מחקרים

בתקופה הנוכחית ובעתיד הקרוב, בטרם תהפוך ההתפלה לטכנולוגיה שגרתית, מים שפירים מהווים משאב מוגבל ברמות שונות ובאזורים שונים בעולם. בישראל מצוקת המים חריפה במיוחד ופתרון בר- קיימא שיתבסס על התפלה אינו מיידי בשל מגבלות כלכליות. במגבלה הקיימת נוצר קונפליקט ותחרות; פעמים רבות הטבע נדרש לויתור הגבוה ביותר כיוון ששיקולים כלכליים מידיים וצרכי קיום של האדם גוברים על האינטרס ה"ירוק".  

אחת הדוגמאות לקונפליקט הקיים בין הצורך לספק מים לצרכי האדם לבין הרצון לשמר ערכי טבע ונוף קיים בסדרה של מעיינות הנובעים במורדות המערביים של רמת הגולן, בקו התפר שבין מזרח עמק החולה לגבולה המערבי של הרמה (מעיינות הדופן). בחלק ממעיינות הדופן מתרחשת התייבשות מוקדמת שמקורה בניצול יתר לצרכי האדם.

המטרה של המחקר היא לבחון ממשק מים שיאפשר ספיקת מים גבוהה במורד לנביעות ועל- ידי כך חיזוק המערכת האקולוגית. מנקודת המבט הביולוגית הנחת המחקר היא שההפחתה בספיקת המים ובעוצמת הזרימה פוגעת בחברות מאכלסי המים על- ידי הפחתה במגוון בתי הגידול. לפיכך, שיקום מקווי מים אלו מחייב הגדלה של הקצאת המים אליהם. הנחת המחקר מנקודת מבט הידרולוגית היא שהמצב הקיים הוא תוצאה של ממשק ניצול מים המבוסס על שיקולים אנתרופוצנטריים בלבד ולכן ניהול ממשק מים המתחשב בצרכי הטבע יאפשר חלוקה שוויונית יותר ושחרור עתודות מים לטבע.

ניתוח ממשק המים במעיינות נעשה על- ידי מודל ייעודי המשמש ככלי תומך החלטה לניהול משאבי מים. המודל, WEAP: Water Evaluation and Planning, פועל על עקרון של מאזני מים. 

מסקנות המחקר הן כי מעיינות הדופן הינן מערכות אקולוגיות נדירות וייחודיות במציאות הישראלית בשל איכות המים הגבוהה וזרימות האיתן. בהתאם מצויים בהם חברות מאכלסי מים נדירות יחסית  הרגישות ביותר, בשל מימדיהן הקטנים, לשינויים הידרולוגים. נדרש תיכנון חכם של משק המים המאפשר קיום זה לצד זה של שני המשאבים החיוניים, מים וטבע. ראוי לציון כי מעבר לקיום ערכי הטבע ונוף, מספקים מעיינות  הדופן שירותים תיירות.

ערכיותם הנופית, האקולוגית והתיירותית הגבוהה של מעיינות הדופן מעצימה את הצורך לשמר מעיינות אלה נוכח התחרות הגדולה על משאב המים באזור. אופטימיזציה של הפתרונות מחייבת מידע מפורט יותר של יחסי הגומלין שבין המשטר ההידרולוגי העונתי והיממתי (כדוגמת חתכי הזרימה, מהירות ועומק המים) לחברות בעלי החיים והצומח במעיינות הדופן.

"זו עובדה ידועה שמי הביוב מכילים כמויות קטנות של אנטיביוטיקות שמקורן בהפרשות של בני אדם ושל בעלי חיים", אומר אסף שגיא, סטודנט בבית הספר ללימודי הסביבה על שם פורטר, שהשלים לאחרונה את התיזה שלו בנושא עמידות חיידקים בפני אנטיביוטיקות במי שפכים מטופלים. "יחד עם זאת, חשוב לגלות אם חיידקים אלו, שנחשפו לסוגי אנטיביוטיקה במי השפכים, מפתחים עמידות משמעותית. אם התשובה חיובית, ייתכן שמדובר בתהליך מסוכן: בישראל, מים מטופלים משמשים להשקיה חקלאית ולשיקום נהרות כך שאנו עלולים למצוא את החיידקים העמידים בחזרה על הצלחות שלנו..." 

זה למעשה היה הרציונאל מאחורי עבודת התיזה הבינתחומית של אסף, המתבצעת בחסות משותפת של בית הספר ללימודי הסביבה על שם פורטר, המחלקה לגיאוגרפיה, והמחלקה לאפידמיולוגיה ורפואה מונעת באוניברסיטת תל אביב. אסף, בעל תואר בוגר (B.Sc.) במדעי בעלי החיים מהפקולטה לחקלאות, מזון וסביבה באוניברסיטה העברית, התחיל לחקור שלושה סוגים של אנטיביוטיקה – אמוקסיצילין, טטרציקלין וסולפמתוקסזול – ואת עמידות החיידקים לסוגים אלו, לפני ואחרי טיפול במי השפכים. 

"למיטב ידיעתי, המחקר הזה הוא הראשון מסוגו בעולם: הוא משלב ומשווה בין נתונים על החיידקים במי שפכים ובמי שפכים מזוהמים באנטיביוטיקה", אומר אסף. במהלך עבודתו במעבדה ההידרוכימית שבהנהלת ד"ר דרור אבישר מהחוג לגיאוגרפיה, אשר מתמחה באנליזות כימיות של מזהמי מים כגון הורמונים ותרופות, בדק אסף את אחוז החיידקים העמידים במים, לפני ובתום תהליך הטיפול.

"מצאנו עלייה משמעותית באחוז החיידקים העמידים לסולפמתוקסזול, אך לא עמידים לשני סוגי האנטיביוטיקה האחרים", הוא נזכר. "לאחר ניתוח המאפיינים הכימיים של כל שלושת סוגי האנטיביוטיקה, הבנו שכנראה האמוקסיצילין והטטרציקלין התפרקו הרבה לפני שהגיעו למפעל הטיהור – זה מסביר מדוע לא הייתה להם השפעה על אוכלוסיית החיידקים במפעל עצמו." 

עבודתו החשובה של אסף פותחת כיוון חדש לחלוטין של מחקרים עתידיים. אם אכן מזהמים אנטיביוטיים מעודדים את העלייה בעמידות אוכלוסיות החיידקים, יידרשו המדענים להמציא נהלים חדשים כדי לסתור תופעה זו בכל מפעלי הטיפול במי שפכים.