Frontiers for Young Minds

Frontiers for Young Minds
תפריט
רעיון מרכזי פורסם: 28 בינואר, 2021

שינוי האקלים הנוכחי ועתיד החיים על פני כדור הארץ

תַקצִיר

מאז המהפכה התעשייתית האקלים של כדור הארץ השתנה במהרה. פעולות אנושיות מהוות מרכיב עיקרי בעידוד הקצב המהיר הזה. בפרט, השימוש הנרחב בדלקי מאובנים (שמן, פחם, גז) משחרר כמויות גדולות של פחמן דו-חמצני (CO2) אל האטמוספירה, אשר נעשה מרוכז וגורם להתחממות של כדור הארץ. עד כה שינוי האקלים הזה לא השפיע יותר מדי על החיים בכדור הארץ. אולם הוא מאיים על קיומן של כמה צורות חיים שנאלצות לסבול את שינוי האקלים הזה, שמוצמד לשינויים נוספים שנגרמים על-ידי בני אדם (כמו למשל כריתת יערות). כל הגורמים האלה יחד עשויים בקרוב להשפיע גם עלינו. למשל, זמינוּת המזון עשויה לקטון באופן משמעותי. במאמר הזה נדבר על הקשר שבין פעילויות אנושיות ובין שינוי האקלים, מאחר שהאנושות עדיין יכולה להאט את קצב ההשפעה לרעה שלה על כדור הארץ. ישנם דברים רבים שכולם יכולים לעשות כדי לסייע לשינוי האקלים ולמנוע את הכחדותן של צורות חיים שונות בעתיד הקרוב.

האקלים משתנה היום מהר מאוד, וזה לא טבעי

האם אתם יודעים להבחין בין מזג האוויר לאקלים? מזג האוויר מורכב מסדרה של מאפיינים פיזיים כמו טמפרטורה; משקעים; מהירות הרוח, והרבה מאפיינים אחרים שמשתנים בין עונות, ימים ואפילו שעות. כאשר אנו מסתכלים על מזג האוויר לאורך תקופות זמן ארוכות (30 שנים ויותר), אנו מדברים על אקלים. אקלים כדור הארץ שלנו משתנה באופן קבוע במהלך הזמן (איור 1A). חלק מתקופות העבר היו חמות יותר באופן ניכר, ואחרות היו קרות יותר באופן ניכר מהיום, ושינויים דומים יתרחשו גם בעתיד.

איור 1 - (A) השינויים בטמפרטורה הממוצעת וברמות ה-CO2 במהלך 100,000 השנים האחרונות.
  • איור 1 - (A) השינויים בטמפרטורה הממוצעת וברמות ה-CO2 במהלך 100,000 השנים האחרונות.
  • (B) השינויים בטמפרטורה הממוצעת וברמות ה-CO2 בין השנים 1880 ו-2016. בשני הגרפים (A,B) הקו האדום-כחול מייצג את שינוי הטמפרטורה, והקו הירוק-חום מייצג את שינוי ה-CO2. מהגרפים האלה אתם יכולים לראות בבהירות ש: (1) שינוי האקלים ושינוי רמות ה-CO2 קשורים זה לזה באופן הדוק; (2) האקלים השתנה לאורך אלפי שנים; ו-(3) כדור הארץ מתחמם במהירות מאז 1880. (C) גזי חממה הם גזים שמסוגלים לחמם את כדור הארץ ואת האטמוספרה. שחרור גזי חממה לאטמוספרה (החיצים שפונים כלפי מעלה) והסרתם מהאטמוספרה (חיצים שפונים כלפי מטה) מוצגים. חיצים אדומים מייצגים פליטות שקשורות לבני אדם וחיצים ירוקים מסמנים פליטות טבעיות (הנתונים של A,B לקוחים מנאס“א, ארצות הברית ומהמִנהל האוקיאני האטמוספרי הלאומי, ארצות הברית).

לפני כ-20,000 שנים, פאזת ההתקררות האחרונה הסתיימה והתחילה תקופת התחממות שנמשכה עד לפני 8,000 שנים, שבמהלכה הטמפרטורה הממוצעת בכדור הארץ עלתה בין 3.1 ל-4.7 מעלות צלזיוס [1]. משמעות הדבר היא שינוי של כ-0.03 מעלות צלזיוס בכל מאה. בין לפני 8,000 שנים לבין המהפכה התעשייתית (לפני 200 שנים), הטמפרטורות היו יחסית קבועות. מאז הטמפרטורות עלו שוב, ובאופן מהיר מאוד (איורים 1A,B). מדענים מאמינים שעד 2100 הטמפרטורה הממוצעת בכדור הארץ תעלה בעוד 4.9-2 מעלות צלזיוס בהשוואה לטמפרטורה שהייתה בזמן המהפכה התעשייתית [2]. משמעות הדבר היא שהטמפרטורה של כדור הארץ תעלה בקצב מהיר פי 100 ממה שקרה במהלך 20,000 השנים האחרונות. בעוד ששינויי אקלים בעבר נגרמו כתוצאה מכמה גורמים כמו כמות האנרגיה שהגיעה מהשמש וריכוז הגזים השונים באטמוספרה, הפעם בני אדם הם האחראים העיקריים. זו הסיבה לכך שאנו קוראים לההתחממות הנוכחית שינוי אקלים אנתרופוגני (שנגרם על-ידי בני אדם).

מאז המהפכה התעשייתית בני אדם שרפו כמויות אדירות של דלקי מאובנים בשביל לתמוך בדרישת האנרגיה הגוברת. בעיקר דרך הפעילות הזו, במהלך 200 השנים האחרונות בני אדם הגדילו את כמות הפחמן הדו-חמצני (CO2) באטמוספרה בכ-46%. CO2 אינו הגורם היחיד שמשפיע על האקלים. השימוש בדלקי מאובנים; החקלאות; תהליכים תעשייתיים וכריתת היערות פולטים חומרים נוספים (או מונעים מהם לדעוך באופן טבעי) שתורמים לשינוי האקלים (איור 1C).

שינוי האקלים האנתרופוגני עשוי שלא להיראות לנו משמעותי מאוד עכשיו, אולם יהיו לו השלכות ענקיות על האנושות עוד בדור הנוכחי, וגם בדורות הבאים. התדירות והאינטנסיביות של תופעות טבע כמו בצורת וסופות, צפויה לעלות באופן משמעותי ולהשליך ישירות על בני אדם (טבלה 1). אפילו קווי החוף שלנו ישתנו באופן דרמטי כתוצאה מעליית האוקיינוס, בעיקר כתוצאה מהמסת קרחונים. זה עשוי לגרום לנטישה של ערי חוף כמו ניו-יורק, מיאמי, ריו דה ז’נרו, אמסטרדם ובנגקוק.

טבלה 1 - השינויים הישירים העיקריים על חיי בני האדם כתוצאה משינוי האקלים האנתרופוגני (המידע אומץ מה- Intergovernmental Panel on Climate Change).
  • טבלה 1 - השינויים הישירים העיקריים על חיי בני האדם כתוצאה משינוי האקלים האנתרופוגני (המידע אומץ מה- Intergovernmental Panel on Climate Change).

שינויאקליםישפיעגםעלצורותהחייםבכדורהארץ. מספר מיקרובים, צמחים וחיות ככל הנראה ייכחדו. רק כדי לתת לכם טעימה מהאופן שבו חיים יכולים להשתנות כתוצאה משינוי אקלים, לפני 6,000 שנים בלבד מדבר סהרה, אחד האזורים הצחיחים ביותר על פני כדור הארץ כיום, היה מכוסה בצמחייה שופעת. הנוף הירוק הזה היה תוצר של תנאים לחים יותר ששררו באזור באותה התקופה [3].

אז, מה קורה ליצורים חיים כשהאקלים משתנה?

שינויי אקלים משפיעים על האופן שבו יצורים חיים מתקשרים זה עם זה ועם הסביבה שבה הם חיים. כאשר הם ניצבים בפני שינויי אקלים, למינים יש שתי אפשרויות עיקריות (שגם יכולות לקרות יחד). הראשונה היא להגר. לדוגמה, בזמן שטמפרטורת פני השטח של האוקיינוס עולה כתוצאה משינוי אקלים אנתרופוגני, כמה מינים החל באצות וכלה בדגים זזים אל עבר הקטבים בחיפוש אחר מים קרים יותר [4]. כדי שהגירה תתרחש, מינים צריכים להיות מסוגלים למצוא מקום אחר שבו הם יכולים לשרוד ולשגשג. זה קל יותר, כפי שאתם יכולים לדמיין, עבור מינים שמסוגלים להתקדם למרחקים ארוכים במהלך חייהם, כמו לוייתנים או פומות. אולם יכול להיות קשה מאוד למינים שלא יכולים להתקדם למרחקים ארוכים או שאינם מפזרים זרעים למרחקים גדולים לעיתים קרובות מספיק, כמו עצלנים (Sloths) וסחלבים.

הדרך הנוספת שבה מינים יכולים לשרוד היא על-ידי התפתחות. אבולוציה יכולה להתרחש בממדים קטנים. לדוגמה, לאורך כמה דורות שימפנזות של האלפּים בפארק הלאומי יוסמיטי בקליפורניה, ארצות הברית, פיתחו פרצופים ארוכים יותר במשך 100 שנים בתגובה לשינוי האקלים [5]. אבולוציה יכולה גם להתרחש בממדים גדולים, מה שמוביל להתחלתם של מינים חדשים. לדוגמה, דובים חומים ודובי קוטב התפתחו מאותם מינֵי הדוב בתהליך שהתחיל לפני כ-400-380 אלף שנים, ושתי הקבוצות צברו עוד ועוד הבדלים במהלך הזמן [6].

לרוע המזל, כאשר מינים לא יכולים להגר או להתפתח בתגובה לשינויים בסביבה, הם נכחדים. אורח החיים האנושי ומספרם הגדל של בני אדם על כדור הארץ כופים סדרה של אתגרים על הישרדותם של כמה מינים (איור 2). בסביבות שני מינים של בעלי חוליות נכחדו כל שנה במהלך 100 השנים האחרונות, בעיקר בגלל גורמים אנושיים [8]. כמה דוגמאות מבֵּין מגוון תוצרי הלוואי של אורח החיים שלנו הן כריתת היערות כתוצאה מחקלאות, זיהום האוויר וזיהום המים. שינוי אקלים אנתרופוגני מצדיק תשומת לב מיוחדת מאחר שהוא שונה מהשפעות אנושיות אחרות. לשינוי אקלים אנתרופוגני יש השפעה גלובלית, אפילו על אזורים שלעיתים רחוקות מופרעים על-ידי השפעות אנושיות אחרות, כמו חלק מהאזורים המוגנים. נוסף על כך שינוי אקלים אנתרופוגני מתרחש מהר מדי עבור כמה מינים שלא מסוגלים להגר או להתפתח. זה אומר ששינוי אקלים אנתרופוגני מהווה איום רציני על מינים שכבר מתקשים לשרוד על כדור הארץ שהותמר על-ידי בני אדם. הלקח כאן הוא כזה: בני אדם גורמים להשפעות ארוכות טווח והרות אסון על החיים בכדור הארץ. כדי לכמת את זה, ייתכן שיותר מ-75% מכל המינים, שלושה מתוך כל ארבעה מינים שקיימים כיום, ייכחדו תוך כמה מאות שנים מהיום [9]!

איור 2 - (A) קצבי ההיכחדות של בעלי חוליות מאז שנת 1500.
  • איור 2 - (A) קצבי ההיכחדות של בעלי חוליות מאז שנת 1500.
  • הקו המקווקו (”רקע”) מייצג את כמות ההכחדות שצפויה ללא התערבות אנושית. אתם יכולים לראות שכמות מקרי ההכחדות שנגרמים על-ידי בני אדם הלכה וגדלה לאורך הזמן, והיא גדולה יותר פי כמה מקצב ההכחדות של הרקע. (B) דרכים עיקריות שבאמצעותן בני אדם גורמים להכחדות (התמונה לקוחה מ- Ceballos et al. [7]).

הכחדה של צורות חיים אחרות היא עצובה בפני עצמה, אולם בעיית ההכחדות חולשת הרבה מעבר להיעלמות של האורגניזמים האלה. אנו סומכים על רבים מהם כדי לשרוד. איכות האוויר שאנו נושמים, המים שאנו שותים ואוכל שאנו אוכלים, בין השאר, קשורים ישירות לקיום של כמה מינים אחרים ולבריאותם.

נוסף על כך אנו חוקרים צורות חיים אחרות כדי למצוא פתרונות לבעיות של עצמנו. לדוגמה, פס ההצמדה סקוץ’ (כמו VELCRO) פֻּתַּח אחרי חקירת הזרעים של צמח שנקרא לפה (Burdock), שבאופן טבעי נצמד לבגדים. כמה תרופות התגלו ראשית בצורות חיים שונות, ורק לאחר מכן סונתזו במעבדה. ישנן אינספור המצאות/ תגליות שמחכות שנמצא אותן באמצעות חֵקֶר הטבע, אולם הן נגישׁות רק בזמן שהמינים שיכולים לסייע לנו עדיין חיים על פני כדור הארץ.

היו חלק מהפתרון!

בכל רחבי העולם אנשים עובדים יחד כדי להפחית את השפעות שינוי האקלים והשפעות אנושיות שליליות אחרות על פני כדור הארץ. הסכם פריז, שהחל בשנת 2016, הוא דוגמה טובה לכך. ההסכם הזה הוא מאמץ גלובלי שמטרתו למנוע את עליית הטמפרטורות הגלובליות ביותר מ-2 מעלות צלזיוס בהשוואה לתקופת המהפכה התעשייתית. הרעיון הבסיסי הוא להפחית בצורה דרסטית את הפליטות הגלובליות של CO2 וחומרים אחרים שתורמים לשינוי האקלים. כיום, 185 מדינות מתוך כמעט 200 הצטרפו לתמיכה בהסכם פריז. לעיר הדנית קופנהגן יש גם תוכנית שאפתנית. היא רוצה להפוך לנייטרלית מבחינת פחמן דו-חמצני, מה שמכונה ניטרליות פחמנית עד שנת 2025. לצורך מטרה זו, בין השאר, העיר משנה את ייצור האנרגיה שלה מדלקי מאובנים בעיקר לאנרגיית רוח ואנרגיה שמופקת מבעלי חיים או מפסולת צמחית, מה שמפחית את כמות הפסולת שמיוצרת, ומנתב את העיר להיות נתיב אופניים גדול. בכמה מדינות מדענים חוקרים דרכים שונות להסרת CO2 מהאטמוספרה והפיכתו למשהו מועיל. חלק מהחוקרים, לדוגמה, חוקרים כיצד חיידקים יכולים להפוך CO2 לדלק.

אולם בכדור הארץ שבו חיים יותר מ-7.6 מיליארד אנשים, כולנו צריכים לשנות את צורת החיים שלנו כדי למזער את שינוי האקלים האנתרופוגני. ישנן דרכים רבות כדי שכֹּל אחד מאיתנו יוכל למלא את חלקו. שלב ראשון טוב הוא לחשב את טביעת הרגל הפחמנית המשפחתית שלכם של CO2. טביעת הרגל הפחמנית מודדת כמה CO2 אנו פולטים לאטמוספרה במהלך תקופת זמן מסוימת. אתם יכולים לחשב את טביעת הרגל הפחמנית באמצעות מחשבונים ברשת. אחת מהאפשרויות הרבות האלה היא: https://coolclimate.berkeley.edu/calculator וברגע שאתם יודעים את טביעת הפחמן שלכם, נסו להפחית את זה! אתם תדהמו מכמות הדברים שאנו עושים שמשפיעים על כדור הארץ. הצד החיובי הוא שישנן גם דרכים רבות להפחית את ההשפעה השלילית שלנו. קיבצנו כאן כמה דברים פשוטים שכֹּל אחד מאיתנו יכול לעשות כדי לסייע במניעת שינוי אקלים אנתרופוגני: http://www.un.org/sustainabledevelopment/takeaction/ חלק מהפעולות האלה כוללות: אל תקנו דברים שאתם לא צריכים; נתקו מכשירי חשמל וכבו אורות שאינכם זקוקים להם; קצרו את המקלחות שלכם; אכלו פחות בשר, עוף ודגים; קנו בחנויות מקומיות וממקורות ברי-קיימא והשתמשו באופניים או בתחבורה ציבורית במקום ברכב בכל פעם שמתאפשר לכם. פעולות פשוטות כמו אלה יכולות ליצור השפעה גדולה אם מספיק מאיתנו יבצעו אותן! עלינו לנסות להפחית את ההשפעה השלילית שלנו על שינוי אקלים אנתרופוגני ועל ההשלכות השליליות שנובעות ממנו על החיים בכדור הארץ.

בואו נשנה את העולם בדרך מגניבה יותר!

מילון מונחים

דלק מאובנים (Fossil fuel): מקור אנרגיה שנוצר על-ידי התמרת השאריות של צמחים מתים וחיות שנקברו לפני מיליוני שנים. דוגמאות: שמן, פחם וגז.

הגירה (Migration): תנועה של פריטים ממין מסוים לשם מציאת סביבה מועדפת יותר.

אבולוציה (Evolution): השינויים שמתרחשים לאורך דורות בצורות החיים השונות. בדרך כלל הכי קל לראות את האבולוציה דרך מאפיינים בולטים של פריטים כמו למשל גודל, צבע והתנהגות.

ניטרליות פחמנית (Carbon neutrality): כמות ה-CO2 מאוזנת על-ידי הסרת כמות זהה של CO2 מהאטמוספרה, מה שגורם להתאפסות פליטות הפחמן הכוללות.

הצהרת ניגוד אינטרסים

המחברים מצהירים כי המחקר נערך בהעדר כל קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.

תודות

אנו אסירי תודה לחלוטין לסוקרים הצעירים המדהימים – ראשל, לורנזו ומתיאס, ול-48 תלמידי בית הספר היסודי Manor Gardens. אנו גם מודים מאוד למנטורים לואיסה ודויד, ולעורכים מרתה וסוזן. כולם סיפקו הערות מלאות תבונה על הגרסאות הקודמות של כתב העת הזה.


מקורות

[1] Annan, J. D., and Hargreaves, J. C. 2013. A new global reconstruction of temperature changes at the last glacial maximum. Clim. Past 9:367–76. doi: 10.5194/cp-9-367-2013

[2] Raftery, A. E., Zimmer, A., Frierson, D. M. W., Startz, R., and Liu, P. 2017. Less than 2°C warming by 2100 unlikely. Nat. Clim. Change 7:637–41. doi: 10.1038/nclimate3352

[3] deMenocal, P., Ortiz, J., Guilderson, T., Adkins, J., Sarnthein, M., Baker, L., et al. 2000. Abrupt onset and termination of the African humid period: rapid climate responses to gradual insolation forcing. Q. Sci. Rev. 19:347–61. doi: 10.1016/S0277-3791(99)00081-5

[4] Poloczanska, E. S., Brown, C. J., Sydeman, W. J., Kiessling, W., Schoeman, D. S., Moore, P. J., et al. 2013. Global imprint of climate change on marine life. Nat. Clim. Change 3:919–25. doi: 10.1038/nclimate1958

[5] Walsh, R. E., Assis, A. P. A., Patton, J. L, Marroig, G., dawson, T. E., and Lacey, E. A. 2016. Morphological and dietary responses of chipmunks to a century of climate change. Glob. Change Biol. 22:3233–52. doi: 10.1111/gcb.13216

[6] Liu, S., Lorenzen, E. D., Fumagalli, M., Li, B., Harris, K., Xiong, Z., et al. 2014. Population genomics reveal recent speciation and rapid evolutionary adaptation in polar bears. Cell 157:785–94. doi: 10.1016/j.cell.2014.03.054

[7] Ceballos, G., Ehrlich, P. R., Barnosky, A. D., Garcia, A., Pringle, R. M., and Palmer, T. M. 2015. Accelerated modern human-induced species losses: entering the sixth mass extinction. Sci. Adv. 1:e1400253. doi: 10.1126/sciadv.1400253

[8] Ceballos, G., Ehrlich, P. R., and Dirzo, R. 2017. Biological annihilation via the ongoing sixth mass extinction signaled by vertebrate population losses and declines. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 114:E6089–96. doi: 10.1073/pnas.1704949114

[9] Barnosky, A. D., Matzke, N., Tomiya, S., Wogan, G. O. U., Swartz, B., Quental, T. B., et al. 2011. Has the earth’s sixth mass extinction already arrived?. Nature 471:51–7. doi: 10.1038/nature09678