תגובה בת שלושה שלבים של האוקיינוס השקט המשווה לכפיית CO₂ הנשלטת על ידי הזזת רוחות המסחר

מדוע זה חשוב לאקלים העתידי שלנו

האוקיינוס השקט הטרופי הוא מנוע מרכזי של אקלים כדור הארץ, המעצב דפוסי מזג אוויר ממונסונים ועד הוריקנים. מדענים יודעים שהוספת דו-תחמוצת הפחמן (CO₂) לאטמוספירה תחמם בסופו של דבר את המזרח הטרופי של האוקיינוס בסגנון דומה לאל ניניו, אך מה מתרחש בעשורים הראשונים הותיר סימני שאלה. תצפיות בעשרות השנים האחרונות מראות קירור מפתיע בחלקים מהמזרח הפסיפי, בדפוס המזכיר יותר לה ניניה. המחקר הזה משתמש במערך גדול מאוד של סימולציות אקלימיות כדי לפרום כיצד האזור המשווה של הפסיפי באמת מגיב לקפיצה פתאומית ב-CO₂ ומה משמעות הדבר עבור האקלים שנחווה בעשורים הקרובים.

שלושה שלבים של שינוי באוקיינוס

המחברים מוצאים שהפסיפי המשווה לא מתאים את עצמו בצורה חלקה ל-CO₂ מוגבר. במקום זאת, הוא עובר שלושה שלבים מובחנים. בשנים הראשונות, שלב ה"התחלתי", דפוס החימום או הקירור במרכז הפסיפי משתנה באופן קיצוני מריצת מודל אחת לאחרת. בחלק מהריצות נראית קירור מוקדם לאורך המשווה, בעוד באחרות נרשם חימום. הפיזור הזה נובע בעיקר מתנודתיות פנימית של המערכת, בדומה לאופן שבו אירועי אל ניניו ולה ניניה מופיעים ונעלמים גם ללא השפעה אנושית. בגלל רעש זה, הצוות מסיק כי הסתכלות על סימולציה אחת בלבד, או על מודל אחד, אינה מספיקה כדי להכריע האם תגובת ההתחלה של מודל היא ריאליסטית.

תקופה דמוית לה ניניה שנמשכת עשורים

לאחר שממוצע של התחלה שמונית זו מסונן, המודל מתייצב בתגובה "מהירה" ששולטת בעשור הראשון או בעשורים הראשונים. בשלב זה, ההבדל הטמפרטורי בין המערב החם של הפסיפי והמזרח הקר יותר מתחזק, ורוחות המסחר הנשבות ממזרח למערב לאורך המשווה מתגברות. החלק המרכזי והמערבי של הפסיפי המשווה מתקררים ביחס למי הטרופי סביבם, מה שמעניק לאגן תכונה כוללת המזכירה לה ניניה, אף על פי שכדור הארץ כולו מתחמם. כאשר המחברים חוזרים על הניתוח תחת עלייה הדרגתית יותר של CO₂ בשיעור של כ-1% לשנה — קרובה יותר למצב העולמי — דפוס הדמיון לה ניניה הזה נמשך כ-60 שנה לפני שהוא מפנה את מקומו לשלב שונה.

הסחפה לעבר חימום דמוי אל ניניו עם הזמן

בזמני אמת ארוכים יותר, מעבר לכ‑50 שנה לאחר קפיצה פתאומית של CO₂, המערכת נכנסת לתגובה "מאוחרת". כאן המזרח המשווה של הפסיפי מתחמם בסופו של דבר יותר מהמערב, רוחות המסחר נחלשות, ודפוס המוכר בדומה לאל ניניו מופיע. המעבר הזה אינו נובע מחיסול השפעת הקירור הבסיסית הנובעת מהזרמת מים קרים עמוקים במזרח; במודל, הקירור הקשור לאפיקציה זו נשאר מפתיע מתמשך למשך לפחות מאה שנה. במקום זאת, תהליכים אחרים מחלישים אותו בהדרגה. ככל שהאוקיינוסים בולעים חום ומתמחזרים אותו, וכאשר דפוסי הסירקולציה מסתגלים, יצוא החום מהמִשווי נחלש, מה שמאפשר למשטח המזרחי של הפסיפי להשלים פער ולבסוף לעלות על החימום במערב.

כיצד רוחות והתחממות היבשה מנווטות את האוקיינוס

כדי להבין מה שולט בשלבים הללו, המחברים מסלילים זרימות אנרגיה בשכבות העליונות של האוקיינוס. הם מאשרים שמערכת "תרמוסטט האוקיינוס" הקלאסית — שבה שכבות חזקות יותר בעומק מסייעות לזרימה מעלה לשמור על קירור המזרח הפסיפי — באמת מקררת את האזור, אך היא עושה זאת ברציפות, לא רק בתחילה. מה שבאמת מעלה את המערכת ממצב דמוי לה ניניה למצב דמוי אל ניניו הוא האופן שבו הרוחות מעבירות חום צפונה־דרומה. בשלב המהיר, רוחות המסחר החזקות יותר דוחפות מי שקף הרחק מהמשווה, מושכות מים חמים לעבר קווי הרוחב הגבוהים ומחזקות את הקירור המשווי. מאוחר יותר, כאשר רוחות אלה נחלשות, פחות חום מובל החוצה והפסיפי המשווה מתחמם. טריגר מרכזי לחיזוק הרוחות המוקדם הוא שהאזורים היבשתיים, במיוחד בחצי הכדור הצפוני, מתחממים מהר יותר מהאוקיינוסים כאשר CO₂ קופץ. ניגוד זה בין היבשה לים מזיז חגורות גשם טרופיות ומחזק מערכות לחץ גבוה מסוימות, שבתורה מעצימות את רוחות המסחר על פני הפסיפי. ככל שהאוקיינוסים מתחממים לאט והפער בקצב ההתחממות בין יבשה לים מצטמצם, דפוס הרוח הזה נרפה, מה שמאפשר לדגם ההתחממות של השלב המאוחר להתגלות.

מה המשמעות לעשורים הקרובים

במונחים יומיומיים, המחקר מציע שמערכת האקלים עשויה לשהות עשרות רבות של שנים במצב נוטה לה ניניה לאחר עליה ברמות ה-CO₂, עם רוחות מסחר חזקים יותר ומזרח פסיפי קר מהצפוי, לפני שתטה בסופו של דבר לעבר עולם דמוי אל ניניו. מכיוון שרמות ה-CO₂ הנוכחיות עלו בערך בחצי בהשוואה לתקופה הפרה‑תעשייתית, המחברים מסיקים שאנו עדיין נמצאים בעיקר בשלב המהיר הזה, המזכיר לה ניניה. זה עשוי לעזור להסביר מדוע תצפיות מצביעות על מערכת רוחות מסחר פסיפית מחוזקת בעשורים האחרונים, אף על פי שהחייו הארוכי הטווח מצביעים על החלשות עתידית. המועד של המעבר הסופי לדפוס דמוי אל ניניו נשאר בלתי ודאי ויתבסס על תנודתיות פנימית של האקלים, שינויים בזיהום ופקטורים אחרים, אך המסר ברור: שינויים קצרי טווח וארוכי טווח באוקיינוס הפסיפי הטרופי נשלטים על ידי מנגנונים שונים, והבנת התגובה המהירה המונעת על ידי רוחות ויבשות חשובה לחיזוי ההשפעות האזוריות על האקלים בעשורים הקרובים.

ציטוט: Moreno-Chamarro, E., Günther, M., Putrasahan, D. et al. Three-stage response of the equatorial Pacific to CO₂ forcing controlled by shifting trade winds. npj Clim Atmos Sci 9, 79 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01391-y

מילות מפתח: האוקיינוס השקט המשווה, רוחות מסחר, כפיית CO2, אל ניניו ולה ניניה, שינוי אקלים טרופי