למאמר בנושא מארג המזון בכינרת לחץ
Transcription
למאמר בנושא מארג המזון בכינרת לחץ
מארג המזון בכנרת הבנת מארג המזון של הכינרת קשורה קשר הדוק לניהול האגם ואיכות מימיו .בכדי להבין את מארג המזון בכינרת ,נכיר תחילה את החוליות המרכיבות אותו. חוליות מארג המזון הבסיס של מארג המזון הינם הפיטופלנקטון – אצות מיקרוסקופיות המסוגלות לבצע פוטוסינתזה .מעליהם במארג המזון נמצאים זואופלנקטון -בע"ח זעירים המרחפים במים וניזונים מהפיטופלנקטון .מעל הזואופלנקטון במארג המזון נמצאת הדגה ,ובראש המארג- האדם )דייג(. .1פיטופלנקטון -כאמור ,הפיטופלנקטון )אצות מיקרוסקופיות( מהווים את בסיס מארג המזון באגם ,היות והם מסוגלים לקלוט את הגז דו תחמוצת הפחמן ) (CO2המומס במים ,ובאמצעות אנרגיית האור להטמיע אותו לחומר אורגני ,אגב הפרשת חמצן )פוטוסינתזה( .גם האצות המטמיעות ,היוצרות חומר אורגני, מקיימות מסלולים נוספים של חילוף חומרים ,למשל נשימה ,בהם מנוצל חומר אורגני כחומר גלם ומפורק -הן חומר אורגני שיצרו בעצמן והן חומר אורגני שהן קולטות מהמים. סכימת פירמידת מזון כללית בכינרת מקור -המעבדה לחקר הכינרת בסך הכל הוגדרו בכינרת למעלה מ 250-מינים של פיטופלנקטון ,בחלוקה לחמש חטיבות סיסטמטיות: ירוקיות )(Chlorophycophyta זהוביות )(Chrysophycophyta להוביות )(Pyrrhophycophyta עינניות )(Eugleonophycophta כחוליות )(Cyanobacteria, Cyanophyta מתוך 250המינים המוכרים רק 70מינים שכיחים ,ומתוכם רק 25בסתיו ו 32-בחורף ובאביב. האצות ממוינות על-פי סוג הפיגמנטים )חומרי הצבע( ,מבנה הדופן של התא ,אופיין הביוכימי וצורת הצטברותם של חומרי התשמורת בתוך התא ,צורתו החיצונית של התא או תוספות שונות הבולטות ממנו ,היות התאים בודדים או בקבוצות ,צורת התקבצותם למושבה )חוט או כדור ,למשל( קיום חומר ציפוי לתא ועוד. התרבות האצות יכולה להיות מינית )תאי זכר ותאי נקבה( ,או בלתי מינית -חלוקת התא או השתנצות מושבות .התרבות האצות וכמותן במים תלויים בגורמים רבים כמו טמפרטורת המים ,זמינות הנוטריאנטים )חומרי ההזנה( השונים הדרושים להם ,היחס הכמותי בין הנוטריאנטים השונים במים ,כמות האור החודרת למים ,ערבול המים כתוצאה מרוחות וגלים, דרגת החומציות במים ) (PHועוד. לכמות האצות שבמים ולמינים השונים יש השפעה רבה על איכות המים .קל יותר לטפל במים המכילים הרבה פירידיניום ולהביאם לאיכות מי שתייה ,מאשר במים המכילים אצות ירוקיות בכמות קטנה יותר .הכנסת כמויות קטנות של כלור למים מספיקה לטיפול בפירידיניום ,בעוד שהטיפול באצות הירוקיות צריך לכלול אמצעים נוספים )למשל -דגים מיוחדים האוכלים חלק מהן ,או כמויות גדולות יותר של כלור(. באמצע שנות ה 90-של המאה ה 20-חל שינוי במארג המזון בכינרת .עד אז האצה הנפוצה ביותר היתה הפרידיניום )בעיקר בסוף החורף( ,ואילו מאז התערערה היציבות ,דבר המתבטא בהופעת אצות שלא היו ידועות לפני כן ,כולל אצות כחוליות. .2זואופלנקטון -בשם זואופלנקטון מכנים את כלל בעלי החיים הזעירים )קטנים מ 4-מילימטרים( המרחפים במים .הזואופלנקטון אינם יכולים לייצר חומר אורגני בעצמם ולכן צריכים לקבל אותו מוכן -ע"י אכילת אצות ,טריפת בעלי חיים אחרים או אכילת חלקיקים שנוצרו מהתפרקות אצות ובעלי חיים מתים. מספר ומגוון המינים של זואופלנקטון בכינרת הוא גדול יחסית לאגמים צפוניים ,ודומה לאגמים טרופיים .מספר המינים הכללי הוא כ ,40-מתוכם כ 20-שכיחים וניתן למצוא אותם כמעט בכל תקופות השנה .כמות הזואופלנקטון בכינרת מגיעה ל 300-1400 טון משקל יבש .לשם השוואה -כמות הפיטופלנקטון מגיעה באביב, מיני זואופלנקטון בכינרת מקור -המעבדה לחקר הכינרת עם פריחת הפירידיניום ,לפי עשרה מכך ,ואילו בקיץ ובסתיו כמויות הפיטופלנקטון והזואופלנקטון דומות. לזואופלנקטון תפקיד חשוב במארג המזון בכינרת ,היות והם נצלנים יעילים של הפיטופלנקטון .הסרטנים הזואופלנקטונים אוכלים אצות בכמות יומית של 80-110%ממשקל גופם ,לעומת דגים הצורכים ביום 3-20%ממשקלם בלבד. לאוכלוסיות המצויות במים העמוקים חשיבות גדולה יותר למערכת האקולוגית של האגם. .3דגי הכינרת מקור הנתונים :ספר הכנרת -פרופ' משה גופן ,יצחקי גל בכנרת חיים כיום 27מיני דגים ,ואולי עוד מין אחד או שניים נדירים מאוד .עשרים ושבעה מינים אלה שייכים לעשר משפחות 10 :מינים ממשפחת הקרפיוניים7 , ממשפחת האמנוניים 3 ,ממשפחת הקיפוניים ,ומין אחד לכל אחת משבע משפחות נוספות. רשימת המשפחות: קרפיונייםCyprinidae - אמנונייםCichlidae - בינונייםCobitidae - שפמנונייםClariidae - נאוויתיים- Cyprinodontidae גמבוזייםPoeciliidae - קרנונייםBlenniidae - צלופחאיים- Anguillidae סלמונאיים- Salmonidae קיפונייםMugilidae - בעבר היו בכנרת מיני דגים נוספים ,שהוכנסו לאגם באכלוס מכוון שנכשל ,ומינים אלה נעלמו לגמרי 19 .מהמינים הם אזרחים ,ואילו שמונת המינים האחרים הובאו לכנרת ממרחקים בידי אדם -או שאוכלסו במכוון או שהגיעו מבריכות דגים. ההיסטוריה הגיאולוגית של התפתחות הכנרת ומוצא מיני הדגים שבה מצביעים על שני מקורות עיקריים: דגים שהתפתחו במים מתוקים ,כמו הקרפיוניים ,הבינוניים והשפמנוניים. מינים ממשפחות שעברו ממים מלוחים למים מתוקים כמו הנאוויתיים ,הגמבוזים )לא טבעי בכנרת( ,האמנוניים והקרנוניים. מינים נוספים ממשפחות החיות במים מלוחים ומאוכלסים באגם מדי שנה -הקיפוניים, ואחרים ,שבאופן מקרי נפלטו אל הכנרת או אוכלסו בכמויות קטנות כמו דגי ים בשם לברק ) ; (Dicentrarchus labraxמין נדיר אחר שנמצא באגם הוא הפורל ),(Salmo gairdneri שבית גידולו במים מתוקים. מבחינת אופי התזונה שלהם ,אפשר לחלק את דגי הכנרת לשלוש קבוצות עיקריות :האוספים את מזונם במים הפתוחים בכל שטחי האגם )פלאגיים( ,האוספים את מזונם מהקרקעית- בעיקר באזורי המים הרדודים )בנתוניים( ,ומעט גם בשטחי הקרקעית של המים העמוקים, דגים טורפים/טורפים חלקית -מעטים מאוד. מרבית הביומסה של הדגים בכנרת היא של דגים פלאגיים ,אולם מספר המינים של דגים בנתוניים גדול הרבה יותר ממספר המינים הפלאגיים .לעומת זאת ,כמות בדגים הבנתוניים נמוכה הרבה יותר בהשוואה לדגים הפלאגיים .הדבר נובע מכך שכמות הבנתוס בכנרת מצומצמת מאוד באזורי המים הרדודים ,בהם מחפשים את מזונם לא רק המינים הבנתוניים אלא גם הדגיגים הצעירים של המינים הפלאגיים שבוקעים שם .סיבה נוספת היא חוסר האפשרות של דגים בנתוניים להגיע אל הקרקעית של המים העמוקים ,שמכוסה במשך 7-8 חודשים בשנה במים נטולי חמצן ,המכילים סולפידים ואמוניה בזמן שהאגם משוכב )קיץ- סתיו( .כל זה מסביר מדוע מקורות מזון מהבנתוס בשביל הדגים הבנתוניים הם מצומצמים מאוד. בארץ ישראל כולה חיים בר כשלושים מינים של דגי מים מתוקים ,מהם ) 19מעל (60% נמצאים בכנרת .מהבחינה הגיאוגרפית ,המתארת התפשטות בעלי חיים ,,כולל דגים ,נמצאת ישראל והכנרת בתחום הלבנט ) ,(levantהמשתרע לאורך כ 1,000-ק"מ בציר צפון-דרום מהרי הטאורוס דרך דרום -מזרח אנטוליה שבתורכיה ,מערב סוריה ,לבנון ,ישראל וירדן. בתוך מיני דגים אלו שבכנרת ישנם כאלו שמקורם מהאזור הצפוני הנקרא פליארקסטי וכאלו שמקורם מהדרום ,מאזור שנקרא פליאוטרופי. בכנרת ,אם כן ,תערובת מינים מהצפון ומהדרום .הקשר המימי שהיה בתקופת המיוקן )לפני 24מיליון שנה( בין איראסיה לאפריקה הוא שאפשר נדידת מינים צפוניים ודרומיים כאחד אל הכנרת ,שנמצאת בחלקו הדרומי של הלבנט .המינים הדרומיים הם :אמנוניים ,שפמנון ובינית גדולת קשקש )קישרי( .כולם מתרבים באביב ובקיץ ,דבר המעיד על מוצאם הדרומי .המינים הצפוניים הם לבנונים ,לבנונית הגליל ,חפף וביית ארוכת ראש ,המתרבים בתקופת החורף. נאווית כחולה היא כנראה מין שרידי מהים הקדום )ים תטיס( ,היינו-מין שמקורו במים מלוחים .דומה לו במוצאו הוא קרנון הנהרות ,שחדר לאגמים של המזרח התיכון בתקופת המיוקן )לפני 24מיליון שנה(. יש בכנרת מינים אחדים של דגים אנדמיים )חיים רק בכנרת ולא בשום מקום אחר בעולם(: לבנון הכנרת ,טברנון לסתני ,טברנון סימון כנרתי וטברנון סימון חולתי ,שחי פעם גם באגם החולה לפני ייבושו ונדיר מאוד בכנרת כיום .לבנון ליסנר ואמנונית יוסף אנדמיים לכנרת, למערכות הירדן ולמספר נחלים באזור החוף של ישראל .שיעור גבוה זה של אנדמיזם מצביע על רמה גבוהה ומהירה של התפתחות מיני דגים במערכת הירדן. מבין 27מיני הדגים החיים בכנרת מופיעים 16מינים בלבד בשלל הדיג המסחרי .מתוך שלל הדיג רק 5-7מינים הם בעלי ערך מסחרי גבוה :אמנון הגליל ,אמנון הירדן ,קיפון בורי ,וקיפון טובר .לסרדינים )לבנון כנרתי ולבנון ליסר(ערך מסחרי )מחיר( נמוך אולם שללם הוא הגבוה ביותר מבין כל הדגים ,והם מביאים כ 11% -מהכנסתם של הדייגים בכנרת .ההכנסה הכוללת )הפדיון( של הדייגים היא כ 3.0-מיליון דולר לשנה. חשיבותן של לגונות בית-צידה ופעילות רביית הדגים בהן בבקעת בית-ציידה )בטייחה(שבצפון-מזרח הכנרת ,קיים בית גידול מיוחד במינו -גופי מים רדודים בשטח מישורי הנמצאים בשפכי נחלים אל הכנרת .באם מפלס הכנרת גבוה ,הלגונות מתחברות לאגם ,ומתמלאות גם במים מהכנרת .הלגונות משמשות מקום אידיאלי לקינון, לרבייה ולטיפול בצאצאים בשביל רבים מדגי הכנרת -אמנון הגליל ,אמנון הירדן ,אמנון מצוי, טברנון סימון כנרתי ,טברנון לסתני ,אמנונית יוסף ועוד .לאמנון הגליל תפקיד חשוב בשמירה על איכות המים בכנרת -לדג זה יש יכולת יעילה לניצול האצה הפלנקטונית פרידיניום כמקור מזון מחד ,והוא אינו טורף יעיל כמו אחרים של זואופלנקטון מאידך .הפרידיניום הינה אצה שכיחה בכנרת ,היוצרת פריחות כבדות בסוף החורף ובאביב .אמנון הגליל מנצל מזון עודף במערכת )פרידיניום ומה שנוצר לאחר התפרקותו( לייצור בשר דגים ,הניתן לסילוק מהאגם על-ידי דייג מכוון כחוק .אמנון הירדן ,לעומת אמנון הגליל,מנצל יותר זואופלנקטון כמזון. התרבותו של אמנון הירדן מעל למידה תפגע באוכלוסיית הסרטנים המיקרוסקופיים )זואופלנקטון( ,החשובים למערכת כאוכלי אצות. לשם הגדלת אוכלוסיית אמנון הגליל ננקטות שלוש פעולות עיקריות: מניעת דייג בלגונות בית ציידה בשיא עונת הרבייה. אכלוס בדגיגים מבריכות אכלוס. פיקוח על גודל עין הרשתות ,למניעת דיג של פרטים קטנים מדי. מארג המזון בכינרת המונח "מארג המזון" הינו מונח בעייתי ומורכב .המונח "מארג המזון" נכון יותר מ"שרשרת המזון" או "פירמידת המזון" היות וחוליה יכולה לשמש ביותר משרשרת אחת .מארג המזון יכול לכלול מספר שרשרות מזון נפרדות. חוקרי הכימיה והביולוגיה של האגם מתארים את מארג המזון ע"י כימות הפחמן העובר מחוליה לחוליה בשרשרת זו. עיקרי מבנה מארג המזון בכינרת )מחזור הפחמן(: הכנסת פחמן אורגני למים מתבצעת בעיקרה ע"י אצות מטמיעות )פוטוסינתיזה(. יציאת פחמן ישירה מהמים נגרמת משאיבה החוצה ומשקיעה לקרקעית. תוספת ישירה וקבועה למאגר זה ,בעיקר בהפרשות בעלי חיים )זואופלנקטון ודגים(. נשימה -כל הפחמן המנוצל על-ידי צמחים ובעלי חיים לצרכי נשימה .פחמן זה "נשרף" ויוצא מהמערכת בעיקר על-ידי אצות ,זואופלנקטון ,דגים ומרכיבי ה"לולאה המיקרוביאלית". ייצור שניוני ושלישוני ואכילה על-ידי נצלנים שניוניים ושלישוניים ,שהעיקרי שבהם הוא זואופלנקטון צמחוני. מארג המזון במערכת הכינרת מורכב משלוש שרשרות מזון בעלות מרכיבים שונים: שרשרת הפירידניום. שרשרת האצות הקטנות )ננופלנקטון(. השרשרת או הלולאה המיקרוביאלית. סכימת מארג המזון בכינרת מקור -המעבדה לחקר הכינרת שלושתן קיימות ,זו בצד זו ,במשך כל השנה ,אולם בתקופה שממרס עד יוני שולטת שרשרת הפירידיניום ואילו מיולי עד נובמבר שולטת שרשרת האצות הקטנות. שרשרת המזון השלישית פעילה בעיקר בחודשים מאי-יולי ,כאשר תאי הפרידיניום מתפרקים בהמוניהם ,אבל מתקיימת גם בשאר חודשי השנה. שרשרת המזון של הפרידיניום בשרשרת זו שני מרכיבים עיקריים :אצת הפרידיניום; וטורפיה -בעיקר אמנון הגליל ,ונוספים אליו עוד דגים אחדים המסוגלים לאסוף פרידיניום מתוך המים ולעכלו בצורה יעילה .שרשרת מזון זו שלטת בתקופת פריחת הפרידיניום בין מרס למאי .בתקופה זו נוצר באגם הרבה מאוד חומר אורגני בצורת תאים חיים של פרידיניום המתרבים מהר .בתהליך ההטמעה של תאים אלו מקובעים בתוך מי האגם כ 50,000 -טון פחמן במשל שלושה חודשים. בבת אחת מתפתחת כמות עצומה של חומר אורגני ,ורק חלק קטן ממנה עובר שינויים או מסולק במשך תקופת דוגמאות לאצות בכנרת מקור -המעבדה לחקר הפריחה 3-5% :ממנו יוצא מתוך האגם במים הנשאבים במוביל הארצי ומפעלי שאיבה נוספים ,ועוד כ 5-10%-מהחומר נאכל על-ידי דגים .כבר תוך כדי התפתחות הפריחה מתחיל חלק מהתאים של הפרידיניום למות ולהתפרק ,אבל התופעה הזו מקבלת ממדים אדירים בראשית הקיץ .במאי נפסקת ההתרבות המהירה של הפרידיניום וביומסה עצומה של של עשרות טונות שוקעת ומתפרקת בתוך המים .בתהליך הפירוק הזה פעילה ביותר "הלולאה המיקרוביאלית" :חיידקים מפרקי פרידיניום וחד-תאיים שונים, שמיעוטם מפרקים גם הם תאי פרידיניום מתים ,ורובם ניזונים מהחיידקים מפרקי הפרידיניום ומעודדים על-ידי כך את פעולת הפירוק. נוכחותם של החד-תאיים ,וטריפת החיידקים על-ידם ,ממריצה את התהליך כולו ,היות והתרבות החיידקים מואצת וכך עולה קצב פעולתם בפירוק תאי הפרידיניום .חוסר איזון בתהליכים אלה עלול לגרום להפרת שיווי המשקל ,שתגרום להצטברות חומר אורגני במים, ירידת כמות החמצן במים )החומר האורגני מתחמצן ו"גוזל" חמצן מהמים( ,כתוצאה מכך מתים בעלי חיים והמים מדיפים ריח רע .חוסר איזון כזה בין מרכיבי שרשרת המזון נוצר כאשר טמפרטורות החורף גבוהות ואין סערות ,השיכוב )חלוקת האגם לשכבות( הקיצי נמשך לתוך החורף ומי האגם אינם מתערבלים כהלכה .כך לא מגיע חמצן לשכבות העמוקות, וחומר אורגני אינו מתחמצן אלא שוקע ומצטבר .עליה בכמות החומר האורגני באגם נגרמת גם על ידי ירידה באוכלוסיית אמנון הגליל ,הנצלן העיקרי של הפרידיניום -כתוצאה מדיג-יתר, דיג עברייני בעזרת חומרי הדברה ומדיג באזורי ההטלה בעונת הרבייה. שרשרת המזון של ננופלנקטון המבנה של שרשרת המזון השניה פשוט, וכולל שלושה מרכיבים עיקריים :ננופלנקטון - אצות פלנקטון קטנות ,שמרביתן בגודל 2-20 מיקרון )קוטר תאי הפרידיניום ,להשוואה ,הוא 40-80מיקרון( והן מייצרות חומר אורגני, זואופלנקטון -בעיקר סרטנים המסננים את האצות מהמים וניזונים מהן ,ודגים אוכלי זואופלנקטון .כמעט כל דגי הכינרת מרבים לטרוף זואופחנקטון בקיץ ובסתיו ,כי בעונה זו של השנה הוא כמעט מקור המזון הבלעדי. חוסר איזון במערכת זו גורם להרעה באיכות המים .לדוגמא :עלייה בדגי הלבנון הטורפים זואופלנקטון גורמת לירידת כמות הזואופלנקטון במים .כתוצאה מכך יורד לחץ הרעייה של זואופלנקטון על אצות קטנות ,ואלה מתרבות ויוצרות פריחות קלות בקיץ ובסתיו .אצות קטנות אלה יוצרות בעיה מכנית" האצות נתקעות במסנני המים וסותמות אותם .כך נגרמות בעיות באספקת המים ,בעיקר בקיץ ,כשצריכת המים נמצאת בשיאה .אצות אלה עלולות לשמש לאחר מותן מצע להתפתחות חיידקים ,ולכן חשוב שכמותן במים תהיה נמוכה ככל האפשר. מעניינים היחסים בין שתי קבוצות האצות -הפרידיניום והאצות הקטנות .בתנאים רגילים נוצרת במים כמות גדולה של פרידיניום בחורף-אביב ,אולם כאשר כמות הזרחן במים עולה בהיבט רב שנתי ,נדחק הפרידיניום במידת מה ועולה כמות האצות הקטנות .היחס בין כמות הפרידיניום לכמות האצות הקטנות נקבע בהיבט רב שנתי בעיקר על ידי משטר הנוטריאנטים בכינרת .יותר זרחן גורם לפחות פרידיניום וליותר אצות קטנות ,שכמותן בקיץ ובסתיו נשלטת על ידי רעייה של סרטנים ,ואלה מושפעים מטריפה בידי דגים. המשמעות של פחות פרידיניום ויותר אצות קטנות היא הרעה באיכות המים ,מפני שקשה יותר לסלק מהמים אצות קטנות .אולם גם עודף בפרידיניום ,המעלה את כמות החומר האורגני במים מאוחר יותר ,מגביר בסופו של דבר את התפתחות האצות הקטנות בקיץ .לכן כדאי שיהיו בימה דגים שיאכלו את הפרידיניום ,כדי שלא יתרבה מדי. תפעול נכון של האגם בשנים בהם הפרידיניום שולט ,יכלול עידוד פעילות מרבית של הלולאה המיקרוביאלית ,ושמירה על אוכלוסיות גדולות מספיק של אמנון הגליל .איכלוס הדגים צריך להיות מכוון להפעלת לחץ מרבי על פרידיניום בעונת הפריחה שלו ולניצולו המרבי לגדילת הדגים ,ולהפחתת הלחץ על זואופלנקטון בקיץ .הדג המתאים לכך ביותר הוא אמנון הגליל. מידע נוסף ניתן למצוא באתר המעבדה לחקר הכינרת.