גידול אינטנסיבי של אלמוגים במערכות סגורה ופתוחה

Size: px

Start display at page:

Download "גידול אינטנסיבי של אלמוגים במערכות סגורה ופתוחה"

Victor Rice
5 years ago
Views:

1 גידול אינטנסיבי של אלמוגים במערכות סגורה ופתוחה דן פופר, ניצן רייס חבלין, טל גור, מוטי אושרוביץ ואנדראה אנצמן - מו"פ ערבה תיכונה וצפונית מעוז פיין - הפקולטה למדעי החיים אוניברסיטת בר-אילן, המכון הבינאוניברסיטאי למדעי הים ב כתובת המחבר: fish1@arava.co.il תקציר ענף הנוי הימי התפתח רבות בשני העשורים האחרונים והפך לחלק בלתי נפרד מתעשיית האקווריומים הכללית. המחזור השנתי של בעלי- החיים הימיים לענף זה עומד על 33-2 מיליון דולר אמריקאי ומהווה כ- 1-2 אחוזים ממחזור תעשיית דגי הנוי הכללי. בשנת 1997 עמד הסחר באלמוגים חיים על 934,463 מקטעי אלמוגים (להלן פרגמנטים) חיים לעומת 1,142,242 פרגמנטים חיים ב גם בתחום ה- Pharmaculture קיים כיום ביקוש גובר לאלמוגים, למיצוי והפקה של חומרים טבעיים שהאלמוג מכיל והנם בעלי פוטנציאל כלכלי ואף כתחליף להשתלות עצם בתחום הרפואה. כ- 99.7% מהאלמוגים המגיעים לשווקים נאספים מהאוקיינוסים והגידול בשבי כמעט שאינו קיים. המעבר מהשונית לסביבה מלאכותית, מתבטא באחוזי שרידות נמוכים ביותר. השרידות הנמוכה, ההידרדרות הטבעית של השוניות בעולם, הדרישה הגוברת של שוק הנוי הימי והתעוררות המודעות הסביבתית, מעלים את הצורך לחקלאות ימית של אלמוגים כפתרון לדרישות השוק ואף לשימור ושיקום עתידי של השוניות בטבע. גידול אינטנסיבי (ביומסה גבוהה ליחידת שטח) של אלמוגים אפשרי במערכות סגורות, מערכות פתוחות או בתוך הים. היתרון המרכזי בגידול במערכות סגורות נובע מהתפתחות הטכנולוגיות המאפשרות ניטור ושליטה בתנאים הכימיים והפיזיקליים הדרושים לגידול מואץ ולהגברת העמידות של האלמוגים בפני טפילים ומחלות ובשרידות גבוהה יותר אצל לקוחות הקצה. החיסרון העיקרי במערכות אלו טמון באנרגיה הרבה הדרושה בכדי לחקות את מכלול התנאים המורכב של סביבת האלמוג. בכדי להצליח בגידול אינטנסיבי של אלמוגים עלינו להבין לעומק את התנאים האופטימאליים הדרושים לכל מין ואף לפרטים ממקורות שונים באותו המין. ריבוי אלמוגים לאקווריומי ריף נעשה על- ידי שבירת מושבות אם לשברים קטנים יותר וגידולם. כיוון שאלמוגים הנם בעלי חיים מושבתיים בדרך כלל, הבנויים יחידות מודולריות (פוליפים). לאלמוג יכולת להקים מושבה חדשה גם משבר קטן של המושבה. מבחינת המגדל משמעות הדבר שיכפול של אותו גנום שהוא מכיר את צורתו ואת צבעו וכן את התנאים האופטימאליים לגידולו האלמוג. במחקר זה נבחנו שלושה מיני אלמוגים קשים הגדלים במפרץ : Favia favus,acropora loripes ו-.Stylophora pistillata מינים אלו משמשים כמודל לפיתוח הכלים לגידול אינטנסיבי של מיני אלמוגים נוספים על -ידי שימוש במערכת פתוחה (במכון הבינאוניברסיטאי ב) וסגורה (בתחנת יאיר) במקביל, תוך מדידת פרמטרים פיזיולוגיים באלמוגים ובחינת תנאים ביולוגים, כימיים ופיזיקאליים משתנים, שיאפשרו את מקסום יכולות הגדילה והשרידות. מחקר האלמוגים בתחנת יאיר החל בשנת 29 ומתקיים כבר מספר שנים בשני האתרים. בכדי לבצע ניסויים אותם ניתן לנתח גם בכלים סטטיסטיים, הוכנו בשנת 212 כ- 8 מקטעי אלמוגים משלושת מיני האלמוגים ליצירת חזרות זהות לטיפולים. לאחר סיום הכנת הפרגמנטים והשלמת התמותות שנבעו מקיטוע והדבקת האלמוגים תועדו כל האלמוגים בצילום משתי זוויות ובשקילה. בחודש ינואר 213 החל ניסוי תאורה לקביעת התאורה המיטבית לגידול האלמוגים. סוגי התאורה שנבחנו: שמש, שמש בהצללה, T5 ומטאל. 1

2 נמצאה שונות בשמש המלאה בין המתקנים ותנודתיות עונתית ויומית בתאורות הטבעיות בשתי המערכות. בתאורות המלאכותיות יש יציבות לאורך היום והשנה, אך קיים הבדל בעוצמה ובפיזור האור. היעילות הפוטוסינטטית עלתה במרבית המקרים, ובשמש המלאה הייתה הנמוכה ביותר. הבדלים במשקל נראו בכל הטיפולים. יש הבדלים בין סוגי התאורה ובין המערכות. המובהקות בשלושת המינים, לסוג תאורה מסוים נמוכה והשונות בתוך המין גבוהה. יש לבחון התוצאות גם ברמת המושבה, למציאת מאפיינים לביצועים טובים יותר בתוך כל מין. מבוא ענף הנוי הימי התפתח רבות בשני העשורים האחרונים והפך לחלק בלתי נפרד מתעשיית האקווריומים הכללית. המחזור השנתי של בעלי- החיים הימיים לענף זה עומד על 33-2 מיליון דולר אמריקאי ומהווה כ- 1-2 אחוזים ממחזור תעשיית דגי הנוי הכללי. לפי ה- Species Convention of International Trade in Endangered (CITES) בשנת 1997 עמד הסחר באלמוגים חיים על 934,463 מקטעי אלמוגים (להלן פרגמנטים) חיים לעומת 1,142,242 פרגמנטים חיים ב גם בתחום ה- Pharmaculture קיים כיום ביקוש גובר לאלמוגים, למיצוי והפקה של חומרים טבעיים שהאלמוג מכיל והנם בעלי פוטנציאל כלכלי ואף כתחליף להשתלות עצם בתחום הרפואה 7).(3, כ- 99.7% מהאלמוגים המגיעים לשווקים נאספים מהאוקיינוסים והגידול בשבי כמעט שאינו קיים. המעבר מהשונית לסביבה מלאכותית, מתבטא באחוזי שרידות נמוכים ביותר (קרוב ל- 1% תמותה בחלק מהמינים). השרידות הנמוכה, ההידרדרות הטבעית של השוניות בעולם, הדרישה הגוברת של שוק הנוי הימי והתעוררות המודעות הסביבתית, מעלים את הצורך לחקלאות ימית של אלמוגים כפתרון לדרישות השוק ואף לשימור ושיקום עתידי של השוניות בטבע. משנות התשעים, החלה החקלאות הימית לתעשיית האקווריומים בארה"ב לקבל הכרה לאומית כתחום בעל פוטנציאל כלכלי וחשיבות אקולוגית. בעשור האחרון אף החלו להופיע מחקרים על רבייה מינית של אלמוגים בשבי, כדרך לריבוי מסיבי של האלמוגים לאקווריומים ציבוריים וכן לשיקום עתידי של שוניות פגועות 5).(4, גידול אינטנסיבי (ביומסה גבוהה ליחידת שטח) של אלמוגים אפשרי במערכות סגורות, מערכות פתוחות או בתוך הים. בים ובמערכות פתוחות האלמוג נהנה מתחלופת מים בלתי מוגבלת ומזון טבעי. מאידך, במערכות אלו קיימת תלות גיאוגרפית לקו החוף, תנאי הסביבה המשתנים קשים לוויסות (לדוגמא: משטר הארה וטמפרטורה) וסכנות סביבתיות כגון: זיהום, פתוגנים, טריפה וסדימנטציה עלולים להסב נזקים בלתי הפיכים. בנוסף, תתכנה השפעות סביבתיות שליליות של מערכת אינטנסיבית פתוחה על הסביבה הימית הקרובה ואף סכנה לחדירה של מינים לא מקומיים לסביבה הטבעית (8,2). היתרון המרכזי בגידול במערכות סגורות נובע מהתפתחות הטכנולוגיות המאפשרות ניטור ושליטה בתנאים הכימיים והפיזיקליים הדרושים לגידול מואץ ולהגברת העמידות של האלמוגים בפני טפילים ומחלות ובשרידות גבוהה יותר אצל לקוחות הקצה. החיסרון העיקרי במערכות אלו טמון באנרגיה הרבה הדרושה בכדי לחקות את מכלול התנאים המורכב של סביבת האלמוג. בכדי להצליח בגידול אינטנסיבי של אלמוגים עלינו להבין לעומק את התנאים האופטימאליים הדרושים לכל מין ואף לפרטים ממקורות שונים באותו המין (3,1). הצלחה בגידול אינטנסיבי של שתלי אלמוגים תלויה במידה רבה בהבנת התנאים הדרושים להאצת הגידול מחד, תוך שמירה על איכות האלמוג והגברת עמידותו לטפילים ומחלות מאידך. על אף שקיימים מיני אלמוגים שסף עמידותם בפני עקה גבוה יותר, גם בתוך המין ייתכנו עמידויות גבוהות יותר הקשורות למערך האורגניזמים על 2

ובתוך האלמוג, במיוחד טיפוס האצות השיתופיות. ראוי לכן להיות מסוגלים להכיר, ובמידת האפשר אף לשלוט בהרכב חברת האלמוג. ריבוי אלמוגים לאקווריומי ריף נעשה על- ידי שבירת מושבות אם לשברים קטנים יותר וגידולם.

3 ובתוך האלמוג, במיוחד טיפוס האצות השיתופיות. ראוי לכן להיות מסוגלים להכיר, ובמידת האפשר אף לשלוט בהרכב חברת האלמוג. ריבוי אלמוגים לאקווריומי ריף נעשה על- ידי שבירת מושבות אם לשברים קטנים יותר וגידולם. כיוון שאלמוגים הנם בעלי חיים מושבתיים בדרך כלל, הבנויים יחידות מודולריות (פוליפים), לאלמוג יכולת להקים מושבה חדשה גם משבר קטן של המושבה. מבחינת המגדל משמעות הדבר שיכפול של אותו גנום שהוא מכיר את צורתו ואת צבעו וכן את התנאים האופטימאליים לגידולו האלמוג (6). בתחנת יאיר החל המחקר באלמוגים בשנת 29 ובשנת 211 הוקמו המערכות המקבילות בערבה וב. ונבחנו שלושה מיני אלמוגים הגדלים במפרץ : Favia favus,acropora loripes ו-.Stylophora pistillata מינים אלו משמשים כמודל לפיתוח הכלים לגידול אינטנסיבי של מיני אלמוגים נוספים על ידי שימוש במערכת פתוחה (במכון הבינאוניברסיטאי ב) וסגורה (בתחנת יאיר) במקביל, תוך מדידת פרמטרים פיזיולוגיים באלמוגים ובחינת תנאים ביולוגים, כימיים ופיזיקאליים משתנים, שיאפשרו את מקסום יכולות הגדילה והשרידות. כיום, אבחון בריאות פיזיולוגית דורש במרבית המקרים פגיעה באלמוג לצורך מדידת פרמטרים שונים אולם ניתן להשתמש באמצעים טכנולוגיים קיימים, לפיתוח מערכות אבחון מתקדמות שאינן "פולשניות" ומאפשרות בדיקה על מספר רב של אלמוגים בזמן קצר יחסית. מערכת כזו תיתן לחוות הגידול כלי יעיל למעקב אחר תגובת ובריאות האלמוגים לתנאים הקיימים. מטרת המחקר לשנה זו היא סיום בדיקות ראשוניות וביצוע ניסוי תאורה לקביעת התאורה המיטבית לגידול האלמוגים. שיטות מחקר האלמוגים מתקיים כבר מספר שנים בתחנת יאיר ובמכון הבינאוניברסיטאי במקביל. בכדי לבצע ניסויים אותם ניתן לנתח גם בכלים סטטיסטיים, הוכנו כ- 8 מקטעי אלמוגים מהאלמוגים הקשים:,Acropora loripes Favia favus ו- Stylophora pistillata ליצירת חזרות זהות לטיפולים. לאחר סיום הכנת הפרגמנטים והשלמת התמותות שנבעו מקיטוע והדבקת האלמוגים. לאחר יצירת הפרגמנטים לכל החזרות נערכו בדיקות ראשוניות, בנוסף לבדיקות ה- modulation (PAM) pulse amplitude נלקחו לבדיקות ה"הקרבה" שלושה פרגמנטים מכל מין, לכל טיפול, סה"כ 36 פרגמנטים. הפרגמנטים הוקפאו ב 2- º C ולאחר מכן נבדקו ריכוז החלבון, ריכוז הכלורופיל וצפיפות האצות (תמונה 1). במקביל בוצעה שקילה במי ים (משקל ציפה) לבדיקת תוספת משקל האלמוג, כתוצאה מהשקעת שלד. כל פרגמנט הונח על מתלה מנירוסטה שנתלה מתחתית המשקל וטבול בתוך כלי עם 3 ליטר מי ים מסוננים, בטמפרטורה של 25 º C (סטייה של עד חצי מעלה) (תמונה 2). כל מקטע גם צולם בו זמנית בשני היטלים, מבט צד ומבט על. הצילום נערך במרחק וזווית קבועים לכל הפרגמנטים, באמצעות שתי חצובות מקובעות. בסמוך לכל מקטע מוקם סרגל ובהיטל הצד גם סרגל צבעים (תמונה 3). בכדי ליצור בסיס נתונים רחב ככל האפשר נערך תהליך זה לכל מקטעי האלמוגים שהוכנו. St-5 (צולם ב ). תמונה 1: צילום במיקרוסקופ לבדיקת צפיפות האצות באלמוג Stylophora 3

תמונה 2: שקילת פרגמנט של Acropora לפני תחילת ניסוי- 1, במכון הבינאוניברסיטאי ב.

בדיקות ה- PAM נערכו בשני המתקנים. בתחנת יאיר נבדקו ב- 6/6/13 ארבעה פרגמנטים מכל מין, לכל טיפול (סה"כ 48 פרגמנטים). ב נערכה הבדיקה ב- 13/6/13 לאותו גודל מדגם.

ביצוע וניתוח בדיקות הפרגמטים שהוקרבו בסיום הניסוי לא נסתיים עדיין. שקילה וצילום בוצעו בשני האתרים במקביל.

4 תמונה 2: שקילת פרגמנט של Acropora לפני תחילת ניסוי- 1, במכון הבינאוניברסיטאי ב. 2 1 תמונה 3: צילום מקטע של Stylophora בשני היטלים- צד (1) ועל (2), לפני תחילת ניסוי 1. בסיום הניסוי נערכו בדיקות מקבילות לאלו שנערכו בתחילתו. בדיקות ה- PAM נערכו בשני המתקנים. בתחנת יאיר נבדקו ב- 6/6/13 ארבעה פרגמנטים מכל מין, לכל טיפול (סה"כ 48 פרגמנטים). ב נערכה הבדיקה ב- 13/6/13 לאותו גודל מדגם. לבדיקות ה"הקרבה" נדגמו שני מדגמים זהים לגודלם למדגם שבתחילת הניסוי (36 פרגמנטים מכל מתקן) הדיגום נעשה בשני המתקנים ב- 1/6/13. ביצוע וניתוח בדיקות הפרגמטים שהוקרבו בסיום הניסוי לא נסתיים עדיין. שקילה וצילום בוצעו בשני האתרים במקביל. מפאת גודל הניסוי הוחלט לבצע זאת על חצי מהפרגמנטים (בצורה אקראית) 3 פרגמנטים מכל מין, בכל אקווריום. השקילה בתחנת יאיר נעשתה באמצעות משקל, בהשוואה שנעשתה ב בין שני המשקלים, נמצא הבדל של.1-.4 גר' בין המשקלים. שיטת השקילה הייתה שונה במעט. כיוון שלא ניתן היה לשקול בתלייה, נשקל כל פרגמנט פעם אחת תלוי וטבול במי- הים ופעם נוספת כשהוא מונח על קרקעית הכלי. ההפרש בין המשקל על 4

הרצפה (משקל רטוב) למשקל התלוי (משקל דחיקה) נותן את משקל הציפה כפי שנשקל ב בשלב אחד. הצילום נערך באופן זהה. בתאריך 31/12/12 הובאו לתחנת יאיר (מערכת סגורה) חצי מכמות האלמוגים שב (מערכת פתוחה).

בתאריכים 7/1/13 וב- 8/1/13 ( ותחנת יאיר, בהתאמה) הוכנסו הפרגמנטים לתוך האקווריומים (5 אקווריומים בטיפול, 15 ליטר כ"א) כאשר בכל אקווריום מוקם ראש כוח קטן להגברת הזרימה בתוך האקווריום.

5 הרצפה (משקל רטוב) למשקל התלוי (משקל דחיקה) נותן את משקל הציפה כפי שנשקל ב בשלב אחד. הצילום נערך באופן זהה. בתאריך 31/12/12 הובאו לתחנת יאיר (מערכת סגורה) חצי מכמות האלמוגים שב (מערכת פתוחה). מכל מושבה נלקחו כחצי ממקטעי האלמוגים כך שחצי זהה, במידת האפשר, של מקטעים מאותן מושבות עבר לתחנת יאיר וחצי נשאר ב. בתאריכים 7/1/13 וב- 8/1/13 ( ותחנת יאיר, בהתאמה) הוכנסו הפרגמנטים לתוך האקווריומים (5 אקווריומים בטיפול, 15 ליטר כ"א) כאשר בכל אקווריום מוקם ראש כוח קטן להגברת הזרימה בתוך האקווריום. בנוסף, זרימה באמצעות ברז 8 מ"מ סיפקה מים טריים מהמערכת (בשתי המערכות), בתחלופה של 3 פעמים בשעה (45 ליטר/שעה בממוצע) (תמונה 4). האלמוגים מוקמו באקווריומים באופן אקראי מתוך הטיפול (סוג התאורה והמתקן) שבו שהו עד כה, בכל שורה מוקם פרגמנט אחד מכל מין, סה"כ מוקמו בכל אקווריום 18 פרגמנטים (6 מכל מין) (תמונה- 5). תמונה 4: ראש- כוח (בעיגול אדום) וכניסת מים (מרובע כחול) כפי שהותקן בכל אחד מהאקווריומים. תמונה 5: סידור מקטעי האלמוגים בכל אקווריום- בכל שורה מקטע מכל מין בבחירה אקראית מסך המקטעים שבטיפול. 5

ממשק בזמן הניסוי מערכת הסגורה פילטרציה: לאחר אכלוס המערכת הוחזר השק המיקרוני (5 מיקרון) לסינון מכני ראשוני בכניסה לפילטר (סאמפ), הופעל מחדש הפילטר הביולוגי וכן הפורק, שחובר לשעון שבת כך שיכנס לעבודה

6 ממשק בזמן הניסוי מערכת הסגורה פילטרציה: לאחר אכלוס המערכת הוחזר השק המיקרוני (5 מיקרון) לסינון מכני ראשוני בכניסה לפילטר (סאמפ), הופעל מחדש הפילטר הביולוגי וכן הפורק, שחובר לשעון שבת כך שיכנס לעבודה ל- 5 שעות בבוקר ועוד 6 שעות אחה"צ. הזנה: במהלך כל הניסוי הואכלו האלמוגים 3 פעמים בשבוע ברוטיפרים חיים מועשרים ובנאופליי של ארטמיה לא מועשרים. של אקווריום הואכל ב- 8,-1, רוטיפרים ו- 24,-3, נאופליי להאכלה. החלפות מים וניקיון: החלפות מים לשמירה ורענון של ערכי המים המסוחררים במערכת נעשו באופן סדיר. בין ה- 14/1/13 ל- 2/5/13 בוצעו 1 החלפות מים של ליטר כל אחת. בתקופת הניסוי כל אחד מהטיפולים נוקה פעמיים, מלבד טיפול השמש הצללה שנוקה פעם אחת. המערכת הפתוחה: פילטרציה: במערכת הפתוחה המים מוזרמים ישירות מהים דרך פילטר דסקיות (4 מיקרון, (mesh 4 שהוסף לפני הכניסה למערכת ב- 24/5/12 למניעת סתימות בצנרת 8 מ"מ. הזנה: במערכת הפתוחה לא בוצעה הזנה מלאכותית, בהנחה שמי המפרץ המוזרמים מספקים הזנה נאותה לאלמוגים. החלפות מים וניקיונות: המים מוחלפים באופן קבוע (מע' פתוחה) אך זרימת המים בצנרת ה- 8 מ"מ הייתה פחות יציבה מאשר המערכת הסגורה שבתחנת יאיר והיה צורך במעקב על בסיס יומי, על ידי הצוות מהמכון ב. הצורך בניקיון היה גבוה יותר מאשר במערכת הסגורה, במיוחד בתאורת ה- 5-T ובשמש המלאה (תמונה 6). בתאורות אלו נערכו 4 סבבים של ניקיונות, במטאלים 3 סבבים. ובשמש הצללה סבב אחד בלבד. באופן כללי היה מקום לעוד ניקיונות אך זה לא התאפשר מבחינת זמן וכוח אדם. תמונה 6: צמיחת אצות באחד מאקווריומי ה- T-5 במערכת הפתוחה ב. איכות מים נתוני המים שנוטרו בתחנת יאיר אחת לשבוע, שמרו על יציבות בטווח הרצוי. רמות הקלציום והאלקליניות נשמרו באמצעות הפעלה וכיבוי של הקלציום ריאקטור בהתאם לניטור. בבדיקת מים שנערכה במכון ב למים מהמתקן ב ולמי המערכת שבתחנת יאיר בתאריך 1/2/13 נראו רמות דומות של חנקה ופוספט. ברמת הניטריט יש הבדלים כאשר ב הרמה גבוהה יותר. בבדיקה שנערכה בתחנת יאיר ב- 25/4/12 למים משני האתרים רמת הניטריט עמדה על מ"ג/ליטר. ברמות הסיליקה נראה הבדל משמעותי מכיוון שבמערכת הסגורה אין סיליקה כלל לעומת µmol/l 6 ב (טבלה 1). 6

7 טבלה 1: תוצאות בדיקות מים מהמכון הבינאוניברסיטאי ב למים משני המתקנים Sample ID TON NO 2 PO 4 Silica (µmol/l) (µmol/l) (µmol/l) (µmol/l) Eilat Arava Surface Sea Water אפיון סוגי התאורה בשוקת הראשונה הותקנו ארבעה גופי תאורה מטאל- הלייד כ- 7 ס"מ מפני המים עם נורות מטאל (14K, 25W). בשוקת השנייה הותקנו ארבעה גופי תאורת פלואורסנט 5-T כ- 3 ס"מ מפני המים, כל שתיים במקביל. הנורות, שש לבנות (1K) ושתיים כחולות (AquaBlue) הינן נורות 5-T 54W. שתי השקתות הנוספות מוקמו בחדר סמוך נפרד שבו מותקן גג מסנטף שקוף לשימוש באור השמש כמקור התאורה לאלמוגים. לאחת משתי שקתות אלו הותקנה הצללה באמצעות רשת צל להפחתת הקרינה הישירה בכ 6% לערך. ליצירת פרופיל תאורה לטיפולים השונים נערכו מדידות של עוצמות התאורה בתחנת יאיר וב באמצעות מד קרינה, בין פעם אחת לשלוש פעמים ביום- בוקר, צהריים וערב. הבדיקות נערכו באתרים השונים בהבדל של יום אחד. בכל מדידה נלקחו שלוש מדידות שונות בכל אקווריום ועוד שלוש מדידות בשוקת מחוץ לאקווריומים (סה"כ 18 מדידות לטיפול). נבדקה עוצמת התאורה הממוצעת לטיפול בחודשים השונים בשני המתקנים בכל טיפול. עוצמת התאורה השתנתה בין חודשי השנה בתאורות הטבעיות, לעומת התאורות המלאכותיות ששמרו על עצמה קבועה במשך כל הניסוי (איור 1). בנוסף, נמצא הבדל בעוצמות התאורה בין השמש המלאה ב לבין התאורה המלאכותית במערכת הסגורה בתחנת יאיר. ההבדל פחות בולט בהשוואת השמש להצללה במערכת הפתוחה (איור 1). נבדקה השתנות עוצמות התאורה במשך היום. עוצמות התאורה היו קבועות בתאורות המלאכותיות לאורך היום והשתנו לאורך היום בתאורות הטבעיות. ניכר שינוי מהותי בין הצהריים לערב בשני המתקנים בתאורות הטבעיות, אך בין הבוקר לצהריים נראה הבדל בתחנת יאיר ולא ב. ההבדל בעוצמות התאורה בשמש המלאה בין לתחנת יאיר גדול בשעות הבוקר (69.51 ו- µe/m2/secבהתאמה) וכמעט ומשתווה בצהריים (68.19 ו- µe/m2/secבהתאמה) ובערב (15.79 ו- µe/m2/secבהתאמה אם כי, במדידה זהה בחודש מאי ההבדלים גבוהים באופן ניכר בבוקר ובצהריים ואף בערב (אם כי פחות). גם בתוך כל שוקת פיזור האור משתנה לאורך השוקת ואף לרוחבה. במטאלים הפיזור הרוחבי הכי מורגש, תופעה הגורמת להורדת עוצמת האור הממוצעת בטיפול זה. 7

8 1 µe/m2/sec מאי אפריל מרץ פברואר ינואר חודש שמש הצללה שמש מלאה 5-T מטאל 1 8 µe/m2/sec מאי אפריל מרץ פברואר ינואר חודש שמ ש הצללה שמ ש מלאה 5-T מטאל איור 1: עוצמת תאורה הממוצעת לטיפול בטיפולים השונים ב (למעלה) ובתחנת יאיר (למטה), בחודשי הניסוי השונים. תוצאות יעילות פוטוסינטטית- (PAM) pulse amplitude modulation היעילות הפוטוסינטטית נבדקה לכל מין ובכל טיפול לפני תחילת הניסוי, מלבד בשמש הצללה שהתקנתה טרם הסתיימה אז. הפרגמנטים הועברו לטיפול זה מטיפול השמש המלאה זמן קצר לאחר מכן. לגבי ה- Stylophora ניתן להבחין במגמת עליה בערכי ה- PAM מתחילת הניסוי, בכל הטיפולים מלבד מהשמש המלאה ב שם הייתה ירידה קלה (איור 4). ערכי ה- PAM במטאל ובשמש מלאה היו קרובים זה לזה גם בין המתקנים וגם בין התאורות. במקטעי אלמוגי ה- Acropora ניתן היה להבחין במגמה כמעט זהה (איור 5) לזו שב-.Stylophora בשמש המלאה, ערכי ה- PAM ב- Acropora היו נמוכים מאוד (.27 (Fv/Fm בתחילת הניסוי, כך שהערכים שבסוף הניסוי ב ובתחנת יאיר (.37 ו- Fv/Fm.5 בהתאמה) במגמת עלייה, למרות שערכיהם כמעט זהים לאלו של ה- Fv/Fm.38)Stylophora ב ו- Fv/Fm 7 בתחנת יאיר). במקטעי ה- Favia ערכי ה- PAM היו גבוהים יותר מערכי ה- Stylophora וה- Acropora שבתחילת הניסוי. אי לכך, למרות שתבנית ערכי ה- PAM דומה במגמות לשני המינים האחרים, בהשוואה לתחילת הניסוי נראית מגמה בסיום הניסוי של ירידה במטאלים ב ועלייה קלה בשאר הטיפולים לשני האתרים (איור- 6). 8

9 Fv/Fm מופ מופ מופ מופ Fv/Fm שמש מלאה 5-T מטאל שמש הצללה שמש מלאה T5 מטאל Light source Light source איור 4: תוצאות מדידות ה- (Fv/Fm) PAM ב-,Stylophora ב בתחילת הניסוי (ימין) וב ובתחנת יאיר בסיומו (שמאל). א. Acropora Fv/Fm שמש מלאה 5-T מטאל Acropora Light source ב..6.5 Fv/Fm מו"פ.51 מו"פ מו"פ.5.55 מו"פ.52.1 שמש הצללה שמש מלאה T5 מטאל Light source (Fv/Fm) ב- איור 5: תוצאות מדידות ה- PAM בסיומו (ב).,Acropora ב בתחילת הניסוי (א) וב ובתחנת יאיר 9

10 Favia Fv/Fm שמש מלאה 5-T מטאל Light source Favia ב..6.5 Fv/Fm מופ מופ מופ מופ מטאל T5 שמש מלאה שמש הצללה Light source איור 6: תוצאות מדידות ה- (Fv/Fm) PAM ב-,Favia ב בתחילת הניסוי (א) וב ובתחנת יאיר בסיומו (ב). תוספת משקל למציאת תוספת המשקל במהלך הניסוי חושבה תוספת המשקל במהלך הניסוי, כך גם קוזז משקל בסיסי האבן. תוספת המשקל התאמה לחצי שנה כדי לבטל את השפעת הזמן שלקח לשקול ולצלם את כל מקטעי האלמוגים. בניתוח התוצאות מבחינים בהבדלים בין המינים ובין הטיפולים והאתרים השונים (איור- 7). למרות ההבדלים, נמצאו הבדלים מובהקים רק ב- Favia בשמש מלאה, בין לתחנת יאיר וכן בין השמש מלאה לשמש הצללה ב. ב- Acropora בתחנת יאיר, ההבדל בין ה- 5-T למטאלים לטובת המטאלים אינו מובהק, אך קרוב לכך (מובהקות- P-value=.6488 במבחן.(Anova Single Factor באלמוג Acropora תוספת המשקל הממוצעת במטאלים בתחנת יאיר גבוהה משאר הטיפולים, ב- 5-T תוספת המשקל הנמוכה ביותר. בשמש מלאה ושמש הצללה התוצאות דומות זה לזה. ב כל הטיפולים נתנו תוצאה די דומה כאשר בשמש הצללה תוספת המשקל הגבוהה ביותר ובשמש מלאה הנמוכה ביותר. אף אחד מההבדלים לא היה מובהק סטטיסטית (טבלה 2, איור 8). באלמוג Favia נראו הבדלים בתוספת המשקל המוצעת בין הטיפולים בתחנת יאיר וב, אך אין התאמה בין שני המתקנים. בתחנת יאיר תוספת המשקל הגבוהה ביותר הנה במטאלים והנמוכה ביותר ב- 5-T, למרות ההפרש הגדול ההבדל אינו מובהק סטטיסטית (33267.(p-value= בשמש הצללה, תוספת המשקל מעט גבוהה 1

11 יותר מאשר בשמש מלאה. ב המגמה הנה הפוכה ותוספת המשקל בשמש המלאה גדולה יותר באופן מובהק מאשר בשמש הצללה. המגמה זהה לתחנת יאיר, בתאורה המלאכותית, אם כי ההפרש נמוך יותר ולא מובהק סטטיסטית (טבלה 3, איור 9). בנוסף, נמצא הבדל מובהק ב- Favia בשמש מלאה, בין לתחנת יאיר. ב- Stylophora מבחינים באחידות הגבוהה ביותר, ביחס למינים האחרים, בין הטיפולים השונים ב ובתחנת יאיר. בשמש מלאה התוצאה בתחנת יאיר גבוהה יותר במקצת מאשר ב ובשמש הצללה המגמה הפוכה, אך בהפרש קטן יותר. בתאורות המלאכותיות התוצאות בין לתחנת יאיר כמעט זהות וגם בין התאורות המלאכותיות עצמן ההבדל קטן מאוד לטובת המטאלים (טבלה- 4, איור 1). טבלה 2: תוספת המשקל הממוצעת (בגרמים) של מקטעי אלמוגי ה- Acropora ב ובתחנת יאיר (מו"פ ערבה), בסוגי התאורה טיפול (משקל בגרמים) אתר מטאל שמש מלאה שמש הצללה T ת'יאיר טבלה 3: תוספת המשקל הממוצעת (בגרמים) של מקטעי אלמוגי ה- Favia (מו"פ ערבה), בסוגי התאורה השונים ב ובתחנת יאיר טיפול (משקל בגרמים) אתר מטאל שמש מלאה שמש הצללה T ת'יאיר טבלה 4: תוספת המשקל הממוצעת (בגרמים) של מקטעי אלמוגי ה- Stylophora ב ובתחנת יאיר (מו"פ ערבה), בסוגי התאורה השונים. טיפול (משקל בגרמים) אתר מטאל שמש מלאה שמש הצללה T ת'יאיר

12 גרם.8. שמש הצללה שמש מלאה T5 מטאל סוג תאורה A F S איור 7: תוספת המשקל הממוצעת (בגרמים) של מקטעי האלמוגים של שלושת מיני האלמוגים שבניסוי Acropora (A), Stylophora (S) ו- (F) Favia ב (למעלה) ובתחנת יאיר (למטה). Acropora גרם.8. שמ ש הצללה שמ ש מלאה T5 מטאל סוג תאורה מופ איור 8: תוספת המשקל הממוצעת (בגרמים) של מקטעי אלמוגי ה- Acropora ב ובתחנת יאיר, בסוגי התאורה השונים. Favia גרם. שמש הצללה שמ ש מלאה T5 מטאל סוג תאורה מופ איור 9: תוספת המשקל הממוצעת (בגרמים) של מקטעי אלמוגי ה- Favia ב ובתחנת יאיר, בסוגי התאורה השונים. 12

13 Stylophora גרם.8. שמש הצללה שמ ש מלאה T5 מטאל סוג תאורה מופ איור- 1: תוספת המשקל הממוצעת (בגרמים) של מקטעי אלמוגי ה- Stylophora התאורה השונים. ב ובתחנת יאיר, בסוגי דיון ומסקנות גידול אלמוגים בסוגי תאורה שונים במערכות סגורות בערבה הינו אפשרי. בניסוי שנערך, מלבד שני מקטעים של Favia שמתו (אחד ב ב- 5-T, והשני בתחנת יאיר בשמש הצללה- כנראה מטריפה), כל שאר המקטעים עודם בחיים. מספר מושבות של Favia אמנם בדעיכה, אך הן אינן מתות וניכרת צמיחה וגדילה של האלמוגים. ניתן לראות הבדלים בסוגי התאורות השונות. במטאלים וב- 5-T. נשמרת היציבות לאורך היום ובמשך חודשי השנה ובתאורות הטבעיות (שמש מלאה והצללה) עוצמות התאורות משתנות במהלך היום ובין חודשי השנה וגם בין המתקנים השונים בעיקר בשמש המלאה). השוני הרב מעיד על הקושי לשלוט בעוצמת האור הטבעי המושפע מהעונתיות, ממפנה המבנה, מגובה הקירות וממיקום השקתות בתוך המתקן. באמצעות הצללות ניתן לווסת את עוצמת האור וגם הגג השקוף כשלעצמו מסנן בין -4 6% מעצמת האור שבחוץ (נמדד אך לא הוצג). בתוך השקתות עצמן יש שונות בפיזור התאורה לאורך ורוחב השוקת. המרחק בין המטאלים, גובה וזווית התליה וכן סוג הרפלקטור צריכים להילקח בחשבון. ב- 5-T פיזור האור אחיד יותר, אך גם בו יש הבדלים באזור הקצוות של גופי התאורה המוארכים. בשני המקרים קרוב לקצוות עוצמת האור הולכת ודועכת, דבר שצריך לקחת בחשבון במיקום האלמוגים בשוקת. יש צורך להעמיק את ההבנה בהבדל בין כל סוגי התאורה ע"י בדיקת הספקטרום (אמור להתבצע) והשפעת קרינת ה- UV על האלמוגים. אין לפסול שילוב של מספר סוגי תאורה יחדיו ויש לקחת בחשבון את ההשפעות האנרגטיות של כל סוג תאורה, צריכת החשמל, החום הנלווה ונוחות העבודה הנובעים מסוג התאורה וכן את קצב צמיחת האצות שחשוב מבחינה ממשקית ובתחרות שקיימת עם האלמוגים. עיבוד נתוני מדידות הצמיחה מהצילומים יעזור להשלים את תמונת ההתפתחות של מקטעי האלמוגים, בנוסף לתוספת המשקל. עם קבלת התוצאות מבדיקות ה"הקרבה" יהיה אפשר להצליב את כל המידע ולקבל תמונה מלאה יותר לבדיקת הקשר בין הצמיחה לבריאות האלמוג ולפוטנציאל הגידול בתאורות השונות. 13

14 נכון להיום לא נראים הבדלים מובהקים באופן גורף לטובת סוג תאורה מסוים לגבי שלושת המינים, שעליהם נערך המחקר. בתחנת יאיר נראה שה- 5-T קצת פחות מוצלח מהמטאלים, יותר ל- Acropora ול- Favia ופחות משמעותי לגבי ה-.Stylophora ב נראה שבשמש הצללה תוספת המשקל נמוכה יותר ל- Stylophora וב- Favia אך גבוהה יותר ב-.Acropora במטאלים ובמיוחד בתחנת יאיר נראה שלאלמוגים צבעים יפים ועזים יותר (גוני וורוד וירוק), בשמש הצללה מאידך האלמוגים נוטים לגוון חום. נושא זה חשוב ומעניין ודורש בדיקה מעמיקה יותר. נצפתה עלייה פוטוסינטתית במרבית המקרים מתחילת הניסוי ועד לסופו. בפרגמנטים שהועברו לשמש הצללה הייתה עלייה גדולה יותר בערכי ה- PAM ביחס לשמש מלאה. בשמש המלאה נצפתה הרמה הנמוכה ביותר בערכי ה- PAM בכל שלושת המינים. תופעה זו מרמזת על עוצמת קרינה חזקה מידי לפרגמנטים בטיפול זה. נכון לעכשיו, לא נראה קשר ישיר, בולט וגורף בין היעילות הפוטוסינטתית לתוספת המשקל של האלמוגים. חשוב לציין שרק עם השלמת סך הבדיקות וניתוחם אפשר יהיה לראות את התמונה השלמה לניסוי זה. נקודה חשובה נוספת היא השונות הגבוהה בין פרגמנטים מאותו המין, דבר שהשפיע גם על מובהקות התוצאות בחלק מהמקרים. שונות זו נראית גם בעין ונראה שיש קשר למקור המושבה ולביצועיה הפיזיולוגיים אולי יותר מאשר סוג התאורה בה היא נמצאת. מומלץ לנסות בנוסף, לבחון את האלמוגים לפי קטגוריות שייקבעו על- פי מצב הנראות של האלמוג ולא לסך המין. כך יש סיכוי למצוא מאפיינים משותפים ברמת המושבה, שלפיהם אפשר לבנות מדד טוב יותר ככלי לאיתור מושבות שייתנו ביצועים טובים יותר. הבעת תודה תודתנו נתונה לקרן יק"א ולמדען הראשי של משרד החקלאות על מימון תוכנית מחקר (מספר ). רשימת ספרות מצוטטת 1. Carlson B A (1999) Organism responses to rapid changes: What aquria tell us about nature. American Zoologist 39: Cesar H (23) Economic valuation of the Egyptian red sea coral reefs. Monitoring, Verification, and Evaluation (MVE) Unit of the Egyptian Environmental Policy Program, Chemonics International, Inc: Hii Y S, Soo C L, Liew H C (29) Feeding of scleractinian coral, Galaxea fascicularis, on Artemia salina nauplii in captivity. Aquaculture International 17: James M, Crabbe C (28) Climate change, global warming and coral reefs: Modelling the effects of temperature. Computational Biology and Chemistry 32: Parks J E, Pomeroy R S, Balboa C M (23) The economics of live rock and live coral aquaculture. Marine ornamental Species: Collection, Culture & Conservation, 23 Iowa State Press A Blackwell Publishing Company:

15 6. Roff G, Ulstrup K E, Fine M, Ralph P J, Hoegh G O (28) Spatial heterogeneity of photosynthetic activity within diseased corals from the great barrier reef. Journal of Phycology 44: Sella I, Benayahu Y (21) Rearing cuttings of the soft coral Sarcophyton glaucum (Octocorallia, Alcyonacea): towards mass production in a closed seawater system. Aquaculture Research: Wabnitz C, Taylor M, Green E, Razak T (23) From ocean to aquarium: The global trade in marine ornamental species. UNEP World Conservation Monitoring Centre, Cambridge CB3 ODL UK. Pp פרטי הדו"ח באנגלית A comparison between closed and open systems for intensive coral culturing Dan Popper Nitzan Reiss Hevlin, Tal Gur, Moti Userovich and Andrea Enzmann - Central and Northern Arava R&D Maoz Fine - The Mina and Everard Goodman Faculty of Life Sciences, Bar-Ilan University Maoz.Fine@biu.ac.il Writer address: fish1@arava.co.il 15

Patents Basics. Yehuda Binder. (For copies contact:

Patents Basics. Yehuda Binder. (For copies contact: Patents Basics Yehuda Binder (For copies contact: elissa@openu.ac.il) 1 Intellectual Property Value 2 Intellectual Property Rights Trademarks Copyrights Trade Secrets Patents 3 Trademarks Identify a source