תמונה אחת בת כמה עשורים שלחה ארבעה יפנים, שלושה אוסטרלים וישראלי אחד לחצי האי הואון בפפואה גינאה החדשה. עדשת המצלמה שהחזיק טייס אמריקני בימי מלחמת העולם השנייה, לכדה סדרת טרסות הנמתחת לאורך החוף. התמונה בצבעי שחור־לבן התגלגלה לידיו של ג'ון צ'אפל, אחד מענקי הגיאולוגים באוסטרליה ובכלל, ובשנת 1988 הוא ארגן משלחת מחקר בינלאומית אל הטרסות. המטרה הייתה לשלוף מהן מאובני אלמוגים – נצר לתקופה שבה מי הים כיסו את פני השטח – ללמוד בעזרתם על השינויים שחלו במפלס המים, ולפענח את דפוסי הפעילות הטקטונית, אותם כוחות רוחשים בבטן האדמה שדאגו להרים את הטרסות מעלה.
החבורה הנמרצת עלתה על טיסה לפפואה גינאה החדשה ואז על עוד אחת שתקרב אותה ליעד המיוחל, העמיסה את פקלאותיה על רכב, חצתה בעזרתו שלושה נהרות, ולבסוף הגיעה לכפר סיאלום שבחצי האי הואון. "מצאנו מקום פרימיטיבי לחלוטין", משחזר פרופ' מוטי שטיין, היום איש המכון למדעי כדור הארץ באוניברסיטה העברית ואז פוסט־דוקטורנט במכון הטכנולוגי של קליפורניה (קלטק). "ראינו שם אנשים משוטטים כשעל הכתף שלהם מונח קנה במבוק בוער בקצהו; הם פשוט סחבו את האש איתם לכל מקום. התרחצנו בנהר, אכלנו מעט, חצי מהמשלחת חטפה מלריה מזן שקיים רק שם – אני איכשהו ניצלתי ממנה. גרנו באוהלים זוגיים קטנים, ואני ישנתי באוהל עם צ'אפל, חוקר אדיר שנפטר לצערי לפני כמה שנים. הוא סיפר לי הרבה על הביקורים המוקדמים שלו בחצי האי, שאליו הגיע עוד בשנות השבעים. היו שם 500־600 משפחות של שפות, מה שמשקף את הבידוד של הכפרים זה מזה. המקומיים ברובם המוחלט לא ידעו קרוא וכתוב, והם העבירו את האינפורמציה מדור לדור בעזרת מספר סיפורים. אחרי שהכירו את היכולות של צ'אפל ואת שליטתו בשפות, הם ביקשו ממנו לשאת בתפקיד הזה, וכך עבר הגיאולוג האוסטרלי בין השבטים וסיפר סיפורים".
השיחות הליליות באוהל היו רק הרווח המשני שהפיק שטיין מהמסע האקזוטי. המטרה הייתה כאמור לחקור את שוניות האלמוגים, אוצר בלום של ידע חיוני לגיאולוגים, אוקיאנוגרפים ושאר מדעני כדור הארץ. ניתן לשאוב מהן מידע על השינויים בטמפרטורת המים, רמת המליחות והחומציות שלהם, ריכוזי החומרים ועוד. טרסות המורכבות משוניות אלמוגים עתיקות מאפשרות לשחזר שינויים סביבתיים וגיאולוגיים, וזאת על פי גובה קו המים בתקופות שונות. "שינויי המפלס מספרים לנו הרבה דברים על ההיסטוריה של האוקיינוסים", מסביר פרופ' שטיין. "בתקופות הקרח למשל נוצרו קרחונים ואז נסוגו, וכך שוב ושוב – ומפלס מי הים הגיב בהתאם: כאשר קרחונים נמסו הוא עלה, וכשהתגבשו קרחונים הוא ירד. לכן עקומה שמרכזת את נתוני המפלס לאורך תקופה, מאפשרת לי לערוך מסע בזמן".
שיטה חדשה שפותחה בקלטק זמן קצר לפני צאת המשלחת, אפשרה לשטיין וחבריו לקבוע במדויק מה גילם של האלמוגים המאובנים, וכך לדעת מתי עלו פני הים לגבהים מסוימים ומתי נסוגו. לכאורה יכלו החוקרים להשתמש למטרה זו במדידת פחמן 14, המבוססת על קצב דעיכת הפחמן מאז מותו של הצמח או בעל החיים. הבעיה היא שכלי התארוך הזה, שארכיאולוגים מרבים להיעזר בו, נסמך על רמת הפחמן באטמוספירה, וזו אינה קבועה. כשבוחנים רמות פחמן 14 בעצמים שגילם מופלג יש צורך ב"כיול", שאותו ניתן לעשות בשתי דרכים. האחת היא בחינת הטבעות בגזעי העצים: עוביין מלמד על התנאים הסביבתיים, ומספרן מאפשר למנות את השנים. דרך שנייה לכייל את ה"שעון" היא בעזרת אלמוגים.
בדיוק לשם כך אספו החוקרים חומר מהשטח בפפואה גינאה החדשה. במקומות שהיו מאובני האלמוגים חשופים על פני השטח, המשימה הייתה פשוטה יחסית. כשלא הייתה גישה לריף האלמוגים המאובן עצמו, השתמשו המדענים בקידוח – כלומר החדרת גליל מתכת ארוך לתוך הטרסות, ושליפתו החוצה כשהוא נושא בתוכו מאובני אלמוגים ופיסות מהפרה־היסטוריה. "ליד הטרסות מצאנו שרידים של שני מטוסים, אחד יפני ואחד אמריקני, והשתמשנו בחלקים שלהם כדי להשלים את הצנרת", משחזר שטיין. מהואון הוא לקח איתו חומר שישמש אותו בעבודתו בקליפורניה, וגם זיכרונות ותובנות שיניבו את אחד הפרויקטים הגדולים ביותר בתולדות המחקר הגיאולוגי בישראל.
נקפוץ בזמן היישר לשנת 2019. לפני כמה חודשים נחתה בישראל משלחת יפנית שכללה כמה מדענים ואמן בשם טצוקזו מוריאמה. החבורה ירדה לדרום ים המלח, לאזור נחל פרצים המוכר בזכות מערת הקמח, שרבים מאיתנו צעדו בתוכה בעבר ו"התקמחו" מסלעי החוואר הלבנים. בשנת 2005 אמנם נסגרה המערה בשל סכנת התמוטטות, אבל היפנים לא באו עד לכאן כדי להתכסות באבק, אלא התעניינו יותר בצורת הסלעים בנחל. אלה בנויים שכבות־שכבות: שכבה כהה דקיקה, שכבה לבנה דקיקה, וחוזר חלילה. כל צמד כזה של כהה־לבנה מייצג שנה אחת בתולדות הסלע. המראה המרובד מאפיין סלעי משקע, כאלה שנוצרו משקיעה והצטברות של חומרים. במקרה של נחל פרצים, החומרים הללו שקעו כשעוד לא היה כאן נחל, אלא אגם קדום – "ימת הלשון" שהשתרעה מצפון הכנרת ועד חצבה. ים המלח והכנרת הם למעשה שריד לאותה ימה גדולה. המבנה המיוחד של הסלעים באזור דרום ים המלח נקרא תצורת חוואר הלשון, ובפי החוקרים תצורת ליסן.
חברי המשלחת היפנית עמלו, ניקו והחליקו את אחד ממחשופי הסלעים, ומוריאמה, בטכניקה מסוימת שהוא היחיד שמתמחה בה, יצר מרבד קיר מיוחד שמעתיק את צורתן של שכבות חוואר הלשון. "קיבלתי במתנה חתיכה קטנה של השטיח הזה. את שאר המרבד של תצורת הלשון, ומרבד נוסף מבית הערבה, הקבוצה לקחה איתה למוזיאון ייעודי ביפן", מספר שטיין ומראה לי את השי, וגם כמה חתיכות סלעים של תצורת ליסן שנמצאים בחדרו בגבעת־רם.
במהלך שיחה ארוכה ודינמית ישלוף שטיין מדי פעם מאובנים של אלמוגים, גלילי קידוח, סלעי משקע ותמונות ממשלחות שעמן יצא לברבדוס, לאיי בהאמה או לעקבה – הוא בעצמו לא זוכר בכמה מדינות ביקר. גם מפה גדולה שמראה את ימת הלשון בימיה המפוארים תוצג לי, וכן כמה עבודות מאסטר ודוקטורט שכתבו תלמידיו על אודות תצורת ליסן, תופעה גיאולוגית שיש לה חלק מכריע בביוגרפיה המקצועית שלו.
מלכתחילה שטיין רק ביקש לעזור בכיול השעון של פחמן 14. לא הייתה לו כל שאיפה לעסוק בנושא הכי חם היום – שינויי האקלים וההתחממות הגלובלית – אבל לשם הוא התגלגל. "אני ממש זוכר את היום הזה. שבתי מהואון, המשכנו לעבוד עם החומרים שאספנו, ויום אחד פתאום נזכרתי שכאשר למדתי לתואר ראשון בגיאולוגיה, לקחו אותנו לאזור ים המלח לראות את תצורת ליסן, סלעי השכבות האלה. אמרתי לעצמי: אם משתמשים בטבעות עצים עתיקים כדי לכייל את השעון ההיסטורי, למה בעצם לא לעשות זאת באמצעות השכבות הדקיקות שיש לנו בשפע? הלבן שאת רואה כאן זה קלציום קרבונט, החומר ששוקע לנו בקומקום. הכהה הוא חומר סחף שהגיע לאגם. השכבות האלה, שכל שתיים מהן מייצגות שנה, הן מבחינתי ספר מלא אינפורמציה שאפשר לעלעל בו. יש לו סדר מסוים של עמודים, ולכן הוא כלי עבודה יעיל מאוד.
"החלטתי שאני חוזר לישראל והולך לעבוד על זה. גייסתי כמה חברים – שמוליק מרקו שהיום הוא פרופסור באוניברסיטת תל־אביב, סטיב גולדשטיין שהיום הוא פרופסור באוניברסיטת קולומביה, ואיש יקר בשם חגי רון, פרופסור לגיאולוגיה באוניברסיטה העברית שלצערי נפטר לפני כמה שנים. ערב מלחמת המפרץ הראשונה ירדנו לנחל פרצים כדי לראות מה אפשר לעשות עם התובנה הזאת. וזהו, התחלנו את הסאגה".
חיים בים המוות
שטיין שב לארץ, לחיק האוניברסיטה העברית, ומאז הוא כאן במכון. המיזם שהשיק לפני 28 שנים, הגיע לשיאו בשנת 2010 עם מפעל מדעי בינלאומי חסר תקדים: קידוח לעומק של מאות מטרים בקרקעית ים המלח, כדי לקבל הצצה על חצי מיליון שנים של שינויי אקלים ורעידות אדמה באזור הלבנט. בפרויקט הקידוח, שיצא לדרך בחסות הארגון הבינלאומי המדעי ICDP והאקדמיה הלאומית הישראלית למדעים, השתתפו חוקרים מישראל, מגרמניה, מיפן, משוויץ ומארה"ב. "כל זה התאפשר רק בזכות העבודה המוקדמת שלנו, שהראתה איזה מידע ניתן להוציא משכבות הסלעים", אומר שטיין ולוקח אותי קומה אחת מעלה. שם במסדרון מוצגת תערוכה המאגדת תמונות מהמיזם – החל מביצוע הקידוחים, דרך פתיחת הגלילים שהוצאו מעומק האדמה, ועד להכנת מרבדי הקיר היפניים.
בכמה תמונות נראית האסדה הענקית שהוצבה בלב ים המלח, בנקודה שבה עומק המים מגיע ל־300 מטרים. החוקרים התמקמו בקיבוץ עין־גדי, משם היו מפליגים לאסדה בסירה "תגלית", השייכת לתחנת המחקר בשפך נחל ערוגות. "זאת הייתה תקופה עמוסה ומרגשת", נזכר שטיין. "עבדנו 24 שעות ביממה, בשתי משמרות. על האסדה נאספו גלילי הקידוח, שאנחנו מכנים בשם 'גלעינים'. בחודש נובמבר 2010 התחלנו להוציא גלעינים מקרקעית האגם, והם נשלפו בזה אחר זה ללא בעיות מיוחדות. כולם היו בעננים וחשבנו שנוכל בקרוב לחדור לעומק המרבי שעליו רק חלמנו לפני תחילת הפרויקט. אולם בשבוע האחרון של חודש דצמבר פקדה אותנו סערה קשה, שבעקבותיה נשבר חלק מציוד הקידוח. הפסקנו את העבודות, ובחודש מארס 2011 חזרנו לים המלח והפעם לאתר קידוח אחר, סמוך לספא עין־גדי. האסדה עמדה שם מעל מים רדודים בעומק של כמה מטרים בלבד".
זו הייתה נקודת היציאה במסעם הארוך של הגלעינים. אחרי שהוצאו מקרקעית האגם, הם הושטו לחוף והועברו למעבדת השדה בעין־גדי. אחר כך אופסנו הגלילים הארוכים במכולת קירור, ואז נשלחו למכון מחקר גיאולוגי בפוטסדאם שבגרמניה. שם הם "נפתחו" – מחצית אחת של כל גלעין נלקחה למחקר, והשנייה נשמרה לדורות הבאים במעין ספרייה ענקית של גלעיני קידוחים ימיים ויבשתיים, במכון המחקר "מרום" באוניברסיטת ברמן בגרמניה. כל חוקר המעוניין בכך, יכול להגיע לספרייה הזו ולשלוף את הגלעין שהוא זקוק לו. עד היום פורסמו שלושים מאמרים מדעיים המבוססים על מחקר הקידוח בים המלח, והיד עוד נטויה.
מחקר חשוב שמסקנותיו ראו אור ממש לאחרונה ועוררו הדים בתקשורת, עסק בקיום חיים בים המוות. על עצם הימצאם של יצורים מיקרוביאליים בים המלח ידעו עוד קודם; כיצד מצליחים החיידקים לשרוד בתנאים המאתגרים – את זאת למדה קבוצת חוקרים מז'נבה בעזרת הגלעינים מפרויקט הקידוח הישראלי. החיידקים, כך התברר, פיתחו לעצמם שיטת מחזור של יצורים קדומים מתים. את המחקר הזה, שראה אור באוגוסט בכתב־העת המדעי Geology, מגדיר שטיין כ"עבודה מרגשת ויוצאת מן הכלל. היא שופכת אור חדש על אפשרות של קיום חיים בתנאים קיצוניים, ומציגה דרך חדשה של תזונה. ייתכן שיש לה השלכות מהותיות לנושאים כמו ראשית החיים בכדור הארץ הקדום, והאפשרות של חיים מיקרוסקופיים בסביבות תת־הקרקע של מאדים".
איך אפשר לגלות את ההיסטוריה דרך קידוח? התשובה נמצאת בכמוסות זמן ייחודיות. "כשמלח שוקע בים, מתהוות בו אינקלוזיות – מעין תיבות או בועיות ששומרות בתוכן את הרכב המים והתמלחת שהיה קיים באותה תקופה. בעזרת הבועות האלה אני יכול ללמוד על תכונות המים בשנים מסוימות, ועל תהליכים רבים שהתרחשו בכל אזור הים התיכון".
איך הקידוח הזה מספר לנו על כל אזור הלבנט, ולא רק על רעידות אדמה ותהליכים בים המלח וסביבתו?
"ים המלח הוא מאגר בלתי רגיל של אינפורמציה על אודות האקלים ששרר בעבר בכל אגן הניקוז שלו – מהחרמון ועד מפרץ עקבה בדרום. הוא נמצא בתפר שבין שתי רצועות אקלים עיקריות, הרצועה המדברית של הסהרה והרצועה הים־תיכונית, והחומרים ששקעו לתוכו הגיעו משני האזורים. כך אפשר ללמוד את היסטוריית שינויי האקלים הטבעיים של שניהם.
"אחד הדברים החשובים שמצאנו במהלך המחקרים שלנו הוא רצפים של מלח. מה זה אומר? ים המלח ברוב ההיסטוריה שלו לא השקיע מלח, אלא חומרים הדומים לתצורת הלשון וחומרי סחף. כמו שאמרנו, היו תקופות קרחוניות ושנים שבהן הקרח נמס ומפלס מי הים עלה. אם אני מוצא בתוך גלעין כזה שכבה יפה של מלח, אני יודע שים המלח נסוג והתכווץ, והמלח שקע בו. אם אני מוצא שכבה יפה של בוץ, אני יודע שהייתה עלייה במפלס המים. כך אני יכול ללמוד מתי הייתה תקופה קרחונית. המידע שאפשר לשאוב הוא אינסופי, וכל הזמן אנחנו לומדים דברים חדשים".
הקרחון התנפץ בליל הסדר
שטיין, נשוי ואב לחמישה, נולד בתל־אביב, ונראה שאת מרבית שנותיו מאז הוא העביר במסעות. הריאיון נערך רגע אחרי שחזר מהרי הרוקי הקנדיים, ורגע לפני שיצא לפורטוגל. בסוף שנות השישים הוא היה מראשוני הישראלים שהסתובבו בסיני ("ידעת שבית ספר שדה נעמה ישב על טרסה מורמת של ריפים של אלמוגים?"). מלחמת יום הכיפורים תפסה אותו בתעלת סואץ, ואחרי השחרור נסע לטייל בלפלנד ובצפון נורבגיה. "ראיתי שם פיורדים, קרחונים, תופעות של ארוזיה (סחיפה) ובלייה, רק שעוד לא ידעתי בדיוק מה אני רואה", הוא מספר.
בין טיול לטיול השלים באוניברסיטה העברית שני תארים בגיאולוגיה. "בשנת 1976 נסעתי לדרום אמריקה והפלגתי בספינה באזור הקרחונים. אז כבר ידעתי קצת גיאולוגיה – מה זה סלע גרניט והרי געש ואזור הפחתה והתקדמות של קרחונים. טיילתי עם בחור אחד בארגנטינה, תפסנו טרמפ ובערב פסח הגענו לקרחון המפורסם פריטו מורינו, והעמדנו את האוהל שלנו מולו. אני זוכר את זה כאילו זה היה אתמול. היינו שם לגמרי לבד, עשינו סדר פסח עם בקבוק ויסקי וכמה תפוחי עץ, הכול היה חשוך לחלוטין. ובאותו לילה התנפץ הקרחון, במרחק של כלום מאיתנו. חבל שכל זה הולך להיעלם, אלא אם כן אנשים יעשו משהו", הוא מפטיר.
את הדוקטורט שלו בכימיה עשה שטיין באוניברסיטת מקס פלאנק במיינץ שבגרמניה ובאוניברסיטה העברית, ולפוסט־דוקטורט יצא כאמור לקליפורניה, לפני שקבע את מקומו בירושלים. הוא חבר המכון הגיאולוגי לישראל, ותעודה יוקרתית שמונחת על שולחנו מלמדת כי החל מאוגוסט האחרון, "כאות לתרומה יוצאת מן הכלל לענף הגיאוכימיה, מרדכי שטיין הוא עמית החברה הגיאוכימית והאיגוד האירופי לגיאוכימיה".
עוד קודם לריאיון סופר לי ששטיין הגיע לכל מקום אפשרי על פני כדור הארץ, בין אם במסגרת משלחות מדעיות ובין אם בטיולים עם אשתו וילדיו. כשאני שואלת אותו על מסעותיו, הוא מסרב באדיקות להפריד בין עסקים להנאה. "אני מוכרח לספר לך שהחל מהמאה ה־14 עד אמצע המאה ה־19 כדור הארץ התקרר, ובאירופה הייתה התפשטות של קרחונים. 'עידן הקרח הקטן' מכנים את התקופה. כשעליתי לפני שבועיים בהרי הרוקי הקנדיים, ראיתי שם קרחון שבסוף המאה ה־19 הגיע לשולי העמק. בתחילת המאה ה־20 הוא התכווץ בגלל נסיגה טבעית, אבל בשנים האחרונות הוא החל לסגת בקצב של כמה מטרים בשנה, כנראה בהשפעת ההתחממות הגלובלית".
כשאתה התחלת לחקור את שינויי האקלים, עדיין לא התעורר סביבם השיח הקולני שקיים היום. חשבת שהנושא הזה יעמוד במרכז מאבקים והפגנות?
"אני מוכרח לומר שבשנת 92', כאשר עזבתי קצת את התחום הקודם שלי – סלעים מגמאטיים וההיסטוריה הגיאולוגית של כדור הארץ – והתחלתי לטפל בנושא של שינויי אקלים, לא העליתי בדעתי שעם השנים התחום הזה יצבור תהודה ציבורית גדולה כל כך. התעסקנו בזה כמו שמתעסקים בכל נושא אחר שקשור לכדור הארץ. זה היה מדע טהור, מה גם שהשינויים שאנחנו חקרנו הם ברובם טבעיים. אני לא סוציולוג, אבל מה שקורה עכשיו הוא בעיניי אחד הדברים הכי מפתיעים בתולדות המדע. יש היום אלפי חוקרים מארצות שונות שמתעסקים בו זמנית בנושא שינויי האקלים, והם מגיעים מכל התחום הרחב של מדעי כדור הארץ – החל מהגיאולוגיה, דרך מדעי האטמוספירה ועד למודליסטים למיניהם. זו מעין קהילה חוצת גבולות שעובדת תחת כותרת־גג אחת, ואני חושב שלא הייתה כמותה אף פעם בנושאים מדעיים אחרים. יש גם לחצים ציבוריים והדים תקשורתיים, יש גוף של האו"ם שמפרסם דו"חות לקהל הרחב, יש קהילה שמייצגת אותה הילדה השוודית (גרטה טונברי, שהוזמנה לנאום בוועידת האקלים של האו"ם בחודש שעבר – י"א) ומייצגים אותה אנשים שעורכים הפגנות וכותבים מכתבים, ובכנות – אני די המום. מחקר מדעי השתלב בשיח הציבורי. אולי אפשר לדמות את הדרמה של שינויי האקלים הזו לגילויי היבשות, אלא שבזמנם רק מתי מעט ידעו עליהם, כי לא היו אמצעי ההפצה של היום. מי היה יכול לדעת שפרדיננד מגלן לקח כמה ספינות והתחיל לשוט סביב האוקיינוסים, אלמלא האנשים שהיו שם וחזרו כדי לספר? היום יש לנו דרכים להעביר אינפורמציה חיונית".
יש גם קולות שכופרים בקיומה של ההתחממות הגלובלית, או טוענים שמדובר בשינויים טבעיים ומחזוריים, שאין לנו ההשפעה עליהם.
"ראשית כול, תמיד באמצעי התקשורת ובדעת הקהל יש נטייה להקשיב ולתת במה לאלה שאומרים את ההפך. צריך להסתכל על זה בצורה מאוזנת. זה נכון שאם תדחקי אנשים לפינה ותבקשי מהם שימנו בפנייך את כל ההוכחות לקיומה של התחממות, רובם לא ידעו מה לענות. אני אעז ואומר שעד לפני כמה שנים זה היה נכון גם לגבי חלק מהמדענים. היום זה כבר קל יותר, מכיוון שאנחנו רואים עוד ועוד תופעות. ואלאס ברוקר, שהיה המבשר של ההתחממות הגלובלית – אגב, הוא בא לראות את הקידוח שלנו – היה מאלה שתחזיותיהם הראשונות התבדו. הוא ואחרים ציפו לראות את השיניים של ההתחממות מוקדם יותר. הסיבה לכך שזה לא קרה היא שלפני 5,000־6,000 שנה הייתה מגמה טבעית של התקררות, והיא כנראה בלמה בהתחלה את ההשפעה של ההתחממות. אני מזכיר לך גם את עידן הקרח הקטן. היום אנחנו עדים כבר לעשרים־ומשהו שנות יובש בסאב־סהרה, אזור שחיים בו 150 מיליון איש. המדינות המערביות יֵדעו להתגבר על עליית פני הים, המדינות המתפתחות לא. אני מאמין שעצם החיבור הפלאי הזה בין הקהילה המדעית לדעת הקהל יכול להוליד שיתוף פעולה מעניין וחשוב בדרך לפתרון".
לתגובות: dyokan@makorrishon.co.il
