נטיפים ממערות בפרו חושפים 450 אלף שנות מונסון: שתי מערכות הגשם הגדולות בעולם התנהגו כמו נדנדה

המונסון מספק מים מתוקים לחלק גדול מאוכלוסיית העולם, מהודו ועד ברזיל. מחקר חדש, שנשען על נטיפים ממערות ברכס האנדים בפרו, מראה שמערכת הגשם הזו פחות יציבה ממה שנהוג לחשוב. לאורך 450 אלף השנים האחרונות, המונסון של דרום אמריקה והמונסון האסייתי נעו לרוב בכיוונים הפוכים: כשאחד התחזק, השני נחלש. אבל עשר פעמים במהלך התקופה הזו הם התחילו לפעול יחד, ולפחות חלק מהאירועים האלה התרחשו בדיוק בזמן סיום של עידני קרח.

המחקר, Interhemispheric monsoon dynamics over the past 450,000 years, פורסם בכתב העת Nature. בראש הצוות עמדו א.ג'. אולסון, המחבר הראשי, פרופ' דונלד רודבל ופרופ' דייוויד גיליקין מקולג' יוניון שבמדינת ניו יורק. בצוות השתתפו גם פרופ' לורנס אדוארדס מאוניברסיטת מינסוטה, פרופ' סטפן ברנס מאוניברסיטת מסצ'וסטס באמהרסט ופרופ' מתיאס פויה מאוניברסיטת אולבני.

נטיף גדל מטיפות מים שמחלחלות מהקרקע וחודרות למערה. כל טיפה משאירה אחריה מעט סידן פחמתי, וכך נבנה לאורך אלפי שנים מעין ארכיון של גשמים. החוקרים מודדים בכל פס של הנטיף את היחס בין שני איזוטופים של חמצן. בעונה גשומה במיוחד היחס זז לכיוון אחד, ובעונה יבשה לכיוון השני. את גיל כל פס קובעים בשיטת תיארוך של אורניום ותוריום. במערות שבאזור ג'ונין בפרו, הגשם מגיע בעיקר מהמונסון שנישא מעל האמזונס, ולכן הנטיפים שם משקפים את כל אגן האמזונס.

התוצאה היא רצף רציף של כמעט חצי מיליון שנה, אחד הארוכים שנבנו אי פעם לחצי הכדור הדרומי. החוקרים מצאו שהמונסון הדרום אמריקאי מגיב לשינויים במסלול כדור הארץ סביב השמש, כפי שצופה תיאוריית מילנקוביץ'. אבל גם גורמים פנימיים במערכת האקלים, כמו היקף כיפות הקרח וטמפרטורת פני הים, השפיעו עליו.

עשרה רגעים של סנכרון

בהשוואה לרצף האסייתי, הקשר ההפוך בולט לאורך רוב התקופה. החוקרים הגדירו סף שמעליו שני המונסונים נעים יחד, ומצאו עשרה אירועים כאלה, חלקם בזמן סיום של עידן קרח. כשבדקו מה קרה באותם רגעים, זיהו שילוב של ריכוזי גזי חממה, הפרש הטמפרטורות בין שני חצאי הכדור וטמפרטורת פני הים באוקיינוס האטלנטי ובאוקיינוס השקט. לפי החוקרים, המונסון העולמי מסוגל לארגן את עצמו מחדש, בעיקר כשתנאי הגבול של כדור הארץ משתנים מהר.

הרצף האסייתי שאליו הושוו הנתונים מבוסס בעצמו על נטיפים. במחקר The Asian monsoon over the past 640,000 years and ice age terminations, שפורסם ב-Nature, בנו פרופ' האי צ'נג מאוניברסיטת שי'אן ג'יאוטונג בסין ופרופ' אדוארדס ממינסוטה רצף של 640 אלף שנה ממערות בסין. הם הראו שסיום של כל עידן קרח מלווה בשלב של מונסון אסייתי חלש. אדוארדס, שותף בשתי העבודות, אחראי במידה רבה על שיטות התיארוך שמאפשרות להשוות בין יבשות בדיוק של מאות שנים.

גם הבסיס האנדי קודם בידי חלק מאותם חוקרים. במחקר 700,000 years of tropical Andean glaciation, שפורסם ב-Nature, קידחו פרופ' רודבל ועמיתיו בקרקעית אגם ג'ונין, סמוך למערות, ושחזרו 700 אלף שנות התקדמות ונסיגה של קרחונים טרופיים. המדד שפיתחו שם שימש במחקר החדש להפריד בין גשם מקומי לגשם האזורי של המונסון.

מעבר להיסטוריה, למחקר יש זווית עתידית. החוקרים בחנו גם הדמיות של קריסת זרם ה-AMOC, מערכת הזרמים באוקיינוס האטלנטי שמעבירה חום צפונה. במחקר Impacts of AMOC Collapse on Monsoon Rainfall: A Multi-Model Comparison, שפורסם בכתב העת Earth's Future, השוו ד"ר מאיה בן ימי ופרופ' ניקלאס בורס מהאוניברסיטה הטכנית של מינכן ומכון פוטסדאם לחקר השפעות האקלים מודלים שונים. לפי התוצאות, קריסה כזו עשויה להזיז את חגורת הגשמים הטרופית דרומה, ולשנות את דפוסי הגשם של מונסונים בשני חצאי הכדור.

משמעות כלכלית יש כאן בקלות: המונסון קובע יבולים של אורז, סויה, קפה וסוכר, ומזין סכרים הידרואלקטריים בברזיל ובהודו. הנטיפים מפרו מראים שהמערכת הזו כבר עברה בעבר שינויים חדים כשהאקלים השתנה מהר. סביר שהמידע ישמש לשיפור מודלי אקלים, שעדיין מתקשים לחזות כיצד יגיבו שני המונסונים זה לזה.

• אל ניניו מתחזק: העולם נערך להצפות ולבצורת – ובישראל חוששים מגשם קיצוני
• שש שנים אחרי שטפונות קטלניים – רוב הליקויים הממלכתיים והמקומיים לא תוקנו

להרחבה: אצות שנקברו לפני 6,000 שנה מגלות: קרח החורף בארקטי יתכווץ יותר מהצפוי

להרחבה: צוקי הקרח מתפרקים מהר מהצפוי, אבל גם יודעים לעצור: מחקר חדש על עליית הים