האם תתערער היציבות האקולוגית של הכנרת?

אצה כחולית חדשה בכנרת והשלכותיה על איכות המים. מדוע היא מופיעה? אם תופיע שוב בשנה הבאה?

לאחרונה התעורר עניין ציבורי רב במצב מי הכנרת, בעקבות דיווחים על הופעתה של אצה "חדשה", שעלולה לסכן את איכות מי האגם. בשורות הבאות בכוונתי לתאר את העובדות הידועות לנו כיום לגבי התפתחותה והיעלמותה של האצה הזאת, ולהעלות כמה השערות ראשוניות לגבי הסיבות להופעתה בכנרת, בסתיו 1994.

לקראת סוף אוגוסט 1994, דיווחה פרופ' אוצה פולינגר, לראשונה, על הופעת חוטים של אצה כחולית מקבעת חנקן (אצה שמסוגלת לנצל חנקן גזי מומס לתזונתה, נוסף לחנקן מינרלי במים.) במי הכנרת. האצה זוהתה על ידה, על ידי מומחה גרמני, ועל ידי ד"ר בני טלטש מחברת מקורות כ-Aphanizomenon ovalisporum. זהו מין נדיר מסוג האפניזומנון. הניטור הראה, שב-11 בספטמבר 1994 אצות אלה כבר שלטו בפיטופלנקטון באגם. עד 3 באוקטובר הגיעו הכמויות של כלורופיל (פיגמנט שמהווה מדד לכמות האצות) לשיא של כ-280 מ"ג/ממ"ר והייצור הראשוני (פעילות פוטוסינטטית) ל-3.800 מ"ג פחמן/ממ"ר/יום, בעוד שהממוצעים הרב-שנתיים לעונה זו הם כ-100 מ"ג/ממ"ר ו-1.400 מ"ג פחמן/ממ"ר/יום, בהתאמה, בלבד. פריחת האצות גרמה לעלייה תלולה בעכירות המים וירידה חדה בשקיפות. כמויות האצות נשארו גבוהות במשך השבועות הראשונים של אוקטובר. לאחר הסערות הראשונות, בימים 20 עד 23 באוקטובר, החלה דעיכה של הפריחה ועד אמצע נובמבר לא נשארו חוטי אפניזומנון במים (איור מס' 1).


עובדתית, הפריחה של אפניזומנון ב-1994 לא גרמה לבעיות מיוחדות בהספקת המים מהכנרת. הטיפולים הרגילים של מקורות במי המוביל הארצי (השקעה עם אלום והכלרה) גרמו לירידה משמעותית ביותר במספר חוטי האצה עד ליציאה ממאגר אשכול. כמו כן, הצרכנים המקומיים סביב הכנרת השואבים מים ישירות מהאגם, לא דיווחו על בעיות באיכות המים. עם זאת, אנו מתייחסים לאירוע בחומרה ובכובד ראש מכמה סיבות:

• לראשונה נצפו בכנרת כמויות ניכרות של אצה כחולית מקבעת חנקן. התפתחות האפניזומנון חמורה במיוחד בעונת הסתיו כאשר איכות המים טובה, בדרך כלל, עם כמויות מעטות יחסית של אצות, בעיקר ירוקיות.
  
• אצות מסוג אפניזומנון מוכרות בעולם כמזיקות לאיכות המים. הן אינן נאכלות על ידי רוב הזואופלנקטון והדגים באגמים ולכן הן משבשות את מארג המזון הרגיל. האצות יכולות לגרום לבעיות של טעם וריח במים כאשר הן מתות ונרקבות. בנוסף, רוב האצות מהסוג אפניזומנון, בדומה לאצות כחוליות יוצרות-פריחות אחרות, מייצרות חומרים רעילים לזואופלנקטון ולדגים, אשר במינון גבוה עלולים לגרום גם לתמותה של יונקים. כאמור, המין של האפניזומנון שנמצא בכנרת הוא נדיר והידע עליו מועט.
  
• סביר להניח, שפריחת האצות תשאיר מצבור גדול של נבגים על קרקעית האגם, כך, שייתכן שאצה זו תתחיל להופיע באופן קבוע בקיץ ובסתיו, שהן עונות קריטיות להספקת מי הכנרת ולניצול האגם לרחצה ולנופש.
  

עד עתה לא פוענחו כל הממצאים והנתונים הסביבתיים שיכולים לתת הסבר להופעת האפניזומנון בסתיו 1994. המידע אודות המאפיינים הספציפיים של אצה זו אינו מספיק כדי להסביר באופן ברור איך ולמה היא התפתחה בכנרת. למרות זאת, העלו חוקרי המעבדה לחקר הכנרת כמה השערות ראשוניות בעניין זה:

• הקיץ והסתיו של שנת 1994 היו חמים מאוד. כתוצאה מכך, הטמפרטורות בשכבת המים העליונה היו חמות באופן יוצא דופן (איור מס' 2). בחודשים אוגוסט, ספטמבר ותחילת אוקטובר, נשבו רוחות חלשות מהרגיל כך שהיתה תקופה של ערבול מועט במי האגם (איור מס' 3). הניסיון מאגמים רבים בעולם מלמד, שתנאים של מים שקטים וחמים נחוצים להתפתחות של אצות כחוליות חוטיות מהסוג של אפניזומנון. ההנחה היא, שגם בכנרת תנאים אלה היו הכרחיים ונחוצים להתרבות האפניזומנון.
  
  
  
  

  איור מס' 2: טמפרטורות במי כנרת (ממוצע לעומקים 0 עד 10 מ'). ממוצעים חודשיים ב-1994 בהשוואה לממוצעים רב-שנתיים וסטיות תקן מ-1969 עד 1993.

  
  
  
  

  איור מס' 3: רוחות בכנרת. מספר שעות של רוחות במהירות מעל 6 מ'/שנייה מדי חודש, בהשוואה בין 1994 לבין הממוצע הרב-שנתי לשנים 1998 עד 1993. החיצים מראים חודשים שבהם היו רוחות חלשות במיוחד ב-1994 (הנתונים הם מצוות אגן ההיקוות, חבל ירדן, מקורות).

  
  
• למעשה התפתחות הפיטופלנקטון במשך כל שנת 1994 היתה חריגה. לדוגמא, הפריחה הרגילה של פרידיניום בחודשי החורף והאביב עד התחלת יוני, היתה הגדולה שנצפתה מאז שהתחיל הניטור השגרתי בכנרת ב-1968 (איור מס' 4). ייתכן, שחוסר ברוחות חזקות ותנאים של ערבול מועט בחודשים ינואר עד מרץ, עודדו את הגידול של הפרידיניום (איור מס' 3). לאחר דעיכת הפרידיניום הופיעו כמה סוגים של אצות בכמויות גדולות מהרגיל ובזמנים לא רגילים (קלוסטריום בחודשים מאי-יוני, ציקלוטלה ביוני וסינדרה ביולי). גם הפעילות הפוטוסינטטית של הפיטופלנקטון היתה גבוהה מהרגיל, באופן מיוחד בזמן הופעת האפניזומנון (איור מס' 5).
  
  
  
  

  איור מס' 4: כמויות של כלורופיל (מ"ג כלורופיל/מ2) בתחנה מרכזית בכנרת (A). ממוצעים חודשיים ב-1994 בהשוואה לממוצעים הרב-שנתיים מ-1970 עד 1993.
  s.d. = סטיית תקן. (נתונים: י. יעקבי, מ. שליכטר, ב. קפלן, ט. ברמן).

  
  
  
  

  איור מס' 5: ייצור ראשוני בכנרת (מ"ג-פחמן/מ/2יום) בתחנה A. ממוצעים חודשיים ב-1994 בהשוואה לממוצעים הרב-שנתיים מ-1972 עד 1993.
  s.d. = סטיית תקן. (נתונים: י. יעקבי, מ. שליכטר, ב. קפלן, ט. ברמן)

  
  בניתוח של נתונים רב-שנתיים, מצאנו זיקה טובה בין הכמות של הפיטופלנקטון בחצי הראשון של השנה, לבין כמות הפיטופלנקטון בחצי השני של השנה (קיץ-סתיו). אי לכך, העובדה שהיתה פריחה גדולה מהרגיל של פרידיניום בחורף-אביב 1994, אולי השפיעה על התפתחות יוצאת דופן של אפניזומנון בסתיו. ייתכן, שהפיטופלנקטון בקיץ ובסתיו נהנו מ"ירושה" של חומרי דשן (בעיקר זרחן) שקיבלו באופן בלתי ישיר מהפרידיניום של האביב. מכל מקום, העובדות הן, שהריכוזים של זרחן זמין בשכבה העליונה של המים (האפילימניון) היו גבוהים יחסית בחודשי הסתיו של 1994 (איור מס' 6) ויתכן שמצב זה גם עודד התפתחות של האפניזומנון.
  
  

  איור מס' 6: ריכוזי זרחן מומס בכנרת (מ"ג/ליטר) בתחנה A. ממוצעים חודשיים ב-1994 בהשוואה לממוצעים הרב-שנתיים לשנים 1974 עד 1993.
  s.d. = סטיית תקן. (נתונים: ע. נשרי, מ. שליכטר, ט. ברמן).

  
  
• בדיקות שנערכו על ידי חוקרי המעבדה הראו, שבקיץ 1994, קצת לפני הופעת האפניזומנון, היתה התרבות גדולה של הזואופלנקטון בוסמינה, מקבוצת הקלדוצרה. יצור זה ניזון מאצות קטנות, מפריש כמויות גדולות של זרחן זמין לתוך המים ועל ידי כך מגביר את שטף הזרחן הזמין באפילימניון. מקרים דומים דווחו גם באגמים אחרים, לפני פריחות של אפניזומנון וכחוליות חוטיות אחרות (Padisak et al., 1988, Jacobsen and Simonsen, 1994).
  
  
• הניטור בכנרת הראה, שאוכלוסיות דגי הלבנון (סרדין הכנרת) נמצאות במצב חריג מאז 1993. הדבר מתבטא בכך, שישנם מספרי שיא של דגים קטנים, ומעט מאוד דגים גדולים באגם. ידוע, שדגים קטנים מפרישים, יחסית, יותר זרחן וחנקן מדגים גדולים.
  
  
• ייתכן שהשינויים בהרכב הפלנקטון גרמו גם לירידה בקצב השקיעה של חלקיקים המכילים זרחן משכבת המים העליונה.
  
  
• ניסיונות שנערכו במעבדה הצביעו על כך, שהשחרור של זרחן זמין מקרקעית האגם למים היה מזורז יותר בקיץ-סתיו 1994 מאשר בשנים קודמות.
  
  
• הועלתה סברה נוספת, שירידה ביחס שבין החנקן הכללי לבין הזרחן הכללי (TN:TP) במי הכנרת היתה אחראית ישירות לתופעת האפניזומנון (גפן, 1994). טענה זו אינה מתיישבת עם הנתונים מכיוון שלא חלה שום ירידה משמעותית ביחס TN:TP מאז 1981-82 ובמשך כל התקופה עד אוגוסט 1994 לא הופיעו כחוליות מקבעות חנקן (איור מס' 7). אמנם, לא מן הנמנע שיחס TN:TP נמוך נחוץ גם כתנאי רקע להתפתחות של אצות מקבעות חנקן.
  
  
  
  

  איור מס' 7: יחס אטומי חנקן כללי לזרחן כללי (TN:TP), ממוצעים לחודשים יולי עד דצמבר מ-1969 עד 1994. הממוצע הרב-שנתי מ-1981 עד 1994 (מלבד 1992) = 51.9+6.3.

  
  

מהסיבות הנ"ל נראה, שלפחות חלק מההסבר להופעת האפניזומנון נעוץ בקיומם של שטפים מוגברים של זרחן זמין באפילימניון בקיץ-סתיו 1994.

לעומת זאת, לא נראה שהיה מחסור מיוחד בחנקן מינרלי זמין כפי שהיה מתבקש, לכאורה, כדי לעודד גידול של אצות מקבעות חנקן. דווקא באוגוסט 1994, כאשר התחיל גידול של אפניזומנון, היו ריכוזים של חנקן (אמון) גבוהים מהרגיל באפילימניון (איור מס' 8).


אגב, קיים לפחות דיווח אחד, מאגם בדנמרק, שבו התפתחה פריחה צפופה של אפניזומנון בתנאים של ריכוזים גבוהים של חנקן מינרלי, מעל 450 מיקרוגרם/ליטר (Jacobsen and Simonsen, 1994). ידוע שגורמים סביבתיים אחרים משפיעים על הופעת אצות כחוליות באגמים, למשל טמפרטורה, ערבול, עוצמת קרינה, pH ריכוזי CO₂, "רעיה" של אצות מתחרות על ידי זואופלנקטון. ההשערה שהועלתה על ידי חוקרי המעבדה כדי להסביר מדוע בדרך כלל אין מופיעות אצות כחוליות מקבעות חנקן בכנרת, מצביעה על הריכוזים הגבוהים יחסית של סולפאט במי האגם שיכולים לדכא את הפעילות של ניטרוגנז, אנזים שנחוץ לתהליך של קיבוע החנקן. בנוסף, במחקר שהסתיים זה עתה במעבדה מצאנו, שתוספות של חומרים אורגניים שמתקשרים עם מתכות כמו ברזל - ועל ידי כך עושות את המתכות זמינות לאצות - גרמו להתפתחות של אצות כחוליות (לאו דווקא מקבעות חנקן) וצורניות במי כנרת. אם כך הדבר, ייתכן שמחסור בברזל זמין היווה בעבר גורם נוסף למיעוט הכחוליות בכנרת, ואולי שינויים במימשק הברזל במים תרמו להתפתחויות הפריחה ב-1994. מכל מקום, סביר להניח, שלא היתה סיבה אחת ויחידה שגרמה לתופעת האפניזומנון ומן הסתם שילוב של גורמים סביבתיים אחדים היה אחראי לכך.

כאמור, אנו רואים את פריחת האפניזומנון כאות אזהרה לגבי איכות מי הכנרת בעתיד. האירוע הזה מעלה את השאלה: האם חל שינוי משמעותי במערכת האקולוגית של הכנרת אשר גרם לשבירה של היציבות היחסית שאפיינה את אוכלוסיות האצות בעשרים וחמש השנים האחרונות (מאז שהוחל בניטור מסודר של מי האגם)? באופן כללי, לא נצפו שינויים קיצוניים בהרכבים של אוכלוסיות האצות בכנרת, לא בכמותן ולא בפעילותן הפוטוסינטטית (ייצור ראשוני), במשך יותר מ-20 שנה (איור מס' 9). לעומת זאת, היו שינויים מובהקים בכמה פרמטרים אחרים, לדוגמא ירידה בריכוזי המליחות, החנקן האורגני המומס, ובביומסה של זואופלנקטון. אך אלה לא השפיעו ישירות על איכות המים (Berman et al., 1993; ברמן, 1994). כרגע אין כלל ודאות לקיומה של נבואה שחורה, אך אם יתחילו להופיע מדי שנה כחוליות חוטיות מקבעות חנקן בכמויות גדולות, משמע שאנחנו צפויים להרעה משמעותית באיכות המים.


לסיכום, עלי לציין, שהאירוע הזה מבליט שוב את חשיבותה של המעבדה לחקר הכנרת כגורם האחראי למעקב אחרי התפתחויות בתחום האיכות של מי הכנרת. לאחרונה התארגן צוות של חוקרים כדי לבצע תוכנית מחקר מיוחדת, שמטרתה להגדיר את התנאים שגרמו להופעת האפניזומנון ובסתיו 1994, להעריך את הסיכויים להישנותה של פריחת האצה הזו, או כחוליות אחרות, ובמידת האפשר להתוות דרכי טיפול כדי למנוע, או כדי לרסן את התופעה הזו. אין ספק, שיש לראות בחומרה את הופעת האפניזומנון ב-1994.

לקח מיידי הוא, שחייבים להקפיד, יותר מתמיד, שלא תחול הגברה של כניסת נוטריאנטים (כלומר חומרים מדשנים, במיוחד זרחן) ומזהמים אחרים לאגם ולמנוע כניסות חדשות כתוצאה מעבודות הפיתוח באגן ההיקוות. כמו כן, בהצעות לשינויים במימשק האגם בעתיד (הורדת מפלסים, הורדת רמת המליחות) יהיה צורך לקחת בחשבון את השפעתם האפשרית על הכמויות של נוטריאנטים שיגיעו למי הכנרת, בעיקר בעונת הקיץ והסתיו, ועל שטפי המיחזור של הנוטריאנטים בתוך האגם.

הבעת תודה
ברצוני להודות לחוקרים, לטכנאים ולספנים של המעבדה לחקר הכנרת על הנתונים והרעיונות שהובאו במאמר זה. במיוחד השתתפו באיסוף החומר: א. אוסטרובסקי, ב. אזולאי, ט. ברגשטיין בן-דן, מ. גפן, א. הדס, ד. המברייט, פ. וולין, ת. זהרי, מ. חטאב, י. יעקבי, א. מינדל, ע. נשרי, מ. סלע, א. פולינגר, א. פרפרוב, ר. פרפרוב, ש. צ'ווה, נ. קורן, מ. שליכטר. כמו כן, אני מודה לצוות אגן ההיקוות, חבל ירדן, מקורות, עבור תוצאות של האנליזות של חנקן וזרחן.

רובו של החומר במאמר זה הוצג על ידי צוות חוקרי המעבדה לחקר הכנרת ב"יום כנרת" שהתקיים ב-27/11/94, בנוכחות נציב המים וקהל מדענים, במכון הלאומי לאוקיאנוגרפיה, חיפה.

ספרות

1. ברמן ט., איטרופיקציה כמרכיב באיכות המים של הכנרת. הביוספרה: 9-8; 24-22, 1994.
   
2. גפן מ., פריחת ציאנובקטריה בכנרת - סכנה לאגם. הביוספרה: 12-11; 10-7, 1994.
   

באדיבות פרופ' טומי ברמן, המחבר ו"מדיום" - רשת עתונות מקצועית, מו"ל, ת.ד. 57037, תל-אביב