לקריאת הכתבה

יקיר האטמוספרה

פרופ' דן יקיר ממכון ויצמן למדע יקבל השנה את פרס ישראל על מחקריו בדבר יחסי הגומלין בין צמחיה, אטמוספרה ואקלים

פרס ישראל בחקר מדעי כדור הארץ גיאולוגיה וחקר האטמוספירה יוענק השנה לפרופסור דן יקיר מהמחלקה למדעי כדור הארץ ומדעים פלנטריים במכון וייצמן למדע. הוועדה ציינה בנימוקיה כי "יקיר חוקר את יחסי הגומלין בין הביוספרה והאטמוספרה, ובמיוחד את הדרכים בהן הצמחיה משפיעה על הסביבה ועל  האקלים".

יקיר השלים שלושה תארים באוניברסיטה העברית בירושלים. ב-1987 קיבל תואר דוקטור על מחקר  בביוכימיה חלקאית, שעסק בהשפעות צינה על פוטוסינתזה של עגבניות. לאחר מכן נסע להשתלמות בתר-דוקטורט באוניברסיטת קליפורניה (UCLA), וועבד באוניברסיטת דיוק (Duke) בקרוליינה הצפונית, בטרם הצטרף ב-1991 לסגל המחקרי של המחלקה למדעי הסביבה במכון ויצמן (לימים המחלקה למדעים פלנטריים ומדעי כדור הארץ), שם הוא חוקר יחסי גומלין בין הצמחים והקרקע לבין האטמוספירה. יקיר זכה במשך השנים בשלל פרסים על מחקריו.  

היער הצחיח

אחת הבעיות המרכזיות שהעולם עומד בפניה היום היא ההתחממות הגלובלית, אשר מושפעת בין היתר מגזי חממה, כמו פחמן דו חמצני, שרבים מהם נוצרים בעקבות פעילות האדם. מכיוון שהצמחים קולטים פחמן דו חמצני ופולטים חמצן בתהליך הפוטוסינתזה – הם מפחיתים את כמות הפחמן הדו חמצני באטמוספירה (קיבוע), תורמים לקירור האקלים של כדור הארץ, משפיעים על בליעת קרני השמש ועוד.

יחסי הגומלין בין הצמחים לבין האטמוספירה בתקופה של התחממות גלובלית מהירה יחסית, עומדת במוקד מחקריו של יקיר. בשנת 2000  הצטרפה מעבדתו לשיתוף פעולה כלל עולמי ששם לו למטרה למדוד נתונים שונים על יחסי הגומלין בין הקרקע, הצומח והאטמוספירה באזורים אקלימיים שונים. כיום, המיזם  כולל כ-600 תחנות מדידה בכל העולם.

המעבדה של יקיר הקימה בשנת 2000 תחנת מדידה ייחודית ביער האורנים שביתיר, השוכן באזור צחיח למחצה. מאז הקמתה, צוות המעבדה  מנטר באמצעותה מדדים שונים המלמדים על ההשפעה ההדדית שיש ליער (עצים וקרקע) על האטמוספירה. למשל, בעזרת מגדל המתנשא מעל לצמרות העצים החוקרים מודדים את קצב קיבוע הפחמן הדו חמצני של היער, המושפע הן מקיבוע הפחמן הדו חמצני על ידי העצים והן מפליטת פחמן דו חמצני של חיידקים הנמצאים בקרקע היער. בנוסף, החוקרים מודדים תכונות של הקרקע כמו חום והרכב החיידקים בקרקע, ומדידות ישירות בעצים כמו רמת הפוטוסינתזה בעלים וזרימת המים בגזע.

תחנת המחקר ביתיר ייחודית מכיוון שהיא נמצאת בקצה יער באזור צחיח למחצה, שאינו זוכה לכיסוי בתחנות מחקר אחרות בפרוייקט הבינלאומי. אזורים צחיחים למחצה מכסים קרוב  ל-20 אחוז משטחי היבשות, וכשליש מאוכלוסיית העולם מתגוררת בהם. לאור זאת, הבנה מעמיקה ליחסי הגומלין שבין צומח וקרקע לאטמוספירה באזורים אלו היא קריטית, ובכך עבודתו של פרופסור יקיר היא משמעותית. בנוסף, העובדה שתחנת המחקר עובדת כבר 15 שנה רצוף, מאפשרת להסיק גם מסקנות מנתונים שנאספו לאורך זמן.

היכרות קצרה עם יער יתיר מהאוויר, בסרטון המעבדה של דן יקיר:

"מצאנו כי יער באזור צחיח למחצה יכול לקבע פחמן דו חמצני באותה כמות כמו יער באזור אקלימי קר בהרבה, כמו באירופה. זה היה בלתי צפוי, בגלל המחסור במים ובגלל תנאי העקה השונים באזור. מתברר שהיער פיתח שיטות להתמודד עם הבעיות", אמר יקיר.

"במחקר שלנו שמנו את  האזורים הצחיחים למחצה על המפה העולמית של קיבוע פחמן דו חמצני.

המחקר שלנו גם נותן תקווה לארצות אחרות שחוות שינויי אקלים, שכן הוא מלמד שככל הנראה היערות יעברו התאמה וימשיכו לקבע פחמן דו חמצני. זו הבנה חשובה, שכן היא נותנת לנו "הנחה" על פליטות הפד"ח שלנו, ונותנת לנו זמן למנוע שינויי אקלים".

תחנת המחקר הניידת של מעבדת יקיר ביער נחושה, סמוך לבית גוברין, ב-2017 | צילום: מעבדת יקיר, מכון ויצמן למדע
תחנת המחקר הניידת של מעבדת יקיר ביער נחושה, סמוך לבית גוברין, ב-2017 | צילום: מעבדת יקיר, מכון ויצמן למדע

לאחר מאמצים רבים שיקיר ועמיתיו השקיעו במחקר ביער יתיר, הם הקימו בשנת 2012 תחנת מחקר ניידת שמאפשרת להם לבצע מדידות דומות ביערות אחרים בארץ, למשל יער ביריה ויער אשתאול, המאופיינים בכמויות משקעים גדולות יותר.

כיום, המעבדה של דן יקיר, המונה כ-15 סטודנטים ועובדים, ממשיכה לחקור את יחסי הגומלין בין הצומח והקרקע לאטמוספירה והשפעתם על שינויי אקלים ביער יתיר וביערות אחרים בארץ כחלק משיתוף פעולה בינלאומי רחב היקף.