עשבי ים – חשיבותם למערכת האקולוגית ולקיבוע פחמן כחול

חברות טכנולוגיה ימית (Bluetech) רבות מנסות לפתח שיטות וטכנולוגיות חדשות לקיבוע ולסילוק של פחמן בים. מבלי להמעיט בצורך בפיתוחים מסוג זה, הטבע כבר פיתח מערכת יעילה שכזו, בדמות מגוון עשיר של מיני עשב ים (seagrass). שימור ושיקום של עשבי ים ממינים שונים יכולים להניב פתרון מבוסס-טבע לאִפחוּת שינוי האקלים, ומעבר לכך גם לתרום לשגשוגה של מערכת אקולוגית ימית.

מהם עשבי ים ומה חשיבותם?

מעל ל-70 מינים של עשבי ים מכסים שטחים נרחבים בקרקעית חופי האוקיינוסים, מעומקים של מטרים בודדים ועד לכ-70 מטר. מקור עשבי הים הוא מאצות שבמהלך האבולוציה עברו ליבשה, התפתחו כצמחי יבשה, ולפני כ-100 מיליון שנה חזרו לים. כמו צמחים יבשתיים, גם לעשבי ים יש שורשים ופרחים. עשבי ים נאחזים בקרקעית באמצעות מערכת שורשים, וקני השורש קולטים ומעבדים חומרי מזון מהסביבה. לעומתם, אצות (seaweed) שהתפתחו בים ולא עברו ליבשה, נאחזות בקרקעית בעזרת מבנים דמויי שורשים, שאינם יכולים לקלוט חומרים מהקרקעית.

אף על פי שהשטח הכולל של מרבדי עשבי הים הוא רק כ-0.2% מקרקעית האוקיינוס (שרובו ים עמוק וחשוך), יכולת סילוק הפחמן של עשבי הים מוערכת בין 40 ל-80 מיליון טונות פחמן בשנה, ערך גבוה יותר מזה של שוניות האלמוגים וגם מזה של האצות, שעל אף תפקידן החשוב במחזור הפחמן הן יעילות פחות בסילוק ובקבורה של פחמן. סילוק הפחמן מעמודת המים נעשה בתהליך הפוטוסינתזה המתרחש בעלים של עשבי הים, שתוצריו הם סוכרים המשמשים לגידול הצמח. לאחר מות הצמח החומר המת, שמכיל פחמן, נקבר בחול שהעשב גדל בתוכו. קבורת הפחמן אמורה להימשך עשורים ואפילו מאות ואלפי שנים (ואפילו מיליוני שנים, אם הפחמן הופך להיות חלק מסלעי המשקע), שבמהלכן הוא אינו חוזר לאטמוספרה. החריג היחיד הוא במקרים שבית הגידול נפגע משמעותית, למשל בשל פעילות אדם אגרסיבית (כמו גרירה של רשתות), ואז החול מורחף, ואיתו הפחמן שכבר נקבר. פחמן שנקלט על-ידי האוקיינוסים והמערכות האקולוגיות בהם, מכונה פחמן כחול (Blue Carbon). מושג זה שנטבע בשנים האחרונות ונחשב כאחד מהפתרונות מבוססי הטבע (Nature Based Solutions) לעזרה בפתרון משבר האקלים.

בדומה לשוניות האלמוגים, כרי עשבי ים מהווים מערכת אקולוגית מורכבת שבעלי חיים ימיים רבים תלויים בה למזון, לרבייה ולהגנה. חלק ממיני עשבי הים יכולים להגיע לגובה של יותר ממטר, אך רובם קצרים יותר. העלים של עשבי הים מאיטים את זרימת המים שסביבם, דבר התורם לשקיעת חול דק וטין מרחף לקרקעית. נוסף על כך, עשבי ים עוזרים לייצב את קרקעית הים בעזרת קני השורש (ריזומים – מקטעי צמח ארוכים שמתוכם צומחים העלים והפרחים) ומערכות השורשים. ההשפעה על הזרימה, ייצוב הקרקעית, כמו גם יצירת בית גידול למינים אחרים, עושים את עשבי הים ל'מהנדסי סביבה' חשובים מאוד בים.

לפי הערכת דוח האו"ם, במקומות רבים עומד בית הגידול של עשבי ים בפני סכנת הכחדה ^[1]. כרי עשבי ים נעלמים בקצב מסחרר – שטח של מגרש כדורגל כל כחצי שעה, בממוצע. מאז 1980 אבדו 110 קמ"ר של כרי עשבי ים כל שנה ^[1], כך שבממוצע שטח כרי עשבי הים פוחת בכ-7% בשנה בשל מגוון השפעות, כולל בינוי ופגיעה בתשתית הקרקעית, זיהום, עכירות מוגברת ושינוי האקלים.

עשבי ים בחופי הים התיכון ומפרץ אילת

עשבי הים במימי החופים של ישראל שייכים למינים שגודלם קטן יחסית. בים התיכון של ישראל נחשבו עשבי הים לנדירים ביותר, אם כי היו דיווחים בעבר על קיומם בחופינו. לאחרונה התגלו במקרה מרבדים דלילים אך נרחבים בשטחם של המין גלית גדולה (Cymodocea nodosa) בעומקי ביניים שאינם קרובים מאוד לחוף, על-ידי סטודנט במעבדתו של פרופ' יוני בלמקר מאוניברסיטת תל אביב. בשנה האחרונה מופו המרבדים האלה לאורך החוף. במפרץ אילת, לעומת זאת, ישנם מרבדים גדולים וצפופים מאוד, בעיקר של ימון הקשקשים (Halophila stipulacea). רוב המרבדים נמצאים בחוף הצפוני, מעומק רדוד ביותר של שני מטר ועד כמעט 50 מטר ^[4]. מרבדים נוספים מתחילים בחוף הדרומי מעומק רב יותר של כתשעה מטר. עדויות ראשוניות מצביעות על כך שמרבדי עשבי ים מגיעים כנראה גם לעומקים גדולים יותר (כ-70 מטר), כנראה בשל צלילותם של מי המפרץ, אך מיפויָם, הנעשה בעיקר בעזרת רובוט, טרם הושלם.

בשנים האחרונות מופו המרבדים של עשבי הים האילתיים, וכן נערכו ניטור אקולוגי ומחקר אינטנסיבי שלהם, בעיקר על-ידי קבוצת מחקר בהובלת ד"ר גדעון וינטרס ממו"פ מדבר וים המלח. המחקר כולל סקרים אקולוגיים חודשיים של אחוזי הכיסוי ושל מצבו הבריאותי של העשב וכן ניסויי מעבדה לבחינת העמידות של ימון הקשקשים לעקות שונות באילת – כגון כניסת זיהום אורגני, התחממות הים והחמצת המים בשל עליית ריכוז הפחמן הדו-חמצני בים. נוסף על כך, מתקיים מחקר משלים בהובלת מעבדתו של פרופ' גיל רילוב במכון לחקר ימים ואגמים בשיתוף עם ד"ר וינטרס, שנועד להעריך את יכולת קליטת הפחמן על-ידי עשבי הים האילתיים בצפון המפרץ. לצורך כך, מתבצעות מדידות בעומקים שונים ובעונות שונות של קצבי הקליטה והפליטה של החמצן, והקליטה והפליטה של הפחמן על-ידי העשב בתנאי אור וחושך בעזרת אינקובציות מטבוליות בתאי מדידה בים (הצבת צילינדר שקוף הכולא את המים מעל העשב למשך כשעה, ומדידה של ריכוזי החמצן והפחמן בו בתחילת המדידה ובסופה). המדידות האלה ישמשו את ד"ר ג'ק סילברמן מהמכון לחקר ימים ואגמים לבניית מודלים ביוגאוכימיים, שמיועדים להעריך את תרומת עשבי הים למחזור הפחמן במפרץ וליצירת פחמן כחול.

אגב, לסיפור עשב הים האילתי, ימון הקשקשים, ישנו צד "אפל" – כפולש יעיל במקומות אחרים בעולם. עשב הים הנמצא באילת, כמו גם בשאר חלקיו של ים סוף, פלש לפני יותר ממאה שנה לים התיכון, ומצוי בכתמים בגדלים שונים ברוב חלקיו, כולל לחופי קפריסין, אך לא בישראל ^[2]. לפני כשני עשורים הוא פלש גם לאזור הים הקריבי, ושם הוא מתחרה בעשבי הים המקומיים ומחליף אותם במהירות באיים רבים. צוותי מחקר של ד"ר וינטרס ופרופ' רילוב יצאו בשנת 2020 למשלחת מחקר לאי Sint Eustatius  ‒ אי קריבי השייך להולנד וידוע בכינויו סְטָטִיָה ‒ לחקור את העשב באזור הפלישה, ובין היתר, להשוות את תכונותיו ופעילותו המטבולית לעשב המקומי וגם לאוכלוסיית המקור בים סוף. להפתעת החוקרים לא נמצא ולו עלה אחד לרפואה מהמין המקומי. מה שכן נמצא, ומפתיע גם הוא, הוא שמופע התכונות הביולוגיות המצביעות על קצב גידול העשב (כגון ביומסה ומספר עלים חדשים) מהיר יותר באוכלוסייה הפולשת של המין בהשוואה לאוכלוסייתו באזורו הטבעי באילת ^[3]. באותו מחקר נערך, בין השאר, ניסוי שבדק את קצב הגידול של שתי האוכלוסיות ביחד באותה מעבדה. התוצאות איששו את ממצאי השדה, והראו כי קצב הגידול מהיר יותר ומספר העלים החדשים גבוה יותר אצל פרטים המשתייכים לאוכלוסייה הפולשת מאשר אצל אלה המשתייכים לאוכלוסייה בבית הגידול הטבעי שלה בצפון מפרץ אילת. קצב גידול מהיר ידוע כתכונה חשובה אצל מינים פולשים.

עשב הים מספק עניין מחקרי רב, הפתעות שונות, וגם תרומה מסוימת למלחמה במשבר האקלים. אני מקווה כי בעזרת המחקרים האלה נוכל להעריך את יכולתם של עשבי הים שבים סוף לקלוט מן הפחמן העודף באטמוספרה.