מים מסביבנו

מים מסביבנו   \   אהוד קלפון

 

כמות המים בכדור הארץ, בשלושת מצבי הצבירה היא קבועה, אולם לא כך הדבר ביחס שביניהם, כי המים משנים את צורתם באופן תמידי. כדור הארץ עם האטמוספרה המקיפה אותו, מהווים מערכת סגורה וקיים מחזור מים מאוזן בטבע. אין איבוד מים ואין תוספת במערכת הזו. במהלך התקופות הגיאולוגיות, חלו תנודות ושינויים משמעותיים בכמות כל אחד מהמרכיבים. כאשר כמות החומר המוצק (קרח) עולה, יורדת כמות הנוזל (מים) באוקיינוסים ולהיפך.

הגיאולוגים טוענים שלפני שלושה מיליון שנה הייתה תקופה בין קרחונית חמה והמים הגיעו לגובה של 50  מטרים מעל לפני הים הנוכחי. לעומת זאת בתקופה הקרחונית האחרונה, שטחים נרחבים של כדור הארץ היו מכוסים קרח ופני הים היו נמוכים ב 100  מטרים מפני הים של היום.

מעריכים שאם כל הקרח בעולם ימס בקטבים ובהרים, המים יעלו באוקיינוסים לגובה של 70  מטרים מעל לפני הים של היום ויכסו שטחים נרחבים ביבשות. המים המלוחים בכדור הארץ מהווים 96.5%  ורק 3.5%  הם מים מתוקים. מליחות הים התיכון היא בסביבות 3% וים המלח למעל מ 30% .

מבין המים המתוקים, 70% נמצאים במצב של קרח בקרחונים למיניהם, 29% נמצאים באקוויפרים (בעומק האדמה) ורק 1% נמצאים על פני היבשה.

87% מהמים שעל היבשות, נמצאים באגמים,  11% נמצאים בתוך ביצות, ורק 2% זורמים בנחלים ובנהרות. האדם משתשש רק ב 0.3% מהמים המתוקים לצרכיו ויתר 99.7% מהמים אינם בשימוש. למים המתוקים יש PH7 , כלומר הם נמצאים במצב מאוזן מבחינת חומציות בסיסיות. למי הים המלוחים יש PH8 , כלומר הם במצב בסיסי, והגשם החומצי המושפע מתעשייה המזהמת את האוויר, מגיע לחומציות של PH4  .

קרוב ל 10% מהיבשה של היום מכוסה קרח, בעיקר באנטארקטיקה ובגרינלנד, שם שכבת הקרח מגיעה לעומק של שלושה קילומטרים. באנטארקטיקה נמצאת היבשה מתחת לפני הים, בגלל לחץ שכבות הקרח הכבדות הלוחצות על היבשה. יש השערה של חוקרים שהמים הגיעו לכדור הארץ לפני מספר מיליארדי שנים על ידי שביט קרח שנפל בכוכב הלכת הצעיר.

כמות הגשם היורדת בחלקי תבל שונה מאוד. למשל בהרי הוואי הטרופית יורדים בין 10,000  מ"מ לבין 15,000  מ"מ גשם בממוצע רב שנתי לעומת אזורים נרחבים בצ'ילה שם לא יורדים גשמים כלל, או רק מעט טפטופים פעם ב 15 שנה. גם אחוז הלחות היחסית באטמוספרה, שונה באופן משמעותי באזורים השונים. במדבריות היבשים, הלחות היחסית מאוד נמוכה וביערות הגשם היא מאוד גבוהה ועולה על 90% ברוב ימות השנה.

יש גם הבדלים בכמות האנרגיה שצריכים להשקיע על מנת להביא את המים לרתיחה ולאיוד בגבהים השונים. נקודת הרתיחה של המים יורדת כשעולים לגובה (שם לחץ האטמוספרה נמוך יותר). בגובה פני הים נקודת הרתיחה היא ב 100 מעלות צלזיוס ובגובה של שלושה ק"מ, המים רותחים רק ב 90 מעלות צלזיוס. על מנת שהמים יעברו ממצב נוזל למצב של גז (אדים) דרושה אנרגיה של פי 7 מזו הדרושה עד לרתיחה.

החומרים בטבע, מתכווצים בדרך כלל בטמפרטורות נמוכות (נפחם קטן), ומתפשטים בטמפרטורות גבוהות (נפחם גדל), אך לא המים. אנומליה של המים היא תופעה ייחודית, שבה נפחם גדל במצב מוצק (קרח), וקטן במצב נוזל (מים). עם ירידת הטמפרטורה של המים, יש ירידה בנפחם, עד לארבע מעלות צלזיוס בלבד. מארבע מ"צ ומטה, עד לקיפאון באפס מ"צ, הם מתפשטים ונפחם גדל ב 10% .

כתוצאה מכך, הקרח שמשקלו הסגולי קטן יותר מהמים, צף על פניהם, כמו הקרחונים בקוטב הצפוני, וקוביות קרח בכוס מים. בהידרוליזה, אפשר לפרק מולקולת מים (H2O) לחמצן ומימן, לנצל את גז המימן לאנרגיה, ואת החמצן לצרכים אחרים.

מי ים מלוחים, מהווים 97.5% מכלל המים בכדור הארץ, ורק 2.5% הם מים מתוקים. 70% מהמים המתוקים, נמצאים במצב קיפאון (קרח) בקטבים, בקרחונים ובאי גרינלנד, 29% באקוויפרים בעומק האדמה, ורק 1% מהמים המתוקים, זמינים לאדם על פני האדמה. 87% מהמים המתוקים שעל פני האדמה, נמצאים באגמים, 11% בתוך ביצות, ושני אחוזים בנהרות ונחלים זורמים.

המים בכדור הארץ נמצאים בשלושת מצבי הצבירה: במצב של גז (אדים) באטמוספרה, במצב מוצק (קרח) המכסה 10% מכלל היבשות, ובמצב נוזל (מים). מקורות המים של ישראל מספקים כשני מיליארד קוב מים בשנה, ונוצר גרעון תמידי בצריכה, שיש לכסותו בדרכים שונות, כגון מחזור מים והתפלה.

יצורים חיים, לא יתקיימו בכדור הארץ ללא מים, כי המסה העיקרית שלהם מורכבת ממים. למשל: מדוזה מורכבת מ 99% מים, תולעי האדמה 80% , צפרדעים 78% , וגוף האדם מורכב מ 65% מים. בצמחים יש יותר מים, מאשר אצל בעלי חיים. בעלי חסה יש 95% מים, בעגבנייה 95% , בכרוב 90% , בגזר 90% , בתפוח 78% מים ועוד. תכולת המים בשיניים של אדם היא 10% , בעצמות 22%, בשרירים 70%, בעור 71% , בכבד 74%,  בלב 76% , בכליות ובריאות 80%,  במוח 85% , ובחלב אם יש 87% מים.

המים משמשים כממיס למומסים רבים, מדללים את הדם, מעורבים בפעילויות ביוכימיות, ובשמירה על הומיאוסטזיס. זה מתבטא בוויסות תהליכים, המאפשרים לאורגניזם לשמור על מערכת יציבה, בסביבה משתנה, תוך שמירה על שיווי משקל דינאמי בתא. אי שמירה על הומיאוסטזיס בתא, מובילה להתפרקותו ולאובדנו, לכן קיימים מנגנוני בקרה, המתאימים לרמת מורכבותו של כל יצור חי. חוסר מים בגוף, עלול להפר את האיזון בתאים, ולגרום למחלות במערכות הגוף, כגון אבנים בכליות, דלקות בדרכי השתן ועוד. בתוך תאי גוף האדם נמצאים 67% מהמים, וכן 33% מחוץ לתאים, כולל במערכת הדם והלימפה.                                                                                                   

בעיית המים הזמינים לשתייה ולחקלאות, הולכת ומחריפה בארץ ובאזורים רבים בעולם. כדי להתגבר על המחסור ולהמשיך לשרוד בתנאי קיום סבירים, חייבים לפעול במגוון דרכים. הדרך הטובה מכולן היא חינוך למשמעת עצמית וציבורית, בשימוש נכון וחסכוני במים בתוך הבית, בגינה, בחקלאות ובתעשייה. יחד עם זה, חייבים להשקיע הרבה יותר במחזור שפכים, בהתפלת מי ים, ובמחקר. רצוי לאמץ מגוון צמחי נוי, מתוך צמחי המדבר שלנו, ומאזורים שחונים אחרים בעולם, הצורכים מעט מים לקיומם.

בארץ ים תיכונית, סמי ארידית (חצי מדברית) כשלנו, חייבים לוותר על צמחי תעשייה בחקלאות, הצורכים מים רבים, או לגדלם רק במי קולחין ממוחזרים. יש להשקות רק בשעות הערב והלילה, כדי למנוע התנדפות מיותרת של מים, בחום היום. רצוי להשקות צמחים בטפטפות, שבעזרתן מגיעים המים הישר לשורשים, ולא בממטרות או בצינור.

ארצנו אינם מתאימה לגידול כרי דשא ליד הבתים, הדורשים השקיה לאורך כל חודשי הקיץ, לכן רצוי להשתמש בתחליפים ללא השקיה. לחוקרים בעולם, הייתה ידועה כבר מהמאה התשע עשרה, התופעה הנקראת הידרוטרופיזם (Hydrotropism), כלומר יכולתו של הצמח לשלוח את שורשיו לעבר מקורות המים בקרקע.

 במכוני מחקר שונים, מנסים כעת לייצר זני צמחים (טרנסגניים) בהנדסה גנטית, שבהם יש מערכת שורשים, המסוגלת לגלות כל טיפת מים בקרקע ולנצלה. לאחרונה התגלה גן בצמחים, האחראי על תופעת "הידרוטרופיזם" (משיכת השורשים למים), ומנסים לשלבו בתאי הגידולים החקלאיים ובצמחי הנוי. שילוב זה, ישפר את סיכויי השורשים להגיע לכל טיפת מים בקרקע, ויאפשר  חיסכון במי השקיה, בגידולי שלחין בקיץ.

                                                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                

 

 

 

        


Comments