אני לא מאמין בשינויי האקלים- צריך קצת הומור

Thermogeddon - טרמוגדון: כאשר הארץ נהית חמה מידי לבני האדם מאמר מהניו סינטיסט

תרגום של המאמר

טרמוגדון : כאשר הארץ נהית חמה מידי לבני האדם

מאת הזל מויר - ניו סינטיסט 26 אוקטובר 

2010

[ בסוגריים מרובעים הערות המתרגם, כל הטמפרטורות בצלזיוס, התרשימים מהמאמר של Sherwood and Huberb ההסברים לתרשימים בעזרת המאמר הנ"ל  ]

Thermogeddon: When the Earth gets too hot for humans

• Thermogeddon: When the Earth gets too hot for humans - environment - 26 October 2010 - New Scientist
• 26 October 2010 by Hazel Muir
• Magazine issue 2783. Subscribe and save

לפי מחקר חדש חלקים מכדור הארץ עלולים להתחיל להיות בלתי אפשריים למגורים תוך מאה שנים. בטוח שזה לא אמת?

כעת סוף המאה ה23 היוסטון, תל אביב [במקור Tel Aviv], שנחי ועוד הרבה ערים סואנות לשעבר כעת ערי רפאים. אף אחד לא גר בלואיזיאנה או פלורידה יותר [גם בחלקים שלא הוצפו עקב עליית פני הים], וגם חלקים נרחבים של אפריקה, סין, ברזיל, הודו, ואוסטרליה הם אזורים ללא אף אדם. וזאת משום שבכול אותם מקומות נעשה חם ולח מספיק בכדי להרוג כל אדם  להרוג כל אדם שאינו יכול למצוא מחסה עם מיזוג אויר.

תסריט האימים הזה תואר במחקר שהתפרסם מוקדם יותר השנה. אם נמשיך כרגיל, המחקר טוען,  תוך לכול הפחות שנה מספר מועט של אזורים קטנים יתחילו להיות כו חמים בקייץ עד שאף אחד לא יוכל לשרוד ללא מיזוג אויר. שלוש מאות מעכשיו, עד חצי מהשטח שבו חיים כעת אנשים יגיע באופן קבוע לתנאים אלו.

"אני יודע מפיזיקה בסיסית שתהיה נקודה שבה החום והלחות יעשו בלתי נסבלים, ולא נראה שמישהו בדק את שינויי האקלים מזווית זאת." אומר סטיבן שרווד, ממדעי האטמוספרה באוניברסיטת ניו סאוט ויילס בסידני אוסטרליה. "כאשר אתה מסתכל על הנתונים, נעשה ברור למדיי שלא יהיה דרוש הרבה שינויי אקלים כפי שאנשים חושבים כדיי להגיע לשם.

זוהי טענה מדהימה. מדענים כבר הזהירו מזמן שלשינויי האקלים יהיו תוצאות חמורות: עליה גדולה במפלס הים, שטפונות, בצורות, מזג אויר קיצוני יותר [הוריקנים חזקים יותר לדוגמה], הכחדות [של בעלי חיים]  וכהנה וכהנה. אבל אם שרווד [Steven C. Sherwood] ושותפו למאמר מתאו הובר מאוניברסיטת פורדו [Matthew Huber of Purdue University] באינדיאנה צודקים חלקים עצומים מכדור הארץ יהפכו באופן אפקטיבי לבילתי ניתנים למגורים 

לכן "ניו סינטיסט" יצא לברר האם טענתם באמת סבירה. מהו הגבול של יכולת האדם לשרוד, והאם שינויי האקלים יכול להוביל חצית אותו הגבול באזורים מסוימים.?

אפילו כיום גלי חום  יכולים להרוג עשרות אלפי אנשים. בצרפת לבדה, יותר מ-14,800 אנשים מתו ממכת חום, ב-2003. הוריקנים טורנדו ושטפונות עשויים לקבל את כל הכותרות אבל בארצות הברית גלי חום הורגים כל שנה יותר אנשים מאשר כל התופעות האלו יחד.

הקורבנות של גלי החום הם בדרך כלל הפגיעים ביותר: החולים, הזקנים, והעוללים. ככול שגל החום נעשה יותר חמור,  החלק של האוכלוסיה שימות יעלה. אפילו אנשים בוגרים ובריאים אשר רגילים למזג אויר חם [ מדריך ספורט מאילת] יכנעו וימותו אם המצב ישאר יותר מידי חם ויותר מידי לח ליותר מידי זמן. כדי לתפקד בצורה נורמלית, אנו צריכים לשמור על טמפרטורה פנימית בסביבות 35 מעלות , אם הטמפרטורה עולה מעל 42 מעלות אנחנו מתים.

למה בדיוק עדיין לא מובן. הגוף מסיט דם  לעור כדי לנסות להתקרר, דבר שמצמצם את אספקת הדם למעיים.   . תאוריה אחת אחת היא שרעלנים המיוצרים ע"י חידקים מהמעיים הפגועים מתחילים לדלוף אל זרם הדם, ובסוף גורמים לכשל של מספר איברים.

מה שברור הוא שכדיי למנוע  הטמפרטורה הפנימית שלנו  לעלות יותר מידי גבוה,לטמפטורת העור שלנו אסור לעלות על  35°  ליותר ממספר שעות. באקלים יבש הזעה מקררת את העור ביעילות אפילו בטפרטורה של 45° או יותר. אבל באקלים לח כאשר האויר כמעט רווי בלחות, הזעה משנה רק במעט.

טמפרטורה לבד היא מדריך גרוע למה אנשים יכולים לשרוד. אנדיקטור עדיף היא טמפרטורת הטמפרטורה הלחה [או בשמה המלא יותר: טמפרטורת הגולה הלחה - wet bulb temperature] זוהי הטמפרטורה של מדחום כספית העטוף בפתיל רטוב. היא מושפעת גם מהטמפרטורה וגם מהלחות באויר ומשקפת את הטמפרטורה שתוכלו לקרר את העור עד אליה באמצעות הזעה.

גם אנשים בריאים ובכושר לו יוכלו לשרוד לאורך זמן טמפרטורה לחה של 35 מעלות אומרים שרווד והאבר. הגבול הזה של עקת החום [heat-stress ] תקף גם לאנשים שיושבים ערומים בצל סמוך למאוורר. ללא מיוג אויר או גישה למקומות קרירים יותר ולחים פחות, הם ימותו.

הטענה שאנשים אינם יכולים לשרוד טמפרטורה לחה של 35° או יותר למשך זמן ממושך הגיונית,אומר כריס בימה פיזיולוג של אימון המתמחה בטרמורגולציה אנושית באוניברסיטת אקסטר בבריטניה. "בכל טמפרטורה מעל אנו עוברים ממצב שבו אנו מאבדים חום מהעור לסביבה למצב שבו הסביבה כופה עלינו עקת חום דרך העור," הוא אומר. " אין ספק שאם תאים אלו יופיעו אתה מתאר סיטואציה קטלנית לרוב הגדול של האוכלוסיה."

You're looking at a lethal situation for the vast majority of the population

כדי לברר האם הגבול הזה של עקת החום נחצה בימינו, שרווד האבר בחנו את הטמפרטורה והלחות בכל העולם בעשור האחרון. במקמות ספורים כמו עמק המוות בקליפורניה, הטמפרטוה יכולה לעלות מעבר ל- 50°.

יש הרבה פחות שונות בטמפרטורה הלחה, הטמפרטורות הגבוהות ביותר נוטות להיות במדבריות בעלי לחות נמוכה. כיום הטמפרטורה הלחה ההגבוהה ביותר כמעט לעולם לא עולה מעל ל- 31°.  (ראו תרשים)

המצב כיום - בעשור האחרון  (1999–2008).

בין קויי הרוחב 60S–60N על היבשות הקו המקוקו מציין את הגבול של 35 מעלות רואים שבסביבות ה-30 מעלות השכיחות יורדת ל-0.

B מפת טמפרטורה לחה מקסימלית המגיעה לסביבות ה-30 בהודו-סין ובאמזונס

C ו- D הטמפרטורה הלחה בימינו כפי שמראה המודל הממוחשב. התאמה די טובה למציאות למרות שבמפה המודל מזייף קצת לכיון מטה. בדרך כלל נוהגים להריץ מודל ממוחשב על התנאים הנוכחיים כדי להעריך את דיוקו.

זום למפה  B מצב נוכחי מתצפיות

יש סיבה לכך, סוג של טרמוסטט טבעי: ככול שהאביר נעשה חם ולח יש יותר סיכוי שהוא יעלה ויוחלף ע"י אוויר קריר יתר. וזאת משום שאויר לח קל יותר מאויר יבש באותה טמפ' ולחץ, משום שמולקולות המים קלות יותר מהמולקולות של החמצן והחנקן. ובנוסף כאשר אויר לח עולה המים מתחילים להיתעבות ומשחררים חום כמוס, אשר מחמם את האויר וגורם לו לעלות גבוה יותר.

בשפת  החזאים אויר חם ולח הוא בדרך כלל אינו יציב, ובמיקרים רבים מוביל לסופות רעמים שמקררות את העניינים. "משמעות הדבר שלא משנה היכן אתה נמצא על האדמה הטמפרטורה הלחה לא עולה על 30° או 31° " אומר שרווד.

אבל חוסר יציבות היא יחסית: אויר עולה רק אם הוא צפוף פחות מהאויר סביבו. לכן אם כל האזור הטרופי נהיה יותר חם ולח, האויר יהיה צריך להיות קצת יותר חם ולח לפני שהוא יתחיל לעלות. ההתחממות הגלובלית, במילים אחרות, תגביהה את הטרמוסטט.

כדי לחשב כיצד הטמפרטורה הלחה תשתנה ככול שהעולם יתחמם, שרווד והאבר השתמשו במודל אקלים ממוחשב. התוצאה: לכול 1° מעלה אחת של עליית הממוצע הגלובלי, המקסימום של הטמפרטורה הלחה יעלה בסביבות 0.75°.

(Proceedings of the National Academy of Sciences, vol 107, p 9552).

מחסום הישרדות

חוקרים אחרים לא רואים בעיה בתחזית הזאת. "מידול האקלים כאן הוא מוצק מאוד" אומר פטר סטוט ממרכז הדלי באקסטר, בריטניה, אשר חוקר את שינויי האקלים. "משיחה עם מספר קולגות על הנושא, אנו חושבים שמה שהם אומרים הגיוני וקונסיסטנטי עם מה שאנו מצפים."

התוצאה היא שאם הממוצע הטמפרטורה העולמי יעלה ב-7° הטמפרטורה הלחהבמספר מקומות  תתחיל לעבור את סף ההישרדות של 35° לשעות או ימים. כמובן, עקת החום לא תתיל לפתע להיות בעיה בנקודה זאת. למעשה חום ולחות יעלו באטיות מהרמות הנוכחיות, גלי חום יהרגו יותר ויותר אנשים. ההשפעה הכלכלית שלהם תלך ותגבר כאשר עבודה פיזית בחוץ או בבינינים העם מיזוג אויר לקוי תעשה קשה יותר ויותר.

עם התחממות עולמית שלהחום והלחות יעשו בילתי נסבלים במקומות אחדים. "נראה הגירות של אנשים ממדינות חמות ולחות שבהן אנשים אינם יכולים לשרוד את גלי החום," אומר שרווד.

There will be migrations out of countries where people cannot survive the heatwaves

אם הטמפרטורה העולמית תגיע ל-12°, חצי מהאדמה שמאוכלסת כיום תהפך לחמה מידי מכדי לחיות בה. (ראו מפה) האזורים שאינם נתנים למגורים יהיהו כנראה אלו עם עקת החום הגבוה ביותר כיום, כולל אגן האמזונס, הודו, חלקים מאפריקה, סין, אוסטרליה ודרום מיזרח ארצות הברית.

לאחר התחממות של 12 מעלות  הטמפרטורה הלחה באדום עוברת את הקו המקווקוו של 35 מעלות.

זום למפה

זום של המפה ישראל, מצרים, פקיסטן, והודו בילתי ניתנות למגורים הסהר הפורה ערש הציויליזציה מחוץ לתחום לבני האדם. (אם אתם רוצים לטעון למקומה של סין אין בעיה גם שם יש אזור כנ"ל)
אפשר להבחין שקווי המתאר של היבשות במודל אינם זהים למציאות, הדבר נובע משום שהמודל מחלק את העולם לתאים ככול שהתאים יהיו יותר קטנים היבשות יתוארו בדיוק רב יותר, אבל הדבר גם ידרוש יותר זמן מחשב.
מכיון שראינו בתרשים הראשון שהמודל סוטה לכיוון מטה בתיאור הטמפ' הלחה סביר שהתמונה מתארת בעצם מצב של עליה של 10 מעלות ביחס לטמפ' בעשור האחרון 

התוצאות יהיו מסוייטות, בתאוריה, אנשים באזורים הנדונים יכולים להסתגל, לחיות במחסות תת קרקעיים בחדשי הקיץ, לדוגמה, או לא לעזוב מכוניות או בתים ממוזגים לזמן ממושך ללא חליפות קרור.

אבל המחיר של הפעלת מיזוג באופן קבוע עלולות להיות מעבר ליכולת של הרבה אנשים ועסקים. רוב משק החי לדוגמה יגוע אם לא יוחזק לפרקים בדירים/רפתות ממוזגות. יותר גרוע הפסקות חשמל ארוכות יגרמו לתמותה המונית. "זה תרחיש מפחיד" אומר שרווד" נראה שרוב האנשים יעברו לאקלים קריר יותר - דבר שיגרום למאבקים על אדמה ומשאבים.

"התסריט שהם מראים פורשים הוא די מיאש. הוא הרבה יותר חמור וקטסטרופלי מאשר אנשים זיהו לפני בהקשר של מוות הקשור לחום," אומר פטריק קיני, המנהל של התוכנית לאקלים ובריאות בב"ס מילמן לבריאות הציבור באניבסיטת קולומביה בניו יורק. " זה נראה מבוסס על היגיון מוצק ועל מודלים ונתונים טובים. אנשים כבר חשבו על אפקטים גורמי מחלה של שינויי האקלים, אבל אף אחד שאני מכיר לא חשב על זה שיש סף שמעליו אנשים אינם יכולים לחיות באופן בסיסי."

כך שנראה שיש סיבה מועטה לפקפק בכך שאם העולם יתחמם מספיק, חלקים ממנו יתחילו לעבור את סף עקת החום. השאלה ההגדולה היא. האם העולם יתחמם מספיק. האםבאמת תתכן עליה גלובלית של 7° או יותר? התשובה הקצרה היא כן, בטווח הארוך.

בכמה יתחמם העולם תלוי בשני דברים: כמה עוד פחמן דו חמצני נוסיף לאטמוספירה וכמה חימום אותו ה-CO₂ יגרום דבר שידוע בשם רגישות אקלימית.

לפי הפנל הביין ממשלתי לשינויי האקלים  (IPCC) כל הכפלה של כמות  ה-CO₂  התעלה את הטמפרטורה בין 1.9° ל-4.5° כאשר 3 הוא הערך הסביר ביותר. 

אם הרגישות האקלימית נמוכה 1.9° יקח מאות שנים לעולם להתחמם עד  7°  אפילו אם נמשיך לפלוט המון CO₂. מצד שני אם הרגישות גבוה כמו 4.5°, אנו עלולים הגיע ל- 7° תוך מאה שנים אם נמשיך כרגיל, למרות שניתן יהיה להימנע מ- 7° אם נחתוך את הפליטות מספיק מוקדם.

מאמצים כבירים

המילכוד הוא שההערכות של ה-IPCC לרגישות אקלימית מבוססות רק על משובים מהירים שהינם קלים יחסית למידול על מחשבים. הם מתעלמות מתהלכים אטיים כמו אוקינוס שבמקום לספוג  CO₂ יתחיל לפלוט אותו, או שחרור של מיתן מכפור העד permafrost. 

מחקרים על העבר של הארץ מראים שיתכן שהרגישות הממשית עלולה להיות גבוהה מהתחזית של המודלים הממוחשבים, כמה מהם טוענים שהרגישות עלולה להגיע ל-7° (New Scientist, 30 June, p 38). אם הרגישות לטווח ארוך גבוהה יהייה קשה הרבה יותר להמנע מעלייה גדולה בטמפרטורה במאות השנים הקרובות.

"רוב הדיון היה על המאה ה-21, אבל ההתחממות אינה עומדת להיעצר ב-2010 אלא עם הפליטות שלנו ירדו לכמעט אפס עד אז, וזה ידרוש מאמצים כבירים (heroic efforts) אומר שרווד. " אם אתה לוקח בחשבון ששיחרור הפחמן עלול להיות קצת גבוה יותר מהערך הצפוי והאקלים עלול להיות די רגיש לתוספת אנרגיה, זה לא קשה מדיי לקבל 10°, 12° או אפילו 15° במאה ה-23. 

הסכנה היא שאם נציף את האטמוספירה ביותר מידיי CO₂, עלייה גדולה בטמפ" עשויה להיות בלתי נמנעת אפילו אם כל הפליטה האנושית של גזיי חממה תיפסק. " עלינו לחשוב כיצד להבטיח שכמויות גדולות של דלק מאובן פשוט יושארו באדמה," אומר שרווד. "זה ידרוש שינויי בכיוון שאנשים רבים עדיין לא מקבלים ברצינות."

מעטים יותר מקבלים את הרעיון שחלקים מהפלנטה עלולים להפוך לכה חמים עד בני האדם לא יכלו לשרוד. אם יש טעות במסקנות של של שרווד והאבר, אף אחד מהמדענים שהניו סינטיסט יצר עמם קשר לא זיהה אותו.

"מדענים נוטים להייות שמרנים - אנו דובקים במה שאנו יודעים ונמנעים לעשות ספקולציות על מה שקשה לנו להגדיר במדויק," אומר שרווד. "אני חושב שעקת חום היא השפעה חשובה של שינויי האקלים שהחמצנו ויתכן שיש השפעות נוספות כאלו, בפרד עם התחממות גדולה אבל אפשרית. "

 כיצד היונקים שרדו

[נספח למאמר לעיל המובא בקיצור נמרץ]

לפני המקסימום הטרמלי בין הפלאוקן לאאוקן  Palaeocene-Eocene thermal maximum - PETM, הטמפרטורה היו גבוהות  בכ-10 מעלות מהיום ב-PETM הטמפ' הוסיפה והרקיעה בעוד 5° -9° כמובן שלא היו עדיין אנשים אבל היו יונקים אם החישובים של שרווד והובר נכונים אזי גם יונקים אשר מאוקלמים למפרטורה ולחות גבוהים יותר ושהטמפרטורה הפנימית שלהם היא 40° עדיין לא אמורים היו לשרוד בחלקים מהעולם. אבל העדויות הגאולוגיות אינן מספיק טובות בכדי לענות על השאלה. בכל מקרה יש דוגמאות של קיטון בגודל של היונקים. יונק קטן יותר יכול להפתר מחום בקלות רבה יותר. משום ששטח הפנים גדול יותר ביחס לנפח. [דמינו קןביה שהצלע שלה היא 2 ס"מ ואז היחס הוא 3 סמ"ר לסמ"ק ואילו בקוביה שצלעה היא 1 ס"מ היחס הוא 6 סמ"ר לסמ"ק. ניתן להבחין בתופעה בטבע לדוגמה זאבים בערבה קטנים יותר מהזאבים ברמת הגולן. בסרט שהוקרן בערוץ הנשיונל גאוגרפיק " The Day The Oceans Boiled" מראים עצמות של סוס מתקופת ה-PETM בגודל של חתול מבוית]

תחילת הסרט  The Day The Oceans Boiled הסרט מלפני כעשור טועה בדבר אחד, מסתבר שהפחמן הדו חמצני שנעלם מהאטמוספירה נבלע ברובו באוקינוסים ולא כפי שמתואר בסרט. המדידות באמזונס הושפעו מערבול מקומי אשר כמדומני מקורו בטופוגרפיה המקומית. אבל עדיין האמזונס עלול להתיבש ולעלות באש גם לפי המחקרים האחרונים שהוצגו בקופנהגן. גם האוקינוסים שהולכים ונעשים חומציים מגלים סימנים שעלולים לבשר על קליטת פחמן מופחתת. לגבי שאר הנושאים המוצגים בסרט הכל נשאר תקף ומפחיד. התחום של שינויי האקלים משתנה והידע גדל אולם הרעיון הבסיסי מלפני כ-100 שנים נשאר תקף אנו גורמים לחימום האטמוספירה ע"י פליטת גזי חממה. וככול שהידע מצטבר הנושא נראה מפחיד יותר.

[הכתבה בניו סינטיסט  מבוססת על:

 An adaptability limit to climate change due to heat stress 

Steven C. Sherwood* and Matthew Huberb*

*Climate Change Research Centre, University of New South Wales, Sydney, New South Wales 2052, Australia; and **Purdue Climate Change Research 

Center, Purdue University, West Lafayette, IN 47907 

www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.0913352107

An Adaptability Limit to Climate Change Due to Heat Stress

  

  * לפי השרות המטאורולגי: עומס חום הוא מדד המבטא את מידת אי הנוחות הנובעת מהשילוב בין טמפרטורת האוויר ללחות הנמצאת בו. המדד שנמצא בשימוש צה"ל ושאומץ ע"י השירות המטאורולוגי נוסח ע"י פרופ' עזרה זוהר והוא מחושב כממוצע חשבוני של הטמפרטורה היבשה והטמפרטורה הלחה. לכן heat-stress אינו מתורגם לעומס חום כדי לא ליצור בילבול עם ההגדרה הרשמית.

The Black Butterfly Effect agrees to indemnify RBI and New Scientist against any claim arising from incorrect or misleading translation"