360 מעלות

אסף בן נריה

את הזיהום בים המלח אפשר לראות מהחלל

מחקר ישראלי חדש השתמש בתצלומי לוויין כדי לזהות זיהומי אוויר באזור ים המלח - גם זיהום שמגיע ממפעל אחד ספציפי

18 בספטמבר 2017

בסוף חודש יוני 2017 זרמו כ-100 אלף קוב של שפכים חומציים לנחל אשלים, זאת אחרי שאחד מהקירות של בריכות השפכים של מפעל רותם אמפרט נגב קרס בחלקו. בעקבות הקריסה זרמו השפכים ללא מפריע לאורכם של 20 קילומטר בערוץ הנחל, במה שנראה כאחד האסונות האקולוגים החמורים שפקדו את ישראל. הדליפה השאירה אחריה שלוליות של שפכים חומציים שמילאו את הגבים, שבעת שיטפונות החורף מתמלאים במים ומהווים בית גידול ומקור למי שתיה לבעלי החיים באזור.

בעוד שהנזק הכבד שנגרם לטבע בעקבות פרץ הזיהום החומצי נראה למרחקים ומספר בעלי החיים שמתו בעקבות הדליפה הלך ועלה עם חלוף הימים, להשלכות של הנזק שגורם מפעל זה ומפעלים רבים נוספים לאיכות האוויר אין כמעט סימנים על הקרקע. כעת, ייתכן ומצב זה ישתנה, זאת לאחר שחוקרים מאוניברסיטת תל אביב הצליחו לזהות את זיהום האוויר בסביבת מפעל רותם אמפרט מהחלל. תוצאות המחקר פורסמו לאחרונה במגזין היוקרתי Atmospheric Environment.

לראות מבעד לערפל

כיצד משפיעה פעילות של מפעל גדול על איכות האוויר שאנו נושמים? כאשר מדובר במפעלים שפועלים באזורים מיושבים ובסמיכות למפעלים אחרים התשובה לשאלה זו היא תמיד מורכבת. האמת היא שקשה עד מאוד לבודד את ההשפעה של מפעל בודד על זיהום האוויר.

במשרד להגנת הסביבה ניסו להתגבר על הקושי הזה באמצעות חיוב המפעלים המזהמים בדיווח שנתי של "נתונים כמותיים של פליטות והעברות מזהמים לסביבה", מה שזכה לשם "מרשם פליטות לסביבה (מפל"ס)". בדיווח שנתי זה, נדרשים המפעלים לדווח על כלל הפעילויות שנעשות במפעל ולפרט את כלל הכימיקלים שנכנסים למפעל מדי שנה. כך, למשל, אם מפעל רכש כ 1,000 קילוגרם של כימיקל מסוים, ומתוך כמות זו 900 קילוגרם מאותו כימיקל הגיעו בסופו של דבר למוצרים שמייצר המפעל, הרי שכ-100 קילוגרם אבדו לסביבה בתהליך הייצור – כפסולת, כשפכים או כפליטות לאוויר דרך ארובות המפעל.

 

 

אך כדי לקבוע באופן חד משמעי איזו כמות מהחומר נפלטה לסביבה, נדרש דיגום רציף, ויש שיגידו דיגום על ידי גורם חיצוני ובלתי תלוי, של כלל החומרים שיוצאים משטח המפעל דרך הארובות, מערכת הביוב של המפעל ומכולות האשפה – הליך כזה לא מתבצע כיום בישראל.

אחד מההישגים החשובים שהשיגו החוקרים מאוניברסיטת תל-אביב במסגרת עבודת המחקר של הדוקטורנטית לי סבר, בהנחיה משותפת של ד"ר אלכסנדרה צ'ודנובסקי, ראש המעבדה לאיכות אוויר בחוג לגיאוגרפיה, ושל פרופ' פנחס אלפרט מהחוג למדעי כדור הארץ ובמימון הקרן לבריאות וסביבה, הוא היכולת לראות באמצעות תצלומי לוויין את הזיהום שמייצר מפעל בודד. "במהלך ניתוח נתוני המחקר ראינו שיש לנו ימים שבהם האוויר שמעל מפעלי רותם מזוהם יותר מהרגיל", אומרת צ'ודנובסקי.

יכולת כזאת מהווה קפיצת מדרגה מדעית – החוקרים הצליחו לראשונה להראות את ההשפעה של מפעל רותם אמפרט שבנגב על איכות האוויר שסביבו על ידי שימוש בתצלומי לוויין. האם בעתיד, על ידי שימוש ממידע לווייני, יוכלו גורמי האכיפה לזהות זיהום בזמן אמת ולשייך את הזיהום למקור מסוים כמו מפעל או אזור תעשייה, כל זאת בלי לשלוח פקחים לאתר?

הלוויין ונוס. יספק מידע נוסף על זיהומים

למצוא אבק במדבר

שימוש בכלי המחקרי שמכונה חישה מרחוק, שבו מידע שמתקבל מלוויינים מפוענח ומשמש למדידה של פרמטרים שונים, מתאים מאוד לאזור ים המלח, שכולל שטחים נרחבים ודלילים באוכלוסין. אך עד לא מכבר, תנאי מזג האוויר באזור והבוהק המדברי היוו מכשול למחקרים שעושים שימוש בכלי מסוג זה. "כשיש סופת אבק מעל האוקיינוס, למשל, מיד רואים את זה בתמונות הלוויין. אך במדבר, שמתאפיין ברקע בוהק, ההפרדה בין הסופה לרקע שלה הרבה יותר קשה", אומרת צ'ודנובסקי. הפתרון לכך היה הסתכלות על אורך גל מסוים בתחום הנראה, 470 ננו-מטר. באורך גל זה, הרקע המדברי נראה כהה יותר והאבק וזיהום האוויר מקבלים ביטוי.

שימוש בתמונות לוויין מאפשר לחוקרים לסרוק שטחים נרחבים, בעוד שאמצעים אחרים לזיהוי זיהום אוויר, כמו למשל דוגמי אוויר שמוצבים על הקרקע, נותנים מידע מקומי בלבד. המדד שאותו בוחנים החוקרים נקרא "עובי אופטי אטמוספירי" (Aerosol Optical Depth) והוא קשור לריכוז החלקיקים באוויר- מה שמהווה מדד לזיהום האוויר. אולם, מדד זה אינו מאפשר לקבוע באיזה סוג של מזהמים מדובר והוא אינו מאפשר להפריד בין מזהמים שמקורם טבעי (כמו חלקיקי אבק) לבין מזהמים שמקורם בפעילות תעשייתית.

מחכים לתצלומים של ונוס

שימוש בתצלומי לוויין במחקר על זיהום האוויר אינו חדש ויש מחקרים רבים שהשתמשו בלוויינים כדי לראות, ברמת המדינה או אזור נרחב מסוים, מהיכן מגיע זיהום האוויר. החוקרים משתמשים לרוב במדד ה"עובי אופטי אטמוספירי", וככל שזה גדול יותר זיהום האוויר גבוה יותר. כבר כיום, ישנם לוויינים שבודקים מזהמים נפוצים מסוימים כמו אוזון ותחמוצות חנקן וגופרית (נוקסים-NOx וסוקסים- SOx) ולוויין שבודק את ההרכב הכימי של האוויר, אך הרזולוציה שלהם היא מעל 10 קילומטרים. לכן, בשלב זה, הם מתאימים למדינה או אזור נרחב ובטח שלא לרמת מפעל, במיוחד במדינה קטנה כמו שלנו.

זיהוי הפליטות של רותם אמפרט במחקר החדש מהווה אמנם המחשה בלבד של יכולות החישה מרחוק לזהות זיהומים. אך עם התפתחות הכלים המדעיים ובעיקר שיפור הרזולוציה של תצלומי הלוויין ניתן לצפות שכלי זה יהפוך רלוונטי הרבה יותר ויוכל אף לשמש ככלי לניטור אפקטיבי אחרי גורמי זיהום.

חיזוק נוסף צפוי לספק הלוויין המחקרי ונוס, פרי שיתוף פעולה של תעשיות החלל הישראלית והצרפתית, ששוגר לאחרונה לחלל. ונוס, שמכונה גם לוויין המחקר הסביבתי, צפוי להפיק תצלומי לוויין בשילוב חסר תקדים של רזולוציות, אורכי גל ותדירויות. עם הגעת התמונות הראשונות של ונוס למכוני המחקר בישראל הן יוכלו להוות בסיס למחקרים נוספים ויתנו לנו תמונה טובה יותר של איכות האוויר שאנחנו נושמים.

בעקבות הכתבה ב"זווית" הסיפור פורסם גם ב-ynet

חפשו מומחים נוספים בתחום