מתחת לפני הים פועל עולם עצום ובלתי נראה.
מיליארדי אורגניזמים מיקרוסקופיים נעים יחד עם המים, הופכים את אור השמש לחומר אורגני, מפיקים חמצן והופכים למזון לחוליות הבאות בשרשרת המזון של האוקיינוס. אין להם אוזניים, אך אין פירוש הדבר שהצלילים שסביבם חולפים על פניהם בלי להשאיר סימן.
אפילו הפלנקטון מתקיים בתוך מרחב פיזיקלי משותף — בין זרמים, לחץ, אור, אותות כימיים ותנודות המים.
מחקר חדש הראה: ההמהום בתדר נמוך של תחנות כוח רוח ימיות פעילות מסוגל לשנות תהליכים בתוך חברת הפלנקטון הטבעית. בתוך 22 שעות בלבד של חשיפה החל הפיטופלנקטון לגדול מהר יותר, ומאזן החמצן של המים השתנה.
האוקיינוס הגיב לקול האנושי במקום שבו המדענים כמעט לא ציפו לשמוע תגובה.
ניסוי במים הנורווגיים
את המחקר ערכה קבוצה בינלאומית בראשות ז'וסטין קורבולס והביואקוסטיקאית הימית אנה שירוביץ' מהאוניברסיטה הנורווגית למדעי הטבע והטכנולוגיה — NTNU. בעבודה השתתפו גם מומחים מאוניברסיטת מונפלייה, CNRS, Ifremer, המכון המלכותי הבלגי למדעי הטבע ואוניברסיטת המבורג.
את הפרויקט מימנה המועצה הנורווגית למחקר במסגרת התוכנית PURE WIND, המוקדשת להשפעת הקול של אנרגיית רוח ימית על מערכות אקולוגיות.
כיצד לשחזר את ההמהום של תחנת כוח בים
החוקרים רצו לקרב את הניסוי לסביבה האוקיינית האמיתית. לכן הם לא גידלו מין מעבדה אחד בתנאים סטריליים, אלא השתמשו בחברה טבעית של לגונה חופית, שכללה פיטופלנקטון וזואופלנקטון הניזון ממנו.
הדגימות הוכנסו למכלי ניסוי — מיקרוקוסמוסים, שנמצאו ישירות בתוך הסביבה הימית. לאחר מכן הושמעו מתחת למים הקלטות אמיתיות של תחנת כוח רוח ימית פועלת.
הניסוי כלל שלושה מצבי קול:
- קבוצת ביקורת, ששמעה רק את הרקע הטבעי של הלגונה — כ- 80 דציבלים ביחס ל-1 מיקרופסקל;
- רמת רעש בינונית — כ- 94 דציבלים;
- רמה מוגברת — כ- 106 דציבלים.
החשיפה הקיפה תדרים מ- 50 עד 2400 הרץ ונמשכה 22 שעות.
אין להשוות דציבלים תת-ימיים ישירות לערכי הרעש המוכרים באוויר: במים משתמשים בגודל ייחוס אחר, והצליל עצמו מתפשט אחרת. לכן המספרים המובאים מאפיינים את ההבדלים בין תנאי הניסוי, אך אין פירושם שהפלנקטון היה סמוך למקור שעוצמתו דומה למכשיר ביתי או לקונצרט.
המדענים מדדו את קצב הגדילה של הפיטופלנקטון, את עוצמת אכילתו בידי הזואופלנקטון ואת השינוי בריכוז החמצן.
מה השתנה בתוך 22 שעות
בקבוצות שנחשפו להשמעת הרעש של תחנת כוח הרוח, גדל הפיטופלנקטון מהר יותר באופן מובהק סטטיסטית מאשר בתנאי הביקורת.
במקביל נצפה במים מאזן חמצן חיובי יותר. המחברים סבורים כי הדבר עשוי להעיד על התגברות הייצור הראשוני — התהליך שבו אצות מיקרוסקופיות וציאנובקטריות משתמשות באור ליצירת חומר אורגני ומפרישות חמצן.
לעומת זאת, הקצב שבו אכל הזואופלנקטון את הפיטופלנקטון לא נבדל באופן מהותי בין שלוש הקבוצות.
מתקבלת תמונה בלתי שגרתית: ייצור הביומסה הצמחית השתנה, ואילו צריכתה במסגרת ניסוי קצר נותרה פחות או יותר כשהייתה.
אך אין לראות בכך תועלת מוכחת של הרעש.
הגדילה המואצת של חוליה אחת עשויה להפר את היחס הקודם בין התהליכים. אם הייצור והצריכה של חומר אורגני מתחילים להתפצל, הדבר עלול להשפיע עם הזמן על משטר החמצן, על מחזור חומרי התזונה, על שקיפות המים ועל התפלגות האנרגיה ברשת המזון.
בינתיים אלו רק השלכות אפשריות. המחקר הראה תגובה קצרת טווח, אך לא עקב אחרי מה שתביא בעקבותיה לאחר שבועות, חודשים או שנים.
כיצד עשוי הפלנקטון להגיב לצליל
המילה "שמע" היא כאן משל.
הפיטופלנקטון אינו קולט צליל כפי שאדם, לווייתן או דג קולטים אותו. אך צליל הוא תנועה פיזית: גלי לחץ ותנודות של חלקיקי מים. הם יכולים להשפיע על אורגניזמים מיקרוסקופיים במישרין או לשנות את התנאים סביבם.
קיימים כמה מנגנונים אפשריים. התנודות מסוגלות להשפיע על ערבוב המים, על המגע של התאים עם חומרי התזונה, על מיקומם ביחס לאור, על מצבם הפיזיולוגי ועל יחסי הגומלין בין חברי החברה.
ואולם המחקר החדש אינו קובע איזה מנגנון בדיוק גרם להאצת הגדילה. הוא מתעד את עצם העובדה של תגובתה של חברה טבעית למשטר צליל קצר מוגדר.
כדי להבין את שרשרת הסיבתיות יידרשו ניסויים נוספים: עם מינים בודדים ועם חברות מעורבות, עם משכי חשיפה שונים, תדרים, עוצמות אות ותנאי סביבה שונים.
הבסיס לחיים באוקיינוס
קל שלא להבחין בפיטופלנקטון. תא בודד עשוי להיות בלתי נראה לעין בלתי מזוינת, אך יחד מבצעים האורגניזמים הללו עבודה בקנה מידה פלנטרי.
הם מהווים את הבסיס לרשתות מזון ימיות רבות. עליהם ניזון הזואופלנקטון, אשר משמש למאכל לדגים, לעופות וליונקים ימיים. הפיטופלנקטון משתתף בייצור חלק ניכר מהחמצן של הביוספרה וקושר פחמן, שחלקו מועבר עם הזמן לשכבות המעמקים של האוקיינוס.
לכן השינוי בגדילתו אינו אירוע קטן המוגבל למכל ניסוי. זהו אות להשפעה אפשרית על ראשיתה של שרשרת, שעליה תלויות צורות חיים גדולות בהרבה.
בעבר התמקדו מחקרים של רעש תת-ימי בעיקר בלווייתנים, בדולפינים, בדגים ובבעלי חיים אחרים המשתמשים בצליל לתקשורת, לניווט ולחיפוש מזון. העבודה החדשה מרחיבה את השאלה: מה קורה כאשר צליל תעשייתי מגיע לאורגניזמים שאין להם מערכת שמיעה מוכרת, אך הם קיימים בתוך אותה סביבה פיזית?
גם לאנרגיה ירוקה יש צליל
אנרגיית רוח ימית הכרחית לצמצום התלות בדלקים מאובנים. ואולם מקור אנרגיה ידידותי יותר לסביבה אינו נעשה בלתי נראה לחלוטין לטבע.
עבודות הבנייה עשויות להיות רועשות במיוחד — למשל תקיעת כלונסאות בעת התקנת יסודות הטורבינות. אך גם מתקנים שכבר פועלים יוצרים תנודות מתמשכות בתדר נמוך: סיבוב הלהבים, תנועת המנגנונים ורעידות המבנה מועברים דרך היסוד אל המים ואל קרקעית הים.
המחקר אינו מוכיח שתחנות כוח ימיות הורסות חברות פלנקטון. הוא גם אינו מעריך תחנת כוח רוח מסוימת הפועלת בפועל בשלמותה. המדענים השמיעו את הקלטותיה בניסוי מיקרוקוסמוס מבוקר.
אך העבודה מראה שבתכנון אנרגיה ימית אין די בהתחשבות בבעלי חיים גלויים בלבד. צליל תת-ימי עשוי להתפשט דרך רבדים שונים של המערכת האקולוגית, ובכללם הבסיס המיקרוסקופי שלה.
ייתכן שבעתיד יהיה צורך להעריך טורבינות לא רק לפי כמות האנרגיה שהן מייצרות, אלא גם לפי הטביעה האקוסטית שהן מותירות בים.
על מה הזכיר לנו האוקיינוס היום?
על כך שבמערכת חיה אין משתתפים קטנים באמת ואין השפעות מבודדות.
האדם מתקין טורבינה כדי להמיר את תנועת האוויר לחשמל. המנגנון יוצר תנודות. התנודות נכנסות למים. המים מעבירים אותן לתאים מיקרוסקופיים — ובתוך החברה הבלתי נראית משתנה מהלך החיים.
אפילו ההמהום הטכנולוגי השקט ביותר נעשה חלק מהמרחב האוקיאני. הוא נכנס לפרטיטורה הכוללת יחד עם הזרמים, תנועת בעלי החיים, רשרוש המשקעים והתנודות הטבעיות של המים עצמם.
האוקיינוס הזכיר לנו: כל טכנולוגיה שיצר האדם נכנסת ליחסים עם חיים שכבר קיימים. לכן קיימות אמיתית מתחילה לא רק במקור אנרגיה נקי, אלא גם ביכולת לשמוע את תגובתה של המערכת כולה — עד כדי יצוריה הקטנים ביותר.
לפלנקטון אין אוזניים. אך האוקיינוס העביר לו את הצליל שלנו — והחיים השיבו בשינוי קצב שלהם.
