בן 30 מיליון שנה: נחשף סוד "יציבות" הנילוס
חוקרים מצאו כי הנילוס ממשיך לזרום בשיפוע אפסי לאורך אלפי קילומטרים במשך עשרות מיליוני שנים רק בגלל תהליכים המתרחשים מאות קילומטרים מתחת לפני כדור הארץ. תהליכים אלו אחראים גם ליצירת הרמה האתיופית ולתופעות הוולקניות המיוחדות לה
הנילוס הוא אחד משני הנהרות הארוכים בעולם ומקור לציוויליזציה האנושית. גם היום הוא משמש עורק חיים עבור מדינות כמו אוגנדה, סודן ומצרים. אורכו של הנילוס, שתחילתו ברמה האתיופית אשר במזרח אפריקה וסופו בים התיכון, הוא כ-6,600 ק"מ.
מדענים מתווכחים במשך שנים רבות אם הנילוס הוא נהר צעיר במונחים גיאולוגיים ומתקיים רק 6 מיליון שנה, או שהוא זקן הרבה יותר וקיים כבר 30 מיליון שנה. צירוף עדויות ממינרלים נדירים בדלתת הנילוס, ממאגרי הגז שנמצאו מול חופי ישראל, ומהרמה האתיופית, הובילו את החוקרים מאוניברסיטת טקסס ומהאוניברסיטה העברית בירושלים להכריע בוויכוח ארוך השנים ולקבוע שהנילוס הוא אכן נהר זקן, שמוביל כמויות סחף עצומות ממזרח אפריקה לים התיכון כ-30 מיליון שנים.
אבל מסקנה זו יצרה תעלומה חדשה: מכיוון שהנילוס זורם בשיפוע כמעט אפסי לאורך אלפי קילומטרים, כל שינוי קטן בטופוגרפיה צפוי להסיטו ממסלולו. כיצד, אם כן, הוא שרד במשך 30 מיליון שנה כאשר בכל האזור שמסביבו הטופוגרפיה השתנתה באופן דרמטי? החוקרים מאמינים שהצליחו למצוא את הסיבה לתעלומה זו במעמקים, שם מתערבלים סלעי המעטפת שמקיפה את גרעין כדור הארץ בקצב איטי, שלא פוסק במשך מיליוני שנים. ערבול זה מרים סלעים חמים מאוד מתחת לאתיופיה ומוריד אותם חזרה למצולות, מתחת לים התיכון.
כך, טוענים החוקרים, תומכת מעטפת כדור הארץ באופן דינמי באתיופיה ומחזיקה אותה בגובה של 3 ק"מ מעל פני הים במשך תקופה ארוכה מאוד. במקביל, הזרם שנמשך מתחת לקרום כדור הארץ וצולל למעמקים מתחת לקפריסין וכרתים, מבטיח שהשיפוע ממזרח אפריקה אל הים התיכון ישמר בהתמדה ולא יופרע על ידי תהליכים אחרים.
את המחקר הובילו פרופ' זהר גבירצמן מהמכון הגיאולוגי של ישראל והמכון למדעי כדור הארץ באוניברסיטה העברית, ביחד עם פרופ' קלאודיו פצ'נה ופרופ' תורסטן בקר מבית הספר למדעי כדור הארץ באוניברסיטת טקסס שבארצות הברית. המחקר, שפורסם החודש בכתב העת המדעי Nature Geoscience, מציג פריצות דרך מדעיות בקנה מידה עולמי. במאמר מודגש כי אלמלא תהליכי הערבול במעטפת כדור הארץ שהחלו לפני כ-30 מיליון שנה, הנהר הקדמון שזרם קודם לכן ממזרח אפריקה לאוקיאנוס האטלנטי, לא היה פונה צפונה ומגיע לים התיכון. אילו כך היו פני הדברים, ההיסטוריה כולה הייתה נראית אחרת לגמרי.
המאמר הוצג כשבוע לפני פרסומו בטקס ייחודי שנערך לפני כמה ימים לזכרו של פרופ' יעקב בן-תור, ממקימי המכון למדעי כדור הארץ באוניברסיטה העברית והמכון הגיאולוגי לישראל, בקמפוס ספרא שבגבעת רם בהשתתפות פרופ' פצ'נה - שהיה אורח הכבוד.
"המחקר כולו החל כאשר אני ופרופ' בקר התארחנו אצל פרופ' פצ'נה לשבתון ברומא", מספר פרופ' גבירצמן. "באותה תקופה, כאשר מול חופי ישראל נמצאו מאגרי גז עצומים, שהפכו אותנו למעצמת גז אזורית, קבוצת המחקר שלי במכון הגיאולוגי עסקה בשאלה מניין הגיעו מרבצי החול שמכילים את הגז. בניגוד לפרדיגמה שגרסה שמקור החול בסעודיה, הגענו למסקנה שמקורו באפריקה, כשמסקנה זו הובילה לאחרת לפיה הנילוס הקדמון קיים כבר 30 מיליון שנה. במקביל, פרופ' פצ'נה הציג את הממצאים שלו מהרמה האתיופית שגילו התאמה לנתונים שלי מהים התיכון. התברר לנו כי ככל שהרמה האתיופית התרוממה, כמות הסחף שהגיעה לים התיכון גדלה בהתאם. פרופ' בקר מצידו הראה שהדמיות של פנים כדור הארץ מראות זרם חם שעולה מתחת לאתיופיה וזרם קר שיורד מתחת לים התיכון".
למעשה, שלושת החוקרים שילבו כוחות כדי לנסות לענות על השאלה איך ייתכן שהנהר הארוך ביותר בעולם, הנילוס, זורם במשך מיליוני שנים בשיפוע אפסי לאורך אלפי ק"מ? הם התחקו אחר ההיסטוריה הגיאולוגית של הנילוס, השוו גרפים והממצאים היו מדהימים. התגלתה התאמה מצוינת בין הממצאים של פרופ' פצ'נה על שלבי התרוממות אתיופיה לממצאים של פרופ' גבירצמן על שלבי ההתפתחות של סלעי המשקע בים התיכון. כאן נכנס לתמונה פרופ' תורסטן בקר, שמתמחה במודלים פיסיקליים של ערבול המעטפת.
"פרופ' בקר הצליח לקחת הדמיות סיסמיות של פנים כדור הארץ, לתרגם את הממצאים לזרמים חמים וקרים, ולהריץ מודל סירקולציה של מעטפת כדור הארץ אחורה בזמן", מציין פרופ' גבירצמן. התהליך הזה דומה קצת למצב באטמוספירה, אוויר חם עולה במקום אחד ויורד במקום אחר. תאר לעצמך מודל חיזוי מזג אוויר שרץ בכיוון הפוך, מהרגע שיורד גשם אחורה עד לרגעים בהם נוצרו העננים. בדרך זו הצלחנו ליצור מודל דרכו ניתן 'לנוע' בזמן לאורך 40 מיליון שנה, קדימה ואחורה, ולהבין איך הטקטוניקה קבעה את הטופוגרפיה".
פרופ' גבירצמן הסביר שקשירת תהליכי עומק לתהליכי פני שטח היא "חלום רטוב" של מדעני כדור הארץ במשך דורות. "תאר לעצמך שנוכל לערוך סימולציה כיצד מעטפת כדור הארץ יוצרת תבליט של הרים ואוקיאנוסים חדשים, ואז סימולציה נוספת של הנהרות והסחף שמתפתחים, ואז סימולציה שתתאר כיצד ההרים משפיעים על סירקולציה של האטמוספירה וכיצד האוקיאנוסים החדשים משפיעים על זרמים בים, ובסוף - איך כול זה ביחד משנה את האקלים".
למאמר המלא:
https://www.nature.com/articles/s41561-019-0472-x
לפנייה לכתב/ת 
