה לשינוי האקלים שאינן פחמנית. פסי האור הללו, שנקראים עקבות (contrails), יכולים להתפשט לשכבות ענן דקות שמלכדות חום באטמוספירה. חברות תעופה ויצרני מנועים הניחו שמנועים חדשים שזועקים נקי יותר ומשאירים פחות פיח ייצרו גם הרבה פחות עקבות. המחקר הזה בוחן מקרוב בעולם האמיתי את ההנחה הזאת — ומראה שהמצב לא כל כך פשוט.

מנועים חדשים, עננים בלתי צפויים

החוקרים עקבו אחרי Airbus A321neo המצויד במנועי ג'ט מודרניים מסוג "בעירה רזה" (lean‑burn), שתוכננו לערבב דלק ואוויר ביתר יעילות ולהפחית זיהום פיח בכ־אלף לעומת עיצובים ישנים יותר. מטוס מחקר שני טס רק עשרות מטרים מאחורי הניווט כדי למדוד את החלקיקים והגזים בפיח הטרי, ואז שוב כמה קילומטרים במורד רוח כשהעקבות כבר נוצרו במלואם. הצוות בחן מגוון דלקים: דלק תעופתי סטנדרטי, דלק ביו־מוצא מלא ותערובות עם כמויות מבוקרות של גופרית וחומרים ארומטיים.

פליטה נקייה יותר, אך עדיין הרבה גבישי קרח

מנועי הבערה הרזה פעלו כפי שהובטח בכל הנוגע לפיח. בתנאי שיט הם פלוטו בערך אלף פעמים פחות חלקיקי פיח מוצקים מאשר במצב בערה עשירה והרבה פחות מאשר מנועים ישנים רבים. אך כאשר המדענים ספרו את גבישי הקרח בעקבות הבוגרות, הם מצאו מספרים גבוהים מאוד — עד מיליון מיליארד חלקיקי קרח לקילוגרם דלק, דומים או רק במעט נמוכים יותר מהערכים שנצפים מאחורי מנועים עשירים בפיח. במילים אחרות, הפחתה דרסטית בפיח לא תורגמה לירידה דומה בגבישי הקרח של העקבות, ולכן סביר להניח שלא תפחית בלעדיה באופן משמעותי את ההתחממות הקשורה לעקבות.

אדי בלתי נראים משתלטים

כדי להבין מאיפה כל אותם גבישי קרח הגיעו בפיח כה דל פיח, הצוות מדד ומודד את המספר הכולל של חלקיקים, כולל חלקיקים נדיפים זעירים שנוצרים מגזים כשהפליטה מתקררת. הם הראו שכאשר הפיח נדיר, מרכיבים אחרים תופסים את מקומו. גופרית בדלק יכולה להתחמצן וליצור חומצה גופרתית, שמתנקזת לנוקלאציה של חלקיקי סולפט חדשים. תרכובות אורגניות מהדלק ואדי שמן סיכה מהמנוע יכולות גם הן ליצור או לצפות חלקיקים. כשהנוצות החמימות של הפליטה מתערבבות עם אוויר קר ולח, חלקיקים זעירים רבים אלה גדלים לטיפות נוזל ואחר כך קופאים, ומהווים זרעים לעקבות צפופות אפילו ללא נוכחות פיח רבה.

מתכון הדלק ושמן הסיכה כמצבי השפעה על האקלים

מכיוון שחלקיקים נדיפים אלה חשובים כל כך במשטר של פיח נמוך, מקורותיהם משמעותיים. כאשר החוקרים השוו דלק תעופתי סטנדרטי לתערובת עם גופרית נמוכה יותר, הם מצאו שמספר גבישי הקרח בעקבות ירד בכ־שלושה בסביבה אטמוספרית דומה. שימוש בדלק ביו־מוצא בעל גופרית אפסית וכמות ארומטית נמוכה בסימולציות קיצץ את מספר גבישי הקרח בכ־סדר גודל. עם זאת, אפילו אז העקבות לא נעלמו: השוואות בין מודלים לבין נתונים מצביעות על כך שאדי שמן סיכה ושאריות אורגניות של הדלק ממשיכים להוות מקורות ל"זרעי" חלקיקים. בכל מצבי המנוע והדלקים, המספר הכולל של חלקיקים (פיח בתוספת נדיפים) היה מקושר בקשר הדוק למספר גבישי הקרח שנוצרו.

מה המשמעות לטיסות בעתיד

ללא רקע מקצועי, המסר הוא שלבניית מנועים שיזרקו דלק בצורה נקייה יותר לבדה לא מספיקה כדי לפתור את בעיית העקבות של התעופה. מנועי בעירה רזה קוטעים את הפיח, אך חלקיקים אחרים, מתוחכמים יותר, נכנסים לתפקיד ויוצרים גבישי קרח, וכך שומרים על תרומת ההתחממות מהעקבות ברמה משמעותית. המחקר מראה שכיוונון הדלק — במיוחד הורדת רמות הגופרית וחומרים ארומטיים מסוימים — ועיצוב מחדש של הדרך שבה אדי שמן סיכה משתחררים יכולים להפחית במידה רבה את מספר גבישי הקרח בעקבות, ומכאן את ההשפעה שלהם על האקלים. כיוון שעקבות נמשכות שעות בודדות בלבד, כל הפחתה ביצירתן תצטנן במהירות את הפלנטה ותקנה מוטיב פעולה מהיר לצד הצעדים ארוכי הטווח לקיצוץ בפחמן דו‑חמצני. עבודה זו מצמצמת את חוסר הוודאות המדעי סביב עקבות ומצביעה על כיוון לדלקים ומנועים שישמרו על תנועה של אנשים ומטענים תוך כדי השארת צל קל יותר על האקלים.

ציטוט: Voigt, C., Märkl, R., Sauer, D. et al. Substantial aircraft contrail formation at low soot emission levels. Nature 652, 112–118 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10286-0

מילות מפתח: עקבות מטוסים, מנועים בעירה רזה, דלק תעופתי בר־קיימא, חלקיקי אירוסול, השפעה על האקלים