המבנה העצום שהצליח להאט את סיבוב כדור הארץ

זה נשמע כמו מדע בדיוני, אך מדובר בעובדה פיזיקלית: סכר Three Gorges Dam ("שלושת הערוצים") בסין מחזיק מסת מים כה אדירה בגובה כזה, שהוא שינה את חלוקת המסה של כוכב הלכת. מדעני סוכנות החלל האמריקנית נאס"א מסבירים את האפקט הפיזיקלי המרתק, העומד מאחורי אחד המבנים ההנדסיים השנויים במחלוקת ורבי-העוצמה בהיסטוריה האנושית.

לאורך ההיסטוריה, בני האדם שינו את פני השטח של כדור הארץ. חצבנו בהרים, סללנו כבישים חוצי יבשות ובנינו גורדי שחקים המגרדים את העננים. אך רובנו נוטים לחשוב על כוכב הלכת שלנו כעל גוף קוסמי עצום, יציב ובלתי פגיע לפעולותינו, הממשיך להסתובב סביב צירו באותו קצב קבוע מאז שחר הימים.

פרויקט הנדסי אחד בסין ניפץ את האקסיומה הזו, והוכיח כי האנושות הגיעה לשלב שבו היא מסוגלת להשפיע - גם אם באופן זעיר - על הדינמיקה הקוסמית של כדור הארץ כולו. המבנה המדובר הוא סכר שלושת הערוצים, מפלצת בטון ופלדה הממוקמת על נהר היאנגצה בסין. הסכר לא רק שינה את מפת האנרגיה של המעצמה האסייתית, אלא רשם הישג חסר תקדים - הוא האט פיזית את המהירות שבה כדור הארץ מסתובב סביב עצמו.

המפלצת ההנדסית של נהר היאנגצה

כדי להבין כיצד מבנה מעשה ידי אדם מסוגל להשפיע על כוכב לכת, יש לקלוט תחילה את ממדיו הבלתי נתפסים של הסכר. בנייתו של סכר שלושת הערוצים ארכה 18 שנים של עבודה אינטנסיבית, והוא נחשב כיום לתחנת הכוח הגדולה ביותר בעולם, מכל סוג שהוא.

• רוחב המבנה: כ-2.3 קילומטרים של בטון מזוין החוצים את הנהר.
• גובה: 185 מטרים מעל פני הקרקע.
• כושר ייצור חשמל: הסכר מייצר הספק שיא של 22,500 מגוואט (MW).

לשם השוואה, הספק זה שווה ערך לעשרות תחנות כוח קונבנציונליות בינוניות, והוא מספק אנרגיה למיליוני בתי אב ולתעשיות ענק בסין.

הנתון הדרמטי ביותר אינו קשור לחשמל, אלא למים הכלואים מאחורי הסכר. המאגר העצום שנוצר מסוגל להכיל כ-40 קילומטרים מעוקבים של מים (כ-10 טריליון גלונים). מדובר במסה כה מרוכזת וכבדה, שיושבת בנקודה אחת על פני הגלובוס, עד שהיא יצרה אפקט גיאופוליטי וגיאופיזי חסר תקדים.

כיצד מים עומדים מאיטים את כדור הארץ? התשובה נעוצה בחוק פיזיקלי בסיסי המוכר כשימור תנע זוויתי, ובמושג שנקרא מומנט התמד. מומנט התמד הוא המדד להתנגדותו של גוף מסתובב לשינוי במהירות הזוויתית שלו. ככל שמסה של גוף מסתובב מרוחקת יותר מציר הסיבוב שלו, כך מומנט ההתמד שלו גדל - והוא מסתובב לאט יותר.

הדוגמה הטובה ביותר להמחשת העיקרון הזה היא מחליקה אמנותית על קרח המבצעת סחרור. כאשר היא רוצה להסתובב במהירות מסחררת, היא מקרבת את זרועותיה ורגליה קרוב ככל הניתן למרכז גופה (ציר הסיבוב). כאשר היא מבקשת להאט את המהירות ולעצור, היא פושטת את זרועותיה לרווחה החוצה. פשיטת הזרועות מרחיקה את המסה מציר הסיבוב, מגדילה את מומנט ההתמד ומאטה את הסיבוב באופן מיידי.

זה בדיוק מה שקרה בסין. על ידי כליאת 10 טריליון גלונים של מים והרמתם לגובה של 175 מטרים מעל מפלסם הטבעי, בני האדם לקחו מסה עצומה והרחיקו אותה מעט ממרכז כדור הארץ אל עבר האטמוספירה. ד"ר בנג'מין פונג צ'או, מדען בכיר בנאס"א, חישב ומצא כי הסטת המסה הזו הגדילה את מומנט ההתמד של כדור הארץ.

התוצאה? כוכב הלכת שלנו "פרס את זרועותיו" כמו המחליקה על הקרח, וסיבובו הואט. ההאטה הזו האריכה את משכו של כל יום על פני כדור הארץ ב-0.06 מיקרו-שניות. אמנם מדובר בזמן בלתי מורגש עבור בני אדם, אך בקנה מידה גיאולוגי ואסטרונומי, מדובר בהוכחה מצמררת לכוחו של המין האנושי.

בעוד שהסכר נחשב להישג הנדסי כביר המספק אנרגיה מתחדשת ומפחית את פליטת גזי החממה בסין, הפרויקט לווה בביקורת בין-לאומית ומקומית קשה בשל מחירו הסביבתי והאנושי.

כדי לאפשר את הקמת מאגר המים העצום, שטחים עצומים של עמקים, כפרים, ערים ואתרים ארכיאולוגיים היסטוריים הוצפו לחלוטין ונמחקו מעל פני האדמה. ממשלת סין נאלצה לנהל את אחד ממבצעי הפינוי הגדולים בהיסטוריה בעתות שלום. 1.37 מיליון בני אדם נעקרו מבתיהם ויושבו מחדש באזורים אחרים, לעיתים תוך פגיעה קשה במרקם חייהם ובמקורות הפרנסה שלהם.

בנוסף, מדעני סביבה מזהירים מפני השלכות ארוכות טווח של הסכר על המערכת האקולוגית של נהר היאנגצה. חסימת הנהר פגעה במסלולי הנודדות של דגים, גרמה להצטברות של מזהמים במים העומדים, ואף הגבירה את הסיכון לרעידות אדמה ומפולות בוץ באזור בשל הלחץ העצום שהמים מפעילים על שכבות הקרקע הטקטוניות.

תופעת סכר שלושת הערוצים היא התגלמותו המובהקת של מושג האנתרופוקן - תור גיאולוגי מוצע, המגדיר את העידן הנוכחי שבו הפעילות האנושית היא הגורם הדומיננטי ביותר המשפיע על האקלים, הסביבה והגיאולוגיה של כדור הארץ.

העובדה שסיבובו של כוכב לכת, המושפע מזה מיליארדי שנים מכוחות כבידה קוסמיים, משיכות של הירח והשמש ופעילויות געשיות פנימיות, הושפע כעת מתוכנית חומש של ממשלה אנושית, היא תזכורת מהדהדת לאחריות הכבדה המונחת על כתפינו. אנחנו כבר לא רק חיים על כדור הארץ; אנחנו, פשוטו כמשמעו, מנווטים את הסיבוב שלו.