אקולוגיה וסביבה

תגובת המערכת ההידרולוגית של עינות צוקים לירידת מפלס ים המלח: תצפיות ותחזיות לעתיד

12 ביולי, 2021

בחלקה הצפוני של שמורת עינות צוקים קיים נתק הידרולוגי בין מערכת מי התהום לבין ים המלח הנסוג. מי המעיינות מתרכזים במספר ערוצים גדולים שמפלסים את דרכם במישורי הבוץ בסדרה של קניונים שהולכים ומעמיקים עד מפגשם עם ים המלח | צילום: איאד סואעד


מאת

יהודה לוי
המחלקה למדעי כדור הארץ וכוכבי הלכת, מכון ויצמן למדע
חיים גבירצמן
המכון למדעי כדור הארץ, האוניברסיטה העברית בירושלים
יוסי יחיאלי
המכון הגיאולוגי
אבי בורג
המכון הגיאולוגי

תקציר

המערכת ההידרולוגית בשמורת עינות צוקים, הממוקמת בפינה הצפון-מערבית של ים המלח, מגיבה במהירות לירידה העקבית והרציפה לאורך עשרות השנים האחרונות במפלס ים המלח. התגובה כוללת שינויים במיקום הנביעות, בפיזורן היחסי בחלקי השמורה השונים – בעיקר נדידתן דרומה – ובמליחותן. הרכב החתך הגאולוגי בחלקי השמורה השונים משפיע אף הוא על האופי והמיקום של המעיינות. כך, בחלקה הצפוני של השמורה קיים נתק הידרולוגי של מערכת מי התהום מים המלח הנסוג בשל חציצה על-ידי משקעים עתירי חרסית – 'מישורי הבוץ'. לעומת זאת, חלקה הדרומי של השמורה, המורכב בעיקר מסדימנטים גסים, מחובר הידרולוגית לים המלח. כפועל יוצא מכך, האזור הרטוב בדרום השמורה נודד בעקבות המפלס הנסוג. מליחות המים במעיינות השונים מציגה תחום ערכים רחב, הנובע מערבוב ביחסים משתנים בין מים "שפירים" יחסית המגיעים מאזורי המילוי החוזר בהרי יהודה במערב, לבין כיסי תמלחת המצויים בתת-הקרקע. התחזית לשנים הקרובות מצביעה על המשך נדידת האזור הרטוב דרומה, המשך שטיפה של כיסי תמלחת, בעיקר באזור הדרומי של השמורה, והתגברות תהליכי ההתחתרות לאחור של הקניונים המנקזים את החלק הצפוני של השמורה עד כדי גרימת נזק לתשתית הטבעית.

התחזית לטווח רחוק יותר של עשרות שנים צופה ניקוז של המערכת ההידרולוגית התת-קרקעית דרך מערכות הובלה עמוקות יותר, שכעת קבורות ואינן פעילות, לאזורי ניקוז נמוכים יותר, שייחשפו בשל הנסיגה המתמשכת של ים המלח. יצרנו הדמיות באמצעות מודל, בהנחה שלא יהיה שינוי משמעותי בקצב נסיגת הים. ההדמיות מראות שמתחת לערך סף שהאגם יגיע אליו בעוד 50–60 שנה, כאשר רום מפלס האגם יעמוד על (500-)–(490-) מטר, מפלסי מי התהום ישתפלו במהירות אל מתחת לפני הקרקע של השמורה הנוכחית. בעקבות זאת, המעיינות המוכרים כיום בשמורה יתייבשו, והמים ינוקזו אל מעיינות חדשים שינבעו במניפת הסחף של נחל קִדרון וברום נמוך יותר. לנדידה מהירה זו של האזור הרטוב בשמורה עשויה להיות השפעה משמעותית על המערכות האקולוגית והתיירותית הנשענות על מי המעיינות.

מבוא

לאורך החוף המערבי של ים המלח ועל גבי מצוק ההעתקים נובעים מעיינות בעלי שפיעות שונות ובטווח איכויות רחב – ממים שפירים עד מלוחים. עינות צוקים (פשחה) הממוקמות בצפון מערב ים המלח, הן המעיינות הגדולים שבהם. המושג עינות צוקים איננו מתייחס לנביעה ממוקדת, אלא לשטח רטוב באורך של כ-3.5 קילומטרים וברוחב מאות מטרים, שמאות ואלפי מעיינות ובצבוצים (seepage face) נובעים בו. בשטח זה התפתחה צמחייה צפופה וייחודית (איור 1). לפיכך, עינות צוקים מוגדרות כשמורת טבע שחלקים בה אינם פתוחים לקהל הרחב מתוך הרצון לשמר את האקולוגיה הייחודית שלה. מי המעיינות אינם חמים, מליחותם משתנה בטווח רחב, והם בקשר הידרולוגי עם ים המלח ולכן מגיבים לשינויים במפלס הים. למעשה, האיזון הטבעי של המערכת ההידרולוגית בשמורה מופר בשל הירידה המהירה והמתמשכת של מפלס ים המלח (מעל 1 מטר בשנה כיום). הפרה זו, המתבטאת בשינוי מיקום הנביעות, בחלוקה היחסית של השפיעה במרחב ואף באיכות המים הנובעים במעיינות, מעלה חשש לעתידה של המערכת האקולוגית הייחודית של שמורת עינות צוקים, המחייבת זמינות מים קבועה ויציבה.

איור 1

תצלום לוויין של אזור עינות צוקים לחוף ים המלח

מודגשים האזורים השונים שמוזכרים במאמר – האזור הרטוב הניכר בגוון כהה בשל הצמחייה הצפופה, משטחי הבוץ האטומים בחלק הצפוני של השמורה, מניפת הסחף של נחל קדרון ומצוק ההעתקים.

מטרות

מטרות המאמר הנוכחי הן לסכם את מגמות השינויים ההידרולוגיים והגאוכימיים הנצפים במערכת הנביעות של עינות צוקים והקשר שלהן לירידה המהירה במפלס הים, ולספק תחזית לצפוי להתרחש במעיינות עם המשך ירידת מפלס הים בקצב הנוכחי של מעל מטר בשנה. המאמר מבוסס על מחקרים שערכו קבוצות מחקר וניטור שונות. חלק מהמחקרים, כולל אלה שכותבי המאמר הנוכחי מעורבים בהם, הוצגו בעיתונות המדעית הבין-לאומית [13, 14, 15, 16] ויסוכמו להלן.

ההידרולוגיה של עינות צוקים

קבוצת עינות צוקים נחקרת זה שנים רבות על-ידי חוקרים מתחומי עניין שונים. נוסף על כך, מערכת הנביעות מנוטרת מאז שנת 2003 על-ידי צוות אגף ההידרומטריה של השירות ההידרולוגי במטרה להמשיך ולסקר את התהליכים הדינמיים בשמורה [5, 11]. במהלך השנים נקדחו ברחבי השמורה גם עשרות קידוחי מחקר לעומקים שונים, ממטרים ספורים ועד כ-60 מטר מתחת לפני הקרקע [2, 10]. בקידוחים נחשפו תת-אקוויפרים שונים, שמנוטרים תדיר למדידת עומקי המפלס ואיכות המים [9, 10].

מקור המים העיקרי לנביעות השמורה הוא זרימות תת-קרקעיות בסלעי הגיר והדולומיט של אקוויפר ההר המזרחי שממערב. זרימות אלה חוצות את שבר מצוק ההעתקים ונכנסות לשכבות המילוי הצעירות של בקע ים המלח, מהן הן פורצות כמעיינות וכבצבוצים. השירות ההידרולוגי מודד את השפיעה בשמורה ברציפות מאז שנת 2003. נפח השפיעה הכולל הוא בתחום 50–70 מלמ"ק בשנה, ונראית מגמת ירידה מתונה בשפיעה (איור 2א). מגמה זו מיוחסת לשינויים בנפחי המשקעים במעלה הזרימה [3] ואולי גם להגברת ההפקה במעלה הזרימה. כמו כן, בולטת שונות עונתית בשפיעה (איור 2ב): באביב השפיעה לרוב גבוהה מהשפיעה בסתיו [5].

איור 2

השפיעה בעינות צוקים

א. השפיעה השנתית הכוללת בעינות צוקים במיליון מטר מעוקב (מלמ"ק) בשנה על פי המדידות העונתיות של השירות ההידרולוגי שהחלו בשנה הגשומה של 2003/4; ב. הספיקה הרגעית בעינות צוקים בליטר לשנייה על פי מדידות השירות ההידרולוגי. באדום מדידות האביב, בכחול מדידות הסתיו, בשחור מדידות ללא הקשר עונתי; ג. חלוקת השפיעה בשמורת עינות צוקים (באחוזים) בין האזור הצפוני (מצפון ל"מפרץ") ובין האזור הדרומי. מגמת השינוי בזמן מוצגת באמצעות קווי מיצוע (באדום).

שמורת עינות צוקים – מבט מראש מצוק ההעתקים | באדיבות: יובל דקס/ State of Israel, פליקר CC BY 2.0

מספר תהליכים הידרולוגיים דינמיים המיוחסים לירידת מפלס ים המלח, מזוהים בשמורת עינות צוקים זה עשרות שנים: התייבשות חלק מהמעיינות הצפוניים ביותר וירידת שפיעה באחרים, נדידת האזור הרטוב מזרחה והתארכות האזור הרטוב בשמורה בשל נדידת מעיינות דרומה (איור 3). עם זאת, תגובת המערכת ההידרולוגית לירידת המפלס איננה זהה בכל חלקי השמורה, והיא תולדה של הבדלים בהרכב החתך הגאולוגי. החלק הצפוני של השמורה (מצפון ל"מפרץ", איור 3), שם נבעו כל המים עד לשנות ה-70 של המאה הקודמת, מנותק כיום מים המלח על-ידי מחסום הידרוגאולוגי שמורכב ממישורי בוץ חרסיתיים חסרי צמחייה (איור 1; השטח הצהוב באיור 3). מי המעיינות הנובעים בגזרה זו מתרכזים במספר ערוצים גדולים שמפלסים את דרכם במישורי הבוץ בסדרה של קניונים שהולכים ומעמיקים עד מפגשם עם ים המלח. בפועל, נדידת המעיינות מזרחה בחלק הצפוני של שמורת עינות צוקים המשיכה כל עוד לא נחשפו מישורי הבוץ, אולם עם חשיפתם בשנות ה-80 בעקבות נסיגת הים מזרחה היא נעצרה [7]. התהליך העיקרי המתרחש מאז באזור הצפוני של השמורה הוא ירידת המפלס באקוויפר, שניתנת לזיהוי בקידוחי הניטור [9], וכפועל יוצא ממנה – המשך התייבשות או ירידה בשפיעה במעיינות הצפוניים, הגבוהים טופוגרפית. הירידה בשפיעה באה לידי ביטוי גם בירידה בנפחי הזרימה בתעלות המנקזות את האזור הצפוני [16]. באזור הדרומי של השמורה (מדרום ל"מפרץ"), שהיה מוצף במי ים המלח עד לשנות ה-70, החלו להופיע מאז נביעות כחלק מתהליך החשיפה של שטחי חוף חדשים. בעקבות זאת, שמורת עינות צוקים התארכה מכ-1,200 מטר בשנות ה-60 עד לכ-3,400 מטר כיום (איור 3). כמות המים הנובעת כיום בחלק הדרומי של שמורת עינות צוקים קרובה ל-40% מהשפיעה הכללית בשמורה (איור 2ג [5]). החוף באזור הדרומי מורכב מחומר אלוביאלי דק ומוליך, ולפיכך מתקיים קשר הידרולוגי בין האקוויפר לבין ים המלח, ומתאפשרת נדידת המעיינות והצמחייה מזרחה אחרי הים הנסוג. קשר זה בא לידי ביטוי גם בירידת מפלסים באקוויפר (על פי נתוני ניטור בקידוחי התצפית), ואפילו בהופעת מעיינות הנובעים בקרקעית ים המלח, לא הרחק מקו החוף [15]. בקידוחי התצפית הרחוקים מחוף הים ובקידוחים הצפוניים ירידת המפלסים מתונה, בעוד שבקידוחים הדרומיים הסמוכים לחוף הים היא מואצת. עם זאת, בשנים האחרונות ירידת המפלסים ברוב הקידוחים, פרט לדרומיים ביותר, התמתנה ואף פסקה בחלק מהם [10], ונראה שהאקוויפר התייצב לתקופת מה על רום מסוים. עובדה זו, המלווה גם בהפסקה של הנדידה דרומה ושל התארכות השטח הרטוב והזורם, מצביעה על הפסקה זמנית בתגובת המערכת ההידרולוגית לירידת מפלס ים המלח. ככל הנראה, הפסקה זו מתרחשת עקב קיומה של הפרעה גאולוגית בדרום האזור. על בסיס הידע הקיים לא ניתן לקבוע בוודאות מתי יתחדשו ירידות המפלסים באקוויפר והמשך הנדידה דרומה של השטח הלח.

איור 3

המצב ההידרוגאולוגי של שמורת עינות צוקים

קו החוף השחור הוא זה שהיה בשנת 2003, (416-) מטר, וקו החוף הכחול הוא זה שהיה בשנת 2019, (434-) מטר. נכון לשנת 2021, משטחי הבוץ בצפון השמורה (בצהוב) ושטחי הצמחייה בדרומה (בירוק) משתרעים עוד מזרחה לאזור המסומן במפה ועד קו החוף הנוכחי. טווח ההשתרעות של האזור הרטוב בתקופות שונות ובהתאמה לפרסומים המציגים את מצב המעיינות [4, 6, 8, 12, 13] מסומן בקווים בצד הימני של המפה. משנות ה-90 תחום הנביעות כבר איננו כולל את החלק הצפוני ביותר בשמורה, מאחר שריכוזי המעיינות שם – ע'זאל, טנור ונוספים – התייבשו.

מליחות המים בנביעות השמורה (ביחידות של מ"ג כלוריד לליטר, מגכ"ל) היא בטווח רחב מאוד – מכ-1,200 מגכ"ל ועד כ-83,000 מגכ"ל [13]. מים מלוחים עוד יותר נמצאו בכמה קידוחי תצפית (המזרחיים ביותר בשמורה). טווח רחב זה הוא תוצר ערבוב ביחסים משתנים של מי המילוי החוזר ה"שפירים" ממערב עם תמלחות מקומיות, האחת המיוחסת לאגם הלשון הקדום והשנייה לים המלח בהווה [13]. עם זאת, כ-90% מהמעיינות הם בעלי מליחות של פחות מ-4,500 מגכ"ל, והמליחות הממוצעת המשוקללת על פי נפחי השפיעה היא פחות מ-4,000 מגכ"ל [2]. הנביעות באזור הצפוני הוותיק של השמורה מראות טווח מצומצם יחסית של מליחויות, והשונות שם הולכת ומצטמצמת עם הזמן. כמו כן, במעיינות הצפוניים בשמורה קיים מתאם ברור בין הירידה בשפיעה לירידה במליחות. בניגוד לכך, טווח המליחויות באזור הדרומי רחב יותר, ומרובים שם מעיינות עם מליחות גבוהה מ-4,500 מגכ"ל. הסיבה להבדלים אלה היא שהאזור הצפוני כבר שטוף מתמלחות מרוכזות, בעוד ששטיפת תאי תמלחת כלואים החלה באזור הדרומי רק בשנות ה-80 ובקצבים שונים, וחלק מהם נשטף עד כה באופן חלקי בלבד [2, 4]. כצפוי, נתוני הניטור העדכניים מצביעים על ירידה במליחות עם הזמן בחלק ניכר מהמעיינות ומקידוחי התצפית [10].

יחד עם השינויים ההידרולוגיים מתרחשים בשמורה גם תהליכים גאומורפולוגיים שונים (תהליכי הרס), הנובעים מפער הגבהים ההולך וגדל בין האזור הרטוב בשמורה למפלס ים המלח [2]. המאמר הנוכחי אינו עוסק בתיאור תהליכים אלה ובתחזית התפתחותם בעתיד.

שמורת עינות צוקים במבט מדרום. חלקה הדרומי של השמורה מחובר הידרולוגית לים המלח. כפועל יוצא מכך, האזור הרטוב בדרום השמורה נודד בעקבות המפלס הנסוג | צילום: איאד סואעד

תחזית הידרולוגית לעינות צוקים

התחזית ההידרולוגית לעתיד שמורת עינות צוקים ניתנת בהנחה שירידת מפלס ים המלח תתמיד בקצב הנוכחי של מעל מטר בשנה. הנביעות הדרומיות ביותר בשמורה גובלות כיום בחלק הצפוני של מניפת הסחף של נחל קִדרון (איור 1). מניפות סחף באופן כללי, וזו של נחל קדרון באופן פרטני, מאופיינות בחתך אלוביאלי בעל מוליכות הידראולית גבוהה. לפיכך, המשך נסיגת ים המלח צפוי לחשוף בשנים הקרובות ובמפלסים הולכים ויורדים, עוד ועוד משטחים אלוביאליים של חומר מוליך סמוך לדרום השמורה. לכן, ימשיך להתקיים באזור זה קשר הידרולוגי בין האקוויפר המזין את המעיינות לבין ים המלח הנסוג. אי לכך, התהליכים ההיסטוריים של ירידת מפלסים באקוויפר שכאמור נבלמו לאחרונה – נדידת מעיינות נוספים דרומה על חשבון הנביעות בצפון השמורה וכן נדידתם מזרחה באזור הדרומי בעקבות הים הנסוג – צפויים להתחדש.

ירידה נוספת של עשרות מטרים במפלס ים המלח מעלה שאלות באשר לעתיד השמורה. ניתוח המבנה הליתולוגי של חופי ים המלח [1] מראה כי בשלב מסוים גם מול החלק הדרומי של שמורת עינות צוקים ומול מניפת נחל קדרון ייחשפו מישורי בוץ, דוגמת אלה שבצפון השמורה. בנקודת זמן זו, שתתרחש ככל הנראה בעוד כמה עשרות שנים, מערכת הנביעות של עינות צוקים עשויה להגיב בשני אופנים: א. מערכת הנביעות תתנתק הידרולוגית מים המלח, ולא תגיב או תגיב באופן מרוסן לירידת מפלס הים. באופן זה המערכת כולה תיראה כתלויה מעל הים הנסוג. ב. המערכת ההידרולוגית כולה תמצא נתיבי הולכה אחרים, ותגיב ב"קריסה". כלומר, מפלס מי התהום ירד מתחת לפני הקרקע של השמורה הנוכחית, והמים יפסיקו לנבוע באתרם. לדוגמה, המערכת ההידרולוגית עשויה להגיב לירידות המפלס דרך אופקים מוליכים המצויים כיום מתחת למישורי הבוץ. על פי נתונים מקידוחי הניטור המזרחיים בשמורה, אכן קיימים מתחת למישורי הבוץ אופקי חלוקים מעטים, שריד למערכות אלוביאליות קדומות בעבר הגאולוגי. השתרעותם המרחבית של אופקים אלה שמוליכותם ההידראולית גבוהה יחסית, אינה ידועה. כיום הם אינם חלק מהמערכת ההידרולוגית הפעילה, מכיוון שהם רוויים בתמלחת. עם זאת, ייתכן שכמה מהם משמשים גם כיום תעלות זרימה לנביעות הימיות המזוהות מול הקטע הדרומי של השמורה. בהנחה שירידה נוספת של מפלס ים המלח תגרום לחשיפתם לאורך החוף הנסוג ובתחתית ערוצי הזרימה המתחתרים לעומק, אזי ייתכן שלאחר תקופה שהמערכת ההידרולוגית תתנתק מהים הנסוג, היא תשוב ותגיב לירידת מפלס הים דרך אותם אופקים מוליכים עמוקים. התנקזות המערכת דרך אופקי החלוקים עשויה להיות איטית או מהירה, כתלות בעוביים ובמוליכותם ההידראולית. כלומר, הניקוז דרך אופקי החלוקים עשוי לגרום להעתקה מהירה של מערכת הנביעות מזרחה וברום נמוך יותר. בכל אחד מהתרחישים האפשריים, העתקה מהירה של המעיינות תהיה בעייתית למערכת האקולוגית הנשענת על מי המעיינות.

סיור לימודי בשמורת עינות צוקים | צילום: אלה הוכברג, פליקר CC BY 2.0

שאלה מהותית לעתיד השמורה היא: מתי יתרחשו תהליכי ההעתקה של המעיינות הנוכחיים לרום נמוך יותר? כדי לענות על שאלה זו ולחזות את עתיד השמורה באופן כמותי, פותח וכויל מודל ספרתי (נומרי) המחשב על בסיס משוואות פיזיקליות את זרימת מי התהום באקוויפר ההר המזרחי [14]. כיול המודל התבסס על מפלסי מי תהום מדודים בקידוחים ברחבי האקוויפר, וחישוב שדה הזרימה נעשה על-ידי הצבת תנאי קצה (שפה) הניתנים לשינוי מלאכותי, כך שניתן לדמות את שדה הזרימה בתנאים שונים. המודל הורץ מספר פעמים, ובכל הרצה הוצב מפלס שונה לים המלח (המהווה תנאי שפה במודל). בדרך זו ניתן לבחון בכל מפלס נתון של ים המלח כמה מים יגיעו אל אזור שמורת עינות צוקים בהשתרעותה הנוכחית, וכמה יזרמו אל עבר מניפת נחל קדרון, כלומר אל עבר מעיינות עתידיים בחוף ים המלח הנסוג. המודל ההידרולוגי מבוסס על מספר הנחות והכללות: א. היחידות הגאולוגיות מוכללות לשלוש עיקריות: 1. גיר ודולומיט (ממערב למצוק ההעתקים); 2. יחידות אלוביאליות מוליכות בבקע; 3. חרסית אטומה בבקע. ב. תימשך הרציפות של היחידות האלוביאליות בנחל קדרון עד לים המלח גם במפלסי ים נמוכים עתידיים. כאמור, גם אם ישנן שכבות חרסית במורד המניפה מזרחה, הצפי הוא לקיומן של שכבות מוליכות שיאפשרו רציפות כזו או אחרת בין מערכת מי התהום לבין ים המלח הנסוג. ג. המשך ירידת מפלס ים המלח בקצב הנוכחי. ד. יציבות בנפחי המשקעים והשאיבות באגן. ראוי לציין שהמודל מתייחס לשמורה הנוכחית כמקשה הידרולוגית אחת ללא הבחנה בין חלקי השמורה השונים.

על פי המודל ישנו ערך סף למפלס הים, שמעליו ומתחתיו ניקוז מי התהום שונה מהותית. ערך סף זה הוא רום מפלס של (500-)–(490-) מטר. מערכת הנביעות של שמורת עינות צוקים תישאר במיקומה הנוכחי כל עוד מפלס האגם יהיה גבוה יותר. כאשר המפלס ירד מתחת לרום סף זה, בעוד 50–60 שנה, מפלס מי התהום ישתפל במהירות אל מתחת לפני הקרקע של השמורה הנוכחית, המעיינות יחדלו לנבוע, והמים ינוקזו אל מעיינות חדשים בחוף הנסוג במניפת הסחף של נחל קדרון וברום נמוך יותר (איור 4).

יש לסייג את תוצאות המודל הספרתי, מכיוון שהוא מבוסס על מספר הנחות, ומידת הדיוק שלו איננה גבוהה. כלומר, תוצאות המודל אינן "נבואה" שחייבת להתרחש, אך יש בהן לשמש תמרור אזהרה לעתיד שמורת עינות צוקים שיש להביא בחשבון. בלימה או האטה של ירידת מפלס ים המלח הן לפיכך חיוניות לצורך שמירת האתר הייחודי של עינות צוקים. ראוי להזכיר שתהליכים דומים, אך לא זהים, מתרחשים בקבוצת עינות קנה וסמר הממוקמת דרומה יותר על חוף ים המלח, והמסקנות המוצגות כאן תקפות גם עבורן.

איור 4

השפיעה הכללית הצפויה בעינות צוקים במקומן הנוכחי ובמניפת הסחף של נחל קדרון על פי תוצאות המודל הספרתי של אקוויפר ההר המזרחי, בתנאי מפלס שונים של ים המלח

עד אשר מפלס ים המלח יגיע לרום סף של (500-)–(490-) מטר, השפיעה בעינות צוקים תישאר יציבה יחסית. לא צפויה הפרדה בין חלקי השמורה השונים ולא יהיה ביטוי לנדידה דרומה בתוך השמורה. מתחת לסף זה, המעיינות בשמורה יתייבשו והמים ינוקזו אל מניפת הסחף של נחל קדרון וברום נמוך יותר.

סיכום

המאמר הנוכחי מציג שתי מערכות הידרולוגיות דינמיות שכנות ואת האינטראקציה ההדדית ביניהן. האחת, אגם (ים המלח) המהווה אגן ניקוז למערכות מי תהום וקצב התייבשותו קיצוני (מעל מטר בשנה), והשנייה, מערכת מי תהום המתנקזת לחופו ומגיבה במהירות לשינויים במפלסו. השינוי העיקרי המזוהה במערכת מי התהום הוא ירידת מפלסים עקבית ונדידה של המוצא (המעיינות) לאזורי ניקוז חדשים מדרום ואף ממזרח. נוסף על כך, מתרחשים שינויים כימיים הנובעים משינוי ביחסי הערבוב בין מים "שפירים" יחסית המגיעים ממערב לבין תמלחות מקומיות הלכודות בתת-הקרקע. באזורים שתהליך השטיפה בהם ממושך, מליחות המים בנביעות נמוכה יותר ובעלת שונות מרחבית קטנה יחסית, ואילו באזורים שתהליך השטיפה בהם חדש יחסית, מרובים גופי מים מלוחים יותר שגם הם הולכים ונשטפים, ולכן מליחותם יורדת, ואפילו בחדות, עם הזמן.

תחזית לעתיד השמורה בשנים הקרובות מצביעה על המשך העתקת מערכת הניקוז במרחב והמשך שטיפת כיסי תמלחת במגמה של שיפור באיכות המים וצמצום טווח המליחויות. הדמיה באמצעות מודל ספרתי שהוצב באזור הראתה שבטווח רחוק של 50–60 שנה מהיום מערכת הנביעות צפויה "לקרוס" לרום נמוך ממפלס הקרקע הנוכחי בשמורה. תהליך הקריסה עשוי להיות הרסני מבחינת התשתית האקולוגית הייחודית הנשענת על מי השמורה.

שמורת עינות צוקים | צילום: דורון ניסים, פליקר, State of Israel

תודות

המחברים מודים בראש ובראשונה לצוות שמורת עינות צוקים של רשות הטבע והגנים, ובעיקר למנהל אלדד חזן, על העזרה הנפלאה לאורך השנים. כמו כן, אנו מודים לצוות אגף ההידרומטריה בשירות ההידרולוגי בניהולו של ד"ר בני רופא על שיתוף הפעולה הפורה לאורך השנים, לצוות אגף גיאוכימיה במכון הגיאולוגי על האנליזות הכימיות המדוקדקות, לחיים חמו ז"ל ולאיאד סואעד על נתוני הניטור המדויקים בקידוחי הניטור. לרשות המים, לרשות הטבע והגנים (ובעיקר למנהל אגף סביבה, ניסים קשת) ולמשרד התיירות (באמצעות המכון הגיאולוגי) על מימון המחקרים. תודה גם לשלושת מבקרי המאמר האנונימיים שהערותיהם המחכימות הועילו ושיפרו את המאמר.

  • מערכת נביעות המים המתוקים שבשמורת עינות צוקים, בצפון-מערב ים המלח, היא הבסיס למערכת אקולוגית מימית נדירה בסביבה צחיחה.
  • הירידה הדרמטית במפלס ים המלח בעשורים האחרונים גורמת לשינויים גאו-הידרולוגיים במיקום המעיינות, בשפיעתם ובמליחותם. המאמר סוקר שינויים אלה ומספק תחזיות לעתיד המתבססות על מודל.
  • במאמר מתואר הנזק האקולוגי החמור שנגרם ושייגרם בעקבות התייבשות ים המלח, והחוקרים מעריכים כי כאשר מפלס ים המלח יתקרב ל-(500-) מטר, המעיינות בשמורה יתייבשו, והמערכות האקולוגיות והתיירותיות הנשענות עליהם לא ימשיכו להתקיים.
  • תיאור ההשלכות לגבי מדיניות השימור של המערכות האקולוגיות של עינות צוקים יכול לסייע בגיבוש מסמך מדיניות לאזור ים המלח ולתכנון עתידי של ניהול השמורה.

המערכת

אלדד חזן, מנהל שמורת הטבע עינות צוקים:

בימים אלה נמצאת שמורת עינות צוקים בשיאו של תהליך שדרוג ושיפוץ במערך קליטת הקהל שלה. התהליך הוא שלב משלים לשיקום אקולוגי ותיירותי שהשמורה עברה בעשור הקודם ושנסמך על מחקר קודם של המכון הגאולוגי. מדידות רשות המים והמחקר המתמשך של המכון הציגו למקבלי ההחלטות ברשות הטבע והגנים מודל איכותי להתנהגות המערכת ההידרולוגית בשמורה. המודל והתצפיות שינו את התפיסה שגרסה שמערך הנביעות בשמורה דועך ונעלם, והציגו מנגנון שמראה כי השינוי המרחבי במיקום הנביעות קשור לירידת מפלס הים, וכי כמות המים בהן יציבה. על בסיס אותו מחקר קודם תוכנן ובוצע פרויקט שיקום (ראו אצל מילשטיין ואחרים בגיליון ים המלח של אקולוגיה וסביבה), שמטרתו לשמר את מאסף מיני הדגים הייחודי לשמורה ואת בית הגידול שבבריכות. מיקום הקמת גופי המים בשטח השמורה נסמך על תובנות המחקר והתצפיות הרציפות, וממשק פעיל זה מאפשר יצירה של בית גידול יציב לאורך שנים.

המאמר המובא כאן מבליט את חשיבות ההדהוד בין האקדמיה לתהליכי קבלת ההחלטות בשטח, ומתקף את פעולות הממשק הפעיל שננקטו, אך בעיקר מצביע על המשימה הבאה שיש להשלים – הרחבת שמורת עינות צוקים כך שתכלול את שפך נחל קדרון. ללא פעולה זו לא נוכל לשמור על בית הגידול הייחודי ולשמר את החי והצומח המאכלסים אותו.

Hydrological response of the 'Einot Zukim' system to the decreasing Dead Sea level: Observations and predictions

Yehuda Levy, Department of Earth and Planetary Sciences, Weizmann Institute of Science.

Haim Gvirtzman, Institute of Earth Sciences, The Hebrew University of Jerusalem

Yoseph Yechieli, Geological Survey of Israel

Avihu Burg, Geological Survey of Israel

The hydrological system of the Einot Zukim nature reserve, located on the northwestern shore of the Dead Sea, is rapidly affected by the continuous decrease in the Dead Sea level. Effects include displacement of springs, their relative scattering throughout the reserve (mainly southward), and their salinity. The varied geological section in the reserve also affects the springs' characteristics. For instance, at the northern part of the reserve, the groundwater system is disconnected from the dropping Dead Sea by clay deposits – the 'mud plain'. In contrast, the southern part is composed mostly of gravel and is thus hydraulically connected to the Dead Sea. Consequently, the wet area in the southern part of the reserve follows the regressive shoreline. The springs' salinity varies widely as a result of various mixing ratios of fresh groundwater flows from the west, namely from the recharge zone in the Judea mountains, and subsurface local brines. It is predicted that in the coming years, spring displacement to the southern part of the reserve and brine "washing" by the fresh groundwater will continue, followed by an intensified process of incision of channels within the mud plane in the northern part, which will threaten infrastructures. The long-term prediction (decades) is that the hydrological system will discharge through as-yet inactive dip streams toward new lower outlets in the area, which will be exposed as the Dead Sea level continues to drop. Numerical model simulations show that below the threshold level of 490–500 meters below sea level, which the Dead Sea will reach in about 50–60 years assuming a steady decline rate, the groundwater level will drop below the ground level of the reserve. As a result, the springs in their current location will dry out and the water will discharge in a new and lower location, at the alluvial fan of the Kidron stream. This rapid migration of the springs may significantly affect the ecological system and the tourist industry that today, relies on the Einot Zukim reserve.


  1. אבני י, זילברמן ע, שירב-שוורץ מ ואחרים. 2005. תגובת המערכות הגיאומורפיות לירידת מפלס ים המלח וההשלכות על התשתיות ההנדסיות לאורך חופו המערבי, דו"ח סופי. דו"ח GSI/18/04. ירושלים: המכון הגיאולוגי.
  2. בורג א, יחיאלי י, מגל ע וביין ע. 2006. בחינת ניצול מי מעיינות עין פשחה (צוקים), חקירת המבנה ההידרוגיאולוגי של מערכת הנביעות. דו"חGSI/14/2005 ירושלים: המכון הגיאולוגי.
  3. גבעתי ע. 2011. יחסי גשם שפיעה במעיינות ים המלח בשנים 2003–2011. ירושלים: השירות ההידרולוגי.
  4. גוטמן י וסימון א. 1984. סקר הידרולוגי של חוף ים המלח המערבי שלב "א". דו"ח תה"ל.
  5. גלילי א. 2012. סיכום מדידות הידרומטריות בעינות צוקים בשנים תשס"ג–תשע"א, 2003–2011. דו"ח הידרו 1/2012. ירושלים: השירות ההידרולוגי.
  6. גרינבוים י. 1992. מדידות ספיקה בנביעות עינות צוקים שנערכו ב-5-6.8.92. דו"ח פנימי של השירות ההידרולוגי.
  7. לרון י, סבוראי ט וכטמן ד. 2006. הערכת השינוי בזמן ובמרחב בשפיעת מעיינות צוקים, דו"ח סופי. באר שבע: אוניברסיטת בן-גוריון בנגב.
  8. מונטה מ. 1968. דו"ח על סקר מעיינות אזור צפון ים המלח. ירושלים: השירות ההידרולוגי.
  9. סואעד א, בורג א ויחיאלי י. 2014. ניטור הידרולוגי וכימי בקידוחים בשמורת עינות צוקים. דו"ח GSI/10/2014. ירושלים: המכון הגיאולוגי.
  10. סואעד א, בורג א ויחיאלי י. 2018. ההידרולוגיה והגיאוכימיה של מי תהום בשמורת טבע עינות צוקים (פשחה) על סמך ניטור של 30 קידוחי מים. דו"ח GSI/11/2018. ירושלים: המכון הגיאולוגי.
  11. רופא ב. 2003. שפיעת עינות צוקים (פשחה) – קיץ 2003. ירושלים: נציבות המים, השירות ההידרולוגי.
  12. שכנאי ע, מירו פ ומאירי ד. 1983. סקר הידרוגיאולוגי בעינות צוקים. דו"ח 01/83/98. תה"ל.
  13. Burg A, Yechieli Y, and Galili U. 2016. Response of a coastal hydrogeological system to a rapid decline in sea level; The case of Zuqim springs – The largest discharge area along the Dead Sea coast. Journal of Hydrology 536: 222-235.
  14. Levy Y, Burg A, Yechieli Y, and Gvirtzman H. 2020. Displacement of springs and changes in groundwater flow regime due to the extreme drop in adjacent lake levels: The Dead Sea rift. Journal of Hydrology 587: 124928.
  15. Mallast U, Schwonke F, Gloaguen R, et al. 2013. Airborne thermal data identifies groundwater discharge at the north-western coast of the Dead Sea. Remote Sensing 5: 6361-6381.
  16. Vachtman D and Laronne JB. 2014. Remotely sensed estimation of water discharge into the rapidly dwindling Dead SeaHydrological Sciences Journal 59(8): 1593-1605.‏

ציטוט

לוי י, גבירצמן ח, יחיאלי י ובורג א. 2021. תגובת המערכת ההידרולוגית של עינות צוקים לירידת מפלס ים המלח: תצפיות ותחזיות לעתיד. אקולוגיה וסביבה 12(2).
העתק


כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

מחקרי סביבה אצלך בתיבה

    מאת

    יהודה לוי
    המחלקה למדעי כדור הארץ וכוכבי הלכת, מכון ויצמן למדע
    חיים גבירצמן
    המכון למדעי כדור הארץ, האוניברסיטה העברית בירושלים
    יוסי יחיאלי
    המכון הגיאולוגי
    אבי בורג
    המכון הגיאולוגי

    מאמר זה עבר שיפוט עמיתים





    ציטוט

    לוי י, גבירצמן ח, יחיאלי י ובורג א. 2021. תגובת המערכת ההידרולוגית של עינות צוקים לירידת מפלס ים המלח: תצפיות ותחזיות לעתיד. אקולוגיה וסביבה 12(2).
    העתק

    תכנים נוספים שעשויים לעניין אותך

    בקצרה
    מידע מרשתות חברתיות – שימוש במשאב ייחודי וחדשני במחקרי סביבה וקיימות
    הרשת הסביבתית – מה יכולים חוקרי סביבה וקיימות ללמוד מהמידע העצום שהמבלים בטבע מעלים לרשתות החברתיות?
    בקצרה
    הטבע העירוני בצל צמיחת מגה-ערים בישראל
    הספר כולל שפע דוגמאות לממשק של מערכות טבעיות וחיות בר בסביבת האדם, הממחישות עד כמה הגבול בין העיר לטבע מטושטש, דינמי ומושפע באופן ישיר מההתנהלות האנושית
    חזית המחקר
    המדרך הסביבתי של דפוסי תזונה שונים, תפריט ים תיכוני מול תפריט מערבי: לא רק יתרונות בריאותיים לתפריט הים תיכוני
    ההשלכות הסביבתיות של מערכות מזון משפיעות על סדר היום של בריאות הציבור. מטרת המחקר הנוכחי הייתה לנתח את הקיימות של התפריט הים תיכוני אצל אוכלוסיית ספרד, וכן להשוות בין המדרך הסביבתי של התפריט הספרדי הנוכחי לאלה של התפריט הים תיכוני ושל תפריט מערבי אופייני
    לראש העמוד