חולות נודדים
חוקרים בחנו שתי ימות חול גדולות באסיה, וגילו כי החולות בהן חדלו לנדוד לפני כ-5,000 שנה, מה שעשוי להעיד על הפחתה בעוצמת הרוחות באזור
יו"ר סוכנות החלל הישראלית וסגן נשיא לפיתוח אזורי ותעשייתי ומנהל המעבדה לחישה מרחוק ודימות פלנטרי במכון לביטחון, חברה ומדינה באוניברסיטת בן גוריון בנגב.
החיים עצמם:
פרופ' דן בלומברג, מתגורר בבאר שבע. למד גיאולוגיה פלנטרית באוניברסיטת המדינה של אריזונה, כיהן כחבר סגל באוניברסיטת קולומביה בניו יורק וחוקר שותף במשימות מכ"ם חללי של נאס"א. הקים את המעבדה לחישה מרחוק ודימות פלנטרי ומנהל אותה מאז 1997. אוהב ים וחול ולעבוד עם תלמידי מעבדתו ("גאה בהם מאוד").
ימות חול הן אזורים מדבריים גדולים ושטוחים, המכוסים בחולות נודדים ומאופיינים במיעוט צמחייה או בהיעדרה. אזורים אלה משתרעים על יותר מ-125 קילומטרים רבועים של דיונות, ובהם החול מכסה לפחות 20% מהשטח הכללי. ימות חול נוצרות, לרוב, במקומות שופעי חול יבש ומשוחרר כמו ואדיות, אגמים שיבשו וחופים. החול שבהן נודד עם כיוון הרוח ונערם לדיונות גדולות במקומות שבהם התנועה נחלשת ואף נעצרת. נדידת החול עשויה להרחיק מאות ואלפי קילומטרים ממקום המוצא.
“ימות חול מספרות חלק מהסיפור של האקלים כיום ובעבר. בתקופות מסוימות ניתן היה לראות בחלק מהן צמחייה אשר עוצרת את תנועת החול. כלומר חל שינוי אקלימי שגרם לכך – יותר גשם או פחות רוחות”, מסביר פרופ’ דן בלומברג, יו”ר סוכנות החלל הישראלית וסגן נשיא לפיתוח אזורי ותעשייתי ומנהל המעבדה לחישה מרחוק ודימות פלנטרי במכון לביטחון, חברה ומדינה באוניברסיטת בן גוריון בנגב.
מה השאלה?
מה ימות החול קיזילקום וקאראקום יכולות לספר על שינויי אקלים?
המעבדה לחישה מרחוק ודימות פלנטרי היא אחת מ-17 מעבדות בעולם המשויכות לנאס”א (סוכנות החלל של ארה”ב) ואחת מ-26 תחנות האו”ם לניטור כדור הארץ בעת אסון. בעזרת ניתוח מידע מצולם ממערכות מוטסות, כגון רחפנים ולוויינים, צוות החוקרים במעבדה בוחן תופעות מגוונות בישראל ובכדור הארץ, מהמנהרות בעזה ובגבול הצפון ועד שינויי אקלים.
אומר פרופ’ בלומברג: “אנחנו משתמשים באלגוריתמים לניתוח תמונות שצולמו מרחוק, בעיקר מהחלל, אשר נראים בהן מקומות ותופעות פחות נגישים או כאלו שלא ניתן לראות בעין, שקשה יותר לצלם אותם מהקרקע. לדוגמה תמונות של מדבריות אוסטרליה שבהן ניתן לראות פסי רוח של חול ואבק שמשאירים חותם, או מינרלים שמהם מורכב החול בדיונות. כך אנחנו ממפים תופעות, מבינים אותן ומקבלים מידע לאורך זמן.
“אנחנו מבצעים גם עבודת שדה כמו גיאולוגים קלאסיים כדי לראות את התופעות בשטח ולא רק בתמונות. התופעות העיקריות שאנחנו חוקרים קשורות לאקלים, גיאולוגיה וחקלאות מדייקת (שיטה בניהול חקלאי של חלקות שמבוססת על תצפית, מדידה ותגובה לתנאי סביבה). לכן עובדים איתנו סטודנטים ממגוון תחומים, למשל גיאוגרפיה, חקלאות והנדסת חשמל”.
במחקרם האחרון, שזכה במענק מהקרן הלאומית למדע, ביקשו פרופ’ בלומברג וצוותו לבחון שינויי אקלים דרך חקר ימות החול מהגדולות בעולם, קיזילקום (“חול אדום”) וקאראקום (“חול שחור”), הממוקמות במרכז אסיה, באזור קזחסטן, אוזבקיסטן וטורקמניסטן. פרופ’ בלומברג אומר ש”מדובר באזור ששטחו 600,000 קמ”ר. זהו שטח עצום שאין עליו מידע רב. בניגוד לימות חול אחרות בעולם, לא יודעים מה קרה בו מבחינת האקלים. ולכן החלטנו לחקור אותו באמצעות מיפוי מדויק בטכנולוגיה לוויינית. לשם כך, כדי למקסם את הניתוח שלנו, אנחנו משתמשים בצילומים מכל לוויין אפשרי. האזור מצולם תדיר יותר מ-50 שנה, כמו כל כדור הארץ. דרך פני השטח של החולות אנחנו מנסים לפענח את שינויי האקלים. דיונות יכולות לספק מידע אקלימי אינטגרטיבי רב – לפי צורתן, גודלן והצומח שבהן”.
באמצעות מיפוי של הדימות הלווייני (בין השאר באמצעות שיטות עיבוד תמונה ושיטות ספקטרוסקופיה – ניתוח הצבעים השונים בכל נקודה בתמונה) ואימות ממצאים מהשטח (בדיקות מעבדה של דגימות חול שנלקחו מהאזור), בוחנים החוקרים את מרכיבי הדיונות, ההרכב הכימי של החול, גודל הגרגירים ועוד. כך למשל בדקו באמצעות שיטה שנקראת “תארוך בלומינסנציה אופטית” מתי גרגירי חול מסוג קוורץ נחשפו לאור שמש ונדדו בפעם האחרונה, מה שמאפשר לדעת מתי החול התייצב והפסיק לנדוד ומהו השינוי האקלימי שגרם לכך. שיטה זו מאפשרת להעריך כמה זמן גרגירי הקוורץ קבורים מאז חשיפתם לשמש בפעם האחרונה באמצעות כמות הקרינה שהצטברה בהם.
“חול נודד בעקבות הרוח ובזמן הזה הוא חשוף לשמש. כשהוא מפסיק לנדוד, הדיונה מתייצבת. מהתארוך שעשינו בלומינסנציה האופטית עולה שהדיונות בקיזילקום וקאראקום החלו להתייצב לפני כ-5,000 שנה. אנו משערים (גם לפי ממצאים נוספים מהאזור) שהתייצבותן נובעת משינוי אקלימי כגון ירידה בעוצמת הרוחות והתפתחות הצמחייה. בתקופות אחרות יכול להיות שהתרחש תהליך הפוך – דיונות פעילות שקברו מבנים והרסו תשתיות, הגבירו סופות אבק והרסו את הצומח”, מסביר פרופ’ בלומברג.
עוד הוא מוסיף כי “בהתבסס על ממצאי המחקר עד כה אנחנו יודעים להגיד ש-95% מהאזור מיוצב. בנוסף עשינו מיפוי מורפולוגי שלו וגילינו לראשונה את צורת הדיונות שם ואת הגורמים להיווצרותה, ובהם רוחות (כיוונן ועוצמתן), גשם וצומח. כלומר, אפשר להבין כך מהו משטר האקלים שיצר את צורת הדיונות לאורך זמן בניגוד למדידה מטאורולוגית שהיא רגעית ונקודתית. כאמור, הדיונות הן מדד למידע אקלימי, בייחוד כשאין תחנה מטאורולוגית בשטח. כך גילינו שהמיפוי לא מתאים למערך הרוחות העכשווי והבנו שהיה שינוי אקלימי. עוצמת הרוחות כנראה פחתה וכך שינתה את צורת הדיונות במשך אלפי שנים”.