שתפו‬        

יהונתן שר

המיקרובים שמתפשטים באוויר החם

במחקר סינגפורי חדש נחשף שעם העלייה בטמפרטורה העולמית, יצורים מיקרוסקופיים שונים שמצויים באוויר יתפשטו רחוק יותר, וחלק מהם עלולים להפיץ תחלואה באזורים בעולם שבהם הם לא נמצאו קודם לכן
13 במאי 2022



בשנתיים האחרונות כולנו פיתחנו מודעות גבוהה לכל אדם שמשתעל או מתעטש (ושמסיבה כלשהי תמיד מתיישב דווקא לידנו), ולעובדה שהאוויר שאנחנו נושמים עלול לכלול נגיפים מסוכנים שצריך להתגונן מפניהם. עם זאת, מלבד נגיף הקורונה שכבש את העולם בסערה, קיימים באוויר שמסביבנו אינספור יצורים מיקרוסקופיים מסוגים שונים, שחלקם עלולים לגרום למחלות בבני-אדם או בצמחים.

במחקר חדש שבו נעשה שימוש בשיטה חדשנית, ושפורסם על ידי חוקרים מסינגפור, ברזיל וגרמניה, נחשף הרכב המיקרואורגניזמים בעמודת האוויר. החוקרים הסיקו מהנתונים שעולים מהמחקר וממידע קודם שככל שהטמפרטורות העולמיות ימשיכו לעלות עקב משבר האקלים, כך גורמי מחלות שונים יתרבו ויתפשטו ברחבי העולם לאזורים שבהם הם לא נמצאים כיום, ועלולים להוות איום על בריאותנו ועל יכולתנו לגדל מזון.

כמו המעיים של בני האדם ובעלי חיים אחרים, המים והקרקע, גם האוויר הוא סביבה שבה חיים שלל מיקרואורגניזמים – יצורים מיקרוסקופיים כמו חיידקים, נגיפים ופטריות. "כשמשאירים לחם על השיש במטבח הוא יתכסה תוך כמה ימים בעובש", אומר פרופ' יואב יאיר, דיקן בית הספר לקיימות באוניברסיטת רייכמן. "מאיפה הגיעו הנבגים שגרמו לו? ובכן, הם נמצאים באוויר כל הזמן. כולנו נושמים אוויר שיש בו כמויות עצומות של חלקיקים". פרופ' סטפן שוסטר, אחד ממובילי המחקר החדש, גילה בעבר שתושבי סינגפור נושמים בין 100 אלף למיליון מיקרואורגניזמים מכ-725 סוגים שונים בכל יום (שמרביתם לא מזיקים לאדם). "יש לשער שבישראל מדובר במספרים דומים", אומר יאיר.

bacteria, bacterial species, imitation
האוויר הוא סביבה שבה חיים שלל מיקרואורגניזמים – יצורים מיקרוסקופיים כמו חיידקים, נגיפים ופטריות. Photo by geralt on Pixabay

הריכוז הגדול ביותר של מיקרואורגניזמים באוויר נמצא קרוב לקרקע, בחלק מהאטמוספרה שמכונה "שכבת הגבול". "זוהי השכבה התחתונה ביותר של האטמוספרה, היא זו שבאה במגע עם הקרקע ופני הים ובה מתחוללים חילופי אנרגיה וחומרים בהיקף הגדול ביותר", מסביר יאיר. לא מדובר בשכבה "קבועה", אלא בכזו שממדיה משתנים בהתאם לגורמים שונים. לדבריו, בשעות מסוימות של אירועי זיהום אוויר קשה, קל לזהות את שכבת הגבול. "כשנוסעים בבוקר מירושלים לתל-אביב ורואים מין מרק חום מעל גוש דן – זוהי שכבת הגבול".

חם יותר, גבוה יותר, רחוק יותר

במחקר החדש, שפורסם בכתב העת המדעי PNAS, החוקרים השתמשו במגדל בגובה 200 מטר שעליו אמצעי מדידה מטאורולוגיים (בהם מדי לחות, מהירות רוח, טמפרטורה וקרינת שמש), ובמטוס מחקר שצויד ב-38 מערכות דגימה ושבאמצעותו נדגם אוויר בגבהים שונים, החל מפני הקרקע ועד 3,500 מטר, בזמנים שונים של היום – כולל המיקרואורגניזמים שבו. בהמשך, הם ניתחו את כמות וסוג ה-DNA שכל דגימה הכילה, ושרטטו לפי הדגימות מפה אנכית (כלומר, שמחולקת לפי גובה) ברזולוציה גבוהה של נוכחות מיקרואורגניזמים בגבהים שונים במהלך היום.

למעשה, החוקרים ניסו להבין מה משפיע על הגובה שאליו מגיעים חיידקים ונגיפים – לפני שהם צונחים בחזרה לכיוון פני הקרקע. חשיבותה של התשובה לשאלה זו טמונה בכך שככל שמיקרואורגניזם מסוים עולה גבוה יותר – כך גם גדלה ההסתברות שהוא ינחת במקום שרחוק יותר מנקודת ההתחלה שלו. "עובדה בסיסית במטאורולוגיה היא שמהירות הרוח עולה ככל שמתרחקים מפני השטח, מכיוון שהאוויר שקרוב לקרקע מתחכך בה ומאבד אנרגיה", מסביר יאיר. "לכן, אם שכבת הגבול מגיעה גבוה יותר, החלקיקים שנמצאים בה יכולים לנוע לטווחים יותר ארוכים".

החוקרים גילו שטמפרטורה היא הגורם הסביבתי היחיד שמשמעותי בקביעת גובה השיא שאליו מגיעים מיקרואורגניזמים באוויר במהלך היום. ההסבר למסקנתם פשוט להבנה כשזוכרים את העיקרון הפשוט שלפיו חום עולה למעלה. במשך היום, החום שמגיע מהשמש ונבלע בפני השטח של כדור הארץ מחמם את האוויר שנמצא מעל הקרקע ומייצר התפשטות וערבוב מסוים של שכבת הגבול בשכבת האטמוספרה שנמצאת מעליה. "באופן נורמלי, יש תהליכי ערבוב באטמוספירה, מהרמה המולקולרית ועד לקנה מידה של עננים", מסביר יאיר. "ככל שחימום פני השטח גדל, כך גם שכבת הגבול מתרוממת גבוה יותר, ויחד איתה עולים גם הזיהום, האבק והחיידקים".

עלייה בסיכון להתפשטות מחלות

בהתאם לממצאים, החוקרים מזהירים שאטמוספירה חמה יותר – תוצאה של עליית הטמפרטורה העולמית כחלק ממשבר האקלים, מגבירה את הסיכון להתפשטות מחלות לבני אדם ולצמחים באזורים נרחבים שבהם הן לא התקיימו בעבר.

bacteria, virus, organism
אטמוספירה חמה יותר מגבירה את הסיכון להתפשטות מחלות באזורים נרחבים שבהם הן לא התקיימו בעבר. Photo by geralt on Pixabay

מעבר לכך, מחקרים שונים מצביעים על כך שעליית הטמפרטורה העולמית מאפשרת לגורמי מחלות לשרוד באזורים שבעבר היו קרים מדי עבורם. את ההשפעות המזיקות הללו אפשר לראות ברחבי העולם כבר היום. "מלריה, לדוגמה, רגישה לטמפרטורות נמוכות – וכיום היא מתפשטת לקווי רוחב צפוניים יותר בגלל שהטמפרטורה עולה", אומר יאיר. "תופעה דומה מתרחשת גם בקרב מינים שונים של חרקים מזיקים ברחבי העולם".

עליית הטמפרטורה היא דרך אחת שבה משבר האקלים עלול להוביל לעלייה בתחלואה. דרך אחרת שבה הדבר עלול להתרחש עקב האקלים המשתנה, שאותה חקר יאיר יחד עם מדענים נוספים, היא התופעה של "אסתמת סערות ברקים". "בשלב הדעיכה של סופות ברקים, הרוח יורדת ומעיפה חלקיקים רבים של אבק, אבקנים ונבגים של פטריות, שחלקם אלרגנים מאוד", הוא אומר. "ב-2015 הייתה סופת ברקים קיצונית בישראל, שבעקבותיה הייתה הגעה רבה יותר של אנשים לחדרי מיון בשל אסתמה. משבר האקלים יעלה את השכיחות של סופות ברקים ויאריך את תקופת הפריחה של צמחים רבים, שחלקם אלרגניים". כלומר, לדבריו, יש הסתברות גדולה והולכת לאירועי אסתמת סערות ברקים".

יחד עם הסכנות שצפויות להתגבר לבריאות האדם ולגידולים החקלאיים שעליהם אנחנו נסמכים ככל שהעולם יתחמם, חשוב לזכור שמרבית המיקרואורגניזמים שבאוויר לא מזיקים כלל לבני-אדם. "רוב האנשים מסתדרים עם התופעה, מפני שהאבולוציה הפכה אותנו לחסינים לרבים מהמיקרואורגניזמים שבאוויר", אומר יאיר. "עם זאת, האוכלוסיות הרגישות והפגיעות עלולות לסבול מהעניין".


בעקבות הכתבה ב"זווית" הסיפור פורסם גם ב- וואלה!

שתפו‬        


הירשמו לניוזלטר שלנו

עקבו אחרי זווית