מים הוא משאב שלומדים להעריך רק כשהוא איננו. סיפור תקומתה ועצמאותה של ישראל הוא במידה רבה גם סיפור על מים. האזור שבו אנו חיים הוא מבין הצחיחים ביותר בעולם ביחס לגודל האוכלוסייה המתקיימת בו, אך כיום אין לישראל מחסור במים. חלוציות, מדע, מדיניות נכונה וחינוך, התגברו על המחסור. בכתבה נדבר טיפה על איך עשינו זאת, ועל החשיבות העולמית של ההישג.
השאיבה הגדולה
״אני מקווה שתַּרְאֶה שיש דרך להביא לארץ ישראל חמישה מיליון יהודים״. כך אמר דוד בן-גוריון לסוציולוג ומנהל המשרד הארצישראלי, ארתור רופין, ב-1941. טרם הקמת המדינה התקיימו דיונים גורליים אודות יכולת הקליטה של הארץ. מצד אחד, ערבים שהתנגדו לעליית יהודים ציטטו טענות לפיהן האקלים בישראל התייבש לאורך ההיסטוריה, והיא אינה יכולה עוד להכיל אוכלוסיה גדולה כבעבר.
״כושר הקליטה הכלכלי״ של הארץ הוצג בספר הלבן הבריטי ב-1922 כסיבה מרכזית להגבלת העליה היהודית ארצה. כושר הקליטה היה קשור במידה רבה בכמות המים הזמינים לשתייה, לחקלאות, לתעשייה ועוד. מצד שני, המנהיגים הציוניים טענו כי בניהול נכון ניתן לכלכל עוד מיליוני אנשים בארץ. הם קידמו מחקרים בנושא, כדוגמת אלו של רופין, והזמינו מומחים עולמיים לחוות דעה ולתכנן כיצד ארץ ישראל תהפוך למדינה יהודית משגשגת וקולטת עליה. המומחים היו כה רבים, עד שחיים ויצמן טען ב-1945 כי ״ארץ ישראל, ביחס לגודלה, היא ככל הנראה המדינה הנחקרת בעולם"
עוד כתבות באתר מכון דוידסון לחינוך מדעי:
להתרבות או להזדקן
מחלות ללא גבולות - נגיף מגמלים מעורר דאגה
"כוח השישה" של ישראל הצעירה
המהנדס וולטר קליי לאודרמילק (Lowdermilk), מהמומחים הבולטים בתחום זה, חתם את ספרו Palestine Land of Promise בפסקה המבטאת את העמדה הציונית: ״לכשינוצלו כראוי האוצרות הבלתי מפותחים בארצות המזרח הקרוב, יוכלו 20 – 30 מיליון נפש לחיות חיי שלווה ושיגשוג, במקום שמתלבטים עכשיו מיליונים ספורים למצוא לחם צר. ארץ ישראל עשויה להיות דוגמה ומופת, מנוף שיעלה את כל המזרח הקרוב מתהום שממונו הנוכחי, עד שיתפוס מקום כבוד בעולם של חירות".
אספקת מים הייתה אתגר ממשי למדינה הצעירה והענייה. אפילו כיום, לכרבע מאוכלוסיית העולם אין גישה למים נקיים ובטוחים לשתייה, כאשר סיבה מרכזית לכך היא עוני והיעדר תשתיות. לא לכולם יש מים בברזים, או ברזים, והמחסור במים רק מתרחב ומגיע אל אזורים שנחשבו בעבר שופעי מים.
זריחה בכינרת
(צילום: תמי נחמיה, איגוד ערים כינרת)
מדינת ישראל עמדה באתגר בהצלחה מרובה: בעשורים הראשונים לקיומה פיתחנו תשתית מים מפוארת, חפרנו אינספור בארות מודרניות לשאיבת מי תהום והעברנו צינורות שסיפקו גישה למים נקיים בכל חלקי הארץ. הפרויקט האדיר של המוביל הארצי הושלם והסיט את מי הכינרת דרומה, לאזורים ששיוועו במיוחד למים. עם זאת, בעוד שיצרנו די תשתיות מודרניות לגישה ולטיהור של המים, גידול האוכלוסייה המהיר הוביל למחסור פיזי במים, לפגיעה במקורות המים שלנו, ולפגיעה בטבע.
חבל על כל טיפה
כל מדינה קולטת מים דרך משקעים היורדים בתחומה, ודרך נהרות ומי תהום הזורמים אל גבולותיה. אם נתפוס כל טיפה של מים המגיעה אל ישראל, יהיו ברשותנו בממוצע כ-7 מיליארד מטרים מעוקבים (m3), או כ-7 מיליארד קוּבּ מים בשנה. מרביתם משקים את הטבע והשדות שלנו, נספגים בקרקע או מתאדים אל האוויר באופן שלא מאפשר לשאוב אותם. באופן תיאורטי, ניתן לשאוב מאותם מים מתחדשים כמיליארד וחצי קוב בשנה בישראל, עם שונות גדולה בין שנות גשם לשנות בצורת. פעולות כמו איסוף מי גשם ושיפור חלחול המים אל מי התהום עוזרים להגדיל את ניצול המים שלנו, ולמנוע את זרימתם לביוב ולים. בפועל, עם זאת, אנו מנצלים כיום כשני שלישים מיכולת הניצול התיאורטית - והצריכה שלנו גבוהה בהרבה.
מדינת ישראל אינה מייבאת מים, ובמזרח התיכון היבש והמורכב גיאו-פוליטית זו לא ממש אפשרות - אך יבוא מוצרים שונים עוזר לצמצם את הצורך בהם. כך למשל, כמעט כל החיטה שאנו צורכים בארץ גדלה בארצות אחרות, שם היא צורכת כמיליארד וחצי קוב מים בשנה - כמו כלל צריכת המים השפירים בארץ. גם ייבוא של מזון, ביגוד, רכבים ועוד כרוכים בצריכת מים בארצות המוצא.
בנוסף, חשוב גם כמובן לחסוך. החינוך לחיסכון במים מתחיל אצלנו בגיל צעיר, צריכת המים לחקלאות היא מנוהלת וקצובה, וישראל גם חלוצה בטכנולוגיה לחיסכון במים כמו השקיה באמצעות טפטפות. עם זאת, מחקרים מהעולם הראו כי הטכנולוגיה לבדה, ללא ניהול הקצאות מים לחקלאות, לרוב לא מובילה להפחתה בצריכת המים במדינה, אלא לשינויים בסוג הגידולים, בשטחם, ועוד. בנוסף, השקיה מדויקת מקטינה את כמות מי ההשקיה החוזרים אל הנחלים ומי התהום. לכן, נדרש שילוב של מדיניות נכונה וטכנולוגיה כדי לחסוך עשרות אחוזים מהצריכה.
5 צפייה בגלריה
שילוב יוצא דופן של שימוש חוזר והתפלה. תמונה של צריכת המים של ישראל בשנת 2022, לפי מקור המים ולפי שימוש
(איור: יובל רוזנברג)
למרות כל החיסכון, סך המים שאנו מנצלים כיום בארץ עומד על כ-2.5 מיליארד קוב בשנה - משמעותית יותר מכמות המים המתחדשים הניתנים לשאיבה, שלא לדבר על השאיבה בפועל. הדבר מתאפשר תוך שיקום הטבע בזכות שילוב יוצא דופן של שימוש חוזר והתפלה.
השבה והתפלה
כמחצית מצריכת המים בישראל נעשית בבתים ובתעשייה, והיא מייצרת כ-600 מיליון קוב של שפכים המוזרמים לביוב מדי שנה. ישראל היא מובילה עולמית, ובפער ניכר, בכל הנוגע לשימוש חוזר במים, עם ניצול של למעלה מ-85 אחוזים מהשפכים לצורך השקיה, לעומת אחוזים בודדים בממוצע העולמי. ייצור מי הקולחין מבוסס על סינון פיזי של מזהמים מהמים והשקעת הבוצה, ועל פירוק ביולוגי של מזהמים על ידי חיידקים ויצורים זעירים אחרים. חלק ממי הקולחין גם מוחדרים למי התהום דרך שכבה עבה של חול, אשר משפרת את איכותם עוד יותר.
״הסיבה שישראל היא כזו מובילה עולמית היא בראש ובראשונה כי הגדרנו את המים כמשאב אסטרטגי״, כך טען בריאיון למכון דוידסון פרופ׳ עידו בר זאב ממכון צוקרברג לחקר מים בשדה בוקר - חלק מהמכונים לחקר המדבר של אוניברסיטת בן גוריון בנגב. לדבריו, בן-גוריון הבין את משמעות המים למדינה, והתווה עם יתר מנהיגי התקופה את הדרך לניהול מרכזי אחראי של המים. בעוד שבמרבית העולם רואים בשפכים מטרד שבמקרה הטוב מטוהר בטרם הוא מושלך אל הסביבה, בארץ הם משאב יקר ערך.
המהפכה האחרונה - מהפכת ההתפלה - היא זו שמבטיחה כיום די מים לכל תושבי הארץ. בניגוד למקורות המים המתוקים שלנו, מי הים שלחופנו הם כמעט ולא מוגבלים. בעשורים האחרונים פיתחנו חמישה מפעלי התפלה ענקיים לאורך חופי הים התיכון, בעלי כושר ייצור של כ-600 מיליון קוב מים מתוקים בשנה, הצפוי להכפיל את עצמו בעתיד הקרוב. בלב המתקנים נמצאים מערכת אדירה של ממברנות - שכבות סינתטיות אשר מאפשרות למים לעבור דרכן, אך מונעות את מעבר מלח הים. דחיפת המים דרך הממברנות בלחץ רב מפיקה מים מותפלים נטולי מלחים. תהליך זה מכונה אוסמוזה הפוכה, היות שהוא הפוך לתהליך האוסמוזה המתרחש באופן טבעי - תהליך שבו מים עוברים באופן ספונטני מאזור שבו ריכוז המומסים קטן, אל אזור שבו הריכוז הוא גדול יותר. האוסמוזה נמצאת בלב מעבר המים בגוף שלנו ושל יתר בעלי החיים: אם אנו שותים מים ומורידים מעט את ריכוז המומסים בדם, המים יכולים לחדור בתהליך האוסמוזה את ממברנות (קרומי) התאים, ולהגיע ליעדם. בתהליך האוסמוזה ההפוכה אנו נדרשים להשקיע אנרגיה כדי להניע את המים בכיוון ההפוך.
חלוציות מדעית
סידני לובּ (Loeb) היה מדען אמריקאי-ישראלי ששמו אינו מוכר למרבית הציבור, אך רובנו מנצלים את הטכנולוגיה שפיתח מדי יום ביומו. ביחד עם שותפו סריניוואסה סורירג׳אן (Sourirajan), הוא פיתח בשנות ה-60 את הממברנות הראשונות שהיו מעשיות להתפלת מים. הן העבירו מים דרכן וחסמו את המלחים תוך שהן עמדו בלחצים הגבוהים הדרושים לתהליך, ועלות ייצורן הייתה נמוכה. ההמצאה איפשרה להקים את מתקן ההתפלה הראשון בעולם בטכנולוגיית האוסמוזה ההפוכה, אשר התפיל בקליפורניה מים מליחים (brackish water) - מים שרמת המלחים בהם גבוהה ממי שתייה, אך נמוכה ממי הים. ב-1968 סידני והטכנולוגיה שלו הגיעו ארצה, והוא הקים בקיבוץ יטבתה את מתקן ההתפלה השני בעולם בטכנולוגיית האוסמוזה ההפוכה.
הקמת מתקני המים האלו הוכיחו את ההיתכנות המעשית של שיטת התפלת המים החדשה. השיטה הציעה אלטרנטיבה לשיטות ההתפלה בזיקוק אשר מבוססות על חימום ואידוי המים, ולכן צורכות הרבה יותר אנרגיה והן לרוב יקרות יותר.
סידני עבר לגור בישראל הצמאה וקיבל תמיכה משמעותית לרעיונותיו. הוא הצטרף למכון לחקר המים, אשר הפך בהמשך לחלק מאוניברסיטת בן גוריון בנגב. הוא המשיך לבצע מדע פורץ דרך בנושאי מים ביחד עם חוקרים נוספים בארץ ובעולם, כאשר שימושיות מחקריהם והחיבור המתמיד עם התעשייה עמדו במרכז פועלם.
לדברי בר זאב, ״ההובלה העולמית של ישראל בתחום המים נטועה בצורך הגדול שלנו, ובחדשנות״. כך למשל, ״כשפתחו את מפעל ההתפלה באשקלון, הוא היה במשך כמה שנים הגדול בעולם מסוגו, וכך גם בהמשך כשפתחו את המתקן בשורק. פתיחתם דרשה פיתוח של טכנולוגיות ייחודיות כדי להתגבר על סוגיות טכניות מורכבות. מפתחי המתקן באשקלון, למשל, המציאו שיטה לנצל את לחץ המים היוצאים מהמערכת ולחסוך עשרות אחוזים בצריכת החשמל״. ייצור של קוב מים מותפלים דורש כיום רק 3.5 קילוואט שעה בממוצע, מה שמשפר את הכדאיות הכלכלית והאקלימית של התהליך. כמות האנרגיה שישראלי ממוצע צורך בשעה יכולה להתפיל כמות מים שתספיק לו לשבוע. השימוש המושכל והנרחב באוסמוזה ההפוכה בישראל פתח את הדרך לשימוש דומה בעולם כולו, וכיום זו השיטה המקובלת ביותר להתפלת מים.
בשורת המים של ישראל
בעיית מחסור המים מלווה את ישראל עוד לפני הקמתה, ופתרונה דרש תכנון ממשלתי מקצועי, מיחזור מים חסר תקדים, והתפלת מים מהשורה הראשונה בעולם. בעוד מדינות המפרץ הפרסי פתרו את המחסור במים בעזרת התפלת מי ים בזיקוק בזבזני באנרגיה, ישראל מראה לעולם שאפשר גם אחרת. כל צריכה של מים מגיעה עם תג מחיר סביבתי, גם התפלת מי ים באוסמוזה הפוכה, אך בניהול נכון ניתן להגיע לצריכה בת קיימא.
אסור לנו לשבת על מי מנוחות, ועלינו להמשיך לקדם את משק המים בארץ ולפתח פתרונות חדשים. האוכלוסייה בארץ ממשיכה לגדול, ועימה גדל גם הביקוש למים. עם גידול השימוש הביתי, גדלים גם נפחי מי השפכים, ויש לנהל את עודפי הקולחין ולהוביל אותם לאזורים החקלאיים כדי שינוצלו ולא יזהמו את הטבע. טכניקות לשיפור טיהור מי הקולחין עשויות להרחיב את השימוש בהם גם לשתייה, אך יש צורך במחקר נוסף כדי לוודא שאנו עוצרים את כל המזהמים בהם, וככל האפשר, מונעים את הגעתם אל המים מלכתחילה. ים המלח עדיין מתייבש, ושינויי האקלים צפויים לייבש עוד יותר את אזורנו. המחסור הפיזי במים בעולם צפוי רק להחריף, וזוהי רק רשימה חלקית.
עם זאת, חשוב לזכור גם את הצדדים החיוביים. בישראל כיום מופעל ״המוביל הארצי ההפוך״, אשר ממלא את הכינרת ונחלי הצפון, במקום לרוקן אותם ממים. החדרת מי קולחין אל מי התהום מעלה את המפלס שלהם, ומונעת ממי ים לחדור ולהמליח אותם. במקום לדלל ולזהם את מקורות המים שלנו, הוכחנו כי ניתן לשקם אותם ולהגן עליהם כמאגר אסטרטגי למקרה הצורך. צריכת החשמל של ההתפלה היא גמישה, ויכולה להתבסס על עודפי חשמל סולרי בשעות השיא. בנוסף, בעוד מחסור במים יוצר מתיחות גיאופוליטית ברחבי העולם, הראנו כי הוא גם יכול לייצר גשר לשלום בין מדינות.
מי ייתן ועצמאות המים של ישראל תמשיך ותיטיב עם העולם כולו.
תודה לפרופ׳ יורם אורן ממכון צוקרברג לחקר המים, ולצוות ארכיון בן גוריון על ייעוץ בהכנת הכתבה.
ד"ר יובל רוזנברג, מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינכוית של מכון ויצמן למדע
