עצים נגד אבק

בשבועות האחרונים התעוררנו פעמים רבות לבקרים שאופיינו באובך בינוני עד כבד. האובך מלווה את עונות המעבר והוא נגרם כתוצאה מסופות אבק שמגיעות בתקופה זו. תופעת המידבור, תהליך שבמסגרתו אזורים רבים הופכים צחיחים יותר ויותר וכמות הפעילות הביולוגית בהם הולכת ופוחתת, גורמת לכך שתדירותן של סופות האבק הולכת ועולה. מודלים שונים חוזים את מיקומן העתידי של הסופות, תדירותן ועוצמתן והתחזיות מלמדות על כך שהמגמה הכללית היא עלייה בכמות הסופות. בשל כך, נעשה ניסיון רחב להבין את השלכותיהן, החיוביות והשליליות של סופות האבק.

עוד כתבות בזווית - סוכנות ידיעות למדע ולסביבה :

איפה השלג?

בגדי תינוקות לטווח ארוך

שיא עולם ישראלי בהישרדות במדבר

"סופות אבק נוצרות בעיקר באזורים צחיחים או צחיחים למחצה, שבהם כיסוי הצמחייה דליל, כך שרוחות חזקות מספיק מסוגלות להרים את חלקיקי הקרקע הקטנים ולהסיעם למרחקים ארוכים יחסית", מספר ד"ר אבנר גרוס, חוקר באוניברסיטת בן גוריון. בשל תדירותן, עוצמתן והשטח הגדול שהן יכולות להשפיע עליו, לסופות האבק השפעה עצומה על האקלים והן אחראיות לתופעות סביבתיות רבות, ובהן הפחתת משקעים, הפרעה לתפקוד התקין של תקשורת לוויינית וזיהום אוויר משמעותי.

האבק, שמוסע כחומר בעל חלקיקים קטנטנים, מגיע גם לסביבות עירוניות וכפריות המאוכלסות על ידי בני אדם. נוסף להשפעה על האקלים, יכול לגרום האבק גם לבעיות בריאותיות בבני אדם. החומר החלקיקי הנמדד בעת הסופות עולה לעיתים בהרבה על ריכוז החומר החלקיקי המקסימלי המומלץ על ידי אירגוני בריאות שונים. בישראל למשל, שנמצאת באזור מדברי למחצה החשוף לסופות אבק הן ממזרח והן ממערב, ריכוז החומר החלקיקי בעת הסופות יכול להגיע עד כדי 2,000 מיקרו גם למטר קוב אוויר ואף יותר מזה (כשהכמות המקסימלית לפי ארגון הבריאות העולמי צריכה להיות קטנה מ-50 מיקרו גם למטר קוב אוויר). בין ההשלכות של האבק על הבריאות ניתן למנות מחלות לב, מחלות ריאות, בעיות נשימה, אלרגיות ועוד.

מפחית 28 אחוז מהאבק האטמוספרי

כיצד ניתן לצמצם את ממדי הנזק של סופות האבק? מחקרים שונים הראו כי צמחייה עשויה להוות חסם טבעי לסופות האבק, בזכות קליטת כמות גדולה של החומר החלקיקי המרכיב את הסופה על העלים. שטף הסופה מגיע בעוצמה חזקה, וכאשר נתקל בדרכו בסביבה מיוערת, הריכוז שלו בסביבה העירונית מופחת. השפעה זו של היער קיימת גם אצלנו. ישראל ממוקמת באזור מדברי למחצה, המאופיין בכמויות גדולות של אבק. כאשר היער עומד בדרכה של הסערה, מצטברת על הצמחייה בו כמות גדולה של חלקיקי האבק, והכמות שמגיעה לאזור האורבני פוחתת.

(צילום: שמיר אלבז)

כך, למשל, ביער להב הנמצא מעט צפונית לבאר שבע, התבצע מחקר שהראה כי עצי האורן עליהם מצטברת כמות עצומה של אבק, מסייעים להפחתת החומר החלקיקי ביישובים הסובבים. "עצי האורן נבחרו משום שהם ניטעו במספרים גדולים בארץ בכלל, ובצפון הנגב בפרט, אזור שאותו פוקדות סופות האבק באופן תדיר בכל שנה. הנוכחות של עצים אלו במיקום החשוף לאבק יוצרת אזור מחקר אידיאלי לאינטראקציה בין אבק ליערות", מספרת דפנה אוני, שביצעה מחקר זה במעבדתו של פרופ' יצחק קטרה באוניברסיטת בן גוריון. "נמצא שעצי אורן יעילים בקליטת אבק בהשוואה לעצים אחרים בגלל גובהם ובגלל שמחטי האורן מגדילות את שטח הפנים של העץ". גובהו של העץ, צורת העלים ושטח הפנים שלו, מביאים לשבירה של הרוח, ומאפשרים את ההצטברות העצומה של חלקיקי האבק עליו. "בזמן סופות בינוניות (כ-600 מיקרוגרם אבק למטר מעוקב), מצאנו שבשולי היער ריכוז האבק האטמוספרי ירד ב28- אחוז בהשוואה לאזור ללא יער", היא מוסיפה.

האם האבק מועיל למערכת הצמחית?

בעת חסימת הסופה והחומר החלקיקי על ידי היער, כמות האבק שמצטברת עליו היא עצומה. למעשה, נוצרת מסה חדשה לגמרי של חומר, שמגיע ממרחק ושמכיל תכונות כימיות שונות משל הצמחייה ביער. מסה זו מתווספת למערכת הצמחית והופכת להיות חלק ממנה.

"עצים שנמצאים במסלול זרימת סופת האבק מקיימים אינטראקציה עם החלקיקים המגיעים אליהם. בעת סופות האבק, היער גם משפר את איכות האוויר בישובים הסמוכים וגם 'מדשן' את עצמו בנוטריינטים" מספרת אוני. "מדובר במצב של win-win, שבו כולם יוצאים מורווחים".

כלומר, בנוסף לתופעות השליליות של סופות האבק, עשויה להיות להן גם השפעה חיובית על המערכת הצמחית. איך זה עובד? חלקיקי האבק מכילים ריכוז גבוה של פוספאט (חומר דשן המכיל זרחן וחיוני לצמחים ) שהמחסור בו פוגע בתפקודה התקין של המערכת האקולוגית ומהווה גורם מגביל לצמיחתה. באמצעות האבק הפוספאט יכול להגיע ממרחקים אל מערכות אקולוגיות שבהן יש בו מחסור , ולהיכנס למחזור הביוכימי של המערכת. כאשר הוא נמצא בתוך המערכת הצמחית, הוא יכול לסייע לדישון שלה.

(צילום: מוטי קמחי)

"זרחן הוא יסוד חיוני לכל יצור חי מאחר והוא אבן הבניין של מולקולות חשובות בגוף החי. מקורו העיקרי של הזרחן הוא בקרום כדור הארץ ולכן הוא מגיע לצמחים בעיקר דרך הקרקעות", מספר גרוס. הסיבות למחסור בזרחן שונות באזורים השונים, אך מופיעות במערכות יבשתיות רבות. בעת היווצרותן המקורית, הכילו רבות מהקרקעות כמות מספקת של זרחן, אך ברבות מהן הוא פחת במרוצת הזמן. באזורים הטרופיים של דרום אמריקה, למשל, גורמות כמויות המשקעים העצומות לשטיפה של הזרחן מהקרקע והוצאתו מהמערכת. באזורים אחרים, על אף שהזרחן מופיע בקרקע אין למערכת הצמחית אפשרות להשתמש בו, ולכן הוא אינו זמין עבורה. זה מה שקורה בישראל. "זמינות זרחן נמוכה קיימת גם באזור הים התיכון, בעיקר בסביבות שהן יש קרקעות גירניות עם תכולת סידן גבוה, זאת משום שהסידן מסוגל לקשור את הזרחן בקרקע באופן חזק יחסית ולמנוע את זמינותו לצמחים".

באזורים אחרים בעולם, לעומת זאת, כמות הזרחן הזמין בקרקעות היא עצומה. "אספקה של זרחן ממקורות חיצוניים כמו אבק יכולה לסייע ליצרנות הראשונית (הפיכת חומר לא אורגני לחומר אורגני בתהליך של פוטוסינתזה) של המערכת האקולוגית. רוב האבק בעולם מיוצר במדבר הסהרה. האבק מהסהרה יכול להיות מוסע למרחקים ארוכים ואף להגיע עד ליערות הטרופיים של אמריקה", מספר גרוס.

"אנחנו בודקים במחקר אצלנו במעבדה את ההשערה שעצים שהתפתחו אבולוציונית במערכות עניות בזרחן שמקבלות כמויות גדולות של אבק. היערות הטרופיים באמריקה או יערות בישראל, למשל, סיגלו לעצמם יכולת להטמיע את הזרחן שנישא באבק דרך העלים וכך מקנים לעצמם יתרון על פני צמחים שיכולים לספוח זרחן רק דרך השורשים", אומר גרוס. מאחר שלישראל מגיעות סופות אבק לעתים תכופות, ייתכן שהיערות הטבעיים בישראל סיגלו לעצמם יכולת זו וכך סופות האבק בעצם מיטיבות עם היערות ומספקות להם את תוספות הזרחן הדרושות שלהם, שלא ניתן לספוח דרך השורשים בקרקע.

.

אפשרויות ליישום התגליות בשטח

כתוצאה מהאקלים העולמי המשתנה, הצפי הוא שסופות האבק יהפכו תדירות יותר ויותר, והדישון הטבעי שלהן ימשיך לתרום למערכות האקולוגיות. מובן שבאותה עת, יוסיף האבק להוות גורם משמעותי בזיהום האוויר, אך ייתכן כי ההבנה שהיער קולט חלק גדול מהאבק יכולה לסייע בהפחתת האבק. "יתכן שתוצאות המחקר ישמשו מתכננים, שיכולים לקחת בחשבון את כיוון הרוח השכיח של סופות האבק ושל ימים ללא סופת אבק, וכך לתכנן את מיקום הנטיעה ביחס ליישוב. זאת מכיוון שגם בימים ללא סופת אבק יש חלקיקים שנפלטים משדות חקלאיים או ממפעלים, שיכולים גם הם להיחסם על ידי העצים", מסכמת אוני.