הינך נמצא כאן

סוף הפריחה

21.10.2014

פחמן דו-חמצני הוא אחד מ"גזי החממה" העיקריים שגורמים להתחממות האקלים בכדור-הארץ. במערכת הטבע מתקיים מחזור פחמן, כאשר פחמן דו-חמצני נצרך בתהליכי פוטוסינתיזה, ליצירת חומר אורגני כמקור אנרגיה, ומשתחרר בתהליכי נשימה. מדענים בכל העולם בוחנים את המחזור הזה על מנת לשפר את יכולתנו לנטר ולחזות שינויי אקלים.
 
אחד הגורמים המרכזיים בתהליך "צריכת" הפחמן הדו-חמצני מהאטמוספירה הוא הפיטופלנקטון – אותן אצות ימיות חד-תאיות הנישאות במי האוקיינוסים, צורכות פחמן-דו-חמצני, מבצעות פוטוסינתזה ופולטות חמצן לאוויר העולם. למעשה, אצות אלה מפיקות חלק ניכר מהחמצן בעולם.
 
צילום לווייני של פריחת פלנקטון מסוג קוקוליטופורים, הקרויים Emiliania huxleyi. צולם בים ברנטס, סמוך לצפון נורבגיה. צוות המדענים השתמש במידע מכמה לוויינים שונים במטרה לכמת את מחזור החיים המלא של פריחת הקוקוליטופורים, בקנה מידה של כ-100 ק"מ בצפון האוקיינוס האטלנטי. ממצאיהם, המתבססים על מדידות שנעשו בשטח בנוסף לצילומי הלוויין, מציעים כי נגיפים הם הכוח המניע את הקריסה המהירה של הפריחות ומשפיע במידה ניכרת על מחזור הפחמן באוקיינוסים. צילום: נורמן קיורינג, נאס"א
 
 
בתצלומי לוויין אפשר לעתים להבחין בפריחת האצות הימיות, הנפרסת על שטח של אלפי קילומטרים וצובעת חלקים ניכרים מהאוקיינוס. לעתים פריחות אלה מופיעות וגדלות במהירות – אך נעלמות בפתאומיות. כמה פחמן דו-חמצני צורכות האצות הפורחות מהאטמוספירה? ומה קורה לפחמן שמשתחרר כאשר הפריחה נעלמת? התשובה לשאלה תלויה בין היתר בגורמים לסיום הפריחה. למשל, אם הפריחה תיטרף על-ידי זואופלנקטון (מעין סרטנים מיקרוסקופיים), הפחמן שנצרך מהאטמוספירה צפוי לעבור במעלה שרשרת המזון. לעומת זאת, אם הפריחה תוגבל בזמינות חומרים מזינים, כמו חנקות וברזל, או תותקף על-ידי נגיפים – אז הפחמן עשוי לשקוע לתחתית הים יחד עם האצות המתות.
 
שלושה ממדעני ממכון ויצמן למדע – ד"ר אסף ורדי מהמחלקה למדעי הצמח והסביבה, פרופ' אילן קורן וד"ר יואב להן מהמחלקה למדעי כדור-הארץ וכוכבי-הלכת, בחנו באחרונה את תפקידן של האצות הימיות במחזור הפחמן העולמי. בעקבות מחקר קודם של ד"ר ורדי – במסגרתו חקר את המנגנונים התאיים האחראים לקריסת פריחת אצות ימיות בעקבות הדבקה נגיפית, הן בתנאים טבעיים והן בתנאי מעבדה – ביקשו המדענים לבדוק האם אפשר לזהות ולמדוד את התופעה באמצעות לוויינים. במסגרת הפלגת מחקר ליד איסלנד, אליה יצאו יחד עם עמיתים מאוניברסיטת רטגרס ומהמכון האוקיינוגרפי בוודס הול, אספו המדענים נתונים אודות נגיפים התוקפים אצות ימיות, ובכך משפיעים על מחזורי הפחמן בעולם.
 
באמצעות הצלבת הנתונים הלווייניים והממצאים שאספו בעת ההפלגה, הצליחו המדענים, לראשונה, להעריך את השפעת הנגיפים על פריחת אצות ימיות באזורים גדולים ופתוחים באוקיינוס. הדבר התאפשר באמצעות איפיון אזורים באוקיינוס, בהם הפריחות אינן מושפעות מתהליכים פיסיקליים (כגון זרמים) ותהליכים ביולוגיים שולטים באופן כמעט בלעדי על גורלן. בהמשך, זיהו המדענים פריחה באחד מאזורים אלה, ועקבו אחר כל מחזור חייה. באמצעות התצפית, הם הצליחו לקבוע את תפקידם של הנגיפים בקריסת אותה פריחה. נתונים שנאספו במשלחת מחקר נפרדת לצפון האוקיינוס האטלנטי אישרו את מסקנותיהם.
 
המדענים מעריכים כי פריחות של אצות ימיות שנפרשות על שטח בגודל של כ-1,000 קמ"ר, מסוגלות לקבע 24,000 טון פחמן ליצירת חומר אורגני בתקופה שנמשכת בין שבוע לשבועיים – הספק דומה לזה של יער גשם באותו הגודל. כיוון שזיהום נגיפי עלול לחסל פריחה שלמה במהירות, היכולת לחזות ולמדוד את התהליך באמצעות לוויינים עשויה לתרום להבנת מחזור הפחמן העולמי, ורגישותו למצבי עקה סביבתיים, לרבות נגיפים ימיים.
 
מידע נוסף ותמונות אפשר לקבל במשרד הדובר, מכון ויצמן למדע:

לשיתוף:

 

 

 

 

אינסטגרם