מחקרים

המחקר נערך בהובלת הדוקטורנט אנדריי איתן רובין והסטודנטית לימור עומייסי מהמעבדה של ד"ר אינס צוקר, בפקולטה להנדסה ע"ש איבי ואלדר פליישמן ובבית הספר לסביבה ולמדעי כדור הארץ על שם פורטר. המחקר פורסם בכתב העת המדעי Marine Pollution Bulletin.

במהלך שנת 2021 אספו החוקרים דגימות מששה אזורים לאורך רצועת החוף: אשקלון, ראשון לציון, תל אביב, חדרה, חוף דור וחיפה. לאחר האיסוף הועברו הדגימות למעבדה, שם נעשו אנליזות שונות, בהן ספירת חלקיקים, מדידות מסה, ניתוח תמונה וניתוח כימי לזיהוי הפולימר שמרכיב את הפלסטיק וכן זיהוי של היסודות שספוחים על גבי חלקיקי המיקרופלסטיק. החוקרים גילו, בין היתר, כי הדגימות כללו פלסטיק שמקורו באריזות מזון, כלים חד-פעמיים ורשתות דייג.

"מעניין היה לראות כי פלסטיק ממקור יבשתי (כגון אריזות מזון), היה דומיננטי יותר על פני פלסטיק ממקור ימי (למשל, רשתות דיג). הדבר מצביע על הצורך ברגולציה טובה יותר של פסולת חופית", אומר אנדריי איתן רובין.

^{ד"ר אינס צוקר והדוקטורנט אנדריי איתן רובין}

הכי מזוהמים: חופי תל אביב וחדרה

עוד נתון שעלה מממצאי המחקר הוא כי מבין החופים שנבדקו חופי הים של תל אביב וחדרה הם המזוהמים ביותר. רמת הזיהום בחופים אלו, אשר נמצאים בהתאמה בסמיכות לנחל הירקון ולנחל אלכסנדר, הייתה גבוהה פי 4 מרמת הזיהום שנמדדה בראשון לציון ובחוף דור, שהם שני החופים בעלי ריכוז חלקיקי המיקרופלסטיק הנמוך ביותר. יחד עם זאת, גם בשמורת חוף דור, שמנוקה באופן תדיר, נמצאו חלקיקי מיקרופלסטיק בכמות לא מבוטלת.

החוקרים מעריכים כי רמת הזיהום הגבוהה בחופי תל אביב וחדרה והעובדה שהם נמצאים בסמיכות לנחלים, מצביעה על כך שמימי הנחל סוחפים עימם לים חלקיקי מיקרופלסטיק ובכך מעצימים את רמת הזיהום בחוף. כך למשל, מעריכים החוקרים שנחל אלכסנדר אוסף תשטיפים של שפכים לא מטופלים מהגדה המערבית וכן פסולת מאזורי חקלאות ותעשייה הנמצאים בסמוך לאפיקי הנחל. באופן דומה, נחל הירקון סופח אליו מצבור של מיקרופלסטיק ממרכזי התעשייה בתל אביב.

"ככל שחלקיקי הפלסטיק קטנים יותר - כך קשה יותר להרחיק אותם מהסביבה והם מסוכנים יותר לסביבה ולבריאות האדם. את חלקיקי המיקרופלסטיק שנסחפים לים בולעים הדגים, ושרידיהם מגיעים בסופו של דבר אל בני האדם"

"המחקר שלנו מגלה כי רצועת החוף הישראלי מכילה ככל הנראה יותר משתי טונות של פסולת מיקרופלסטיק. פלסטיק זה מתפרק באיטיות תחת התנאים הסביבתיים לחלקיקים קטנים עוד יותר. ככל שחלקיקי הפלסטיק קטנים יותר - כך קשה יותר להרחיק אותם מהסביבה והם מסוכנים יותר לסביבה ולבריאות האדם. את חלקיקי המיקרופלסטיק שנסחפים לים בולעים הדגים, ושרידיהם מגיעים בסופו של דבר אל בני האדם", אומר אנדריי איתן רובין.

"המחקר מהווה נדבך חשוב להבנת השפעות נוכחות מיקרופלסטיק בסביבה. מחקר ניטור הפלסטיק בישראל עוד בחיתוליו, ועלינו לכלול גם ניטור של חלקיקי פלסטיק קטנים יותר, מדגימות סביבתיות נוספות כמו מי ים ונחלים, בכדי להבין עוד יותר דפוסים סביבתיים בהקשר של  נוכחות המיקרופלסטיק", מוסיפה ד"ר צוקר ומסכמת "נראה כי החשיפה לפסולת פלסטיק חלקיקית היא בלתי נמנעת. אנחנו פועלים גם בכדי להעריך את ההשפעות הסביבתיות והבריאותיות שעלולות להופיע מהמצאות החלקיקים בשכיחות ובריכוזים גבוהים כמו שנמצאו. מה שבטוח הוא שנדרשים צעדים מעשיים כדי לצמצם את תרומת ישראל לזיהום המיקרופלסטיק בים התיכון".

הפיתוח החדש נערך בהובלת הדוקטורנט דורון אשכנזי, בהנחייתם של פרופ' אביגדור אבלסון מהפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס. וייז ופרופ' אלוארו ישראל מהמכון לחקר ימים ואגמים (חיא"ל), תל שקמונה, חיפה. המאמר פורסם בכתב העת המדעי Innovative Food Science and Emerging Technologies .

"ניתן להתייחס לאצות הים כ"מזון-על" טבעי, השופע ברכיבים הדרושים לדיאטה של האדם ברמות אשר עולות על מקורות מזון אחרים."

^{פרופ' אביגדור אבלסון ודורון אשכנזי}

כמו המן התנכ"י: אצות מועשרות 

"במחקר גודלו מינים מקומיים של אצות: חסנית (Ulva) , אגרית (Gracilaria) ו-היפנאה (Hypnea) בסמיכות למערכות לגידול דגים בתנאי סביבה שונים," מסביר דורון אשכנזי. "התנאים המיוחדים אפשרו שגשוג של האצות, ושיפור נרחב בערכים התזונתיים שלהן עד כדי הפיכתן ל"אצות מועשרות" שהן מזון-על. שימוש באצות כמקור מזון עשיר, אשר עונה על כל צרכיו התזונתיים של האדם, אף מזכיר את המן התנ"כי שממנו ניזונו בני ישראל במדבר. כמו כן, ניתן יהיה להשתמש באצות המעושרות באופן ייעודי לתעשיות בריאות נוספות כגון תוספי תזונה, וכן בענפי הקוסמטיקה והתרופות."

"ניתן להתייחס לאצות הים כ"מזון-על" טבעי, השופע ברכיבים הדרושים לדיאטה של האדם ברמות אשר עולות על מקורות מזון אחרים. באמצעות הגישה הטכנולוגית שפיתחנו, בעל חווה או יזם יוכל לתכנן מראש קו ייצור של אצות ים עשירות בחומרים לפי רצונו, אשר ישמשו כמזון בריא או כתוספי תזונה: דוגמת אצות עם רמת חלבון גבוהה במיוחד, אצות העשירות במינרלים כמו ברזל, יוד, קלציום מגנזיום ואבץ, פיגמנטים ייחודיים, או חומרים אנטי־אוקסידנטים. ניתן יהיה להשתמש באצות המעושרות כדי לסייע לאוכלוסיות הסובלות מתת תזונה וחוסרים תזונתיים, למשל כתוספים לדיאטה צמחונית או טבעונית, וכן לאוכלוסיות מוחלשות ברחבי העולם". 

"טכנולוגיות מסוג זה, הן ללא ספק הדוגמה לעתיד טוב יותר לאנושות, עתיד שבו האדם חי באידיליה ובבריאות לצד הסביבה."

החקלאות של העתיד

כמו כן, בהשוואה לחקלאות יבשתית - החקלאות הימית, ובפרט חקלאות אצות, אינה דורשת קרקעות נרחבות, מים מתוקים או כמויות גדולות של דשנים. היא ידידותית לסביבה ושומרת על הטבע והאיזון האקולוגי בכך שהיא מצמצמת את הסיכונים הסביבתיים. המחקר החדש מייצר למעשה מצב אידיאלי, של חקלאות מקיימת ונקייה. כיום החקלאות הימית המשולבת מתחילה לקבל תמיכה של ממשלות ברחבי העולם בשל יתרונותיה הסביבתיים, בהם: הפחתת עומסי חומרי הזנה בחופים והפחתת הפליטה של גזים וטביעות פחמן. בכך היא תורמת להתמודדות עם משבר האקלים וההתחממות הגלובאלית.

"טכנולוגיות מסוג זה, הן ללא ספק הדוגמה לעתיד טוב יותר לאנושות, עתיד שבו האדם חי באידיליה ובבריאות לצד הסביבה," אומר אשכנזי. "המחקר נערך בשיתוף פעולה של חוקרים מובילים נוספים מרחבי הארץ, בהם גיא פז וד"ר יעל סגל מהמכון לחקר ימים ואגמים לישראל (חיא"ל), חיפה, ד"ר שושנה בן-וליד מומחית לכימיה אורגנית, ד"ר מירב נדב צוברי מהמחלקה לכימיה בפקולטה למדעים מדויקים של אוניברסיטת בר-אילן, וד"ר איתן סלומון מהמרכז הלאומי לחקלאות ימית באילת.  

"התופעה שבהם בעלי חיים ימיים פולשים לאזורים אחרים מסוכנת לסביבה הימית ולבעליי החיים המקומיים," החוקרים מתריעים. "במחקר הראינו שבאמצעות רגולציה מתאימה ניתן לחסום את התופעה ולמנוע את התבססותם של הפולשים באזורים החדשים." המחקר נערך על ידי תלמיד המחקר דורון ברזה תחת הנחייתה של פרופ' נועה שנקר מבית הספר לזואולוגיה, הפקולטה למדעי החיים ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב. המחקר התפרסם בכתב העת היוקרתי Science of The Total Environment.

נוסעים סמויים

"בכל רגע נתון, אלפי בעלי חיים ימיים עוברים ממקום למקום באמצעות כלי שיט, והם עושים זאת באחת משתי דרכים: במי הנטל – מי ים המשמשים לייצוב הספינה – או על ידי היצמדות לדפנות ולחרכים של הכלי." מסבירה פרופ' שנקר. "לבעיית המינים הפולשים דרך מי הנטל יש מענה חקיקתי, אבל נושא הטרמפיסטים על דופן האונייה נשאר מאחור – ובינתיים הרבה מאוד מינים מועברים ממקום למקום בקווי הסחר העולמיים."

אצטלנים הם חסרי חוליות ימיים הנפוצים בכל העולם על מצעים קשיחים דוגמת סלעים, שוברי גלים וגם תחתיות של כלי שייט. ישנם מאות מינים של אצטלנים, כאשר העלייה בסחר הגלובלי מאפשרת להם לנדוד ולעיתים גם להתבסס ולהתפשט כמינים פולשים – כשהם מסבים נזקים לתשתיות ימיות רבות וכמובן לבעלי חיים אחרים בסביבתם החדשה. במסגרת עבודת המאסטר שלו, דורון ברזה ופרופ' נועה שנקר ערכו ניסוי שמטרתו לבדוק את יכולת השרידות של שני מיני אצטלנים, הידועים כמזיקים, במהלך הפלגה המייצגת מסלול אופייני לכלי שייט: מדרום-מזרח אסיה לצפון אירופה.

"אנחנו התמקדנו בשני מיני אצטלנים שנפוצים בים התיכון, גם אצלנו בישראל, שידוע שהם גדלים כ'צמדת-ים' על ספינות", אומר דורון ברזה. "במשך כמה חודשים בניתי מסד נתונים מקיף שכלל כ-200 אוניות מכולה, ובאמצעותו בניתי מסלול מייצג עבור אוניות המכולה הענקיות – אוניות באורך של מעל 395 מטר – ושל אוניות המכולה ה'רגילות', שגם הן גדולות מאוד, אבל קיימים יותר נמלים בעלי תשתית מתאימה בעבורן. אפיינתי את השינויים בטמפרטורת המים, במליחות המים ובריכוז הכלורופיל כמדד לזמינות מזון בעת הפלגה ובזמן העגינה בנמלים לאורך המסלול עבור כל סוג אונייה".

מחסומים סביבתיים להתפשטות מינים

בשלב השני החוקרים שיחזרו את התנאים הללו במעבדה, ובזמן אמת, עם שני מיני האצטלנים. "מצאנו שיש השפעה מובהקת לתנאי הסביבה, לסוג כלי השייט וגם למאפייני בעל החיים עצמו על יכולת השרידות בניסוי שלנו. כאשר מדובר בתנאי קיצון, למשל השילוב בין טמפרטורה גבוהה ומליחות נמוכה הקיים בחלק מנמלי המזרח, ראינו תמותה מלאה באחד המינים, ולעומתו במין השני שנבחן לא נצפתה תמותה כלל. בפועל, אוניות בגדלים שונים לא יפקדו בהכרח את אותם הנמלים במהלך המסע, גם אם בגדול המסע דומה. לכן, ככל שהאנייה תיחשף למנעד רחב יותר של נמלים עם תנאים סביבתיים קיצוניים, הסיכוי של מין ספציפי לשרוד את כל משרעת התנאים הזאת תפחת משמעותית. רגולציה אפקטיבית למניעת מעבר מינים צריכה להתבסס על ניסויים דומים נוספים על קבוצות בעלי חיים המהווים סיכון", מוסיף החוקר ברזה.

"הופתענו מאוד לגלות שמין טרופי של אצטלן שרד את כל המסע לרוטרדם, דרך הים התיכון לים הצפוני", מוסיפה פרופ' שנקר. "אין פירושו של דבר שהיה לו נעים במיוחד, אבל עובדה שהוא שרד – ולא צריך יותר מכמה פרטים כדי לבסס אוכלוסייה בטריטוריה חדשה. זאת ועוד, בשל ההתחממות הגלובלית אנו צופים שמינים נוספים ממוצא טרופי יצליחו לשגשג בעתיד בגופי מים שהיום קרים להם מדי. העובדה שכן היו נמלים בדרך בהם כמעט כל הפרטים מתו בשל שילוב תנאי סביבה ייחודיים, מצביעה על כך שניתן יהיה לנצל מקומות אלה כמחסומים סביבתיים להתפשטות מינים".

"דחיית ההתמודדות עם משבר האקלים עשויה להביא לתוצאות עגומות ברחבי העולם, וגם בישראל. לדוגמא, התחזית היא שעד אמצע המאה הנוכחית, סופות החורף יתגברו, ויחד עם עליית פני הים נהיה עדים להצפות קבועות ונרחבות של העיר תל אביב. מחקרים מצביעים על כך שחוויה אישית ומוחשית של אירוע מזג אוויר אקלימי קיצוני מביאה לשינוי תחושת הסיכון כלפי משבר האקלים. אנחנו רוצים לבדוק האם מדיה תלת ממדית ורב-חושית יכולה להמחיש את החוויה האקלימית העתידית כך שממש תשפיע על הגוף שלנו, כאן ועכשיו", מסביר צור משעל, דוקטורנט בבית הספר לסביבה ולמדעי כדור הארץ ע"ש פורטר וממובילי המחקר שנערך במכון ״סגול״ לתפקודי מוח באיכילוב, בהנחיית ד"ר גל רז מאוניברסיטת תל אביב, פרופ' נורית כרמי ממכללת תל חי וד"ר מיה נגב מאוניברסיטת חיפה. במחקר משתתפים גם רועי רוזן, לנה גריגוריאן, כרים יחיה ושאנטי שטיגליץ.

בניסוי החדשני שיתחיל בספטמבר 2022, ייכנסו 90 משתתפות ומשתתפים בגילאי 35-20 אל סימולציה רב-חושית של נמל תל אביב, בשעת סערת חורף של שנת 2045. במקום לטייל על רחבת הדק האהובה והמוכרת הם ימצאו את עצמם בתוך נמל מוצף בעיצומה של סערה, וימלאו משימות אשר מיועדות למנוע את הצפת העיר וסיכון התושבים. לאחר מכן הם יקבלו מידע וכלים לגבי פעולות וצעדי מדיניות אשר ניתן לבצע היום על מנת לשנות את המסלול, ולהימנע מהעתיד הצפוי שאותו הם הרגישו בעולם הווירטואלי.

"אנחנו נבדוק האם השתתפות בחוויה תביא לצמצום המרחק הפסיכולוגי ושינוי תפיסת הסיכון כלפי משבר האקלים. מדיה חדשה כמו VR יכולה לתרום ביצירת סימולציה של העתיד האקלימי המקומי, כאן בישראל. אנו מקווים שבעזרת ממצאי המחקר שלנו מקבלי החלטות, כמו גם הציבור הרחב יוכלו להרגיש היום את ההשפעות של משבר האקלים באופן הכי קרוב שניתן למציאות העתידית".

^{יאפשרו לנו להרגיש את הסיכון. צור משעל ורועי רוזן, ממובילי המחקר}

המחקר הובל על ידי הדוקטורנט ג'ייקוב דמביצר מאוניברסיטת נאפולי באיטליה ופרופ' שי מאירי מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז וממוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט באוניברסיטת תל אביב, בשיתוף עם פרופ׳ פסקוואלה ראיה והדוקטורנטית סילביה קסטיגליון מאוניברסיטת נאפולי. המאמר פורסם בכתב העת Scientific Reports.

החוקרים מסבירים שעידן הקרח האחרון התאפיין בהכחדה נרחבת של בעלי חיים גדולים וגדולים מאוד בכל היבשות על פני כדור הארץ (למעט אנטארקטיקה). בין היתר נכחדו באמריקה עצלני קרקע ענקיים ששקלו 4 טון, ארמדילים ענקיים שמשקלם טון, ומסטודונים, באוסטרליה יונק כיס בשם דיפרוטודון במשקל טון, קנגורו ענק, ואריה כיס, ובאירואסיה אייל ענק, קרנף צמרי, ממותות, ופילי ענק שמשקלם הגיע עד 11 טון. בעלי חיים גדולים אחרים, לעומת זאת, כמו פילים, קרנפים, והיפופוטמים, שרדו את אירוע ההכחדה וקיימים עד היום.

עוד מציינים החוקרים כי בחלק מהמקומות מדובר בהכחדה מקיפה במיוחד: באוסטרליה, הקנגורו הוא היום בעל החיים המקומי הגדול ביותר, ובדרום אמריקה השורדים הגדולים ביותר הם הגוואנקו והוויקוניה (הדומים ללאמה שהיא חיה מבויתת), והטפיר, בעוד מינים רבים במשקל חצי טון ומעלה נכחדו כולם.

היתרון האבולוציוני של גודל המוח

"ידוע שרוב ההכחדות היו של בעלי חיים גדולים, ועם זאת, לא ברור מה מבדיל בין המינים הגדולים ששרדו, לבין אלה שנכחדו", אומר ג'ייקוב דמביצר. "אנחנו שיערנו שגמישות התנהגותית, שמתאפשרת על ידי מוח גדול בהשוואה לגודל הגוף, העניקה למינים ששרדו יתרון אבולוציוני: היא אפשרה להם להסתגל לשינויים שהתחוללו בעשרות אלפי השנים האחרונות, ביניהם שינויי אקלים והופעת האדם. במחקרים קודמים הראינו שמינים רבים, ובעיקר מינים גדולים, נכחדו בשל ציד-יתר בידי בני אדם שהגיעו לאזורי המחיה שלהם. במחקר זה בדקנו את השערתנו עבור יונקים לאורך תקופה של כ-120,000 שנה, מהמועד שבו התחיל עידן הקרח האחרון והאדם המודרני התחיל להתפשט לכל רחבי העולם עם נשק קטלני, ועד ל-500 שנה לפני זמננו. ההיפותזה הזאת אף עוזרת לנו להסביר את מספרן הרב של ההכחדות בדרום אמריקה ובאוסטרליה, שכן ליונקים הגדולים שחיו ביבשות אלה היה מוח קטן יחסית".

החוקרים אספו נתונים מהספירות הפלאונטולוגיות ב-50 השנים האחרונות על 50 מיני יונקים נכחדים מכל היבשות, שמשקלם נע בין 11 ק"ג (קיפודן נמלים ענק),  עד 11 טון (פיל ישר-חט שחי בין היתר בארצנו), והשוו את גודל קופסת המוח שלהם לזה של 291 מיני יונקים קרובים אבולוציונית ששרדו וקיימים גם היום, במשקל שבין  1.4 ק"ג (ברווזן), ועד 4 טון (פיל אפריקאי). הם הזינו את הנתונים לתוך מודלים סטטיסטים שכללו שקלול לגודל הגוף ולקרבת משפחה בין מינים שונים.

"מצאנו שלבעלי החיים ששרדו אכן יש בממוצע מוח גדול ב-53% מאשר למינים קרובים אבולוציונית בגודל דומה שנכחדו", אומר פרופ' מאירי ומסכם "אנחנו משערים שיונקים עם מוח גדול יותר הצליחו להתאים את התנהגותם ולהתמודד בצורה טובה יותר עם התנאים המשתנים, בעיקר עם ציד בידי אדם ואולי גם עם שינויי אקלים שהתרחשו במהלך התקופה, בהשוואה ליונקים עם מוח קטן יחסית".