כימות פליטות מתאן בארקטיקה ובסוב-ארקטי באמצעות תצפיות אטמוספריות ומודל הפוך גלובלי

מדוע מתאן הצפון חשוב

מתאן הוא גז חממה חזק, והאזורים הקפואים המקיפים את הארקטיקה מאחסנים כמויות עצומות של פחמן שעשויות להשתחרר ככל שהעולם יתחמם. מדענים חוששים כי המסת קרקעות והתרחבות ביצות עשויות להפוך את האזור למקור משמעותי חדש של מתאן, ולהאיץ את שינוי האקלים. המחקר הזה שואל שאלה פשוטה אך מרכזית: כמה מתאן למעשה נפלט כיום מהאזור הארקטי–במורלי, האם זה משתנה עם הזמן, ומה שולט בשינויים אלה?

מבט חדש מהאוויר

במקום למדוד מתאן רק מהקרקע, החוקרים השתמשו במדידות אוויר שנאספו מרשת של 154 תחנות ניטור ברחבי העולם, כולל 33 המפוזרות בארקטיקה וביערות הצפוניים. תחנות אלה דוגמות את האוויר ברציפות ועוקבות אחר עליות וירידות בריכוזי המתאן. הצוות הזין את התצפיות האלה למערכת מחשוב גלובלית שעובדת אחורנית: בהתחשב באופן שבו האוויר זורם ומתערבב סביב הפלנטה, איזו תבנית פליטות משטח הכי מסבירה את המתאן שנמדד בכל מגדל? על ידי שילוב התצפיות עם הערכות קודמות ממודלים של קרקע ומאגרי פליטה, הם צמצמו את אי־הוודאות הממוצעת בפליטות אזוריות של מתאן באזור הארקטי–במורלי בכحوּצה שלוש רבעים בערך.

כמה מתאן הפליטה הצפון

הניתוח מראה שבין 2010 ל-2021 פליטת האזור הארקטי–במורלי עמדה על כ-45 טרגראמים של מתאן בשנה—כ־7 אחוז מהפליטות העולמיות. זה גבוה מהערכות "מתחתיות" קודמות שהתבססו אך ורק על מודלים של קרקע ומלאי פליטות, שהמנעו להעריך את הפליטות, במיוחד ברוסיה. כמעט חצי מהמתאן הזה מגיע מביצות, עם תרומות נוספות מפעילויות אנושיות כגון כריית דלקים מאובנים וחקלאות, ממקורות טבעיים אחרים כמו אגמים וטרמיטים, משריפות וכמות קטנה מאזורים ימיים סמוכים. מערב רוסיה בולט כנקודת חום הגדולה ביותר, עם פליטות הגבוהות פי שניים עד שישה מאשר תת־אזורים אחרים כגון אלסקה או צפון קנדה, הודות לביצות נרחבות ולפעילות נפט וגז מרוכזת.

עליות ומורדות עונתיות

ברוחב הצפוני הגבוה פליטות המתאן עוקבות אחרי מקצב שנתי ברור. הן הנמוכות ביותר בחורף קפוא וחשוך ועולות בצורה חדה כאשר השלג נמס והקרקעות מתחממות, שיאן בחודשים יולי ואוגוסט כאשר הביצות חמות, רוויות מים וביולוגית פעילות. בקיץ הביצות מהוות כ-70 אחוז מסך שחרור המתאן. מקורות אנושיים שולטים רק במקומות ספציפיים, בעיקר בחלק האירופאי של אזור המחקר. הוספת הנתונים האטמוספריים שינתה בעיקר את גודל השיאים העונתיים, לא את תזמונם, דבר המעיד שהמודלים תופסים באופן כללי את הדפוס העונתי אך החמיצו את העוצמה האמיתית באזורים חשובים.

מגמות וקשרים לאקלים

בחלון הזמן של שנים שתים־עשרה, סך פליטות המתאן בארקטי–במורלי אינם מראים מגמת עלייה חזקה ובטיחותית מבחינה סטטיסטית, אך יוצאות מספר דפוסי בולטים. שנים מסוימות, במיוחד 2016, 2019 ו-2020, בלטו עם פליטות גבוהות בכמה אחוזים מהממוצע, ברובן בגלל תנאים רטובים או חמים באזורים עשירי־ביצות וב-2019 בשל פעילות שריפות חזקה במזרח רוסיה. כאשר הצוות בדק במדויק את הביצות, הוא מצא ששנים חמות יותר מקושרות בדרך כלל לשחרור מתאן גבוה יותר, במיוחד בסוף הקיץ. מיקוד צמוד יותר במערב סיביר—מרחב מישור עצום מכוסה בבוץ ובביצות—חשף עלייה מקומית ברורה בפליטות ביצות לאורך הזמן ותפקיד מפתיע וחזק של פתיתי שלג בחורף: שלג עמוק יותר נראה כמוביל לקרקעות רטובות יותר לאחר היתוך ובהמשך לשחרור מתאן גבוה יותר בעונת החום שלאחריו.

מדוע שלג ולחות חשובים

מקרה מבחן של מישורי מערב סיביר ממחיש כיצד שינויים עדינים באקלים יכולים להגביר פליטת מתאן. שלג חורפי עבה יכול לבודד את הקרקע, לעזור לקרקעות להישאר פחות קפואות לעומק, ואז להימס בהדרגה ולשמר ביצות רוויות לאורך זמן. בנוף השטוח הזה עם ניקוז לקוי, הלחות הנוספת תומכת בתנאים שמועדפים על מיקרובים המייצרי מתאן. בדיקות סטטיסטיות הראו ששילוב עומק השלג, חום עונת הגידול וגשם מסביר את מרבית התנודות משנה לשנה במתאן מביצות אלה, בעוד שמודלי קרקע קודמים החמיצו רבות את הרגישות הזו.

מה המשמעות לעתיד

לציבור הרחב, המסקנה המרכזית היא שהאזורים הארקטיים–במורליים הם כבר מקור משמעותי ורגיש מאוד של מתאן, אך הם עדיין לא "השתוללו" לעלייה דרמטית ומהירה. ביצות, ובמיוחד במערב רוסיה, משחקות תפקיד מרכזי ופולטות יותר בשנים חמות ורטובות. מכיוון שהאזור מתחמם מהר יותר מהממוצע העולמי ודפוסי שלג וגשם משתנים, המחקר מרמז כי פליטות המתאן מביצות צפוניות צפויות לגדול בעשורים הקרובים. בו בזמן, העבודה מראה ששימוש ברשתות ניטור אטמוספריות צפופות יחד עם מודלים גלובליים יכול לחדד במידה רבה את התמונה של מקורות המתאן ומניעיהם—ידע קריטי לצפייה במשובים אקלימיים עתידיים ולעיצוב אסטרטגיות לצימצומם.

ציטוט: Basso, L.S., Rödenbeck, C., Brovkin, V. et al. Quantifying Arctic-boreal methane emissions using atmospheric observations and a global inverse model. npj Clim Atmos Sci 9, 80 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01348-1

מילות מפתח: מתאן ארקטי, פרמפרוסט, ביצות, משוב אקלימי, מערב סיביר