מחקרים

במחקר, שנערך על ידי צוות מומחים מהמעבדה להידרוכימיה בבית הספר לסביבה ולמדעי כדור הארץ ע"ש פורטר, בהובלת הסטודנט למאסטר אופיר ענבר ובהנחיית פרופ' דרור אבישר, בדקו החוקרים באמצעות מתקן ייעודי של חברת ווטרג׳ן הישראלית את איכות המים, שהופקו מאדי המים שבאטמוספירה העירונית המתאפיינת בתעשייה ובבנייה מסיבית, ומצאו כי הם תקינים וראויים לשתייה.

עוד השתתפו במחקר פורץ הדרך צוות המחקר והפיתוח של חברת ווטרג'ן, פרופ' אלכסנדרה צ'​ודנובסקי וחוקרים מובילים מגרמניה. תוצאות המחקר פורסמו בשני כתבי עת מובילים: Science of The Total Environment ו-Water.

מים בטעמים של רוח

"זהו המחקר הראשון בעולם שבוחן את זיהום האוויר מזווית אחרת: השפעתו על מי השתייה המופקים מהאוויר", מסביר אופיר ענבר. "במכוון לא התקנו במכשיר המחקרי כל מערכת סינון וטיפול, כלומר שהמים שהופקו הם המים שהתקבלו מהאוויר".

החוקרים ביצעו במסגרת המחקר מגוון רחב של אנליזות כימיות מתקדמות, ומצאו ברוב המוחלט של המקרים, בעונות שונות ובשעות שונות, כי המים שהופקו מהאוויר בלב תל אביב היו בטוחים לשתייה. בנוסף, בעזרת מגוון טכנולוגיות חדשניות לניטור הרכב האטמוספירה ושימוש בשיטות סטטיסטיות מתקדמות, הצליחו החוקרים לקשר לראשונה באופן כמותי בין המסלול שהאוויר עובר בימים שלפני הגעתו לנקודת הפקת המים לבין ההרכב הכימי של מי הטל.

"המחקר הראה שכיווני הרוח משפיעים מאוד על איכות המים. כך למשל, כשהרוח מגיעה מהמדבר אנחנו מוצאים יותר סידן וגופרה במים, כלומר שיירים של אירוסולים של אבק מדברי במים. לעומת זאת, כשהרוח מגיעה מכיוון הים אנחנו מוצאים ריכוזים גבוהים יותר של כלור ונתרן שמקורם בים", מסביר אופיר. "בנוסף, מצאנו שניתן לזהות במים את המקורות הרחוקים שממנו הגיע האוויר לנקודת הפקת המים. למשל, מים שהופקו מאוויר שהגיע מאזור הסהרה שונים בהרכבם ממים שהופקו מאוויר שהגיע מאזור אירופה".

^{תל אביב. עכשיו גם מקור למים נקיים?}

כדאי לשדרג במנת ויטמינים ומינרלים

החוקרים מציינים כי איכות המים מושפעת גם מזיהום אנתרופוגני (השפעות של פעילות האדם על הטבע), שמקורו בתחבורה ובתעשייה. "בעזרת שיטות מתקדמות מצאנו קשר ישיר בין ריכוזי אמוניה, תחמוצות חנקן וגופרית דו-חמצנית באוויר לבין ריכוז תוצרי הפירוק שלהם במים. מצאנו במים ריכוזים נמוכים של נחושת, אשלגן ואבץ, שמגיעים ככל הנראה ממקורות זיהום מעשי ידי אדם", אומר ענבר.

"מבחינה מחקרית, הקישור הכימי שערכנו בין הפרמטרים המטאורולוגיים להרכב המים מאפשר לראשונה לחקור את האטמוספירה באמצעות המים המופקים ממנה. מבחינה סביבתית, הקישור הזה מאפשר לנו לדעת אילו מינרלים יש להוסיף למים שהופקו מאוויר, כדי לספק מי שתייה איכותיים לתושבים. ככלל, מצאנו שבמי שתייה מאוויר אין מספיק סידן ומגנזיום, ושמוטב להוסיף אותם למים כפי שמוסיפים למי שתייה מותפלים בחלק מהמדינות".

מים זמינים וזולים

חלק משמעותי מהמים שאנו שותים היום בישראל הם מי ים מותפלים. לדברי ענבר, הפתרון הזה חלקי בלבד ולא יכול לספק מי שתייה לרוב מוחלט של אוכלוסיית העולם. "בכדי להתפיל מי ים צריך ים, ולא בכל מקום בעולם קיימת גישה לים", הוא אומר. "יש לזכור כי אחרי ההתפלה צריך לבנות תשתית שלמה שתוביל את המים המותפלים מקו המים ליישובים השונים, ובחלקים נרחבים מהעולם אין את האמצעים ההנדסיים והכלכליים לבנות ולתחזק תשתית כזאת".

"לעומת זאת, מים מהאוויר אפשר להפיק בכל מקום, ללא צורך בתשתית הובלה יקרה ומבלי להתחשב בכמות המשקעים. מבחינה כלכלית, ייצור מים מהאוויר משתלם יותר ככל שהטמפרטורות והלחות גבוהות יותר. החשש היה שמים שיופקו מאוויר בלב אזור עירוני לא יהיו ראויים לשתייה והוכחנו שזה לא נכון", מסכם ענבר. "בימים אלה אנחנו מרחיבים את המחקר לאזורים נוספים בישראל, בהם מפרץ חיפה ואזורים חקלאיים, כדי לחקור לעומק את השפעתם של מזהמים שונים על איכות מים המופקים מהאוויר".

יצוין כי מכשיר להפקת מים מהאוויר עם מערכות לטיהור וטיפול במים כבר נמצא במספר רב של מדינות בעולם, ומספק מי שתייה איכותיים לתושבים באזורי מצוקה.

תגלית יוצאת דופן במפרץ אילת: חוקרות מאוניברסיטת תל אביב גילו מין של אצטלן, בעל חיים ימי ונפוץ במפרץ אילת, המסוגל לחדש את כל איבריו, אפילו אם מחלקים אותו לשלושה חלקים. בקרב בעלי החיים חסרי החוליות, נחשב האצטלן לקרוב ביותר אלינו, בני האדם, מבחינה אבולוציונית. המחקר נערך בהובלת פרופ' נועה שנקר, פרופ' דורותה הושון-פופקו וטל גורדון מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט.

משלים את החסר

ישנם מאות מינים של אצטלנים, והם נמצאים בכל האוקיאנוסים והימים. כל מי שאי פעם פקח עיניים מתחת למים ראה אצטלנים מבלי לדעת, כיוון שהם לרוב מסווים את עצמם כגבשושיות על פני הסלעים ולכן קשה לזהותם.

"האצטלן הוא אורגניזם פשוט בעל שני פתחי גוף: כניסה ויציאה", מספרת טל גורדון, שהמחקר החדש היה חלק מעבודת הדוקטורט שלה. "בתוך הגוף יש איבר מרכזי שדומה למסננת פסטה. האצטלן שואב את המים דרך פתח הכניסה, המסננת מסננת את חלקיקי המזון שנשארים בגוף, והמים הנקיים יוצאים מפתח היציאה. עם זאת, לאצטלן יש גם מערכות מורכבות כמו מערכת עיכול, מערכת עצבים ולב. בקרב בעלי החיים חסרי החוליות, הם נחשבים לקרובים ביותר אלינו מבחינה אבולוציונית".

"מדובר בתגלית מסעירה, שכן זהו בעל חיים השייך למערכת המיתרניים - בעלי חיים עם מיתר גב - הכוללת גם אותנו היונקים", מסבירה פרופ' נועה שנקר. "יכולת חידוש איברים נפוצה בעולם החי, וגם בקרב מיתרניים ניתן למצוא בעלי חיים המחדשים איברים כמו השממית, שיודעת לבנות זנב חדש. אבל עד כה לא נתקלנו בכאלה שמחדשים מערכות גוף שלמות. כאן מצאנו בעל חיים מיתרני, שיכול לחדש את כל איבריו אפילו אם מפרידים אותו לשלוש חתיכות, כך שכל חתיכה יודעת בדיוק איך להשלים את כל מערכות הגוף החסרות ובזמן קצר".

בעל החיים במחקר החדש הינו אצטלן מהמין Polycarpa mytiligera, הנפוץ מאד בשונית האלמוגים באילת. ממצאי התגלית המפתיעה התפרסמו בכתב העת המוביל Frontiers in Cell and Development Biology.

^{ישנם מאות מינים של אצטלנים בכל האוקיאנוסים והימים. טל גורדון ואצטלנים במפרץ אילת. צילום: טל זקין}

ממציא את עצמו מחדש

מחלקת האצטלנים מפורסמת ביכולת הרגנרציה שלה, אלא שעד כה היכולות הללו זוהו בעיקר ברבייה אל-מינית. מעולם לא התגלתה קודם לכן יכולת רגנרציה גבוהה כל כך בבעל חיים מיתרני שמתרבה ברבייה מינית בלבד.

"ישנם מינים של אצטלנים המבצעים רגנרציה פשוט כדי להתרבות", אומרת גורדון. "אלו הם מינים בעלי אורח חיים מושבתי: פרטים רבים זהים המקושרים ביניהם. הם משכפלים את עצמם כדי לגדול. לעומת זאת, האצטלן מאילת, Polycarpa mytiligera, הוא אורגניזם בעל אורח חיים יחידאי, סוליטרי, ללא יכולת רבייה אל-מינית, בדומה לבני האדם".

"במחקרים קודמים הראינו שמין זה מסוגל לחדש את מערכת העיכול שלו ואת אזור פתחי הכניסה והיציאה תוך מספר ימים בודדים, אלא שאז רצינו לראות האם הוא מסוגל לחדש את כל מערכות גופו. לקחנו מספר פרטים מאילת וחילקנו לשני חלקים, שבלי בעיה השלימו את החלק החסר. בניסוי לאחר מכן חילקנו כמה עשרות פרטים לשלושה חלקים, שהותירו חלק גוף ללא מרכז עצבים, לב וחלק ממערכת העיכול. ובניגוד לציפיות, לא זאת בלבד שכל חלק שרד את החיתוך כשלעצמו, כל האיברים התחדשו בשלושת החלקים. במקום אצטלן אחד נוצרו שלושה. זה מפתיע מאוד. מעולם לא התגלתה יכולת רגנרציה כזאת בקרב מינים יחידאים שמתרבים ברבייה מינית, בשום מקום בעולם".

פרופ' שנקר מסכמת: "משחר האנושות בני האדם מרותקים ליכולת לחדש איברים פגועים או חסרים. רגנרציה היא יכולת מופלאה שיש לנו במידה מאד מוגבלת, והיינו רוצים להבין איך היא עובדת כדי לנסות וליישם אותה גם בגוף שלנו. כל אחד שמכניס את הראש למים עם מסכה במפרץ אילת יכול למצוא את האצטלן המסקרן הזה, אשר יתכן כי נוכל להסיק ממנו לגבי תהליכים של חידוש רקמות שיכולים לסייע למין האנושי".

המחקר נערך בהובלת פרופ' מיכה אילן והדוקטורנטית טל אידן ובשיתוף ד״ר לירון גורן וד״ר סיגל שפר, כולם מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס' וייז ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט. המאמר התקבל לפרסום בכתב העת Frontiers in Marine Biology.

 "ספוגים הם בעלי חיים ימיים בעלי חשיבות רבה למערכת האקולוגית, וגם לאדם," מסבירה טל אידן. "הם ניזונים על ידי סינון חלקיקים או חומרים מומסים במים והופכים אותם זמינים לבעלי חיים אחרים, ומשמשים כבית גידול למינים רבים אחרים. כמו כן, הספוגים מכילים מגוון רחב של חומרי טבע – חומרים כימיים שעשויים לשמש בסיס לפיתוח תרופות. במחקר שלנו התמקדנו במין אגלס אורוידס – ספוג ים תיכוני נפוץ שגדל בכל רחבי הים התיכון, החל מעומק של פחות ממטר ועד לעומק של 150 מ', אך לא נצפה במים הרדודים של ישראל כבר יותר מ-50 שנה".

במהלך המחקר, החוקרים הסתייעו בספינת מחקר וברובוט תת-ימי של עמותת 'אקואושן', ובעזרתם איתרו בתי גידול סלעיים עשירים במיוחד על קרקעית הים בעומק של כ-100 מטר, כ-16 ק"מ מערבית לחופי ישראל. בעלי החיים הדומיננטיים ביותר בבתי גידול אלו הם ספוגים, ולכן האתרים מכונים 'גני ספוגים'. החוקרים אספו 20 פרטים של הספוג אגלס אורוידס, 14 מהספוגים הועברו למים רדודים בעומק של 10 מ', באתר שבו תואר הספוג כנפוץ בשנות ה-60, ואילו השישה הנותרים הושבו לגני הספוגים שמהם נלקחו, ושימשו כקבוצת ביקורת.

חום יולי-אוגוסט מזיק לספוגים

ממצאי המחקר העלו שכאשר טמפרטורת המים נעה בין 18 עד 26 מעלות (חודשים מרץ –מאי), הספוגים גדלו ושגשגו: הם שאבו וסיננו מים – הפעולה שבאמצעותה הם ניזונים, והנפח שלהם גדל. לעומת זאת, ככל שטמפרטורת המים המשיכה לעלות מצבם של ספוגי הים הלך והדרדר. בטמפרטורה של 28 מעלות רובם הפסיקו לשאוב מים, ובמהלך חודש יולי, כשטמפרטורת המים עברה את סף 29 המעלות, תוך זמן קצר מתו כל ספוגי הים שהועברו למים הרדודים. במקביל, הספוגים בקבוצת הביקורת שבעומק המשיכו ליהנות מטמפרטורה יחסית יציבה ונמוכה (בין 17 ל-20 מעלות) מה שאפשר להם להמשיך לגדול ולשגשג.

לפיכך, החוקרים משערים כי הגורם המכריע, שהביא להיעלמות הספוגים מהאזור הרדוד, הוא חשיפה ממושכת לטמפרטורה גבוהה של מי הים. לדבריהם, "גם בעבר הגיעה הטמפרטורה ל-28.5 מעלות בקיץ, אך רק לתקופה קצרה של כשבועיים – כך שהספוגים, גם אם נפגעו, הצליחו להתאושש. כיום טמפרטורות מי הים עולה על 29 מעלות למשך שלושה חודשים, דבר הגורם ככל הנראה לפגיעה רב-מערכתית בספוגים, שאינה מותירה להם סיכוי להתאושש ולשרוד."

תחזית מדאיגה

"מאז 1960 ועד היום, טמפרטורת המים בחוף ישראלי של הים התיכון עלתה ב-3 מעלות, דבר אשר עשוי להשפיע מאוד על היצורים הימים, ובמיוחד על ספוגי הים. החשש הגדול שלנו הוא שהשינויים המתרחשים בחופינו הם רק סנונית ראשונה שעלולה לבשר על העתיד להתרחש בכל רחבי הים התיכון. הממצאים שלנו מעידים כי המשך שינויי האקלים והתחממות מי הים עלולים לפגוע אנושות בספוגים ובבעלי חיים ימיים בכלל." אומר פרופ' אילן.

החוקרים מוסיפים כי בשנים האחרונות הם מבצעים בשיתוף משרד האנרגיה ורשות הטבע והגנים הלאומיים סקרים נרחבים במספר גני ספוגים לאורך החוף, במטרה ברורה להגן על בתי גידול ייחודיים אלה ולשנות את מעמדם, כך שיוכרו כאתרים בעלי רגישות גבוהה במיוחד. שלושה מאתרי המחקר מהווים היום חלק מתוכנית שמורות הטבע הימיות של רשות טבע והגנים בתקווה שיקבלו הכרה רשמית כשמורות טבע ימיות.

בעולם שבו אנו חיים כמעט לכל מחלה ופגע יש תרופה. אנחנו נוטלים כדורים, מורחים משחות, בולעים סירופ, מרגישים יותר טוב ושוכחים מכל הסיפור. אבל חשבתם פעם מה קורה לפסולת הרפואית שלנו ולאן היא מגיעה? במחקר בהובלת פרופ' נועה שנקר ותלמידת המחקר גל נבון מבית הספר לזואולוגיה בפקולטה למדעי החיים ע"ש ג'ורג' ס וייז וממוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט נדגמו מי ים ב-11 אתרים שונים לאורך חופי ישראל. בעשרה מתוכם נמצא ריכוז משמעותי של שיירי תרופות, שמוזרמות דרך השפכים אל הים. שיירי התרופות נדגמו באיצטלנים – חסרי חוליות ימיים קבועי-מקום הניזונים מסינון מי הים. מסתבר שהחשיפה לתרופות עלולה להשפיע עליהם לטווח ארוך ולמעשה להפר את האיזון העדין של כל מארג החיים הימי, ואפילו לפגוע בחובבי המטבח הקולינרי שמבוסס על מאכלי הים.

מה לאיצטלנים ולתרופות של בני אדם?

איצטלנים הם חסרי חוליות ימיים שגודלם מספר סנטימטרים, הנצמדים למשטחים קשים כמו סלע, מזח או שובר גלים. מכיוון שהם ניזונים מחלקיקים קטנים שנמצאים במים - נאגרים בגופם במהלך הזמן חלקיקים רבים מהסביבה הימית, בהם חומרים מזהמים.

במסגרת המחקר דגמו החוקרים איצטלנים מתשעה אתרים לאורך חוף הים התיכון (אכזיב, עכו, המרינה בחיפה, שדות ים, תחנת הכוח בחדרה, חוף אכדיה בהרצליה, חוף הסלע בבת-ים, המרינה באשדוד והמרינה באשקלון), ושני אתרים בים סוף (המרינה באילת וריף הדולפינים). הם ביצעו בהם אנליזה כימית על מנת לחפש חומרים פעילים משלוש תרופות נפוצות בשימוש האדם, שידועות בכך שכמעט ואינן מתפרקות במכונים לטיהור שפכים ונותרות זמן רב בסביבה הימית: בזפיברט, המשמש להורדת רמות שומנים בדם; קארבאמזפין לטיפול באפילפסיה ולייצוב מצב הרוח; ודיקלופנק, נוגד דלקות המצוי בתרופה המוכרת 'וולטרן'.

הממצאים שהתגלו מדאיגים מאוד: ב-10 מתוך 11 האתרים שנדגמו נמצאו שיירים של התרופות שנבדקו בריכוזים משמעותיים.

• בארבעה אתרים (באשדוד, באשקלון, בשדות ים ובחיפה) נמצאו כל שלושת החומרים
• בחמישה אתרים (אכזיב, עכו, הרצליה, בת ים והמרינה באילת) נמצאו שיירים של שתיים משלוש התרופות
• בריף הדולפינים באילת, נמצאו רק שיירי תרופה אחת – דיקלופנק, אך בריכוז מדאיג
• ריכוזים גבוהים במיוחד של דיקלופנק ובזפיברט נמצאו בעכו, באשדוד ובאשקלון

רק באיצטלנים שנדגמו מהעומק בתחנת הכוח בחדרה לא נמצאו כלל תרופות.

^{בלעו תרופה? גל נבון דוגמת אצטלנים מסוג Styela plicata במרינה קישון (צילום: ליאון נובק)}

לא מתפרקות

פרופ' שנקר והחוקרת גל נבון מסבירות כי התרופות שבני האדם צורכים אינן מתפרקות בגופנו באופן מלא, ואחוזים גבוהים מהחומרים הפעילים מופרשים מהגוף בצורתם המקורית. בנוסף, עקב חוסר מודעות, תרופות שאינן בשימוש מושלכות לעתים קרובות לאסלה או לפח. מכוני טיהור השפכים הקיימים היום אינם ערוכים לטפל בשיירי תרופות, ואין פיקוח על ריכוזם בתום הטיפול בשפכים, בניגוד למזהמים אחרים. בסופו של דבר, חלק ניכר מהחומרים הללו מגיע דרך הביוב אל הים.

לדבריהן, בסביבה הימית ברחבי העולם ישנו מגוון גדול של שיירי תרופות, בהם סוגי אנטיביוטיקה, נוגדי דלקות, משככי כאבים, הורמונים, נוגדי דיכאון ועוד. "חלק ניכר מתרכובות אלה הן יציבות מאוד", מציינות החוקרות ומוסיפות: "הן אינן מתפרקות במהירות בסביבה הימית, והנזק ליצורים ימיים עלול להיות גדול במיוחד, מכיוון שהתרופות נועדו מלכתחילה לפעול על מערכות ביולוגיות (גוף האדם). כך למשל, מחקרים שונים שנעשו בעולם מצאו כי אסטרוגן המצוי בגלולות למניעת היריון יוצר סממנים נקביים בדגים זכרים, ולכן פוגע ביכולת הרבייה של מינים מסוימים; פרוזק גורם לאגרסיביות וללקיחת סיכונים בקרב סרטנים; נוגדי דיכאון פוגעים בזיכרון ובכושר הלמידה של דיונונים ועוד".

במחקר השתתפה גם המעבדה ההידרוכימית של המרכז לחקר המים בביה״ס לסביבה ומדעי כדור הארץ ע"ש פורטר בפקולטה למדעים מדויקים ע"ש ריימונד ובברלי סאקלר, בראשות פרופ' דרור אבישר. המאמר פורסם באוגוסט 2020 בכתב העת Marine Pollution Bulletin.

לעצור את הזיהום הכרוני

״אנו עובדים כבר 15 שנה על הגורל הכימי-פיסיקלי של שיירי תרופות במקורות מים יבשתיים, והימצאותם של שיירים אלו בסביבה הימית הפתיעה אותנו. תוצאות המחקר מעידות על ההיקף הגדול של זיהום כרוני בשיירי תרופות, וכן על קליטתם של מיקרו וננו-מזהמים, הנמדדים בריכוזים נמוכים מאוד, באורגניזמים הימיים״, אומר פרופ׳ אבישר.

"במחקר שלנו מצאנו שישראל אינה פטורה מהבעיה הגלובלית החמורה של זיהום מי הים בחומרים תרופתיים. התרופות שאנו צורכים מגיעות לים, בעיקר באמצעות הביוב, וגורמות נזק רב לסביבה הימית ולהשפעה עקיפה על בני אדם, הניזונים ממאכלי ים ונחשפים לזיהום זה", מסכמת פרופ' שנקר. "כדי להתמודד עם הבעיה ניתן לנקוט בצעדים שונים. ברמת הפרט, אנו ממליצים לכלל האוכלוסייה לקחת אחריות אישית ולהשליך תרופות שאינן בשימוש למכלים המיועדים לכך בבתי המרקחת ובקופות החולים. כמו כן, אנו פועלים להרחבת המחקר בנושא ניטור זיהום התרופות לאורך חופי ישראל, על ידי אנליזה מתקדמת למגוון גדול יותר של תרופות שנמצאות בשימוש נרחב. בנוסף אנו בוחנים אילו שינויים נגרמים לבעלי חיים הנחשפים לריכוזים סביבתיים של תרופות אלה".

עוד לפני שהצלחנו להבין כיצד בדיוק מתרחש האירוע המופלא הזה, מסתבר שגם הוא בסכנה. חוקרים מאוניברסיטת תל אביב, בהובלת פרופ' יוסי לויה ותום שלזינגר מבית הספר לזואולוגיה, חשפו שיבוש של אירועי הרבייה של אלמוגים במפרץ אילת. הם מצאו כי חלק מהמינים כמעט ואינם מעמידים צאצאים.

החוקרים סבורים כי יתכן שהשיבוש נגרם על ידי שינויים בגורמים סביבתיים, כמו שינויי אקלים ו/או זיהומים שונים במים, ומביעים חשש כי לאורך זמן עלולה הפגיעה ברבייה להוות איום משמעותי על עצם קיומן של אוכלוסיות אלמוגים רבות ברחבי העולם. המחקר התפרסם בכתב העת היוקרתי Science, שאף הקדיש לו את כתבת השער.

אירוע מסונכרן של פעם בשנה

התזמון המושלם של התרבות האלמוגים תלוי בסינכרון בין מספר גורמים סביבתיים, כגון טמפרטורת מי הים, עוצמת קרינת השמש, הרוח, מופע הירח ושעת שקיעת השמש, והשינויים העונתיים החלים בהם. מטרת המחקר היתה לבחון האם השינויים המהירים, המתרחשים כיום בסביבה הימית, משפיעים על הצלחת הרבייה, שבה תלוי עתידם של האלמוגים.

^{מראה מרהיב: מסיבת רביית אלמוגים שנתית. צילום: תום שלזינגר}

225 לילות מתחת לפני הים

בחלקו הראשון של המחקר, ערכו החוקרים סקרי-שטח ליליים בני 2.5 עד 5.5 שעות מדי לילה מתחת לפני הים, במהלך עונת הרבייה העיקרית של האלמוגים בין החודשים יוני עד ספטמבר, במשך ארבע שנים, מ-2015 עד 2018. כך הם עקבו אחר אירועי הרבייה של כל אחד ממיני האלמוגים בשטח, וספרו כמה פרטים מכל מין משתתפים באירוע בכל לילה, כלומר פולטים תאי זרע/ביציות למים.

"מצאנו שבמספר מינים השתבש סינכרון הרבייה לחלוטין," מעיד שלזינגר. "לפני מספר עשורים תועדו במפרץ אילת אירועי רבייה קצרים וממוקדים, שהתרחשו בלילות ספציפיים וקבועים בשנה. היום אותם אירועים נפרשים על פרקי זמן ממושכים, לפעמים עד חודשיים. כלומר, כמעט בכל לילה, מספר מועט של פרטים משחרר ביציות ותאי זרע. חלק מהמושבות פלטו את כל הזרעים והביציות, חלקן פלטו רק חלק, ואחרות לא השתתפו כלל באירוע".

כדי לספק מבט מעמיק יותר על התופעה, החליטו החוקרים לבחון אותה גם במעבדה. לשם כך הם אספו דגימות אלמוגים מאתרים שונים במפרץ אילת, בזמנים שונים לאורך עונת הרבייה, במהלך ארבע שנות המחקר.

הם בחנו את הדגימות על פי ארבעה מדדים: גודל הביציות המעיד על מידת בשלותן, מספר הביציות בכל פוליפ (פוליפ הינו יחידת הבניין הבסיסית הקטנה ביותר של מושבות האלמוגים), אחוז הפוליפים הפוריים בכל מושבת אלמוגים, ואחוז המושבות הפוריות באוכלוסייה כולה. "מצאנו שיבושים בסינכרון בכל המדדים ובכל הרמות: בפוליפ, במושבה ובאוכלוסיית האלמוגים כולה," אומר פרופ' לויה. "עדיין איננו יודעים מה בדיוק גורם לשיבושים, אך ייתכן שהם נגרמו על ידי שינויי אקלים, כדוגמת התחממות מי הים (מי מפרץ אילת מתחממים בקצב של כ-0.31 מעלות צלזיוס לעשור) או זיהומים שונים שיצר האדם".

^{בית גידול עשיר למינים רבים. אלמוגים במפרץ אילת (צילום: תום שלזינגר)}

אוכלוסיות שלמות על סף קריסה

כדי לבחון את השפעת השיבוש בתיזמון על מידת הצלחת הרבייה ביצעו החוקרים מעקב אחר חלקות מסומנות בשונית הטבעית. בשנת 2015 הם מיפו את אלפי האלמוגים בחלקות אלו, ובשנים הבאות נעזרו בסקרים ובצילום ברזולוציה גבוהה, כדי לעקוב אחר השינויים במינים שונים של אלמוגים, ובדקו תמותה בהשוואה להתיישבות של אלמוגים צעירים חדשים.

"למראית עין מצבה הנוכחי של חברת האלמוגים במפרץ אילת הוא טוב, ובכל שנה מגויסים לשונית אלמוגים רבים חדשים", אומר שלזינגר "אך מצאנו הבדלים גדולים בין מינים שונים של אלמוגים. במינים בהם נצפה חוסר סינכרון באירועי הרבייה, התגלה גם חסר משמעותי בדורות חדשים של אלמוגים צעירים. למעשה, נראה שחלק מהמינים כלל אינם מצליחים להעמיד צאצאים כבר מספר שנים, דבר המעמיד בסכנה את עתיד המין כולו".

"המחקר שלנו מהווה קול קורא לחוקרי שוניות אלמוגים בכל העולם להמשיך ולחקור את התופעה שחשפנו במפרץ אילת, ולבדוק מהם הגורמים לשיבוש. מוטלת עלינו האחריות לזהות בדרך זו אוכלוסיות אלמוגים, אשר למראית עין הן בריאות ומשגשגות, אך למעשה ייתכן שהן על סף קריסה בשל היעדר דור המשך. עלינו לנקוט בכל הצעדים האפשריים, כדי למנוע את המשך הפגיעה הקשה בשוניות האלמוגים, המהוות בית גידול חיוני גם למינים רבים אחרים, ויוצרות את המגוון הביולוגי הגדול ביותר בסביבה הימית." מסכם פרופסור לויה.