בינה מלאכותית עוזרת לשמור על הכרמים

בריאות ומזון | חי וצומח | טכנולוגיה וחדשנות | מז"א ואקלים |
אוהבים יין, עלי גפן ממולאים או ענבים עסיסיים? מחקר ישראלי חדש בדק איך אפשר לחזות מתי הגפן הכי צמאה
אשכול ענבים. צילום: Unsplash

חום בשילוב מחסור קל במים עלול להוביל להתייבשויות עלים ולקריסה של הגפן. צילום: Unsplash

קערת ענבים מבריקים, כוס יין שמתרוממת בברכת "לחיים" או טיול רומנטי בין הכרמים – קשה לדמיין את התרבות שלנו ללא צמח הגפן. בישראל, כמו במדינות רבות באזור הים התיכון, הגפן היא חלק בלתי נפרד מהנוף ומהחקלאות המקומית. אבל לא בטוח שכך זה הולך להיות בעתיד: משבר האקלים, שמביא איתו יותר גלי חום, פחות גשמים ויותר אירועי בצורת, מציב את הגפנים במצוקה שהולכת וגוברת. מחקר ישראלי חדש שפורסם בכתב העת "אקולוגיה וסביבה", ביקש להבין טוב יותר את התנאים הסביבתיים שמקשים על הגפן כדי למצוא דרך לעזור לגפנים – וכך גם לנו.

גזע מתרחב ומתכווץ

בימות הקיץ החמים מאגר המים בגפן מתדלדל במשך היום עקב עליית הטמפרטורה וירידת הלחות. כדי לשמור על הגפן ולגדל אותה בצורה המיטבית ביותר, חשוב להבין באיזו שעה ביום מאגר המים נמצא במינימום, כלומר בשיא עקת המים היומית. המידע הזה יכול לסייע בוויסות כמות וזמן ההשקיה.

כדי לחזות את השעה של שיא עקת המים, כלומר מתי הגפן הכי יבשה, עקב צוות המחקר אחר כרמים באזור השפלה, תוך שימוש בחיישנים שמודדים שינויים זעירים בקוטר הגזע ובתנאי הסביבה. קוטר הגזע של הגפן משתנה במחזוריות: במהלך היום הוא מתכווץ ובשעות הלילה הוא מתרחב. כשקוטר הגזע הוא הקטן ביותר, זה הזמן שהגפן בשיא עקת המים. הנתונים שנאספו הראו שבממוצע, שיא עקת המים של הגפן היה קרוב לשלוש אחר הצהריים, אבל הטווח סביב שעת השיא היה רחב ועמד על כשעה ו-43 דקות. "הופתענו לראות את השונות הרחבה בשעת שיא העקה", אומר ד"ר אורי הוכברג, ממִנהל המחקר החקלאי במכון וולקני, שהיה שותף למחקר. "ההנחה שלנו הייתה ששיא עקת המים תהיה בהתאמה לשיא החום, אבל מסתבר שיש המון גורמים שמעורבים בקביעה שלה כמו לחות הקרקע, שעת השקיעה ועוד. ההבנה שהיא מושפעת ממגוון רחב של תנאים יכולה לעזור כדי להבין טוב יותר את מצב הצמחים", הוא מסביר.

בעולם שבו שינוי האקלים הופך את מזג האוויר לצפוי פחות, היכולת להבין את הדינמיקה היומית הזו הופכת לחשובה במיוחד. כדי להצליח לחזות זאת טוב יותר, השתמש צוות המחקר בכלים של בינה מלאכותית. ד"ר זהר ברנט-יצחקי, ראש קבוצת המחקר לקיימות סביבתית וחברתית מהמרכז האקדמי רופין ושותף למחקר, מחזק: "כלים של בינה מלאכותית מאפשרים לבנות מודלים של חיזוי על סמך כמויות גדולות של נתונים. הם מאפשרים לחזות שינויים בטמפרטורות ובמשקעים, ואף אסונות טבע שקשורים למשבר האקלים, כמו בצורות ושיטפונות. חיזוי וידע מוקדם מאפשרים להיערך לאותם שינויים או אסונות, ולצמצם את הנזקים שלהם, בפרט בחקלאות. במקרה של המחקר שלנו, כלי הבינה המלאכותית שהשתמשנו בהם יכולים לסייע להשקיה יעילה יותר של הגפנים, מה שמביא לרווח כפול: גם יצירת תנאים טובים יותר לצמח וגם חיסכון במים".

כוס יין. צילום: Unsplash

במציאות של חום קיצוני, ענבים עלולים להבשיל מהר מדי ולהניב יין שונה מאוד מזה שאנחנו מכירים ואוהבים. צילום: Unsplash 

למה זה חשוב?

עקת מים משפיעה ישירות על איכות הפרי. עקת מים ארוכה משנה את קצב ההבשלה של הענבים, את ריכוז הסוכרים, את החומציות ואת הארומה שלהם. במילים אחרות, היא משפיעה על הטעם. במציאות של חום קיצוני, ענבים עלולים להבשיל מהר מדי ולהניב יין שונה מאוד מזה שאנחנו מכירים ואוהבים. מעבר לאיכות, יש כאן גם השפעה על הסביבה. גידול גפנים דורש מים, ובישראל כמו באזורים רבים בעולם, המים הם משאב מוגבל. אם חקלאים יוכלו להשקות בצורה מדויקת יותר ובהתאם לצרכים האמיתיים של הצמח, אפשר יהיה לחסוך מים בלי לפגוע ביבול. זה הופך את הידע המדעי לא רק לעניין חקלאי או צרכני, אלא גם לסוגיה סביבתית רחבה.

"הגפנים עתידות להתמודד עם טמפרטורות גבוהות שפוגעות בפרודוקטיביות שלהן וביכולת שלהן לצבור סוכר", אומר הוכברג. גם הצפי להתגברות בצורות בעתיד צפוי להשפיע: "חום בשילוב מחסור קל במים עלול להוביל להתייבשויות עלים ולקריסה של הגפן. זה קורה כבר עכשיו. גל החום שפקד אותנו ב-2025, למשל, גרם להתייבשויות של עלי הגפנים. זה מחייב חקלאים לשים דגש על חוסן הגפן ובעיקר על זמינות המים", הוא אומר.

"מעבר לגפן יש מקום לבחון את שיטת החיזוי הזו על גידולים אחרים. יש פה פוטנציאל לשימוש במודלים כאלה באופן כללי בתחום החקלאות כדי לשפר את הטיפול בצמחים בתנאים המשתנים", אומר ברנט-יצחקי. הגפן היא צמח עתיק אבל האתגרים שמונחים לפתחה הם חדשים יחסית והם צפויים להעמיק. השילוב בין חקלאות מסורתית, חיישנים מתקדמים ובינה מלאכותית משרטט עתיד שבו אפשר להמשיך לגדל ענבים ולייצר יין – גם בעולם חם ויבש יותר.



אולי יעניין אותך