גורל העצים באקלים משתנה

ד"ר תמיר קליין חי ונושם עצים. הוא לומד אותם ואת היערות בהם הם שוכנים ומתעד פרטי מידע רבים ומגוונים, אשר עשויים לשפוך אור על האופן שבו עצים מעבדים מים, אוויר, ופחמן. בכך, הוא מסייע להבטחת המוכנות של תושבי כדור הארץ לשינויים האקלימיים הגוברים והולכים.

ד"ר קליין הצטרף לאחרונה למחלקה למדעי הצמח והסביבה במכון ויצמן למדע. במסגרת מחקריו האחרונים, הוא חשף לראשונה מנגנונים שבאמצעותם צמחים משנעים מים וחומרי מזון בין עלים, גבעולים ושורשים – ואפילו הצליח לתעד מעין "סחר בפחמן" בין שורשים של עצים סמוכים. מזה שנים, חשדו מדענים כי עצים חולקים ביניהם חומרי מזון באמצעים מערכות שורשים המשתרגות  זו בזו, אך מדידות של תופעה זו התרחשו רק במעבדה בקנה מידה קטן. במהלך עבודתו כפוסט-דוקטורנט באוניברסיטת באזל בשוויץ, הצליח ד"ר קליין  למדוד ולכמת העברה של כמויות גדולות של פחמן בין עצים בוגרים מזנים שונים – ובכך להוכיח לראשונה כיצד עצים חולקים משאבים ביניהם ושומרים אחד על בריאותו של האחר.

במהלך שהייתו בבאזל, ד"ר קליין ועמיתיו במעבדה החדירו פחמן דו-חמצני תעשייתי לחופת העלים של עצים מסוג אשוחית נורבגית (Picea abies). פחמן זה ניחן בחתימה איזוטופית ייחודית, אותה איתרו במדידות בעצים אחרים. "הופתענו לגלות  אותם איזוטופים בשורשים של עצים שכנים, משלושה מינים אחרים, שלא נחשפו לפחמן המסומן", אומר ד"ר קליין. כאשר התעמקו בתוצאות, זיהו החוקרים פטריה מסוג mycorrhiza החיה בסימביוזה עם העצים  וקשורה לשורשיהם. מערכות השורשים של העצים למעשה יצרו מעין "כבישים מהירים תת קרקעיים" להחלפה של פחמן וחומרי מזון בין העצים. במאמר שפורסם בכתב העת  Science בשנת 2016, הדגימו ד"ר קליין ועמיתיו כי המקור לכ-40 אחוז מהפחמן המצוי בשורשים העדינים של הצמח הוא ברשתות של סחר החליפין  בין העצים כלומר,  בכלכלה שיתופית משגשגת.

מתכוננים לבצורת והתחממות גלובלית

ד"ר קליין נולד באילת וסיים את לימודיו לתואר ראשון בביוכימיה ומדעי המזון בפקולטה לחקלאות, מזון וסביבה של האוניברסיטה העברית בירושלים, קמפוס רחובות. הוא חצה את הכביש כדי להשלים את לימודיו לתואר שני ולדוקטורט במכון ויצמן, ובמקביל עבד  בפיתוח תכניות לימוד במחלקה להוראת המדעים וכן בהוראת אנגלית ומתמטיקה במכון דוידסון לחינוך מדעי. לאחר שהשלים את הפוסט-דוקטורט בשוויץ, עבד ד"ר קליין במינהל המחקר החקלאי – מכון וולקני בבית דגן, אותו עזב כדי להצטרף למכון ויצמן בשנה שעברה.

"חקר העצים הוא חשוב שכן הם מהווים חלק חיוני מהפאזל של שינויי האקלים הגלובאליים", אומר ד"ר קליין. הוא מתעניין במיוחד בתפקידם של עצים בניהול משק המים והפחמן בעולם, ומסביר: "עצים מהווים את מאגר הפחמן הביולוגי הגדול ביותר על פני כדור הארץ, ויערות מווסתים את מחזור המים סביבם באמצעות קליטת מים בשורשים ופליטתם בעלים".

ד"ר קליין חושב גם על העתיד. אחד ממחקריו המתוכננים ינסה לדמות את ההשפעה של גזי חממה על החיים על פני כדור הארץ - 50 שנה מהיום. לצורך כך, מתכוון ד"ר קליין להסב חממות במכון ויצמן כך שיכילו גידולים המתקיימים בשלוש מערכות אטמוספריות שונות: התנאים האטמוספריים על-פני כדור הארץ טרם המהפכה התעשייתית; התנאים של ימינו אנו; תנאים בהם ריכוז גזי החממה גדול פי שניים ממצבו הנוכחי. בכוונתו גם לחקור את מנגנוני העמידות בפני בצורת של עצי הלימון, מחקר אותו התחיל במכון וולקני. "גם השקיה אינה מסוגלת לבטל את ההשפעות של בצורת על עצי פרי, כך שעמידותם של עצי לימון, שקד, זית ועצים נוספים הצומחים בישראל עשויה לאפשר להם לצמוח גם באזורים צחיחים יותר", הוא מסביר. למחקר זה עשויות להיות השלכות חיוביות עבור מדינות שמעוניינות לגדל גידולים מסוג זה אך האקלים השורר בהן אינו מאפשר זאת. כמו כן, פירות המחקר עשויים לסייע לאנושות להתכונן לקראת עידן אקלימי חם ויבש יותר בעתיד.

Dr. Tamir Klein is supported by the Benoziyo Fund for the Advancement of Science, the Monroe and Marjorie Burk Fund for Alternative Energy Studies, the Merle S. Cahn Foundation, and Mr. and Mrs. Norman Reiser, Annadale, VA. He is the incumbent of the Edith and Nathan Goldenberg Career Development Chair

 

Dr. Tamir Klein