זיהום פלסטיק ימי מהווה איום סביבתי גובר, עם הצטברות מיקרופלסטיק באוקיינוסים ובימים על פני כדור הארץ. מחקר שנערך על ידי החוקרת ד"ר קרן דוידוב במעבדה לאקולוגיה מולקולרית באוניברסיטת אריאל, בראשותו של ד"ר מתן אורן, מגלה תופעה מסקרנת במזרח הים התיכון. על פני חלקיקי הפלסטיק הצפים בים, מתקיימת מערכת אקולוגית ייחודית הנבדלת ממי הים ועשירה באצות מיקרוסקופיות הנקראות צורניות (Diatoms).
בעשורים האחרונים הולכת וגוברת הבעיה של זיהום פלסטיק ימי. הפסולת הגדולה מתפרקת עם הזמן לחלקיקים זעירים הנקראים מיקרופלסטיק. חלקיקים אלה מצטברים באוקיינוסים בכל רחבי העולם, ובמיוחד בים התיכון המוקף באזורים מאוכלסים רבים.
7 צפייה בגלריה
תמונת מיקרוסקופ אלקטרונים של פני שטח פלסטיק מכוסה באצות צורניות ובמיקרואורגניזמים ימיים
(צילום: יחידת המיקרוסקופיה, אוניברסיטת אריאל)
לאורך חופי ישראל, למשל, נמדדו בעבר ריכוזים גבוהים במיוחד של מיקרופלסטיק – עד 324 חלקיקים במטר מעוקב של מי ים. אותם חלקיקים צפים אינם ריקים והם משמשים כמצע קשיח שעליו מתפתחות קהילות מורכבות של חיידקים, פטריות, אצות ויצורים זעירים אחרים. המערכת הזו, שכונתה בעשור האחרון "פלסטיספרה", נחשבת כיום למערכת אקולוגית ייחודית מעשה ידי אדם.
במחקר שנמשך שנתיים, ופורסם בכתבי העת Scientific Reports ו-Jeju Journal of Island Sciences, דגמו החוקרים את המיקרופלסטיק שבפני המים מול חופי ישראל, במרחק של כקילומטר מהחוף. הדגימות נותחו בשיטות ריצוף גנטי מתקדמות ובאמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני סורק. כך נחשפו עשרות מינים של אצות מיקרוסקופיות צורניות שהתיישבו על גבי חלקיקי הפלסטיק.
הצורניות, אחת הקבוצות החשובות והנפוצות באוקיינוסים, הן אצות חד-תאיות בעלות שלד עשוי צורן (סיליקון) המעוטר בדגמים מורכבים ומרהיבים. הן חלק מרכזי מבסיס שרשרת המזון הימית, ותורמות חלק עצום מייצור החמצן בכדור הארץ: כ־40% מהייצור הראשוני באוקיינוסים, וכמעט רבע מסך החמצן באטמוספרה. למעשה, כמעט כל נשימה רביעית שלנו בממוצע מספקת לגוף חמצן שהפיקו הצורניות.
ממצא נוסף שעלה מן המחקר הוא שרוב הצורניות שהתיישבו על הפלסטיק היו ממינים מסוג "Pennate" – מינים בנטיים (צמודי מצע) שמותאמים בדרך כלל לחיים על קרקעית הים, שם הם נצמדים למצע קשיח (כגון סלעים). בניגוד אליהן, הצורניות שבמי הים הפתוחים הן בדרך כלל מסוג "Centric" – בעלות צורה סימטרית מעגלית וחיות במצב מרחף במים.
"העובדה שמצאנו צורניות בנטיות על פני חלקיקי פלסטיק צפים מעידה שהפסולת האנושית יצרה נישה אקולוגית חדשה", מסבירה ד"ר דוידוב. "חלקיקי הפלסטיק מספקים להם מצע יציב וחשיפה גבוהה לאור השמש, כך שהם יכולים לשגשג גם במים 'עניים' בחומרי הזנה כמו אלה של הים התיכון המזרחי".
במהלך הקיץ, עונה שבה טמפרטורת המים, עוצמת האור ואורך היום מגיעים לשיאם, נמצא כי ריכוז האצות על פני הפלסטיק הגיע לרמות הגבוהות ביותר. לדברי החוקרים, הנוכחות הגבוהה של צורניות על חלקיקי הפלסטיק עשויה להשפיע על מעגלים ביו-גאוכימיים מרכזיים בים. לדוגמה, כשהאצות גדלות ומתרבות, הן מטמיעות פחמן בגופן מתוך גז החממה פחמן דו-חמצני המצוי במים ובאוויר. במותן, השלד הצורני הכבד שלהן מביא לשקיעתן אל קרקעית הים וכך מועבר פחמן מהאטמוספרה אל עומק הים. התהליך מפחית למעשה את ריכוזו של הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה ועל ידי כך יכול לתרום להאטת קצב התחממות האקלים.
7 צפייה בגלריה
איסוף מיקרופלסטיק באמצעות רשת נגררת (A), דוגמה לחלקיקי מיקרופלסטיק (B) ותמונות מיקרוסקופ אלקטרונים של פני שטח פלסטיק מכוסה באצות צורניות ובמיקרואורגניזמים ימיים (C-L)
(צילום: ד"ר מתן אורן, יחידת המיקרוסקופיה, אוניברסיטת אריאל)
התהליך מכונה "המשאבה הביולוגית", אך התמונה מורכבת עוד יותר. שכבות האצות עשויות להכביד על הפלסטיק ולגרום לו לשקוע לעומק, ולאחר שהן יתפרקו הפלסטיק עלול לשוב ולעלות אל פני המים ולהיות מיושב מחדש בקהילה של מיקרואורגניזמים ימיים.
הממצאים מהים התיכון מצטרפים לשורה של עדויות עולמיות לכך שפסולת הפלסטיק באוקיינוסים אינה רק בעיה סביבתית, אלא גם גורם אקולוגי פעיל שמעצב מחדש את מערכות החיים הימיות. "הפלסטיק הפך מחומר מלאכותי זר לגורם סביבתי מרכזי שמשנה את המארג הביולוגי בים", מסכם ד"ר אורן, "אנחנו רק מתחילים להבין את ממדי ההשפעה שלו".
המחקר נתמך על ידי משרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה הישראלי ומשרד המדע הטכנולוגיה והחינוך הגבוה הפורטוגלי, על ידי הקרן הלאומית למדע של ישראל ומשרד האוקיינוסים והדיג של דרום קוריאה.
