מחקר של מכון ויצמן עולה על סיפון משט מדעי יוקרתי 

לפני כשנה, הקדיש כתב-העת היוקרתי Science מהדורה מיוחדת למסע המחקר היוקרתי "טארה" (Tara)  והכריז כי "הים הפתוח הוא המערכת האקולוגית הגדולה ביותר בכדור הארץ, אך אנו יודעים רק מעט אודותיו". במאמר נכתב כי "טארה", ארגון ללא מטרת רווח שמקום מושבו בפריז, המפעיל כלי שיט מחקרי תחת אותו שם, פועל לשינוי המציאות הזו, לאחר השלמתם של עשרה מסעות מחקר מאז 2003. במהלך מסעותיה שהתפרסו על-פני כל האוקיינוסים, החוג הארקטי, אנטארקטיקה, הים התיכון ואזור פטגוניה, ספינת המחקר גמעה 300,000 ק"מ.

ב-28 במאי יצאה הספינה מחופי צרפת למסעה האחד עשר, כשעל סיפונה כחצי תריסר אנשי צוות ומספר מצומצם של מדענים ששהו עליה עד סוף מקטעו הראשון של המסע, ובסוף חודש יוני עגנו במיאמי. אחד המדענים הוא ד"ר מישל פלורס, חוקר בתר-דוקטורט העובד עם פרופ' אילן קורן וד"ר אסף ורדי במכון ויצמן. מטרתו הינה ללמוד אודות ההשפעות של המערכת האקולוגית הימית על האטמוספירה, תחום מחקר משמעותי שעשוי להוביל להבנה טובה יותר של שינויי אקלים וסביבה.

מסעה הנוכחי של הטארה יארך כשנתיים וחצי וייקח אותה סביב איי האוקיינוס השקט, עם התמקדות בשוניות אלמוגים והאינטראקציה בין אוקיינוס ואטמוספירה – תחום מחקר עיקרי של פרופ' קורן, מהמחלקה למדעי כדור הארץ וכוכבי הלכת, וד"ר ורדי, מהמחלקה למדעי הצמח והסביבה. שוניות אלמוגים משמשות כבית לכרבע מהמגוון הביולוגי של האוקיינוס ומשמשות כמקור מזון למיליארד איש המתגוררים ברובם לחופי האוקיינוס השקט.

היות שמדענים רבים בעולם מתעניינים בחקר המגוון האקולוגי (biodiversity), שינויי אקלים, השפעות הזיהום והאקולוגיה של הים, קיימת תחרות עזה על מעט המקומות הפנויים בכל הפלגה. על המשתתפים להבטיח מימון עצמי מלא ולתחזק את הציוד שלהם בכוחות עצמם. מטרת מסע השיט הינה לקדם מחקר מדעי, בד בבד עם הגברת המודעות הסביבתית בציבור. ארגון טארה מייעץ לארגון האו"ם, שם הוא מוביל תכנית הסברה סביבתית למניעת הרס סביבתי ושינוי אקלימי. מאות פרסומים מדעיים ראו אור כתוצאה ממסעות הטארה, כמו גם משאבי מחקר חדשים רבים, דוגמת קטלוג גנטי מיקרוביאלי ו-"מפקד אוכלוסין" למגוון הביולוגי של הפלנקטון.

צמד המעבדות של פרופ' קורן וד"ר ורדי קיבל הזמנה להצטרף להפלגה בעקבות עבודתם בתחום קריסת פריחת אצות ימיות, וירוסים שמתקיפים אותן, ופליטת חלקיקים הנישאים באוויר כתוצאה מכך.

ד"ר פלורס, תושב מקסיקו שהשלים את לימודי הדוקטורט שלו במכון מקס פלאנק בגרמניה, סיים לאחרונה מחקר בתר-דוקטוריאלי במעבדתו של פרופ' ינון רודיך במחלקה למדעי כדור הארץ וכוכבי הלכת. הוא שקל לשוב למקסיקו ואפילו הזמין חופשת יוגה בת חודש לפני שיחליט על המשך הקריירה שלו. אך בפברואר הגיעה הפנייה מפרופ' קורן וד"ר ורדי להצטרף למסע הימי על מנת לאסוף נתונים אודות החלקיקים בשכבה העליונה של האוקיינוס המקיימים אינטראקציה עם האטמוספירה.

"הוא היה האדם הנכון במקום הנכון", אומר פרופ' קורן. במעבדתו של פרופ' רודיך, ד"ר פלורס חקר ומדד את המאפיינים הפיסיים, הכימיים והאופטיים של אירוסולים, קבוצות של חלקיקים נוזליים או מוצקים המושהים באוויר כגון ערפל, עשן ומזהמים נוספים.

בנוסף למחקר אודות השינוי שעוברים חלקיקים במעבר מהמים לאוויר, לד"ר פלורס תחומי עניין מדעיים נוספים. "מעניין אותנו לחקור כיצד, במקרים רבים, נמחק הפלנקטון לחלוטין מהאוקיינוס", אומר ד"ר פלורס. "נדמה כי הווירוסים שמגיעים לנקודת המפגש בין המים לאטמוספירה נפלטים לאוויר, ובדומה לאבק, נסחפים ברוח ונופלים על מצבורי פלנקטון. כך, וירוסים יכולים להשמיד ביעילות מאות קילומטרים רבועים של פלנקטון". פלנקטון משמש כמקור הזנה חיוני לאורגניזמים ימיים רבים, כדגים ולוויתנים.

בחודשים האחרונים, היו ד"ר פלורס וד"ר מירי טרייניק, חוקרת בתר-דוקטורט לשעבר המשמשת כיועצת לפרויקט, טרודים בבניית המכשור שיורכב בטארה, יאסוף דוגמיות וימדוד את תפוצת האירוסולים. לפני ההפלגה התקינו השניים את המערכת על כלי השיט וקיבלו הכשרה בסיסית בשיט – "הרבה קשירות" כפי שמתאר זאת ד"ר פלורס, שסיפר כי הפריט היחיד שרכש לקראת המסע הוא נעליים עמידות למים.

התקנת המכשור כללה התאמות בשטח של המערכת, שנבנתה במעבדה בהתאם לתנאים והמפרט הטכני של הטארה, בסיוע הקפטן ואנשי צוות הספינה. רכיב שהיה כבד מדי הורד מהספינה; אחר נקשר לאחד המפרשים כדי למנוע נזק שעלולה היתה להסב לו הרוח. ד"ר פלורס היה אחראי, בכל יום, לסנן ולבדוק את המים והאוויר שאסף על-מנת לאתר חלקיקים מיקרוסקופיים. החומרים שאסוף והמידע שתיעד ד"ר פלורס, נשלחו בחזרה למעבדותיהם של פרופ' קורן וד"ר ורדי לבדיקות נוספות. לאחר שירד ד"ר פלורס מהסיפון במיאמי, הוא העביר את האחריות המחקרית למדען אחר, שאותו יכשיר במהלך מסעם באוקיינוס האטלנטי.

"עבורינו, הפרויקט הזה הוא חלום שמתגשם", אומר פרופ' קורן. "מסעה של טארה הוא פרויקט דגל בחקר המערכת האקולוגית הימית. מלבד המחמאה האדירה שבעצם ההזמנה, יהיו ברשותנו כעת מדידות מיקרו-פיסיות וגנטיות חיוניות ביותר שיסייעו למחקרים שלנו אודות הקשר בין המערכות האקולוגיות הימיות, אירוסולים ועננים".

"טארה טומנת בחובה פוטנציאל אדיר למדע חדשני ופורץ-דרך", אומר ד"ר ורדי. "היכולת לבצע מדידות אטמוספיריות על-פני האוקיינוס מכפילה את התוצרים המדעיים האפשריים במחקר המוגבל למעבדה בלבד".

Ilan Koren and Assaf Vardi

Prof. Ilan Koren is supported by the Benoziyo Fund for the Advancement of Science and the Dr. Scholl Center for Water and Climate Research. Dr. Assaf Vardi is supported by the Benoziyo Fund for the Advancement of Science, the Angel Faivovich Foundation for Ecological Research, the Rothschild Caesarea Foundation, Dana and Yossie Hollander, Israel, Scott Eric Jordan, Roberto and Renata Ruhman, Brazil, Selmo Nissenbaum, Brazil, the Brazil-Israel Energy Fund, Lord Sieff of Brimpton Memorial Fund, the European Research Council, the Estate of Samuel and Alwyn J. Weber, and the Germaine Hope Brennan Charitable Foundation. Dr. Vardi is the incumbent of the Edith and Nathan Goldenberg Career Development Chair

Banner photo credit: Tara Expeditions F. Latreille

postdocs on ship