הידרולוגיה

פרופ' שרה פריאנטה |  פרופ' ישי וינשטיין

במדעי כדור הארץ תופסים מחקרי המים וניטורם מקום מיוחד, בעיקר בשל היות המים מצרך חיוני לאדם ולסביבה. מחקרי המים מתחלקים לשני תחומים מרכזיים – (1) מדע ההידרולוגיה, החוקר היבטים שונים של תנועת מים והגורמים המכתיבים אותה, (2) כימיה של מים (אקווטית), העוסקת בהרכב מים (מרכיבים אורגניים ואי-אורגניים, כולל היבטים של זיהום מים).

במחלקה לגאוגרפיה בבר-אילן נערכים מספר מחקרים המשלבים את שני תחומי המחקר, וכולם קשורים לשפיעת מים מקרקעית גופי מים.

המחקר הראשון מתמקד בתיפקוד ההידרולוגי של מרכיבי פני שטח עיקריים (שביל הליכת עדרים, שיח, שטח בין שיחים) בשטחי מרעה באזור גבעות גורל, בנגב הצפוני. במשך שנתיים רצופות, נגר עילי וסחיפה נמדדו בחלקות קטנות (0.25-1 מ"ר). השיחים יצרו מעט מאוד נגר ביחס לשבילי ההליכה ולשטח הבין שיחי. השניים האחרונים ייצרו כמויות דומות של נגר אבל תפוקת הסחף בשטחים הבין שיחיים היתה גדולה מזו של השבילים. ניתן לראות, שהתפלגות זרימת הנגר, והתפלגות זרימת הסחף במדרון מאופיינות בדגם מרחבי דמוי תצרף של כתמים שונים: האחד בנוי משני כתמים והאחר בנוי משלושה, בהתאמה. ניתוח של נתוני נגר וסחף שנאספו במשך שלוש שנים מרמז על שינויים עיתיים בדגם.

המחקר השני קשור לאגם הכינרת. באזור הכינרת נובעים מספר רב של מעיינות מלוחים. רוב המים הנובעים על שפת האגם הוטו אל הירדן התחתון, אך נפח ניכר של מים ואיתם כמות נכבדת ביותר של מלחים (למעלה מ 70 אלף טון בשנה של כלורידים) נכנסת לכנרת מקרקעית האגם. המחקר המתבצע במחלקה כולל לימוד מפורט של גופי התמלחת הממוקמים מתחת לאגם, כמו גם לימוד דפוס הספיקה של המים המלוחים על ציר הזמן. תוך התאמה עם משתנים הידרולוגיים אזוריים.

מחקר שלישי קשור לאגם האגמון שבעמק החולה. כאן נחקרים (בשיתוף פעולה עם המעבדה לחקר הכנרת) דפוסי זרימה בתת הקרקע של גופי מי תהום שונים. היות האגם חדש יחסית (קיים מאז 1994) וקרקעית הכבול היושבת מתחת לרוב שטחו של האגם הופכים את המחקר לאטרקטיבי במיוחד.

מחקר רביעי עוסק בבריחת מי תהום מאקוויפרים חופיים אל הים. במקרה של אקוויפר החוף בישראל מגיע איבוד המים ל 15% מהמילוי החוזר השנתי. אחד ההיבטים הבעייתיים של בריחת מי התהום הינו הדשנים והכימיקלים שהם נושאים איתם (חנקות, זרחות וכו'), הגורמים לזיהום מי חוף הים התיכון, ועשויים לגרום לפריחה מוגברת של אצות. היבט זה חשוב במיוחד בתקופה בה עוסקים בצורה מוגברת בתכנון פרוייקטים של התפלת מים.

מחקרים דומים קשורים לנביעות מים עתירי מתאן בקרקעית הים (צפמ"ז האוקיינוס השקט, מפרץ מכסיקו), ומופעלים בהם צורות חשיבה ושיטות מחקר דומות לאלה שעל היבשה.