360 מעלות

רחלי ווקס

כשהביוב והים נפגשים

דליפת ביוב לים בחיפה גרמה לפריחה של חיידקים נדירים ולהשפעה על המערכת האקולוגית הימית – ומהווה תמרור אזהרה מפני דליפות כאלה, שמתרחשות מדי שנה בחורף

1 באוקטובר 2017

הסיפור הבא מתחיל לגמרי במקרה. "בוקר אחד בחודש פברואר 2015 הסתכלתי מחלון המשרד שלי בחיפה, שממוקם ממש מעל הים, ופתאום ראיתי כתם במים, קרוב לחוף, סביב צינור של העירייה", מספר ד"ר איל רהב, חוקר במכון הלאומי לאוקיאנוגרפיה בחקר ימים ואגמים לישראל. "הבנתי מיד שזה כנראה כתם ביוב, והחלטתי ללכת ולבדוק את העניין.

"בדיעבד הסתבר שזו הייתה תקלה רצינית במערכת הביוב העירונית שנמשכה חמישה ימים, ובמהלכם ביוב פשוט נשפך לים. הכתם היה ממוקם קרוב מאוד לתחנה שאנחנו דוגמים בה את מי הים באופן קבוע, ולכן זו הייתה הזדמנות ייחודית לראות מה קורה כשיש עליהם השפעה חיצונית של ביוב".

וכך, דליפת ביוב "שגרתית" לכאורה הפכה להזדמנות שהסתיימה במחקר פורץ דרך – שגילה חיידקים נדירים בים התיכון ושינויים במערכת האקולוגית. המחקר, שאותו ערך רהב עם ד"ר עידו בר-זאב, חוקר במכון לחקר המים בקמפוס מדרשת שדה בוקר של אוניברסיטת בן גוריון, פורסם לאחרונה בכתב העת Scientific Reports.

הביוב זורם לים בחיפה ב-2015. צילום: ד"ר איל רהב

החיידקים פורחים בים

עונת החורף וגשמי הברכה שבפתח מתאפיינים בריבוי תקלות תשתית, שגורמות במקרים רבים לזיהומים בים. בחורף שעבר, למשל, נסגרו חופי רחצה מוכרזים בישראל במשך 310 ימים במצטבר עקב אזהרות זיהום. הסיבה העיקרית לעלייה בכמות תקלות הביוב בחורף היא קיומם של חיבורים בין מערכות הניקוז למערכות הביוב, שגורמים להזרמת כמויות גדולות של מים ממערכות הניקוז, בעיקר בימים גשומים בהם קיים עומס על מערכות אלה, אל מערכות הביוב. כך, במקרים רבים מערכת הביוב מוצפת ונסתמת, וביוב דולף החוצה. בנוסף, בימים כאלה מתקני טיהור השפכים נאלצים להתמודד בפתאומיות עם כמויות שפכים שגדולות בהרבה מהקיבולת שלהם, מה שמוביל פעמים רבות להזרמת שפכים לים.

מעבר לסכנה הבריאותית שבזיהום הים ולמפגעי הריח, אשר מחייבים את סגירת החופים, מי הביוב עשירים בחומרים שונים שמהווים חומרי הזנה עבור יצורים ימיים, כמו למשל אצות. לכן, הזרמה של ביוב לים עלולה לגרום לעלייה מהירה בכמות האצות – שעלולה להוביל לשינוי בשיווי המשקל הקיים בין בעלי החיים הימיים, ומכאן בסופו של דבר לפגיעה במערכת האקולוגית, שעשויה להיות מרחיקת לכת ומתמשכת.

התופעה המרכזית והבלתי צפויה שנמצאה במחקר היא הופעת כמות גדולה של חיידקים מסוג טריכודזמיום (Trichodesmium), שבדרך כלל נדירים מאוד בים התיכון הישראלי. התופעה, המכונה "פריחה" של טריכודזמיום, לא נצפתה בחוף הים התיכון הישראלי מעולם. מעבר לכך, הפריחה החיידקית הנרחבת גררה גם הופעה מאסיבית של אצות שכמעט ולא נצפות באזור – ובעצם גרמה לבנייה של שרשרת מזון שנסמכת על תוצרי החיידקים שהופיעו עקב הדליפה.

טריכודזמיום. כמעט ולא ניתן למצוא אותו בים התיכון בישראל. צילום: ד"ר איל רהב וד"ר עידו בר-זאב

"אם יש אוכל מוכן, אז אין סיבה להתחיל לבשל"

הטריכודזמיום הוא סוג של ציאנובקטריה (כחוליות) – חיידקים שנמצאים בגופי מים, ואולי מוכרים לחלקכם מהכנרת, שם הם מופיעים מדי פעם בצורה של שכבה חומה שמכסה שטחים נרחבים במים.

הציאנובקטריה מיוחדים בכך שחלקם מסוגלים להשתמש בגז החנקן, המהווה כ-78 אחוז מהגזים באטמוספירת כדור הארץ. החנקן האטמוספרי נמצא בצורה שאינה זמינה לשימוש של רוב האורגניזמים החיים, ואילו הטריכודזמיום מסוגל לפרק אותו לצורת חנקן שיצורים חיים אחרים, כמו אצות וחיידקים אחרים, יכולים להשתמש בה.

פריחות של טריכודזמיום נצפות בישראל בים האדום, ואף קיימת סברה שהן אלה שנתנו לים את שמו. בפריחות של החיידק באוקיינוס האטלנטי ניתן אף לצפות מלוויינים. אך כאמור, בדרך כלל כמעט ולא ניתן למצוא אותן בים התיכון בישראל. "חיפשנו אותם במשך עשר שנים", אומר רהב, "לפעמים היינו מסננים אלף ליטר של מי ים ולא מוצאים כלום".

החוקרים משערים ששני גורמים עיקריים סייעו לציאנובקטריה לפרוח כל כך מהר ובצורה כה מרשימה. ראשית, הים היה שקט מאוד במהלך חמשת ימי דליפת הביוב, טמפרטורת המים הייתה גבוהה יחסית וכמעט ולא נצפתה באזור רוח – תנאים אופטימליים להתפתחות הטריכודזמיום. בנוסף, החוקרים סבורים שהביוב שנשפך לים הכיל ריכוז גבוה של פחמן, שהוא אחד מהחומרים שהטריכודזמיום זקוק להם בתזונתו. בדרך כלל, ציאנובקטריה משיגות פחמן על ידי קיבוע פחמן דו-חמצני באמצעות פוטוסינתזה, אבל לדעת החוקרים, הביוב שהגיע היה עשיר בפחמן אורגני, כלומר פחמן שכבר עבר תהליך של פוטוסינתזה והפך מחומר לא אורגני לחומר אורגני. החוקרים סוברים שטריכודזמיום מסוגל לצרוך פחמן אורגני ישירות, ולא רק דרך ביצוע פוטוסינתזה, והדבר גם קל יותר עבורו.  "אם יש כבר אוכל מוכן, אז אין להם סיבה להתחיל לבשל", אומר רהב.

פרט להשפעה המיידית של פריחת הטריכודזמיום, העלייה המשמעותית בחנקן הזמין גרמה לעלייה של פי 4 בשכיחות אצות ממחלקת הדיאטומיאות (צורניות) ולעלייה של פי 7 בשכיחות אצות ממחלקת הדינופלגלטה באזור הדליפה. ״ראינו את שרשרת המזון הולכת ונבנית״, אומר רהב. ״קיבוע החנקן על ידי הטריכודזמיום עורר את כל המערכת המיקרוביאלית – חיידקים, אצות וכדומה – ומאוד מהר״.

לא גזירה משמים

החוף בחיפה אינו היחיד שהמערכת המיקרוביולוגית בו עברה לאחרונה טלטלה פתאומית עקב פריחות לא צפויות. ״ביוב מגיע גם מעזה ומשפיע על כל אורך החוף, זה דבר שניתן לראות מלוויינים״, אומר רהב. פריחה נרחבת של ציאנובקטריה בפלורידה גרמה בשנה שעברה לסגירת חופים רבים בדרום המדינה עקב הסירחון הרב והסכנה הבריאותית שלהם היא גרמה.

לאחרונה, הטריכודזמיום עלה לכותרות עקב פריחה מסיבית שלו באיים הקנריים, אליהם מגיעים מעל 12 מיליון תיירים בשנה. הפריחה, שפגעה בעיקר בטנריף, האי הגדול והמאוכלס ביותר בארכיפלג, גרמה לסגירת מספר חופים לרחצה, כולל החוף הפופולרי Teresitas. המים בחופים הנגועים נצבעו עקב הפריחה בגוון חום-ירקרק ותיירים שרחצו בהם סבלו לאחר מכן מגירויים בעור עקב רעלנים שהטריכודמיום משחרר לסביבתו.

פריחות כאלה לא פוגעות רק במתרחצים או בתיירות – הן עלולות להקשות גם על תהליך התפלת מי הים, מכיוון שסינון הציאנובקטריה מהמים גורם לתהליך ההתפלה לצרוך יותר  אנרגיה, דבר שעלול לגרום לבעיות תפעוליות.

לסיום, רהב מדגיש שפריחות כמו זו שהתרחשה בחיפה הן לא גזרה משמים. "הביוב שזורם מדרום אומנם לא בשליטתנו, וכמובן שיש גם תהליכים טבעיים שעלולים לגרום לפריחות כאלה, כמו סופות אבק, אבל תקלה עירונית כזו שהכניסה לים ביוב במשך חמישה ימים זה משהו שאפשר למנוע אותו. אנחנו צריכים למנוע את כניסתם של מזהמים חיצוניים מעשי ידי אדם למים שלנו".

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

חפשו מומחים נוספים בתחום