מחקר בגובה העיניים
מחקר בגובה העיניים
מפעל ייחודי של הקרן הלאומית למדע שמטרתו להנגיש את הישגי המחקרים הממונים על ידה לציבור הרחב.עובדות ומספרים


הכנרת שופכת אור על הכימיה של האוקיינוסים הקדומים
מכיוון שאגם הכנרת כולל ריכוזים של סולפט שהיו קיימים באוקיינוס בתקופת הפרוטרוזואיקון - 542-2500 מיליון שנה לפני זמננו - דגמנו את מימיו במשך שנתיים כדי ללמוד על תהליכי חילוף החומרים החשובים ביותר עבור התפתחות החיים הקדומים על פני כדור-הארץ
התפתחות החיים הקדומים על כדור-הארץ הייתה תלויה בהרכב הכימי של האוקיינוסים, ולכן חשוב להבין מה היה הרכב זה. תהליכים ביולוגיים וכימיים שהתקיימו באוקיינוסים עתיקים משתקפים בהרכב של סלעי משקע אשר נוצרו מתחת לאוקיינוס, ובכך מצביעים על ההרכב הכימי הקדום של האוקייונסים. אלא שההרכב של סלעי משקע אינו מספק הבנה מלאה של הרכבם של האוקיינוסים העתיקים. תגובות של תרכובות גופרית היו בין תהליכי חילוף החומרים החשובים ביותר עבור החיים הקדומים על פני כדור-הארץ. שני תהליכים עיקריים במעגל הגופרית ידועים כספקי אנרגיה מטבולית לחיידקים: חיזור ישיר של סולפט למימן גופרתי - כלומר העברת אלקטרונים מסולפט למימן גופרתי - וחמצון של מימן גופרתי שלב אחר שלב לסולפט - תהליך הפוך של העברת אלקטרונים. במחקר זה ניסיתי למלא את הפערים בידע על ידי מחקר מפורט של מעגל גופרית בכנרת. אגם הכנרת נבחר למגרש משחקים המחקרי כי ריכוז הסולפט שבו, התרכובת הנפוצה המכילה גופרית במי ים, דומה לריכוזים של סולפט אשר היו קיימים באוקיינוס בתקופת הפרוטרוזואיקון - 542-2500 מיליון שנה לפני זמננו. במהלך האביב, החלק העליון של עמודת המים מתחמם ונעשה קל יותר מהמים העמוקים והקרים. לאור ההבדל בצפיפות, המים העמוקים לא מתערבבים עם החלק העליון של עמודת המים עד החורף. אספקת חמצן למים העמוקים של האגם מפסיקה והנשימה של החיידקים הופכת את המים העמוקים לנטולי חמצן. במים נטולי חמצן חיידקים משתמשים בסולפט לתהליכים מטבוליים. אגם הכינרת נדגם במשך שנתיים בעונות שונות, 5 עד 7 פעמים בשנה. הפרמטרים הבסיסיים של עמודת המים וריכוזים של תרכובות גופרית נמדדו ב-12 עומקים שונים. מדידת הריכוזים של תרכובות הגופרית בעמודת המים של הכנרת מראים כי שני סוגים שונים של מחזור גופרית מתרחשים באגם. באביב, כאשר נוצרות שתי שכבות של מים ובקיץ, כאשר הם יציבים, חיזור סולפט חיידקי ישיר הוא התהליך העיקרי במעגל הגופרית. בסתיו ובחורף, כאשר שתי השכבות מתערבבות, כמויות גדולות של מימן גופרתי שנוצרו בעבר, מתחמצנות דרך מגוון רחב של תהליכים כימיים וביולוגיים. לאוקיינוס הקדמוני היה מבנה שכבות יציב יחסית, אשר היה פחות מושפע משינויי הטמפרטורה העונתיים. האוקיינוס הקדמוני היה דומה יותר לכנרת בתקופת הקיץ. לפיכך, באוקיאנוס הקדמוני חיזור ישיר של סולפט חיידקי היה כנראה חשוב יותר באופן כמותי ממערכת מורכבת של תגובות של חמצון של מימן גופרתי.