ירידה ב־Δ17O של ניטראט בצפונה‑מזרח רכס הטיבט חושפת שינוי ביכולת החמצון האטמוספירית

למה גג העולם חשוב עבור האוויר שלנו

רכס הטיבט, שלעיתים נקרא "הקוטב השלישי" של כדור הארץ, איננו רק מישור מרוחק של קרח וסלע. הוא פועל כמו לוח בקרה עצום שמסייע לשלוט במזג האוויר, במים ואפילו בכימיה של האוויר ברחבי אסיה ומעבר לה. המחקר הזה משתמש בליבת קרח מדגימה צפופה מהרכס הצפון‑מזרחי של הטיבט כדי לחשוף כיצד אקלים מחמם ולח יותר מעלה בהדרגה את יכולת הניקוי של האוויר, עם השלכות על גזי חממה וזיהום אזורי.

קריאת רמזי האקלים הכלואים בקרח ההררי

כדי לעקוב אחר שינויים עדינים באטמוספירה, החוקרים קדחו ליבת קרח באורך 20 מטרים מפסגת אנמקן, הר גבוה במעיינות הנהר הצהוב. כל שכבת שנה בליבה זו לוכדת חלקיקים ומולקולות שהיו פעם באוויר ואז נפלו כשלג. על‑ידי מדידת מלחים מומסים נפוצים ו"טביעות האצבע" האיזוטופיות המדוייקות של ניטראט (צורת חנקן שמסתיימת בשלג ובקרח), הצליח הצוות לשחזר שינויים במעגל המים ובכימיה של האוויר בין השנים 2002 ל‑2023. הם שילבו את רשומות הקרח עם מודל כימיה אטמוספירית מתקדמת כדי להבין כיצד שינויים מונעי אקלים בלחות, באגמים ובקרקעות משפיעים בחזרה על האוויר מעל הרכס.

אגמים גדלים ומעגל מים מהיר יותר

התערובת הכימית הקפואה בקרח מגלה שמעגל המים ברכס הטיבט מואץ. ריכוזים והצבטה של נתרן וסולפט — מרכיבים מרכזיים של אגמי המלח הטבעיים באזור — עלו במקביל להתרחבות האגמים המואצת בעשורים האחרונים. במקביל, היונים הקשורים לאבק כגון סידן ומגנזיום ירדו, תואם לתנאי רטיבות תכופים יותר שמדכאים פליטות אבק ושוטפים חלקיקים מהאוויר. ניתוחי מסלולי זרימת אוויר חוזרת מראים שרוחות נושאות אירוזולים בעיקר מתוך פנים הרכס עצמו, וקושרים את הכימיה המשתנה באנמקן ישירות לאגמים מקומיים וללחות ממוחזרת במקום לאוקיינוסים מרוחקים. יחד, הראיות מורות שאקלים חם ולח מגדיל אידוי מקומי, היווצרות עננים ומשקעים, ושאגמים מליחים מתרחבים הפכו עכשיו למקורות עיקריים של חלקיקים נשאפים.

קרקעות שמנשמות יותר חנקן ריאקטיבי

איזוטופי החנקן של הניטראט בליבת הקרח מצביעים על תגובה ביולוגית חשובה לאקלים החדש הזה. ערכי החנקן‑15 בניטראט התזוזו בעקביות לכיוון מספרים שליליים יותר, חתימה טיפוסית של תחמוצות חנקן המשוחררות על‑ידי מיקרובים קרקעיים ולא מפירול דלקים מאובנים או ברק. המגמה מקושרת חזק לעליית לחות הקרקע ברחבי הרכס, בעוד שהיא מראה רגישות מועטה לשינויים בטמפרטורה. המסקנה היא שקרקעות לחות יותר ומחזורי הקפאה‑הפשרה תכופים מעוררים תהליכים מיקרוביאליים שמייצרים תחמוצות חנקן בקרקעות ובאגמים. אפילו כאשר צעדי בקרה על זיהום הסיעו להפחתת פליטות תעשייתיות במקומות אחרים בסין, רשומת הקרח וסימולציות המודל מעידות שמקורות מיקרוביאליים טבעיים אלה של תחמוצות חנקן מעל הרכס עלו, ומוסיפים יותר חנקן ריאקטיבי לאטמוספירה המקומית.

"צוות ניקוי" אטמוספירי חזק יותר

האות הבולט ביותר מגיע מהאיזוטופים של החמצן בניטראט, שממפים כיצד הוא נוצר באוויר. בערך במשך 15 השנים האחרונות האות הבלתי שגרתי של חמצן‑17 בניטראט ירד, מה שמעיד על עלייה בתפקידן של תגובות מונעות על‑ידי רדיקלים הידרוקסיליים וחמצנים קצרים חיים קשורים. מולקולות ריאקטיביות אלה פועלות כמו "צוות הניקוי" של האטמוספירה, מפרקות גזים כמו מתאן, חד‑חמצני הפחמן ורבים מהאידוי אורגניים. עליית הלחות מעל הרכס, יחד עם יותר תחמוצות חנקן וגזים אורגניים שמקורם בצומח, מגדילה את ייצור החמצנים האלה. מגמות האיזוטופים בליבת הקרח וחישובי המודל העצמאיים מראים שנכחול הולך וגדל של ייצור ניטראט דרך מסלולי רדיקל הידרוקסיל, תואם לחיזוק ארוך‑טווח של יכולת החמצון האטמוספירית מעל חלקו הצפוני של רכס הטיבט.

מה זה אומר לאקלים ולעתיד

ללא מומחיות מיוחדת, המסקנה המרכזית היא שרכס הטיבט לא רק מגיב לשינויי אקלים; הוא מסייע לעצב אותם. רכס חם ולח יותר מרחיב את אגמיו, ממיס את קרקעותיו ומפעיל את המיקרובים שבו, שבתורם משחררים יותר חנקן ריאקטיבי לאוויר. הדבר מזין מערכת ניקוי אטמוספירית חזקה יותר שיכולה לקצר את משך החיים של גזים כמו מתאן, ובמובן מסוים לפצות במעט על החימום, אף על פי שהפשרת פרמאפראסט ושינויים אחרים משחררים גזי חממה נוספים. המחקר מראה שעל מנת לחזות את האקלים העתידי יש לתפוס במדויק במודלים את התהליכים המשולבים של מים, קרקע ואטמוספירה באזורים הרריים גבוהים. התעלמות מהם עלולה להמעיט בהערכת קצב השינוי של הרכס ובחוזק השפעתו על כימיה של האוויר רחוק הרבה מעבר לפסגות המושלגות שלו.

ציטוט: Yan, X., Shi, G., Li, R. et al. Declining Δ¹⁷O of nitrate in the northeastern Tibetan Plateau reveals changing atmospheric oxidative capacity. Commun Earth Environ 7, 231 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03266-9

מילות מפתח: רכס הטיבט, חמצון אטמוספירי, ליבת קרח, איזוטופים של ניטראט, שינויי אקלים