העולם שייך לצמחים

בני האדם הם, לכל הדעות, המין השולט על פני כדור הארץ (לפחות לכל הדעות שלהם). הם נמצאים בכל יבשת, כולל אנטארקטיקה, והצליחו להגיע אפילו לחלל. לא רק שהסתגלנו לחיים במקומות שונים ומגוונים, גם התאמנו אותם אלינו והפכנו אותם לנוחים יותר עבורנו, בעזרת חקלאות, בנייה וכמובן, מזגנים. אבל יש גם מדדים שלפיהם אנחנו לא במקום הראשון. למשל חישוב הביומסה, המשקל של כל היצורים החיים על פני כוכב הלכת שלנו, מעלה שבני האדם הם כמאית האחוז בלבד מהמשקל הכולל הזה. משקלם של כל בעלי החיים, למעשה, הוא פחות מארבעה אחוז. הרבה פחות מהחיידקים, והרבה הרבה פחות מהשליטים האמתיים של כדור הארץ: הצמחים.

זו אחת המסקנות העולות ממחקר חדש ממעבדתו של  רון מילוא מהמחלקה למדעי הצמח והסביבה במכון ויצמן למדע. במחקר שהוביל תלמיד המחקר ינון בר-און, ערכו החוקרים סקר מקיף ואמדו את משקל הפחמן אצל יצורים חיים מכל הסוגים והקבוצות. המחקר, אמר בר-און לאתר מכון דוידסון, התחיל ממקום שונה לחלוטין, כשהם ניסו להעריך כמה נפוץ חלבון מסוים בעולם החי. בשביל לעשות זאת היה עליהם לדעת את המשקל היחסי של קבוצות שונות של יצורים חיים, אך הם גילו שנתון כזה אינו בנמצא. "להפתעתנו התברר שאין מחקר שמסתכל על כל הקבוצות ביחד. בילינו שנתיים בניסיון להתאים מספרים לקבוצות השונות" אמר בר-און.

הסקר הסתמך על מאות מחקרים שהעריכו את משקלם של יצורים שונים במגוון שיטות. היו ביניהם כאלו שבדקו את כמות הדגים באזור מסוים בעזרת רשתות או בעזרת סונאר, תצלומי לוויין שהראו כמה מאזור מסוים מכוסה ביערות ומשלחות של חוקרים שבחנו את צפיפות הצמחים ביערות.

סקר כזה יעזור למדענים להבין טוב יותר את המבנה של הביוספרה, העולם החי שאנו חלק ממנו, ואיך הקבוצות השונות משפיעות זו על זו. בנוסף, אפשר ללמוד ממנו על השינויים שחלו בעקבות התערבות האדם.

הצמחים שולטים. התפלגות הביומסה בכל העולם (משמאל) ופירוט של בעלי החיים (מימין) | איור באדיבות פרופ' רון מילוא

משנים את הטבע

כאמור, בר-און ועמיתיו העריכו את משקל הפחמן, לא את המשקל האמיתי של היצורים השונים. הנתון הזה קרוב יחסית למשקל היבש של רוב הצמחים ובעלי החיים, בלי משקל המים שהם מכילים. הם מצאו שהמשקל הכולל של פחמן ביצורים חיים הוא כ-550 ג'יגה-טון (550 מיליארד טונות). חלק הארי מתוך המשקל הזה, כ-450 ג'יגה-טון, משויך לצמחים. הפחמן שמקורו בחיידקים שוקל כ-70 ג'יגה-טון, ואפילו הפטריות שוקלות כ-12 ג'יגה-טון. הפחמן בבעלי החיים כולם, לעומת זאת, שוקל 2 ג'יגה טון בלבד.

אם מסתכלים רק על בעלי החיים, השפעתו של האדם בולטת הרבה יותר. אמנם משקל הפחמן של כל בני האדם הוא רק 0.06 ג'יגה טון, אבל משקל זה עדיין גדול כמעט פי עשרה ממשקלם של כל היונקים החיים בטבע. לעומתם, חיות המשק שלנו, בעיקר פרות וחזירים, שוקלים יחדיו כמעט פי שניים ממשקל בני האדם. גם העופות שאנו מגדלים, בעיקר תרנגולות, שוקלים פי שלושה לערך ממשקלם של עופות הבר. ואם נחבר את משקל האדם וחיות המשק, נקבל מספר גבוה מזה של כל היונקים, העופות, הזוחלים והדו-חיים בטבע. "מצד אחד החלק היחסי שלנו בביומסה קטן מאוד, ומצד שני, ההשפעה שלנו עליה גדולה" אמר בר-און.

בני האדם לא השפיעו רק על מיני היונקים והעופות בעולם: עקבותיהם ניכרים גם במשקל הכולל של הצמחים. הם עדיין מהווים 80 אחוז ממשקל הביוספרה כולה, אך מהמחקר עולה כי הם איבדו כמחצית ממשקלם מאז תחילת הציוויליזציה של האדם. עדיין לא ידוע מה קרה לכל הפחמן שהיה בצמחים שנעלמו, אם הגיע לאטמוספרה, נמצא בחומרי בנייה או במקום אחר. לדברי בר-און, זהו אחד הכיוונים שהחוקרים מתכוונים לבדוק בהמשך.

העבודה מראה לנו גם מה אנו עדיין לא יודעים. בר-און (מימין) ומילוא בגליל העליון | צילום באדיבות פרופ' רון מילוא

פירמידה הפוכה בים

נתון מעניין נוסף שעולה מהמחקר הוא שהביומסה העולמית מרוכזת בעיקר ביבשה, בעוד שרוב כדור הארץ מכוסה במים. כ-85 אחוזים  ממשקל הפחמן נמצא ביבשה, בעיקר בצורת צמחים. רק קצת מעל אחוז אחד נמצא באוקיינוסים, והשאר, בעיקר חיידקים, במעמקי האדמה.

בעוד שהצמחים שולטים ביבשה, רוב המשקל בים מגיע מבעלי חיים, בעיקר דגים וסרטנים, ומשקל בעלי החיים הימיים גבוה מזה של בעלי החיים היבשתיים. פירושו של דבר הוא שרוב-רובו של משקל היצרנים, היצורים שמבצעים פוטוסינתזה, יוצרים סוכרים מפחמן דו-חמצני ומשחררים חמצן, נמצא ביבשה. המשקל של היצרנים הימיים, האצות, החיידקים הפוטוסינתטיים וצמחי המים, נמוך מאוד בהשוואה לצמחים היבשתיים. בים נוצרת אם כך מעין פירמידה הפוכה, שבה משקלם של הצרכנים, אלו שאוכלים את היצורים הפוטוסינתטיים או זה את זה, גדול ממשקל היצרנים.

כיצד משקל קטן של יצרנים מצליחים לספק אנרגיה לצרכנים ששוקלים הרבה יותר? ככל הנראה התשובה טמונה בתחלופה המהירה של היצרנים. מדובר בעיקר בחיידקים ובאצות מיקרוסקופיות, שמתרבים במהירות. בעלי החיים שאוכלים אותם ניזונים ממשקל נמוך, אך קבוע למדי, של היצרנים, בעוד הם עצמם מתרבים בקצב נמוך בהרבה. כך שדור אחד של דגים, למשל, ניזון מדורות רבים של אצות.

החוקרים מקווים שהמחקר יספק תמונה רחבה של מצב הביומסה כיום, שתעזור למדענים בעתיד להסתכל על מחקרים ספציפיים בהקשר כולל יותר. "המדע מנסה להבין את העולם. העבודה הזו מראה לנו מה אנחנו יודעים על העולם מבחינת ביומסה, וגם מה אנחנו עדיין לא יודעים" אמר בר-און.