איינשטיין של הים

אם תצטרכו לנקוב בשמו של פיזיקאי דגול ממוצא יהודי, שחקר את המרחב והזמן והעז להגות בתחומים שאף מדען אחר לא חקר לפניו, שהיגר מאירופה לארצות הברית לפני עליית הנאצים לשלטון ושהמצאתו שימשה את בעלות הברית כדי לנצח במלחמת העולם השנייה, כנראה שהייתם נוקבים בלי היסוס בשם אחד: אלברט איינשטיין.

אבל לא רק איינשטיין עונה לפרופיל הזה. האוקיינוגרף האמריקאי וולטק מאנק (Walter Munk), שמת לאחרונה בגיל המופלג 101, חלק עם איינשטיין קווים ביוגרפיים (ואף כונה "איינשטיין של הים") והשתייך לדור של פורצי דרך מדעיים, שתרומתם חרגה הרבה מעבר לגבולות המעבדה. יום המדע הישראלי, שחל ב-14 במרץ (יום הולדתו של איינשטיין), הוא הזדמנות להכיר ולהוקיר את מי ששינה במדינה רבה את האופן שבו אנחנו מכירים את הים.

הסטודנט שסייע לאמריקאים לנחות באירופה

מאנק נולד ב-1917 בווינה, שהיתה אז עוד בירת האימפריה האוסטרו-הונגרית, למשפחת בנקאים יהודית מבוססת ומקושרת. הוריו, שהתגרשו כשהיה בן עשר, ייעדו אותו לקריירה של בנקאי, אבל זה לא היה העתיד שדמיין לעצמו וולטר הנער. "הייתי תלמיד גרוע", הוא שחזר בריאיון לרגל יום הולדתו ה-100, "והעדפתי לבלות את רוב זמני בסקי בהרים". לאחר שסולק מבית הספר, נשלח על ידי אמו כשהיה בן 15 לניו יורק, כדי ללמוד בתיכון ובקולג' ולהמשיך במסלול שתוכנן לו.

בארצות הברית, כשהוא רחוק ממחויבות למשפחתו, החליט מאנק לנטוש את מקצוע הבנקאות ולעבוד לקליפורניה שטופת השמש, שם למד פיזיקה יישומית. החיבור לים, ששינה את חייו, נוצר לגמרי במקרה: בקיץ 1939 עבר להתגורר בקרבת חברתו בסן דייגו, ומצא עבודה זמנית במכון סקריפס (Scripps) לאוקיינוגרפיה – אחד ממוסדות המחקר הוותיקים והגדולים למדעי כדור הארץ והאוקיינוס. סקריפס הפך להיות ביתו של מאנק, ושם בילה שם את כל הקריירה האקדמית שלו.

לאחר סיפוח אוסטריה על ידי הנאצים (האנשלוס) ב-1938 התגייס מאנק לצבא האמריקאי. בניגוד לחבריו לספסל הלימודים בסקריפס, שהתגייסו ליחידת המחקרים הימית, הצטרף מאנק ליחידת האלפיניסטים של הצבא האמריקני כשהוא מנצל את כישרונו בסקי. אך מהר מאוד הוא התבקש לשוב למכון הימי בסקריפס ולסייע במאמץ המלחמתי – ארה"ב עמדה להצטרף למערכה, ואתגר בן מאות קילומטרים של ים פתוח הפריד בינה ובין זירות הקרב באירופה ובאוקיינוס השקט.

לקראת הפלישה הימית לחופי צפון אפריקה, גילה מאנק כי הגלים באזור הנחיתה גבוהים מדי במשך רוב הזמן בעבור הסירות האמריקאיות. הנחיתה הייתה עלולה להסתיים באסון. מאנק התריע על כך בפני הצבא, ובמקביל ניגש למשימה מדעית שלא נעשתה עד אז: לייצר תחזית מדויקת לגבי גובה הגלים באזור מסוים, על מנת לקבוע חלון ההזדמנויות לפלישה. המודל, שיצר מאנק עם המנחה שלו בסקריפס, התברר כמדויק, ושימש את הכוחות האמריקאים לקביעת מועדי הנחיתה בצפון אפריקה, באוקיינוס השקט ובנורמנדי. עבודתו של מאנק, שהיה תלמיד לתואר שני בן 27, הצילה את חייהם של רבים ושינתה את מהלך ההיסטוריה.

גשם כבד עומד ליפול

לאחר המלחמה המשיך מאנק בלימודיו והפך לחוקר קבוע בסקריפס. הוא חקר את גלי הים בשיתוף פעולה עם הצבא האמריקאי ונטל חלק בניסויים הגרעיניים המפורסמים שערכה ארצות הברית באוקיינוס השקט, שם הוא ומדענים נוספים חקרו את התפשטות החומרים הרדיואקטיביים במי הים. ב-1952 הוא היה שותף לניסוי בפצצת המימן באטול אנווטאק, שם בדק את היווצרות גלי צונאמי בעקבות הפיצוץ. במהלך הניסוי הוא וצוותו נקלעו למטר של גשם רדיואקטיבי ונאלצו להשליך את בגדיהם לים.

"מאנק היה אוקיינוגרף פיזיקלי שהתמחה בגלים", מסביר סטיב ברנר, פרופסור למדעי האטמוספירה והים במחלקה לגיאוגרפיה וסביבה באוניברסיטת בר-אילן. "צריך להבין שגלים בים הם לא רק גלי הרוח, שאנחנו מכירים ורואים על פני השטח, אלא עולם שלם של תופעות שמתרחשות בזמן ובמרחב. יש בים גלים בכל מיני סדרי גודל, כמו גאות ושפל או צונאמי, וגם גלים פנימיים – שמתרחשים בשכבת הביניים שבין המים העליונים והמים העמוקים. הגלים הפנימיים האלה אטיים מאוד, אבל יש להם השלכה על הדינמיקה הפנימית של כל האוקיינוס".

הפלישה לנורמנדי. עבודתו של מאנק, שהיה תלמיד לתואר שני בן 27, הצילה את חייהם של רבים באותו יום ושינתה את מהלך ההיסטוריה. תצלום: Robert F. Sargent

בשנות החמישים עסק מאנק במחקרים חלוציים שנגעו בזרמי הים, ובמיוחד בזרם הגולף. כמו כן חקר את סיבוב כדור הארץ ואת השפעת זרמי הגאות והשפל על קצב הסיבוב. הוא נחשב כמי שניסח את מושגי היסוד בתחומים אלה. במקביל, מאנק הבלתי נלאה החל לשאת את עיניו לפרויקטים גדולים ושאפתניים יותר. הוא היה הוגה הרעיון מאחורי "פרויקט מוהול" – הניסיון האמריקאי לקדוח את קרום כדור הארץ מתחת לפני הים, כדי לדגום את מעטפת הכדור. הפרויקט יצא לדרך מול חופי מקסיקו, אך לאחר מספר שנים הופסק בגלל קשיים כספיים וטכנולוגיים.

בשנות השישים יזם מאנק את אחד הניסויים השאפתניים והיקרים ביותר שנערכו עד אז בחקר האוקיינוסים: הוא וצוותו פרסו חיישנים בים מניו זילנד ועד אלסקה, כדי לאתר עדויות לגלים שמקורם בסופות בדרום האוקיינוס ההודי, מרחק אלפי קילומטרים משם. מאנק עצמו עבר לגור עם אשתו וילדיו הקטנים בתחנת מדידה מבודדת בסמואה, כשהם תלויים בחשמל שיוצר על ידי גנרטור בלבד. "זו הייתה תקופה נהדרת", הוא משחזר. "אבל רוב הזמן היינו עסוקים בתיקון הגנרטור ולא בניסוי המדעי", העיר בהומור אופייני. מאנק הצליח לתעד את הגעתם של הגלים עד אלסקה, מרחק אלפי קילומטרים מהמקום שנוצרו.

הקול שנשמע ברחבי העולם

אך כל זה היה רק הקדמה לנקודת השיא בחייו המקצועיים של מאנק. החל בסוף שנות השבעים, טרד את מנוחתו של מאנק הנושא שמעסיק מאז מדענים רבים – התחממות כדור הארץ. הוא היה מוטרד במיוחד מחוסר הראיות התצפיתיות להתחממות הים. ומאנק כמו מאנק, החליט לייצר מתודה מדעית שתענה על השאלה שלו.

"מאנק שיער שאם משדרים גלי קול נמוכים, נמוכים אפילו מטווח השמיעה של האדם, הם יכולים לנוע בתוך הים על פני מרחקים של עשרות אלפי קילומטרים", מסביר ברנר. "ומכיוון שמהירות הגל מושפעת מהטמפרטורה, מדידת זמן ההגעה של גלי הקול תוכל ללמד על הטמפרטורה הממוצעת של הים במסלול של גל הקול, מה שיכול לאורך זמן לתת אינדיקציה להתחממות כדור הארץ".

מאנק אהב לחשוב בגדול, והשיטה שהגה משקפת את זה היטב. "זו שיטה טובה מפני שהיא מייצגת את ההתחממות של כל המערכת: גל הקול נע על פני מרחקים אדירים ועובר אזורים חמים יותר וחמים פחות, אבל זמן ההגעה שלו משקף את ממוצע הטמפרטורה של כל המערכת. אם עוקבים אחרי זה לאורך שנים, זה יכול להציג מגמות של טמפרטורת הים הממוצעת של כל המערכת".

אבל איך בודקים את השיטה במציאות? ב-1993, לאחר שנתיים של עבודה מאומצת, יצא הניסוי הענק של מאנק לדרך: רמקולים ענקיים שסופקו על ידי הצי האמריקאי הוצבו במעמקי הים ליד האי הרד (Heard Island) שבדרום האוקיינוס ההודי. המחקר נערך בשיתוף פעולה בינלאומי עם עשר מדינות שבתחומן הוצבו חיישנים אקוסטיים, שנועדו לקלוט את הצלילים. הניסוי זכה לכינוי "הצליל שנשמע ברחבי העולם". בשפה המדעית, השיטה מכונה טומוגרפיה אקוסטית.

חמישה ימים לאחר תחילת הניסוי, סופה עזה הכתה באי המבודד, טלטלה את ספינת המחקר וגרמה נזק בלתי הפיך לציוד. הניסוי הופסק, אבל מספיק מידע נאסף על מנת לאשש את ההנחה: מעבר גלי קול בתווך המימי על פני מרחקים אדירים כאלה הוא אפשרי וניתן למדידה.

מאנק לא הסתפק בניסוי אחד, ובמשך שנות התשעים וראשית שנות האלפיים, כשהוא בעשור השמיני לחייו, המשיך בסדרת ניסויים שתוכיח כי השיטה יעילה על פני טווח זמן ארוך. אבל הניסויים הללו גרמו לו להתנגשות חזיתית, שאותה לא צפה – עם ארגוני הסביבה.

הסיבה לעימות היא פגיעה אפשרית ביונקים ימיים, ובמיוחד לווייתנים, שמנווטים את דרכם באמצעות גלי הקול. פעילי סביבה חששו כי הניסויים של מאנק, שהיו אמורים להיערך בין היתר בשמורה הימית מונטריי שלחופי קליפורניה, יפגעו בלווייתנים שחיים באזור. מאנק והצבא האמריקאי, שמימן חלק גדול מהמחקר, לא צפו את גודל ההתנגדות. גל המחאה גרם למאנק להתקפל ולהעביר את אתר הניסויים הרחק מהחוף.

בשיאו, המאבק על הניסוי הימי של מאנק הפך להתנגשות של ממש בין אוקיינוגרפים לביולוגים ימיים, שבסופו של דבר גם הביא להפסקתה של סדרת הניסויים ב-2006. אך מאנק עצמו היה משוכנע עד סוף ימיו שניתן למצוא את דרך המלך. "אני משוכנע שאפשר לעשות מחקרים אקוסטיים תת-ימיים מבלי לפגוע בלווייתנים, על ידי נקיטת אמצעי זהירות מתאימים", אמר בריאיון. "הצדדים צריכים ללמוד לעבוד ביחד".

בשנות השישים יזם מאנק את אחד הניסויים השאפתניים והיקרים ביותר שנערכו עד אז בחקר האוקיינוסים: הוא וצוותו פרסו חיישנים בים מניו זילנד ועד אלסקה, כדי לאתר עדויות לגלים שמקורם בסופות בדרום האוקיינוס ההודי. תצלום: tim marshall – unsplash

האיש שידע לשאול את השאלות הנכונות

מאנק הקדים את זמנו במובנים רבים. בראשית שנות השבעים, למשל, הציע תכנית שאפתנית לעיר ונציה, במטרה למנוע את ההצפות החוזרות ונשנות שלה במי הים. התכנית שלו כללה שלושה "שערי ים" בין הלגונה של העיר לים האדריאטי, שייפתחו וייסגרו לסירוגין, יחסמו את מי הגאות בעת הצורך אך גם ישמשו ליצירת סירקולציה שתישא חומרים מזהמים אל מחוץ ללגונה. התכנית נתקלה בקשיים בירוקרטיים ולא יושמה עד היום, אך במקומות אחרים בעולם הותקנו מאז שערי ים דומים, במטרה להגן על ערים מפני עליית פני הים.

מאנק מתואר כאדם אצילי בעל סקרנות ללא גבול וניחוח של העולם הישן, שידע לשאול את השאלות הנכונות בזמן הנכון. "זה חשוב לפחות כמו למצוא את התשובות", אמר, "ואני חושב שהייתי טוב יותר בלשאול את השאלות".

הוא גם היה איש שטח, שאהב לקפוץ למים ולהתקין בעצמו את מכשירי המדידה. ברוב התמונות הוא מופיע ללא חולצה. הוא אהב לצלול וחיבב את המסעות הארוכים בים. "אני לא תיאורטיקן דגול", העיד על עצמו, "ואני לא אומר זאת מתוך הצטנעות. ידעתי אילו שאלות לשאול, והיה לי המזל לבחור נושאים שבזמנם היו לא-פופולאריים, שלאחר אי-אילו שנים הפכו לכאלו. ואז, ברגע שנכתבו על נושא מסוים יותר מדי מילים, עברתי הלאה לשאלה הבאה".

מאנק זכה בימי חייו לעיטורי כבוד צבאיים ואזרחיים רבים, כולל המדליה הלאומית למדעים של ארצות הברית ב-1985. חלק מעבודתו, הנוגעת בשימוש בגלי קול לאיתור והסתרה של צוללות, נותר חסוי עד היום.

מה הופך את מאנק למדען בשיעור הקומה של איינשטיין, כזה שהטביע את חותמו על ההיסטוריה האנושית? "מאנק התאפיין בסקרנות גדולה ובעומק אינטלקטואלי מצד אחד, אך בו-בזמן הייתה לו נטייה, השמורה למדענים מעטים, להסתכל על התמונה הרחבה ולגעת ללא פחד במגוון רחב של נושאים", אומר ברנר. "מאנק הסתמך פחות על הטכנולוגיה ויותר על הפיתוח הרעיוני, מה שאפשר לו להסתכל על בעיות בצורה הרבה יותר רחבה. לצערי, היום יש נטייה להתמחוּת-יתר ולהישענות רבה על טכנולוגיה, מה שגורם לחוקרים לאבד את נקודת המבט הרחבה הזאת".

כתבה הוכנה על ידי "זווית – סוכנות ידיעות למדע ולסביבה ". כתב: ישי דניאלי.