הגידול בשריפת ביומסה בדרום־מזרח אסיה נשלט על ידי פחמן שחור מסוג צ׳אר

מדוע עשן משריפות חשוב לאקלים שלנו

בכל עונת יובש שטחים נרחבים בדרום־מזרח אסיה מכוסים בעשן משקיעת שדות ושריפות יער. הערפיח הזה עשיר בחלקיקים זעירים של פיח שמחממים את האוויר ומשפיעים על בריאות האדם. עם זאת, דגמי אקלים התקשו לאורך זמן להתאקלם לכמות ה"פחמן השחור" שבאוויר ולחוזק הספיגה שלו של קרינת השמש. המחקר הזה חושף חתיכה חסרה בפאזל: רוב הגידול בפחמן השחור שמקורו בשריפות אזוריות לא נובע מפיח קלאסי, אלא מצורה פחות נחקרת הנקראת צ׳אר, שמתנהגת בצורה שונה לחלוטין באטמוספירה.

שני סוגים של פחמן שחור בעשן שריפות

במודלים אקלימיים מטפלים בפחמן השחור בדרך־כלל כחומר יחיד, אך בעשן האמיתי הסיפור מורכב יותר. כאשר חומר צמחי או דלק בוערים, יכולים להיווצר שני סוגים עיקריים של חלקיקים שחורים. צ׳אר נוצר בשלב מוקדם בעירה, כנתזים מוצקים שנותרים כאשר חומר אורגני מתחמם אך לא נשרף במלואו. פיח נוצר מאוחר יותר, באש הגז החמה, כשרשרות זעירות של חלקיקים עשירים בפחמן. צ׳אר נוטה להיות כדורי יותר ופחות צפוף בספיגת אור, בעוד שפיח סופג אור בעוצמה גבוהה יותר. באמצעות מדידות תרמו־אופטיות מתמחות הצליחו החוקרים להפריד בין שני מרכיבים אלה בעשן שנאסף באתר עירוני וכפרי בצפון תאילנד.

שריפות בדרום־מזרח אסיה מגדילות בעיקר את הצ׳אר

הצוות ניטר זיהום חלקיקים עדינים הן בעונת השריפות האינטנסיבית (פברואר–אפריל) והן בעונת הגשמים השקטה יותר (יוני–ספטמבר). הם מצאו שכאשר מתגברות השריפות, ריכוזי הצ׳אר זינקו ביותר מחמישה־פעמים, בעוד שהפיח השתנה רק במקצת. בעונת השריפות הגבוהה שלט הצ׳אר בתערובת של הפחמן השחור, בעיקר באתר הכפרי הקרוב לשדות פתוחים ולשריפות יער. היחסים של צ׳אר לפיח היו גבוהים בהרבה בחודשים העשניים מאשר בעונת הגשמים, מה שמצביע על שריפות פתוחות כמקור העיקרי. לעומת זאת, בעירות ביתיות ופליטת זיהום מרכבים יצרה תערובת מאוזנת יותר של צ׳אר ופיח. המתח העונתי הזה מראה שכאשר פעילות השריפה עולה, סוג הפחמן השחור באוויר משונה באופן חזק לטובת צ׳אר.

צ׳אר הוא "כהה" פחות, אבל מודלים מטיפים אותו כפיח

כדי להבין עד כמה חלקיקים אלה סופגים קרינה שמשית, המחברים שילבו את מדידות השדה שלהם עם ניתוח פחמן־רדיוקרבוני שמבדיל פליטות דלקי־מאובנים משריפות ביומסה. הם השתמשו במודל סטטיסטי להקצות כוח ספיגת אור לצ׳אר ולפיח ממקורות שונים. דפוס ברור עלה: צ׳אר שמקורו בשריפות ביומסה סופג הרבה פחות אור למשקל מאשר צ׳אר ממקורות דלקי־מאובנים, ופחות מכל פיח מכל מקור. עם זאת, רוב מודלי האקלים מניחים שכל הפחמן השחור מתנהג כמו פיח מבחינת ספיגת האור. משמעות הדבר היא שהמודלים לא רק מפספסים חלק גדול מהפליטות העשירות בצ׳אר שמקורן בשריפות, אלא גם מייחסים לצ׳אר הזה תכונות אופטיות דמויות־פיח, וכך מגזימים בכוחו לחמם.

כיצד הצ׳אר החסר מעוות הערכות אקלימיות

החוקרים הזינו לאחר מכן את נתוני הצ׳אר והפיח המבוססים שדה לתוך מודל אטמוספרי חדיש. כשהשוו את תפוקת המודל הסטנדרטית למדידותיהם, פחמן שחור ממקורות דלקי־מאובנים התאמה היטב, אך פחמן שחור משריפות ביומסה הוערך בחסר באופן קיצוני—בערך פי שלוש בעונה העשנה ועד פי עשר בעונת הגשמים. תיקון רק מסת הפחמן השחור הכפיל בקירוב את השפעת ההתחממות הישירה המוערכת על רכס היבשת של דרום־מזרח אסיה. אך כאשר תיקנו גם את חוזק ספיגת האור כדי לשקף את הספיגה החלשה יותר של הצ׳אר, החישוב של ההתחממות ירד במקצת. זה הראה כי הגדלה פשוטה של פליטות פחמן שחור ללא התאמת התנהגותו האופטית עלולה ליצור שגיאה חדשה בכיוון ההפוך.

ממה זה משמעותי בעידן התחממות עם יותר שריפות

מעבר לדרום־מזרח אסיה, המחברים אספו נתונים מאזורים רבים ומצאו דפוס רחב יותר: ככל ששריפות ביומסה נעשות עוצמתיות יותר וצ׳אר מהווה חלק גדול יותר מהפחמן השחור, יעילות הספיגה הממוצעת של הפחמן השחור נוטה לרדת. במילים אחרות, יותר שריפה עשויה להוביל ליותר חלקיקי פחמן שחור באוויר, אך החלקיקים האלה עשויים בממוצע לספוג פחות חזק את קרינת השמש משום שצ׳אר שולט. זה לא מבטל את אפקט ההתחממות שלהם, אבל הוא מתמתן ומסבך את התחזיות. המחקר מסכם שבכדי להעריך השפעות אקלימיות ולעצב מדיניות לגבי שריפות ואיכות אוויר, מדענים ומדבלי מודלים חייבים לעקוב בנפרד אחרי צ׳אר ופיח, לכלול פליטות עשירות בצ׳אר במלאים, ולתת לכל תת־סוג תכונות אופטיות מציאותיות. רק כך הערכות ההתחממות המונעת משריפות יוכלו להתאים לעתיד שבו צפויים שריפות פתוחים ושריפות מכוונות להפוך שכיחות יותר.

ציטוט: Song, W., Zhang, Y., Gao, M. et al. Biomass burning increase in Southeast Asia is dominated by char black carbon. Commun Earth Environ 7, 359 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03431-0

מילות מפתח: פחמן שחור, שריפות ביומסה, דרום־מזרח אסיה, הכרעה אקלימית, חלקיקים אערתיים