אסטרטגיות לשיפור ניהול נחלים ברמה אגנית

מדיניות ניהול אגני היקוות כיחידה אחודה

פיתוח מדיניות לניהול אגני היקוות תופס תאוצה בעולם ומשקף את ההבנה שניהול אגני הוא כלי לתכלול התהליכים במסדרון הנחל, שמשפר את שימור משאבי המים, הקרקע והמגוון ביולוגי ברמה האזורית ^[15]. האיחוד האירופי הוביל חקיקה הנוגעת לניהול משאב המים (Water directive) ^[7] הדורשת לאפיין בקנה מידה אגני את מצב גופי המים ^[8] בהתבסס על מאפיינים הידרולוגיים, גאומורפולוגיים ואקולוגיים ועל השפעות האדם. איסוף הנתונים מאפשר ניתוח אפקטיבי של מצבם האקולוגי של הנחלים, סביבתם וגורמי העקה המשפיעים עליהם ^[9]. בשנת 2017 החלו באגף לשימור קרקע במשרד החקלאות ופיתוח הכפר לאמץ גישה לניהול אגני משולב ^[1] על פי דירקטיבת המים האירופית. מהלך זה מוביל לשינויי מדיניות, כגון המעבר של רשויות הניקוז והנחלים למבנה של רשויות אגניות, שדרוג אפיקי ההשקעות בחקלאות למטרות שימור קרקע וחידוד המדיניות בנושא תשטיפים מתשומות חקלאיות היוצאים אל נחלים.

התחנה לחקר הסחף פועלת לעבד מדיניות זאת לכדי כלים לניטור, להערכה ולניהול אגני, שיתמכו בפיתוח המדיניות החדשה. לבחינה וליישום של הכלים הללו מתבצע מיזם חלוץ באגן היקוות הקישון, מהגדולים והחשובים באגני ארץ ישראל, המאפשר רצף אקולוגי וביו-אקווטי בין מזרח ומערב ישראל.

השפעת החקלאות על אגני היקוות

משטר הגשמים העונתי באקלים הים תיכוני מוביל לחוסר רציפות בזרימת מים בנחלים בשל ספיקות מים נמוכות. תהליכי העיור, פיתוח התשתיות והחקלאות בישראל יוצרים מפגעים רבים, כמו חסמים פיזיים, שינויים בחתך הנחל, גדות מלאכותיות ומהודקות והרס פשטי הצפה ^[2], המוסיפים שיבושים לזרימה הרציפה של הנחלים. פגיעה זאת משבשת את ייצוב הגדות הטבעי, וכך יכולה להוסיף פגיעה בתשתיות ניקוז. לדוגמה, כמויות משמעותיות של סחף קרקע המצטברות בתחתית נמל חיפה משבשות את יכולת התפעול שלו ודורשות פינוי תקופתי של אדמת סחף מזוהמת בעלות מוערכת של כחמישה מיליון ש"ח לפעולת פינוי ^[6].

באזורים של חקלאות אינטנסיבית תחילת הגשמים מתרחשת כאשר הקרקע חשופה ופגיעה ביותר לסחיפה. בעת הסחיפה נוצרת הסעה של כימיקלים חקלאיים הקשורים למשקעים (sediments) ומומסים בנגר עילי ^[14]. הסעה זאת מצטברת לאורך זמן כמשקעים בסביבת הנחלים ומובילה לפגיעה בחברות האקולוגיות של מסדרון הנחל, המסכנת את בתי הגידול הלחים ^[2], שנמצאים בסכנה חמורה באקלים הים תיכוני ^[2]. במקרה של אגן הקישון, השטחים החקלאיים הם כ-35% מסך שטחו, ולכן בבואנו לפתח כלי ניהול אגני מושם דגש רב על ניהול השטחים החקלאיים ועל הפחתת ההשפעה של החקלאות על אגן הקישון.

דוגמאות אלה מלמדות שבניית תמונה אחידה של מצב אגן היקוות מצריכה בחינה כוללת של התהליכים, התפקודים והלחצים האנתרופוגניים המשפיעים על יכולת זרימת המים בנחל. סקירה מלאה שכזו תסייע בהכוונה ובהערכת ביצועים של תהליכי שיקום.

תמונת מצב אגנית

מטרת המיזם המוצג היא פיתוח כלים המספקים תמונת מצב אגנית וסדרי עדיפויות לפעולות שיקום, בשילוב עם פיתוח כלים לשיפור אזור התפר בין נחלים לשטחים חקלאיים. שלבי העבודה כוללים אפיון שימושי הקרקע, הערכה גאומורפולוגית של הנחלים, סקרי איכות מים והקמה של רצועות חיץ בין שטחים חקלאיים לנחלים.

אפיון שימושי קרקע חקלאיים

ביצענו אפיון מרחבי (ממ"ג – GIS) של מכלול אגן הקישון. סקרנו את הפעילות החקלאית באגן ברזולוציה גבוהה במטרה לבחון את הקשר בין רמת מזהמים בנחלים לשימושי הקרקע. תוצאות הניתוח המרחבי המוצגות באיור 1 מראות את אחוז השטח החקלאי בכל תת-אגן.

בנספח 1 ניתן לראות את רמות הזיהום שאיתרנו בכל תת-אגן. עיבוד משולב של סך השטחים החקלאיים בכל תת-אגן והרמה והסוג של המזהמים מראה מִתאם בין אחוז השטח החקלאי בתתי-האגנים לבין רמת הזיהום. התוצאות מאפשרות לנו לדרג את תתי-האגנים בהתאם לעוצמת הזיהום ולסוגו ובכך לקבוע קדימויות בפעולות שיקום ברחבי האגן. בעזרת הבנת גורמי העקה והנזק לאגן ההיקוות אנחנו יכולים לקבוע סדר עדיפויות בכל הנוגע לסוג ולדחיפות של הפעולות הדרושות לשיקום אפקטיבי.

איור 1

מיפוי תתי-האגנים בקישון לפי שיעור השטח החקלאי בכל
תת-אגן

גאומורפולוגיה של נחלים

ניתוח גאומורפולוגי של מסדרון הנחל מאפשר יצירת שפה משותפת בין מרכיבים אקולוגיים, הידרולוגיים וגאומורפולוגיים שתוביל לתמונה כוללת של תהליכי הזרימה בנחל וסביבתו ^[12]. אחד הכלים הנפוצים באירופה להערכת נחל שכזו הוא מדד האיכות המורפולוגית (Morphological Quality Index – MQI) ^[11]. החל משנת 2017 אנו פועלים להתאמתו לשימוש באקלים דרום-מזרח הים תיכון, ואנו שואפים לבנות בעזרתו שפה משותפת בין עמיתים העוסקים בשיקום נחלים מדיסציפלינות שונות בישראל. עד היום ביצענו תהליכי הערכת MQI בנחלים ציפורי, נהלל וקֵיני – כולם יובלים של נחל הקישון.

בתהליך העבודה הגדרנו בכל נחל חלוקה למקטעים על פי יחידות פיזיוגאוגרפיות וצורת הנחל, ובנינו בסיס להשוואה בין מקטעים שונים בתוך נחל ספציפי ובין נחלים שונים. בשלב עבודת השדה נבחנו שלושת הנחלים לפי המדדים: (א) תפקודיות: 13 קריטריונים להערכת תהליכי הזרימה, צורת הנחל ומשקעים בנחל (sediment and flow regime); (ב) מלאכותיות: 12 קריטריונים להערכת רמות ההתערבות האנתרופוגנית שנעשתה בנחל; (ג) שינויים היסטוריים בנחל: קריטריון אחד, להערכת ההשפעות ההיסטוריות על הנחל.

במדדי התפקודיות מצאנו כי יכולת הזרימה במורד הנחל (זרימה אורכית) מופרת במקטעים רבים. תנועת מים טבעית בין הנחל לפֶשט ההצפה שלו (זרימה רוחבית) כמעט ואינה קיימת. באין זרימה חופשית אורכית ורוחבית, צורת הנחל והחברות האקולוגיות שלצידו נפגעות. באיור 2 מוצגים (עבור נחל ציפורי, כדוגמה) סיכום של מכלול מדדי התפקודיות ודירוגם.

במדדי צמחיית הגדות יצרנו התאמה מקומית של תהליכי הערכת ה-MQI, היות שאין צמחייה מעוצה משמעותית בנחלי ישראל. בחנו את יחס הצמחים המעוצים בכל מקטע והוספנו מרכיב של רמת כיסוי הצמחייה הרציף לאורך הגדה. תוצאות המיפוי הצביעו על מצב מדורדר וירוד לאורך כל שלושת הנחלים, כולל רציפות צמחייה פגועה ויכולת מועטה לאספקת שירותי מערכת אקולוגית, כמו שיפור כושר חידור מים ועצירת הסחף מלהיכנס לנחל.

סך תוצאות דירוג במדדי ה-MQI הראו שרוב מקטעי הנחלים שנבדקו דורגו במצב בינוני, עם מעט מקטעים שדורגו במצב טוב מאוד וכמה מקטעים שדורגו במצב גרוע או גרוע מאוד.

בעזרת אפיון מצב הבסיס של הנחלים שנסקרו, אפשר לבחון כל פעולת שיקום שתצא לפועל, כמו הסרת הפרעה מלאכותית או חידוש הקשר לפֶשט ההצפה, ולראות אם היא משפרת באופן מדויק ואפקטיבי את התהליכים בין מקטעי הנחל או משמרת את המצב הירוד הקיים.

איור 2

מדדי האיכות המורפולוגית (MQI) והתפקודיות – נחל ציפורי כדוגמה

א. הגורמים המשפיעים על תפקודיות ערוץ נחל הקישון ודירוגם מתוך סך מדדי האיכות המורפולוגית. ב. סיכום גרפי של סך הגורמים המשפיעים על תפקוד הנחל, באופן שמאפשר השוואה בין מקטעי הנחל וכן השוואת מכלול הנחל לנחלים אחרים. בנחל זה אף מקטע לא דורג
כטוב או למעלה מזה.

רמות זיהום במי הנחלים

התדרדרות באיכות מי הנחלים פוגמת בתפקודם ההידרומורפולוגי והאקולוגי. בניית תמונת מצב כלל-אגנית של רמות הזיהום בנחל הקישון ויובליו יכולה לעזור בהבנת התרומה היחסית של כל יובל ולסייע בבניית סדרי עדיפויות לשיקום איכות מי הנחלים.

החל משנת 2018 אנו מבצעים מיזם אגני לבדיקת איכות מים באגן הקישון. דגמנו את איכות המים בכל אחד מ-19 יובלי הקישון, במהלך אירועי הגשם החזקים הראשונים של כל חורף כדי להשלים את הערכות המזהמים בנחלים, שנעשות בדרך כלל בזמן זרימות הבסיס הנמוכות. ניטור מזהמים בזמן אירועי סערה מסייע להבין את ההשפעות הנובעות מחקלאות על נחלים בעקבות זרימת נגר עילי משמעותי, כאשר עומס המזהמים גבוה משמעותית מהעומס בזמן זרימות הבסיס.

בתחילת אירועי הגשמים של חורף 2020 דגמנו ב-25 אתרים את מי הנחלים ונעזרנו בשלוש שיטות משלימות:

• דוגמים פסיביים (®Chemcatcher) – מתקנים שנבנו במיוחד לצורך המיזם ואפשרו ספיחה מצטברת של המזהמים במי הנחלים במשך מספר שבועות. הדגימה אפשרה ניתוחים ברזולוציה גבוהה לזיהוי חומרי הדברה ותרופות (ראו המלצות לקריאה נוספת בנושא הטכנולוגיה הזו).
• איסוף ידני של מי שיטפונות במהלך חמש שעות מאירוע השיטפון הראשון.
• מלכודות חלקיקי קרקע מרחפים – מאפשרות תפיסה של משקעים מורחפים בנחל.

שתי השיטות האחרונות מאפשרות זיהוי חומרי הדברה, תרופות, חומרי דשן ומתכות. למיטב ידיעתנו, זאת הפעם הראשונה שנעשתה דגימה רחבה בהיקף שכזה להערכת מזהמים בנחלים בזמן אירועי סערה באקלים דרום-מזרח הים תיכון.

בניתוח דגימות המים והקרקע הסחופה נמצאו 108 סוגים של חומרי הדברה, 15 סוגי תרופות ו-22 סוגי מתכות. 10 חומרי הדברה ו-3 תרופות הופיעו בכל 25 המיקומים. זיהינו בהצלחה יובל אחד של הקישון (נחל תענך) שתורם באופן המשמעותי ביותר מתכות כבדות. ניתוח נתונים אקו-טוקסיקולוגיים מאפשר לנו להוסיף את הערכת הסיכון האקולוגי של החומרים הללו.

סך תוצאות ניתוח המזהמים באגן מציג תמונה רגעית אך חשובה של רמות הזיהום. כדי להשיג הבנה מרחבית לאורך זמן של מכלול תנועת המזהמים באגן הקישון אנו מפתחים מודלים הידרולוגיים שייצגו תנועת מזהמים בקרקע ובנחלים. התמונה נבנית בעזרת כלי חדש שנמצא בפיתוח, ושמעריך את ספיקות המים באזורים שאין בהם מכשירים בשטח.

שילוב בין הערכה איכותית יותר של ספיקות המים באגן הקישון ומידול דיגיטלי של יכולת תנועת המזהמים, אפיונם וכמותם ברחבי אגן ההיקוות יספק את הכלים הנדרשים לקבלת תמונת מצב כוללת של אגני היקוות בישראל ולמציאת אזורי עדיפות לשימור קרקע ולשיפור ניהול ממשק נחל-חקלאות.

כלים לניהול אגני

ניהול התהליכים הגאומורפולוגיים באזור המפגש בין שטח חקלאי לנחל מאפשר את צמצום ההשפעות השליליות של החקלאות על נחלים וסביבתם.

בנייה או שימור של רצועות חיץ צמחיות בין גדות הנחל לבין השדה הם אחת הפרקטיקות המקובלות של פתרונות מבוססי טבע (Natural Based Solutions) לניהול אגני ^[4]. ממשק זה מספק מגוון שירותי מערכת אקולוגית, כמו שירותי ויסות על-ידי סינון חומרי דשן והדברה, ועצירת סחיפת קרקע ^[13]; שירותים תומכים כמו שיפור כושר חדירות המים לקרקע ^[3] ויצירת בתי גידול לאורך גדות הנחל ^[5]; שירותי תרבות כגון תרומה לאסתטיקה הנופית ולתיירות ^[2]. תכנון אזור החיץ מצריך בחינה של המבנה הפיזי של אזור התפר בין החקלאות לנחל, כמו גם בחינה של תהליכי הסעה ומבנה הצומח והרכבו.

החל משנת 2020 אנו מבצעים שלושה תהליכים שונים ומקבילים לבחינת אסטרטגיות לשיקום רצועות חיץ ולהפקת מרב שירותי המערכת הנובעים מהם. בנחל ציפורי נזרעו באופן ישיר תערובות צמחי בר ותרבות במטרה לבחון את התבססות צמחיית הגדות לאחר זריעה ולפני החורף – זוהי אסטרטגיית שיקום פשוטה יחסית, שמלמדת על יכולת ההתבססות של צמחי בר לעומת צמחי תרבות.

בנחל נהלל מתוכננת בימים אלה הקמה של רצועות חיץ לאורך הנחל ברוחב 20 מטר ובאורך קילומטר. רצועת חיץ זו תהיה חלק מפלטפורמות המחקר וההדגמה של משק המודל בנווה יער, ותאפשר לבחון מגוון רחב של מאפייני רצועות חיץ.

בנחל קיני הוקמה מערכת של רצועות חיץ המותאמות למסלול היקוות הנגר מהשטח החקלאי הסמוך, ונעשה שימוש בצמחיית חיץ המשלבת עצים, שיחים ועשבוניים. האסטרטגיה הזאת נועדה לבחון רצועות חיץ שמותאמות למסלולי נגר מרחביים ומספקות מגוון גבוה של שירותי מערכת אקולוגית הודות לחברת צומח מורכבת.

עבור מכלול תהליכי השיקום פיתחנו רשימת מיני צומח המתאימה לשיקום נחלים לפי מרכיבי התפקוד האקולוגי השונים. איור 3 מסכם את תהליך הלימוד והתכנון של צמחייה לניהול אפקטיבי באזור החיץ של ניסוי נחל קיני. נוסף על כך, בנינו כלי הערכה מרחבי להבנת תהליכי הצטברות הנגר העילי ומיפוי סדרי עדיפויות למיקום ולגודל של רצועות חיץ. שילוב הפתרונות הללו מאפשר להציע שיטות מגוונות להפחתת המזהמים לפי סדרי העדיפויות שהתקבלו מתמונת המצב האגנית.

איור 3

חתך צד של הרכב צמחייה ברצועת חיץ משוקמת בנחל קֵיני

האיור מציג את היחס בין שירותי המערכת האקולוגית, מופע הצימוח (מעל הקרקע ומתחתיה) ורמת ההתאמה לרטיבות בקרקע מגדות הנחל.

הממד האנושי של ניהול אגן ההיקוות

כדי להגיע להצלחה בתהליכי שיקום וכדי לקבוע מדיניות אחידה יש לחתור לשיתופי פעולה בין העוסקים בהערכה ובשיקום של נחלים בישראל. פיתוח כלי ה-MQI באירופה יצא לפועל לאחר אתגרים רבים של חוסר התאמה בין שיטות וכלי ניטור, הערכה ושיקום נחלים.

במיזם הקישון הקמנו צוות מקצועי שכלל מומחים מתחומי ידע שונים – אקולוגיה אקווטית, בוטניקה וגאומורפולוגיה. הצוות בוחן יחד את אותו מקטע נחל בשיטות ניטור שונות, ומתכלל את הנתונים. באופן זה אנו יכולים להרחיב את נקודות המבט על תפקוד הנחלים מדיסציפלינות שונות מעבר למדדים המקובלים בהערכת MQI, כמו אקולוגיה אקווטית וביו-אקוסטיקה. עבודה משותפת זו יוצרת תיאום בין מדדים שונים להערכת מצב מרחב הנחל.

כמו כן, הקמנו קבוצות תושבים שמוכשרות לסייע בתהליכי מדע אזרחי לניטור איכות המים בנחלים בזמן סערות. שילוב התושבים בתהליכי מחקר וניטור באזור מגוריהם מעלה את תחושת המחויבות ואת היכולת להיות "שגרירים" למען איכות נחלי האגן ^[10] ומסייע לחוקרים לבצע ניטור מרחבי רחב היקף, כגון ניטור מזהמים בנחלים בזמן אירועי סערה.

סיכום

מיזם ניטור ופיתוח של כלי ניהול באגן הקישון מבקש להשלים פערי ידע בעזרת בניית תוכנית ניטור אגנית משולבת שתקל על קבלת תמונת מצב דינמית של איכות מי הנחל, על קביעת סדרי עדיפויות לאזורי התערבות ועל בניית כלים לשיפור איכות המים, האקולוגיה והחקלאות ברחבי האגן.

מתוך ניסיוננו המצטבר עד כה, אימוץ גישה המבוססת על הערכה מורפולוגית המשלבת מדדים אקולוגיים וגאומורפולוגיים מאפשר שינוי בגישת ניהול הנחלים בישראל. גישת הערכה מתכללת מכוונת תהליכים המבססת את הבנת הקשרים בין גורמי ההפרעה למערכת הנחל הטבעית מסייעת לבנות תמונה מרחבית המשתנה עם הזמן ומהווה נקודת ייחוס להערכת ההצלחה בתהליכי שיקום.

אנו שמים לנו כמטרה לקדם את התובנות היישומיות והמחקריות וליצור מסמכי הדרכה והמלצה שיוכלו לשרת רשויות ניקוז נוספות ולהפוך לחלק ממדיניות האגף לשימור קרקע. באופן זה ניתן יהיה ליישם בישראל ניהול אגני היקוות שיטתי ואפקטיבי, המשרת יעדים ברורים ובני-השוואה.