כיצד נקבע גובהו של המקום הנמוך ביותר בעולם?

ידוע לכל, כי גובהו של ים-המלח מתחת לפני הים הוא כ- 400 מ' (הדבר אינו קבוע. ופני ים-המלח הם בתהליך ירידה). עד שנקבע הדבר חלפו שנים רבות, והפרשה כולה מרתקת ורבת-תהפוכות.

עד לשנת 1837 לא שיער איש, כי ים-המלח נמוך מפני הים. הדבר התגלה כמעט באקראי. כשהתברר הדבר, להפתעת העולם כולו, בשנות ה- 30 וה- 40 של המאה ה- 19, הכריזה החברה הגיאוגראפית המלכותית הבריטית על תחרות בין המדענים, לקביעת גובהו המדויק של ים-המלח ביחס לפני הים. האפשרות שטרם הוכחה, כי ים-המלח הוא המקום הנמוך ביותר על-פני כדור הארץ, עוררה עניין עולמי רב, והנושא היה אחד הראשונים בו עסקה החברה הבריטית: במשך כ- 12 שנה, מ- 1839 - שבע שנים בלבד לאחר הקמתה - עד 1851, לא ירד הנושא מסדר יומה. תרומתה של החברה הבריטית לחקר הנושא היתה מכרעת. באמצעות בטאונה היא יצרה עניין קבוע הן בנושא גובה ים-המלח והן בפיתוח שיטות-מדידה מתקדמות, שהיו חיוניות לצורך מדידת הפרשי הגובה. עם השנים נוסף לעניין התיאורטי גם היבט מעשי. ככל שהתקדם המחקר התברר, כי לאור ההתפתחויות המדיניות באזור וההתקדמות במימוש הרעיון הנושן של חיבור ים-סוף עם הים-התיכון, עשויה להיות לתופעה זו גם חשיבות גיאופוליטית.

באיזו טמפרטורה רותחים המים?

במרס 1837 הפליגה ספינה קטנה על-פני ים-המלח, ובה שני אנגלים, מור (Moore) ובק (Beke), השניים העבירו את סירתם בדרך היבשה מיפו לירושלים וליריחו. לאחר שהשיקוה בים-המלח עסקו במדידת חופי הימה בשיטות טריאנגולציה⁽¹⁾ ובאיסוף דוגמאות של צמחים ומינרלים. בגין סירובם ופחדם של מלוויהם החיילים ומורי-הדרך שלהם, נאלצו מור ובק לסיים את מסעם לפני שהשלימו את עבודתם. עם זאת, הם גילו תגלית חשובה: גובהו של מפלס המים של האגם אינו קבוע. הם שמו לב לכך, כי על החוף היו סימני הצפות של הים, שהיו שם במפלסים גבוהים יותר בעבר. אך תגליתם החשובה ביותר היתה כשמדדו את גובהו היחסי של ים-המלח באמצעות טמפרטורת הרתיחה של המים. להפתעתם גילו, כי בים-המלח טמפרטורה זו גבוהה מהרגיל. הטמפרטורה בה רותחים המים מושפעת על-ידי לחץ האוויר. בגובה פני הים רותחים המים בטמפרטורה של 100 מעלות. ככל שמגביהים, יורד לחץ האוויר ועמו יורדת טמפרטורת הרתיחה.

עליית טמפרטורת הרתיחה בים-המלח מצביעה אפוא על לחץ גבוה מהלחץ האטמוספרי של פני הים. לחץ גבוה זה הצביע על גובה נמוך מגובה פני הים. שיטת-מדידה זו, שהיתה גסה משיטת המדידה בעזרת ברומטר, שנודעה כבר אז, היתה פועל-יוצא מתנאי המסע הבלתי-נוחים של מור ובק. ברומטר הכספית היה מכשיר שביר ומגושם, ובשל רגישותו ואורכו (כמטר אחד) לא ניתן היה לטלטלו בנוחות. השניים הגיעו למסקנה, כי גובהו של ים-המלח הינו כ- 150 מ' מתחת לפני הים.⁽²⁾

על התגלית דיווח בזהירות עורכו של בטאון החברה הגיאוגרפית המלכותית: 'נראה, שים-המלח נמוך במידה ניכרת מים-התיכון', כתב. פרסום צנוע זה חולל תחרות מדעית נמרצת לקביעת הגובה המדויק של ים-המלח.⁽³⁾

שימוש ראשון בברומטר

במרס 1837, בעת שמור ובק חקרו את ים-המלח, חקר את הערבה הרופא והפרופסור הגרמני גוטפריד פון שוברט (von Schubert). שוברט היה הראשון שהביא ברומטר- כספית לארץ-ישראל.

באחד מימי אפריל 1837 חזרה משלחתו של פון שוברט מביקורה בפטרה לערבה. באותו יום, כבכל יום, התבונן אחד מעוזריו בברומטר. העוזר לא האמין למראה עיניו. ככל שהנמיכו לרדת מפטרה אל הערבה עלתה קריאת הברומטר שלו מעלה-מעלה, כצפוי. להפתעתו, לא הפסיק הברומטר את עלייתו בהגיעו ללחץ האטמוספרי, המסמן את גובה פני הים, אלא המשיך ועלה והצביע על לחץ גבוה מהלחץ האטמוספרי. פענוח הקריאה הראה, שתחתית הערבה במקום הנמדד נמצאת 91 רגל (כ- 30 מטר) מתחת לפני ים-סוף. בימים הבאים, ככל שהצפינו, התברר כי הבקעה הולכת ומנמיכה. כשהתקרבה המשלחת לים-המלח, הגיע שוברט למסקנה, שעל-פי קריאת המכשיר, נמצא ים המלח כ- 115 מ' מתחת לגובה פני הים. אנשי המשלחת חששו שהמכשיר אינו תקין, אך הספקות נעלמו כשהגיעו לירושלים ונוכחו לדעת כי המכשיר תקין ומראה את הלחץ הנכון.

התגלית הרעישה את עולם המדע. במסעו צפונה מצא שוברט, שגם טבריה נמצאת מתחת לגונה פני הים. בכך היה הראשון שגילה, כי שקע הירדן בארץ-ישראל נמצא מתחת לגובה פני הים.

וכך, ללא קשר ביניהם, מצאו שוברט ומור ובק, באותם ימים עצמם. כי ים-המלח נמוך מגובה פני הים. ייתכן, כי השגיאה במדידתו של שוברט נבעה מהעובדה שהמכשיר שהיה ברשותו הגיע לקצה גבול המדידה שלו.

שנה לאחר-מכן חקר הגיאולוג האוסטרי יוזף פון רוסגר (von Russegger) את הגיאולוגיה של סיני וארץ-ישראל. אף הוא בדק את גובה ים-המלח בעזרת ברומטר-כספית, ומצא כי גובהו 426- מ'. באותה שנה ובשנה שלאחריה חקר את הנושא גם הנסיך ד"ר ז'יל דה ברטו (de Bertou), ומצא כי הגובה הינו 406- מ'.

במיפגש השנתי של החברה הגיאוגראפית המלכותית הבריטית ב- 1838 נתן ויליאם המילטון, אחד ממנהליה הבכירים של החברה, את האות להאצת החיפוש אחר הגובה הנכון, בציינו כי 'גובהו המדויק של ים-המלח מעורר יותר ויותר עניין, אך עם זאת לא נתבהר במידה משביעה רצון'.

בשנים הבאות ליוותה החברה הגיאוגראפית המלכותית בתשומת-לב רבה את המירוץ לקביעה המדויקת של גובה המקום הנמוך ביותר בעולם. הערותיו של המילטון אודות הנושא, שהמשיכו להתפרסם, לוו מדי-פעם בדיווחים של נוסעים אחרים. בהזדמנות אחרת ציין באופטימיות, כי 'אחת התופעות הראויות ביותר לציון בגיאוגראפיה הפיסית של כדור הארץ עומדת לפני פתרונה'. הוא גילה, שהחברה המלכותית הפקידה ברומטר חדיש בידי שני צעירים אנגלים העומדים לבקר בארץ הקודש, וביקשה אותם שיסייעו להכריע במחלוקת. מסע זה לא העלה את התוצאות המקוות, ונראה ששני הצעירים העלומים לא הצליחו במשימתם. 'לא הצלחנו לאמת בצורה משביעת רצון את גובהו של ים-המלח', ציין המילטון ב- 1840, 'אנו מקווים כי הבעיה תיפתר בקרוב על-ידי נוסע שיקח עמו ברומטר הררי טוב'.

לאחר שהברומטר הכזיב והנושא המשיך לעורר עניין, לא היה מנוס מן המסקנה, כי נחוצה שיטה מדויקת יותר על-מנת לקבל תשובה לשאלה המציקה.

טעות בקביעת גובה הכינרת

את התשובה נתן התיאודוליט. המדובר במשקפת, שכאשר מכוונים אותה למטרה מסוימת במרחק, ניתן למדוד על לוח שנתות את הזווית הנוצרת בינה לבין קטע נתון. לצורך מדידת מרחק לנקודה נתונה, יש למדוד את אורכו של הקטע האמור בעזרת חוט-מדידה, ולאחר-מכן למדוד משני קצות הקטע את הזווית הנוצרת בינו לבין תיאודוליט הצופה אל הנקודה הנמדדת. כאשר אורך הקטע ושתי הזוויות ידועים, ניתן לחשב באמצעים טריגונומטריים את המרחק לנקודה הנתונה. במדידת גובה של נקודה בשטח בעזרת תיאודוליט מוצאים תחילה את המרחק אל הנקודה, כאמור לעיל, וכן יש למצוא את הזווית הנוצרת בין התיאודוליט הצופה אל הנקודה הנמדדת לבין קו אופקי מפולס. כאשר נתונים אלה ידועים, ניתן לחשב את גובה הנקודה הנצפית ביחס לנקודה בה נמצא התיאודוליט. אם רוצים למצוא את הפרשי הגובה בין שתי נקודות רחוקות זו מזו, יש למצוא את הגבהים בנקודות-ביניים בולטות בשטח, ועל-ידי סיכום הפרשי גבהים בין נקודות אלה ניתן למצוא את הפרש הגבהים בין הנקודות הרחוקות. לעומת המדידה בעזרת ברומטר, הנעשית בנקודה אחת, מחייבת המדידה בעזרת תיאודוליט מסע מנקודה לנקודה ועבודת-שטח מדוקדקת בין שתי הנקודות. לפיכך, שיטת-מדידה זו דורשת אמצעים לוגיסטיים רבים יותר והיא יכולה להתבצע רק על-ידי משלחת-סקר מצוידת היטב.

ההזדמנות לביצוע עבודה מפורטת כזו - מציאת הפרש הגבהים בין הים-התיכון לים-המלח - נוצרה עם השתנות הנסיבות הפוליטיות בארץ-ישראל, ב- 1840. שנה זו מציינת את התחלת פעילותם האינטנסיבית של אנשי צי וחיל-הנדסה בריטים בחקר ארץ- ישראל, פעילות שנבעה הן מעניין מחקרי והן מאינטרסים גיאופוליטיים. בחילות הבריטיים שהשתתפו במלחמה נגד שליט מצרים איברהים פחה, היתה משלחת מהנדסים של הצי המלכותי, בראשותם של מייג'ור סקוט ולויטננט סיימונדס, שערכה החל מ- 1839 סקר-חופים. ב- 1841 נשלח סיימונדס לבדוק את הפרש הגבהים בין הים-התיכון לים- המלח בעזרת תיאודוליט. הוא בדק במשך כעשרה שבועות את מפלסי הגבהים של שני קווים שונים מיפו לים-המלח. בשתי הדרכים הגיע בקירוב רב לגובה של 400- מ': מדידה שהיתה קרובה לממצאיו של דה ברטו וקרובה מאוד לגובה המוסכם בימינו. עם זאת, שגה סיימונדס שגיאה גדולה באשר לגובהו של ים-כינרת, כאשר קבע כי גובהו הוא 25- מ' מתחת לפני הים שגיאה זו גרמה להרבה תמיהות ופקפוקים, שנמשכו עד 1847.

הגובה שנמצא זכה לפרסום מיידי, באמצעות מכתבים שנשלחו לאנגליה ולברלין מביירות, מקום בו עגנה אונייתו של סיימונדס. אולם הדין-וחשבון הראשון של סקר החופים, שהושלם ב- 1841, פורסם רק ב- 1843 בבטאון חיל המהנדסים המלכותי הבריטי, וחוקרים קצרי-רוח התרעמו על הפרסום המאוחר. לאחר זמן-מה הועמדו התוצאות לרשות מספר חוקרים. גם חישוב מחדש של הנתונים שערך סיימונדס, ותיקון הגובה של ים-כינרת ל- 100- מ', לא ביטל את השגיאה.

היתה זו הפעם הראשונה בה שימש התיאודוליט כאמצעי-מדידה עיקרי למדידת גובה, ובזאת פרץ סיימונדס דרך חדשה למדידת גבהים. בהוקרה על מאמציו קיבל שנה לאחר- מכן את מדליית הזהב שהחברה הגיאוגראפית המלכותית העניקה אחת לשנה 'לאלה אשר הצטיינו בקידום מדע הגיאוגראפיה'.

ב- 1845 ניסה הקונסול הכללי הפרוסי פון וילדנברוך (Wildenbruch) לנטרל את אחת הסיבות לשגיאות במדידה באמצעות ברומטר. שינויים במזג-האוויר המשנים את הלחץ הברומטרי, עשויים להתפרש באופן מוטעה ולגרום לשגיאה בקריאת הגובה הנמדד. וילדנברוך הסכים עם המרקיז הצרפתי סאן סימון, כי בעוד שהוא ימדוד את הלחץ הברומטרי בשטח, ימדוד המרקיז באותם תאריכים ובאותן שעות בדיוק את לחץ האוויר על אונייתו הנמצאת בגובה פני הים, באמצעות ברומטר זהה בדיוק. הגובה יחושב על-פי ההפרש בין שתי הקריאות. בצורה זו ינטרלו את הגורם של שינוי במזג-האוויר. מדידתו של וילדנברוך העלתה, כי גובהו של ים-המלח הוא 440- מ', ואילו גובהו של ים-כינרת הוא 25- מ'. ואולם עדיין נותרה בעינה אי-התאמה בין התוצאות של סיימונדס ווילדנברוך, ולא היתה הסכמה בקשר לשיטת המדידה הרצויה.

נצחון התיאודוליט

ב- 1848 כבש התיאודוליט את הבכורה כמכשיר לקביעת גבהים. קביעתו של סיימונדס ותפקידו המכריע של התיאודוליט כאמצעי המדידה העיקרי למדידת גבהים אושרו סופית בשנה זו, שבה גם הגיעה לארץ משלחת-סקר מגורם שעד כה לא פעל באזור, צי ארצות- הברית. מטרתה המוצהרת של המשלחת היתה לחקור את הירדן וים-המלח מסיבות היסטוריות, תיאולוגיות וגיאוגרפיות; אך היות שכל פעולתה מומנה על-ידי הצי האמריקני, סביר בהחלט להניח, כי במסע היו מעורבים גם שיקולים פוליטיים, ואולי אף מטרות ביון. מפקד המשלחת, לינטש, הטיל על סגנו דייל למדוד את גובה ים-המלח בהשוואה לים-התיכון. וכך דיווח לינטש על השלמת המדידה לאחר שהגיע מים-המלח לים-התיכון.

הגענו אל גבעות-חול ותקענו את מכשיר המדידה על חוף הים-התיכון במרחק מיל וחצי מדרום ליפו. כך הושלמה משימתנו לבסוף. ערכנו מדידות, בעזרת מכשיר-פלס. החל בבקעת ים-המוות... נעזרנו במכשיר מצוין מתוצרת 'טראוטון' בריטניה... מבנהו היה החדיש ביותר שבגדר האפשר, והיו בו לוחות לקריאה נוחה של המפעיל. כיוונו של המכשיר נבדק לעתים קרובות, והקפדנו לערוך מדידות אחדות בכל נקודה ולתת את הממוצעים... התוצאה מאשרת את המומחיות והדייקנות היוצאת מגדר הרגיל של שיטת הטריאנגולציה שפיתח סגן סיימונדס מהצי המלכותי. גילינו שהבדלי הגבהים בין פני הים-התיכון לפני ים-המוות הם מעט יותר מ- 1.300 רגל [396 מ'].

נצחונו של התיאודוליט היה שלם, וגובהו של ים-המלח מתחת לפני הים היה לעובדה: מעט פחות מ- 400- מ'. במאה ה- 20, בשל הצטמקות הים, נוספו לגובהו מתחת לפני הים עוד מטרים לא מעטים.

קראו עוד: חקר אזור ים-המלח במאה ה-19

1. טריאנגולציה - שיטת-מדידה, שלפיה מחלקים את השטחים שרוצים למדדם למשולשים. מדידת קטע אחד המשמש בסיס, מאפשרת למדוד אח שאר הקטעים.
2. מחמת הערבוב בין רגלים פריסאיים לרגלים אנגליים, מייחסים במקורות שונים גבהים שונים למדידות החוקרים המוקדמים. הנתון המובא כאן נלקח ממאמרו של ד"ר אדוארד רובינסון.'Depression of the Dead Sea and the Jordan Valleyw, Journal of the Royal Geographical Society, (1848), pp. 77-88
3. תיאור מפורט של חלקה של החברה הגיאוגרפית המלכותית בדרבון מציאת גובה ים-המלח נמצא בספרה של: Barbara Kreiger, Living Waters, Catinuum, New York, 1988
4. ו"פ לינטש, מסע מחקר אל הירדן וים המלח. תל-אביב 1984. עמ' 309-308.