לא שיט תענוגות – הפלגת מחקר ימי בחופי הים התיכון

5:30 בבוקר. המרינה של הרצליה שקטה וחשוכה. טריקת הדלת של האוטו מהדהדת על פני הרחוב. אני עושה את דרכי בשקט אל הפינה הדרומית ביותר של המעגן. זהו מקום העגינה של המד-אקס (MedEx)  ספינת מחקר של עמותת אקואושן המשרתת חוקרים מאוניברסיטאות בארץ ובחו"ל. מישהו מדליק את האור על סיפון האוניה בדיוק כשאני מגיעה אליה. אני מזהה התבהרות ראשונית של השמים במערב. יום חדש ומרגש מתחיל. היום אני מצטרפת ליום מחקר     ימי בספינה. על הסיפון נמצאים כבר רון וידין, המכונאים של הספינה. ריח טוב של קפה מתפשט מהמטבח. "בואי תצטרפי, תרגישי בבית" הם מזמינים אותי בלבביות. בעודי אוספת תמונות מרינה מתעוררת, מגיעים שאר המפליגים לשיט המחקר: איתי הסקיפר, שלושה מתנדבים וצוות החוקרים .

"אנחנו יודעים יותר על הירח מאשר על המתרחש בים" אומרת מיכאלה קולקר גטן דוקטורנטית מהמחלקה לזואולוגיה באוניברסיטת תל אביב. "הים הוא באמת הlast frontier על כדור הארץ" במהלך השיט תאסוף מיכאלה דגימות למחקר של בנושא האקולוגיה של לארווות דגים בים התיכון. הלרוות הם דגיגים מיד לאחר בקיעתם מהביצים. תרצו – אלה הם התינוקות של הדגים. האמירה הזאת של מיכאלה מפתיעה אותי. הרי הים נגיש כל כך. כל מה שנדרש הוא רק לרדת אל החוף . "המחקר הימי יקר מאוד", מסבירה מיכאלה, "הוא כרוך בהרבה שעות צלילה בים, בהרבה שעות שיט, וציוד מחקר יעודי. איסוף הנתונים למחקרים הוא ארוך ומסובך ומצריך צוות גדול ומיומן, שלוקח שנים רבות להכשיר" מיכאלה אוספת דגימות במשך שנה וחצי. פעם בחודש היא יוצאת אל הים.  הבנת הים, החיים בו והתהליכים המשפיעים עליהם הם מאוד חשובים לנו. מפתיחת תעלת סואץ נוצר מפגש בין מינים משתי מערכות אקולוגיות שונות. מינים חדשים החלו להגיע מים סוף ולהתבסס בים התיכון, ולדחוק מינים מקומיים. הבנת התהליכים שגורמים למין לשגשג תעזור לנו לשלוט על התפשטותו. מחקרים מראים שכמות הדגים בים התיכון הצטמצמה מאוד בים התיכון וגם גודלם הולך וקטן. אם נבין את ההשפעות הסביבתיות על מחזור החיים של הדגים בכל שלביו, נוכל לדאוג לשימור אוכלוסיות דגים והתאוששותן . למשל על ידי מניעת דייג בתקופות שונות ובאיזורים שונים. המחקר של מיכאלה נערך במימון ממשלתי.

6:00 בבוקר. את השמים הכחולים אפורים מקשטים עננים וורודים. המים במרינה חלקים כמראה. בטרטור מנוע הספינה מחליקה על המים. האדוות שאנחנו יוצרים מטלטלות קלות את הסירות הנמות לאורך הדרך.  כבר כשאנחנו מתקרבים אל הפתח לים הספינה מתחילה להתטלטל. "חכי זה עוד כלום" מבטיחים לי. גובה הגלים היום בין 40 ל 80 סנטימטרים.  הספינה יוצאת מהמרינה ופונה אל לב הים. הגלים מתחילים להכות בה בה. תכנית ההפלגה כוללת שיט במשך כשעה אל לב ים, לאיזור שבו עומק המים מגיע ל100 ולאחר מכן שיט במקביל לחוף לטובת איסוף הדגימות.

צוות הספינה מתכנס על החרטום. הרוח נעימה, שמש של בוקר, הספינה נישאת מעל הגלים. "זו השעה הכי כייפית של היום" מכריזה מיכאלה. היא וניצן ,עוזר המחקר, נצמדים למעקה הספינה, מתטלטלים מעלה מטה בקצב הגלים, ומנסים להשאר יבשים למרות הרסס. שחר חוקר נוסף בצוות  מתרווח על כסא נוח, מכסה עיניו במשקפי שמש ושואף לאיטו מהסיגריה. לעת עתה הוא נראה כאחד הנופשים, אבל תוך זמן קצר ישלב בין עבודה פיזית, לבין מעקב סיזיפי אחרי גרפים. הרוח נושאת אלי קטעים משיחתם הנלהבת של החוקרים הצעירים בחרטום – הסברים על המחקר, הוראות תפעול וחוויות. זה מרתק להקשיב לאנשים שאוהבים את מה שהם עושים, אבל אני מפנה את מירב תשומת ליבי לנסיונות צילום תוך שמירה על שיווי משקל. אנחנו מתרחקים מהחוף, וקו הבנינים של תל- אביב נגלה אלינו. ערפל קל המתערבב באור כתום מוסיף למראה מימד סוריאליסטי. תל אביב נראית לי לרגע ניו יורק.

את איתי פגשתי על הספינה במרינה אירוע שארגנה עיריית הרצליה להשקת "קמפיין חוף נקי" של המשרד להגנת הסביבה ועמותת אקואושן . נציגי העמותה  הגיעו על מנת להסביר לקהל הרחב על הים, על מה שיש בו ואיך לשמור על חופים וים נקים. איתי כצמן מנהל תחום הים של העמותה כבר 16 שנה. אקואושן היא עמותה פרטית שקמה עדי לקדם את המחקר בים ואת החינוך הימי בישראל. הספינה שאנחנו שטים עליה היא בבעלות העמותה ומשמשת כפלטפורמת מחקר לחוקרים מהאוניברסיטאות. העמותה מעודדת שיתוף פעולה בין אוניברסיטאות וחוקרים כמו כן את שיתוף הידע הנרכש עם הקהל הרחב.

הספינה הותאמה במיוחד כדי לשרת מחקר ימי מדעי. ציוד המחקר הימי הוא גדול וכבד, ולכן על סיפון הספינה הותקנו שני מנופים שמאפשרים להוריד את הציוד למים, ולשמור עליו בעומק הרצוי. כננת עם בקרה מאפשרת להוריד ולהעלות את הציוד מהמים.

הפעולה הבסיסית ביותר במחקר היא דיגום מים. כלומר איסוף דוגמאות מהמים בעומקים שונים ובמרחקים שונים מהחוף. לשם כך משתמשים ברוזטה.  היא נקראת כך כיוון שהמיכלים, שבהם נאספים המים, מסודרים בצורה עגולה .במבט על הם יוצרים צורה של פרח. בקרת פתיחת המיכלים וסגירתם היא חשמלית. על הרוזטה מורכב גם צינור חיישנים המוד את העומק, הטמפרטורה, האור, כמות החמצן, מליחות המים ועוד. תהליך הדיגום הוא הורדת הרוזטה לעומק רצוי, פתיחת המיכל לאיסוף מים וסגירתו.  

לפעמים נדרש לבצע דיגום קרקע. לשם כך מורידים מכשיר בצורת קופסה עם זרועות לקרקעית ובעזרת פיקוד חשמלי נאספות הדגימות. באירוע "חוף נקי " בהרצליה הוצגו דוגמאות לסוגי קרקע שונים באיזורינו. אפילו בעין בלתי מזויינת קל לראות עד כמה הדגימות שונות. כשמסתכלים דרך מקרוסקופ קטן המוצמד לעדשת הנייד נגלה עולם מרתק.

בשיט היום משתמשים למחקר במתקן המכונה MOCNESS . המתקן הוא מסגרת ברזל מלבנית שעליה תלויות רשתות פלנקטון. אלה הן רשתות מיוחדות וצפופות הנגררות מאחורי הספינה, מסננות את המים ומשאירות בתוך הרשת את הפלנקטון .בקצה של כל רשת ישנו מיכל שאליו יאספו יצורי הים הקטנים. פתיחת וסגירת הרשתות נעשית בעזרת פיקוד חשמלי. כמו כן מחוברים אליו חיישני עומק וטמפרטורה כדי לאסוף נתונים על הסביבה, שבה נלקחת הדגימה. הרשתות האלה אוספות רק פלנקטון ולארווות, מכיוון שכל יצור חי שיכול לשחות מהר יחסית במים הפתוחים מרגיש את ההדף של הרשתות ובורח.

בפנים הסיפון מותקנת מעבדה המאפשרת ביצוע חקר כבר על סיפון האוניה תוך כדי השיט. למשל אפשר לצפות בעזרת בינוקולר (מכשיר הדומה בפעולתו למקרוסקופ ) בדגימת המים שנאספה. מחשבים מאפשרים הפעלת תוכנות בקרה חשמלית על הציוד, איסוף נתונים ועיבודם, וצילום תמונות היצורים דרך הבינוקולר. מכשיר הניווט שלה (GPS ) מדוייק במיוחד כדי לאפשר רישום נקודות ציון מדוייקת של לקיחת הדגימות. ויש גם מתקן אחד חשוב נוסף – מתקן עגינה לכוסות הקפה, די בדקות ספורות של שיט מתנדנד כדי להבין למה הוא נדרש.

תחילת מחזור חייהם של הדגים הוא בהפריה. הזכר והנקבה הבוגרים מפרישים את הזרע והביצית אל תוך הים ושם מתבצעת ההפריה ונוצרות הביצים. חלק מביצים אלה נאכלות ע"י לבעלי חיים קטנים בים. מהביצים ששרדו בוקעים לארווות. אלה הם יצורים מימיים קטנים בעלי בטן גדולה, עינים וזנב. בתחילת חייהם הם אינם יכולים לשחות או לאכול. הם נסחפים בזרמים וניזונים מהחלבון של הביצה ממנה בקעו. עם הזמן הם מפתחים יכולות אכילה ושחיה עצמאיות. הם גם גדלים, מצמיחים סנפירים, וצורתם משתנה והופכת להיות לצורת דג בוגר. תהליך הגדילה יכול לקחת בין ימים בודדים למספר שבועות. השלב הזה נקרא השלב הלארוולי. גם בשלב זה חלק מהם נטרף ע"י יצורים גדולים מהם בכל שלב הגדילה שלהם.

חקר הדגים בשלב הלארוולי השתכלל עם פיתוח שיטות לריצוף גנטי. הדגים הבוגרים ניתנים לזיהוי בקלות לפי מראם האופיני לכל מין ומין. לעומת זאת הלארווות של מינים שונים דומות זו לזו, עד כדי כך שאי אפשר לזהות את הדגים. לכל מין של בעל חיים ישנם קטעי DNA שמיוחדים לו. כיום קיימים בעולם מאגרי נתונים שבהם אפשר להשתמש לזיהוי בעלי חיים (כולל דגים) על פי הDNA שלהם. אם מזקקים מהלארווה את הDNA ומרצפים קטעים מסויימים מתוכו אפשר לדעת לאיזה מין של דג היא תגדל. אבל שיטת הזיהוי הגנטי אינה נותנת מענה טוב לשאלה של כמה לארווות יש מכל מין ומין. על מנת לענות על השאלה הזאת יש לרצף גנטית כל לארווה ולארווה שנמצאת בתוך דגימת מי הים. זהו תהליך יקר וארוך.

לאחרונה פותחה על ידי חוקרים ישראלים שיטה המאפשרת לרצף את כל הDNA של כל הלארוות בדגימה ביחד ולגלות גם את המינים בדגימה וגם את מספר הפרטים מכל מין. השיטה מתבססת על התאמה בין תמונות הדגיג לבין הרצף הגנטי שלו. בים האדום בו היא פותחה, הביאה השיטה לתגליות מאוד מעניניות. נמצאו מספר מינים חדשים של דגים שלא ידעו על קיומם. במינים רבים נמצא קשר הדוק בין גודל אוכלוסית הלארווות לבין גודל אוכלוסית הדגים הבוגרים במינים שונים. נמצאו גם מינים שבשלב הלארוולי שלהם הם אוכלוסיה גדולה, אך בשלב הבוגר הם מועטים. מכך הסיקו החוקרים שיש גורמים שמונעים מהם לשגשג. כעת אפשר להעמיק ולחקור את הסיבות לכך.

מטרת המחקר של מיכאלה היא להבין באופן דומה את מה שקורה באיזור שלנו בים התיכון. מה קורה ללארווות בים התיכון לאורך השנה? כלומר איזה מינים מופיעים ומתי הם מופיעים? תשומת לב מיוחדת תנתן במחקר למינים הפולשים בים התיכון. בעקבות המחקר הזה מקווים להבין את התהליכים שעוזרים למינים פולשים להתפרץ באיזור שלנו. 

כשאנחנו מגיעים אל עומק המים הרצוי, מתחיל יום העבודה המאומץ של החוקרים. המטרה היא לאסוף דגימות מ 5 נקודות עומק שונות לאורך שעות שונות של היום. כולנו צופים בעניין בהורדת מתקן הרשתות למים בעזרת מנוף .במשך השעה הקרובה יערך דיגום באופן הבא. מתקן הרשתות מורד לעומק נתון, רשת אחת נפתחת ל10 דקות ונסגרת, המתקן מועלה לעומק שונה , ורשת אחרת נפתחת ל10 דקות , וכך הלאה עד שבכל שש הרשתות נאספות הדגימות. מתקן הרשתות מועלה אל פני המים. מיכאלה וניצן יפתחו את המיכל שבקצה כל רשת  ויעבירו את תכולתו לצנצנת מתויגת מראש – מספר הרשת, מספר מחזור הדיגום, מספר סידורי. כך אפשר לאסוף ולקטלג מידע לאורך זמן על מה שמתרחש בעומקים שונים בים. לאחר האיסוף הרשתות מוטלות שוב לים לביצוע מחזור דיגום נוסף. 

אני מצטרפת למיכאלה ולניצן, תפקידי להושיט את הצנצנת הנכונה. אני עוקבת אחרי תהליך פתיחת מיכלי הרשתות. "זה קצת כמו לפתוח ביצת הפתעה " אני חושבת לעצמי כשאני רואה באיזו סקרנות פותחים כל צנצנת, מדי פעם מתגלה שם יצור מימי בשלב התפתחותי שהם לא ראו או יצור שחביב עליהם והתגלית מלווה בחיוכים וקריאות התפעלות. ניצן לוקח ממני צנצנת ריקה ומחזיר לי אותה מלאה. אני מרימה אותה אל מול האור ומתבוננת בה. במים השקופים מרחפים יצורים קטנים, ברובם שקופים.

כעת יש להפריד את הלארווות משאר היצורים הימיים הקטנים שבמים. אני מופתעת לגלות שהדבר נעשה בעזרת פיפיטות ופינצטות. לקערה שקופה שופכים מים מהצנצנת ומתוך המים בוררים את הלארוות. הן מועברות לבקבוקונים קטנים מלאים באתנול שהוכנו מבעוד מועד על ידי מיכאלה. אתנול הוא חומר שמשמר היטב את הדי.אנ.אי.

אני מצטרפת לתהליך המיון. אני מתישבת מעל קערית המים, המונחת לפני, לוקחת פיפטה ומתקרבת כדי לראות. עולם שלם ומרתק פתאום נגלה לפני. הקערה רוחשת חיים. יצורים קטנטנים ומגוונים ממלאים את הקערה. רובם שקופים אבל יש גם כתומים, סגולים ,אדומים וכאלה, המחזירים את האור בכל צבעי הקשת. חלקם רק צפים במים. אחרים שטים במהירות מצד לצד. אני מיד מגלה, שהפעולה הזו של לתפוס לארווות בפיפטה, היא בכלל לא פשוטה. ראשית – יש לזהות אותן מבין כל היצורים בקערה. " מוציאים כל מה שיש לו עיניים וזנב ואין לו רגליים" מנחה אותי מיכאלה . שנית – הספינה מתטלטלת ומטלטלת את העולם המימי שלפני, מה שהופך את ההפרדה קשה. אני גם מגלה ששנים של הקלדה והקלקות על עכבר בעת העבודה במחשב לא תורמות למוטוריקה העדינה הנדרשת. אני עובדת בצורה לא יעילה עד כדי כאב. במהרה ההתמקדות הזאת ביצורים קטנטנים תוך כדי טלטלות המים משבשת את תחושות מרכז השיווי משקל ואני מתחילה להרגיש בחילה קלה. זה הזמן לעזוב הכל, ולהרים עיניים אל האופק. לתת למוח לסנכרן בין תחושות הגוף למראה העיניים. כשהתחושה משתפרת אני חוזרת לעבודת האיסוף.  כל קערה שאני מסיימת עובrת בדיקת איכות שלה. בכל פעם היא מוצאת עוד כמה לארווות שפספסתי…

כאשר יש צוות מלא ומיומן אפשר עד סוף ההפלגה למיין את כל  מחזורי דיגום – כלומר 25 צנצנות. כשיש צוות חלקי כמו היום מספיקים למיין 2 מחזורי דיגום מתוך ה5. את  השארהצנצנות משמרים באתנול וממשיכים את המיון במעבדה עד הלילה.בתקופות שבהן יש הרבה פלנקטון נשארים במעבדה עד בשעות הקטנות של הלילה. למרות תנאי העבודה המטלטלים על הספינה מיכאלה מעדיפה לעשות את המיון כבר עליה. האתנול הופך להיות עכור כשמוכנסים אליו היצורים. מאוד קשה למיין יצורים שקופים בנוזל עכור. תהליך המיון לוקח זמן רב יותר.

"מתי התאהבת ב..? " אני מהססת רגע וחושבת על המילה הנכונה "פלנקטון?" משלימה אותי מיכאלה וצוחקת. האמת היא שלא קשה להתאהב בעולם המימי הזעיר הרוחש לפני. אני מבינה לפתע שמעולם לא נתנה בפני ההזדמנות להתאהב בהם. זוהי הפעם הראשונה שאני יושבת וצופה בצלחת מלאה פלנקטון. מיכאלה התאהבה בחקר ים וביצורים החיים בו בשנה ב'  של התואר הראשון בזואולוגיה. יש בנושא הזה כל מה שהיא אוהבת: פיתוח שיטות מחקר, חקר התפתחותי ועבודה בשטח. אני חושבת על כך שבמשך שנות בית הספר התלמידים אינם חווים עבודה במעבדה בתחום מדעי הטבע והחיים, ובעצם אינם נחשפים לעולם המרתק הזה.  רוב החומר מועבר בכיתה בשיעור פרונטלי, ואפילו כמעט שאין הדגמות. מיכאלה מסכימה איתי. היא עצמה חוותה לראשונה עבודה במעבדה במסגרת תוכנית מחוננים. אע"פ שישראל שוכנת לחופי הים התיכון, לא לומדים כמעט דבר על הים, ובודאי שלא חוקרים אותו. לפער הזה עמותת אקואושן נותנת מענה בתכנית מיוחדת שפותחה להכרת הים והחופים . התכנית נקראת "חופים"  והיא מוצעת לבתי ספר המעונינים בכך. התכנית פועלת בהרצליה מזה מספר שנים במספר בתי ספר, יסודיים ועל יסודיים, ובשנת הלימודים הקרובה תקודם לכלל בתי הספר בעיר, במסגרת התכנית "עיר ללא פלסטיק".

הדגימות האחרונות הוצאו מהמים.הרשתות נשטפו וקופלו. איתי מסובב את הספינה לכיוון החוף.  "עוד שעה אנחנו במרינה" הוא מכריז. מיכאלה וניצן משמרים את הדגימות האחרונות באתנול. הם מנקים את איזור המעבדה, שוטפים ומאחסנים את הציוד. מהמטבח עולה ריח טוב של אוכל.  על השולחן מסודרים קערות הגשה ובהם סלט, בטטות אפוייות, פסטות ורוטב בולונז. הכל הוכן טרי על ידי צוות הספינה. רק לחשוב על האתגר בחיתוך סלט תוך כדי טלטולי הספינה! אנחנו מתישבים לאכול בתחושת סיפוק . היה יום טוב, נאספו דגימות טובות. האוכל מצויין, השיחה מתגלגלת . תשמעו חברים, המסעדה הכי טובה בעיר היא על סיפון ספינת המחקר.

"דולפינים על החרטום" נשמעת צעקה מהסקיפר שעל ההגה. אני לא מתבלבלת. נוטשת את המזון ורצה אל החרטום. ובאמת הם שם ! שני דולפינים . עולים אל פני המים, נעלמים ושוב חוזרים. משחקים במחבואים איתנו. אני חוששת להם, שלא יפגעו, הספינה שטה כל כך מהר והחרטום חותך את המים. יודעי דבר על הספינה מרגיעים אותי : הדולפינים "תופסים טרמפ" על הגלים שיוצרת הספינה.  לפתע נעלמים מהחרטום, ועוברים לצידה של הספינה. בקשת אחת מושלמת יוצאים מהמים – שניהם מתואמים , צמודים זה לזה. רק אז אני מבחינה שזוהי דולפינה וגורה. אני מתרגשת עד דמעות. ללא ספק זהו סיום מושלם ליום מרתק!

אקואושן, מחקר ימי וריצוף גנטי – מידע נוסף

תיאור מחקר ימי באילת הממצאים והסברים על השיטה החדשנית אפשר לקרוא במאמר על מחקר בשונית של אילת של מכון וייצמן.

באתר מכון וייצמן מוסבר היטב גם נושא הריצוף הגנטי, והמושג הגברת DNA .

מידע על עמותת אקואושן אפשר למצוא באתר העמותה. באתר ניתן לקרוא על הפעילות החינוכית וההסברתית שלה וגם על פרוקיט "חופים".

לא רק מחקר ימי – מחקרים נוספים על בעלי חיים

עולמם של בעלי החיים, אורח חייהם והמחקר שנעשים עליהם מרתקים אותי.

אתר מדליק שמראה איזה בעלי חיים במעמקים ועוד דברים מענינים

על עולמם של הדבורים, על תופעת ההעלמות המדאיגה שלהם ועל המאמצים להשיב את הדבורים אפשר לקרוא בפוסט בעקבות קורס דבוראות עירוני.

על צבי הים החיים בים התיכון ועל המאמצים האדירים הנעשים לשימורם למדתי כשהצטרפתי לפתיחת קן של צבי ים בשמורה.

דפנה ואילן זכו לחווית נשיונל גיאגרפיק של ממש כשנתקלו בטיולם בפארק קרוגר בחוקרי פילים. דפנה ניאותה לכתוב על חוויותיהם המרגשות.

תודות

אני רוצה לכל האנשים המרתקים והנפלאים שבזכותם הפוסט הזה יצא לאויר העולם. תודה רבה ללירון מעוז מנהלת מדור קיימות ביחידה לאיכות הסביבה בעירית הרצליה שקישרה אותי אל אנשי עמותת אקואושן.  תודה רבה לאיתי כצמן ולאריק רוזנבלום מנכ"ל העמותה שאיפשרו את ההפלגה שלי על הספינה. תודה לאיתי על סבלנותו ועל ההסברים המענינים על הספינה, הציוד שלה, ועל העמותה. תודה רבה לשחר על הסברים המענינים על שוניות ועל שיטות הדיג. תודה רבה למיכאלה על שפתחה בפני את העולם המרתק של הים ושל הזואולוגיה, על ההסברים המפורטים על תהליכי המחקר, על האתגרים שבו ועל קישורים למאמרים מרתקים בנושא. תודה רבה לניצן על תשומת הלב ועל הסקרנות שעוררת בנושא האבו-נפחא. אני מקווה שבתום המחקר שלך אוכל לכתוב גם כתבה על הנושא. תודה רבה לרון ולידין מכונאי הספינה על ההסברים המענינים על תפקודה של הספינה והציוד שלה.