20170220_115658-e1592205111270-aspect-ratio-x

השפעת שינויי האקלים על הפנולוגיה של הצומח באמצעות צילום רב-ערוצי

אלכס שטיין

המונח “פנולוגיה” משמש לתיאור חזרה עונתית של תופעות במחזור החיים של צמחים, כמו נביטה, צמיחה, לבלוב, פריחה ושלכת. תופעות אלה מושפעות מהגנטיקה של מיני הצמחים השונים והן מכוונות לעונות מסוימות על-ידי תנאי סביבה כמו טמפרטורה, מים ואור. לשינויי האקלים הגלובליים יש השפעה מכרעת על הפנולוגיה של מינים רבים של צמחים וכתוצאה מכך גם על ההרכב, התפקוד והשירותים אותם מספקות המערכות האקולוגיות לאדם.

מצלמה-רב-ערוצית-aspect-ratio-x

שינויי אקלים מתרחשים בעשורים השונים בקצב מהיר יחסית לאלו שאפיינו את כדור הארץ בעבר – בעשור האחרון נצפו בישראל התייבשות ותמותה של אלונים, של אורנים טבעיים ונטועים ושל מינים נוספים, שיכולות להיות קשורות לשינויי האקלים. מכיוון שהשינויים בפנולוגיה של הצמחים הינם מהירים ומהווים כנראה את התגובה הראשונה שלהם לשינויי האקלים, ישנה חשיבות רבה לנטר אותם באופן שוטף ורציף. לדוגמה, ניטור פנולוגי אמור להיות הראשון שיגלה סימני עקה בעצים, הנובעים מרצף של שנות בצורת. בשנים 2014-15 נאספו נתוני חישה מרחוק במסגרת מחקר מדעי שמטרתו לעקוב אחר השפעת שינויי האקלים על מחזור החיים של צמחים – חיוניות, לבלוב, שלכת ופריחה, על מנת לקבל התראה מוקדמת על התייבשות ותמותה של הצומח. המעקב התבצע באמצעות צילום יומיומי במצלמה דיגיטאלית רב-ערוצית (המספקת מידע במספר רב של אורכי גל), המוצבת

NDVI

בראש מגדל, ובמקביל במצלמה דיגיטאלית רגילה. שתי המצלמות מספקות צילומים סביב צהרי היום, כאשר המצלמה הדיגיטאלית מצלמת בתחום הנראה בלבד ואילו המצלמה המולטי ספקטרלית מצלמת בחמישה אורכי גל שונים בתחום הנראה ובתחום האינפרה אדום הקרוב. מתוך נתוני החישה מרחוק ניתן לחשב מדדים המעידים על המצב הפיזיולוגי והפנולוגי של הצמחייה באזור, כדוגמת אינדקס

NDVI2

הצמחייה Normalized difference vegetation index (NDVI) המחושב על בסיס נתוני המצלמה המולטי ספקטראלית. במקביל, מתוך נתוני המצלמה הדיגיטאלית ניתן לחשב אינדקסים פשוטים יחסית המתבססים על ערכי המספרים הדיגיטליים (DN) בתחום הנראה בלבד.

מצלמה רב ערוצית

במהלך שנת המחקר הראשונה (אפריל 2014- אפריל 2015) בוצעו מדידות פיזיולוגיות (פוטנציאל מים, מוליכות פיוניות ותכולת כלורופיל) מדי חודשיים ב-24 עצים ושיחים מייצגים, על מנת לקשר את המדדים הספקטראליים עם המדידות הביו-פיסיקליות.

במסגרת ניתוח נתוני המצלמה המולטי ספקטרלית נוצרו סדרות זמן שנתיות של אינדקס ה-NDVI עבור כל אחד מהעצים המנוטרים ועבור שטח המחקר כולו. סדרות זמן אלו הציגו דפוסים פנולוגיים אופייניים למיני עצים ים תיכוניים ירוקי עד, עם ערכי NDVI גבוהים יותר סביב עונת האביב. המדידות הפיזיולוגיות שנערכו במקביל בשנה זו הציגו תגובה פיזיולוגית של העצים למחסור המים העונתי שהתבטאה בירידה בערכי פוטנציאל המים והגבלת פתיחת הפיוניות בעיקר בעונת הקיץ. כמו כן, בדיקת הקורלציה בין ערכי ה-NDVI לבין תכולת הכלורופיל בעלים העלתה כי אין קשר מובהק בין מדדים אלו, ככל הנראה בשל קושי מתודולוגי לייצג כראוי את כל חופת העץ בעת הדיגום.

מחקר המשכי יתמקד בניתוח של מדדים ספקטרליים נוספים מהמצלמות המופעלות בשטח ושילוב תצפיות פנולוגיות בשטח המחקר ככלי להבנת והסבר התהליכים הנצפים מאמצעי החישה מרחוק.

המחקר נערך בשיתוף פרופ’ ארנון קרניאלי וצוות המעבדה לחישה מרחוק של המכונים לחקר המדבר באוניברסיטת בן-גוריון בנגב.

אולי יעניין אותך גם...

קיימות

גינון טיפולי ברמת הנדיב

במחקרים רבים מוצג הקשר בין סביבה ירוקה, טבע או גנים פורחים ובין תחושות של רוגע ושלווה, הנאה וחיוניות. חובבי גינון מעידים על יתרונות העבודה בגינה ועל התועלת שהם מפיקים מכך...

למידע נוסף >>

לגלות את המקום

שביל ישראל

חלק מקטע מספר 15 בשביל ישראל, מהר חורשן לג’סר א-זרקא, עובר בשטח רמת הנדיב. השביל נכנס לתחומי רמת הנדיב ליד בית הספר אורט השומרון, עולה דרך בריכה, למעיין עין צור ובית מרחץ מהתקופה הרומית.

למידע נוסף >>

איפה אוכלים

לאכול כאן

להשלמת חוויית הביקור ברמת הנדיב אתם מוזמנים ליהנות במטעים, בית קפה-מסעדה המציע שילוב מיוחד של תפריט חלבי כשר, מתחם פיקניק מוצל, או קיוסק.

למידע נוסף >>