היסטוריה הולוקנית של אירועי גשם קיצוניים בדרום ברזיל

למה שיטפונות מן העבר הרחוק חשובים היום

דרום ברזיל ספגה לאחרונה חלק מהשיטפונות המזיקים ביותר בתולדותיה, שהשאירו מאחורי מאות אלפי אנשים ללא קורת גג. עם זאת, רשומות מזג האוויר שם נמשכות רק כמה עשורים, ולכן קשה לדעת האם הסופות הקיצוניות של ימינו הן באמת חריגות או חלק ממחזור טבעי ארוך. המחקר הזה פונה לארכיון בלתי צפוי — מינרלים הגדלים בתוך מערה — כדי להרכיב 7,500 שנות היסטוריית גשם קיצוני ולהבין כיצד אוקיאנוסים רחוקים ואפילו אנטארקטיקה מסייעים להניע גשמים עזים והרסניים.

מערה ששומרת יומן שיטפונות סודי

החוקרים מתמקדים במערת מלפזידו, החבויה בגבעות היערות של מדינת פאראנה בדרום ברזיל. נהר תת-קרקעי זורם במערה, מעוצב בסכרים טבעיים של אבן שגורמים להיכלש המים בזמן שיטפונות גדולים. על רצפת המערה ניצבים מבני מינרל בצורת נרות — סתגלמיטים — הגדלים לאט כאשר מים מטפטפים משאירים שכבות דקות של פח carbonate. כאשר סופה קיצונית מגדילה את הנהר, מי השיטפון הבוציים עולים ומתפשטים במערה, מצפים את קדקודי הסתגלמיטים באשפה עדינה. לאחר שהשיטפון נסוג, מי הטפטוף הנקיים סוגרים במהירות את הבוץ בתוך שכבת מינרל חדשה, ומשאירים פס זעיר שמסמן שיטפון עבר.

לצפות בשיטפון מודרני כותב בסלע

כדי להוכיח ששכבות זעירות אלה אכן רושמות שיטפונות משמעותיים, הצוות ניטר את רמות המים במערה בין 2019 ל-2024 והניח מכסי שעון מזכוכית על הסתגלמיטים כדי לתפוס כל משקע חדש. במהלך סערה יוצאת דופן באוקטובר 2023, כמויות הגשם הגיעו לכמעט פי שלושה מהממוצע החודשי ופליטת הנהר טורבו הסמוך זינקה לשיאים. מי המערה נשארו גבוהים למעלה משניים חודשים, ומכסי השעון אספו שכבה דקה חומה של בוץ שהשתוותה במידה רבה לשכבות המיקרו שנראו בתוך הסתגלמיטים תחת מיקרוסקופ. השוואת השכבות העליונות של הסתגלמיט עם 40 שנות נתוני נהר הראתה שכמעט כל אירוע פליטה קיצוני אכן תאם לשכבת משקע, ואישרה שהמערה רושמת באופן נאמן את פרקי הזמן של הגשמים העזים באזור.

קוראים 7,500 שנות סופות בסלע

עם כיול מודרני זה, המדענים חתכו ותיארכו סתגלמיט מרכזי, MFZ-10, שגדל בקירוב באופן רציף במשך כ-7,500 השנים האחרונות. הם ספרו 657 שכבות שיטפון מובחנות והשתמשו בתיארוך מדויק של אורניום–תוריום כדי למקם כל אחת בזמן, ואז חישבו כמה אירועים קיצוניים התרחשו במאה שנים. הרשומה חושפת תבנית ארוכה, גלים: פעילות השיטפונות הייתה בדרך כלל גבוהה בהולוקן האמצעי (כ-4,200–7,500 שנים לפני), ירדה במשך רוב ההולוקן המאוחר, ואז עלתה שוב במהלך האלף השנים האחרונות. בממוצע, אירוע גשם קיצוני התרחש בערך כל 11.5 שנה, אך המאה ה-20 בולטת עם אירועים בערך כל 5.5 שנים — קרוב לגבול העליון של מה שהמערה ראתה במהלך כל ההולוקן.

אנטארקטיקה, אל ניניו וקצבים אקלימיים מוסתרים

הרשומה מהמקום מסתנכרת באופן בולט עם שיחזור טמפרטורות מגרעין קרח במערב אנטארקטיקה: קיצי אנטארקטיקה קרירים נוטים לחפוף עם יותר גשמים קיצוניים בדרום ברזיל, ותקופות חמות עם פחות אירועים. ממצא זה מרמז כי ניגוד טמפרטורות חזק יותר בין צפון לדרום מחדד חזיתות קרות וסילוני שכבות נמוכות שמכוונים לחות מהאמזונס לעבר דרום ברזיל ומזינים סופות. במשך האלף השנים האחרונות, שכבות השיטפון בסתגלמיט גם מתאימות להתרחשות אירועי אל ניניו בדרגה מתונה עד חזקה, ומחזקים תצפיות מודרניות כי שנים של אל ניניו מגדילות את הסיכון לגשמים מזיקים באזור. בקני מידה ארוכים יותר, רשומת השיטפונות מציגה מחזורים חוזרים של כמה מאות שנים שתואמים תנודות ידועות ביציאת השמש ובתבניות אוקיאניות, מה שמעיד על כך שהטלטלות האיטיות של השמש והאוקיינוס האטלנטי סייעו לקצב את המונסון בדרום אמריקה ואת אירועיו הקיצוניים.

מה העבר אומר על העתיד שלנו

בהרחבת סיפור הגשמים הקיצוניים בדרום ברזיל הרבה מעבר לתחומי תחנות מזג האוויר, עבודה זו מראה שהעשורים האחרונים נטו להיות רגישים לשיטפונות באופן חריג גם על רקע תנודות טבעיות גדולות. הקישורים ההדוקים לטמפרטורות אנטארקטיות ולאל ניניו מספקים רמזים פיזיקליים מדוע האזור פגיע במיוחד כאשר האוקיינוס הפסיפי מתחמם או כשניגודי הקוטב–טרופי מחמירים. מאחר שמודלים אקלימיים צופים אירועי אל ניניו חזקים יותר ואטמוספירה לחה יותר בעולם שמתחמם, יומן המערה הארוך מצביע על כך שסופות גשם קיצוניות ושיטפונות בדרום ברזיל צפויים להפוך לתדירים וחזקים יותר — מה שמגביר את הדחיפות בתכנון טוב יותר, בהגנה ובתמיכה בקהילות החשופות ביותר לסיכונים אלה.

ציטוט: Cauhy, J., Della Libera, M.E., Stríkis, N.M. et al. A Holocene history of extreme rainfall events in Southern Brazil. Commun Earth Environ 7, 345 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03506-y

מילות מפתח: גשם קיצוני, שיטפונות בדרום ברזיל, רשומות ספלאוטמים, אל ניניו, אקלים הולוקן