מחקרים

RESEARCH

מה מעניין אותך?

כל הנושאים
אדריכלות
אומנויות
אוקיאנוגרפיה
אנרגיה
אסתטיקה
אקולוגיה
אקלים
ביוטכנולוגיה
ביולוגיה
בריאות הציבור
גיאוגרפיה
גיאולוגיה
גיאופיזיקה
הידרוכימיה
הנדסה
זואולוגיה
זיהום אוויר
חינוך
חישה מרחוק
כימיה
כלכלה
מדיניות ציבורית
מדע המדינה
מדעי הצמח
מוח
מים
מיקרוביולוגיה
משפטים
מתמטיקה
ניהול
סביבה
סוציולוגיה
עבודה סוציאלית
פיזיקה
פילוסופיה
פסיכולוגיה
פסיכיאטריה
קהילה
קוגניציה
קרקע
שיווק
תחבורה
תכנון
תקשורת
תרבות

מחקרים

בחר את סוג הלובי: 
מחקרים

מחקר

07.04.2021
האדמות החומות: איזו השפעה יש לזיהום הקרקע ממקורות תעשייתיים על המרחב העירוני

אשכר אליהו

המנחים: פרופ' יובל פורטוגלי ופרופ' מישל פורטמן

  • אדריכלות
  • גיאוגרפיה
  • סביבה
מלאי הקרקעות בעולם הולך ומשתנה. קרקע, בנוסף להיותה מקור אנרגיה, מזון ובסיס מוצק לחיים, משמשת גם כמובלעת הסופגת את הזיהום המיוצר על-ידי החברה המודרנית (טל, 2017). זיהום הסביבה הטבעית מעצב מחדש את העולם שירשנו (Day, 2002), בעיקר במוקדים עירוניים, דרך פעילות אנושית הקשורה לסקטור התעשייה, הבנייה והתחבורה (Cojan, 2013). בעולם הפוסט-תעשייתי המגמה המדאיגה לצד המעבר המבורך לתהליכי ייצור נקיים ומקיימים יותר הינה הגדלת מערך השירותים על-חשבון המערך היצרני, ובעקבות כך נטישה של קרקעות עירוניות תעשייתיות בתחומי הערים והצורך להתמודד עם Brownfields עירוניים – ׳אדמות חומות׳ ( Hatuka, Ben-Joseph & Peterson, 2017). במחקר זה נבדק אותו קשר בין העיור, התיעוש והזיהום דרך מחקר איכותני-אינדוקטיבי העוסק בנקודת המפנה שביחסי עיר-תעשייה ובהשלכותיה על ההתפתחות העירונית היום. 
 
המחקר מתמקד במקרה הבוחן הישראלי, ובעיקר במקרה של ציר יגאל אלון, בעיר תל-אביב, כחלק מרצועת החרושת ההיסטורית. המחסור האדיר במשאבי קרקע והגידול המואץ באוכלוסיית ישראל השפיעו ומשפיעים באופן ייחודי על זיהום הקרקעות המקומי (טל, 2017). בישראל טרם נעשה סקר מקיף שיאפשר להעריך את היקף התופעה של זיהום הקרקעות. סקירת מקורות זיהום פוטנציאלים משמשת בסיס להשערה שכמה אלפי אתרים לפחות זקוקים לשיקום דחוף (קרסין, 2005). ממחקרו של שלהב (שלהב, 2004) עולה כי מספר גדול של מדינות מן המתועשות שבעולם המערבי מציגות שיעורי זיהום קרקעות ביחס לאוכלוסייה שהם גבוהים מאלו שנמצאו בישראל. עם זאת חומרת הבעיה של זיהום הקרקע בישראל נובעת מצפיפות האוכלוסין המהווה את פוטנציאל החשיפה למזהמים, וכן מהחפיפה המרחבית שבין אתרי הזיהום ובין האקוויפרים. דחיית הטיפול ואי העמדת הדאגה לאיכות במרכז מדיניות הקרקע הלאומי בישראל, יגרום למשבר במשק הקרקעות, וכך במכה כבדה לכלכלת המדינה ולבריאות הציבור, אשר ינבע מהפיכת שטחים נרחבים לבלתי מתאימים לייעודם, באופן שלא יהיה אפשר להמשיך להשתמש בהם (קרסין, 2005).
 
שלושת צירי המחקר סביבם נעה עבודת המחקר: הקרקע; הרשות המקומית; התושבים, מבוססים על שלושת השחקנים המרכזיים בעיר. בכך דרך בחינת נושא הקרקעות המזוהמות בעיר דרך שלושת עדשות אלו קיבלנו תמונת מצב כוללת ומגוונת אודות האתגרים, הגישות וההתמודדות עם הבעיה הסביבתית-עירונית. 
בממד הפיזי- הקרקע - נבחנה ההשפעה של זיהום הקרקע על השימוש במשאב הקרקע בעיר ונמצא הקשר הברור בין העיור, התיעוש והזיהום, וההשלכות הפיזיות של השינויים בשיטות הייצור מעבר לבניין הנטוש והריק. מניתוח מקרה הבוחן התבססה ההבנה כי אנו כרגע במהלכו של שינוי מגמה אשר מתבטא בעריכת תכניות ברמה העירונית על שטחי התעשייה לשעבר ושינוי ייעודם לשטחי תעסוקה. בשטח אמנם טרם רואים את השינוי ואכן נראה כי הזיהום מהווה מעצור לשימוש בקרקעות, אך מניתוח המגמות נראה כי המצב עומד בפני שינוי. עם זאת, המחקר עוסק בניתוח המצב העכשווי בשטח, ומתוך פרספקטיבה זו נראה כי השערת המחקר אכן הוכחה כנכונה. סיווג מבני התעשייה לשעבר לחמישה טיפוסים בהתאם לסטטוס הטיפול ונוכחותם בשטח מדגימה את הוורסטיליות מחד, וחוסר המדיניות הכוללת מאידך בנוגע להתמודדות עם נושא זה. 
בממד המדיני – הרשות המקומית – נבחנה ההשפעה של זיהום הקרקע על מדיניות עיריית תל-אביב-יפו ונמצא הקשר שבין המדיניות העירונית למדיניות הסביבתית. הטיפול בזיהום הקרקע במסגרת הליכי תכנון מעצימה את חשיבותה של הכדאיות הכלכלית כמנוע לשינוי סביבתי ודרך עיגון הנושא כתנאי להיתר בניה ממרכז את הנושא הסביבתי לשלד הפעולה העירוני ומבטיח פיתוח עירוני תוך טיפול סביבתי. כפי שעולה מהמחקר נראה כי אכן, הדרך היעילה ביותר לטיפול בזיהום הקרקע היא דרך הליכי התכנון. תהליכי הקדם הרבים להם נדרשים היזמים אמנם גורמת לעיכוב הבניה בשטח ואף לחוסר כדאיות במקרים מסוימים, אך עם זאת ממחישה את שינוי הגישה המבדלת והמתעלמת משנות קום המדינה אשר הובילה לבור הסביבתי בו אנו נמצאים היום. ממשק העבודה בנושא בין הרשות המקומית, רשות המים והמשרד להגנת הסביבה הוא מורכב ורחב ביותר במקרה של תל-אביב-יפו. השוק החופשי, בין אם מודע לכך ובין אם לא, מהווה שחקן מרכזי מבחינת הרשות המקומית ומניע את תהליכי הטיפול בזיהום הקרקע. לא רק בתל-אביב, אלא גם בשטחים אחרים ברחבי הארץ, המדינה מבינה כי אין ביכולתה לטפל בנושא ובמקרים רבים משחררת את הקרקעות לרשות המקומית. 
בממד האנושי – התושבים – נבחנה ההשפעה של זיהום הקרקע על תפיסת הסיכון של התושבים את הבעיה הסביבתית ונמצא כי אכן, ובהתאם לסקירת הספרות, החומרה שמייחס הפרט לבעיה סביבתית היא יחסית, ותלויה בין היתר בקיומם ובעוצמתם של איומים אחרים. נושא הקרקעות המזוהמות בעיר נמצא במודעות של תושביה, אך הוא מהווה אחד מתוך הנושאים הרבים המעסיקים את תושבי העיר, והמודעות אליו אינה מונעת את הרצון לגור ולחיות באזורים אלו. בהתאם להשערת המחקר, נראה כי בשכונת נחלת יצחק המודעות ותפיסת הסיכון של הבעיה הסביבתית גדולה מזו של תושבי שכונת ביצרון, בין אם עקב הקרבה לאתרי תעש מגן ותעש ערבי נחל, או בין אם עקב עברה ההיסטורי של השכונה והשתרשות המורשת התעשייתית.

מחקר

07.04.2021
התמודדות חיידקים עם שינויי טמפרטורה: תפקוד חלבון עקת הקור CspC בחיידקי

אור גופר

המנחים: פרופ' אליאורה רון ופרופ' עבדאלסלאם עאזם

  • ביוטכנולוגיה
  • בריאות הציבור
  • מיקרוביולוגיה
  • סביבה

שינויי האקלים והשפעותיהם הם "הנושא החם" בתחום מדעי הסביבה כיום. שינויי האקלים מובילים גם לתנאי מזג אוויר חריגים, וביניהם עליית טמפרטורה באזורים מסוימים. עליית הטמפרטורה מצריכה הסתגלות מצד כלל האורגניזמים, בכל הרמות האקולוגיות – החל מהיונק הגדול ביותר ועד לרמת החיידק. חיידקי  Escherichia coli מתמודדים עם שינויי הטמפרטורה בעזרת חלבונים ספציפיים, שתפקידם לאזן את מנגנוני הבקרה השונים ולאפשר את הישרדות החיידק. בעבודה זו חקרתי שני חלבונים ממשפחת חלבוני עקת הקור בחיידק – CspC ו-CspE, ואת האינטראקציה ביניהם. רמת החלבון CspC עולה בחיידק לאחר עקת חום, ואילו  cspE מתפקד בתור Housekeeping gene, ואחראי לתפקידים רבים בתא. במחקר נבחנה ההיפותזה שקיים קשר ישיר בין שני חלבונים אלו. כתמיכה להיפותזה זו, מבחני qPCR הראו שבזן מוטנט בו קיים חסר של הגן cspC -  ∆cspC - חלה ירידה בכמות תעתיקי  cspE, ובזן שביטא ביתר את  cspC חלה עלייה בכמות תעתיקי  cspE. בנוסף, מבחן יציבות mRNA שבוצע בזן  ∆cspC הראה קצב פירוק מהיר יותר של תעתיקי  cspE אל מול זן הבר. תוצאות אלו מראות שהחלבון CspC מבקר את כמות החלבון CspE ברמת ה-mRNA.

תמיכה נוספת להיפותזה זו היא בכך שבפעם הראשונה נראה קישור בין החלבון CspC ל-cspE mRNA. הוכחת הקישור התאפשרה אודות לפיתוח שיטה פשוטה לבחינת אינטראקציות חלבון-חומצות גרעין: ראשית, במקום הפקת החלבון מתוך חיידקים, פעולה שיכולה לארוך זמן רב ולגזול משאבים רבים, החלבון הופק באופן סינתטי. הודות לכך שהחלבון CspC הוא חלבון קטן יחסית, עלות ההפקה שלו הייתה נמוכה וזמן ההפקה קצר יחסית. החלבון הסינתטי שהופק זהה לחלבון מהחי מבחינת הרכב חומצות האמינו שבו. שנית, בעבודה זו פותח ויושם פרוטוקול המאפשר בחינת אינטראקציית חלבון-חומצת גרעין, באמצעים פשוטים יחסית, ללא השקעת זמן רב, תוך קבלת תוצאות ברזולוציה טובה. הפרוטוקול שפותח כולל mRNA In-vitro transcription, הדגרה של ה-mRNA יחד עם חלבון נקי במבחנה, והרצה על גבי ג'ל. השימוש בחלבון נקי אפשר לבחון את הקישור בין החלבון לחומצת הגרעין, אשר נראה בפעם הראשונה על גבי ג'ל Polyacrylamide.  הקישור נצפה עקב היכולת לראות האטה בקצב ההתקדמות של חומצת הגרעין. התוצאות פותחות את דלת לעריכת ניסויים נוספים על מנגנון ההשפעה ההדדית של שני החלבונים CspC  ו-CspE.

מחקר

07.04.2021
החזר הוצאות נסיעה בתפקיד ("החזר הוצאות רכב") בקרב עובדי המגזר הציבורי

יערה צעירי

המנחים: פרופ' אלון טל וד"ר דוד כץ

  • כלכלה
  • מדיניות ציבורית
  • סביבה

הנזקים הסביבתיים והחברתיים מתחבורה פרטית בישראל, כבר כיום בעלת צפיפות הכבישים הגבוהה ב-OECD, הולכים ומחמירים. אולם, למרבה האירוניה, מדינת ישראל נוקטת מדיניות המתמרצת ומתעדפת את הרכב הפרטי בקרב מאות אלפי עובדי ציבור. זאת כאשר חלק נכבד משכרם, כ-20% בממוצע, מוגדר כהחזר הוצאות עבור החזקת רכב פרטי לצרכי נסיעות בתפקיד ("החזר הוצאות נסיעה בתפקיד ברכב פרטי"). על מנת לקבל רכיב שכר זה העובדים צריכים להוכיח כי בבעלותם הפרטית רכב כשיר לשימוש ורישיון נהיגה. הרכיב כולל החזר הוצאות אחזקה קבועות ומשתנות ואף תשלום ביטוח וטסט עבור המדורגים ברמות הגבוהות. עבור רבים זהו אמצעי להעלאת שכרם, ללא קשר בהכרח לנסיעות בתפקיד. היקף מקבלי ההחזר משתנה ממגזר ציבורי אחד לאחר, כשההערכות הן שלפחות 50% מהעובדים הכפופים להסכמי השכר בין המדינה להסתדרות (עובדי מדינה, רשויות מקומיות, תאגידים, חברות ממשלתיות וכו') מקבלים רכיב זה. בהערכה שנעשתה במסגרת המחקר, כיום מקבלים את ההחזר כ-362,000 עובדים, המהווים כ-10% ממשרות השכיר במשק. 
הסדר זה החל דרכו בשנות ה-60' בתקופה שבה רכב נחשב למוצר יוקרה וחזון "מכונית לכל פועל" שהציע שמעון פרס נראה מרחיק לכת. עם זאת כיום, כאשר החזקת הרכב נגישה לרוב העובדים, וכאשר כמות הרכבים הנכנסת מדי שנה גבוהה מזו שהייתה בכל מדינת ישראל עת נוצר ההסדר, עולה שאלת הרלוונטיות שלו. במדינה בעלת משאבי קרקע מוגבלים, ללא תעשיית רכב עצמאית וללא משאבי נפט טבעיים, שצפויה להיות צפופה עוד יותר, דומה כי חסרונותיו עולים על יתרונותיו. לעובדים, שכבר לא נהנים מיתרונות החזקת הרכב כבעבר; למדינה כמעסיק, שנאלצת לשאת בעלויות הולכות וגדלות לתחזוקת התשתיות לרכבי העובדים; ולמדינה עצמה, שאזרחיה נושאים בנזקים הסביבתיים האדירים. על רקע עומסי תחבורה שצפויים להחמיר עד לכדי משבר, עיסוק בהחזר הוצאות הרכב והשלכותיו, גם אם ראשוני ביותר, בעל חשיבות רבה.

למחקר זה אם כן מספר מטרות. ראשית, להציג סקירה של החזר הוצאות הרכב בישראל – נתונים, התפתחותו ההיסטורית וניסיונות לשינוי, כמו גם לעמוד על ייחודיותו ביחס לעולם באמצעות השוואה בינלאומית למדינות נבחרות. שנית, המחקר מבקש לבחון את שאלות המחקר: א) מהי ההשפעה של רכיב השכר על ההחלטות של מקבלי ההחזר בנוגע לרכישת רכב ולשימוש בו? ב) מהי מידת הנכונות של העובדים להמיר את רכיב השכר בתחליף שאינו מחייב החזקת רכב פרטי? מהם המאפיינים האישיים של המוכנים לשקול להמיר את הרכיב בהשוואה לאלו שלא?  

כלי המחקר המרכזי שבו נעשה שימוש הוא סקר עובדים שמולא על ידי 276 עובדי מדינה, רשויות מקומיות ושאר המגזר הציבורי. נתונים נוספים נאספו מראיונות עם עובדי מדינה בכירים בעבר ובהווה, מבקשות חופש מידע ומנתונים שהתקבלו מהממונה על השכר.
הממצאים המרכזיים מלמדים שקבלת ההחזר מעודדת בעלות. בקרב עובדים הזכאים להחזר, מרביתם (56%) מציינים כי לזכאותם הייתה השפעה על ההחלטה לרכוש רכב פרטי, מתוכם 26% מעידים כי הייתה לכך "השפעה רבה" ו"רבה מאוד". עוד עולה כי ככל שמשכורת העובדים נמוכה יותר ביחס לגובה ההחזר, כך קבלת ההחזר נתפסת כמשפיעה יותר על ההחלטה לרכוש רכב פרטי. בקרב בעלי ההכנסות הנמוכות העלייה בשכר לצד מימון הביטוח והטסט על ידי המעסיק מסייעים ברכישת רכב ובהחזקתו, שלעיתים לא הייתה מתאפשרת אחרת. עבור משקי בית מסוימים מדובר על רכב שני או יותר. במילים אחרות, קבלת החזר הוצאות הרכב עבור עובדים מסוימים מהווה מנגנון סבסוד לבעלות על רכב פרטי ולתחזוקתו. 

מהמחקר עולה כי החזר הוצאות הרכב מהווה "תמריץ כלכלי מעוות" לעובדי ציבור, המוביל לתוצאות חברתיות שליליות ולא רצויות. הוא מזין וממריץ את ה"מעגל האכזר של תלות ברכב פרטי" בשלב הרכישה, ו/או בשלב השימוש. על כן שינוי רכיב השכר יכול לשבור את מעגל התלות בכל אחת מהנקודות שבתחום האחריות של העובדים: בהפחתת בעלות על רכב פרטי, בשינוי הרגלי שימוש על ידי אימוץ מחדש של חלופות תחבורתיות ככל שיפותחו, ואף ביצירת שינויים אישיים (כגון מקום מגורים).  
כפי שקברניטי המדינה ניווטו את המערכות לעבר הגשמת חזון "מכונית לכל פועל" אפשר גם היום, עם הרבה רצון טוב, לפעול לעבר מדיניות של "פועל ללא מכונית". שינוי רכיב השכר צפוי להיות צעד מורכב ויקר, אך הכרחי להתמודדות עם משבר התחבורה שישראל נמצאת בפתחו.

 

מחקר

25.03.2021
הדינמיקה האלומטרית של ערים בישראל

אור יצקן

המנחים: פרופ' יצחק אומר וד"ר דוד בורג

  • אנרגיה
  • גיאוגרפיה
  • מתמטיקה
  • סביבה

ברחבי הערים ברחבי העולם, ובכללן ערי ישראל, משמשות ככור ההיתוך של תהליך הציוויליזציה. במשך 200 השנים האחרונות, ניתן היה להבחין בהתפשטות תהליך העיור והערים בקצב מעריכי. אי לכך, צפוי כדור הארץ, במחצית השנייה של המאה הנוכחית, להישלט על ידי הערים. עקב כך, החלו חוקרים, כדוגמת West (Duany & Talen, 2013), Fragkias (Fragkias et al., 2013), Oliveira (Oliveira et al., 2014) ו-Lamsal (Lamsal et al., 2013) לערוך מחקרים בתחום העירוני, במטרה לחקור את אופן התנהגותם של משתנים או מרכיבים עירוניים שונים. מתוך ממצאי מחקרים אלו נראתה התנהגות אמפירית בערים וביישובים העירוניים, אשר במסגרתה רוב המשתנים העירוניים ניתנים למידול על ידי מודל האלומטריה העירונית (Urban scaling). מודל זה מבוסס על משוואת החזקה (power-law) Y=AXβ, כאשר A ו- β (המעריך האלומטרי)  (Kleiber, 1961) הם קבועים. במקרים בהם β>1, היחס בין גודל האוכלוסייה למשתנה העירוני הוא סופר-לינארי, כלומר המדד העירוני לנפש גדל בקצב מהיר יותר ביחס לגודל האוכלוסייה. במקרים בהם β<1, היחס בין המשתנים הוא תת-לינארי, כאשר המשתנה העירוני מראה קצב גדילה נמוך ביחס לגודל האוכלוסייה. לעומת זאת, במקרים בהם β=1, היחס בין המשתנים הוא לינארי, כאשר המדד לנפש משתנה ביחס זהה לגודל האוכלוסייה. 

מודל האלומטריה יושם, בין השאר, בהקשר של הדינמיקה העירונית של  פליטות הרכב והתעשייה על הסביבה, אך קיים חוסר בהירות כאשר בוחנים השפעת הצמיחה העירונית על הסביבה. West (Duany & Talen, 2013) ו- Fragkias (Fragkias et al., 2013) הראו כי האלומטריה העירונית של פליטת גז החממה CO2 הינה תת-לינארית ביישובים העירוניים בארה"ב. מנגד, חוקרים אחרים כדוגמת Oliveira (Oliveira et al., 2014) ו- Lamsal (Lamsal et al., 2013), אשר חקר את האלומטריה העירונית של חנקן דו-חמצני (NO2) מצאו אלומטריות סופר-לינאריות. יש לציין כי הפעילות האנושית עשויה להשפיע על איכות האוויר, על ידי פליטה של חלקיקים ומזהמים העשויים להוביל לשינויים אקלימיים. שינויים אלו עשויים להוביל לסיכונים בריאותיים, עקב חשיפת בני האדם לאוויר מזוהם ופגיעה בדרכי הנשימה. בהיבט הסביבתי, עשויה פליטת החלקיקים והמזהמים להוביל לבעיות סביבתיות כדוגמת ערפיח, גשם חומצי, התחממות גלובלית וכן הגדלת החור באוזון. בעיות אלו עשויות לפגוע בעולם החי, הצומח והדומם. 

המחקר הנוכחי מבקש לבחון את הקשר בין הדינמיקה העירונית לפליטות של מזהמי האוויר בערים בישראל ובמטרופולינים השונות תוך התייחסות לידע הקיים לגבי מקומות אחרים בעולם. מטרת המחקר היא איפוא למדל את היחס בין גודל האוכלוסייה לפליטת המזהמים ובתוך כך לתמוך באחת ההיפוטזות המוצעות במחקר העוסק באלומטריה עירונית. לבסוף, נגזור מסקנות יישומיות אותן ניתן יהיה להנגיש למקבלי ההחלטות בכל הנוגע לתכנון העירוני בהיבטים הסביבתיים.

מחקר

25.03.2021
בחינה וזיהוי של מולטי-מודאליות בעונת החורף בישראל והשפעתה על אקולוגיית דו-חיים

עדי אטקין

המנחים: פרופ' אביטל גזית, פרופ' הדס סערוני וד"ר ברוך זיו

  • אקולוגיה
  • אקלים
  • גיאוגרפיה
  • סביבה

עבודת המחקר עוסקת באפיון מבנה עונת החורף באזור הים תיכוני של ישראל, בגורמים המשפיעים עליה ובהשפעותיה האקולוגיות ביולוגיות על בריכות חורף ועל דו-חיים החיים בהן.

האזור הים תיכוני במדינת ישראל מאופיין בכמות משקעים שנתית של 400 מ"מ ומעלה. עונת הגשם בישראל נמשכת בין החודשים אוקטובר עד מאי, כאשר מרבית המשקעים מרוכזים בשלושת חודשי החורף המרכזיים (דצמבר עד פברואר). המערכת הסינופטית האחראית על מרבית הגשמים הינה שקע קפריסין על טיפוסיו השונים. העובדה כי עיקר הגשם מרוכז בשלושת חודשי החורף המרכזיים עשויה להתפרש כאילו עונת הגשם היא חד-מודאלית, דהיינו, בעלת שיא יחיד עיקרי במרכז החורף. אולם, עיון בדוגמאות ובמחקרים רבים מראה כי מבנה העונה ברוב במקרים הינו רב-מודאלי (מספר שיאים). עונת הגשם בישראל מאופיינת בהשתנות בין עונתית גבוהה הן בכמויות הגשם והן במבנה העונה. ההשתנות הבין עונתית, ובעיקר התוך עונתית הגבוהה, גורמת לכך שקיים קושי לתאר באופן קומפקטי את מבנה העונה. 
בפרק האקלים של מחקר זה נעשה ניסיון לתאר את מבנה עונת הגשם על ידי ייצוג כל אחד מפרקי הגשם (המודים) באמצעות גאוסיאן. נתוני הגשם  היומיים עובדו והוחלקו בחלון החלקה של 27 ימים על מנת לקבל תיאור אופטימאלי של מהלך הגשם בסקלה חודשית. המודל מאפשר לתאר מתמטית ולסווג כל עונת גשם על פי מספר פרקי הגשם העיקריים שמרכיבים אותה, עוצמתם, עיתויים ומשכם. נמצא שמספר המודים השכיח הוא ארבע והמינימאלי הוא שניים, כמו כן נמצא שמספר המודים אינו מדד מובהק לכמות הגשם העונתית, אך כמות הגשם הכלולה במוד העיקרי קובעת בצורה מובהקת ומסבירה 50% מן ההשתנות הבין שנתית בכמות העונתית. 

במסגרת המחקר נבחן מהלך העונה הגשומה באזור הים תיכוני של ישראל לאורך 63 שנים (2012/13-1962/3). המחקר בחן נתוני גשם יומיים ואת המהלך הרב שנתי של עונת הגשם והגורמים לו על בסיס ממוצע גשם יומי ארוך טווח בהשוואה למהלך העונתי של שקעי קפריסין. בעוד המהלך המבוסס על ממוצעי גשם חודשיים מצביע על חודש ינואר כחודש הגשום ביותר, הממצאים המבוססים על הגשם היומי מאשרים את קיומו של מהלך בי-מודאלי, בו שיא אחד בסוף דצמבר, שיא שני בתחילת פברואר ומינימום יחסי ביניהם, בינואר. בבדיקת הגורמים לכך נמצא כי הגורם האחראי לשיא בסוף דצמבר הינו תנובת גשם גבוהה שנוצרת עקב אי היציבות הנגרמת במעבר גושי אוויר קרים מעל מזרח הים התיכון החמים יחסית בראשית העונה, במידה רבה בהשוואה להמשכה. הגורם האחראי לשיא השני הינו מקסימום בתדירות השקעים הקפריסאיים (שכיחות ועוצמה) שמגיע לשיאו בסוף ינואר- תחילת פברואר. מהלכם העונתי של שני גורמים אלה משפיעים גם על ההבדלים בין גשמי החוף לגשמי ההר, המתבטאת בכך שתנובת השקעים גבוהה יותר במחציתה הראשונה של העונה באזור החוף ובשנייה באזור ההר.

בפרק האקולוגי התמקד המחקר בהשפעת משטר הגשמים על המשטר ההידרולוגי בבריכות החורף מתחם חולון- משרד הרישוי והשלכתו על התפתחות דו-חיים בבריכות החורף הנ"ל. השלמת גלגול והצלחת הרבייה של מינים כדוגמת הקרפדה הירוקה (Bufo viridis), אילנית מצויה (Hyla savignyi) וחפרית מצויה (Pelobates syriacus) אשר מתרבים בבריכות חורף המתמלאות במי גשמים, תלויות במשך קיום המים בבריכה (הידרופריודה). גורמים שונים כגון גודל בריכת החורף (עומק ונפח) וגורמים אקלימיים, ביניהם משטר הגשם ומשטר הטמפרטורה וההתאדות, נמצאו כמשפיעים בצורה ישירה על ההידרופריודה בבריכות החורף ומכאן על הצלחת רביית דו-חיים בהן. 
תחנת בית דגן, המרוחקת כ- 4 ק"מ מאתר בריכות החורף, נבחרה כמייצגת את מבנה עונת הגשם. לשם כך נבחנו נתוני הגשם היומי, הגשם השעתי ונתוני הטמפרטורה וההתאדות היומיים לאורך תקופת המחקר, עונת 2017/18. במקביל נבחנו קצב התמלאותן והתייבשותן של הבריכות וכן הימצאותם של מאכלסי בריכות חורף כמדד לבריאות המערכת האקולוגית ובחינה של התפתחות דו-חיים. המידע התבסס על ביקורים שבועיים עד דו- שבועיים באתר הבריכות. נמצא כי אירועי גשם בתחילת העונה תורמים לריוויון הקרקע ומאפשרים את תחילת התמלאות הבריכה. תקופות יובש בין פרקי גשם במהלך העונה הגשומה עלולות להוביל לירידת מפלס ואף להתייבשות בריכות החורף. אירועי גשם חריגים בעוצמתם (כדוגמת 30 מ"מ ביום ו/או 16 מ"מ בשעה) מעצימים את הנגר ותורמים למילוי יעיל של הבריכות, להארכת ההידרופריודה ואף למילוי מחודש של בריכות שהתייבשו, בעיקר אם אירועים אלה מתרחשים בסוף עונת הגשמים, לאחר שהבריכות מתחילות להתייבש.

המחקר עקב אחר השלמת גלגול והצלחת רבייה של הקרפדה הירוקה. על פי מידע בספרות באזור המרכז זקוקים ראשני הקרפדה להידרופריודה של מינימום 6 שבועות, לרוב כ- 9 שבועות, עד מקסימום 18 שבועות לשם השלמת הגלגול של אחרוני הראשנים. ההידרופריודה הרציפה המינימאלית בבריכות שנבדקו הייתה 9 שבועות והמרבית 30 שבועות, כלומר אמורה להספיק להשלמת הגלגול של הקרפדה הירוקה.  
בפועל, הצלחת הרבייה של הקרפדה הירוקה בבריכות מתחם חולון- משרד הרישוי בעונת המחקר 2017/18 הייתה נמוכה. עובדה זאת ניתנת להסבר בתנאי איכות מים בלתי מתאימים כדוגמת ריכוזי חמצן מומס נמוכים (היפוקסיה) שצפויים לפגוע בעוברים המתפתחים בביצים ובראשנים אך לא בהכרח במאכלסים אחרים בבריכה. כך למשל, יכולתם של סרטנים לפתח המוגלובין במידה הנדרשת על פי ריכוז החמצן במים מאפשרת הישרדותם בתנאי חמצן נמוכים קיצוניים. בנוסף לתנאים הנ"ל לפחות בשתי בריכות (הלימודית והדרומית) הייתה עדות לריסוס כנגד יתושים. 

מחקרים מבוססי מודלים בנושא שינויי אקלים חוזים שינויים משמעותיים לאזור הים התיכון, ביניהם התקצרות עונת הגשם, ירידה בכמות המשקעים השנתית ועלייה בטמפרטורה מחד והתגברות עוצמות סערות גשם מאידך. לשינויי האקלים החזויים תיתכנה השפעות ניגודיות ומורכבות על מצבן וקיומן של בריכות החורף ומכאן על הצלחת רבייה של דו-חיים. מצד אחד ירידה בכמויות המשקעים תגרום לקיצור ההידרופריודה של הבריכות ותפגע בסיכויי הצלחת הרבייה, אך מצד שני, עוצמות גשם גבוהות צפויות להגביר נגר עילי ולתרום להארכת ההידרופריודה. למרות האמור, לא נמצאה עדות מובהקת לשינוי מגמה במשטר הגשם שנבדק על בסיס נתוני גשם יומיים לאורך התקופה של 56 שנים (2017/18-1962/3) ונתוני גשם שעתיים לאורך תקופה של 54 שנים (2017/18-1964/5).

מחקר

25.03.2021
הסרה מכאנית של אקרית הוורואה מדבורי דבש

שרון אסיס

המנחים: פרופ' יורם רייך וד"ר ויקטוריה סורוקר

  • הנדסה
  • זואולוגיה
  • סביבה

הקשר בין האדם לדבורת הדבש הוא קשר בן אלפי שנים. מאז החל האדם בפיתוח מואץ של חקלאות מונוקולטורה רחבת היקף, הפכה דבורת הדבש ממקור לייצור דבש, למאביק החיוני ביותר בחקלאות - דבורת הדבש מאביקה עיקרית בכל הגידולים הנדרשים להאבקה ביוטית, ולמעשה מאביקה שליש מכלל היבול החקלאי בעולם. 
כיום הדבורים סובלות מהרעת תנאי המחיה שלהן: הן נפגעות בשל ריסוס כימי של גידולים חקלאיים שהן מאביקות, בשל הקטנת שטחי המרעה הטבעי, בשל דילול במגוון מיני הצמחים, ומטיפולים כימיים במזיקים ומחלות בכוורת. הרעת תנאי המחיה שלהן גורמות להן להיות פחות סבילות למזיקים בכוורת. 

דבורת הדבש האסייתית, הפונדקאית המקורית של הוורואה, פיתחה מספר מנגנונים שמאפשרים לה להיות סבילה לוורואה – ביניהם פתיחת תאי הטלה נגועים בוורואה, הסתרקות יסודית, התפתחות מהירה של הפועלות בתאי ההטלה שאינה מאפשרת לוורואה להשלים מחזור רביה מרובה צאצאים, נטייה לנטוש את הכוורת הנגועה ועוד. בעוד שלדבורת הדבש האסייתית ישנם אמצעים לווסת את אוכלוסיית הוורואה, לדבורת הדבש האירופאית אין את התכונות המתאימות לכך. 
השיטות הננקטות להדברת הוורואה בכוורות היום הן כימיות ביסודן. לשיטות הכימיות חסרונות רבים, ביניהם הקושי לאתר חומרים שיפגעו בוורואה אך לא יפגעו בדבורים, או יוטמעו בדבש ו\או בדונג. הבעיה העיקרית בהדברה כימית אקסקלוסיבית היא העמידות של הוורואה לתכשירים לאורך זמן. 

מטרת המחקר היא ליצור בסיס לפיתוח שיטות להסרה מכאנית של וורואה. השיטות שנבחרו לבחינה במחקר זה הן חלקיקים וסירוק, שתיהן קשורות במכאניקות המוכרות לדבורים. ראשית נבחנו אמצעי הסירוק של הדבורים עצמן, ובהמשך נבדקה יעילותם של אמצעי סירוק מלאכותיים במעבדה ובכוורת. בתחום החלקיקים - נבדקה השפעה של גדלי חלקיקים שונים על נפילת וורואה במעבדה ובכוורת מתוך מטרה לאתר את גודל החלקיק האפקטיבי להסרת וורואה, ונבדקה ההשפעה של פיזור אבקה על מידת ההסתרקות של הדבורים עצמן.
ארגז הכלים לסירוק של הדבורה כולל נטיות פיזיולוגיות, התנהגותיות ומורפולגיה (מבניות) מותאמת. אנו יודעים ממחקרים קודמים שנטיות הסירוק בנוכחות וורואה שונות בין דבורת הדבש האסייתית ובין דבורת הדבש האירופאית. במחקר זה נבחר אזור הבסי-טארסוס ברגליהן הקדמיות של הדבורים לבחינה מעמיקה של מורפולוגית שערות הסירוק – ונמצאו הבדלים מובהקים בין המין האסייתי למין האירופי. הבדלים מורפולוגיים אלו, עשויים לשפוך אור על ההבדלים בהתמודדות מול הוורואה בין דבורת הדבש האירופאית לזו האסייתית. אלו דברים שיש לקחת בחשבון בפיתוח עתידי, הן בפיתוח שיטות מכאניות אחרות, והן בהשבחה גנטית.

במסגרת המחקר, נעשו בדיקות שנועדו לאתר את המברשת האופטימלית לסירוק הדבורים, ונוסו מספר סוגי מברשות בתצורות שונות. לאחר שהגענו למסקנות עקרוניות במעבדה בנינו מתקן לסירוק דבורים מוורואה שהוצבה בפתח הכוורת. עברו מספר חודשים בין ניסויי המעבדה לניסויי הכוורת והסתבר שגודלן של הדבורים השתנה כפי הנראה בשל נוכחות של וירוס שהועבר על ידי וורואה, הגורם להתפתחות דבורים קטנות יותר. בעיות תעבורה שנבעו מהנחת המתקן, בעיות בנכונות הדבורים לעבור – והבעיה הראשית – שינוי הגודל של הדבורה, הביאו אותנו להבנה כי ערוץ זה כפי שבוצע במחקר, איננו מתאים להסרת וורואה.

לאחר ניסיונות הסירוק המלאכותיים, במסגרת ההבנה ששערות הסירוק של הדבורה הן המותאמות לה ביותר, ויש לעודד אותה להסתרקות עצמית והדדית, וכן על מנת להרחיב את ההבנה על השפעת אבקת סוכר על הסתרקות הדבורים – בצענו ניסוי הבודק את תגובת הדבורים לפיזור אבקה בגודל קטן מ-50µm. בניסוי נמצא כי החלקיקים גורמים להסתרקות עצמית רבה יותר באופן מובהק וכן גורמים להסתרקות הדדית מוגברת, במדד הקרוב למובהקות. אין אנו יודעים לומר כמה מהסתרקות זו אפקטיבית להפלת וורואה. 
להסרה מכאנית יש אפקטיביות לא מבוטלת, והיא יכולה לשמש כאמצעי הדברה שאין בו נזק לדבורים במסגרת הדברה משולבת. שימוש בטיפול מכאני כתחליף או גורם מפחית לטיפולים הקיימים היום – יתרום לוויסות הוורואה ולבריאות הדבורים. יש למצוא דרכים לפתח ולייעל את יישום האמצעים המכאניים, בין את אלו שנבחנו בפרויקט זה והן פיתוחים מכאניים נוספים המתאימים לטיפול בכוורות. 

מחקר

25.03.2021
חקלאות הידרופונית ביתית בישראל, הזדמנויות, אתגרים והשפעות סביבתיות

ליאור טורג'מן

המנחות: ד"ר ורד בלאס, ד"ר ענת צ'צ'יק וד"ר אן קרונרוד

  • ניהול
  • סביבה
  • קהילה

בזמנים של שינויי אקלים וגידול אוכלוסין משמעותי, בהם רוב הביקוש למזון מקורו בערים המאוכלסות בצפיפות, שרשרת הערך של החקלאות הקונבנציונלית מאותגרת על ידי הצורך באספקת ביטחון תזונתי לכלל תושבי כדור-הארץ, תוך צמצום השפעותיה הסביבתיות. חקלאות עירונית מספקת מקור אלטרנטיבי לייצור מזון ומגוונת את מקורות המזון עבור הצרכנים, תוך התמודדות טובה יותר עם שינויי האקלים. חקלאות הידרופונית ביתית (Residential Hydroponic Agriculture) נחשבת כשיטה אקולוגית חדשנית, המציעה פתרון לתושבים עירוניים המעוניינים לגדל ירקות בביתם אך חסרים את התנאים הבסיסיים לגידול, תוך מעבר לדפוסי ייצור וצריכת מזון באופן שהינו בר-קיימא.

באמצעות גישת מחקר הכוללת מספר שלבים ושיטות, אני בוחנת תחילה את מאפייניהם של אנשים המאמצים חקלאות הידרופונית ביתית בישראל ואת האתגרים הניצבים בפניהם, תוך שימוש בשאלונים ובניתוח אקונומטרי. שנית, אני בודקת אסטרטגיות שיווקיות על מנת לעורר את מודעות הציבור לחקלאות הידרופונית ביתית באמצעות מחקר שדה המתבסס על פרסום ברשת החברתית פייסבוק. מחקר השדה מבוסס על גישה של תקשורת חינוכית, המשלבת פסיכולוגיה חינוכית והיבטים לשוניים. לבסוף, אני בוחנת מבין שתי טכנולוגיות הידרופוניות, איזו יכולה להיות מועילה יותר לסביבה בעת שימוש על-ידי משקי בית ישראליים, במובנים של פליטות גזי חממה ודלדול מקורות מים, תוך שימוש בראיית מחזור חיים.

אני מזהה שלוש רמות של התמדה בקרב צרכנים של חקלאות הידרופונית ביתית: היעדר-אימוץ, אימוץ-מתמשך ונטישה. על מנת לעודד אימוץ של חקלאות מסוג זה, קובעי מדיניות ובעלי עניין יכולים לעשות שימוש במאפיינים הספציפיים של הצרכנים שנמצאו קשורים לגידול מתמשך במערכות הידרופוניות ביתיות. יתר על כן, אני מוצאת כי ישראלים אשר מתגוררים בדירה לעתים נדירות מאמצים מערכות הידרופוניות ביתיות, וגם כאשר הם מאמצים, הם עושים שימוש במערכות פשוטות, אשר נמצאו לא יעילות במיוחד ולמעשה מציבות חסמים נוספים לאימוץ מתמשך עבור המגדלים הביתיים, כגון חוסר זמן, חוסר ידע וחוסר בניסיון מוצלח. באשר לאסטרטגיות השיווק, תוצאות מחקר השדה מגלות כי בהשוואה למסרים המתארים עידוד בלבד ("עשה") או הרתעה בלבד ("אל תעשה"), תקשורת המשלבת בין "עשה" ו-"אל תעשה" מעוררת בקרב משתמשי הפייסבוק מעורבות ועניין גבוהים יותר ברשת בתחום של חקלאות הידרופונית ביתית. אני מציעה כי גישת מסרים זו היא יעילה יותר, משום שיש לה מרכיב חינוכי המציע פתרון חלופי להתנהגויות לא רצויות. תוצאות ההערכה הסביבתית מראות כי במדינות עם אקלים מתון, כמו ישראל, ייצור חסה הידרופונית במערכות ביתיות מורכבות (‘high-tech’) יכול להיות מועיל יותר לסביבה מאשר מערכות פשוטות יותר (‘low-tech’) ויכול לייצר פחות פליטות גזי החממה, בהתאם לכמות המסוימת של האנרגיה המצטברת הנדרשת . אני מציעה כי תוצאה סביבתית זו מתכתבת עם היתרון שהמערכות המורכבות מציעות לצרכנים, שכן הן מאפשרות להתגבר על חוסר ידע וזמן, ויוצרות חווית משתמש חיובית במהלך הגידול במערכות הידרופוניות ביתיות. 

הממצאים תורמים למחקר של תעשיית הגידול ההידרופוני, המתמקד בבחינה של דרכים לשיפור המערכות הביתיות וחדירתן לשוק. על ידי כך, ניתן להביא לאימוץ נרחב יותר של המערכות הביתיות ולהפיכתן לשמישות וידידותיות יותר לסביבה. יתר על כן, ניתן להרחיב את הממצאים הללו למקרה הכללי יותר של שיווק ואימוץ של התנהגויות חדשניות פרו-סביבתיות, אשר נמצאות במגמת עליה בשנים האחרונות בשל הפוטנציאל שלהן בשיפור איכות החיים בעתיד. מחקר המשך ומדיניות תומכת עשויים לתרום להאצת המגמה החיובית של הטמעת חקלאות הידרופונית ביתית ופעילויות פרו-סביבתיות אחרות בקרב כלל האוכלוסייה.

מחקר

24.03.2021
אפיון מנגנונים גנטיים לעמידות כנגד מחלת העובש הלבן (White mold) באגוזי-אדמה

שרה אגמון

המנחים: פרופ' אסף דיסטלפלד וד"ר רן חובב

  • אקולוגיה
  • ביולוגיה
  • מדעי הצמח
  • סביבה

הפתוגן קשיון רולפסי גורם למחלת העובש הלבן באגוזי-אדמה (בוטנים). הטיפוח לעמידות מאתגר בשל מחסור במקורות גנטיים לעמידות וחוסר בהבנה של המנגנונים לעמידות. בנוסף, כמו במחלות קרקע אחרות, הערכת המחלה ומדידתה מאתגרים.

מטרת מחקר זה היא לאפיין מנגנונים גנטיים וביולוגיים לעמידות כנגד קשיון רולפסי באגוזי-אדמה. לשם כך נבחנו: (I) אופן ההורשה של תכונת עמידות השדה לקשיון רולפסי באוכלוסיה מתפצלת של 260 קווי רקומבינציה (Recombinant Inbred Lines - RILs). הורי האוכלוסיה- שני זנים מסחריים, חנוך, משתרע ועמיד לקשיון רולפסי, והררי, שיחי ורגיש (II) פוטנציאל עמידות השדה למחלה כפונקציה של תכונות אגרונומיות של הצמח. (III) מיפוי גנטי של תכונות עמידות השדה על ידי סריקת כ-2900 SNPs  פולימורפיים. (IIII) בחינת השפעת הגיל הפנולוגי על דרגת המחלה בזן ביקורת רגיש במצע מנותק בחממה. ניסויי השדה נערכו במשך שלוש שנים בבלוקים אקראיים. עמידות השדה של 260 קווי רקומבינציה (RILs) נבחנה באמצעות הדבקה מכוונת על ידי טמינת דיסקיות תפטיר מאולחות בסמיכות לצוואר השורש 100 ימים לאחר זריעה. בכל שנה נבחנו יותר מ-3000 מרכזי אילוח בשדה. איסוף מדדי רגישות למחלה: דרגת מחלה, מספר צמחים מתים ועוצמת המחלה, התבצע במהלך החודש שלאחר ההדבקה. התפלגות האוכלוסייה נמצאה רציפה ומאשרת את ההשערה שבקרת תכונת העמידות לקשיון רולפסי ככל הנראה נובעת משילוב גנטי של מספר אתרים כרומוזומליים. בחישוב אמדני התורשתיות נמצא הבדל מובהק בין ערכי שלושת מדדי המחלה. במדד דרגת המחלה נרשמה תורשתיות נמוכה יחסית. לדוגמא, 18% למדד דרגת המחלה לעומת 35% למדד עוצמת המחלה שניהם משנת 2018. נתון זה מלמד כי אכן מדובר בעמידות שדה כללית, שהבקרה שלה היא בהאטה של קצב התפשטות המחלה בשדה, פחות בעמידות מוחלטת ומיידית ברמת הצמח. על אף רמת התורשתיות הנמוכה, הגדלת הניסוי ושיפור יעילות ה- phenotyping תרמו לאיתור ארבעה QTL מובהקים על כרומוזומים A07 B01 B03 ו-B05. ה-QTL המרכזי נמצא על כרומוזום B05, מסביר 25.5% מהשונות הפנוטיפית ומקושר גם לתכונה צורת הצימוח. אכן, נמצאה השפעה מובהקת של תכונת צורת הצימוח על הרגישות למחלה. צמחים משתרעים נמצאו חולים יותר מאשר צמחים שיחיים. באופן מעניין,QTL  זה מקורו בהורה הרגיש דווקא (הררי), משמע, צורת הצימוח לבדה אינה מספקת עמידות, רק בשילוב עם ה-QTLs האחרים העמידות מתבטאת בשדה. ה-QTL על כרומוזום B03 מסביר 11% מהשונות הפנוטיפית ונמצא בסמיכות על פי המפה הפיזית בלבד לQTL המקושר לתכונת הבכירות. תכונת רמת הבכירות נמצאה בעלת השפעה מובהקת על הרגישות למחלה, צמחים בכירים חולים יותר מצמחים אפילים. בניסוי החממה לבחינת גילים פנולוגיים והשפעתם על הרגישות למחלה, נמצא הבדל מובהק בין צמחים צעירים (25 יום) בשלב הטרום רבייה, לבין צמחים בני 54-63 יום בשלב הרבייה. משמע בשלב ייצור תרמילים וזרעים הצמחים רגישים יותר לתקיפת הפתוגן. תכונה נוספת שנמצאה בעלת השפעה על הרגישות לקשיון רולפסי היא אינדקס יבול (יחס זרעים עלווה) המתארת את רמת יעילות ייצור התרמילים בצמח. צמחים בעלי יעילות ייצור גבוהה נמצאו רגישים יותר מצמחים בעלי יעילות ייצור תרמילים נמוכה. ייתכן ויעילות גבוהה של ייצור התרמילים בשילוב עם בכירות גבוהה, מונעים מהצמח להשקיע אנרגיה כנגד תקיפת הפתוגן. שני הזנים "איתן" ו- N08082oIJCT הראו עמידות שדה גבוהה בעונות 2018-9 ובאופן מובהק יותר מכל זני הביקורת האחרים, עם אפס צמחים מתים ברוב המקרים ועל כן יכולים להוות חומר גנטי טוב להמשך תהליך ההשבחה.

לסיכום, מחקר זה מציע תובנות ראשוניות למכניקה של עמידות צמחי אגוזי-אדמה כנגד מחלת העובש הלבן בתנאי שדה, ומהווה בסיס לפיתוח השבחה הנעזרת בסמנים.

מחקר

24.03.2021
בחינת טיפולי חמצון מתקדם על רכז מי קולחין לסילוק מיקרו-מזהמים

אביב קפלן

המנחים: פרופ' דרור אבישר, פרופ' הדס ממן וד"ר יעל לצטר

  • גיאוגרפיה
  • הידרוכימיה
  • הנדסה
  • מים
  • סביבה

המחסור במים ברחבי העולם מכריח את בני האדם לחפש דרכים חדשות לייצר מים לשתייה, לחקלאות ולשמור על סביבה בת-קיימא 0 טיוב מים ושימוש חוזר הן בין הגישות הפשוטות ביותר להגברת זמינות המים 0 כיום, שימוש חוזר במי קולחין נפוץ להשקיה חקלאית וטכנולוגיות מתקדמות יותר, כגון אוסמוזה הפוכה מאפשרות שימוש חוזר בקולחים כמי שתייה באופן ישיר או עקיף 0 עם זאת, אפילו מערכות אוסמוזה הפוכה יעילות ביותר הן בעלות יכולת השבת מים של 01-22% , בעוד 52-51% הנותרים הם רכז מזוהם ביותר 0 רכז זה עשיר ביוני מתכת, חומרי הזנה ‏(נוטריאנטים) ומיקרו-מזהמים תרכובות אורגניות קשות פירוק בריכוזים נמוכים( כגון מוצרי פרמצבטיקה, מייצבי פלסטיק, מעכבי בעירה, דטרגנטים ועוד 0 חומרים אלה עלולים להיות מזיקים ביותר לסביבות מימיות, ולכן נדרש לטפל ברכז בכדי לפרק תרכובות אלה .

עבודה זו בחנה את היעילות של מספר תהליכי חמצון מתקדמים לצורך פירוק המיקרו-מזהמים מהרכז 0 בנוסף, שיטה אנליטית אמינה, המבוססת על הפרדה רב-שלבית בתהליך של "מיצוי מפאזה מוצקה" , כרומטוגרפיה נוזלית בלחץ גבוה וספקטרוסקופיית מסות, פותחה כדי לכמת ולעקוב אחר החומרים הללו במטריצת הרכז 0 תהליכי חמצון מתקדמים כמו פעפוע של אוזון לרכז, עם ובלי תוספת מי חמצן וכן הקרנת UV בתוספת מי חמצן התגלו כיעילים בפירוק אותם מיקרו-מזהמים, כאשר מנגנון הפירוק הבלתי ישיר )רדיקלי( הוא הדומיננטי . עם זאת, תהליכי החמצון המתקדמים אינם מספיקים כדי לטפל באופן מלא ברכז ותהליכים נוספים נדרשים כדי להקטין את ריכוז יוני המתכת והנוטריאנטים 0 כמו כן, טיפול ביולוגי נוסף הוא בעל חשיבות גבוהה, על מנת לפרק מולקולות אורגניות חדשות שנוצרו בעקבות תהליכי החמצון המתקדמים 0 

מחקר

24.03.2021
ההשפעות של נורמות חברתיות - סביבתיות והאופן בו התושב תופס את העשייה הסביבתית של

נגה מוסטובוי

המנחים: פרופ' דן רבינוביץ ופרופ' נורית כרמי

  • סביבה
  • סוציולוגיה
  • פסיכולוגיה
  • קהילה
  • תרבות

בעשורים האחרונים הולכת וגוברת ההבנה כי ההתנהלות האנושית גובה מחירים כבדים מהסביבה ומהמשאבים הטבעיים. הדרדרות המשאבים ותנאי הסביבה נגרמת לא רק כתוצאה מהתנהגות בני אדם, אלא גם מהיעדר חוקים ברורים וקווים מנחים מטעם ההנהגה, הן ברמת המדינה והן ברמת הרשויות המקומיות. במקרים רבים הפגיעה בסביבה נגרמת בעקבות התנהלות לא סביבתית של הפרט ושל השלטון, לצד מחסור באלטרנטיבות לבחירת התנהגויות סביבתיות יותר. תופעה בולטת נוספת המתרחשת ברחבי העולם בשנים האחרונות הינה תהליכי עיור מואצים. כבר היום ניתן לראות כי יותר ממחצית בני האדם מתגוררים בערים, כאשר מגמה זו צפוייה עוד להמשיך. מתוך כך, עולה החשיבות של בחינת ההשפעות והקשרים בין הרשויות המקומיות, האמונות על תחומים רבים בשטח שיפוטן, לבין ההתנהגות הסביבתית של התושבים, בכדי ללמוד ולהבין כיצד ניתן לעודד את התנהגות התושבים כך שזו תהיה סביבתית יותר. 

במחקר הנוכחי נבדקו הקשרים ההדדיים בין התנהלותה של הרשות המקומית, נורמות ההתנהגות בעיר, והשפעתן על ההתנהגות של הפרט, כל זאת בהקשר הסביבתי. התנהגות סביבתית הינה מונח רב- מימדי הכולל בתוכו התנהגויות רבות על פני תחומים רבים. לכן, במחקר הנוכחי ההשפעות הנ"ל נבדקו על פני חמישה תחומים שונים; חיסכון באנרגיה, פסולת ומיחזור, ניהול סביבתי של הרשות ומוסדותיה שקיפות ושיתוף ציבור, הסברה וקידום חינוך סביבתי בקהילה ושטחים ירוקים פתוחים. תחומים אלו נבחרו מכיוון שהם נוגעים הן להתנהלות הרשות והן להתנהלות התושב. 

המחקר נעשה בגישה המשולבת (mixed methods), המורכבת משני שלבים, שלב ראשון מחקר כמותי ושלב שני מחקר איכותני, כאשר המחקר האיכותני מספק הסברי עומק לתוצאות שהתקבלו במחקר הכמותי, כך שיחדיו הם יוצרים תמונה עשירה על הנתונים. בשלב הראשון הופץ שאלון, עליו ענו 1000 נבדקים. לאחר ניתוח סטטיסטי של הנתונים, נבחרו 20 נבדקים מתוך אלו שענו על השאלון, זאת בהתאם לתשובותיהם ולעיר מגוריהם, תוך התחשבות במאפיינים דמוגרפיים, בכדי ליצור  קבוצה הטרוגנית עד כמה שניתן. המחקר האיכותני בדק לעומק את הקשרים שהתקבלו בתוצאות המחקר הכמותי, ונותח באמצעות ניתוח תוכן פרשני, המתבסס על "השוואה מתמדת".

ממצאי המחקר העיקריים מראים כי ככל שהתושב תופס את עשיית הרשות כסביבתית יותר, כך הוא גם מעריך את התנהגות התושבים בעירו כסביבתית יותר, ולהיפך, בערים שבהן הנורמות הסביבתיות חזקות יותר, גם התנהלות הרשות נתפסת כסביבתית יותר. כמו כן, מצאתי כי לנורמות חברתיות- סביבתיות הייתה השפעה חזקה על ההתנהגות הסביבתית המדווחת של הפרט, הן באופן כללי, והן בבחינת כל אחד מחמשת התחומים בנפרד. בניגוד למצופה, תפיסת התושב את עשיית הרשות לא נמצאה כמשפיעה על התנהגותו הסביבתית באופן מובהק. אם כי ישנם תחומים ספציפיים כגון, פסולת ומיחזור, ניהול סביבתי של הרשות ומוסדותיה שקיפות ושיתוף ציבור, הסברה וקידום חינוך סביבתי בקהילה ושטחים ירוקים פתוחים, שבהם ההשפעה היא מובהקת, אך בכל מקרה חלשה מאוד. תפיסת התושב את התנהלות הרשות תורמת באופן ישיר לנורמות החברתיות- סביבתיות, אך לא להתנהגות הפרט, הנורמות לעומת זאת, כן תורמות להתנהגות הסביבתית. מתוך נתונים אלו עולה כי בכדי שרשות מקומית תשפיע על התנהגות תושביה, עליה להגביר את הידע אודות העשייה שלה בתחומי הסביבה ולהעביר לתושבים מה היא ההתנהגות הרצויה והמקובלת, בכל תחום. בנוסף, בבחינת ההבדלים בין הערים השונות, נמצא כי אין הבדל בנורמות החברתיות- סביבתיות. בכל הנוגע לתפיסת התושב את עשיית הרשות,  ובהתנהגות הסביבתית המדווחת, ההבדל העיקרי שנמצא הוא בין בני ברק לבין יתר הערים, כך שבבני ברק הן נמצאו כנמוכות באופן מובהק, ביחס ליתר הערים שנבדקו.

המחקר הנוכחי תורם לידע הקיים, כיוון שתפיסת התושב את עשיית הרשות מההיבט בו הוא נבדק במחקר זה, הינו תחום שכמעט ולא נחקר והידע בנושא הינו מועט. מהמחקר הנוכחי ניתן ללמוד על הקשרים וההשפעות רחבות ההיקף של הרשות המקומית על תושביה. תחילה, הקשר החזק שנמצא במחקר, בין תפיסת התושב את עשיית הרשות, לבין הנורמות החברתיות סביבתיות בעיר, מעיד על כך כי ישנה חשיבות להגברת השקיפות והפרסום של עשיית הרשות בציבור התושבים, כיוון שהדבר יוצר ומחזק נורמות חברתיות- סביבתיות מקומיות, אשר בתורן משפיעות על התנהגות הפרט. כמו כן, ההשפעה החזקה שיש לנורמות החברתיות- סביבתיות של התושבים על התנהלות הרשות, צריכה להיות מנוצלת על ידי הרשויות. הקשב להלך הרוח בציבור התושבים בתחום הסביבתי, במיוחד בתחומים שהציבור מודע אליהם יותר ויכול לראות את העשייה של הרשות, (כגון, מיחזור, ניקיון, שמירה וטיפוח שטחים פתוחים, הסברה וחינוך סביבתי) מצד אחד עשוי לחזק את הקשר והאמון בין התושבים לבין הרשות, ובמקביל להסיר חסמים המקשים על התהגויות סביבתיות ברמת הפרט ובכך לעודד התנהגויות רצויות. בנוסף, יצירה וחיזוק של נורמות חברתיות- סביבתיות בעיר, עשוי להיות גורם מרכזי לעידוד התנהגות סביבתית ברמת הפרט, הרשויות המקומיות יכולות לקחת על עצמן לפעול למען כך, כמטרה. לבסוף, בדומה להתנהגות סביבתית, גם ההתנהלות הסביבתית של הרשות הינה רב- מימדית ועל כן, יש לבחון את השפעותיה על התושבים בהתאם ולהתייחס לכל מימד שלה בנפרד. למשל, בתחום האנרגיה, ייתכן ועל הרשות להגביר את הידע אותו היא מעבירה לתושביה, אודות התנהלותה בתחום זה, כמו גם המלצות בנוגע לכיצד על התושב להתנהל כך שיצמצם את צריכת האנרגיה שלו. לעומת זאת, בתחום המיחזור, ייתכן ולצד הגברת המידע בנושא, על הרשות לספק תשתיות מתאימות, בפיזור נגיש ונוח. כלומר, ישנו צורך להתאים לכל תחום את השיטות הייחודיות לו, המעודדות התנהגות סביבתית. 

מחקר

24.03.2021
השפעות סביבתיות כתוצאה מייעול תהליך הפקת האתנול מאצת Ulva sp. בתהליך התססה דו

עמיחי גיליס

המנחים: פרופ' אלכס גולברג ופרופ' מרטין קופייק

  • אוקיאנוגרפיה
  • ביוטכנולוגיה
  • מיקרוביולוגיה
  • סביבה

הגידול באוכלוסיית העולם עם העלייה בתוחלת החיים ואיכותם הביאו לעליה בשימוש בדלק מאובן. שימוש בדלק מאובן גורם לזיהום אוויר, תחלואה והגדלת אפקט החממה, כמו כן זהו משאב מתכלה ולכן ישנה חשיבות רבה במעבר לשימוש באנרגיה מתחדשת וביו-דלקים. 
ביו-אתנול הוא הדלק המתחדש הנפוץ בעולם לתחבורה. ביו-אתנול ניתן להפיק ממספר מקורות פחמן כגון תירס, קני סוכר ואצות. שימוש באצה כחומר גלם להפקת אתנול יכול להוות  פתרון סביבתי כיוון שאצות גדלות בים ואינן צורכות שטחי חקלאות ומים מתוקים. בעבודה השתמשנו באצה מזן Ulva sp. (חסנית) כמקור פחמן להפקה של אתנול. ל-.Ulva sp יש כמות גדולה של סוכרים ופוטנציאל הפקת האתנול ממנה הוא גדול. 

המחקר בא לענות על שני פערי ידע בהפקת אתנול מאצות. האתגר הראשון הוא הקושי בפרוק דופן התא הבנויה מפחמימות מורכבות, כגון צלולוז והמיצלולוז, לסוכרים שאותם מסוגלים מיקרואורגניזמים לצרוך ולהפיק מהם אתנול. לפיכך חלקו הראשון של המחקר בוחן שיטות שונות לביצוע הידרוליזה של האצה לסוכרים ובוחן מהם הפרמטרים הטובים ביותר לביצוע טיפול מקדים והידרוליזה עם  שילובים שונים של אנזימים. 

הפער השני הוא היכולת להתסיס מגוון סוכרים כגון רמנוז, קסילוז וחומצה גלוקרנית לאתנול. מטרת המחקר הינה לבדוק היתכנות לתהליך שייתן מענה לפער ביכולת לנצל את מגוון הסוכרים להפקת אתנול. במסגרת תהליך זה יבוצעו טיפול מקדים והידרוליזה ולאחר מכן תבוצע התססה דו שלבית: בשלב הראשון תסיסה על ידי שמר Saccharomyces cerevisiae שמוגדר כמתסיס הטוב ביותר ותשואת האתנול שלו מגלוקוז היא גבוהה, אך הוא אינו סוגל לצרוך את יתר הסוכרים. בשלב השני נבצע תסיסה  על ידי Escherichia coli מתסיס בעל יכולת לצרוך מגון רחב יותר של סוכרים אך עם תשואת אתנול נמוכה, כך שינוצלו הסוכרים שלא נצרכו בשלב הראשון. בחלק זה נבדק מהי הקומבינציה של S. cerevisiae ו- E. coli המתאימה ביותר לתהליך. לאחר שקיבלנו את תוצאות ההידרוליזה והתסיסה הטובות ביותר בדקנו הפקת אתנול 
תוצאות המחקר הראו שטיפול מקדים גלוקוז הוא הסוכר שנמצא באחוז הגדול ביותר באצה והוא גם הדומיננטי ביותר בתהליך התסיסה. הגלוקוז מתקבל בעיקר בשלב ההידרוליזה האנזימתית כמעט בלי קשר לטיפול המקדים. 
בניסויי התססה דו-שלבית בנפח מעבדתי נמצא שבהתססה בשלב הראשון ולאחר מכן בשלב השני בהתססה סך האתנול שהתקבל מהתססה דו שלבית זאת הוא כ-39 mg ethanol /g DW  , כמות האתנול הגבוהה ביותר מכל הקומבינציות שנבדקו. בתסיסה דו שלבית התקבל הפרש תשואה של 23% יותר אתנול לעומת התססה חד שלבית על ידי S. cerevisiae בלבד. בנוסף אחוז הסוכרים שנצרכו בתהליך הדו שלבי הוא הגבוה ביותר (74%). 

מסקנות המחקר הן ששילוב של טיפול מקדים על ידי חומצה (H2SO4 2%) ולאחר מכן הידרוליזה אנזימתית נותנים את אחוז הסוכרים הגבוה ביותר מאצה יבשה ( 17%סוכר מאצה).
​בהתססה דו שלבית של אצה .Ulva sp  בשלב ראשון על ידי S. cerevisiae ובשלב השני על ידי  E. coli מתקבלת תשואת אתנול גבוהה ב23% לעומת התססה בשלב אחד רק על ידי S. cerevisiae ( mg ethanol/ g DW39.59 לעומת mg ethanol/ g DW30.72)

אוניברסיטת תל אביב עושה כל מאמץ לכבד זכויות יוצרים. אם בבעלותך זכויות יוצרים בתכנים שנמצאים פה ו/או השימוש
שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות, נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>