360 מעלות

מאיה פלח

מה באמת מתרחש במעמקי הים התיכון?

תחנת מחקר ראשונה מסוגה לאזורנו הוצבה מול חופי ישראל, בים העמוק, בעומק של קילומטר וחצי ובמרחק שלוש שעות הפלגה מחיפה. מה צפויה לגלות התחנה, ואיך זה עלול להשפיע עלינו?

9 בדצמבר 2017

האוקיינוסים והימים על פני כדור הארץ מהווים כ-71 אחוז משטחו ולכן הרבה מהסודות שהים מחביא בתוכו הם כאלה שיש להם השפעה ישירה על חיינו. אבל איך אפשר לחקור את סודות הים העמוק – לנסות לפענח את התהליכים האלה המתרחשים בו ולהבין כיצד הם עלולים להשפיע עלינו? בדיוק לצורך זה, תחנה ראשונה מסוגה באזורנו שיורדת עד לקרקעית הים בעומק של קילומטר וחצי הוצבה לפני כשנה על ידי חוקרים ישראלים במרחק של שלוש שעות הפלגה מחיפה מערבה אל עומק הים התיכון.
״מדובר במיזם יחיד מסוגו באזור האגן המזרחי של הים התיכון״, מספרים פרופ' אילנה ברמן-פרנק ופרופ' ישי וינשטיין מאוניברסיטת בר-אילן, שמובילים את התכנית יחד עם פרופ' ברק חרות וד"ר תימור כץ מחקר ימים ואגמים לישראל. מדובר בפרויקט מאוד מורכב ויקר שנרקם בשיתוף עם חוקרים נוספים מהאוניברסיטה העברית, אוניברסיטת תל-אביב והמכון הגאולוגי. המטרה שלו היא להבין מה באמת קורה בים התיכון כתוצאה מפעילות האדם והשפעותיו על תהליכים סביבתיים אזוריים ועולמיים כמו למשל שינוי האקלים. "אנחנו עושים זאת באמצעות הצבת התחנה, שמעוגנת בנקודה קבועה בעומק הים, מבצעת ניטור ומעקב בצורה רציפה ומספרת לנו מה בעצם מתרחש בו״, מספרת ברמן-פרנק.
החוקרים מקווים שהצבת מערכת כזו באזור תעזור להם לא רק לעקוב אחר התהליכים השונים והמורכבים שמתרחשים בעומק הים, אלא גם להבין מהי המשמעות שלהם, ומה עלולה להיות ההשפעה שלהם על חיינו.
״בעצם, מעבר לניטור הבסיסי ולמעקב אחר מה שקורה במערכת האקולוגית הימית, להבנה של התהליכים האלה יש חשיבות מאוד גבוהה, כי זה מאפשר לנו להבין איך המערכת כולה מתפקדת״, מסבירה ברמן-פרנק. ״כלומר, מה שקורה בנקודה אחת בים יכול להשפיע גם על מה שקורה בחלקים אחרים שלו. הים תיכון המזרחי הוא אגן רגיש במיוחד, המושפע רבות משינוי האקלים ונתון ללחצים אנושיים (קידוחי גז ונפט, תובלה ימית, זהום תעשייתי וחקלאי, ומתקני התפלה) ואיסוף נתונים חיוני להבנת ולחיזוי תגובת המערכת האקולוגית למכלול השינויים החלים בו".

המשאבה הביולוגית

המכשירים בתחנה אוספים נתונים לאורך זמן בצורה עצמאית ומאפשרים לחוקרים ללמוד באופן רציף תהליכים ותבניות של פעילות ביולוגית, דפוסי תנועה של זרמים וגלים ושטפי חומר מפני הים לקרקעיתו. לנושא האחרון יש חשיבות מיוחדת בהבנת המנגנונים בעזרתם מתמודד כדור הארץ עם העלייה בריכוז הפחמן הדו חמצני באטמוספרה, ובעגה המקצועית הוא נקרא המשאבה הביולוגית.
המשאבה הביולוגית מונעת מהצמחים הקטנים בים – האצות, שלהן יש השפעה מהותית על ריכוז ה-CO2 באטמוספרה כמו גם על החמצת מי האוקיינוסים וההתחממות הגלובלית״, מוסיפה ברמן-פרנק. חלק מהאצות נאכלות על ידי יצורים ימיים אחרים ומשמשות בסיס למארג המזון הימי כולו, בעוד שחלק אחר מהאצות מתות וצונחות מטה אל קרקעית האוקיינוס. "לאצות יש תפקיד חשוב מאוד, כי הן בעצם משמשות דרך לשינוע של עודפי פחמן מהאטמוספרה אל קרקעית הים ומסייעות בהפחתת תהליך ההתחממות הגלובלית".
"הפרויקט בעצם נולד בגלל הרצון שלנו להבין את השטף הזה של פחמן וחלקיקים ממקור ביולוגי ואחר, הצונחים מטה אל קרקעית הים", מוסיף פרופ' וינשטיין. לאורך הכבל של התחנה מוצבים מכשירים שנקראים מלכודות סדימנטים – שלוכדים את החלקיקים בצורה רציפה, ומאפשרים לנו לכמת את השטפים, כמו גם להבין את הדינמיקה של שקיעת החלקיקים האלו לאורך עמודת המים ועד לקרקעית״.

זיהום, החמצה ושינוי האקלים

״מאמר שפרסם לאחרונה טל עוזר מחקר ימים ואגמים לישראל מסכם 30 שנים של מדידות בים התיכון, והוא מראה את השינויים שהתרחשו במהלך השנים האלה בטמפרטורת הים ובמליחות שלו״, מספר פרופ׳ ברק חרות, מנהל חקר ימים ואגמים לישראל (חיא״ל). ״המאמר הזה מראה בצורה מאוד ברורה הוכחות להתחממות הים ולשינוי האקלים. הים התיכון מחולק למספר שכבות מים, כשהשכבה האמצעית מראה התחממות דומה למה שחזוי על ידי הפאנל הבינלאומי לשינוי האקלים; מי השטח – כלומר, השכבה העליונה של הים – מראים לעומת זאת התחממות שהיא הרבה יותר מהירה מהתחזיות". עובדה זו, מדגיש חרות, עלולה להיות מאוד משמעותית לכולנו, זאת משום שלשינויים האלה בים יש השפעה על אירועי קיצון של מזג האוויר, על כמות המשקעים וכמובן גם על שינויים אקולוגיים במערכת הימית עצמה. בהקשר הזה, מדידות רציפות בתחנה החדשה יעזרו לנו לקבל הרבה יותר מידע על כל מה שקורה כתוצאה משינוי האקלים, ועל בסיס הידע הזה חוקרים יוכלו גם לחזות ולהעריך מה צפוי לקרות באגן הזה כתוצאה משינוי האקלים.
עוד תהליך חשוב שהחוקרים מקווים שהתחנה תעזור לנו להבין הוא כיצד משפיעה הפעילות שלנו במים החופיים (עומק של עד ל-200 מטר) על הים העמוק. ״במים החופיים יש יותר חומרי דשן ויותר מזהמים מאשר בים הפתוח, זאת בעיקר כיוון שהאדם עושה בהם שימוש יותר רחב ואינטנסיבי״, מסביר חרות. ״התחנה בעומק הים תאפשר לנו בין היתר לבחון את האינטראקציה של המים החופיים עם הים הפתוח". חרות מוסיף שמהנתונים שאספו החוקרים בחצי השנה הראשונה לפעילות התחנה, הם כבר רואים שכנראה שיש חודשים מסוימים בשנה שבהם הים נחשף יותר למים חופיים. "התחנה תאפשר לנו לכמת ולהבין טוב יותר את התהליכים האלה, ולדעת למה לצפות״, מסביר חרות.
התחנה הישראלית החדשה מצטרפת לתחנות דומות אחרות בעולם שמנטרות את מצב הימים והאוקיינוסים. תחנות דומות פעולות כיום באזורים שונים באוקיינוס השקט והאטלנטי ויש גם תחנה דומה באזור הצפון-מערבי של הים התיכון, שאותה מפעילה צרפת. ״הכוונה היא להפעיל את התחנות האלה לטווח זמן ארוך מאוד, כדי להבין את כל השינויים האלה לעומק״, אומר חרות, שמוסיף שלמחקרים שנעשים בתחנה יש חשיבות מדעית גדולה מאוד, שחורגת גם מתחום הים עצמו. ״התגלית שריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה הולך ועולה והופך לאחד האיומים הגדולים ביותר על כל המערכת של כדור הארץ, למשל, היא תוצאה של מדידות קבועות ורציפות של ריכוז הפחמן הדו-חמצני בתחנת ניטור קבועה".
גם בתחנה הישראלית עוקבים אחר ריכוז הפחמן הדו-חמצני, שנועד לבדוק את תהליך החמצת מי האוקיינוסים, שפוגע ביצורים שהינם משקיעי שלד גירני (מיני פלנקטון, אלמוגים מסוימים, חלזונות וצדפות בעלי קונכייה ועוד). התחנה הזו בעומק ותחנה נוספת של מדידות שאנחנו מפעילים רשומות במערכת של התחנות העולמיות למדידת pH במי הים, והן יעזרו להעריך האם גם באזור שלנו מתרחש תהליך של החמצת מי הים – ואם כן עד כמה ובאיזה קצב. המטרה היא שהתחנה תעזור לנו למדוד ולהבין את התהליכים האלה, שיש להם השפעה כלל-עולמית ומשמעותית״.

צוות החוקרים בזמן מיקום התחנה הימית. תצלום: באדיבות צוות המחקר

קילומטר וחצי של לוגיסטיקה מורכבת

את התחנה, שהיא בעצם כבל מסיבי שאורכו קילומטר וחצי ושעליו מורכב ציוד מדידה מסוגים רבים בנקודות עומק שונות, מטילים החוקרים אל הים בנקודה הקבועה שנבחרה לביצוע הפרויקט. שם נשארת המערכת במשך חצי שנה לעשות את שלה, ובסופה שולפים החוקרים את הכבל מהים, אוספים את הנתונים והדוגמאות ממכשירי המדידה, וזורקים אותו בחזרה לים לחצי שנה נוספת.

״זה נשמע די טריוויאלי – לשים כמה מכשירים בים לעומק קילומטר וחצי״, אומרת ברמן-פרנק, ״אבל זה פרויקט שלקח כשלוש שנים לתכנן ולהוציא לפועל על ידי צוות מומחים, בהובלתם של ד"ר תימור כץ והדוקטורנט רונן אלקלעי. הנקודה שבה המערכת מוצבת נמצאת במרחק הפלגה של 50 קילומטר מחיפה, באמצע הים, וצריך היה לחשוב ולתכנן מראש איך המערכת תוצב בדיוק בנקודה שאנחנו רוצים, איך היא תחזיק מעמד ותישאר ׳לעמוד׳ במקום עם הזרמים והסופות שעלולות להיות באזור, איך שומרים שספינות לא יפגעו בה, שדייגים לא יבואו ויחתכו פתאום את הכבל? כל הדברים האלה דרשו תכנון ולוגיסטיקה מאוד מורכבים. מדובר בעסק יקר, שדורש המון משאבים״.
אחד המשאבים האלה הוא ״בת-גלים״, ספינה חדשה שרכשה ממשלת ישראל באמצעות המכון לחקר ימים ואגמים – חיא״ל, שפעל להסבתה לאניית המחקר המתקדמת ביותר באזור אגן הלבנט מספר חרות. ״כדי להוריד את המערכת, יצאנו להפלגה עם צוות של 25 איש; לקח כשמונה שעות להוריד אותה לעומק ולמקם אותה – יצאנו מוקדם בבוקר וסיימנו בשקיעה. זה סיפור מאוד מסובך לוגיסטית״ מספרת ברמן-פרנק בהתלהבות.

בת-גלים. הספינה שבעזרתה מבוצע המחקר. תצלום: באדיבות צוות המחקר

״כדי להציב ולשלוף תחנה כזו צריך הרבה מאוד ידע בימאות״, מוסיף חרות, ״ולשמחתי עשינו את זה בהצלחה. העלות הישירה של יום הפלגה (רק ההוצאות על ההפלגה עצמה – לא כולל את הביטוח, הוצאות העגינה, התחזוקה, הציוד ועוד) היא של כ-40 אלף שקל. הציוד עצמו גם הוא יקר מאוד: מדובר בקילומטר וחצי של הרבה מאוד מכשירים ומצופים, שצריכים לעמוד בלחץ האדיר שהמים מפעילים עליהם. בכל פעם שמוציאים את המערכת צריך להחליף את הסוללות, שרק הן עולות אלפי שקלים. בכל פעם צריך לפרק מהתחלה את כל הציוד ואז להרכיב אותו שוב. מדובר בלוגיסטיקה מאוד מורכבת, אבל בסופו של דבר הרעיון הוא שזו תהיה תחנה שתוכל לספק נתונים לשנים ארוכות, ושישמשו אותנו בהרבה מאוד תחומים – למטרות אקדמיות, אבל גם לצרכים ציבוריים וממשלתיים.
״מעבר לפלטפורמה מחקרית, לתחנה הזו יש יכולת לתת הרבה מאוד אינפורמציה שהיא חשובה גם לצרכים ציבוריים״, מוסיף חרות. ״עצם זה שיוצרים מאגר של נתונים – מדידת גלים, זרמים או של הסעת חלקיקים מהקרקעית, למשל – מאפשר לקבל החלטות ממשלתיות מושכלות ומבוססות מדע בתחומים שונים". אחד התחומים האלה היא הפעילות הכלכלית בים הקשורה לקידוחי האנרגיה. חצי מיליארד אנשים וים אחד
כחצי מיליארד איש חיים היום סביב הים התיכון, והמשמעות היא יותר ויותר לחצים אנושיים. ״רק לאורך רצועת החוף הצרה והקצרה של ישראל יש כמה תחנות כוח, מספר מכוני התפלה שמזרימים אל הים תמלחת ותמיסות כימיות שונות, אזורי קידוח להפקת גז ותשתיות הובלה שלהם״, אומרת ברמן-פרנק. ״מוזרמים אל הים שפכים תעשייתיים, חקלאיים ועירוניים. כל אלה יוצרים שינויים במערכת. היום אנחנו יודעים למשל שהזרמה של שפכים חקלאיים ועירוניים לים מוסיפה כמויות גדולות של חנקן וזרחן – שגורמים לפריחות של אצות, שחלקן רעילות ושההשפעות שלהן עלינו עלולות להיות מסוכנות מאוד – ידועים מקרי מוות של בקר, של כלבים וגם של בני אדם בעקבות הרעלנים האלה במקומות רבים בעולם״.
ויש עוד הרבה לחצים, ורק מעט ים. ״בישראל יש לנו בסך הכול כ-190 קילומטר של חוף״, היא מסכמת, ״כך שאם קורה משהו – אין לנו הרבה חוף או שטח ימי לגיבוי. המשמעות היא שאנחנו צריכים להיות עוד יותר זהירים ועוד יותר לעמוד על המשמר כדי שלא יקרו פה אסונות, וגם להבין כמה שיותר את המערכת כדי לדעת איך להיערך לקראת אותם אסונות אם בכל זאת הם יקרו. בין אם מדובר בגז, בנפט שאולי יפיקו בעתיד, או בעוד חומרים אחרים שאנו מזרימים אל הים. לכן, מאוד מאוד חשוב שיהיו לנו יכולות ניטור ומעקב אחר מה שקורה במעמקי הים שלנו״.

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

חפשו מומחים נוספים בתחום