מתחמם... מתחמם... חם! השיח על ההתחממות הגלובלית ושינוי האקלים זוכה לתהודה בימים אלה, בעיקר בשל עלייה בשכיחות ובעוצמה של אירועי מזג אוויר קיצוני כמו גלי חום, בצורות ושיטפונות. בתזמון מושלם פרסם בשבוע שעבר הפאנל הבין-לאומי לשינוי האקלים (IPCC) את הדו"ח השישי והמקיף על הבסיס המדעי לשינוי האקלים. כבר עשרות שנים שהמחקר ודוחות ה-IPCC מראים את ההשפעה האנושית על חימום העולם ושינוי האקלים, אולם עד היום הציגו את הגורם האנושי כאחראי "בסבירות גבוהה מאוד". הדו"ח הנוכחי מגדיר את האדם לראשונה באופן חד משמעי כגורם לשינוי האקלים. מדע גדול, בקטנה מביא כאן את תמצית הדו"ח.

הדו"ח של IPCC (חלק ראשון משלושה) סוקר בהרחבה את הבסיס המדעי הפיזיקלי לשינוי האקלים. הוא נכתב על ידי כ-250 חוקרים מובילים בתחום, ומבוסס על סקירה של יותר מ-14,000 מאמרים אקדמיים. הדו"ח מציג, בין היתר, את כלל הממצאים המעידים על תרומתם החד משמעית של בני האדם להתחממות הגלובלית ואת התחזיות לעתיד. כיוון שהיקף הדו"ח המלא הוא כ-4000 עמודים [1], אנחנו מביאים כאן את תמצית הסיכום. חומר קריאה מפורט יותר ונגיש יחסית אפשר למצוא בתקציר המנהלים המקושר בתגובות, באורך של כ-40 עמודים [2]. 

בטרם נצלול למסקנות הדו"ח, נזכיר רקע חשוב. 

רקע

הטמפרטורה של כדור הארץ נקבעת כתוצאה מתהליכי בליעה ופליטה של קרינת שמש. הקרקע בולעת קרינת שמש בגלים קצרים, וכתוצאה מכך מתחממת ופולטת קרינה בגלים ארוכים (בתחום אינפרה-אדום). הקרינה הנפלטת מכדור הארץ נבלעת על ידי גזים שנמצאים באטמוספרה, וזה מוביל להתחממות האטמוספרה ולפליטת קרינה ממנה חזרה לקרקע, שמתחממת אף היא. המרכיבים העיקריים של האטמוספירה, חנקן וחמצן, אינם בולעים קרינה ארוכת גל. גזי החממה - ובהם פחמן דו חמצני, אדי מים ומתאן (CH4) - הם אלה שבולעים את הקרינה האינפרה-אדומה. משמע, ככל שיהיו יותר גזי חממה, האטמוספרה תקלוט יותר חום והטמפרטורה של כדור הארץ תעלה. זה ההסבר הפשוט ביותר ל"אפקט החממה" המתרחש בכדור הארץ [3]. ההסבר המלא כמובן מורכב יותר, כיוון ששינויים בטמפרטורת כדור הארץ מובילים לעשרות תופעות בעלות השלכות משלהן, כגון שינוי בכמות אדי המים והעננים באטמוספרה, שינויים בהיקף החזרת הקרינה משכבות הקרח והקרחונים הנמסים ותופעות נוספות. מוזמנים לעיין גם בפוסט קודם שלנו בנושא ההסבר המקיף לשינוי האקלים [4].

עיקרי המסקנות

1. בני האדם ושינוי האקלים. הקשר הסיבתי בין בני האדם לשינוי האקלים ידוע כבר שנים רבות, ובדוחות עד היום הוצג כבעל סבירות גבוהה. הדו"ח הנוכחי מציין שבשנים האחרונות רמת הוודאות עלתה והמודלים השתפרו ולראשונה מכריז כי על פי המדע כיום, קיים קשר סיבתי חד משמעי בין פעילות האדם לחימום העולם. החוקרים הראו בסימולציות השונות שללא השפעת בני האדם על האקלים, השינוי הממוצע בטמפרטורה של כדור הארץ בעקבות תופעות טבעיות (סולאריות וגעשיות) היה זניח עד לא קיים. כלומר אי אפשר להסביר את שינויי האקלים הנוכחי בלי השפעת העלייה בריכוז גזי חממה כתוצאה מפעילות אנושית.

תמונה 1: היסטוריה של שינוי הטמפרטורה העולמי הממוצע והגורמים להתחממות עד היום

2. גזי החממה. ריכוז הפחמן הדו חמצני באטמוספרה הוא כיום הגבוה ביותר שתועד ב-2 מיליון השנים האחרונות, ומגיע לכמעט 417 חלקיקים מתוך מיליון, לעומת 280 חלקיקים בתקופה הטרום-תעשייתית [5]. עם זאת, ריכוז הפחמן הדו חמצני באטמוספרה אינו האשם היחיד בשינוי האקלים. גזי חממה אחרים ובעיקר מתאן (החומר העיקרי בגז טבעי [6]) אחראים לכ-50% מההתחממות. זאת כיוון שמתאן הוא גז חממה חזק פי 25 [7], ואף שפליטות המתאן קטנות בהרבה, השפעתן המצטברת במשך 100 שנה גדולה. ריכוז המתאן באטמוספרה עלה פי 2.5 לעומת התקופה הטרום-תעשייתית (יותר מ-1,866 חלקיקים למיליארד, לעומת 722). 

תמונה 2: התפלגות הגורמים להתחממות שנצפתה בעשור האחרון ביחס למחצית השנייה של המאה ה-19

מה יקרה בעתיד? 

3. הפאנל סקר חמישה תרחישים אפשריים: מתרחיש אופטימי במיוחד ועד התרחיש הפסימי ביותר של פיתוח מואץ באמצעות דלקים מאובנים. כפי שעולה מהדו"ח, אין תרחיש מציאותי שבו נוכל לעמוד ביעד מהסכם פריז להגבלת ההתחממות עד 1.5 מעלות. כבר כיום ההתחממות הגלובלית הממוצעת מוערכת ב-1.1 מעלות. 

בתרחיש הסביר הממוצע (SSP2-RCP4.5) הטמפרטורה הממוצעת תעלה בכ-2.7 מעלות עד 2100. כדי להגביל את ההתחממות למידה כזו הפאנל מציג הכרח להגיע למקסימום פליטות פחמן דו חמצני תוך שנים בודדות, ומאותו רגע להפחיתן. את פליטות המתאן וגזי החממה השונים יש להפחית כבר מעכשיו. בנוסף, בעוד כ-100 שנה נצטרך אף להגיע ל"פליטות שליליות" של פחמן דו חמצני, כלומר לסלק את העודפים מהאטמוספרה ולהטמינם בעומק היבשה או הים בשיטות שונות [8]. בתרחיש האופטימי יותר שבו נוריד דרסטית את פליטות גזי החממה כבר מעכשיו, ונגיע תוך 50 שנה לפליטות שליליות (SSP1-2.6), הטמפרטורה תעלה בממוצע בכ-1.8 מעלות עד סוף המאה. עם זאת, אפילו אם נצליח להגביל את ההתחממות, ההשפעה שלה על האקלים ועל האקולוגיה צפויה להימשך עוד מאות שנים, הרבה אחרי בלימת ההתחממות. 

תמונה 3: התרומה לעליית טמפרטורת פני השטח הממוצעת בחלוקה לפחמן דו חמצני, גזי חממה אחרים ואירוסולים ושימושי קרקע, עבור חמישה תרחישים אפשריים

תמונה 4: פליטות שנתיות עתידיות של פחמן דו חמצני (משמאל) ושל גזי חממה מרכזיים (מימין) לפי חמישה תרחישים נבחנים

4. עלייה ממוצעת ב-2.7 מעלות. התחממות מוגדרת במספר מעלות אינה מייצגת חימום אחיד בכל מקום בעולם. מקומות קרים ופנים יבשתיים יתחממו יותר מאזורים על שפת האוקיינוסים. בישראל אגב, השינוי הממוצע הצפוי בטמפרטורה מוערך פי 1.4-1 מהשינוי העולמי הממוצע [9, 10]. בתרחיש הסביר הממוצע, בסוף המאה הטמפרטורה הממוצעת בישראל תעלה בין 3.8-2.7 מעלות.

תמונה 5: התפלגות השינוי בטמפרטורה הממוצעת בחלוקה גאוגרפית ביחס למחצית השנייה של המאה ה-19

5. עלייה באירועים קיצוניים. הקשר הסיבתי בין ההתחממות הגלובלית לעלייה בשכיחות אירועי מזג אוויר קיצוניים מקבל חיזוק משמעותי. שינוי האקלים שנגרם על ידי ההתחממות הגלובלית מגביר את ההסתברויות להופעת אירועים קיצוניים כגון: גלי חום, הצפות, בצורות, שריפות וסערות שונות. הפאנל מציג כי כל התחממות במעלת טמפרטורה מעלה באופן מוגבר את הסבירות להתרחשות מערכות כאלו. לדוגמה: גל חום קיצוני שהתרחש פעם ב-50 שנה עד לסוף המאה ה-19, מתרחש כיום בערך פעם בעשור, ועתיד להתרחש כמעט פעמיים בעשור בעולם חם ב-1.5 מעלות, וכמעט שלוש פעמים בעשור בעולם חם ב-2 מעלות. 

תמונה 6: השינויים הצפויים בשכיחות גלי חום קיצוניים ביחס למחצית השנייה של המאה ה-19, עבור שינויים בטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ. אירוע של פעם בעשור (משמאל), או פעם ביובל (מימין)

6. עליית מפלס מי הים. ב-120 השנים האחרונות עלה מפלס הים בממוצע בכ-20 ס"מ. 50% מהעלייה נבעו כתוצאה מהתרחבות תרמית של המים ו-42% מנסיגת קרחונים והפשרת קרח יבשתי. בשל עליית הטמפרטורה והמסה, התרחיש הסביר הממוצע מראה שפני הים יעלו עד סוף המאה בכ-1-0.6 מטרים. בנוסף, כבר היום קיימים שינויים בחומציות (ירידה ב-pH) של האוקיינוסים שלא נראו ב-2 מיליון השנים האחרונות - דבר המשפיע על הלבנת שוניות [11] וגורם פגיעה אקולוגית חמורה.

בפוסט זה נגענו ממש בקצה המזלג בשינוי האקלים, אחת התופעות הגדולות והחשובות לאנושות. עם זאת, קצרה היריעה מלפרט נושאים רבים נוספים. הדו"ח מוכיח את התרומה האנושית החד משמעית, מפרט את אופן בניית המודלים ועוסק בעשרות השפעות נוספות של ההתחממות הגלובלית. בשורה התחתונה, המסר החשוב בדו"ח הוא שיש הרבה מה לעשות. יש מגוון תרחישים אפשריים להשפעות שנחווה ובידינו לקבוע לאן מועדות פנינו.

צוות מדע גדול, בקטנה רוצה להודות לפרופ' יואב יאיר, לדרור מירון ולחוקרים הנוספים על עזרתם בכתיבת הפוסט.

עריכת לשון: שיר רוזנבלום-מן

למקורות וקריאה נוספת:

[1] - דוח ה-IPCC המלא: הבסיס המדעי המלא לשינוי האקלים 

[2] - תקציר דוח ה-IPCC למקבלי החלטות

[3] - אפקט החממה

[4] - ההסבר המקיף לשינוי האקלים ולהתחממות הגלובלית

[5] - ריכוז ה-CO2 באטמוספירה בכל רגע נתון

[6] - גז טבעי ממשרד האנרגיה האמריקאי

[7] - מתאן נאסא

[8] - הרחבה על לכידת פחמן

[9] - מאמר ב-Nature על שינוי האקלים באגן הים תיכוני

[10] - מאמר על הקשר בין שינוי האקלים העולמי לאגן הים התיכון

[11] - פוסט על הלבנת השוניות