משאלה סקרנית דרך תגלית ועד לשינוי במדיניות הציבורית.
לעתים ללמד מדע זה לספר סיפור. אפשר ללמוד הרבה על הדרך שבה עושים מדע מסיפורים על מחקרים וחוקרים. יתרה מזאת, סיפור תהליך הגילוי של עקרונות מדעיים עוזר להבין אותם. המעקב של לומד אחר התקדמות החשיבה של הקהילה המדעית בתחום מסוים יכולה לעזור לו לבנות את הידע שלו כמו שהקהילה המדעית כולה הגיעה לאותה הבנה. אני מוקסמת מסיפורים מההיסטוריה של המדע למשל, סיפרתי בעבר על המחקר בפליאונתולוגיה והיום אני מבקשת לספר על גיאולוגיה וללמוד מהסיפור גם על מהלך החשיבה המדעית. מאחר שאינני גיאולוגית אני מזמינה את הקוראים בעלי נגיעה כלשהי לגיאולוגיה, להוסיף לתקן להעיר ולהאיר – אם יש לכם סיפור חקר שתוכלו לשתף פה – אפילו עדיף ואודה מאד. והנה סיפורינו מתחיל:
יער ארזים מתים בחוף וושינגטון
גיאולוג שעסק במיפוי של חופים במדינת וושינגטון הופתע לגלות יער של ארזים מתים ליד החוף. חלק גדול מהם עדיין עמד, אך נראה היה שהם היו מתים לחלוטין במשך שנים רבות. הוא מצא תופעה דומה במקומות אחרים בחופים של אורגון ווושינגטון. הוא תהה, "מה יכול היה להרוג כל כך הרבה עצים בשטח כה רחב?". הוא חשב על מה שהוא יודע על רעידות אדמה, גבולות של לוחות טקטונים, ותזוזת לוחות לאורך החופים, וחיפש הסברים מתאימים.
- האם העצים מתו בו זמנית?
- האם המוות שלהם היה קשור לפעילות געשית סמוכה או נבע ממזיק ביולוגי?
- לאור המיקום החופי, האם יש קשר בין מי המלח והרס היערות?
מביע סקרנות, מגדיר שאלות, מידע קודם
הוא חקר בעקבות השאלה הראשונה שלו על ידי תארוך הטבעות החיצוניות של עצים בעזרת שיטות רדיומטריה של פחמן 14. הוא מצא שכל העצים מתו לפני 300 שנה. לגבי סיבת המוות, המיפוי שלו לא הצביע על כל עדות למשקעים וולקניים נרחבים באזורי היערות המתים. יתרה מזאת, העצים לא נשרפו, ובדיקה קפדנית הראתה כי אין זכר לחרקים טפילים.
אוסף עדויות תוך שימוש בטכנולוגיה ומתמטיקה
הגיאולוג התחיל לחשוב על התפקיד האפשרי של מי המלח בהרג העצים. הוא נזכר שחלקים גדולים מחוף אלסקה ירדו מתחת לפני הים ב-1964 כאשר הלוח הטקטוני שמתחת רוב האוקיאנוס הפסיפי נדחף מתחת הלוח הטקטוני הצפון אמריקני שאלסקה נמצאת עליו כתוצאה מרעידת אדמה. קילומטרים רבים של יערות חוף באלסקה מתו כאשר קו החוף ירד והוצפו במי מלח עקב רעידת האדמה. הוא ידע שיש אזור שקיעה דומה (subduction zone) מתחת לחופי וושינגטון ואורגן אשר גורם להרי הגעש של רכס ה- Cascade. הוא תהה האם העצים בוושינגטון ואורגון טבעו במי ים כאשר חלק גדול מהחוף נדחף מתחת ללוח השכן במהלך רעידת אדמה לפני 300 שנה.
אזור השקיעה קסקדיה
משתמש במחקר קודם, מציע הסבר אפשרי
כדי לבדוק את ההסבר שהציע הוא אוסף עוד נתונים. הוא בוחן את המשקעים באזור הזה ומוצא שכבה של חול מתחת לאדמה, שונה מהאדמה העשירה בחימר מעליה ומתחתיה. מהיכן הגיע החול הלבן? הוא תהה.
הגיאולוג ידע שרעידות אדמה מסוג זה יוצרות צונמים לעיתים קרובות. הוא חש שיתכן ששכבת החול נסחפה לחוף במהלך צונמי. אם כך, תהיינה עדויות נוספות לרעידת אדמה גדולה בחוף. מאובנים שנמצאו בשכבת החול הצביעו על כי החול הגיע מהאוקיאנוס ולא נשתף מפנים היבשה. עדויות אלו תומכות בהיפותזת הצונאמי.
הוא פירסם מספר מאמרים בעיתונים מדעיים שפיטים (peer reviewed scientific journals) ובהם הציע השערה כי העצים המתים ושכבות החול שנמצאות לאורך החוף היו עדות לכך שרעידת אדמה אירעה לפני כ-300 שנה, בדיוק לפני שהמתיישבים האירופאים הגיעו לאיזור (Atwater, 1987).
מפרסם הסבר המבוסס על עדויות
מספר שנים מאוחר יותר, סיסמולוג יפאני שחקר רישומי גיאות היסטוריים ביפאן כדי לתעד צונמים ממקורות רחוקים, זיהה רעידת אדמה לאורך גבולות האוקיאנוס הפאסיפי ב- 17 בינואר, 1700. אבל המקור לרעידת האדמה היה נתון במחלוקת. בעזרת רישומים היסטוריים הוא שלל את האפשרות שאירעה רעידת אדמה גדולה – לגבי רוב אזורי רעידת האדמה המוכרים סביב הפסיפי. הוא שמע על עבודתו של הגיאולוג על היערות המתים בצפון מערב הפסיפי, והציע כי מקור הצונמי היה אזור שקיעה הנמצא היום מתחת אורגון וושינגטון (satake et al., 1996)
שוקל עדויות חדשות
עתה היו לגיאולוג עדויות נוספות התומכות בהסבר שנתן. בדיקה נוספת של משקעי החחוף חשפה שאריות נוספות אבל ישנות יותר של עצים מתים ושכבות חול. הוא חושב עתה שרעידות האדמה יצרו צונמים גדולים מאד, כמו אלו שהוא זיהה בהתחלה ופגעו שוב ושוב בחוף הצפון מערבי של הפסיפי באלף השנה האחרונות כמו שרעידות האדמה הגדולות היכו באזורי השקיעה שמתחת ליפאן, לפיליפינים, אלסקה ורוב מדינות דרום מערב אמריקה. השקיעה החופית שנגרמה עקב רעידת האדמה השקיע את העצים במי מלח, וגרמה למותם. הגיאולוגים פירסמו את עבודתם יחד (Sawai, 2004; Nanayama, 2003).
מוסיף על ההסברים
כפי שלעיתים קורה עם מחקר מדעי, ממצאי הגיאולוג השפיעו על המדיניות הציבורית. אנשי ציבור שינו את מפרטי הבניה המותרים במדינות וושינגטון ואורגון, בהתבסס על ההבנה העמוקה על רעידות אדמה שעלתה מהמחקר. כיום בניינים חדשים מתוכננים לעמוד ברעידות אדמה בכוחות הגדולים ב- 50% מאשר היה תחת החוק הקודם.
ההסבר משפיע על מדיניות ציבורית
זו דוגמה לעבודה מדעית – ללא ספק היו אנשים רבים אחרים ששמו לב לעצים המתים, אבל הם אולי לא תהו לגבי סיבת המוות שלהם או לא היו בעמדה המאפשרת להם לענות על השאלה. הגיאולוג השתמש בידע שלו בגיאולוגיה ובמה שלמד על עצים ובתי הגידול שלהם ויצר הקשרים בין העצים המתים ומאפיינים אחרים של הסביבה, כמו המיקום החופי. שאלות אלו הנחו את החקירה שלו, אשר כללה זיהוי פחמן 14 כדי לתארך את העצים המתים ואיסוף הידע הזמין על הגיאולוגיה של האזור. הוא פיתח הסבר למותם של העצים והתבסס על העדויות הראשוניות הללו, ואסף עדויות נוספות כדי לבחון את הסברו. אז הוא פרסם מאמרים בהם דן ביחסים בין העדויות שצבר וההסבר שהציע. מאוחר יותר מדען בחלק אחר של העולם קרא את הפרסומים ומאחר שמדענים משתמשים בתיאורים ומדידות אוניברסליים, הוא היה יכול להשוות את הממצאים שלו עם אלו של המדען האמריקני. המדען היפני השיג עדויות נפרדות – על התרחשות צונמי ב-17 בינואר, 1700 – אשר סיפקו תמיכה נוספת להשערה שרעידת אדמה באזור השקיעה התרחשה בתאריך זה והובילה למותם של עצים רבים לאורך החוף הצפון מערבי של האוקיאנוס הפאסיפי.
מקור: Inquiry and the national science education standards: a guide for teaching and learning
בקשה לגיאולוגים: אנא לחצו על "להגיב" ותעשירו אותנו בסיפור חקר שאתם מכירים או שחוויתם, או תעירו ותאירו על הסיפור המתואר.
בָּמוּזה 