החיים בים העמוק

מהו הים העמוק, וכיצד אפשר לחקור אותו?

שכבת הים המוארת היא הסביבה הימית הנחקרת והמוכרת ביותר לאדם, אך היא מהווה רק כ־2% מכלל הים. מה מתרחש החל מעומק של כ־200 מ' ועד הקרקעית? זהו אזור שבקושי חודר אליו אור שמש, והחיים בו מתקיימים בחשכה, בקור, ובלחץ אדיר הנוצר ממשקל המים בשכבות העליונות (איור 1). רוב מי הים מצויים בעומק של מאות ואלפי מטרים מתחת לפני השטח, ולכן הים העמוק נחשב למערכת האקולוגית הגדולה בעולם. ייתכן שהים העמוק נתפס בעיני רבים כעולם שחור שדבר לא מתרחש בו, אך זוהי תפיסה מוטעית, ובפרק זה נתאר כמה מבתי הגידול הייחודיים והמשגשגים של המעמקים. 
המצולות והקרקעית, הנמצאות בעומק ממוצע של כ־4 ק"מ, נחקרות מעט מאוד ביחס לאזור הרדוד. בנקודה העמוקה ביותר, באזור הנקרא "תהום מריאנה" באוקיאנוס השקט, הקרקעית מגיעה לעומק של כ־11 ק"מ (איור 1). אם מסכמים את כלל הצלילות המדעיות שהגיעו לקרקעית הים, אפשר לומר שהאדם הגיע לפחות מ־0.001% משטח הקרקעית. רובו המוחלט של קרקעית הים נותר בגדר תעלומה, ואיננו יודעים אילו צורות חיים מתקיימות שם.

בים העמוק קיימים בתי גידול בעמודת המים, על פני הקרקעית ובתת־הקרקע, שבהם הטמפרטורה ומקורות האנרגיה הזמינים נמצאים על גבול התנאים המאפשרים חיים. חוקרים לומדים על הסביבות הללו באמצעות שיטות שונות, ונעזרים ברובוטים תת־ימיים המחוברים בכבלים לספינות. בחדר הבקרה שבספינה שולטים המדענים ברובוט מרחוק, כדי לתעד את מעמקי הים ולאסוף דגימות (איור 2). בנוסף קיימות צוללות מחקר אוטונומיות וגְלַיידֶרים (דאונים) לאיסוף מידע אוקיאנוגרפי. כלים אלו מתוכנתים מראש ומצוידים בחיישנים ובמערכות הדמיה, המאפשרים לחוקרים למפות ולאסוף נתונים בתנאי השטח הקיצוניים של קרקעית הים. צוללות מאוישות מאפשרות לחוקרים לאסוף דגימות מעמודת המים, לנוע על הקרקעית ולשייט בין קניונים צרים, תוך יצירת מפות ואיסוף דגימות בעזרת זרועות רובוטיות לאורך הדרך. 

אילו בתי גידול נמצאים בים העמוק, וכיצד יצורים מתקיימים שם?

הים העמוק הוא מערכת מורכבת של בתי גידול מגוונים, המאופיינים בתנאים פיזיקליים שונים. הטופוגרפיה של הקרקעית כוללת הרים וקניונים תת־ימיים, שעל מדרונותיהם התלולים מתפתחות חברות אקולוגיות ייחודיות. מצע חולי או מצע סלעי בקרקעית הים מאפשרים התפתחות של חברות ביולוגיות שונות. בנוסף, בקרקעית מצויות נביעות מתת־הקרקע, המשמשות בסיס לבתי גידול ייחודיים. המשותף לכל בתי הגידול הללו הוא היעדר פוטוסינתזה, ולכן היצרנות הביולוגית בהם נמוכה יחסית לים הרדוד. יתרה מכך, החיים על פני כדור הארץ החלו, ככל הנראה, בים העמוק, והתפתחו בזכות מקורות אנרגיה שאינם קרינת השמש. אם כך, אילו מקורות פחמן ואנרגיה מזינים את החיים בים העמוק? עד לא מזמן האמינו חוקרים שפחמן ואנרגיה בים העמוק מגיעים בעיקר מהים הרדוד, בצורת "שלג ימי" או פגרי בעלי חיים (איור 3). בסוף המאה ה־20, תפיסה זו, שלפיה הים העמוק ניזון מ"שאריות מלמעלה", השתנתה בעקבות הגילוי של נביעות הידרותרמיות ונביעות קרות (נביעות גז). באזורים אלו מתקיימות מערכות כימוסינתטיות, שבהן החיים מבוססים על אנרגיה כימית. החברות האקולוגיות באזורים אלו שונות מאלה המתבססות על קרינת השמש ועל תהליך הפוטוסינתזה כמקור לפחמן אורגני ולאנרגיה. 

דיירי המעמקים יכולים להימצא שם באופן קבוע או זמני. יצורים השוהים בעומק כל חייהם, או רובם, כוללים קווצי עור (מלפפוני ים, קיפודי ים, כוכבי ים, חבצלות ים ונחשוני ים), הניזונים משלג ימי ומבעלי חיים אחרים. חסרי חוליות נוספים החיים בים העמוק הם אלמוגים רכים, סרטנים, צדפות ודיונונים (איור 4). קיימים גם דגי עומק ייחודיים, כגון חכּאי (איור 4), צלופחים, דקרי כסף ודגי סחוס , כגון כרישים וכימרות. "דיירים זמניים" במצולות הם חלק גדול מהזואופלנקטון, המבצעים נדידה ימית: בלילה הם שוהים בשכבות הרדודות, ועם שחר צוללים לעומק כדי להתרחק מטורפים בשכבות העליונות. 

כיצד יצורי המעמקים מתקשרים בחשכה מוחלטת? 

אורגניזמים החיים בחושך יכולים לתקשר באמצעות אותות כימיים, צלילים, והארה ביולוגית (ביולומינציה)(איור 5). ביולומינציה מתרחשת כאשר האנזים לוציפראז מחמצן את המולקולה לוציפרין, ליצירת אוקסי־לוציפרין ופוטונים – תהליך הממיר אנרגיה כימית לאנרגיית אור. זוהי יכולת נדירה ביבשה (לדוגמה, בגחליליות), אך נפוצה בים, בקרב חיידקים, אאוקריוטים חד־תאיים ובעלי חיים. הביולומינציה מווסתת באמצעות הזרמת חמצן לתאים המייצרים אור, בדרך כלל באיברים הנקראים פוטופורים.
ביולומינציה משמשת למשיכת טרף, למציאת בני זוג וגם כהגנה. לדוגמה, מאחר שאור השמש מגיע מלמעלה, דגים טורפים מביטים מעלה ומחפשים צלליות של דגים קטנים. בתגובה, דגים קטנים רבים פיתחו איברים מאירים בבטנם, הזוהרים בעוצמה ובצבע הדומים לאור המגיע מפני השטח, וכך מבטלים את הצל שהם מטילים – מה שהופך אותם לכמעט בלתי נראים כשמביטים בהם מלמטה. כמו כן, יחסי צוותאות (סימביוזה) בים העמוק מבוססים במקרים רבים על ביולומינציה של חיידקים, כמו אצל החכּאי, המארח חיידקים מאירים בקצה ה"חכה" שלו, ומשתמש בהם כפיתיון לטרף (איור 4). כלומר, לביולומינציה תפקידים שונים ביצורים שונים: בעוד שהיא מגינה על דגים קטנים, היא יכולה לסייע לטורפים למשוך את טרפם.

מה מאפיין את החיים בים העמוק של ישראל?

גודל השטח הימי של ישראל דומה לשטחה היבשתי, ורובו מצוי באזור המזופוטי והבּתיפלגי באגן הלבנט, במזרח הים התיכון. בים הרדוד מצוי מגוון גדול יותר של אורגניזמים בהשוואה לעומק הים, אך גם במעמקים קיימים מוקדים שבהם תנאי הסביבה מאפשרים ריכוזי חיים גבוהים יותר. דוגמה לאזור מקומי וייחודי כזה היא "הפרעת פלמחים" – מערכת גאולוגית המשתרעת על פני טווח עומקים של כמה מאות מטרים ועד ליותר מאלף מטרים מתחת לפני הים (איור 6). 

באזור המזופוטי של הפרעת פלמחים נמצאו אלמוגי עומק נדירים, ובאזור הבתיפּלגי התגלו נביעות גז מתאן ובריכות תמלחת חמות ודלות חמצן, שבהן משגשגות חברות ייחודיות. בין היתר, מצויים שם מיקרואורגניזמים המשתמשים במתאן כמקור אנרגיה (2024 ,.Herut. et al., 2022; Rubin-Blum et al). בתהליך זה מצטמצמת כמות המתאן המשתחררת אל עמודת המים ואל האטמוספרה. כלומר, הפעילות המיקרוביאלית תורמת לוויסות פליטות מתאן, שהוא גז חממה (Boetius & Wenzhöfer, 2013). האנרגיה הכימית שבמתאן ובתרכובות גופרית מאפשרת קיום חיים שאינם תלויים באור השמש. תולעי צינור וצדפות חיים בצוותאות עם חיידקים המספקים להן מזון ישירות מחומרים כימיים אלו (איור 6)(Zvi‐Kedem, 2021; Ratinskaia et al., 2024). אזור הנביעות משמש גם אתר הטלה משמעותי לכריש גלדן שחור־פה (Galeus melastomus). להפתעת החוקרים, התגלו שם ריכוזים יוצאי דופן של ביצי כרישים. מדובר באחת התגליות המפתיעות שנעשו מול חופי ישראל בשנים האחרונות, והיא מדגישה את חשיבותו הביולוגית הרבה של הים העמוק (Sisma-Ventura et al., 2024; Zvi-Kedem et al., 2025). אתרי הטלה של גלדנים הם מוקד משיכה לטורפים גדולים יותר, כגון כרישי הטריזן הצניני (Oxynotus centrina), וכן לבעלי חיים הנהנים מהעושר התזונתי, כגון קיפודי ים של ים עמוק (איור 6). 

מינים רבים שנצפו בהפרעת פלמחים מוגדרים בסכנת הכחדה. כיום, בתי הגידול העמוקים, כגון הפרעת פלמחים, מאוימים על ידי פעילות האדם. הסכנות המרכזיות הן:

• דיג מכמורת – דיג באמצעות גרירת רשת המחוברת לשרשרת ברזל על פני הקרקעית, הגורם להרס פיזי שלה. בישראל נפגעים מדי שנה אלפי צבי ים, בטאים, כרישים ואלמוגים מדיג זה. חריש הקרקעית גורם לשחרור פחמן שנאגר במשך אלפי שנים, החוזר לאטמוספרה כ־CO₂.
• קידוח נפט וגז – תהליך הפקת נפט וגז מתאן ממאגרים תת־ימיים כולל קידוחים והנחת תשתיות, הפוגעים בבתי גידול ובבעלי החיים בים העמוק, כולל באזורי נביעה רגישים. ההשלכות של חלק מהסכנות, כגון זיהום רעש, שדות חשמליים והצטברות פסולת תוצרת אדם, טרם נחקרו דיין ואינן ידועות
• זיהום – מוצרי פלסטיק, כגון בקבוקים ושקיות, מהווים כ־30%–70% מהפסולת בים העמוק (Du et al., 2021). בנוסף, קרקעית הים היא אזור מבלע למיקרופלסטיק: במחקר שנערך בים התיכון ובאוקיאנוס האטלנטי נמצאו חלקיקי פלסטיק בריכוז גבוה בכל דגימות הקרקעית (Woodall et al., 2014).
  אל מול האיומים הללו, חקר הים העמוק ותגליות חדשות ומרתקות הניעו תהליכי שימור טבע. בשנת 2022 הוכרזה הפרעת פלמחים כשמורת הטבע הראשונה בים העמוק באזור הכלכלי של ישראל. אף שחלקים ממנה נחקרו רק בעשורים האחרונים, כבר ברור כי מדובר במערכת ייחודית ורגישה, המחייבת מחקר מתמשך וניהול זהיר.

בניגוד לים הרדוד, מערכות אקולוגיות בים העמוק מתאפיינות בקצבי התאוששות איטיים (כושר התחדשות נמוך). הידע המדעי על השפעת האדם עדיין חלקי, וקיים קושי לנטר פגיעות בזמן אמת. כדי להגן על החיים בים העמוק יש לקדם הכרזה על שמורות טבע ימיות – אזורים שבהם נאסרת פגיעה בחי ובצומח, לרבות דיג וקידוחים. בישראל קיימות שמורות טבע ימיות, אך היקפן אינו מספק. בהתאם לאמנות בינלאומיות, החברה להגנת הטבע וחוקרי הים העמוק בארץ מקדמים תוכנית לשימור 30% משטח הים העמוק, במטרה לאפשר התחדשות והתאוששות של המערכות האקולוגיות (SPNI, 2020).
המפגש שלנו (ושל התלמידים) עם הים חושף ביולוגיה ייחודית ומערכות אקולוגיות מורכבות ורגישות, שבהן תהליכים המתרחשים מתחת לקרקעית משפיעים ישירות על בעלי החיים. לצד זאת קיימת אי־ודאות מדעית, המחייבת לנקוט משנה זהירות כדי לשמור ולהגן על החיים בים העמוק. 

ייעוץ מדעי: ד"ר מקסים רובין-בלום, בית הספר למדעי הים ע"ש ליאון צ'רני, אוניברסיטת חיפה.

צילומים: Shutterstock, אלא אם צוין אחרת. הזכויות על הצילומים שייכות לצלמים.