"למען השם, תחזיקו חזק! הוא תפס אותנו!" אלו המילים שאמר מגלה הארצות ארנסט שאקלטון בעת מסעו אל יבשת אנטארקטיקה ב־1916. זה קרה אחרי שספינתו המפורסמת "אנדיורנס" נכלאה על ידי הקרח, נמחצה וטבעה אל קרקעית האוקיינוס - והוא וכמה מטובי מלחיו יצאו יחדיו למסע לא פחות מסוכן בסירה קטנה כדי להזעיק חילוץ. בעודם חותרים לאיי ג'ורג'יה הדרומית בכלי השיט הקטנטן, שאקלטון וצוותו הבחינו באסון חדש דוהר לכיוונם: גל ענק.
כתבות נוספות למנויי +ynet:
"במשך כל 26 שנות ניסיוני על הימים, בכל מצבי הרוח שלהם, מעולם לא פגשתי בגל כה עצום", כתב לאחר מכן שאקלטון. "זה היה סער עוצמתי של האוקיינוס, משהו שונה למדי מכל הגלים הגדולים שהכרתי, אלו שבפסגתם קצף לבן, והיו לאויבינו לאורך ימים רבים. אבל איכשהו הסירה שלנו שרדה אותו".
לא רוצים לפספס אף כתבה? הצטרפו לערוץ הטלגרם שלנו
גלי ענק נדירים כמו "הסער העוצמתי" של שאקלטון הוספו כתבלין ללא מעט אגדות וסיפורי מלחים, כשאלו שבו אל הקרקע היבשה, אבל העדויות עליהם לאורך הדורות נתקלו בעיקר בהרמת גבות. אך כשקיר מים מפלצתי הכה את אסדת הקידוח "דראופנר" שבים הצפוני ב־1 בינואר 1995, המדע סוף־סוף תפס את מקומו של הפולקלור. הוא זכה לשם "גל הסילבסטר", וזה היה התיעוד הרשמי הראשון של מה שמכונה "גל פרא". הענק בגובה 25 מטר התנשא מעל הים הרצוף בגלים שגובהם הממוצע 12 מטר.
ההבנה שלנו את הכוחות המורכבים המובילים את המים להתרומם בפתאומיות וליצור גלי פרא שגבוהים משמעותית מאלו שסביבם הפכה מאז לגדולה יותר. ויש גם התקדמות ביצירת מודלים של הגלים והגורמים לעוצמתם. אבל כדי להגן על ספינות ועל החיים של השטים על פני הים, עלינו קודם כל להבין איפה ומתי גלי הפרא האלה יקרו. לאור התבניות המורכבות של גלי האוקיינוס בכל קצות כדור הארץ, ביצוע תחזיות מדויקות כאלו אינה משימה פשוטה. ובכל זאת, הצורך בתחזיות כאלה הפך ליותר ויותר דחוף. בעוד שינויי האקלים מעלים את הלחץ על מערכות מזג האוויר שלנו, ייתכן שנראה יותר ויותר גלים כאלה.
גלים הם גאויות של אנרגיה, שנוצרות בעיקר בסיועה של הרוח. הם גדלים לאורך מרחק כשהם נדחפים על ידי רוחות חזקות, ולעיתים נדירות התנאים גורמים לאחד מהם לעלות הרבה מעל סביבתו ובתלילות דרמטית בהרבה. למרות שאין הגדרה אחת מוסכמת ל"גל פרא", לרוב מקובל לומר שגובהם - משיא הגל לגיא הגל - הוא יותר מכפול מהגובה הממוצע של השליש הגבוה מבין הגלים שסובבים אותו.
"בבסיס, גל פרא הוא ריכוז מאוד גבוה של אנרגיה", אומר אלסנדרו טופולי מאוניברסיטת מלבורן, אוסטרליה. המפלצות האלה יכולות להופיע כקירות של מים שמגיעים לגובה של כמעט 30 מטר, עם כוח עצום והרסני. הם מהווים איום רציני גם על הספינות הגדולות ביותר, ולפי הערכות הם כבר הטביעו לפחות 22 מכליות סופרטאנקר בין השנים 1969 ו־1994, אירועים בהם נספו יותר מ־500 בני אדם.
וגם כשהם יחסית פחות קיצוניים, הם יכולים להיות קטלניים, גם על היבשה. בדרום־אפריקה, למשל, דייגים רבים נהרגו כשנשטפו מהסלעים עליהם עמדו עם חכותיהם ב"מפרץ הכוזב" על ידי גלים חריגים בעוצמתם שהופיעו לפתע משום מקום באמצע יום שליו. לא במקרה המקום זכה לכינוי "חוף המוות". הענקים האלה יכולים גם להגיע בקבוצות. ב־30 בנובמבר 2018 סדרה של גלים גבוהים באופן חריג אותרו על ידי רדאר בים הצפוני. הגלים, שכונו "שלוש האחיות ג'אסטין", היו למעשה האיתור הרשמי הראשון אי־פעם של שלישיית גלי פרא.
גלי פרא מופעים באופן לא צפוי, ומאוד קשה ללמוד עליהם במהלך השיט בים עצמו. באופן אירוני, חוקרי הגלים כנראה מעולם לא יראו אחד כזה במהלך חייהם. במקום זאת הם מסתמכים על נתונים שהם אוספים במעקב מרחוק ועל ידי סימולציות מעבדה בהן הם מנסים לנתח ויזואלית את התנהגותם.
אז מה גורם לאותם גלי פרא? במקור, ההשערה הייתה שהם נוצרים דרך מכניזם די פשוט, שבו גלים במהירויות שונות וכיוונים שונים פועלים זה על זה, ואז תחת התנאים הנכונים מתמזגים זה לתוך זה. אבל הגישה הליניארית כביכול הזו לא יכולה להסביר את היווצרותם של כל גלי הפרא, ולפי המודל הזה הגלים האלה אמורים להיות נדירים באופן קיצוני - בעוד אנו יודעים כיום שהגלים החריגים הללו בעצם אינם נדירים עד כדי כך.
כשפרויקט המחקר Maxwave ביצע את "המפקד הראשון" של גלי פרא תוך שימוש בלווייני סוכנות החלל האירופית, הוא זיהה למשל לא פחות מעשרה גלי פרא באזור אחד של דרום האוקיינוס האטלנטי בתקופה של שלושה שבועות בלבד. ומחקר מ־2011 שהתבסס על מידע ממצופים העריך שיש סיכוי של אחוז אחד כל יום לפגוש בגלי פרא גבוהים מ־11 מטר לאורך נתיבי הסחר של צפון האוקיינוס האטלנטי.
לפי גישה אלטרנטיבית לבניית מודל של פני האוקיינוס - במקום לראות את הענקים האלה כנוצרים על ידי התמזגות פשוטה של גלים, אפשר להבין אותם על ידי הפיזיקה של תנועת אנרגיית הגלים. הגישה הזו משתמשת בנוסחאות כגון משוואת שרדינגר - משוואה שעומדת בבסיס הפיזיקה הקוונטית - אשר יכולה לסייע לנו לחזות התנהגות עתידית במערכות כאוטיות כמו שווקים בורסאיים או מערכות מזג אוויר. השיטה ה"לא ליניארית" הזו מנבאת שגלי פרא בעצם אינם כה נדירים אחרי הכל, כפי שאכן אישרו גם שלל התצפיות בעולם האמיתי.
"יש הרבה יותר גלים כאלה ממה שהיה אפשר לצפות", אומרת אלזבייתה ביטנר־גרגרסן, שחוקרת גלי פרא ב־DNV, חברת ייעוץ וניהול סיכונים מאוסלו, נורווגיה. החוקר אלסנדרו טופולי מאוסטרליה הגיע למסקנות דומות בזמן ש"שיחק קצת" לדבריו עם התנאים שבהם גלים הנוצרים כתוצאה מרוחות יהפכו לגלי פרא במחקר שביצע ב־2017. הוא ושותפיו למחקר, שנערך באוניברסיטת טורינו שבאיטליה, השתמשו במכל בצורת טבעת שבו ביצעו ניסויים. הנוהג הרגיל במעבדות כאלה הוא ליצור גלים עם משוטים במכל רגיל ומרובע, אבל המכל המעגלי החדשני איפשר לגלים שנוצרו בעזרת מאוורר לנוע בחופשיות, ובאופן עקרוני באורח אינסופי. החוקרים מדדו את הגבהת פני המים, והגבירו את מהירות הרוח עד שהגלים היו מלאים באנרגיה. בנקודה הזו, בדיוק לפני שגל נשבר, האפשרות להיווצרות גלים קיצוניים "זינקה לשמיים", לדברי טופולי.
אבל זה דבר אחד להבין גלים בניסוי נשלט במעבדה. זה דבר אחר לגמרי להבין אותם בחוץ, בים הסוער. "השאלה הגדולה היא: האם אוכל לראות את התוצאות שראיתי במודל הזה, במעבדה, שם בחוץ באוקיינוס?" אומר טופולי. ב־2017, אחרי 15 שנים בהן חקר את הגלים הגבוהים בסנטימטרים ספורים משכניהם במעבדות, טופולי יצא למסע כשזו בדיוק מטרתו. הוא היה על אוניית המחקר של דרום־אפריקה לאנטארקטיקה, ה־"SA אגולהאס 2", כחלק ממשלחת מחקר של אוניברסיטת קייפטאון. הם היו במשימה שמטרתה לאפיין את הגלים באוקיינוס הדרומי, בעיקר באזורי הגבול עם הקרח שעל הים. אחת המטרות של טופולי הייתה לנסות ולהבין את ההסתברות של היווצרות גלים קיצוניים באזור זה. גלים ענקיים שכאלה יכולים להופיע כקירות מים בגובה של 30 מטר.
באופן שלא צפו, תנאי מזג האוויר לאורך המסע התהפכו. "היה לנו ממש מזל למצוא את עצמנו בקצה של קרח הים בעיצומו של הוריקן ארקטי", אומר טופולי, "זו הייתה משימה של פעם בחיים". הנתונים עוד צריכים להיות מעובדים מבחינתו, וטופולי, תמיד מדען זהיר, עדיין לא מוכן לטעון בוודאות שאכן מה שראה שם היה "גל פרא", אבל הוא כן מסכים לומר שהממצאים "מסעירים אותו מאוד". כשהמחקר יפורסם מתישהו במהלך השנה הקרובה, הוא אמור להעלות תובנות בנוגע לשאלה עד כמה התבניות שנמצא בניסויים בגלים במעבדה אכן משתכפלים גם בטבע הפראי.
"הגל גדול בסמוך לקאנאגאווה" היא אחת היצירות הידועות ביותר בכל תולדות האמנות היפנית. ההדפס של קצושיקה הוקוסאי, המתוארך לשנים 1833-1831, תופס את הרגע שבו שלוש ספינות משא קטנות מיטלטלות על ידי גל ענק לחופי הר פוג'י הנמצא ברקע התמונה. "במשך שנים ארוכות הציור הזה שימש כהמחשה לאיך נראה צונאמי, אך צונאמי לא נראה כך בכלל", אומר פרדריק דיאס מיוניברסיטי קולג' בדבלין שבאירלנד.
ב־2013 דיאס היה שותף לכתיבת מאמר שהסיק כי יש דמיון בין הגל בהדפס לבין גל פרא שצולם באזור הארקטי עלי ידי ורוניק סראנו, מייסדת הארגון הצרפתי "לונז'יטוד" (קו אורך). סראנו זכתה להיות עדה לגל הזה כשהייתה על סיפון הספינה שוברת הקרח "ל'אסטרולאב" בדרכה לאנטארקטיקה ב־1991. זה היה יום שמשי ותנאי הים "לא היו קשים במיוחד", היא מספרת. ואז לפתע הופיע גל מאוד גבוה, בערך 7 מטרים גובהו מהשיא ועד הגיא. סראנו, לבדה על הסיפון, צילמה אותו במהירות.
זו לא הפעם הראשונה שהגל בהדפס המפורסם מתואר כגל פרא. במאמר מ־2009 צוין שהגל - שמוערך כמתנשא לגובה של 10 מטרים - הוא גבוה בהרבה מהגלים הממוצעים שנראים במפרץ טוקיו, ולכן מדובר בהגדרה כחריג. לעומת זאת, גל צונאמי בים הוא בהשוואה "תפיחה נמוכה יחסית של מים עם אורך גל מאוד־מאוד ארוך", כתבו החוקרים.
אחד האזורים שבו מתמקדים החוקרים בניסיון לקבוע את תדירותם של גלי פרא הם נתיבי הספנות הסמוכים לחופה המזרחי של דרום־אפריקה - באזור שבו עשרות ספינות ניזוקו או טבעו כתוצאה מגלים אלו. פה זרם האגהולאס שועט לכיוון דרום במהירות של עד 8 ק"מ לשעה ופוגש מדי פעם גלי ענק מהאוקיינוס הדרומי שדוהרים לעברו מהכיוון הנגדי. ב־1991 מכלית נפט גדולה בשם "מימוזה" נפגעה מגל אותו תיאר הקפטן שלה כ"גדול ביותר שראיתי בחיי". האונייה צלעה לעבר הנמל, עם חור ענק בגודל של יותר מ־20 מ"ר פעור בצידה.
החוקרים מקווים שהמודלים יכולים לעזור להפוך את המסע בנתיבים האלה לבטוחים יותר, אבל משהו בכל הנתונים שאספו פשוט לא התחבר. "היינו מאוד מודעים לכך שזרם האגהולאס משפיע על האקלים וזרמי הגלים לאורך החוף המזרחי של דרום־אפריקה", אומר קריסטו ראוטנבאך, מדען ימי לשעבר במכון המטאורולוגי של דרום־אפריקה, וכיום חבר במכון המחקר הלאומי למים ולאטמוספרה של ניו־זילנד. הוא מספר שהנתונים שאספו החוקרים מהגלים באזור פשוט לא התאימו למודלים שלהם.
ואז, ב־2020, סימולציות מחשב חדשות גילו כיצד גורמים אחרים - למשל חוזק הזרם והכיוון שלו ביחס לכיוון הגלים - משפיעים גם הם על גובה הגלים. "כשהגלים נעים בכיוון הפוך מזה של הזרם - הזרם יאט את הגל", אומר מייקל בארנס מהשירות המטאורולוגי של דרום־אפריקה, "והתוצאה של זה היא שהגל נעשה תלול יותר". במצב הזה האנרגיה גם מתרכזת למעין חזרתיות בקצב של כמה גלים, במה שמוכר גם כ"רכבת גלים". על בסיס הנתונים האלה השירות המטאורולוגי הדרום־אפריקאי השיק מערכת לחיזוי גלים ראשונה מסוגה שכללה גם את ההשפעה שיש לזרם האגולהאס על הפיכת הגלים לתלולים. על אף שעדיין יש מרחק גדול בין זה לבין היכולת לחזות את היווצרותם של גלי פרא ספציפיים, ראוטנבאך אומר שזה צעד שיכול להראות סטטיסטית איפה ומתי כדאי להיות בהיכון להיווצרות גלים קיצוניים. כעת ההתרעות על מצבים כאלה באזור מועברות במערכות הקשר לאוניות ולמלחים השטים באזור.
המחקר החדש גם הבהיר את המכניקה שעומדת מאחורי "חוף המוות" של דרום־אפריקה. המחקר מצא שקרקעית רדודה יחסית משמשת באזור כמעין עדשה, כשהיא לוקחת את הגל הגבוה שמגיע מהים הפתוח, מפרקת ואז מפקסת את כל האנרגיה של הגל לכיוון החוף, דבר שמביא לגלים ענקיים ולא צפויים אשר מתפתחים תחת תנאים מאוד מסוימים. החוקרים מקווים שהמידע יוכל להיות בסופו של דבר שימושי כדי ליצור מערכות התרעה לאזור החוף.
גם בצפון האוקיינוס האטלנטי חיזוי גלי פרא הוא תחום שהולך ומתפתח. למשל עם מערכות כמו ExWaMar, פרויקט נורווגי שנועד לפתח קריטריונים ברורים לאזהרות והתרעות לגלים גבוהים על פי תחזיות מזג אוויר. ראשית, החוקרים ב־ExWaMar השתמשו בנתוני גלים ומזג אוויר כדי לראות האם הם יוכלו לנבא מבעוד מועד גלים חריגים, כשהם משתמשים בשיטה המבוססת על המשוואה של שרדינגר. בגישה הזו הם הצליחו ליצור מחדש את השלישייה המפורסמת "שלוש האחיות ג'אסטין", מה שהוכיח שחיזוי מדויק הוא אכן אפשרי.
ובכל זאת הייתה פה בעיה. תהליך החיזוי הוא כל כך "אינטנסיבי מבחינה חישובית", אומרת החוקרת ביטנר־גרגרסן שעמדה בראש הפרויקט, שהוא הפך ללא פרקטי מבחינת השירותים המטאורולוגיים. החוקרים ב־ExWaMar פנו לאלטרנטיבות פחות תובעניות, כמו שימוש במכונות בעלות יכולת למידה, כדי לנסות לחזות את התנאים בהם נוצרים גלי פרא. היו להם כמה תוצאות מעודדות, אבל זה עדיין לא מספיק כדי לחזות בדיוק גלי פרא ספציפיים שאמורים להיווצר. ביטנר־גרגרסן חושבת שהפתרון יכול להיות ביכולת לעשות זום־אאוט ולהתרחק קצת החוצה. "פני הים הם משהו מאוד רנדומלי", היא אומרת, ולכן אין באמת היגיון לפתח קריטריון אזהרה אחד עבור נקודה מסוימת. במקום זאת, המערכת של ExWaMar לסיכון של היווצרות גלי פרא אמורה להיות רלוונטית לתא שטח של 2.5 קמ"ר. האסטרטגיה הזו נבחנת כעת בנורווגיה, במטרה להיות מוזנת במפות המטאורולוגיות הרלוונטיות כל פעם לשישה ימים קדימה. אם היא תתברר כמדויקת, זו יכולה להיות שיטה שתאומץ ברמה הגלובלית, אומרת ביטנר־גרגרסן. זה יכול להוסיף קומה אחת שלמה של דיוק בתחזיות ימיות של ארגוני ספנות ומזג אוויר.
לבצע תחזיות טובות יותר של גלי פרא יכול לעזור להפוך את המסע של ספינות במים מסוכנים והפכפכים לבטוח יותר כבר כעת, אך רבים מאמינים שהצורך הזה יהפוך לממשי ואקוטי יותר בעתיד. גלים קיצוניים עלולים להפוך למראה שכיח יותר גם כתוצאה משינויי האקלים. זאת גם לאור העלייה בפעילות של סופות ומזג אוויר סוער וגם לאור העובדה שהמסת קרחונים ארקטיים תיתן בסופו של דבר לרוח משטח גדול יותר של ים שעליו היא יכולה לנשוב.
ייתכן, אגב, ששינויי האקלים לא גרמו להיווצרות יותר גלי פרא, אלא בעצם של פחות, אך של גלים גדולים יותר. זו המסקנה אליה הגיעו במחקר על גלי פרא בחוף המערבי של ארה"ב. אך הניסיון לנבא טרנדים כאלה או אחרים קשה במיוחד כשמנסים לחזות גלי פרא. פרויקט נורווגי שנקרא ExWaCli (קיצור של "גלים קיצוניים ושינויי אקלים") פעל בין 2013 ל־2016 וניסה לחקור שינויים באקלים של הגלים, במטרה להסיק כיצד יש לבנות ספינות בטוחות יותר למצבים אלו. אך השינויים התכופים באקלים, כמו גם חוסר הוודאות לגבי כיסוי הקרח העתידי באזור הקטבים, הקשו מאוד להסיק ממנו מסקנות חותכות.
עם זאת, הפרויקט כן מיפה למשל מקומות מסוימים בצפון האוקיינוס האטלנטי שבהם אנו עלולים להיתקל ביותר גלי פרא. באזור אחד למשל, לא רחוק מחופי נורווגיה, הם עלולים לנבוע משילוב של מי קרחונים שנמסו יחס עם עלייה במשך ובמהירות הרוח באזור. "התוצאות מראות שבשלו התנאים לגלי פרא והם עלולים להפוך ליותר שכיחים", אומרת ביטנר־גרגרסן. אך הדרך לחיזוי מדויק של גלים גבוהים בים הפתוח עוד ארוכה. ובינתיים - היזהרו. המתמטיקה מראה ש"סופר גלי פרא", שגבוהים גם פי חמישה מהגלים סביבם, הם דבר אפשרי תיאורטית. לא רק זאת, כבר הצליחו ליצור כאלה במכלים במעבדה. מה היה אומר שאקלטון אילו היה נפגש עם גל כזה?
תירגם: בנימין טוביאס
