1. No category

‫תכנית הניטור הלאומית של ישראל בים התיכון‬
‫דו”ח מדעי ל‪2013/14 -‬‬
‫ניטור שינויי אקלים‬
‫ניטור איכות מימי חופין‬
‫ניטור מגוון ביולוגי‬
‫התכנית ממומנת ע”י המשרד להגנת הסביבה‬
‫‪ISRAE‬‬
‫‪L‬‬
‫מר‬
‫‪ISRAMAR‬‬
‫כז‬
‫ה מ י דע ה ימי‬
‫הל‬
‫א‬
‫דו”ח חיא"ל ‪H21/2015‬‬
‫‪INE DATA‬‬
‫‪AR‬‬
‫‪M‬‬
‫ומי‬
‫חקר ימים ואגמים לישראל‬
‫‪ER‬‬
‫‪NT‬‬
‫‪CE‬‬
‫ומשרד התשתיות הלאומיות‪ ,‬האנרגיה והמים‬
‫תכנית הניטור הלאומית בים התיכון ל‪2013/14-‬‬
‫חלק ‪ - I‬ניטור שינויי אקלים‬
‫ניטור המערכת ההידרוגרפית– שינויים תרמו‪-‬הליניים‪ ,‬חמצן מומס ונוטריאנטים‪ ,‬מערכת‬
‫הקרבונט‪ ,‬יצרנות ראשונית וחיידקית‪.‬‬
‫עריכה‪ :‬ברק חרות‬
‫תוכן‬
‫תכנית הניטור הלאומית של ישראל בים התיכון‬
‫מבוא ומטרות‬
‫חלק ‪ - I‬ניטור שינויי אקלים‬
‫‪ .1‬רקע‬
‫‪ .2‬שינויים תרמו‪-‬הליניים‬
‫‪ .3‬שינויים ברמת החמצן המומס והנוטריינטים‬
‫‪ .4‬מדידות מערכת הקרבונט במימי הים התיכון‬
‫‪ .5‬יצרנות‪ ‬ראשונית‪ ‬וחיידקית‪ ‬ואוכלוסיות‪ ‬אולטרא‪-‬פיטופלנקטון‪ ‬וחיידקים‪ ‬הטרוטרופים ‪ ‬‬
‫‪ .6‬ניטור‪ ‬נתונים‪ ‬א‐ביוטיים‪ ‬בים‪ ‬תיכון‪ ‬באמצעות‪ ‬תחנות‪ ‬מדידה‪ ‬רציפות‪ ‬באזור‪ ‬קצה‪ ‬מזחי‪ ‬‬
‫הפחם בחדרה ובאשקלון‪ 2.3) ‬ק”מ‪ ‬מהחוף( ‪ ‬‬
‫נספח א – השוואת ערכי טמפרטורה במדידות שונות לאורך חוף הים התיכון של ישראל ‪ ‬‬
‫מאי ‪2015‬‬
‫‪i‬‬
‫דגשים עיקריים מתצפיות רב‪-‬שנתיות‬
‫‪ ‬שכבות המים העליונות בדרום מזרח הים התיכון )אגן הלבנט( מאופיינות בטמפרטורה‬
‫ובמליחות מהגבוהות ביותר בים התיכון‪ .‬מסות מים אלה כוללות את השכבה העליונה של‬
‫עמודת המים‪ ,Levantine surface water‐LSW -‬מים אטלנטיים‐ ‪Atlantic Water‐AW‬‬
‫ומי ביניים לבנטיניים‐ ‪ .LIW-Levantine Intermediate Water‬אנליזת תצפיות שנאספו‬
‫במהלך ‪ 35‬שנה )‪ ,(1979-2014‬בתקופה החמה )יולי‪-‬אוקטובר(‪ ,‬חושפת מגמת עליה‬
‫בטמפרטורה )כ‪ 0.05°C -‬לשנה( ובמליחות )כ‪ 0.005-‬לשנה( בשלושת מסות המים העליונות‪:‬‬
‫‪ ,AW ,LSW‬ו‪.LIW-‬‬
‫‪ ‬בשנות התשעים של המאה העשרים השתנתה במידה ניכרת הזרימה העמוקה במזרח הים‬
‫התיכון בעקבות אירוע המכונה בספרות ‪Eastern Mediterranean Transient event ‬‬
‫)‪ .(EMT‬עד תחילת שנות התשעים שכבת המים העמוקים של מזרח הים התיכון נוצרה‬
‫בדרום הים האדריאטי )‪ .Adriatic Deep Water (ADW‬שינויים מטאורולוגיים‬
‫ואוקיאנוגרפיים הובילו ליצירת מים צפופים )כבדים( יותר מה‪ ,ADW-‬באזור הים האגאי‪,‬‬
‫שחדרו מתחת לה ותפסו את מקום השכבה העמוקה ביותר )‪ .(EMDWnew‬מדידות רב‪-‬‬
‫שנתיות באזורנו )‪ (34.5°E;33.0°N‬מראות כי ההופעה הראשונה של מסת ‪EMDWnew‬‬
‫נצפתה בשנת ‪ .1996‬לפני ה‪ ,EMT -‬המליחות בעומק ‪ 1400‬מ' הייתה ‪ 38.68±0.02‬עם ירידה‬
‫של בערך ‪ 0.005‬ל‪ 100-‬מ'‪ .‬הטמפרטורה הפוטנציאלית הייתה ‪ 13.37±0.02°C‬עם ירידה של‬
‫‪ 0.015°C‬ל‪ 100-‬מ'‪ .‬במהלך התקופה ‪ ,1996‐2002‬המליחות והטמפרטורה הפוטנציאלית‬
‫עלו עם העומק בתוך שכבת ‪ EMDWnew‬עד לערכים של ‪ 38.77‬ו‪ .13.59°C -‬‬
‫‪ ‬ניתן להצביע על שינויים בהתפלגות העומק של הנוטריאנטים בעקבות ה‪ .EMT -‬שינויים‬
‫אלה השפיעו גם על שכבות המים הרדודות יותר‪ .‬כמו כן‪ ,‬חל שינוי בריכוז המרבי של‬
‫כלורופיל שעלה עם הזמן ונמצא טווח עומקים רחב יותר של שכבת ה‪deep ) DCM-‬‬
‫‪ .(chlorophyll maximum‬ריכוזי הכלורופיל עלו בקרבת פני השטח באזור מורד מדף‬
‫היבשת מאז ‪ 2008‬ובים הפתוח מאז ‪.2010‬‬
‫‪ ‬מי הים לאורך חופי מדינת ישראל מתאפיינים בריכוזי אלקליניות כללית ופחמן אנאורגאני‬
‫מומס גבוהים ביחס לשאר האזורים בים התיכון‪ ,‬וזאת בעיקר כתוצאה מהמליחות הגבוהה‪.‬‬
‫במים החופיים‪ ,‬שנדגמו בחמש השנים האחרונות מעבר לקצות טבלאות הגידוד‪ ,‬נראו‬
‫מגמות של גידול באלקליניות ובלחץ חלקי של פד"ח בקצב של ‪ µmole/kg/yr +8‬ו‪+24-‬‬
‫‪ ,ppm/yr‬בהתאמה‪ .‬העלייה באלקליניות כללית מלווה גם במגמת עלייה במליחות בקצב‬
‫של ‪ +0.013‬לשנה‪ ,‬המסבירה רק כ‪ 50%-‬מהעלייה הנצפית באלקליניות‪.‬‬
‫‪ ‬נתונים רב‪-‬שנתיים של מדידות מפלס ים בתחנה בחדרה בשנים ‪ 2001‬עד תחילת ‪2014‬‬
‫מראים קצב ממוצע של עליית המפלס בכ‪ 6 -‬מ"מ בשנה‪ .‬‬
‫‪ii‬‬
‫חקר ימים ואגמים לישראל בע"מ ‪Israel Oceanographic & Limnological Research Ltd.‬‬
‫תל‪-‬שקמונה‪ ,‬ת"ד ‪ ,8030‬חיפה ‪Tel-Shikmona, P.O.B. 8030, Haifa 31080‬‬
‫פקס ‪ Fax: 972-4-8511911 :‬טלפון ‪Tel: 972-4-8565200 :‬‬
‫‪http://www.ocean.org.il‬‬
‫תכנית הניטור הלאומית של ישראל בים התיכון‬
‫דו"ח מדעי ל‪2013/14 -‬‬
‫דו"ח חיא"ל ‪H21/2015‬‬
‫‪ ‬ניטור שינויי אקלים‬
‫‪ ‬ניטור איכות מימי החופין‬
‫‪ ‬ניטור מגוון ביולוגי‬
‫עורך הדו"ח ומנהל מדעי של תכנית הניטור – פרופ' ברק חרות‬
‫חוקרים שותפים‪:‬‬
‫ד"ר עדנה שפר‪ ,‬נורית גורדון‪ ,‬ד"ר אייל רהב‪ ,‬ד"ר נורית קרס‪ ,‬ד"ר ג'ק סילברמן‪ ,‬ד"ר איסק‬
‫גרטמן‪ ,‬ד"ר אלי ביטון‪ ,‬ד"ר עמית לרנר‪ ,‬טל עוזר‪ ,‬דב רוזן‪ ,‬ד"ר הדס לובינבסקי‪ ,‬ד"ר גדעון טיבור‪,‬‬
‫ד"ר משה תום‪ ,‬ד"ר גיל רילוב‪ ,‬ד"ר אלוארו ישראל‪ ,‬פרופ' בוקי רינקביץ‬
‫צוות הניטור‪:‬‬
‫דיגום‪ ,‬בדיקות ועיבוד נתונים‪ :‬ירון גרטנר; כימיה‪ :‬אביב שכנאי‪ ,‬ד"ר יעל סגל‪ ,‬רחלי גל‪ ,‬מאיה‬
‫מרמורי‪ ,‬רון פאר‪ ,‬ד"ר אפרת שהם‪-‬פרידר; חי הקרקעית‪ :‬אוה מזרחי‪ ,‬מרוא בולוס‪ ,‬לורה גולן‪ ,‬נרינה‬
‫לנרט; חישה מרחוק‪ :‬ד"ר גדעון טיבור‪ ,‬לנא אשקר‪ ,‬יבגניה קריבנקו; השפעות ביולוגיות‪ :‬ד"ר יאנה‬
‫יודקובסקי; אקולוגיה של החוף הרדוד )אופציונאלי(‪ :‬ד"ר גיל רילוב‪ ,‬אוהד פלג‪ ,‬עפרת רווה‪ ,‬דר‬
‫גולומב‪ ,‬גידי לוי‪ ,‬אני ויצ'יץ‪ ,‬ניב דוויד‪ ,‬תמר גיא‪-‬חיים וארז ירוחם; בסיסי נתונים‪ :‬ד"ר איסק‬
‫גרטמן‪ ,‬יבגניה קריבנקו‪ ,‬אייל גרינגרס‪ ,‬ד"ר דפנה בן יוסף; ברקודינג‪ :‬ד"ר יעקב דואק‪ ,‬גיא פז;‬
‫תחנות ניטור רציף‪ :‬ד"ר אלי ביטון‪ ,‬לזר רסקין‪ ,‬טל עוזר‪ ,‬ד"ר עמית לרנר; צוות ים‪ :‬גדעון עמית‪,‬‬
‫אייל חנני‪ ,‬ארז חגי‬
‫עזרה בדיגום משקעים אטמוספיריים‪ :‬איגודי ערים לשמירת איכות הסביבה שרון כרמל‪.‬‬
‫תכנית הניטור ממומנת ע"י‬
‫המשרד להגנת הסביבה‬
‫ובמימון חלקי ע"י משרד האנרגיה והמים‬
‫ניטור הנמלים והמעגנות מומן ע"י חיל הים‪/‬משרד הביטחון‬
‫מאי ‪2015‬‬
‫שם הדו"ח לצורך ציטוט‪:‬‬
‫‪Herut B. and all scientific group of IOLR, National Institute of Oceanography (2015). The National Monitoring Program of‬‬
‫‪Israel's Mediterranean waters – Scientific Report for 2013/14, IOLR Report H21/2015.‬‬
‫‪iii‬‬
‫מבוא ומטרות ‪ -‬תכנית הניטור הלאומית של ישראל בים התיכון‬
‫שלושת החלקים של דו"ח הניטור מציגים מידע על השפעות שינויי אקלים‪ ,‬איכות מימי החופין והמגוון‬
‫הביולוגי בים התיכון של ישראל בשנים ‪ .12013/14‬הדו"ח מתבסס על התוצאות של ניטור שינויי אקלים‬
‫)המערכת ההידרוגרפית(‪ ,‬ניטור זיהום הים ומקורותיו‪ ,‬ניטור המגוון הביולוגי ומחקרים נלווים‪ ,‬שהתבצעו‬
‫ע"י חוקרי המכון הלאומי לאוקיאנוגרפיה של "חקר ימים ואגמים לישראל" )חיא"ל( ושותפים נוספים‪.‬‬
‫הדו"ח מציג גם מגמות שינויים בזמן ובמרחב של מימי החופין והמגוון הביולוגי על סמך נתונים רב‪-‬שנתיים‪.‬‬
‫היעד הכוללני של הניטור הוא הערכת מצב הסביבה הימית ויצירת בסיס מדעי ארוך טווח לקבלת החלטות‬
‫בהקשר להגנה על הסביבה הימית‪ ,‬ובכלל זה אכיפת ההוראות של החקיקה הלאומית בעניין מניעת זיהום‬
‫הים‪ ,‬שמירה על המערכת האקולוגית‪ ,‬יישום האמנות הבינלאומיות הרלוונטיות ותמיכה בקבלת החלטות‬
‫על שימור‪ ,‬ניצול בר קיימא וניהול הסביבה הימית של ישראל ומשאביה‪.‬‬
‫תכנית הניטור מושתתת על עקרונות הביצוע הבאים‪:‬‬
‫‪‬‬
‫משימה שלטונית – מחויבות של המדינה‬
‫‪‬‬
‫ניטור רב‪-‬שנתי; בדיקות חוזרות באותם אתרים‬
‫‪‬‬
‫שיטות בדיקה אחידות‪ ,‬בנות השוואה‬
‫‪‬‬
‫התאמה למחויבויות באמנות בינלאומיות‬
‫‪‬‬
‫שמירת הנתונים ב"מרכז המידע הימי הלאומי"‬
‫‪‬‬
‫שקיפות‪ ,‬פתיחות ודיווח לציבור‬
‫תכנית הניטור כוללת את המרכיבים הבאים‪:‬‬
‫‪‬‬
‫ניטור זיהום מימי החופין במתכות כבדות )מתבצע מאז ‪;(1978‬‬
‫‪‬‬
‫ניטור ההזרמות של נוטריאנטים )חומרי דשן( וחלקיקים למימי החופין דרך נחלי החוף )החל מ‪-‬‬
‫‪;(1990‬‬
‫‪‬‬
‫ניטור השטפים האטמוספיריים של נוטריאנטים ומתכות כבדות למימי החופין )החל מ‪;(1996-‬‬
‫‪‬‬
‫ניטור ריכוזי הנוטריאנטים באזור הרדוד )עד עומק ‪ 30‬מטר( של מימי החופין )החל מ‪;(2000-‬‬
‫‪‬‬
‫מיפוי סביבתי של מימי החופין מנתוני לוויינים )החל מ‪;(2005-‬‬
‫‪‬‬
‫ניטור סמנים להשפעות ביולוגיות של מזהמים )החל מ‪ ,2005-‬לא בוצע ב‪ 2006-‬בגלל חוסר מימון(;‬
‫‪‬‬
‫ניטור אוכלוסיית המיקרואצות באזור הרדוד )עד עומק ‪ 30‬מטר( של מימי החופין )החל‬
‫מ‪;(2000-‬‬
‫‪‬‬
‫ניטור אוכלוסיות חי הקרקעית לאורך החוף )החל מ‪;(2005-‬‬
‫‪‬‬
‫ניטור חברות אקולוגיות בחוף הסלעי )החל מסוף ‪;(2009‬‬
‫‪‬‬
‫ניטור המגוון הביולוגי של מאקרו‪-‬פאונה )דגים וחסרי חוליות( על קרקע רכה )החל מ‪;(2014-‬‬
‫‪ 1‬בחלקים מסוימים נתוני ‪ 2014‬לא מלאים ויוצגו בדו"ח הבא‬
‫‪iv‬‬
‫‪‬‬
‫ניטור היצרנות הראשונית והחיידקית במימי החופין )החל מ‪;(2014-‬‬
‫‪‬‬
‫ניטור המערכת ההידרוגרפית להשפעות של שינויי אקלים )טמפרטורה‪ ,‬מליחות‪ ,‬חומציות‪,‬‬
‫נוטריאנטים‪ ,‬יצרנות ראשונית וחיידקית( )החל מ‪.(2014-‬‬
‫החל משנת ‪ 2000‬המכון מבצע עבור חיל הים ניטור שנתי של רמות הזיהום בנמלים ובמעגנות לאורך חוף‬
‫הים התיכון‪ ,‬במסגרת היישום של המלצות ועדת החקירה בעניין פעילות צה"ל באזור נחל הקישון )"ועדת‬
‫שמגר"(‪ .‬חלק מהבדיקות של תכנית ניטור זו מתבצע ע"י מעבדות של המכון הגיאולוגי ובמעבדה בארה"ב‪.‬‬
‫הממצאים העיקריים של הניטור משולבים בדו"ח זה )באדיבות חיל הים‪/‬משרד הביטחון(‪.‬‬
‫בנוסף לתכנית הלאומית לניטור מימי החופין‪ ,‬המכון הלאומי לאוקיאנוגרפיה מבצע בדיקות תקופתיות של‬
‫זיהום הים גם במסגרת תכניות ניטור מקומיות באתרים בהם מסולקים לים שפכים ופסולת )המתכונת של‬
‫תכניות ניטור אלה נקבעת בהיתרי ההזרמה‪/‬סילוק הפסולת(‪ .‬כמו כן מתבצעים במכון מחקרים שונים‪,‬‬
‫שתוצאותיהם מהוות בסיס לפענוח ממצאי הניטור ולהכוונה של מתכונת הניטור‪ .‬הממצאים הרלוונטיים‬
‫של תכניות הניטור המקומיות והמחקרים הנלווים לניטור משולבים בדו"ח זה‪.‬‬
‫הדו"ח כולל שלושה חלקים ושבעה נספחים‪ .‬בחלק ‪ I‬מוצגים עיקרי הממצאים הקשורים לשינויי אקלים‬
‫וההשפעות על המערכת ההידרוגרפית; בחלק ‪ II‬מוצגים עיקרי הממצאים על איכות מימי החופין והמלצות‬
‫הנובעות מהם; בחלק ‪ III‬מוצגים הממצאים הקשורים לניטור המגוון הביולוגי‪ .‬ניתוח המגמות של שינויים‬
‫בזמן ובמרחב באיכות מימי החופין מתבסס על כלל הנתונים הרב‪-‬שנתיים שנאספו במסגרת תכנית הניטור‪.‬‬
‫הנתונים הגולמיים של הניטור נשמרים ב"מרכז המידע הימי הלאומי"‪ ,‬אשר מרכז‪ ,‬מתעד ומפיץ נתונים‬
‫ומידע על הסביבה הימית של ישראל‪ .‬במרכז המידע פותחו מערכות לטיפול בנתוני הניטור‪ ,‬המאפשרות גישה‬
‫קלה לנתונים ועיבודם למידע שימושי לצרכי ניהול סביבתי )‪ .(www.ocean.org.il‬כמו כן‪ ,‬הוקם מרכז מידע‬
‫ביו‪-‬גיאוגרפי והמרכז התשתיתי המדעי לקוד‪-‬הקווים של ‪ (barcoding molecular) DNA‬של המגוון‬
‫הימי בישראל כחלק מפרויקט ה‪ barcoding-‬העולמי‪ .‬מחקר זה נעשה על‪-‬ידי חקר ימים ואגמים לישראל‬
‫ונעזר בטקסונומים מובילים בתחומם‪ .‬הקמת המרכז התשתיתי נעשית בעזרת שני האוספים הלאומיים‬
‫הביולוגיים הנמצאים באוניברסיטת תל‪-‬אביב ובאוניברסיטה העברית )בהם יאוכסנו כל בעלי החיים עליהם‬
‫נעשה המחקר( וכן בתשתית ‪) ISRAMAR‬מרכז המידע הימי הלאומי בחיא"ל(‪ ,‬שבו יאוכסנו‪ ,‬יוצגו ויופצו‬
‫התוצאות‪.‬‬
‫התכנית הלאומית לניטור מימי החופין של ישראל בים התיכון מרוכזת ע"י היחידה הארצית להגנת הסביבה‬
‫הימית של המשרד להגנת הסביבה ומהווה מרכיב של מערכת המינהל הסביבתי המופעלת ע"י הממשלה‪.‬‬
‫חלק מנתוני הניטור מועבר באמצעות המשרד להגנת הסביבה למרכז של "תכנית הפעולה לים התיכון"‬
‫באתונה )‪ ,(MEDPOL‬אשר מנהל את הפעילות הבינלאומית לשמירת איכות הסביבה בים התיכון במסגרת‬
‫"אמנת ברצלונה"‪.‬‬
‫בשנים האחרונות עלה הצורך בהרחבה משמעותית של תכנית הניטור הלאומית בים התיכון של ישראל‪ ,‬עקב‬
‫השינויים במשק המים והאנרגיה‪ ,‬לחצי הפיתוח לאורך החופים‪ ,‬הגידול במגוון ובהיקף הפעילויות ותכניות‬
‫‪v‬‬
‫הפיתוח באזור הכלכלי בלעדי של ישראל בים התיכון‪ ,‬ועקב מחויבויות המדינה לאמנות בינלאומיות‪ .‬בנוסף‪,‬‬
‫על מנת שהתכנית תעמוד בדרישות ליישום "גישת המערכת האקולוגית" )‪,Ecosystem Approach (EcAp‬‬
‫שאומצה על‪-‬ידי מוסדות אמנת ברצלונה )ומיושמת ע"י תכנית הפעולה לים התיכון )‪(UNEP-MAP‬‬
‫באמצעות ארגון ‪ (MEDPOL‬על בסיס הדירקטיבה הימית של הקהילה האירופית ) ‪Marine Strategy‬‬
‫‪ ,(Framework Directive, MSFD‬מתחייב להרחיב משמעותית את תכנית הניטור הלאומית‪ .‬הרחבה זו‬
‫והסדרת מנגנון המימון הממשלתי של תכנית הניטור הלאומית חיוניות לשיפור התמיכה המדעית לניצול‬
‫וניהול מושכל של הסביבה הימית של ישראל ומשאביה‪ .‬לצורך הפעלת תכנית הניטור הלאומית ובכדי‬
‫לאפשר את הערכת מצב הסביבה הימית בים התיכון של ישראל ויצירת בסיס מדעי ארוך טווח לקבלת‬
‫החלטות על שימור‪ ,‬ניצול בר קיימא וניהול הסביבה הימית ומשאביה‪ ,‬יש צורך במנגנון למימון האחזקה‬
‫וההפעלה של התשתיות הדרושות לאיסוף שוטף של נתונים ימיים‪ ,‬ובמימון ריכוז‪ ,‬תיעוד‪ ,‬שמירה‪ ,‬הפצה‬
‫והנגשה של נתונים על הסביבה הימית של ישראל באמצעות "מרכז המידע הימי הלאומי"‪ .‬הפעלת המרכז‬
‫באה לענות על הדרישה הגוברת במדינה לנתונים ומידע לצרכי תכנון‪ ,‬תפעול ובקרה של שימושים בסביבה‬
‫הימית‪.‬‬
‫התכנית הרחבה תיתן מענה למטרות להלן‪:‬‬
‫‪ .1‬הערכת מצב הסביבה הימית בים התיכון של ישראל ויצירת בסיס מדעי ארוך טווח לקבלת החלטות‬
‫בהקשר להגנה על הסביבה הימית‪ ,‬ובכלל זה אכיפת ההוראות של החקיקה הלאומית בעניין מניעת‬
‫זיהום הים‪ ,‬שמירה על המערכת האקולוגית‪ ,‬יישום האמנות הבינלאומיות הרלוונטיות‪ ,‬ותמיכה בקבלת‬
‫החלטות על שימור‪ ,‬ניצול בר קיימא וניהול הסביבה הימית של ישראל ומשאביה‪.‬‬
‫‪ .2‬שיפור הידע הקיים על הסביבה החופית והימית בישראל בראייה אסטרטגית של מתן מענה למקבלי‬
‫ההחלטות בנושאים הקשורים בניצולם‪ ,‬לצורך פיתוח תשתיות לאומיות תוך הקפדה על ניצול בר‪-‬קיימא‬
‫ושמירת הסביבה הימית‪.‬‬
‫‪ .3‬ריכוז‪ ,‬תיעוד‪ ,‬שמירה והפצת נתונים על הסביבה הימית של ישראל באמצעות "מרכז המידע הימי‬
‫הלאומי" כדי להפיק מהנתונים מידע שימושי‪.‬‬
‫‪ .4‬יצירת בסיס מדעי וכלים אופרטיביים לצורך תמיכה בתהליכי קבלת החלטות בזמן אמת באירועי‬
‫קיצון כדוגמת זיהומים‪.‬‬
‫להלן שיוך פעילות הניטור לדסקריפטורים השונים של הדירקטיבה הימית של הקהילה האירופית‪.‬‬
‫מספר דסקריפטור‬
‫‪MSFD‬‬
‫‪ 8‬זיהום ים‬
‫‪ 9‬מזהמים בבע"ח‬
‫ימיים מסחריים‬
‫)בריאות הציבור(‬
‫‪ 8‬זיהום ים‬
‫‪ 5‬אאוטרופיקציה‬
‫יעד ‪MSFD‬‬
‫פעילות במסגרת תכנית הניטור הלאומית‬
‫שנת התחלה‬
‫מדידת זיהום מימי החופין במתכות כבדות – ‪1978‬‬
‫סדימנטים‪ ,‬חומר מרף‪ ,‬בעלי חיים ימיים‬
‫‪ 8‬ריכוזי מזהמים נמצאים‬
‫מתחת לסף המשפיע על‬
‫המערכת האקולוגית‪.‬‬
‫‪ 9‬מזהמים בדגי מאכל‬
‫ובחסרי חוליות מסחריים‬
‫לא חורגים מערכי ייחוס או‬
‫סטנדרטים מקובלים‪.‬‬
‫מדידת נורטריאנטים ואפיון מיקרואצות ‪1990‬‬
‫‪ 8‬כנ"ל‪.‬‬
‫במימי החופין ושפכי נחלים‬
‫‪ 5‬האאוטרופיקציה‬
‫שמקורה בפעילות אנושית‬
‫‪vi‬‬
‫‪ 8‬זיהום ים‬
‫‪ 5‬אאוטרופיקציה‬
‫‪ 8‬זיהום ים‬
‫‪ 5‬אאוטרופיקציה‬
‫במסגרת‬
‫דירקטיבת המים‬
‫‪ 1‬מגוון ביולוגי‬
‫‪ 2‬מינים פולשים‬
‫‪ 1‬מגוון ביולוגי‬
‫‪ 2‬מינים פולשים‬
‫‪ 1‬מגוון ביולוגי‬
‫‪ 2‬מינים פולשים‬
‫‪ 1‬מגוון ביולוגי‬
‫‪ 2‬מינים פולשים‬
‫‪ 1‬מגוון ביולוגי‬
‫‪ 2‬מינים פולשים‬
‫‪ 1‬מגוון ביולוגי‬
‫‪ 2‬מינים פולשים‬
‫הידרוגרפיה‬
‫‪7‬‬
‫ושינויי אקלים‬
‫מצומצמת לרמה‬
‫המינימלית שאינה גורמת‬
‫לאובדן מגוון המינים‪,‬‬
‫להריסה של בתי גידול‪,‬‬
‫פריחת אצות מזיקה או‬
‫שינויים בריכוז החמצן‬
‫בקרקעית‪.‬‬
‫כנ"ל‬
‫כנ"ל‬
‫כנ"ל‬
‫אין חריגה מתקן ארצי‬
‫כימות שטפים אטמוספיריים של מתכות ‪1996‬‬
‫ונוטריאנטים‬
‫בחינת סמנים ביולוגיים להשפעות מזהמים ‪2007‬‬
‫ניטור היצרנות הראשונית והחיידקית במימי ‪2014‬‬
‫החופין‬
‫שנות ה‪70 -‬‬
‫ניטור חיידקי בחופי רחצה מוכרזים‬
‫‪ 1‬המגוון הביולוגי נשמר‪ .‬אפיון הרכב אוכלוסיית מיקרואצות במימי ‪2000‬‬
‫מצב בתי הגידול וקיומם החופין; כולל מינים בעלי פוטנציאל רעילות‬
‫נשמר ותפוצת ושפע המינים‬
‫השונים נמצאים בקו אחד‬
‫עם המצב הפיסיוגרפי‪,‬‬
‫והאקלימי‬
‫הגאוגרפי‬
‫האופיינים לאזור ולזמן‪.‬‬
‫‪ 2‬מינים זרים שהוכנסו‬
‫למערכת בשל פעילות‬
‫אנושית נשמרים ברמה‬
‫שאינה משנה את תפקוד‬
‫המערכת האקולוגית‬
‫אפיון הרכב אוכלוסיית חי תוך הקרקעית ‪2005‬‬
‫כנ"ל‬
‫במימי החופין‬
‫‪) 2009‬סוף(‬
‫אפיון חברות אקולוגיות בחוף הסלעי‬
‫כנ"ל‬
‫כנ"ל‬
‫כנ"ל‬
‫כנ"ל‬
‫‪2013‬‬
‫אפיון חברות אקולוגיות ברכסים תת‪-‬ימיים‬
‫עד עומק מים של ‪ 20‬מטר‬
‫אפיון מאקרו‪-‬פאונה )דגים וחסרי חוליות( על ‪2014‬‬
‫קרקעיות רכות‬
‫‪2012‬‬
‫ברקודינג‬
‫שינויים תמידיים הוצבו תחנות מטאו‪-‬הידרוגרפיות של מדידה חדרה‪1992 -‬‬
‫‪7‬‬
‫אשקלון ‪2013 -‬‬
‫ההידרוגרפיים רציפה – חדרה‪ ,‬אשקלון‪ ,‬מפלס ים‬
‫בתנאים‬
‫אינם משפיעים לרעה על‬
‫המערכת האקולוגית‬
‫‪2014‬‬
‫הפלגת חתך מול חיפה‬
‫הידרוגרפיה כנ"ל‬
‫‪7‬‬
‫ושינויי אקלים‬
‫עבר‬
‫‪ 6‬שלמות קרקעית‪ 6 /‬שלמות קרקעית הים מעקב אחר שינויים סדימנטולוגיים בים סקרי‬
‫ממוקדים‬
‫נמצאת ברמה שמבטיחה רדוד )עד ‪ 100‬מטר עומק מים(‬
‫תהליכים‬
‫שהמבנה והתפקוד של‬
‫סדימנטולוגיים‬
‫האקולוגית‬
‫המערכת‬
‫נשמרים ואין השפעה ניכרת‬
‫על בתי הגידול‪ ,‬בדגש על‬
‫הבנתוס )קרקעית(‪.‬‬
‫‪ MSFD and‬מרכז מידע ימי לאומי‬
‫• קליטת נתונים ימיים מגורמי האיסוף‪2001 ,‬‬
‫בקרת איכותם‪ ,‬תיעודם ושמירתם בארכיון‪.‬‬
‫‪Directive‬‬
‫• ארגון הנתונים בבסיסי נתונים ברקודינג וביו‪-‬‬
‫‪2007/2/EC of‬‬
‫המאפשרים גישה נוחה לנתונים ושליפתם‪ ,‬גיאוגרפי החל ב‪-‬‬
‫‪the European‬‬
‫ו‪2013-‬‬
‫‪2010‬‬
‫עיבודם והצגתם לפי הצורך‪.‬‬
‫‪Parliament and‬‬
‫בהתאמה‪.‬‬
‫• הפעלת מאגר ביו‪-‬גיאוגרפי כולל ברקודינג‪.‬‬
‫‪of the‬‬
‫‪vii‬‬
‫‪Council of 14‬‬
‫‪March 2007‬‬
‫‪establishing an‬‬
‫‪Infrastructure‬‬
‫‪for Spatial‬‬
‫‪Information‬‬
‫• הפעלה שוטפת של מודלים לחיזוי ימי‬
‫ובנית ארכיון של תוצאותיהן‪.‬‬
‫• עיבודים סטטיסטיים של הנתונים והפקת‬
‫מוצרי מידע בהתאם לצרכי המשתמשים‪.‬‬
‫• קביעת סטנדרטים לאיסוף נתונים ימיים‪,‬‬
‫לבקרת איכות נתונים ולדוקומנטציה של‬
‫מידע‪.‬‬
‫• הפצת נתונים ומידע בצורות שונות‪:‬‬
‫תדפיסים‪ ,‬דו"חות‪ ,‬תקליטורים‪ ,‬רשת‬
‫האינטרנט‪.‬‬
‫• קיום קשרים עם מרכזי מידע‬
‫אוקיאנוגרפיים בחו"ל והחלפת נתונים‬
‫ומידע‪.‬‬
‫• ייצוג ישראל ברשת הבינלאומית לחילופי‬
‫מידע אוקיאנוגרפי‪.‬‬
‫‪viii‬‬
‫תכנית הניטור הלאומית בים התיכון ל‪2013/14-‬‬
‫חלק ‪ – I‬ניטור שינויי אקלים‬
‫ניטור המערכת ההידרוגרפית– שינויים תרמו‪-‬הליניים‪ ,‬חמצן מומס ונוטריאנטים‪ ,‬מערכת‬
‫הקרבונט‪ ,‬יצרנות ראשונית וחיידקית‪.‬‬
‫‪ 1.1‬רקע‬
‫אגן הלבנט במזרח הים התיכון מאופיין בערכי טמפרטורה ומליחות קיצוניים ובריכוזים נמוכים במיוחד של‬
‫נוטריאנטים ומיקרואצות‪ .‬לפי תחזיות אקלימיות‪ ,‬הטמפרטורה במזרח הים התיכון צפויה לעלות בעשרות‬
‫השנים הבאות‪ .‬התחממות זו משפיעה על מידת השיכוב התרמי ועל טמפרטורות פני המים‪ ,‬ובמיוחד בים‬
‫הרדוד‪ .‬השינויים הגלובליים משפיעים גם על המליחות והחומציות של מי הים‪ ,‬ובהתאם על המערכת‬
‫האקולוגית בכלל‪ .‬בנוסף לשינויים הגלובליים‪ ,‬אגן הלבנט חשוף להשפעות אנטרופוגניות שונות‪ ,‬ובכללן‬
‫זרימת מי ים במליחות גבוהה יחסית‪ ,‬מהים האדום אל הים תיכון דרך תעלת סואץ‪.‬‬
‫עד כה לא קיים ניטור סדיר למעקב אחר שינויי טמפרטורה ומליחות מי הים באגן הלבנט‪ .‬יחד עם זאת‪,‬‬
‫מדידות‪ ,‬שנעשו במסגרת סקרים שונים באגן הלבנט במהלך שלושת העשורים האחרונים‪ ,‬מראות עלייה‬
‫משמעותית של טמפרטורת ומליחות מי השטח )‪ .(Gertman et al., 2013‬בתקופה זו נמצאה עלייה ממוצעת‬
‫שנתית של ‪ 0.1‬מעלות צלזיוס ו‪ 0.008-‬פרמיל‪ .‬פליטת פחמן דו‪-‬חמצני לאטמוספרה‪ ,‬כתוצאה משריפת דלקים‬
‫פוסיליים וכריתת יערות מאז תחילת המהפכה התעשייתית‪ ,‬העלתה את הלחץ החלקי של פחמן דו‪-‬חמצני‬
‫לערכים גבוהים שלא נראו כדוגמתם מזה כ‪ 600,000-‬שנים‪ .‬הפחמן הדו‪-‬חמצני האטמוספרי מתמוסס במי‬
‫השטח של האוקיינוסים וגורם לתגובה כימית עם המים‪ ,‬שבה נוצרת חומצה קרבוניט המורידה את ערך‬
‫הגבה )‪ (pH‬של מימי האוקיינוסים‪ .‬תהליך זה מכונה בשם החמצת מי האוקיינוסים‪ .‬מאז תחילת המהפכה‬
‫התעשייתית מעריכים כי ערך הגבה הממוצע של האוקיינוסים ירד מ‪ 8.3-‬ל‪ ,8.1-‬ואם פליטות הפחמן הדו‪-‬‬
‫חמצני לאטמוספרה תימשכנה בקצב שיילך ויגבר‪ ,‬צפוי ערך הגבה של האוקיינוסים לקטון בעוד ‪ 0.3‬עד ‪0.5‬‬
‫יחידות עד סוף המאה ה‪ .21-‬כתוצאה ישירה מהקטנת ערך הגבה‪ ,‬ירד גם ריכוז יון הקרבונט ואילו ריכוז יון‬
‫הבי‪-‬קרבונט יגדל‪ .‬לירידה בריכוז יון הקרבונט משמעות סביבתית רבה ‪ -‬בעיקר עבור יצורים משקיעי שלד‬
‫גירני באוקיינוסים‪ .‬לפיכך ישנה חשיבות רבה לעקוב אחר השינויים באזור המים של ישראל בים התיכון‪.‬‬
‫תהליכים אקלימיים גרמו ככל הנראה לשינויים דרמטיים בזרימה התרמוהלינית העמוקה במזרח הים‬
‫התיכון‪ .‬סימנים לכך התגלו לראשונה ב‪ ,(Roether et al., 1996) 1995-‬אולם נתונים מוקדמים יותר הצביעו‬
‫כי השינויים החלו בסוף שנות ה‪ .(Malanotte-Rizoli, 1999) 80-‬עד אז המקור העיקרי למים העמוקים בים‬
‫התיכון המזרחי היה הים האדריאטי‪ ,‬והחל מסוף שנות ה‪ 80-‬המקור התחלף לים האגאי‪ .‬ככל הנראה‪,‬‬
‫תנאים אקלימיים מיוחדים גרמו להיווצרות של מים צפופים אשר עברו דרך המיצרים באזור כרתים ושקעו‬
‫לעומק‪ ,‬מתחת למים העמוקים שמקורם בים האדריאטי‪ .‬גוף מים זה‪ ,‬המכונה ‪ ,transient‬הוא מלוח וחם‬
‫יותר מהמים העמוקים שמקורם בים האדריאטי‪ .‬ה‪ transient-‬צעיר יותר )ריכוז חמצן גדול יותר וריכוזי‬
‫נוטריאנטים קטנים יותר( מהמים העמוקים שמקורם בים האדריאטי‪ ,‬כך שחדירתו מתחתם שינתה את‬
‫פרופיל העומק של החמצן והנוטריאנטים‪ ,‬כך שנוצר מינימום בחמצן ומקסימום של נוטריאנטים בעומקי‬
‫מים של כ‪ 1000-‬מטר )‪ .(Kress a et al., 2014‬עליית המים העתיקים כלפי מעלה משפיעה‪ ,‬ככל הנראה‪ ,‬גם‬
‫על שכבות המים הרדודות‪ ,‬וייתכן שהעלייה של ריכוזי הכלורופיל בים הפתוח קשורה לתהליך זה ) ‪Kress‬‬
‫‪2‬‬
‫‪ .(et al, 2014‬לפי שעה‪ ,‬נראה כי תופעת ה‪ transient-‬פסקה‪ ,‬והמקור של המים העמוקים למזרח הים התיכון‬
‫חזר להיות הים האדריאטי‪ ,‬אולם השפעתו של ה‪ transient-‬עדיין ניכרת באזורנו‪.‬‬
‫נוסף לשינויים במשטר הזרמים‪ ,‬התחממות מי הים‪ ,‬והחמצתו‪ ,‬קיימת אינטראקציה והסעה של מים‬
‫חופיים‪ ,‬עשירים יותר בחומרי דשן ומיקרואצות‪ ,‬אל עבר הים הפתוח‪ .‬תהליך זה יכול לשמש כמנגנון‬
‫להעברת חומרי דשן ממקור אנתרופוגני אל הים הפתוח )‪ .(Karabashev et al., 2002‬הסעה שכזו הוצגה‬
‫לאחרונה באזורנו ע"י ‪ Efrati et al. 2013‬וחשוב לנטר את התהליך ולעקוב אחר השינויים בזמן ובמרחב‪.‬‬
‫לאור זאת‪ ,‬יש חשיבות לנטר את המערכת ההידרוגרפית בים התיכון של ישראל על מנת לבחון ההשפעה‬
‫של שינויים אקלימיים ואנטרופוגניים על המערכת האקולוגית‪ .‬זאת ע"י מעקב אחר שינויים רב‪-‬שנתיים‬
‫של טמפרטורה‪ ,‬מליחות‪ ,‬חומציות‪ ,‬נוטריאנטים‪ ,‬ביומסת מיקרואצות‪ ,‬יצרנות ראשונית ויצרנות חיידקית‪.‬‬
‫הדוח להלן מציג שינויים רב‪-‬שנתיים על סמך נתונים שנאספו ע"י חקר ימים ואגמים במסגרת הפלגות "חתך‬
‫חיפה" עם ספינת המחקר שיקמונה )איור ‪ .(1.1‬דו"ח זה מומן ע"י המשרד להגנת הסביבה ובמימון חלקי‬
‫ע"י משרד האנרגיה והתשתיות‪ ,‬וכן כולל ניתוח של נתונים רבים שנאספו במסגרת הפלגות מחקר במימון‬
‫הקהילה האירופית‪ ,‬מחקרים אחרים ותרומות‪ .‬בכל תחנה נמדד פרופיל רציף של מליחות‪ ,‬טמפרטורה‪ ,‬חמצן‬
‫מומס‪ ,‬עכירות ופלואורסנציה של המים באמצעות ‪ .Seabird 911 SBE plus CTD‬כמו כן‪ ,‬בכל תחנה נדגמו‬
‫מים במספר עומקים )תלוי בעומק הקרקעית( באמצעות בקבוקי ניסקין המותקנים ברוזטה ‪ Seabird‬עליה‬
‫מותקן גם ה‪ .CTD -‬בדגימות המים נבדקו‪ :‬חמצן מומס )לבדיקת כיול אלקטרודת החמצן ב‪,(CTD -‬‬
‫נוטריאנטים )ניטריט‪+‬ניטראט‪ ,‬חומצה סיליצית‪ ,‬פוספאט‪ ,‬זרחן וחנקן כללי‪ ,‬סיליקה ביוגנית(‪ ,‬כלורופיל ‪,‬‬
‫פחמן אורגני מומס‪ ,‬פרמטרים של מערכת הקרבונט )אלקליניות‪ pH ,‬ופחמן אי אורגני(‪ ,‬יצרנות ראשונית‪,‬‬
‫יצרנות בקטריאלית‪ ,‬ספירות פיקופיטופלנקטון וחיידקים )‪.(Attune Flow Cytometer‬‬
‫הדוח כולל להלן את הפרקים הבאים‪:‬‬
‫פרק ‪ - 1.2‬שינויים תרמו‪-‬הליניים )עמ' ‪.(11 - 5‬‬
‫פרק ‪ - 1.3‬שינויים ברמת החמצן המומס והנוטריינטים )עמ' ‪.(20 - 12‬‬
‫פרק ‪ - 1.4‬מדידות מערכת הקרבונט במימי הים התיכון )עמ' ‪.(42 - 21‬‬
‫פרק ‪ - 1.5‬יצרנות ראשונית וחיידקית ואוכלוסיות אולטרא‪-‬פיטופלנקטון וחיידקים הטרוטרופים )עמ' ‪.(46 - 43‬‬
‫פרק ‪ - 1.6‬ניטור נתונים א‪-‬ביוטיים בים תיכון באמצעות תחנות מדידה רציפות באזור קצה מזחי הפחם‬
‫בחדרה ובאשקלון )‪ 2.3‬ק”מ מהחוף( )עמ' ‪ ;(51 – 47‬נספח א – השוואת ערכי טמפרטורה במדידות שונות‬
‫לאורך חוף הים התיכון של ישראל )עמ' ‪.(62 - 52‬‬
‫‪3‬‬
‫איור ‪ :1.1‬תחנות הדיגום במסגרת הפלגות "חתך חיפה" )ספינת המחקר שיקמונה‪ ,‬חיא"ל(‬
‫‪4‬‬
‫‪ 1.2‬שינויים תרמו‪-‬הליניים‬
‫דרום מזרח הים התיכון הנו האזור בו הטמפרטורה והמליחות בשכבת המים העליונה מהגבוהות ביותר בים‬
‫התיכון‪ .‬מסת מי השטח הלבנטיניים )‪ ,LSW‬שינויים עונתיים מופיעים באיור ‪ (1.2‬נוצרת ממי האטלנטי‬
‫)‪ (AW‬בתהליך של אידוי וחימום המתרחש תוך כדי תנועתם מזרחה‪ .‬במהלך הקיץ עומק השכבה של מסת‬
‫‪ LSW‬נקבע ע"י מאזן בין ערבוב ההלוקלינה וההשפעה המייצבת של התרמוקלינה העונתית‪ .‬האחרונה‬
‫מונעת את הערבוב האנכי של מסת ה‪ LSW-‬עם שכבה קרה יותר ומלוחה פחות של מסת ‪.AW‬‬
‫איור ‪ :1.2‬פיזור חודשי של מדידות ‪ CTD‬בשנים ‪ 1978-2014‬של טמפרטורה )למעלה( ומליחות )למטה( של‬
‫מסת המים העליונה )‪ (LSW‬באזור תחנה ‪.H05‬‬
‫במהלך החורף השכבה העליונה מתקררת ושוקעת‪ ,‬ולמרות זאת האות של מסת ‪) AW‬מינימום מליחות( לא‬
‫נפגם על פי רוב כתוצאה מכך‪.‬‬
‫‪5‬‬
‫יצירה של מסת מי ביניים לבנטיניים )‪ (LIW‬מתרחשת כאשר מסת ‪ LSW‬מתקררת ושוקעת על גבי משטחים‬
‫שווי צפיפות לעומקים בינוניים‪ .‬אירועים אלו קורים בד"כ למי ‪ LSW‬שמגיעים לאזור מערבל רודוס‬
‫)‪ .(Lascaratos et al., 1999‬עם זאת‪ ,‬ישנן עדויות להיווצרות מי ביניים גם באזור מדף היבשת בישראל‬
‫ובטורקיה )‪.(Oszoy et al., 1989‬‬
‫איור ‪ :1.3‬דיאגרמת ‪ Θ/S‬של תצפיות בתחנה ‪ H05‬במרץ ‪ ,HaiSec31) 2014‬נקודות כחולות( ובאוגוסט ‪2014‬‬
‫)‪ ,HaiSec32‬נקודות אדומות(‪ ,‬ונתונים קלימטולוגיים באותם חודשים )עיגולים ריקים(‪ .‬נתונים‬
‫קלימטולוגיים חושבו ע"י מיצוע נתונים מתחנות ‪ H05‬ו‪ H06-‬בשנים ‪ 2002-2014‬שלאחר תקופת ה‪-‬‬
‫‪(EMT) Eastern Mediterranean Transient‬‬
‫מקורם של מי העומק במזרח הים התיכון‪ ,‬בתנאים טיפוסיים‪ ,‬בים האדריאטי )‪.(Lascaratos et al., 1999‬‬
‫להלן מסת מים ממקור זה תסומן ב‪ .EMDWold -‬כאשר מי ‪ LSW‬מלוחים מספיק מתפשטים לתוך הים‬
‫האגאי‪ ,‬צפיפותם בעת קירור החורף גדולה מזאת של מי ‪ ,EMDWold‬והם דוחקים את מסת המים הזאת‬
‫בעת שקיעתם כפי שקרה בעת הטרנזיינט במזרח הים התיכון )להלן ;‪EMT; Roether et al., 1996‬‬
‫‪ .(Gertman et al., 2006‬החלפה אינטנסיבית של מי העומק החלה בשנים ‪Gertman et al., ) 1989-1990‬‬
‫‪ (2006‬והגיעה לשיא בחורפים הקרים של ‪ 1992‬ו‪ .(Lascaratos et al., 1999) 1993-‬כתוצאה מכך‪ ,‬שכבה‬
‫‪6‬‬
‫של מסת מים חדשה )‪ (EMDWnew‬נוצרה ליד הקרקעית‪ .‬המים במסה זאת הנם חמים ומלוחים יותר‬
‫מאשר במסת ‪ ,EMDWold‬אשר נדחקה לבסוף מעל שכבת מי ‪.EMDWnew‬‬
‫לפי סדרה ארוכה של מדידות ישראליות בתחנה ‪ ,(33.0°N, 34.5°E) H05‬ההופעה הראשונה של מסת‬
‫‪ EMDWnew‬נצפתה בשנת ‪) 1996‬איור ‪ .(1.4‬לפני ה‪ ,EMT -‬המליחות בתחנה ‪ H05‬בעומק ‪ 1400‬מ' הייתה‬
‫‪ 38.68±0.02‬עם ירידה של בערך ‪ 0.005‬ל‪ 100-‬מ'‪ .‬הטמפרטורה הפוטנציאלית הייתה ‪ 13.37±0.02°C‬עם‬
‫ירידה של ‪ 0.015°C‬ל‪ 100-‬מ'‪ .‬במהלך התקופה ‪ ,1996-2002‬המליחות והטמפרטורה הפוטנציאלית עלו עם‬
‫העומק בתוך שכבת ‪ EMDWnew‬עד לערכים של ‪ 38.77‬ו‪.(Gertman et al., 2010) 13.59°C -‬‬
‫איור ‪ :1.4‬שינויים רב שנתיים בטמפרטורה פוטנציאלית ומליחות מי העומק במזרח הים התיכון כפי שנצפו‬
‫בפרופילים האנכיים בתחנה ‪ .H05‬בפרופיל מ‪ 1996-‬ניתן לראות את הגעת מסת ‪ EMDWnew‬למדרון מדף‬
‫היבשת הישראלי‪.‬‬
‫בדיאגרמת ‪ Θ/S‬שבאיור ‪ 1.5‬מוצגות תכונות מי העומק כפי שנמדדו ב‪ .2014-‬מהאיור ניתן לראות כי לא היה‬
‫שינוי גדול בתכונות מי ה‪ EMDWnew-‬קרוב לקרקעית‪ .‬בשכבת מי ‪ EMDWold‬שהורמה לעומק של בערך‬
‫‪ 980‬מ'‪ ,‬ניתן לראות עליה בטמפרטורה הפוטנציאלית ובמליחות עקב "שחיקה" של השכבה בתהליכי‬
‫דיפוזיה‪.‬‬
‫‪7‬‬
‫איור ‪ :1.5‬תקריב של איור ‪ 1.3‬באזור מי עומק‪.‬‬
‫אנליזה של תצפיות שנאספו במהלך ‪ 30‬שנה באזור תחנה ‪ H05‬בתקופה חמה )יולי‪-‬אוקטובר( חושפת מגמת‬
‫עליה בטמפרטורה )כ‪ 0.05°C -‬לשנה( ובמליחות )כ‪ 0.005-‬לשנה( של מסות מים ‪ ,AW ,LSW‬ו‪LIW-‬‬
‫)‪.(Gertman et al., 2013‬‬
‫מבין הנתונים החדשים שנאספו בשנים ‪ ,2013-2014‬רק הנתונים של אוגוסט ‪ 2014‬היו רלוונטיים לתקופה‬
‫החמה )יולי –אוקטובר(‪ .‬עובי שכבת ‪ LSW‬היה כ‪ 25 -‬מ'‪ ,‬הטמפ' בשכבה הייתה כ‪ ,28.6 °C -‬והמליחות‬
‫בערך ‪ .39.5‬נתונים אלו תומכים במגמת התחממות והתמלחות )איור ‪.(1.6‬‬
‫‪8‬‬
‫איור ‪ :1.6‬מגמת השינוי בעובי‪ ,‬בטמפרטורה ובמליחות של שכבת ‪ LSW‬כפי שהתקבלה ממדידות ‪CTD‬‬
‫בעונה החמה )יולי –אוקטובר( בין ‪ .1978-2014‬עובי שכבת ‪ LSW‬חושב כעומק שבו הצפיפות הייתה גבוהה‬
‫מ‪ 0.08kg/m3-‬מהצפיפות בפני השטח‪ .‬רווח בר‪-‬סמך לא חושב עבור שנים בהן נאספו פחות משלושה‬
‫פרופילים של ‪ CTD‬בקרבת תחנה ‪.H05‬‬
‫במהלך חורף ‪ 2014‬הערבוב החורפי היה רדוד יחסית )כ‪ 70-‬מ'(‪ ,‬אולם שכבת ‪ AW‬הייתה מעורבבת ומינימום‬
‫המליחות המקושר למסה זאת הופיע בעומק ‪ 178‬מ' )איורים ‪ 1.3‬ו‪ .(1.7-‬הטמפרטורה של השכבה המעורבבת‬
‫העליונה הייתה גבוהה בכ‪ 0.5 °C-‬מהערכים הקלימטיים והמליחות באותה שכבה הייתה גבוהה בכ‪0.1-‬‬
‫מהערכים הקלימטיים‪ .‬בקיץ ‪ 2014‬תכונות מסות המים היו קרובות לממוצע הקלימטולוגי בתקופה ‪2002-‬‬
‫‪.2014‬‬
‫‪9‬‬
‫איור ‪ :1.7‬פרופילים אנכיים של טמפרטורה פוטנציאלית )למעלה( ומליחות )למטה( כפי שנמדדו במרץ )כחול(‬
‫ואוגוסט )אדום( ‪ .2014‬בנוסף לפרופילים קלימטיים של חורף וקיץ כפי שחושבו ממדידות בתחנות ‪ H05‬ו‪-‬‬
‫‪ H06‬בין השנים ‪.2002-2014‬‬
‫‪10‬‬
‫מקורות‬
Hecht A., Pinardi N. and Robinson A.R. (1988). Currents, Water Masses, Eddies and Jets in
the Mediterranean Levantine Basin. Journal of Physical Oceanography, V 18, N 10,1320:1353.
Ozsoy, E., Hecht A. and Ü. Ünlüata (1989). Circulation and hydrography of the Levantine
Basm: Results of POEM coordinated experiments 1985-1986. Prog. Oceanogr., 22. 125-170.
Roether, W., Manca B., KleinB. ,Bregant D. Georgopoulos D., Beitzel V, Kovacevic V., and
Luchetta A., (1996). Recent changes in the eastern Mediterranean deep waters. Science, 271,
333–335.
Lascaratos, A., Roether, W., Nittis, K., Klein, B., 1999. Recent changes in deep water
formation and spreading in the Mediterranean Sea: a review. Progress in Oceanography,
Vol.44, 5–36.
Gertman, I., Pinardi, N., Popov, Y., Hecht, A., 2006. Aegean Sea water masses during the early
stages of the Eastern Mediterranean Climatic Transient (1988–1990). Journal of Physical
Oceanography. 36 (9): 1841–1859.
Gertman I., Goldman R., Ozer T., Zodiatis G. (2013). Interannual changes in the thermohaline
structure of the south eastern Mediterranean. Rapp. Comm. int. Mer Médit., (CIESM Congress
Proceedings). Vol 40: 211.
Gertman I., Barak H., Kress N. (2010).Assesment of post-transient changes in Levantine basin
deep water.Rapp. Comm. int. Mer Medit. (CIESM Congress Proceedings). Vol 39: 113.
Kress N., Gertman I., Herut B. (2012). Two decades of studies document oceanographic
changes in the easternmost part of the Mediterranean Sea. Insights towards the design of
repeated basin-wide surveys. CIESM Workshop Monographs. Designing Med-SHIP: a
program for repeated oceanographic surveys. Supetar, Brac Island, 11-14 May 2011, pp. 7176.
Kress, N., Gertman, I., Herut, B. 2014. Temporal evolution of physical and chemical
characteristics of the water column in the Easternmost Levantine basin (Eastern Mediterranean
Sea) from 2002 to 2010. Journal of Marine Systems 135: 6-13.
Milena M., PoulainP. M., Zodiatis G., Gertman I.. (2012) On the surface circulation of the
Levantine sub-basin derived from Lagrangian drifters and satellite altimetry data. Deep Sea
Research Part I: Oceanographic Research Papers 65, 46-58.
Gertman I., Barak H., Kress N. (2010).Assesment of post-transient changes in Levantine basin
deep water. Rapp. Comm. int. Mer Medit. (CIESM Congress Proceedings). Vol 39: 113.
Gertman I., Goldman R., Tal O. and Zodiatis G. (2013). Interannual changes in the
thermohaline structure of the south eastern Mediterranean. Rapp. Comm. int. Mer Medit.
(CIESM Congress Proceedings). Vol. 40: 211.
11
‫‪ 1.3‬שינויים ברמות החמצן המומס והנוטריאנטים‬
‫רקע‬
‫גופי המים השונים באזור המזרחי של אגן הלבנט תוארו על‪-‬ידי הכט וחובריו )‪ :(Hecht et al., 1988‬מים‬
‫בשכבה העליונה של עמודת המים‪ ,Levantine surface water-LSW -‬מים אטלנטיים‪Atlantic Water- -‬‬
‫‪ ,AW‬מי ביניים לבנטיניים‪ ,LIW-Levantine Intermediate Water -‬ומים עמוקים‪.Deep Water-DW -‬‬
‫גופי מים אלה אופיינו גם מבחינה כימית )‪.(Kress and Herut, 2001‬‬
‫בשנות התשעים של המאה העשרים השתנתה הזרימה העמוקה בים התיכון המזרחי במידה ניכרת בעקבות‬
‫אירוע המכונה בספרות )‪ .Eastern Mediterranean Transient event (EMT‬עד תחילת שנות התשעים‬
‫שכבת המים העמוקים של מזרח הים התיכון נוצרה בדרום הים האדריאטי ) ‪Adriatic Deep Water‬‬
‫‪ .(ADW‬שילוב של גורמים מטאורולוגיים ואוקיאנוגרפיים הובילו ליצירת מים צפופים )כבדים( יותר מה‪-‬‬
‫‪ ADW‬באזור הים האגאי‪ ,‬וליציאתם לאגן הלבנט ולים היוני דרך מיצרי ‪ .Antikhytera and Kasos‬מים‬
‫אלה‪ ,‬המכונים )‪ ,Cretan Sea Outfall Water (CSOW‬היו צפופים יותר מה‪ ,ADW-‬כך שהם שקעו לשכבה‬
‫התחתונה והעלו את ה‪ ADW-‬מעלה בעמודת המים‪ .‬עיקר התהליך התרחש בין ‪ 1992‬לבין ‪ ,1994‬מהר יותר‬
‫לכיוון מערב ולאט יותר לכיוון מזרח‪ .‬ה‪ CSOW-‬צעירים יותר‪ ,‬חמים יותר‪ ,‬מלוחים יותר מה‪ ,ADW-‬וגם‬
‫בעלי ריכוז גבוה יותר של חמצן ונמוך יותר של נוטריאנטים‪ .‬בעקבות ה‪ ,EMT-‬השתנתה התפלגות העומק‬
‫)פרופילי עומק( של הפרמטרים הפיסיקלים והכימיים של המים העמוקים‪ .‬תיאור ממצה של התהליך‬
‫והשינויים של הפרמטרים הפיסיקליים והכימיים עם הזמן‪ ,‬מתוארים במאמרים שלהלן‪:‬‬
‫‪Schlitzer et al. 1991, Roether et al. 1996, Klein et al. 1999, Lascaratos et al. 1999, Kress and‬‬
‫‪Herut 2001, Klein et al. 2003, Kress et al. 2003, Roether et al. 2007, Kress et al. 2011, Kress‬‬
‫‪et al. 2012, Kress et al. 2014‬‬
‫לפני ה‪ ,EMT-‬בדרום מזרח האגן הלבנט )אזור המים הכלכליים של ישראל( ריכוז החמצן מומס ירד‪ ,‬וריכוז‬
‫הנוטריאנטים עלה עם עלייה בעומק המים עד כ‪ 1200-‬מ' ואז נשארו בעיקרם אחידים עד הקרקעית‬
‫)‪ .(Schlitzer et al., 1991, Kress and Herut, 2001‬בשנת ‪ ,1999‬כתשע שנים לאחר תחילת ה‪EMT-‬‬
‫ובעקבות דחיקת ה‪ ADW-‬מעלה בעמודת המים‪ ,‬המים העמוקים לא היו אחידים בתכונותיהם הפיסיקליות‬
‫והכימיות )‪ .(Kress et al., 2003‬נוצרה שכבה פחות מלוחה ויותר קרה‪ ,‬עם ריכוז מרבי של חומצה סיליצית‬
‫)‪ (MinT,Sal/MaxSi(OH)4‬במים עמוקים בטווח ‪ 1200-1000‬מ'‪ ,‬שכבת ה‪ ADW-‬הישנה‪ .ADWold :‬בנוסף‪,‬‬
‫נוצרה שכבה עם ריכוזי חמצן מינימליים מלווים בריכוזי ניטראט ופוספאט מרביים )‪(Minox/MaxPO4,NO3‬‬
‫בטווח ‪ 800-500‬מ' עומק‪ .‬שכבה זאת נוצרה כאמור כחלק מתהליך ה‪ ,EMT-‬יחד עם פעילות ביולוגית של‬
‫חמצון חומר אורגני המסופק מהשכבות הרדודות יותר‪ ,‬ולכן מופיעה בעומק מים רדוד יותר מה‪-‬‬
‫‪ .MinT,Sal/MaxSi(OH)4‬מתחת לשכבת ה‪ ADWold-‬נמצאת שכבת ה‪ .CSOW-‬מעקב אחר תהליך ה‪EMT-‬‬
‫באזורנו מבוצע מאז ‪ ,2002‬באמצעות סדרת הפלגות אוקיאנוגרפיות בהן נדגמות ‪ 6‬תחנות דיגום בחתך מול‬
‫חיפה )‪ .(Kress et al., 2014‬השפעת ה‪ EMT-‬נראית היום גם כ‪ 30-‬ק"מ מהחוף הישראלי‪ .‬מיקום וטווח‬
‫העומקים של שכבת ה‪ ADWold -‬בעמודת המים השתנה עם הזמן‪ ,‬כך גם ריכוזי הקיצון )מרביים‬
‫‪12‬‬
‫ומינימליים(‪ .‬בנוסף‪ ,‬ריכוזי הנוטריאנטים בבסיס הנוטריקלינה עלו עם הזמן ומיקומו בעמודה נהייה רדוד‬
‫יותר‪ .‬השכבה עם ריכוזי כלורופיל מרביים‪ ,Deep chlorophyll maximum-DCM -‬הקיימת ברוב ימות‬
‫השנה באזור‪ ,‬התרחבה )טווח עומקים רחב יותר( והריכוז המרבי של הכלורופיל עלה עם הזמן‪ .‬ריכוזי‬
‫הכלורופיל עלו גם בקרבת פני השטח מאז ‪ 2008‬באזור מורד מדף היבשת‪ ,‬ומ‪ 2010-‬בים הפתוח‪.‬‬
‫שיטות‬
‫מים נאספו בעומקים שונים לקבלת פרופיל עומק של נוטריאנטים )פוספאט‪ ,‬ניטראט‪+‬ניטריט‪ ,‬חומצה‬
‫סיליצית(‪ ,‬כלורופיל‪ ,a-‬ודגימות של מים לקביעת חמצן לאימות כיול סנסור ה‪ .CTD-‬עומקי הדיגום נקבעו‬
‫על סמך עומק הקרקעית ותכונות פיסיקליות המייצגות גופי מים שונים באזור‪.‬‬
‫דגימות מים לבדיקת חמצן מומס בשיטת ‪ Winkler‬נאספו ראשונות ואחריהן מים לבדיקת פרמטרים‬
‫במערכת הקרבונט‪ .‬הדגימות לבדיקת אלקליניות נשמרו בבקבוקי זכוכית חומים בקירור )‪ 4‬מעלות צלזיוס(‬
‫במהלך ההפלגה ועברו אנליזה במעבדת חיא"ל ימים ספורים לאחר ההפלגה‪ .‬דגימות לבדיקת פחמן‬
‫אנאורגאני כללי נדגמו בבקבוקי זכוכית חומים והורעלו מיד לאחר הדיגום עם תמיסת כספית כלוריד רוויה‬
‫לקבלת ריכוז סופי של ‪ 0.05%‬בדגימה‪ .‬הדגימות נשמרו בקירור עד האנליזה‪ ,‬עד חודש מהדיגום‪ .‬דגימות‬
‫מים לבדיקת נוטריאנטים נאספו בבקבוקי סינטילציה מפלסטיק והוקפאו‪ .‬דגימות מים לבדיקת כלורופיל‬
‫סוננו על הסיפון דרך פילטרים של ‪ ,GF/F‬נעטפו בנייר אלומיניום והוקפאו‪.‬‬
‫ריכוז חמצן מומס נמדד על הספינה בשיטת ‪ Winkler‬עם גילוי פוטנציומטרי של נקודת סיום הטיטרציה‬
‫)‪ .(Carpenter, 1965‬נוטריאנטים )פוספאט‪ ,‬ניטראט‪+‬ניטריט‪ ,‬חומצה סיליצית( נבדקו בשיטה פוטומטרית‬
‫וזרימה מקוטעת )‪ (segmented flow‬במכשיר ‪ AA-3‬מחברת ‪ ,Seal Analytical‬בשיטה רגישה המותאמת‬
‫במיוחד למי ים )‪ ,(Kress and Herut, 2001‬תוך התאמה לשיטות המומלצות על‪-‬ידי ‪.Seal Analytical‬‬
‫כלורופיל נמדד בשיטה פלואורימטרית )‪ (Holm-Hansen et al., 1965‬עם שינויים קלים‪.‬‬
‫תוצאות‬
‫פרופילי עומק‬
‫התפלגות העומק של הפרמטרים הכימיים בתחנות העמוקות )‪ (H06-H04‬מוצגת באיור ‪ .1.8‬ריכוזי‬
‫הנוטריאנטים בשכבה העליונה של עמודת המים היו נמוכים מאוד‪ ,‬ולעיתים מתחת לגבול הקביעה של‬
‫השיטות )לגבי פוספאט וניטראט‪+‬ניטריט(‪ ,‬כצפוי‪ ,‬בהתאם למצב האולטרה‪-‬אוליגוטרופי של האזור‪.‬‬
‫הריכוזים עלו עם עלייה בעומק עד כ‪ 500-‬מ' עבור פוספאט וניטראט‪+‬ניטריט ועד כ‪ 750-‬מ' עבור חומצה‬
‫סיליצית וירדו שוב לכיוון הקרקעית‪ .‬פרופיל עומק של חמצן הוא תמונת ראי של פוספאט וניטראט‪+‬ניטריט‪:‬‬
‫ריכוזים גבוהים בפני השטח‪ ,‬ירידה עד למינימום בכ‪ 500-‬מ' עומק ועלייה לכיוון הקרקעית‪ .‬לגבי החמצן‬
‫ניתן להבחין בשכבה עם ריכוזים מרביים של חמצן בכ‪ 80-‬מ' עומק‪ .‬שכבה זאת מיוחסת לשכבת ה‪ AW-‬בין‬
‫האביב לסתיו‪ ,‬כאשר נוצרת התרמוקלינה העונתית בשכבה העליונה‪.‬‬
‫‪13‬‬
‫איור ‪ :1.8‬פרופילי עומק של ניטראט‪+‬ניטריט )‪ ,(NO3+NO2‬חמצן )‪ ,(O2‬חומצה סיליצית )‪(Si(OH)4‬‬
‫ופוספאט )‪ (PO4‬בתחנות העמוקות )‪ ( H06-H04‬בין השנים ‪.2014 -2002‬‬
‫פרופילי העומק בתחנה שבמורד היבשת )‪ ( H03‬היו דומים לפרופילי העומק של התחנות העמוקות‪ :‬ריכוזים‬
‫נמוכים של נוטריאנטים בפני השטח‪ ,‬ועליה לריכוזים מרביים ב‪ 400-‬מ' )פוספאט וניטאט‪+‬ניטריט( ו‪ 600-‬מ'‬
‫)חומצה סיליצית(‪ .‬לאחר מכן הריכוזים נותרו גבוהים ולא ניכרת ירידה בריכוזים עם עליה בעומק המים‪.‬‬
‫פרופיל העומק של החמצן הוא תמונת ראי של פרופילי העומק של פוספאט וניטראט‪+‬ניטריט‪ .‬גם כאן ניתן‬
‫להבחין בשכבה עם ריכוזי חמצן מרביים בסביבות ה‪ 80-‬מ' עומק )איור ‪.(1.9‬‬
‫‪14‬‬
‫איור ‪ :1.9‬פרופילי עומק של ניטראט‪+‬ניטריט )‪ ,(NO3+NO2‬חמצן )‪ ,(O2‬חומצה סיליצית )‪(Si(OH)4‬‬
‫ופוספאט )‪ (PO4‬בתחנה על מורד היבשת )‪ ( H03‬בין השנים ‪.2014 -2002‬‬
‫חתכים ממערב למזרח‪ -‬נוטריאנטים וחמצן‪ ,‬דיגום מרץ ‪2013‬‬
‫התפלגות ריכוזי הנוטריאנטים לאורך חתך ממערב למזרח מוגדם באמצעות נתוני הסקר שבוצע במרץ ‪2013‬‬
‫)איור ‪ .(1.10‬כאמור‪ ,‬ריכוזי הנוטריאנטים בשכבה העליונה של עמודת המים היו נמוכים מאוד‪ .‬הריכוזים‬
‫עלו עם עלייה בעומק המים עד לשכבת מים ובה ריכוזים מרביים‪ ,‬המייצגת את ה‪ ADWold-‬או את השפעת‬
‫ה‪ EMT-‬על האזור‪ .‬ריכוזים מרביים של חומצה סיליצית )מעל ‪ 8.5‬מיקרומול לק"ג( נמדדו בשכבה בתחום‬
‫‪ 1500-700‬מ' בתחנה העמוקה‪ .‬שכבה זאת נהייתה צרה יותר לכיוון מזרח‪ ,‬וממורכזת סביב ‪ 1000‬מ' עומק‪,‬‬
‫עד תחנה ‪ .H04‬מתחת לשכבת ה‪ ADWold-‬הריכוזים ירדו לכיוון הקרקעית‪ .‬שכבה עמוקה זאת מייצגת את‬
‫ה‪ CSOW-‬הצעיר יותר‪ .‬במקרה של החומצה הסיליצית‪ ,‬המוחזרת לעמודת המים כתוצאה מתהליכים‬
‫כימיים של המסת סיליקה ביוגנית ולא מתהליכים ביולוגיים‪ ,‬יש התאמה טובה בין מיקום ה‪,ADWold-‬‬
‫המוגדר על‪-‬ידי מינימום מליחות וטמפרטורה‪ ,‬לבין זה המוגדר על‪-‬ידי הריכוז המרבי של חומצה סיליצית‪.‬‬
‫הדבר שונה לגבי פוספאט וניטראט המוחזרים למים כתוצאה מפירוק חומר אורגני על‪-‬ידי חיידקים ‪ -‬תהליך‬
‫הצורך חמצן‪ .‬ולכן‪ ,‬שכבת המים ובה ריכוזים מרביים של ניטראט )מעל ‪ 5.5‬מיקרומול לק"ג( ושל פוספאט‬
‫)מעל ‪ 0.2‬מיקרומול לק"ג( מופיעה בעומקים רדודים יותר מאשר הריכוז המרבי של החומצה הסיליצית‪ ,‬בין‬
‫‪15‬‬
‫‪ 700-300‬מ' בתחנה העמוקה ועד תחנה ‪ .H04‬שכבה דומה לא הייתה קיימת באזור לפני אירוע ה‪.EMT-‬‬
‫מתחת לשכבה עם הריכוז המרבי הריכוזים ירדו בכיוון הקרקעית‪ ,‬בשכבת ה‪ CSOW-‬הצעיר יותר‪ .‬במורד‬
‫היבשת )תחנות ‪ (H03-H01‬הריכוזים של שלושת הנוטריאנטים נמוכים יותר מאשר בים הפתוח‪ ,‬ועולים‬
‫לכיוון הקרקעית‪ .‬לא נמצאה שכבה עם ריכוזים מרביים באמצע עמודת המים‪.‬‬
‫חתך העומק של ריכוזי החמצן הוא תמונת ראי של ריכוזי הניטראט‪+‬ניטריט והפוספאט‪ .‬שכבה עם ריכוז‬
‫מינימלי של חמצן )נמוך מ‪ 175-‬מיקרומול לק"ג‪ 70% ,‬רוויה( נמצאה בתחום ‪ 900-600‬מ' עומק‪ ,‬כשחלקו‬
‫מתאים לאזור עם ריכוזים מרביים של פוספאט וניטראט‪ .‬שכבה עם מינימום חמצן נמדדה גם בתחנה ‪,H03‬‬
‫אולם הריכוז המינימלי עלה לכיוון מזרח‪ .‬מתחת לשכבה עם ריכוז מינימלי של חמצן‪ ,‬המייצג את השפעת‬
‫ה‪ EMT-‬באזור‪ ,‬הריכוזים עלו לכיוון הקרקעית‪.‬‬
‫איור ‪ :1.10‬מרץ ‪ .2013‬חתך עומק של ניטראט‪+‬ניטריט )‪ ,(NOx‬חמצן )‪ ,(O2‬חומצה סיליצית )‪(Si(OH)4‬‬
‫ופוספאט )‪ .(PO4‬באיור החומצה הסיליצית מסומנים שני גופי המים העמוקים ואת מיקום תחנה ‪.H04‬‬
‫שינויים רב שנתיים‬
‫השינויים הרב שנתיים של התפלגות התכונות הפיסיקליות והכימיות עד ‪ 2011‬תוארו במאמרים שפורסמו‬
‫בספרות המקצועית )‪ .(Kress and Herut, 2001, Kress et al.2003, Kress et al. 2014‬כללית‪ ,‬ניתן‬
‫להצביע על שינויים בהתפלגות העומק של הפרמרטים הכימיים והפיסיקלים בעקבות ה‪ .EMT -‬שינויים‬
‫אלה השפיעו גם על שכבות המים הרדודות יותר‪ .‬התלות של ריכוזי הנוטריאנטים בתחנות עמוקות‬
‫)‪ ( H06+H05‬ובתחנה שעל מורד היבשת )‪ ( H03‬מוצגים באיורים ‪ 1.11‬ו‪ ,1.12-‬בהתאמה‪.‬‬
‫‪16‬‬
‫איור ‪ :1.11‬סדרת זמן של ריכוזי ניטראט‪+‬ניטריט )‪ ,(NO3+NO2‬חמצן )‪ ,(O2‬חומצה סיליצית )‪(Si(OH)4‬‬
‫ופוספאט )‪ (PO4‬בזמן בתחנות העמוקות )‪.(H06-H05‬‬
‫איור ‪ :1.12‬סדרת זמן של ריכוזי ניטראט‪+‬ניטריט )‪ ,(NO3+NO2‬חמצן )‪ ,(O2‬חומצה סיליצית )‪(Si(OH)4‬‬
‫ופוספאט )‪ (PO4‬בתחנה שבמורד היבשת )‪.(H03‬‬
‫ריכוזי הכלורופיל באזור המואר של עמודת המים‪ :‬איור ‪ 1.13‬מציג את ההשתנות עם הזמן של כלורופיל‪a-‬‬
‫בתחנה עמוקה )‪ (H 05‬ובתחנה במורד היבשת ‪ .H03‬כללית‪ ,‬בשתי התחנות‪ ,‬תחום ריכוזי הכלורופיל בפני‬
‫השטח היה רחב )‪ 0.16 -0.04‬מקג"ל( והריכוזים עלו עד לריכוז מרבי בשכבת ה‪ ,DCM-‬וירדו עם העומק‪ .‬בכ‪-‬‬
‫‪ 250-200‬מ' עומק מים ריכוזי הכלורופיל היו מתחת לגבול הקביעה של השיטה )‪ 0.01‬מקג"ל(‪ .‬שכבת ה‪-‬‬
‫‪ DCM‬קיימת ברוב ימות השנה באזור‪ ,‬למעט בחורף בזמן ערבוב עמוק של השכבה העליונה ) ‪Yacobi et‬‬
‫‪ .(Kress et al., 2014;Herut et al., 2000; al., 1995‬חלו שינויים עם הזמן בריכוזי הכלורופיל בשתי‬
‫‪17‬‬
‫התחנות‪ .‬שכבת ה‪ DCM-‬התרחבה )טווח עומקים רחב יותר( והריכוז המרבי של כלורופיל עלה עם הזמן‪.‬‬
‫ריכוזי הכלורופיל עלו גם בקרבת פני השטח מאז ‪ 2008‬באזור מורד מדף היבשת‪ ,‬ומ‪ 2010-‬בים הפתוח‪.‬‬
‫איור ‪ :1.13‬סדרת זמן של ריכוזי הכלורופיל )מיקרוגרם לליטר( בתחנה שבמורד היבשת )‪ (a) (H03‬ובתחנה‬
‫עמוקה )‪.(b) (H05‬‬
‫‪18‬‬
‫מקורות‬
Carpenter, J. H. 1965. The accuracy of the Winkler method for dissolved oxygen analysis.
Limnology and Oceanography 10: 135-140.
Hecht, A., Pinardi, N., Robinson, A.R. 1988. Currents, water masses, eddies and jets in the
Mediterranean Levantine Basin. Journal of Physical Oceanography 18:1320-1353.
Herut, B., Almogi-Labin, A., Jannink, N., Gertman, I. 2000. The seasonal dynamics of nutrient
and chlorophyll a concentrations on the SE Mediterranean shelf-slope. Oceanologica Acta
23: 771-782.
Holm-Hansen, O., Lorenzen, C.J., Holmes, R.W., J., Strickland, D.H. 1965. Fluorometric
determination of chlorophyll. Journal du Conseil, Permanent International pour
l'Exploration de la Mer 30.
Klein, B. ,Roether, W., Kress, N., Manca, B.B., d'Alcala, M.R., Souvermezoglou, E.,
Theocharis, A., Civitarese, G., Luchetta, A. 2003. Accelerated oxygen consumption in
eastern Mediterranean deep waters following the recent changes in thermohaline circulation.
Journal of Geophysical Research-Oceans 108: doi:10.1029/2002JC001454.
Klein, B., Roether, W., Manca, B.B., Bregant, D., Beitzel ,V., Kovacevic, V., Luchetta, A.
1999. The large deep water transient in the Eastern Mediterranean. Deep Sea Research Part
I: Oceanographic Research Papers 46: 371-414.
Kress, N., Gertman, I., Herut, B. 2012. Two decades of studies document oceanographic
changes in the easternmost part of the Mediterranean Sea. Insights towards the design of
repeated basin-wide surveys. in CIESM, 201 .2Designing Med-SHIP/ a program for
repeated oceanographic surveys. No 43 in CIESM Workshop Monographs [F. Briand Ed.]:
71-76.
Kress, N., Gertman, I., Herut, B. 2014. Temporal evolution of physical and chemical
characteristics of the water column in the Easternmost Levantine basin (Eastern
Mediterranean Sea) from 2002 to 2010. Journal of Marine Systems 135: 6-13.
Kress, N., Herut, B. 2001. Spatial and seasonal evolution of dissolved oxygen and nutrients in
the Southern Levantine Basin (Eastern Mediterranean Sea): chemical characterization of the
water masses and inferences on the N : P ratios. Deep-Sea Research Part I-Oceanographic
Research Papers 48: 2347-2372.
Kress, N., Herut, B., Gertman, I. 2011. Nutrient distribution in the eastern Mediterranean
before and after the transient event. In "Life in the Mediterranean Sea: A look at habitat
changes". Stambler, N. Editor. Nova Science Publishers, Inc.
Kress, N., Manca, B.B., Klein, B., Deponte, D. 2003. Continuing influence of the changed
thermohaline circulation in the eastern Mediterranean on the distribution of dissolved
oxygen and nutrients: Physical and chemical characterization of the water masses. Journal
of Geophysical Research-Oceans 108: doi:10.1029/2002JC001397.
Krom, M.D., Kress, N., Brenner, S., Gordon, L.I. 1991. Phosphorus Limitation of Primary
Productivity in the Eastern Mediterranean Sea. Limnology and Oceanography 36: 424-432.
Lascaratos, A., Roether, W., Nittis, K., Klein, B. 1999. Recent changes in deep water formation
and spreading in the eastern Mediterranean Sea: a review. Progress in Oceanography 44:
5-36.
19
Roether, W., Klein, B., Manca, B.B., Theocharis, A., Kioroglou, S. 2007. Transient Eastern
Mediterranean deep waters in response to the massive dense-water output of the Aegean Sea
in the 1990s. Progress in Oceanography 74:540-571.
Roether, W., Manca, B., Klein, B., Bregant, D., Georgopoulos, D., Beitzel, V., Kovacevic, V.,
Luchetta, A. 1996. Recent changes in Eastern Mediterranean Deep Water. Science 271: 333335.
Schlitzer, R., Roether, W., Oster, H., Junghans, H.G., Hausmann, M., Johannsen, H.,
Michelato, A. 1991. Chlorofluoromethane and oxygen in the Eastern Mediterranean. Deep
Sea Research Part A, Oceanographic Research Papers 38: 1531-1551.
Yacobi, Y.Z., Zohary, T., Kress, N., Hecht, A., Robarts, R.D., Waiser, M., Wood, A.M. 1995.
Chlorophyll distribution throughout the Southeastern Mediterranean in relation to the
physical structure of the water mass. Journal of Marine Systems 6: 179-190.
20
‫‪ 1.4‬מדידות מערכת הקרבונט במימי הים התיכון‬
‫מאז תחילת המהפכה התעשייתית‪ ,‬העלייה בריכוז הפחמן הדו‪-‬חמצני )פד"ח( באטמוספרה גורמת לשני‬
‫תהליכים משמעותיים‪ :‬הגברת אפקט החממה והחמצת מי הים‪ .‬קרוב לשליש עד חצי מהכמות השנתית של‬
‫פד"ח אנתרופוגני שנפלט לאטמוספרה מומס במי השטח של הימים‪ .‬בתגובה של הפד"ח עם מי הים נוצרת‬
‫חומצה קרבוניט המשחררת פרוטון למי הים וגורמת לירידה ב‪ .pH-‬זהו תהליך החמצה שבו מי הים‬
‫הבסיסיים )‪ (pH~8.1‬הולכים ונעשים פחות בסיסיים משנה לשנה‪ .‬לתהליך זה השפעה רבה על מערכת החי‬
‫בימים ועל מחזור הפחמן האוקיאני‪ .‬אחת התופעות הנחקרות ביותר היא השפעת התהליך על הירידה‬
‫ביכולתם של בעלי חיים ימיים מסוימים‪ ,‬לדוגמא אלמוגי אבן בוני שונית או צדפות‪ ,‬להשקיע שלד גירני‪.‬‬
‫מחקרים אחדים הראו גם הגברה בהמסה של תשתית גירנית על‪-‬ידי הגברת פעילות של אוכלוסיות‬
‫אנדוליתיות‪ .‬במסגרת הניטור הלאומי נעקבו המגמות בשינוי מערכת הפחמן בטווח הקרוב ובטווח הארוך‪,‬‬
‫כדי לאמוד את קצבי השינויים וכיוונם במים החופיים ובמים הכלכליים העמוקים של מדינת ישראל בים‬
‫התיכון‪.‬‬
‫מדידות חומציות )‪ (pH‬ואלקליניות כללית מבוצעות בכל חודש משנת ‪ ,2011‬בארבע תחנות על טבלאות‬
‫הגידוד בפלמחים‪ ,‬בחוף הבונים‪ ,‬בתל שקמונה ובאכזיב‪ .‬מאוגוסט ‪ 2013‬הוחל גם במדידת פחמן אנאורגאני‬
‫מומס‪ .‬דיגום המים בכל אתר נעשה במרכז הטבלה )כאשר מי הים מכסים אותה לגמרי( ומעבר לקצה שלה‪.‬‬
‫הדיגומים נעשים בשעות קבועות של היום בכל אתר ובשעות שונות בין האתרים )פלמחים בשעת בוקר‬
‫מוקדמת; הבונים בסביבות ‪ ;10:00‬אכזיב ושקמונה בין ‪ 12:00‬ל‪ .(14:00-‬לכן יש להתייחס להבדלים בין‬
‫האתרים בהתאם‪ .‬באוגוסט ‪ 2013‬הוחל גם במדידות של אלקליניות כללית ופחמן אנאורגאני כללי בתחנות‬
‫הניטור הלאומי לאורך החוף ובמפרץ חיפה‪ .‬מדידות של אלקליניות כללית ופחמן אנאורגאני כללי נעשות‬
‫בעמודת המים במסגרת הפלגות חתך ראש כרמל ב‪ 8-‬תחנות ממפרץ חיפה )עומק ‪ 15‬מ'( צפון מערבה עד‬
‫עומק קרקעית של ‪ 1700‬מ'‪ .‬מדידות אלה בוצעו ‪ 3-1‬פעמים בשנה משנת ‪.2012‬‬
‫דוגמאות האלקליניות נשמרות בבקבוקי זכוכית חומים בקירור )‪ 4‬מעלות צלזיוס( ועוברים אנליזה במעבדה‬
‫בחיא"ל ימים ספורים לאחר הדיגום‪ ,‬בשיטת טיטרציה פוטנציומטרית עם חומצת כלור )‪ 0.05‬נורמל(‪ .‬בסוף‬
‫הטיטרציה‪ ,‬האלקליניות מחושבת בשיטת ‪ .Gran‬את החומצה מכיילים בכל יום מדידה בעזרת מי‪-‬ים‬
‫סטנדרטיים בעלי אלקליניות ידועה ממעבדת ‪ .Dickson‬דוגמאות לפחמן אנאורגאני כללי נשמרות בבקבוקי‬
‫זכוכית חומים ומורעלים עם תמיסת כספית כלוריד )‪ 0.05%‬נפח תמיסה לנפח דוגמא( מיד לאחר הדיגום‬
‫ומאוחסנות בקירור )‪ 4‬מעלות צלזיוס( עד האנליזה‪ .‬האנליזה במעבדה נעשית בתוך חודש מהדיגום )בד"כ‬
‫בתוך שבוע( בעזרת מכשיר למיצוי הפד"ח ממי הים‪ ,‬לאחר החמצה עם חומצה זרחתית ‪ AERICA) 10%‬של‬
‫חברת ‪ .(MARIANDA‬הגז הממוצה מועבר למכשיר למדידת פד"ח )‪ (LI-COR 6252‬בזרם של גז חנקן‪.‬‬
‫המערכת מכוילת כל ‪ 4‬מדידות בעזרת מי‪-‬ים סטנדרטיים בעלי ריכוז ידוע של פחמן אנאורגאני כללי‬
‫מהמעבדה של ‪ .Dickson‬ההדירות של מדידות האלקליניות הכללית והפחמן האנאורגאני בד"כ יותר טובה‬
‫מ‪ .µmole/kg ±2-‬חישובים של ‪ ,pH‬דרגת רוויה למינרלים של ‪) CaCO3‬ארגוניט וקלציט( ולחץ חלקי של‬
‫פחמן דו‪-‬חמצני נעשים בעזרת התוכנה ‪ CO2SYS‬עם קבועים תרמודינמיים של )‪ Roy et al (1993‬לסקלת‬
‫‪ ,Total Hydrogen pH‬ללא התחשבות בריכוזי זרחה וסיליקה )ריכוזים נמוכים מאוד גם לאורך החוף(‪.‬‬
‫חישובים של חדירת פחמן אנאורגאני מומס אנתרופוגני נעשו בעזרת המרת צריכת חמצן נצפית )‪(AOU‬‬
‫במים העמוקים לפליטת פחמן אנאורגאני מומס על‪-‬פי יחס רדפילד )‪.(O:C = 138:106‬‬
‫‪21‬‬
‫מדידות מערכת הפחמן על טבלאות הגידוד‬
‫בין השנים ‪ 2014-2011‬נצפתה במדידות של קצה טבלאות הגידוד מגמה של עלייה ארוכת טווח באלקליניות‬
‫כללית של ‪ µmole/kg +7‬לשנה‪ .‬במקביל‪ ,‬נצפתה מגמת עלייה במליחות של ‪ PSU +0.013‬לשנה‪ ,‬שהיא‬
‫גבוהה פי ‪ 2‬מהמגמה שנצפתה במי השטח הלבנטיניים )‪ (LSW‬במהלך ‪ 33‬השנים האחרונות לפי דיווח של‬
‫גרטמן וחובריו )‪ .(2013‬על‪-‬פי השוואה של מדידות האלקליניות למליחות בשכבת המים ‪ 200-0‬מ' שנמדדו‬
‫במרץ ‪ 2013 ,2012‬ו‪ 2014-‬במסגרת הפלגות חתך ראש כרמל )איור ‪ ,(1.14‬העלייה במליחות בטבלאות הגידוד‬
‫יכולה להסביר רק כ‪ 50%-‬מהעלייה באלקליניות כללית‪ .‬פער יחסי זה גדול באופן משמעותי מהפערים‬
‫שנמדדו בתחנות המרכז אוקיאניות ‪ HOTS ,BATS‬ו‪ ,ESTOC-‬שם עליית המליחות מסבירה ‪90%-80%‬‬
‫מהעלייה באלקליניות )לדוגמא ‪ .(Bates et al., 2012‬כמו כן‪ ,‬מגמות העלייה‪ ,‬הן באלקליניות והן במליחות‬
‫בטבלאות הגידוד‪ ,‬גדולות בסדר גודל מאשר בתחנות המרכז אוקיאניות‪ .‬אם כן‪ ,‬העלייה הנותרת‬
‫באלקליניות יכולה להיות מוסברת על‪-‬ידי האטה בקצב ההשקעה של ‪ CaCO3‬או הגברה בקצב ההמסה שלו‪.‬‬
‫שני תהליכים אלה יכולים להיגרם כתוצאה ישירה של החמצת מי הים כפי שצוין לעיל‪.‬‬
‫‪22‬‬
‫איור ‪ :1.14‬מדידות מליחות בקצה טבלאות הגידוד שנמדדו בין השנים ‪ .2014-2010‬המגמות הליניאריות של‬
‫כל סדרת מדידות מצויינות על‪-‬ידי הקווים המקווקוים‪ .‬השיפועים ביחידות של ‪ PSU‬לחודש‪.‬‬
‫איור ‪ :1.15‬מדידות אלקליניות כללית בקצה טבלאות הגידוד שנמדדו בין השנים‪ .2014-2011‬המגמות‬
‫הליניאריות של כל סדרת מדידות מצוינות על‪-‬ידי הקווים המקווקוים‪ .‬השיפועים ביחידות של ‪mmole/kg‬‬
‫לחודש‪.‬‬
‫‪23‬‬
‫במי ים‪ ,‬אלקליניות היא גודל משמר ביחס למליחות‪ ,‬כלומר כאשר המליחות משתנה כתוצאה מאידוי או‬
‫מתוספת מים מתוקים‪ ,‬האלקליניות צריכה להשתנות בהתאם באופן ליניארי‪ .‬קו המגמה הליניארי הקושר‬
‫בין מליחות לאלקליניות מכונה "קו השימור"‪ .‬סטיות מקו השימור יכולות להצביע על מגוון תהליכים‬
‫המתרחשים במי הים‪ ,‬כגון השקעה והמסה של ‪ ,CaCO3‬כך שנקודות הנופלות מעל קו השימור )מליחות‬
‫בציר ה‪ (X-‬מעידות על המסה‪ ,‬ונקודות שנופלות מתחת לקו השימור מעידות על השקעה‪ .‬לצורך הניתוח‬
‫השתמשנו בקו השימור שחושב על בסיס מדידות משכבת המים )‪ 300-0‬מ'( שנדגמו בהפלגות חתך ראש‬
‫כרמל‪.‬‬
‫מדידות ה‪) pH-‬בטמפרטורה קבועה של ‪ 25‬מעלות צלזיוס( בקצה הטבלאות באותה תקופה )‪(2014-2011‬‬
‫הציגו מגמות מעורבות ארוכות טווח )איור ‪ .(1.16‬הערכים המחושבים של ‪) pH‬סקלת אקטיביות( ממדידות‬
‫של אלקליניות ופחמן אנאורגאני מומס שנמדדו ב‪ 2014-2013-‬שונים בממוצע ב‪ 0.027-‬יחידות ‪,n=94) pH‬‬
‫איור ‪ .(1.17‬למרות הבדל זה‪ ,‬לא נמצא הבדל מובהק במבחן ‪ t‬בין שני המדגמים‪ .‬בהמרה ישירה של רעש‬
‫המדידה ב‪ pH-‬ללחץ חלקי של פד"ח נקבל הבדל ממוצע של ‪ .(0.01 pH  12 ppm) ppm 32.4‬אשר על כן‪,‬‬
‫בהינתן שהלחץ החלקי של פד"ח אטמוספרי עולה בקצב של ‪ ppm 2‬לשנה‪ ,‬אין סיכוי שנראה את מגמת‬
‫הירידה ב‪ pH-‬כתוצאה מהחמצת האוקיאנוסים בפרק זמן כה קצר‪ .‬כמו כן‪ ,‬קרוב לוודאי שהשפעת השינויים‬
‫היומיים על ערכי ה‪ pH-‬בטבלאות הגידוד גדולה אף היא ומגדילה את חוסר הוודאות בקביעת מגמות השינוי‪.‬‬
‫ייתכן שחוסר הוודאות תשתפר בעתיד כתוצאה מהגברת הדיוק של מדידות מערכת הפחמן עם תחילת‬
‫מדידות פחמן אנאורגאני מומס מאוגוסט ‪ .2013‬למרות זאת‪ ,‬אנו ממליצים להתחיל בהקדם האפשרי‬
‫במדידות רציפות של ‪ pH‬בתחנות המדידה הרציפות בחדרה ובאשקלון‪ ,‬על מנת לעקוב אחרי מגמות החמצת‬
‫מי הים לאורך החוף הישראלי‪.‬‬
‫‪24‬‬
‫איור ‪ :1.16‬מדידות ‪ pH‬בטמפרטורה קבועה של ‪ 25‬מעלות צלזיוס מעבר לקצוות טבלאות הגידוד המנוטרות‬
‫מ‪ 2011-‬עד ‪ .2014‬הקווים המקווקוים מציינים את המגמות הליניאריות המותאמות לכל סדרת מדידות‪.‬‬
‫השיפועים המצוינים במשוואות הם ביחידות של ‪ pH‬לחודש‪.‬‬
‫איור ‪ :1.17‬השוואת ערכי ‪ pH‬מדודים ומחושבים שנמדדו בטבלאות הגידוד במהלך אוגוסט ‪ 2013‬עד אוגוסט‬
‫‪ .(n=94) 2014‬ערכי ‪ pH‬מדודים נמדדו עם אלקטרודת זכוכית )‪ (pH25 meas‬בטמפרטורה של ‪ 25‬מעלות‬
‫צלזיוס וערכים מחושבים חושבו ממדידות של אלקליניות ופחמן אנאורגאני כללי מומס ב‪ 25-‬מעלות צלזיוס‬
‫)‪.(pH25 calc‬‬
‫‪25‬‬
‫חישוב הלחץ החלקי של פד"ח )‪ ,(PCO2‬ודרגת הרוויה של ארגוניט )‪(Ωarag=[Ca+2]·[CO3-2]/Ksp-arag‬‬
‫ממדידות ‪ pH‬ואלקליניות כללית‪ ,‬מראות מגמות ארוכות טווח )‪ (2014-2011‬של ‪ ppmv +24±12‬לשנה ו‪- -‬‬
‫‪ 0.06‬לשנה‪ ,‬בהתאמה )איורים ‪ 1.18‬ו‪ .(1.19-‬באיור ‪ 1.18‬ניתן לראות‪ ,‬כי ‪ PCO2‬משתנה עונתית עם ערכים‬
‫גבוהים מרוויה )‪ (ppmv 400‬בחודשי הקיץ )עד ‪ (ppmv 600‬ונמוכים מרוויה בחודשי החורף )עד ‪.(ppmv 200‬‬
‫דרגת הרוויה של ארגוניט גם כן משתנה עונתית בין ערכים גבוהים בחודשי הקיץ )עד ‪ (5.5‬ונמוכים בחודשי‬
‫החורף )עד ‪ .(3‬רוב השינויים העונתיים בדרגת הרוויה של ארגוניט נובעים כנראה מהשינויים העונתיים‬
‫בטמפרטורה בין ‪ 16‬ל‪ 31-‬מעלות צלזיוס‪ .‬קצב עליית הפד"ח בטבלאות גדול בהרבה מקצב עליית הפד"ח‬
‫האטמוספרי‪ ,‬שהינו ‪ ppmv +2‬לשנה‪ ,‬בשנים האחרונות‪ ,‬והסיבות לכך אינן ברורות‪ .‬עודף הפד"ח שנמצא‬
‫במי הים יכול לנבוע ממספר תהליכים אפשריים‪:‬‬
‫א‪ .‬אידוי מי הים ועליית המליחות גורמת לרווית גזים יותר נמוכה‪ ,‬ולכן לחץ חלקי של פד"ח במי הים‬
‫צפוי לגדול כתוצאה מאידוי‪ ,‬בהנחה שקצב השוואת הלחצים בין הים לאטמוספרה מספיק איטי‪.‬‬
‫בתרחיש בו ליחות המים תעלה מ‪ 38-‬ל‪ ,PSU 40-‬הפד"ח צפוי לגדול ב‪ ,ppmv 20-‬ולכן לא סביר‬
‫שזהו הגורם העיקרי למגמה הנצפית בהינתן שהמליחות עלתה בערך ב‪ PSU 0.1-‬בכל תקופת‬
‫המדידה‪ .‬‬
‫ב‪ .‬צריכה נטו במי הים‪ ,‬כלומר נשימה שנתית גבוהה מיצרנות ראשונית שנתית‪ ,‬ולכן פד"ח יכול לגדול‬
‫הרבה מעבר לערך הרוויה שלו‪ .‬לא ברור אם מגמה זו הינה מקומית או משקפת תהליכים בקנה‬
‫מידה מרחבי גדולים יותר‪ .‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪26‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬
‫איור ‪ :1.18‬לחץ חלקי של פד"ח במי הים מעבר לקצה של טבלאות הגידוד המנוטרים )‪ -AK‬אכזיב‪-SK ,‬‬
‫שקמונה‪ -HB ,‬הבונים‪ -PL ,‬פלמחים( בין השנים ‪ 2010‬עד ‪ .2014‬הערכים מחושבים ממדידות של ‪,pH‬‬
‫אלקליניות‪ ,‬מליחות וטמפרטורה‪ .‬השיפועים של קווי המגמה הם ביחידות של ‪ ppmv‬לחודש‪ ,‬והקו המקווקו‬
‫השחור מייצג את הלחץ החלקי של פד"ח באטמוספרה בשנים האחרונות‪.‬‬
‫איור ‪ :1.19‬ערכי דרגת רוויה של ארגוניט במי הים מעבר לקצה של טבלאות הגידוד המנוטרים )‪ -AK‬אכזיב‪,‬‬
‫‪ -SK‬שקמונה‪ -HB ,‬הבונים‪ -PL ,‬פלמחים( בין השנים ‪ 2010‬עד ‪ .2014‬הערכים מחושבים ממדידות של ‪,pH‬‬
‫אלקליניות‪ ,‬מליחות וטמפרטורה‪ .‬השיפועים של קווי המגמה הם ביחידות של שינוי בדרגת רוויה לחודש‪.‬‬
‫‪27‬‬
‫בעזרת השוואה של מדידות האלקליניות למליחות בקצה טבלאות הגידוד ביחס לקו השימור של אלקליניות‬
‫עם מליחות שחושב ממדידות בהפלגות החתך )איור ‪ ,(1.20‬ניתן לבחון באופן חצי כמותי את מאזן‬
‫האלקליניות שלהן‪ .‬כאשר נקודות נופלות מתחת ומעל לקו השימור הטבלאות מהוות מבלע או מקור‬
‫לאלקליניות‪ ,‬בהתאמה‪ .‬לפיכך‪ ,‬כאשר נחשב את ההפרש בין הערך המחושב של אלקליניות לפי המליחות‬
‫המדודה בעזרת נוסחת קו השימור מהערך המדוד של אלקליניות‪ ,‬ערך חיובי הינו מבלע ושלילי מקור‪ .‬סדרות‬
‫זמן של הפרשים אלו בקצות טבלאות הגידוד )איור ‪ (1.21‬מציגות מחזוריות עונתית עם וריאביליות משתנה‬
‫ומגמות ארוכות טווח קטנה מאוד ולא מובהקת‪ ,‬כאשר בחורף )ינואר עד מרץ( הערכים שליליים )יצירת‬
‫אלקליניות( ובשאר עונות השנה הינם חיוביים )גריעת אלקליניות(‪.‬‬
‫‪28‬‬
‫איור ‪ :1.20‬השוואת מדידות אלקליניות למליחות שנמדדו בין ‪ 2011‬ל‪ 2014-‬מעבר לקצה הטבלאות בתחנות‬
‫הדיגום הקבועות‪ .‬הקו השחור מייצג את קו השימור של אלקליניות עם מליחות‪ ,‬כפי שנקבע ממדידות‬
‫בהפלגות בים הפתוח עד ‪ 60‬מיל ימי מערבה מראש כרמל‪.‬‬
‫איור ‪ :1.21‬סדרות הזמן של הפרש מדידות האלקליניות וערכם המחושב ממדידות המליחות שנעשו בקצות‬
‫טבלאות הגידוד המנוטרות בין ‪ 2011‬ל‪ 2014-‬בתחנות הדיגום הקבועות‪ .‬הקווים המקווקוים מייצגים את‬
‫התאמות המודל הליניארי לכל סדרת זמן‪ ,‬ונוסחאותיהם מצוינות בפינה השמאלית העליונה בהתאמת‬
‫צבעם‪ .‬השיפועים הינם ביחידות של מיקרומול‪/‬ק"ג ליום‪.‬‬
‫‪29‬‬
‫תמונה דומה מתקבלת מחישוב ההפרשים הממוצעים העונתיים הרב‪-‬שנתיים )איור ‪ ,(1.22‬לפיהם ניתן‬
‫לראות שבעונת החורף )ינואר‪-‬מרץ( ההפרש השלילי הגדול ביותר מתקבל בטבלת אכזיב והקטן ביותר‬
‫בפלמחים‪ .‬לעומת זאת‪ ,‬ההפרשים החיוביים הגדולים ביותר מתקבלים בטבלת שקמונה‪ ,‬שבה ההפרש‬
‫המקסימאלי מתקבל בעונת הקיץ )יולי‪-‬ספטמבר(‪ .‬בטבלת הבונים ההפרש החיובי המקסימאלי מתקבל‬
‫דווקא בעונת הסתיו )אוקטובר‪-‬דצמבר(‪ ,‬בזמן שבקיץ ובאביב )אפריל‪-‬יוני( ההפרשים אמנם חיוביים אך‬
‫קטנים יחסית‪ .‬בפלמחים‪ ,‬באופן מפתיע‪ ,‬למרות שעת הדיגום המוקדמת‪ ,‬מתקבלים הפרשים חיוביים בעונות‬
‫האביב‪ ,‬הקיץ והסתיו‪ .‬יש לציין שווריאביליות לא אחידה זו עלולה להיות מושפעת משעת הדיגום השונה‬
‫בכל תחנה‪.‬‬
‫שינויים אלה במאזן האלקליניות יכולים להעיד על השפעתם המשולבת של מספר תהליכים‪ ,‬כגון‬
‫השקעה‪/‬המסה של קלציום קרבונט באזור החוף הישראלי ו‪/‬או באזורים חופיים במעלה הזרם‪ .‬בנוסף‪,‬‬
‫חדירה של מי תהום עשירים באלקליניות מאקוויפר החוף יכולה אף היא להיות מקור אפשרי בתקופת‬
‫החורף‪ .‬יחיאלי וחובריו )‪ (2009‬הראו בעבודתם‪ ,‬שאלקליניות של מי תהום באקוויפר החוף משתנה עם‬
‫הפחמן האנאורגאני המומס ביחס של ‪ .1:1‬כלומר‪ ,‬מקור זה יכול גם להסביר את מגמת הגידול של‬
‫אלקליניות ו‪ PCO2-‬כפי שנראה מהאיורים ‪ 1.15‬ו‪.1.18-‬‬
‫מדידות מערכת הפחמן במים החופיים‬
‫באוגוסט ‪ 2013‬בוצע דיגום המים החופיים של הניטור הלאומי במפרץ חיפה ולאורך חוף הים התיכון ברצועת‬
‫עומקי הקרקעית של ‪ 30-5‬מ'‪ .‬דוגמאות מים לאנליזה של אלקליניות ופחמן אנאורגאני מומס נלקחו ממספר‬
‫קטן של תחנות נבחרות‪ .‬באוגוסט ‪ 2014‬נדגמו כל התחנות החופיות מדרום למפרץ חיפה ותחנות ‪ HB1‬ו‪-‬‬
‫‪ HB5‬במפרץ חיפה‪ .‬אלקליניות ופחמן אנאורגאני מומס שנמדדו בתחנה ‪ ,HB5‬הנמצאת בפתח נמל חיפה‪,‬‬
‫באוגוסט ‪ 2013‬ו‪ 2014-‬היו גבוהים באופן משמעותי מהערכים המדודים בתחנות לאורך החוף‪ ,‬למרות‬
‫שהמליחות ב‪ HB5-‬הייתה נמוכה יותר )איור ‪ .(1.25‬גם בתחנה ‪ ,HB1‬הנמצאת מעבר לגבול המערבי של‬
‫מפרץ חיפה‪ ,‬יש חריגה משימור עם מליחות ב‪ 2013-‬אך לא ב‪ .2014-‬סביר להניח שמי הנמל ונחל הקישון‬
‫גורמים לחריגות אלה על סמך מדידות המליחות הנמוכה יותר בכ‪ .PSU 0.1-‬ביתר תחנות הדיגום לאורך‬
‫החוף ניתן לראות גרדיאנט אופייני בניצב או לאורך החוף‪ ,‬כפי שרואים באיור ‪ 1.23‬גם באלקליניות )עלייה‬
‫לכיוון החוף ולכיוון דרום(‪.‬‬
‫‪30‬‬
‫איור ‪ :1.22‬ממוצעים עונתיים רב‪-‬שנתיים )‪ (2014-2011‬של הפרשי מדידות האלקליניות מערכם המחושב‬
‫לפי מליחות שנמדדו בקצות טבלאות הגידוד המנוטרות‪.‬‬
‫איור ‪ :1.23‬גרף עמודות של ערכי אלקליניות שנמדדו במי השטח של תחנות הניטור הלאומי לאורך החוף‬
‫ברצועת העומקים ‪ 30-5‬מ' באוגוסט ‪.2014‬‬
‫‪31‬‬
‫איור ‪ :1.24‬גרף עמודות של ערכי פחמן אנאורגאני מומס שנמדדו במי השטח של תחנות הניטור הלאומי‬
‫לאורך החוף ברצועת העומקים ‪ 30-5‬מ' באוגוסט ‪.2014‬‬
‫איור ‪ :1.25‬גרף עמודות של ערכי הלחץ החלקי של פחמן אנאורגאני מומס שחושבו ממדידות של אלקליניות‬
‫כללית‪ ,‬פחמן אנאורגאני מומס‪ ,‬טמפרטורה ומליחות שנמדדו במי השטח של תחנות הניטור הלאומי לאורך‬
‫החוף ברצועת העומקים ‪ 30-5‬מ' באוגוסט ‪.2014‬‬
‫‪32‬‬
‫איור ‪ :1.26‬שימור ערכי אלקליניות עם מליחות שנמדדו בניטור הלאומי באוגוסט ‪ 2014‬לאורך החוף בפני‬
‫השטח בטווח עומקי הקרקעית ‪ 30-5‬מ' )עיגולים כחולים( ובהפלגת חתך ראש כרמל בטווח העומקים‬
‫בעמודת המים בין ‪ 200-0‬מ' שנערכה באוגוסט ‪) 2014‬ריבועים כתומים(‪.‬‬
‫איור ‪ :1.27‬שימור ערכי אלקליניות עם מליחות שנמדדו בניטור הלאומי באוגוסט ‪ 2014‬לאורך החוף בפני‬
‫השטח בטווח עומקי הקרקעית ‪ 30-5‬מ' )עיגולים כחולים( ובהפלגת חתך ראש כרמל בטווח העומקים‬
‫בעמודת המים בין ‪ 200-0‬מ' שנערכה באוגוסט ‪) 2014‬ריבועים כתומים(‪ .‬באיור זה‪ ,‬בניגוד לאיור ‪,1.25‬‬
‫מכריחים את קווי המגמה לעבור דרך ראשית הצירים‪.‬‬
‫‪33‬‬
‫בפחמן אנאורגאני מומס ניתן לראות מגמה מעורבת בניצב לחוף‪ ,‬אך לאורך החוף ישנה עלייה לכיוון דרום‬
‫)איור ‪ .(1.24‬תמונה דומה מתקבלת מערכי הלחץ החלקי של פד"ח המחושבים ממדידות פחמן אנאורגאני‬
‫מומס ואלקליניות כללית )איור ‪ .(1.25‬ערכים אלה הרבה יותר גבוהים מערך הרוויה של ‪.ppm 400‬‬
‫בהשוואה של מדידות האלקליניות הכללית למליחות ניתן לראות קורלציה ליניארית חזקה )‪(R2=0.96‬‬
‫ביניהם )איור ‪ .(1.26‬בהשוואת השיפועים של המדידות לאורך החוף עם שיפוע המדידות של הפלגת חתך‬
‫ראש כרמל בטווח העומקים של עמודת המים ‪ 200-0‬מ' מאוגוסט ‪ ,2014‬ניתן לראות שהשיפוע לאורך החוף‬
‫יותר גדול‪ .‬פשר ההבדל הזה עדיין איננו ידוע‪ ,‬אך אם לוקחים בחשבון שזרם המים הכלליים לאורך החוף‬
‫הוא מדרום לצפון‪ ,‬סביר להניח שמדובר בשיקוע של גיר )ביוגני או אנאורגאני לאורך מסלול התנועה(‪.‬‬
‫עם זאת‪ ,‬אם נכריח את קווי המגמה לעבור דרך ראשית הצירים נקבל שיפועים דומים מאוד )איור ‪.(1.27‬‬
‫מעניין לראות שהמשך קו המגמה של מדידות הפלגת החתך פוגש את הערכים הגבוהים של מדידות ניטור‬
‫המים החופיים‪ ,‬וכל יתר הנקודות )הצפוניות יותר( נופלות מתחת לקו זה‪ .‬התנהגות זו מעידה אף היא על‬
‫שיקוע גיר במהלך תנועת המים לאורך החוף מדרום לצפון ו‪/‬או ערבוב של מים חופיים עניים באלקליניות‬
‫עם מי ים פתוח עשירים יותר באלקליניות‪.‬‬
‫השוואת מדידות אלקליניות כללית למדידות פחמן אנאורגאני מומס מראה שיש קורלציה חיובית סבירה‬
‫)‪ (R2=0.66‬ביניהם עם שיפוע של ‪) 1.53‬איור ‪ .(1.28‬מי ים הנמצאים בשיווי משקל אטמוספרי אמורים‬
‫להראות קורלציה חיובית עם שיפוע של כ‪ .1.3-‬לכן השיפוע של המדידות החופיות מעיד על צריכה של‬
‫אלקליניות או לחלופין יצירה של פד"ח בתהליכי נשימה נטו‪ ,‬או שילוב של שני התהליכים‪ .‬המשך ניטור של‬
‫שיפועים אלה יכול להעיד על מגמות שינוי של נשימה לעומת שיקוע גיר לאורך החוף‪ .‬השוואה של מדידות‬
‫מי השטח )‪ 50-0‬מ'( בהפלגת חתך ראש כרמל‪ ,‬שנערכה באוגוסט ‪ ,2014‬מציגה שיפוע של ‪ ,0.88‬כאשר יש‬
‫חפיפה בין הערכים הנמוכים ביותר בתחנה הקרובה ביותר לחוף )‪ (H02‬לבין הערכים הנמוכים שנמדדו במי‬
‫השטח של המים החופיים בחתך מול חוף דדו‪ .‬התנהגות זו כנראה מעידה על ערבוב בין מי שטח חופיים למי‬
‫שטח של המים הפתוחים‪.‬‬
‫‪34‬‬
‫איור ‪ :1.28‬השוואה של מדידות אלקליניות כללית לפחמן אנאורגאני‪ ,‬שנמדדו במי השטח של תחנות הניטור‬
‫הלאומי לאורך החוף )עיגולים כחולים( ובתחנות חתך ראש כרמל בעמודת המים בין ‪ 50-0‬מ' )ריבועים‬
‫כתומים( באוגוסט ‪ .2014‬הקו המקווקו השחור מייצג את השינוי של פחמן אנאורגאני כללי עם אלקליניות‬
‫כללית‪ ,‬בהינתן שיווי משקל אטמוספרי עם שיפוע של ‪ .1.3‬מדידות החתך לא כוללות את המדידות שנעשו‬
‫במפרץ חיפה‪.‬‬
‫מערכת הקרבונט מעבר לקצה מדף היבשת – הפלגות חתך‬
‫מדידות מערכת הקרבונט בהפלגות החתך החלו במרץ ‪ .2012‬כל המדידות מציגות התנהגות דומה ביחס‬
‫להתפלגות הערכים בעמודת המים ובתווך שבין החוף לתחנה העמוקה ביותר )‪ ,H06‬ראו איור ‪ .(1.1‬לפיכך‪,‬‬
‫לא יפורטו פה כל ההפלגות‪ ,‬אלא רק ההפלגה של מרץ ‪ 2013‬שהייתה חלק מסקר הרקע של הים העמוק‪,‬‬
‫ומדידות אלקליניות ומליחות בהפלגת אוגוסט ‪ ,2014‬על מנת להמחיש את טווח השינויים הגדול בעונה זו‬
‫של השנה והכנסת מדידות מרץ לקונטקסט הזה‪ .‬באיור ‪ 1.29‬ניתן לראות את התפלגות הערכים בעמודת‬
‫המים מהתחנות הסמוכות ביותר לחוף ועד לתחנה המרוחקת ביותר מראש כרמל )כ‪ 60-‬מיל ימי(‪ ,‬שבה עומק‬
‫הקרקעית כ‪ 1700-‬מ'‪ .‬השינויים העונתיים באלקליניות כללית במי השטח )‪ 50-0‬מ'( של אגן הלבנט באזורינו‬
‫גדולים מאוד ותואמים גם את השינויים במליחות‪ .‬כמו כן‪ ,‬ניתן להבחין בגרדיאנט של אלקליניות העולה‬
‫מכיוון החוף לים הפתוח בחורף ובקיץ אך באופן בולט בקיץ‪ .‬לעומת זאת‪ ,‬השינויים העונתיים ב‪) DIC-‬פחמן‬
‫אנאורגני( של מי השטח פחות בולטים וקטנו בערך בפקטור של ‪ 2‬מהשינויים האופקיים והעונתיים‬
‫באלקליניות‪ .‬גם בשכבת המים האטלנטיים )‪ 100-50‬מ'( ניתן לראות וריאביליות תלויית מליחות‬
‫באלקליניות המשתנה עונתית )יותר גדולה בקיץ מאשר בחורף( וגם אופקית‪ .‬גם במים אלה השינויים‬
‫האופקיים‪ ,‬האנכיים והעונתיים בפחמן אנאורגאני כללי קטנים יחסית לשינויים באלקליניות‪ .‬בשכבת מי‬
‫הלבנט הבינוניים )‪ 300-100‬מ'( ניתן לראות עלייה בריכוזי האלקליניות ופחמן אנאורגאני כללי עם ההעמקה‪,‬‬
‫אשר גדולה יותר בפקטור של ‪ 2‬בערך פחמן מאשר באלקליניות‪ .‬בניגוד למצופה‪ ,‬ניתן לראות שהעלייה בפחמן‬
‫אנאורגאני כללי עם העומק הרבה יותר גדולה )פקטור של כ‪ (1.5-‬באוגוסט ‪ 2014‬מאשר במרץ ‪.2013‬‬
‫‪35‬‬
‫איור ‪ :1.29‬פרופילים אנכיים של אלקליניות כללית )שורה עליונה( ופחמן אנאורגאני מומס )שורה תחתונה(‪,‬‬
‫שנמדדו בהפלגות חתך ראש כרמל שנערכו במרץ ‪) 2012‬עמודה שמאלית( ואוגוסט ‪) 2014‬עמודה ימנית(‪.‬‬
‫‪36‬‬
‫פשר הגידול בפחמן האנאורגאני הכללי במי הביניים של אגן הלבנט אינו ברור‪ ,‬אך במקביל לו ניתן לראות‬
‫ירידה קטנה בגידול האלקליניות הכללית עם העומק‪ .‬כלומר‪ ,‬עליית הפחמן מייצגת אולי מחזור אירובי של‬
‫פחמן אורגאני מצד אחד וצריכה של אלקליניות אולי בספיחה לחלקיקים שוקעים בעמודת המים מצד שני‪.‬‬
‫ייתכן ששינויים אלה מעידים על הבדלים בגיל המים בשכבה זו בין שתי המדידות‪ ,‬כלומר מים יותר עתיקים‬
‫באוגוסט ‪ .2014‬בכל מקרה‪ ,‬לא ניתן לומר שהמים שנדגמו במרץ ‪ 2012‬ואוגוסט ‪ 2014‬הם אותם מים מבחינת‬
‫הפרמטרים של מערכת הקרבונט‪ .‬גם מתחת ל‪ 300-‬מ' ועד הקרקעית השינויים במי הלבנט העמוקים בין‬
‫שתי המדידות דומים לשינויים שנראו במי הביניים‪ ,‬כלומר ריכוזים יותר גבוהים של פחמן אנאורגאני מומס‬
‫וערכים יותר נמוכים של אלקליניות באוגוסט ‪ 2014‬לעומת מרץ ‪.2013‬‬
‫חישוב ערכי הלחץ החלקי של פד"ח בעמודת המים בלחץ אטמוספרי במרץ ‪ 2013‬נעשה ממדידות פחמן‬
‫אנאורגאני מומס‪ ,‬אלקליניות כללית‪ ,‬טמפרטורה‪ ,‬מליחות‪ ,‬לחץ‪ ,‬ניטרט וסיליקה )איור ‪ .(1.30‬מחישובים‬
‫אלה ניתן לראות שערכי הפד"ח קרובים לרוויה אטמוספירית )‪ (ppm 400‬במי השטח‪ ,‬ובמי הביניים הערכים‬
‫עולים עד לערך מקסימאלי של ‪ .ppm 425‬במי הלבנט העמוקים נצפית ירידה של פד"ח עד לערך מינימלי של‬
‫‪ .ppm 350‬ערכים אלה במים העמוקים אינם טיפוסיים לפרופילים אוקיאניים והם משקפים בעיקר את גיל‬
‫המים הגדול‪ ,‬כלומר הפעם האחרונה שהם באו במגע עם אטמוספרה‪ ,‬ואת מידת המחזור של החומר‬
‫האורגאני הצונח מלמעלה למים העמוקים‪ .‬כידוע‪ ,‬אגן הלבנט הוא אולטרא‪-‬אוליגוטרופי‪ ,‬ולכן השפעת‬
‫המחזור של החומר האורגאני על אוגר הפחמן האנאורגאני המומס במים העמוקים צפוי להיות קטן מאוד‪.‬‬
‫עם זאת‪ ,‬כשנחשב את צריכת החמצן הנראית )‪ – AOU‬איור ‪ (1.31‬ונמיר אותו ליצירת פחמן בנשימה‬
‫אירובית באמצעות יחס רדפילד )‪ ,(CO2:O2 = 106:138‬נקבל ערכי לחץ חלקי של פד"ח במים העמוקים‬
‫בלחץ אטמוספרי שהם נמוכים מ‪) ppm 280-‬איור ‪ .(1.32‬כלומר‪ ,‬לפי זה המים העמוקים ראו אטמוספרה‬
‫בפעם האחרונה לפני תחילת המהפכה התעשייתית‪ .‬מסקנה זו אינה נכונה ככל הנראה‪ ,‬והיא נובעת ממידע‬
‫חסר על שינויים באוגר האלקליניות במים העמוקים כפי שנראה בהמשך‪.‬‬
‫‪37‬‬
‫איור ‪ :1.30‬לחץ חלקי של פחמן אנאורגאני מומס בעמודת המים של תחנות חתך ראש כרמל במרץ ‪.2013‬‬
‫הערכים חושבו ממדידות של אלקליניות כללית‪ ,‬פחמן אנאורגאני מומס‪ ,‬טמפרטורה‪ ,‬מליחות‪ ,‬טמפרטורה‪,‬‬
‫לחץ )בעומק הדיגום ובהמרה ללחץ אטמוספרי(‪ ,‬ניטרט ופוספט‪.‬‬
‫איור ‪ :1.31‬חישוב ערכי צריכת חמצן נצפית )‪ (AOU‬בעמודת המים של תחנות חתך ראש כרמל במרץ ‪.2013‬‬
‫הערכים מחושבים כהפרש בין ריכוזי החמצן המומס המדודים והחמצן ברוויה שמחושב מטמפרטורה‬
‫ומליחות‪.‬‬
‫איור ‪ :1.32‬לחץ חלקי של פחמן אנאורגאני מומס בלחץ אטמוספרי בעמודת המים של תחנות חתך ראש‬
‫כרמל במרץ ‪ ,2013‬תוך התחשבות ביצירה של פחמן במים העמוקים כתוצאה מנשימה אירובית‪ .‬הערכים‬
‫חושבו ממדידות של אלקליניות כללית‪ ,‬פחמן אנאורגאני מומס מדוד פחות ‪) 106/138*AOU‬יחס רדפילד‬
‫‪ (CO2:O2=106/138‬טמפרטורה‪ ,‬מליחות‪ ,‬לחץ )בעומק הדיגום ובהמרה ללחץ אטמוספרי(‪ ,‬ניטרט ופוספט‪.‬‬
‫‪38‬‬
‫בהשוואת מדידות אלקליניות למליחות מהפלגות חתך של מרץ ‪ 2012‬ו‪ ,2013-‬ניתן לראות שלושה סוגים‬
‫שונים של התנהגות )איור ‪ 1.33‬למעלה(‪ (1 :‬בשכבת המים בין ‪ 300-0‬מ' האלקליניות משתמרת עם המליחות‬
‫ויש קשר ליניארי חיובי ביניהם; ‪ (2‬בשכבת המים העמוקים ניתן לראות מים עם מליחות נמוכה )בערך‬
‫‪ (38.77‬ומנעד גדול יחסית של ערכי אלקליניות בין ‪ 2614‬ל‪ (3 ;µmole/kg 2627-‬נקודות הנופלות בין ערך‬
‫המליחות המינימלי לערך המליחות המקסימאלי מציגות התנהגות של קו ערבוב בין שתי מסות המים‪ .‬ערכי‬
‫המדידות במי השטח והמדידות על קו הערבוב תואמים את הערכים המחושבים של אלקליניות כללית‬
‫ומליחות מדודה‪ .‬ערכי האלקליניות מחושבים ממדידות של מליחות וטמפרטורה פוטנציאלית‪ ,‬לפי הנוסחה‬
‫של ‪ ,(2011) Touratier & Goyet‬שהותאמה למדידות של אלקליניות ומליחות שנמדדו בהפלגת מטאור‬
‫‪ M51/2‬שנערכה בכל הים התיכון באוקטובר‪-‬נובמבר ‪ .2001‬לעומת זאת‪ ,‬המדידות במים העמוקים בקרבת‬
‫המליחות המינימאלית חורגות כלפי מעלה באופן משמעות יחסית לערכם המחושב‪ .‬חריגה זו יכולה להצביע‬
‫על יצירה של אלקליניות במים העמוקים ומומחשת בצורה יותר משכנעת כשמוסיפים את ערכי המליחות‬
‫והאלקליניות במים העמוקים שנמדדו במסגרת הפלגת מטאור בשנת ‪) M84/3 2011‬איור ‪ 1.33‬למטה(‪.‬‬
‫לפי איור ‪ 1.33‬ניתן להבין שתופעת החריגה של אלקליניות בחתך ראש כרמל במדידות המים העמוקים מ‪-‬‬
‫‪ 300‬מ' הינה תופעה מקומית‪ ,‬וייתכן שהיא מייצגת השפעות חופיות מקומיות או של תהליכי יצירת‬
‫אלקליניות בקרקעית )למשל חמצון אנארובי של מתאן‪/‬חיזור סולפאט על‪-‬ידי חיידקים או המסה‬
‫אנאורגאנית של גיר( על הרכב עמודת המים‪ .‬בכל מקרה לא נראה סביר שהמסת גיר יכולה להיות הסיבה‬
‫לעליית האלקליניות במים העמוקים‪ ,‬משום שדרגת הרוויה של ‪ CaCO3‬בעמודת המים העמוקה לכל אורך‬
‫חתך ראש כרמל גבוהה בהרבה מ‪ 1-‬עבור קלציט וארגוניט כאחד )איור ‪.(1.34‬‬
‫לבסוף‪ ,‬מהשוואת מדידות מליחות ואלקליניות במים הרדודים )‪ 300-0‬מ'( שנמדדו בהפלגות החתך של ראש‬
‫כרמל )מרץ ‪ 2013 ,2012‬ואוגוסט ‪ ,(2014‬במים החופיים ובהפלגות לקפריסין שנערכו בדצמבר ‪ 2012‬ו‪,2013-‬‬
‫ניתן לראות הסטה עונתית כלפי מטה במיקום קו השימור‪ ,‬ביחס לקו השימור של מרץ ‪ 2013‬המעיד על‬
‫תהליכי השקעת קלציום קרבונט )איור ‪ .(1.35‬לא ברור על איזה סדר גודל של מרחב השפעה מדובר‪ ,‬אך סביר‬
‫להניח שההסטה משקפת השקעה בכל אגן הלבנט לפחות‪ .‬השערה זו עדיין טעונה אישוש‪ .‬כמו כן‪ ,‬ניתן לראות‬
‫שקו השימור בהפלגת החתך יותר גבוה מקו השימור של דצמבר ‪ ,2013‬שמתחבר כמעט ישירות לקו השימור‬
‫של אוגוסט ‪ 2014‬בתחנות החופיות‪ .‬תופעה זו יכולה להצביע על מסות מים שונות במי השטח ותנועתם‬
‫במרחב‪ .‬ייתכן שהדבר נובע משינויים במיקומם של מערבלים גדולים‪ ,‬כגון מערבל שקמונה‪ ,‬אך יש צורך‬
‫בתצפיות נוספות כדי לקבוע זאת בוודאות יותר גדולה‪.‬‬
‫‪39‬‬
‫איור ‪ :1.33‬אלקליניות כללית לעומת מליחות בעמודת המים של תחנות חתך ראש כרמל אשר נדגמו במרץ‬
‫‪) 2012‬עיגולים ריקים )‪ 300-0‬מ'( וריבועים ריקים )‪ >300‬מ'( ו‪) 2013-‬עיגולים אפורים )‪ 300-0‬מ'( וריבועים‬
‫אפורים )‪ >300‬מ'(‪ .‬ערכים מחושבים של אלקליניות כללית כפונקציה של מליחות וטמפרטורה פוטנציאלית‬
‫על‪-‬פי המשוואה של ‪ (2011) Touratier and Goyet‬מוצגים כנגד מדידות מליחות שנעשו בהפלגת החתך של‬
‫מרץ ‪ 2012‬בכל העומקים )עיגולים כחולים(‪ .‬באיורים התחתונים מוצגים גם מדידות האלקליניות הכללית‬
‫והמליחות של עמודת המים בתחנות של חתך מזרח‪-‬מערב של כל הים התיכון בעומקים גדולים מ‪ 300-‬מ'‬
‫שנדגמו במסגרת הפלגת מטאור שנערכה ב‪) 2011-‬עיגולים ירוקים ריקים(‪ .‬באיור השמאלי מוצג כל הטווח‬
‫והאיור הימני מתמקד בתחום ערכי המדידות של תחנות חתך חיפה‪ .‬יש לציין שהתחנה המזרחית ביותר‬
‫בהפלגת מטאור נמצאת מערבית לתחנה המערבית ביותר של חתך ראש כרמל‪.‬‬
‫איור ‪ :1.34‬פרופילים אנכיים של דרגת רוויה של קלציט בתחנות חתך ראש כרמל במרץ ‪ .2013‬הערכים חושבו‬
‫ממדידות אלקליניות כללית‪ ,‬פחמן אנאורגאני כללי‪ ,‬טמפרטורה‪ ,‬מליחות‪ ,‬לחץ‪ ,‬ניטרט ופוספט שנמדדו בכל‬
‫עומק‪.‬‬
‫‪40‬‬
‫איור ‪ :1.35‬ערכי אלקליניות כללית לעומת מליחות בטווח העומקים ‪ 300-0‬מ' ממדידות שנעשו במסגרת‬
‫הפלגות חתך ראש כרמל )מרץ ‪ ;HS032012 – 2012‬מרץ ‪ ;HS032013 – 2013‬אוגוסט ‪,(HS082014 – 2014‬‬
‫הפלגות חתך קפריסין )דצמבר ‪ ;CYBO122012 – 2012‬דצמבר ‪ (CYBO122013 – 2013‬ומדידות פני שטח‬
‫בתחנות החופיות של הניטור הלאומי מאוגוסט ‪.2014‬‬
‫‪41‬‬
‫סיכום ומסקנות‬
‫מי הים לאורך חופי מדינת ישראל מתאפיינים בריכוזי אלקליניות כללית ופחמן אנאורגאני מומס גבוהים‬
‫מאוד ביחס לשאר האזורים בים התיכון‪ ,‬וזאת בעיקר כתוצאה מהמליחות הגבוהה‪ .‬במים החופיים‪ ,‬שנדגמו‬
‫מעבר לקצות טבלאות הגידוד המנוטרות חודשית בחמש השנים האחרונות‪ ,‬נראו מגמות ארוכות טווח של‬
‫גידול באלקליניות ולחץ חלקי של פד"ח בקצב של ‪ µmole/kg/yr +8‬ו‪ ,ppm/yr +24-‬בהתאמה‪ .‬העלייה‬
‫באלקליניות כללית מלווה גם במגמת עלייה במליחות בקצב של ‪ +0.013‬לשנה‪ ,‬המסבירה רק כ‪50%-‬‬
‫מהעלייה הנצפית באלקליניות‪ .‬עליית הלחץ החלקי של פד"ח ואלקליניות יכולה להיות מוסברת על‪-‬ידי‬
‫מספר תהליכים שונים או צירופים שונים שלהם‪ (1 :‬עלייה בפד"ח יכולה להיגרם כתוצאה מפיגור של‬
‫תחלופת גזים עם האטמוספרה אחרי התחממות והמלחה של מי הים התיכון; ‪ (2‬עלייה באלקליניות יכולה‬
‫להיגרם מהחמצת מי הים והגברת המסה של גיר; ‪ (3‬חדירה מוגברת של מי תהום עשירים יכולה לגרום‬
‫להעשרה באלקליניות ופחמן אנאורגאני מומס; ‪ (4‬אאוטרופיקציה )העתרה( מתמשכת של מי החופים יכולה‬
‫לגרום להגברת עומס אורגאני ונשימה והמסת גיר מוגברים‪ ,‬אם כי אין לכך עדויות תומכות אחרות‪ .‬ערכי‬
‫לחץ חלקי של פד"ח במים החופיים בתקופת הקיץ הם גבוהים בהרבה מרוויה )בסביבות ‪ (ppm 600‬ומים‬
‫אלה מהווים מקור לפד"ח לאטמוספרה בעונה זו של השנה‪ .‬נראו חריגות של אלקליניות משימור עם מליחות‬
‫במים העמוקים בים הפתוח עד מרחק של ‪ 60‬מילים ימיים מערבית לראש כרמל‪ ,‬שאינם תואמים את‬
‫השימור של אלקליניות עם מליחות ביתר הים התיכון‪ .‬תופעה זו יכולה לנבוע משקיעה של מים חופיים‬
‫עשירים באלקליניות בתקופת החורף‪ ,‬או כתוצאה מפעילות מיקרוביאלית בקרקעית הים כדוגמת חיזור‬
‫סולפט‪ .‬לא סביר שהבדלים אלה נובעים מהמסת גיר במים העמוקים‪ ,‬שכן דרגת הרוויה גבוהה בהרבה‬
‫מאחד בעמודת המים‪ .‬ייתכן שקיימים תנאים להמסת גיר במשקעי הקרקעית‪ .‬הלחץ החלקי של פד"ח במים‬
‫העמוקים נמוך יחסית ומעיד על גיל מים של עשרות ואולי אף יותר ממאה שנה‪ ,‬כשלוקחים בחשבון את‬
‫ההשפעה של צריכת החמצן על ריכוזי הפחמן האנאורגאני המומס‪ .‬כרגע התמונה היא חלקית ויש צורך‬
‫להמשיך לבצע מדידות בהפלגות החתך‪ ,‬כדי להבין את הדינמיקה הנראית הן במי השטח עד עומק של ‪300‬‬
‫מ' והן במי העומק של אגן הלבנט‪ .‬תצפיות אלה גם תומכות בצורך להבין את תפקיד קרקעית הים בים‬
‫העמוק במאזן הפחמן של המים העמוקים‪ .‬מעקב והבנת תהליכים אלה חשובים מאוד‪ ,‬לאור הגברת הפיתוח‬
‫של שדות הגז בים העמוק וההשפעות האפשריות שעלולות להיות לכך על מאזן הפחמן בכל אגן הלבנט והחוף‬
‫הישראלי‪.‬‬
‫‪42‬‬
‫‪ 1.5‬יצרנות ראשונית וחיידקית ואוכלוסיות אולטרא‪-‬פיטופלנקטון וחיידקים הטרוטרופים‬
‫בשנים ‪ 2013‬ו‪ 2014-‬נערכו ארבע הפלגות מחקר לאורך מדף היבשת ולעבר הים הפתוח )"הפלגות חתך"(‪.‬‬
‫לראשונה במסגרת הפלגות אלו‪ ,‬התווספו מדידות לכימות אוכלוסיות פיקופיטופלנקטון וחיידקים‬
‫הטרוטרופים‪ ,‬וכן נערכו מדידות קצבי יצרנות ראשונית וחיידקית‪ .‬למדידות אלה חשיבות אקולוגית רבה‪,‬‬
‫משום שהן עוקבות אחר התפוצה והפעילות של אורגניזמים בבסיס שרשרת המזון‪ ,‬ומכאן משמשות ככלי‬
‫מחקרי מרכזי בדיגומים ארוכי טווח בימים ובאוקיינוסים רבים בעולם )למשל ‪Bermuda Atlantic Time-‬‬
‫‪ Dynamique des Flux Atmosphériques en Méditerranée ,series‬ועוד(‪ .‬פיקופיטופלנקטון הוא שם‬
‫כוללני למיני ‪ Prochlorococcus ,Synechococcus‬ו‪ .pico-eukaryotes-‬לאורגניזמים אלה יתרון סלקטיבי‬
‫בסביבות עניות בחומרי הזנה )נוטריאנטים(‪ ,‬כדוגמת האגן המזרחי של הים התיכון‪ ,‬בשל גודלם הקטן ) ‪<2‬‬
‫‪ (µm‬ביחס לנפחם‪ ,‬ומכאן קצב ספיחת מומסים מהיר יותר בהשוואה לאצות גדולות‪ ,‬כדוגמת‬
‫מיקרופיטופלנקטון )‪ ,>20 µm‬צורניות‪ ,‬דינופלגלטים(‪.‬‬
‫אוכלוסיית הפיקופיטופלנקטון אופיינה על‪-‬ידי ‪ (Attune acoustic focusing) flow-cytometry‬בשש תחנות‬
‫דיגום לאורך מדף היבשת ממזרח למערב )תחנות ‪ .(H01- H06‬במהלך דיגומי החורף )מרץ ‪ ,2013‬דצמבר‬
‫‪ 2013‬ומרץ ‪ (2014‬נמדדו הריכוזים הגבוהים ביותר של פיקופיטופלנקטון )‪ 40000-20000‬תאים במ"ל( בכל‬
‫תחנות הדיגום שהיו לרוב מפוזרים ב‪ 150-‬המטרים העליונים )איור ‪ .(1.36‬במהלך דיגומים אלה‪ ,‬רוב מיני‬
‫הפיקופיטופלנקטון היו שייכים לכחוליות ‪ Synechococcus‬ו‪ ,Prochlorococcus-‬שהיוו למעלה מ‪90-‬‬
‫אחוזים מכלל הספירות )איור ‪ .(1.37‬לעומת זאת‪ ,‬דיגום הקיץ )אוגוסט ‪ (2014‬הראה פיזור שונה לחלוטין‬
‫בתפוצת הפיקופיטופלנקטון עם ריכוזים גבוהים של פיקופיטופלנקטון )‪ 50000‬תאים למ"ל( בפני השטח של‬
‫תחנות הדיגום הקרובות לחוף‪ ,‬וכן בעומק של כ‪ 100-‬מטרים )כ‪ 30000-‬תאים במ"ל( סביב מקסימום‬
‫פלורוסנציית הכלורופיל )איור ‪ .(1.36‬כמו כן‪ ,‬במהלך מדידות אוגוסט ‪ 2014‬נמצא מעט פיקופיטופלנקון )כ‪-‬‬
‫‪ 10000-5000‬תאים במ"ל( בעמודת המים העליונה )‪ 100-0‬מטרים( )איור ‪ ,(1.36‬דבר המצביע על מיעוט חומרי‬
‫ההזנה בשכבת מים זו הגורם לביומסה נמוכה של אצות‪ .‬בניגוד לדיגומי החורף‪ Prochlorococcus ,‬היו את‬
‫חלק הארי מכלל מיני הפיקופיטופלנקטון עם ‪ 90-65‬אחוזים הן בפני השטח והן סביב מקסימום הכלורופיל‬
‫)איור ‪.(1.37‬‬
‫ערכי היצרנות הראשונית‪ ,‬כפי שנדגמו בעזרת ביקרבונט מסומן בפחמן ‪ ,14‬היו נמוכים בכלל הדיגומים )איור‬
‫‪ ,(1.36‬כמצופה מאזור עני בחומרי הזנה כאגן הלבנט‪ .‬מבין כלל המדידות‪ ,‬הערכים הגבוהים ביותר נמצאו‬
‫בפני השטח העליונים )‪ 7.5-1.8‬מיקרוגרם פחמן לליטר ליממה( היכן שכמות האור היא הגבוהה ביותר‪,‬‬
‫ובסמיכות לתחנות המזרחיות ביותר )איור ‪.(1.36‬‬
‫ריכוז החיידקים ההטרוטרופים נמדד עם ‪ flow cytometer‬אחרי צביעה עם ‪ SYBR Green‬לעומק כל‬
‫עמודת המים )עד ‪ 1700‬מ'(‪ .‬עיקר החיידקים נמצאו ב‪ 250-‬המטרים העליונים )‪ 600-200‬אלף תאים במ"ל(‪,‬‬
‫ובמיוחד בפני השטח של שתי תחנות הדיגום המזרחיות ביותר )כמליון תאים במ"ל‪ ,‬איור ‪ .(1.38‬על פי רוב‪,‬‬
‫מי העומק הכילו ריכוז נמוך של חיידקים הטרוטרופים )‪ 100-20‬אלף תאים למ"ל(‪ ,‬למעט ערכים מעט גבוהים‬
‫יותר מעל הסדימנט‪ ,‬ככל הנראה בגלל תהליכי הרחפה ואינטרקציות עם הקרקעית )איור ‪ .(1.38‬בהתאמה‪,‬‬
‫הפעילות החיידקית שנמדדה עם לאוצין מסומן בטריטיום‪ ,‬הראתה דפוס דומה לריכוז החיידקים )איור‬
‫‪ .(1.38‬באופן זה עיקר הפעילות היתה מרוכזת בשכבת המים העליונה )‪ 0.5-2.5‬מיקרוגרם פחמן לליטר‬
‫ליממה( ובעיקר סביב התחנות החופיות )עד ‪ 5‬מיקרוגרם פחמן לליטר ליממה( )איור ‪ .(1.38‬על פי רוב‪ ,‬פעילות‬
‫חיידקית נמוכה )‪ 0.25-0.05‬מיקרוגרם פחמן לליטר ליממה( נמדדה מתחת ל‪ 250-‬מטרים‪ ,‬למעט מעל‬
‫‪43‬‬
‫הסדימנט שם עלתה הפעילות )עד ‪ 1‬מיקרוגרם פחמן לליטר ליממה( בדיגום מרץ ‪ 2014‬בקצה מדף היבשת‬
‫)איור ‪ .(1.38‬מדידות אלה‪ ,‬יחד עם מדידות ריכוז החיידקים‪ ,‬מצביעות על החשיבות לכימות השטפים בין‬
‫הסדימנט לעמודת המים ‪ -‬נושא שלמיטב ידיעתנו לא נלמד כמעט באגן המזרחי של הים התיכון‪.‬‬
‫איור ‪ :1.36‬הפיזור המרחבי והאנכי של אוכלוסיות פיקופיטופלנקטון )שמאל( וערכי היצרנות הראשונית‬
‫)ימין( ב‪ 200-‬המטרים העליונים של עמודת המים באגן הלבנט כפי שנמדדו מארבע הפלגות ניטור שנערכו‬
‫בין מרץ ‪ 2013‬לאוגוסט ‪ 2014‬מעל המדף היבשת ובים הפתוח‪.‬‬
‫‪44‬‬
‫איור ‪ :1.37‬הפיזור היחסי של אוכלוסיות פיקופיטופלנקטון )‪Synechococcus, Prochlorococcus, pico-‬‬
‫‪ (eukaryotes‬בפני השטח )‪ 5-0‬מ'‪ ,‬גרף עליון( ובמקסימום הכלורופיל )‪ 145-35‬מ'‪ ,‬גרף תחתון( מארבע הפלגות‬
‫הדיגום באגן הלבנט שנערכו בין מרץ ‪ 2013‬לאוגוסט ‪ 2014‬מעל מדף היבשת ובים הפתוח‪.‬‬
‫‪45‬‬
‫איור ‪ :1.38‬הפיזור המרחבי האנכי של חיידקים הטרוטרופים )שמאל( ויצרנות חיידקית )ימין( לעומק‬
‫עמודת המים כפי שנמדדו מארבע הפלגות ניטור שנערכו בין מרץ ‪ 2013‬לאוגוסט ‪ 2014‬באגן הלבנט מעל‬
‫המדף היבשת ובים הפתוח‪.‬‬
‫‪46‬‬
‫‪ 1.6‬ניטור נתונים א‪-‬ביוטיים בים תיכון באמצעות תחנות מדידה רציפות באזור קצה מזחי הפחם בחדרה‬
‫ובאשקלון )‪ 2.3‬ק”מ מהחוף(‪.‬‬
‫מאז ‪ 1991‬המכון לחקר ימים ואגמים מפעיל תחנת ניטור קבועה לאיסוף נתונים מטאו‪-‬ימיים בקצה מזח‬
‫הפחם של תחנת הכוח בחדרה‪ ,‬ולאחרונה נוספה תחנה דומה בקצה מזח הפחם באשקלון‪ .‬שתי התחנות‬
‫ממוקמות במרחק ‪ 2.3‬ק"מ מהחוף בעומק מים של כ‪ 30-‬מטר‪ .‬הנתונים מהתחנות מעובדים באופן אוטומטי‬
‫ומשודרים לחיא"ל לתצוגה באתר של מרכז המידע הימי הלאומי וכוללים בין היתר מדידות גלים‪ ,‬פרופיל‬
‫זרמים‪ ,‬טמפרטורה‪ ,‬מליחות‪ ,‬רוח‪ ,‬כלורופיל‪ ,‬חמצן מומס ועוד‪ .‬פירוט כלל מאפייני המדידה בתחנות‬
‫)מכשירי המדידה‪ ,‬הפרמטרים הנמדדים וכו'( מסוכם בפרק נפרד בהמשך‪.‬‬
‫המטרה של הפעלת תחנות הניטור המטאו‪-‬ימיות היא יצירת בסיס נתונים סביבתי לאפיון המערכת‬
‫האקולוגית‪ ,‬תהליכים הידרודינמיים‪ ,‬ולמעקב אחר מגמות בזמן ובמרחב באזור החוף הים תיכוני של‬
‫ישראל‪ ,‬ובראייה אסטרטגית ‪ -‬לסייע למקבלי ההחלטות בנושאים הנוגעים לניצול משאבי הים התיכון‪,‬‬
‫פיתוח תשתיות לאומיות ושמירה על הסביבה הימית‪ .‬ישנה חשיבות רבה להפעלה של שתי תחנות ניטור‬
‫לפחות‪ ,‬כך שבמידת האפשר המדידות השונות ייצגו באופן כלשהו את המערכת הימית לאורך החוף‪ .‬דוגמה‬
‫טובה לכך מתקבלת מתמונה של תפוצת ריכוזי כלורופיל במימי החופין‪ ,‬כפי שהוסקה מאנליזה של צילומי‬
‫לוויין‪ ,‬המצביעה על קיומו של גרדיאנט עונתי ביצרנים הראשונים בין חלקו הדרומי לחלקו הצפוני של חוף‬
‫הים התיכון של ישראל )ראה דו"חות ניטור לאומי ‪ .(www.ocean.org.il‬מכאן החשיבות הרבה לבצע‬
‫מדידות א‪-‬ביוטיות באמצעות שתי תחנות לפחות שמייצגות גרדיאנט זה‪.‬‬
‫מאז הקמתן‪ ,‬תחנות הניטור החופיות בחדרה ובאשקלון תורמות ליצירת בסיס נתונים מטאו‪-‬ימי משמעותי‪,‬‬
‫שמשמש כמקור מידע עיקרי לביצוע מחקרים וסקרים סביבתיים‪ .‬אלו כללו בעבר בדיקות התכנות של הקמת‬
‫איים מלאכותיים‪ ,‬פעולות הניטור שנדרשו בעקבות הפעלת מתקן ההתפלה בחדרה‪ ,‬אפיון משטר הזרמים‬
‫מול חוף דור לצורך תכנון הנחת צינור הגז של חברת נובל אנרג'י באזור זה‪ ,‬ועוד‪ .‬כמו כן‪ ,‬נתונים ממאגר‬
‫המידע מסופקים לצורכי מחקר לפי דרישה )מעל ‪ 20‬עבודות מסטר ודוקטורט עד כה(‪ ,‬ובכך תורמים לחקר‬
‫הים התיכון על כל גווניו‪.‬‬
‫תמצית מאפייני המדידה הרציפה בתחנות הניטור בחדרה ובאשקלון‬
‫הרכב החיישנים בתחנת הניטור באשקלון זהה בעיקרו לזה של תחנת הניטור בחדרה‪ ,‬אולם בתחנת הניטור‬
‫באשקלון קיימים בנוסף חיישני קרינת שמש‪ ,‬לחות יחסית וטמפרטורת אוויר‪ .‬כאמור‪ ,‬תחנת הניטור‬
‫ממוקמות בקצה מזח הפחם של תחנות הכוח בחדרה ובאשקלון‪ .‬מיקומים אלו נבחרו כאתרים המתאימים‬
‫ביותר מבחינת הסביבה הימית ובזכות קרבתם למתקנים קבועים וקשיחים בעומק מים של ‪ 27‬מ' בקרוב‪.‬‬
‫המידע הנאסף מהתחנות מועבר לחיא"ל באופן שוטף וחלקו מוצג באתר מרכז המידע הימי הלאומי‬
‫באינטרנט )בשלב זה‪ ,‬לבקשת מערכת הביטחון‪ ,‬נתוני הזרמים באשקלון מוצגים באתר בעיכוב של יממה(‪.‬‬
‫באתר מצוין שהמידע קיים וזמין לגופים שיקבלו אישור מבחינה ביטחונית ע"י ח"י וקב"ט משרד התשתיות‬
‫הלאומיות‪ ,‬האנרגיה והמים‪ .‬המדידות זמינות בקישור של מרכז המידע הימי הלאומי‪:‬‬
‫‪ .http://isramar.ocean.org.il/isramar2009/‬בתצורתה הבסיסית‪ ,‬המשותפת לשתי התחנות‪ ,‬רשימת‬
‫מערכות החיישנים המשותפות לשתי תחנות הניטור מפורטת להלן‪.‬‬
‫‪47‬‬
‫א‪ .‬מד גלים וזרמים כיווני ומד פרופיל הזרם הכיווני בכל עמודת המים‪ ,‬ובכלל זה גם מד טמפרטורת מי‬
‫הים )דגם ‪ WHMW600‬מתוצרת חברת ‪ .(Teledyne RD Instruments‬המכשיר מוצב על קרקעית הים‬
‫מעט דרומית לדולפין הרתיקה המערבי שבקצה מזח הפחם בעומק ‪ 27‬מ' בקרוב‪ .‬נתוני המדידה‬
‫מהמכשיר מועברים בזמן אמת באמצעות קו חשמל ותקשורת לארון תקשורת‪ ,‬שם הם עוברים באופן‬
‫אוטומטי עיבוד ראשוני‪ .‬הנתונים המעובדים מוזרמים ברשת האינטרנט למרכז המידע הימי הלאומי‬
‫וכן למספר גופים ממלכתיים )משרד התחבורה‪-‬נמל חדרה‪ ,‬תחנת הכוח של חח"י בחדרה‪ ,‬היחידה‬
‫ההידרוגרפית של ח"י(‪ .‬‬
‫ב‪ .‬מערכת מד גלים כיווני בשיטת ‪ ,PUV‬מתוצרת חברת ‪ ,VALEPORT‬דגם ‪.Midas DWR 31654‬‬
‫המערכת מותקנת על אחד מעמודי התמיכה של דולפין הרתיקה המערבי בעומק של כ‪ 11.5-‬מ' מתחת‬
‫לפני הים‪ .‬המערכת מעבירה את מדידות הלחץ של עמודת המים‪ ,‬ושל שני רכיבי המהירות האורביטלית‬
‫והטמפרטורה‪ .‬המידע מועבר אחת לשעה‪ ,‬באמצעות מודם סלולרי‪ ,‬לרשת האינטרנט דרך תקשורת ‪FTP‬‬
‫למרכז המידע הימי הלאומי‪ .‬‬
‫ג‪ .‬מערכת ניטור בזמן אמת של מפלס הים המבוססת על מד לחץ תת‪-‬ימי מתוצרת חברת ‪Paroscientific‬‬
‫‪ Inc.,‬מדגם ‪ .Intelligent Digiquartz 8800‬מערכת זאת מוצבת אף היא בעומק מים של כ‪ 11.0-‬מ'‪.‬‬
‫החיישן‪ ,‬שהינו המדויק והמתקדם מסוגו )עובד על בסיס גביש קוורץ(‪ ,‬בעל דיוק של ‪ 0.5‬מ"מ ורזולוציה‬
‫אינסופית לתחום הלחצים ‪ .0 – 100 PSIA‬‬
‫ד‪ .‬מערכת ניטור הלחץ האטמוספרי )ברומטר( מתוצרת חברת ‪ SETRA Inc.‬דגם ‪ Setra 470‬בעלת‬
‫רזולוציה זהה למערכת בסעיף ג' לעיל‪ .‬יחידה זאת משמשת לתיקון תרומת הלחץ האטמוספרי בחישובי‬
‫מפלס פני הים הרגעיים ביחס לרום אפס האיזון הארצי‪ .‬מערכת הדיגום‪ ,‬איסוף ועיבוד נתוני מפלס הים‬
‫בזמן אמת‪ ,‬פותחה במימון משותף של חיא"ל ושל הארגון הבין‪-‬ממשלתי " ‪The Mediterranean‬‬
‫‪) Science Commission‬ראשי תיבות בצרפתית ‪ ."(CIESM‬עבודה זו נעשתה כחלק ממאמץ לניטור‬
‫מפלס הים והעברת המידע בזמן אמת למערכת ההתרעה המוקדמת מצונאמי ‪ ,NEAMTWS‬שממוקמת‬
‫בים התיכון ובחופי אירופה בצפון‪-‬מזרח האוקיינוס האטלנטי ובימים המקשרים‪ ,‬ע"י ועדת התאום‬
‫הבין‪-‬ממשלתית )‪ (ICG‬של ‪ .IOC/UNESCO‬‬
‫ה‪ .‬תוכנה ‪ MedGLOSS RT MONITOR‬שפותחה עבור חיא"ל ו‪ CIESM-‬למטרה זו‪ .‬נתוני החיישנים‬
‫ממד הלחץ התת‪-‬מימי‪ ,‬מהברומטר ומתחנת מד הרוח )שיתואר בהמשך( מוזרמים למערכת הנ"ל‬
‫ומעובדים‪ ,‬ונתוני מפלס הים מועברים באמצעות רשת האינטרנט‪ .‬‬
‫ו‪ .‬תחנה מטאורולוגית מתוצרת חברת ‪ Aanderaa‬מצוידת בחיישנים של מד כיוון הרוח‪ ,‬מד מהירות הרוח‬
‫ומשבי רוח‪ .‬המערכת מוצבת על עמוד במשטח העליון של דולפין הרתיקה המערבי של מזח הפחם‪.‬‬
‫הנתונים הנמדדים מועברים בזמן אמת למרכז המידע הימי הלאומי בחיא"ל‪ .‬‬
‫ז‪ .‬מערכת ניטור סביבתי הכוללת מד מוליכות חשמלית‪ ,‬טמפרטורה )בנקודה בעומק אחד( ומד לחץ‬
‫)‪ ,(CTD‬עכירות‪ ,‬פלואורסנציה של כלורופיל וחמצן מומס מתוצרת חברת ‪ ,SeaBird‬דגם‬
‫‪ .SBE16plusV2‬דגם זה בעל מנגנון הגנה מגידול צמדה ימית )‪ .(antifouling‬על גבי ה‪ CTD-‬מחוברים‬
‫חיישנים נוספים של חמצן מומס‪ ,‬פלואורסנציה ועכירות של חברת ‪ .WettLabs‬המערכת ממוקמת‬
‫בעומק מים של כ‪ 13-‬מ'‪ .‬מכשירי ה‪ CTD-‬מוגנים מהסביבה הימית במארזים אטומים לאור‪ ,‬כדי למנוע‬
‫‪48‬‬
‫צמדה ימית הפוגעת בכבלי התקשורת החשופים ובחלקי הפלסטיק של המערכת‪ .‬הנתונים הנמדדים‬
‫מנותחים במקום‪ ,‬ומשודרים באמצעות מודם סלולרי לכתובות ‪ FTP‬ברשת האינטרנט של שרת הנתונים‬
‫של מרכז המידע הימי הלאומי שבחיא"ל‪ .‬‬
‫מערכות הניטור הסביבתי באמצעות ‪ CTD‬הותקנו בשלבים מאוחרים יחסית והחלו לפעול באופן רציף רק‬
‫בתחילת ‪ .2014‬איורים ‪ 1.39‬ו‪ 1.40-‬מראים המגמות בזמן של נתוני ה‪ CTD -‬בתחנה בחדרה ובאשקלון‪.‬‬
‫ערכי טמפרטורה בשתי התחנות מתארים את המהלך העונתי‪ ,‬כאשר החימום מגיע לשיא של כ‪ 31°C-‬בסוף‬
‫חודש אוגוסט‪ .‬בדומה לתוצאות קודמות‪ ,‬וכתוצאה מהבדלים אקלימיים מוכרים בין שני המיקומים נשמר‬
‫יתרון של כ‪ 0.5°C-‬לתחנת אשקלון הדרומית יותר לאורך כל תקופת המדידה‪ .‬נספח א מציג דוח של חיא"ל‬
‫המפרט את השוואת ערכי הטמפרטורה במדידות שונות לאורך החוף‪.‬‬
‫ערכי מליחות בשתי התחנות תואמים ערכים קלימטולוגיים של מי פני השטח הלבנטיניים‪ .‬בתחנת אשקלון‬
‫נצפה מקסימום מליחות קיצוני של ‪ 40 PSU‬בסוף חודש יוני שככל הנראה נגרם מהחימום המוגבר באותה‬
‫תקופה‪ .‬ערכי מליחות מקסימליים בחדרה נמדדו באיחור של כשבועיים )בהשוואה לאשקלון( והגיעו ל‪39.9 -‬‬
‫‪ .PSU‬ניתן לקשור את הפרש הזמן בין התחנות לדפוס הזרם הצפוני האופייני לאורך חופי ישראל‪.‬‬
‫ריכוז החמצן הנמדד בשתי התחנות יורד עם עליית הטמפרטורה כצפוי‪ ,‬בעוד ערכי הרוויה נשמרים סביב ה‪-‬‬
‫‪ 100%‬לאורך כל תקופת המדידה‪.‬‬
‫ערכי עכירות ופלורוסנציה גבוהים בצורה קיצונית של ‪ 10 NTU‬ו‪ 6 mg/m3 -‬בהתאמה נמדדו בתחנת‬
‫אשקלון במהלך חודש ספטמבר וככל הנראה נבעו מכיסוי זמני של החיישן האופטי )המודד את שני הערכים‬
‫במקביל(‪ .‬מבדיקה ראשונית עולה כי ערכים אלו אינם תואמים את הנתונים ההשוואתיים הנאספים בכל‬
‫מועד החלפת ‪ .CTD‬מלבד אירוע זה באשקלון ובכל תקופת המדידה בתחנת חדרה נעו ערכי הפלורסנציה‬
‫בטווחים סבירים התואמים למים חופיים בשתי התחנות‪ .‬ערכי העכירות בתחנות חדרה ואשקלון נעו ברוב‬
‫הזמן בטווח ‪ 0-1 NTU‬האופייני למים חופיים‪.‬‬
‫נתונים רב‪-‬שנתיים של מדידות מפלס ים בתחנה בחדרה מוצגים באיור ‪ .1.41‬הנתונים מראים שבשנים ‪2001‬‬
‫עד מרץ ‪ 2014‬קצב עליית המפלס הוא כ‪ 6 -‬מ"מ בשנה‪.‬‬
‫‪49‬‬
‫איור ‪ :1.39‬נתוני ‪ CTD‬של המשתנים הנמדדים בתחנת חדרה לאחר החלקה )‪ (median‬ומיצוע שעתי‬
‫לתקופה ‪ 19‬לפברואר ‪ 31 – 2014‬לדצמבר ‪.2014‬‬
‫איור ‪ :1.40‬נתוני ‪ CTD‬של המשתנים הנמדדים בתחנת אשקלון לאחר החלקה )‪ (median‬ומיצוע שעתי‬
‫לתקופה ‪ 23‬למרץ ‪ 31 – 2014‬לדצמבר ‪.2014‬‬
‫‪50‬‬
‫איור ‪ :1.41‬נתוני מפלס ים בתחנת חדרה ‪ 1992‬עד ‪.2014‬‬
‫‪51‬‬
Israel Oceanographic & Limnological Research Ltd. ‫חקר ימים ואגמים לישראל בע"מ‬
Tel-Shikmona, P.O.B. 8030, Haifa 31080 ‫ חיפה‬,8030 ‫ ת"ד‬,‫שקמונה‬-‫תל‬
Tel: 972-4-8565200 : ‫ טלפון‬Fax: 972-4-8511911 : ‫פקס‬
http://www.ocean.org.il
‫נספח א‬
Preliminary comparison exercise of in-situ continuous and
contemporaneous temperature measurements offshore the Israeli
Mediterranean coast
IOLR Report
By
Tal Ozer, Isaac Gertman, Gil Rilov, Eli Biton, Barak Herut
August 2014
52
Preliminary conclusions
1. Contemporaneous daily mean temperature in Hadera and Achziv stations (10m water depth)
show statistically significant differences within of ±0.3 °C variance as expected, with no steady
difference between stations.
2. Contemporaneous monthly mean temperatures in Hadera and Achziv (at about 10m water
depth) have statistically significant differences within of ±0.3 °C variance as expected, with no
steady difference between stations.
3. Hadera station does not exhibit statistically significant positive bias (higher temperatures)
compared to Achziv station (10m water depth).
4. Both stations exhibit similar temporal variations (dynamics) attributed to synoptic
meteorological conditions. The warming/cooling rates differ between the stations due to
differences in water depths and hence the depth of the surface mix layer.
5. At Hadera station the Paros data shows a constant upwards bias/shift of +0.3-0.8 °C relative
to the CTD, probably caused by internal heat of the device.
6. Contemporaneous time series from identical CTD systems in Hadera and Ashkelon shows
the well-known differences of climatic conditions between the two locations inducing higher
water temperatures (+0.3-0.5 °C) in the southern station off Ashkelon.
7. The monthly mean temperatures recorded in Hadera, Achziv and the Israeli Exclusive
Economic Zone (EEZ) using MODIS satellite show similar, though with certain natural
deviations of usually ~0.5 °C, values.
8. At Achziv stations maximal temperatures were recorded in the 4m water depth stations
(compared to the 10 m) due to the sensors location in shallower water which typically has a
faster response to the seasonal heating period.
53
Introduction
Continuous temperature measurements are performed along the Mediterranean coast of Israel
at 3 offshore sites: Hadera offshore station (2.5 km offshore); Ashkelon offshore station (2.3
km offshore) and at the two Achziv Islands (north and south, 1 and 1.3 km offshore). In
Hadera and Ashkelon the temperatures are measured by the following instruments: SeaBird
SBE16plusV2 with WetLabs sensors with antifouling protection at about 13 m water depth;
Paroscientific Inc. Model Intelligent Digiquartz 8800 pressure sensor with temperature sensor
inside at about 11 m water depth. In Achziv temperatures are measured by HOBO temperature
Loggers at 10 and 4 m water depths. In addition some calculated temperatures in surface water
at the Israeli Exclusive Economic Zone (EEZ) are presented for 2013 using the MODIS satellite
and the SISCAL (Satellite Information System on Coastal Area and Lakes) system operated by
IOLR - ISRAMAR. The data and procedures are detailed in IOLR Report H17/2014 by Tibor
et al.
The purpose of this document is to perform a preliminary inter-comparison exercise between
the Hadera and Achziv contemporaneous in-situ temperature measurements.
Study sites
Hadera and Ashkelon, located at the end of the coal terminals about 2.5 km offshore.
Ashkelon
Hadera
Ashkelon
54
Achziv North (10M) N33 04 23.5, E35 05 35.9
Achziv North (4 M) N33 04 18.9, E35 05 38.0
Achziv South (10M) N33 02 33.4, E35 04 55.2
Achziv South (4M) N33 02 32.1, E35 04 57.7
55
Inter-comparison results
Figure 1: Time series of Hourly average temperatures from 4 shallow HOBO Loggers in
Achziv (in Color) super imposed with Hourly mean temperatures of Sea-Bird CTD
measurements stationed at the end of the coal terminal in Hadera power plant (Bold Black).
The contemporaneous temperature in Hadera and Achziv shows significant agreement with a
possible time shift caused by the geographic distance between these stations. Overheating and
over cooling of water temperature in the Achziv 4m water depth stations are due to the sensors
location in shallower water, which typically have a faster response to the heating/cooling
processes attributed to weather fluctuations, which are near to identical for both stations.
A
56
B
57
Figure 2: Daily and Monthly (climate) means of Hadera CTD and Achziv deep (10m water
depth) Stations. The temperatures show similar dynamics with variance of ±0.3 °C in daily
means and of ±0.2 °C in monthly means.
58
Figure 3: 1.5 year time series of daily means of Achziv deep water stations (10m) presented
together with Hadera CTD 5 month measurements.
59
Figure 4: 1.5 year series of daily means of Paros internal temperature sensor in Hadera
presented together with Hadera CTD temperature measurements. In the overlapping period of
the Paros data shows a constant bias/shift of +0.2-0.3 °C relative to the CTD, probably caused
by internal heat of the device.
60
Figure 5: Contemporaneous time series from identical CTD systems in Hadera and
Ashkelon. Data shows the well-known differences of climatic conditions between the two
locations inducing higher water temperatures (+0.4-0.8 °C) in the southern station of
Ashkelon.
Higher temperatures at the South
along the continental Shelf
61
Figure 6: 8 month time series (may-December 2013) of monthly mean temperatures of Paros
internal temperature sensor in Hadera (corrected for bias), Achziv HOBO 10 m water depth
sites and MODIS mean of the Israeli Exclusive Economic Zone (EEZ). The data and
procedures for the MODIS are detailed in IOLR Report H17/2014 by Tibor et al.
62