כבר ב-1996 הזהיר הגיאו-פיזיקאי הרוסי סרגיי זימוב שאדמה קפואה, המכונה פרמפרוסט (permafrost) או "קפאת עד" בעברית, כמו זו הקיימת באזור הארקטי, בעלת פוטנציאל לשחרור גזי חממה בכמות המהווה איום על האקלים הגלובלי. קרקעות הפרמפרוסט כולאות בתוכן פחמן בריכוז גבוה בהרבה מזה שיש באטמוספירה, שמקורו בשרידי צמחייה, זכר לערבות העשב שהיו באזורים אלו לפני שקפאו. כאשר אדמות אלה מפשירות, מתחילה פעילות ביולוגית, שבסופה משתחרר לאוויר פחמן דו-חמצני רב, כמו גם גזי חממה אחרים כגון מתאן (שהינו גז חממה בעל השפעה חזקה פי 30 מפחמן דו-חמצני לאורך 100 באטמוספרה), שבתורם במנגנון היזון חוזר, מגבירים עוד יותר את אפקט החממה וההתחממות תוך הגברת קצב הפשרת הקרקעות ואת הפעילות החיידקית באותן קרקעות.
ואכן, כיום מדענים מעריכים כי 1.7 מיליארד טון פחמן נפלטו לאטמוספירה מהאזור הארקטי במהלך החורפים (אוקטובר עד אפריל) משנת 2003 עד 2017, בעוד שנקלטו בו רק כמיליארד טון פחמן. בנוסף, מחקר של נאס"א מצא ב-2019 שהאזור הארקטי כבר לא קולט את אותה כמות של פחמן בקרקע כמו הכמות שהוא פולט חזרה לאטמוספרה – וכך מזרז את תהליך ההתחממות הגלובלית.
זימוב לא הסתפק באזהרות ועמל על מחקר שיבדוק כיצד ניתן להתמודד עם המסת הפרמפרוסט. כזירה לניסוי שלו הוא בחר בעיירה צ'רסקי שבסיביר. למעבדה הפתוחה שלו הוא קרא על שם עידן הקרח האחרון: פארק פליסטוקן, ותיעד את תהליכי השינוי שעברה הקרקע באזור לאורך השנים. זימוב צפה בעצמותיהן של ממותות צמרניות שנכחדו מפשירות לאחר יותר מ-12,000 שנות קיפאון – אז, בעידן הפלסטיקון, שוטטו בערבות העשב עדרים של ממותות, ביזונים, סוסים וזאבים ואפילו אריות.
זימוב, יחד עם בנו ניקיטה, החליטו לבדוק מה תהיה ההשפעה של הוספת חיות מרעה לאזור על האדמה הקפואה בעולם מתחמם. לשם כך, השיבו הזימובים החל מ-1996 כ-100 חיות מרעה (בעיקר ביזונים מקנדה) לשטח של כ-2,000 דונם. כיום נמצאים בפארק ביזונים, יאקים, סוסי בר, איילים ועוד מלחכי עשב. הם גילו שהפרסות של בעלי החיים סייעו בפיזור ודחיסת כיסוי השלג על האדמה הקפואה והקטינו את הבידוד בינה לבין האוויר הקפוא באזור (בידוד שיוצרת שכבת שלג עבה) וכך גרמו לה להיות קרה יותר.
בשביל אדמה קפואה צריך לעבוד
שכבת הקרקע הקפואה באזור הארקטי היא שכבת אדמה עבה שנשארת קפואה כל השנה. עם זאת, בגלל האקלים המתחמם במהירות באזורים הארקטיים, הקרקע באזור מתחילה להפשיר. הפשרת הקרח משחררת גזי חממה שנלכדו באדמה הקפואה במשך עשרות אלפי שנים, חזרה לאטמוספרה.
בהשראת הניסוי המדובר, בחנה קבוצה של חוקרים מגרמניה, מרוסיה ומשווייץ את הרעיון הייחודי של זימוב בקנה מידה גדול יותר באזור הארקטי. החוקרים בדקו באמצעות מודל ממוחשב המבוסס על נתונים אמיתיים של הקרקע והאקלים באזור הארקטי מה יקרה אם יוכנסו אליו עדרים גדולים של בעלי חיים אוכלי עשב כמו סוסים, איילים וביזונים.
צוות החוקרים השתמש במודל אקלים מיוחד כדי לשכפל את ההשפעה על פני היבשה בכל קרקעות האזור הארקטי, בחצי הכדור הצפוני, במשך שנה שלמה.
במודל נמצא שנוכחותם של בעלי החיים תאפשר לשמור באופן תאורטי על כ-80 אחוז מכלל הקרקעות הקפואות ברחבי העולם עד שנת 2100. כמו כן, טמפרטורת הקרקע צפויה להישאר מתחת למינוס 4 מעלות צלזיוס בממוצע לאחר הגדלת צפיפות אוכלוסיית אוכלי העשב (בממוצע שנתי, 1.9 מעלות צלזיוס פחות מאשר ללא נוכחותם של בעלי החיים).
לפי החוקרים, התוצאות הללו הן תוצאות מעבדה והתרחיש הוא תיאורטי ואף אוטופי – כלומר, לא ניתן לדעת האם יהיה כלל ניתן היה להשיב לשטח עדרי מרעה. עם זאת, לפי החישובים שלהם כיום באזורים הארקטיים יש בממוצע 0-10 איילים לקמ"ר ואם יוכנסו 15 איילים נוספים לכל קמ"ר יהיה ניתן להעלות את דחיסות השלג ב-50-70 אחוזים באותם אזורים.
להוציא את המערכת מאיזון
הכנסת עדרים רבים לאזור הארקטי עלולה לשנות את האזור כפי שאנו מכירים אותו היום ולהשפיע על המערכת האקולוגית כולה. אולם, החוקרים בדקו חלק מהשפעות העדרים על הקרקע ואלו נלקחו בתרחישים שהוכנסו למודל. למרות זאת, הם אומרים כי האפקט של דחיסת השלג על ידי העדרים לעומת השפעתם האפשרית על המערכת האקולוגית, עדיין יהיה יעיל יותר. הצעד הבא שלהם הוא לשתף פעולה עם ביולוגים על מנת לחקור כיצד בעלי החיים יתפשטו וישפיעו בפועל על פני הנוף.
"מתן פתרונות לבעיות סביבתיות העוסקים בשינוי והנדסת הסביבה הוא דבר מאוד מורכב ולא תמיד מתאים למודל ולתוצאות שהתקבלו במעבדה", אומר ד"ר עדי לוי, המנהל המדעי של האגודה הישראלית לאקולוגיה ולמדעי הסביבה וראש החטיבה לסביבה וקיימות במכללה האקדמית אחוה. "מערכת אקולוגית מורכבת מנישות אקולוגיות ורמות הזנה שונות ומכילה מארג שלם של קשרים והשפעות הדדיות בין האורגניזמים החיים בהן, ובהקשר של הניסוי הנוכחי עולות כמה שאלות בנוגע להשפעה של הכנסת כמות גדולה של בעלי חיים אוכלי עשב לשטח טבעי – האם זוהי פעולה בת קיימא בכלל ומי יוכל להיפגע מהפעולה הזו".
על פי לוי, לאור השאלות הללו נראה שיש בדיקות נוספות שכדאי לעשות טרם התערבות במערכת האקולוגית. "בטונדרה הארקטית הצמחייה גדלה ומלבלבת לזמן קצר, מספר חודשים באביב ובקיץ. מגוון המינים במערכת האקולוגית הזו מצומצם יחסית והיא כוללת בעיקר אוכלוסיות של אוכלי עשב (הרביבורים) כגון איילי צפון וקאריבו ומעט טורפים. ככל שיוכנסו יותר אוכלי עשב לשטח מסוים ולא יהיו בו מספיק טורפים שיווסתו את התפתחותם, אוכלוסיית ההרביבורים עלולה לגדול יותר מכושר הנשיאה של השטח, יותר ממה שהוא יהיה מסוגל להכיל ומכמות המזון שנמצאת בו, כתוצאה מכך האוכלוסייה הזו יכולה גם לקרוס", הוא אומר. "להכניס רק קבוצה אחת של בעלי חיים, במקרה הזה צרכנים ראשוניים, לתוך המערכת האקולוגית עלול להוציא אותה מאיזון וזה לא בהכרח פתרון בר-קיימא".
"בעיה נוספת שעלולה להיווצר היא חוסר הוודאות לגבי ההשלכות של הנוכחות של כל כך הרבה אוכלי עשב, שמעכלים תאית ושמשחררים בתהליך העיכול שלהם מתאן", מוסיף לוי. ייתכן שבתיאוריה התרחיש המתואר במחקר יוכל להצליח, אבל במציאות צריך להבין איך מנהלים את זה. כמה בעלי חיים יוכלו לחיות בשטח, מה הם אוכלים? האם צריך להכניס להם אוכל מבחוץ? האם צריך לרעות אותם ולהעביר אותם ממקום למקום? חשוב להבין האם המאמץ שווה ונותן פתרון לבעיה או שדווקא יכול לפגוע במערכת האקולוגית המקומית ולשנות את מגוון המינים שקיים בה".
"פתרון פשוט יותר יהיה לצמצם את פליטות גזי החממה שלנו בעיקר באמצעות מעבר לאנרגיות מתחדשות, תחבורה חשמלית והפחתת הצריכה המופרזת והלא נחוצה (כגון בזבוז מזון) וליישם גם מגוון טכנולוגיות ופתרונות המטפלים ישירות בפליטות ומצמצים אותן כמו תפיסה ואחסון של פחמן (תהליך שבו פחמן דו-חמצני שנוצר ע"י האדם כתוצאה מתהליכים שונים לא משוחרר לאוויר, אלא מופרד משאר תוצרי הלוואי, נדחס, ומאוחסן כך שלא יוכל להיפלט אל האטמוספרה)", אומר לוי.
מערכות שונות ומטרות שונות
האם ניתן ללמוד משהו מהמחקר של זימוב והמודל המדעי החדש לגבי ההשפעה של הרעייה על הקרקע ועל האקלים גם בישראל? "המערכת הארקטית והמערכת הים תיכונית שונות לחלוטין, ולכן מטרות ממשק המרעה שונות בין שני המקומות", אומרת ד"ר אורית גינצבורג, מנהלת תחום שטחים פתוחים ומרעה במשרד החקלאות ופיתוח הכפר ובוגרת תכנית "ממשק" ליישום מדע בממשל. "בישראל, ממשק הרעייה תורם להפחתת ביומסה צמחית ובכך מפחית סיכון משריפות, מעודד מגוון נופי וביולוגי ושומר על הקרקע. לעומת זאת, המטרה שמוצגת במחקר באזור הארקטי שונה מאוד ועיקרה הוא הפיזור של השלג והידוק הקרקע".
"המרעה בישראל מבוצע על ידי בעלי חיים שבויתו לחקלאות – בקר וצאן – שמוזנים במזון מוגש בתקופות שהמרעה דל ומנותבים על ידי הצבת שקתות מים וגידור השטח", מוסיפה גינזבורג. "כך או כך, אם מעוניינים להכניס רעייה של מינים לא-מקומיים או להשיב מינים לטבע, צריך לבצע זאת קודם בשטח מצומצם ומבוקר, כדי לבחון את ההשלכות האקולוגיות".
