חמוץ לו: השפעת החמצת מי הים על האלמוג ומכלול המיקרואורגניזמים החיים בשיתוף איתו

נשלח 25 בספט׳ 2012, 2:48 על ידי Sustainability Org   [ עודכן 25 בספט׳ 2012, 2:49 ]
מאת יעל בראש, 29/8/2012

עד לאחרונה התייחסו לעליית הפחמן הדו חמצני באטמוספרה רק ביחס להתחממות הגלובלית ולשינויים האקלימיים המלווים אותה. כולנו חשים היום את התחממות הטמפרטורה של הים, איך הקיץ הפך יותר קשה והחורף שונה.

img

כולנו שומעים מדי יום על הפשרת הקטבים ועליית מפלס הימים. אך האם שם תם הנזק של התחממות? נראה שלא !
בעשור האחרון התברר לחוקרים הימיים שבנוסף להשפעות המרחיקות לכת שיש לעליית ריכוז הפחמן הדו חמצני בהתחממות כדור הארץ יש לו גם השפעה על שינוי בחומציות הים דבר המוביל לפגיעה ביצורים משקעי שלד ימיים.

איזון ה pH בים נשמר קבוע הודות לשיווי משקל עדין בין ריכוז הפחמן הדו חמצני המתמוסס לתוך המים ובין המטענים החשמליים בים. אותם יחסים קבועים של מטענים חשמליים ופחמן דו חמצני מגדירים מה יהיה הpH בים.

כיצד מוריד הפחמן הדו חמצני את הpH בים?

תופעת ירידת ה pH של מי הים, כלומר החמצת הים, נגרמת עקב עליה של ריכוז הפחמן הדו חמצני באוויר, אותו פחמן דו חמצני הבא במגע עם מי הים משנה את הצורה שלו לצורה של חומצה קרבונית המביאה לירידת pH בים. כבר עתה ניתן לראות את ההשפעה על חומציות מי הים כאשר במהלך 50 השנה האחרונות ירד ה pH מערך של 8.2 ל 8.1 היום כאשר המדענים צופים כי עד סוף המאה הנוכחית ימשיך וירד ה- pH לערך של 7.7.
ירידה אפילו קטנה בסקלה של ה pH הינה מאוד משמעותית במיוחד כאשר טווח הרגישות של בע"ח הינו לרוב יחידה אחת עד שתי יחידות בלבד.

סולם PH
תהליך ההחמצה של הים משפיע בעיקר על יצורים בעלי שלד דוגמת אלמוגים ורכיכות בעלי קונכיות. עליית החומציות בים מביאה להתמוססות השלד הגירני אשר אותם יצורים משקיעים ופוגעת בשרידותם.

ד"ר דלית מירון מהפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת בר אילן חקרה את השפעת החמצת הים על אוכלוסיית המיקרואורגניזמים החיים באלמוג וסביבתו הקרובה. העבודה בוצעה תחת הנחייתם המשותפת של ד"ר מעוז פיין וד"ר אודי בנין בשיתוף עם המכון הבין- אוניברסיטאי למדעי הים באילת.

ד"ר מירון מסבירה כי היום הגישה הרווחת בביולוגיה וברפואה היא להסתכל על יצור חי כמכלול האורגניזמים החיים בתוכו. כלומר כשבאים לבחון כיצד פרמטר מסוים (לדוגמא שינוי סביבתי) משפיע על האורגניזם, חשוב לבחון את ההשפעה על כל האוכלוסיה הסימביונטית החיה בתוכו, גישה זו נקראת הולו-ביונט ((Holo-biont והיא פותחה ע"י פרופסור רוזנברג מאוניברסיטת תל אביב. האלמוג הוא דוגמא טובה לסימביוזה החשובה הקיימת בין האורגניזם המארח (האלמוג עצמו) לבין המיקרואורגניזמים החיים סביבו. אלמוג מורכב לא רק מרקמת אלמוג ושלד אלא מכיל גם שורה ארוכה של מיקרואורגניזמים אשר מסייעים והכרחיים לשרידותו. לדוגמא, ברקמת האלמוג נוכחות אצות חד תאיות המספקות לו את תוצרי הפוטוסינתזה שלהן. כמו כן באלמוג קיימים חיידקים מקבעי חנקן אשר מספקים נוטריאנטים מהם האלמוג יכול להנות. חשיבות נוספת של האוכלוסיה המיקרוביאלית היא להקנות לאלמוג הגנה ועמידות מפני פתוגנים ומחלות והתמודדות יעילה יותר בפני שינויים בתנאים הסביבתיים (כגון טמפ' וחומציות).

ידוע כי כאשר האלמוג נמצא תחת עקה, אוכלוסיית החיידקים בו משתנה וזאת אפילו לפני שרואים סימנים פיזיולוגים ממשיים, לכן בעבודת המחקר שלה בדקה ד"ר מירון את השפעת החמצת מי הים על אוכלוסיית החיידקים באלמוג וסביבתו הן במעבדה והן בניסויי שטח.

בניסוי מעבדה במי ים זורמים, בו בעבעו למים פחמן דו חמצני, חשפו אלמוג ממפרץ אילת למים עם חומציות נמוכה ממי הים והשוו את אוכלוסיית החיידקים המתפתחת באלמוג בתנאים אלו לאוכלוסיית החיידקים המתפתחת באלמוג החשוף למי ים רגילים.

ד"ר מירון מצאה כי באלמוג ישנה רגישות לחומציות וחל בו שינוי בהרכב אוכלוסיית החיידקים עם ירידת ה pH במים. הממצאים אף הראו כי באלמוג החשוף ל pH נמוך חלה עליה במגוון הכללי של החיידקים (יותר מינים של חיידקים) וכן נראתה עלייה בנוכחות חיידקים ממשפחות הידועות כחיידקים פתוגנים לאלמוג ועלייה בפעילות האנטיבקטריאלית שלהם. ממצאים אלו יכולים להצביע על סימני עקה ראשוניים.
ד"ר מירון מסבירה כי ניסויי מעבדה אומנם מאוד חשובים ומבוקרים, אך אינם יכולים לחקות באופן מוחלט את התנאים הטבעיים. לכן יש חשיבות גדולה לבחון את אותם ניסויים בסביבה הימית, שם קיימים מכלול התנאים אליו נחשף האלמוג באופן טבעי ורציף. אי לכך היא המשיכה את המחקר גם בניסויי ים, באזור בים התיכון בו ישנו גרדיאנט טבעי של pH במים. הגרדיאנט נוצר כתוצאה מבעבוע של פחמן דו חמצני טבעי באזור (איור 2). לאזור הניסוי בים הובאו אלמוגים ונבחנה השפעת החומציות המשתנה על האלמוגים. בניסוי הימי נמצא כי אוכלוסיית המיקרואורגניזמים באלמוג לא השתנתה בצורה משמעותית ולא נראו סימני עקה בקטריאלית כפי שנראו בניסויי המעבדה. כמו כן האלמוגים עצמם שרדו ולא הראו סימני עקה (מחלה או מוות). התנהגות זו בים מעידה כי שינוי ה- pH שנבחן לא השפיע משמעותית על אלמוגים אלו ועל הסביבה המיקרוביאלית החיה עימו.

ממצאים אלו של ניסויי הים שופכים אור חיובי על שרידות האלמוג בתנאים של חומציות גדלה, אך בעיית התמוססות השלד הגירני כתוצאה מהגדלת החומציות בים עדין קיימת ובלתי נמנעת.

Comments