מתוך המאמר עצים כמפחיתי זיהום אויר בערים,/באקולוגיה וסביבה 2013 גיליון מס 2 .מאת מעין חיים.
"תקציר : סקירה זו מציינת את השיקולים השונים שיש להביא בחשבון כדי להגיע ליכולת הפחתה מֵרבית של זיהום אוויר בעזרת עצים, כפי שעולה משורת מחקרים שנערכו בעשור האחרון. המאמר מבוסס ברובו על סקירה של הארגון הבריטי Woodland Trust [31], שפורסמה באפריל 2012, עם תוספות והתאמה לישראל מאת הכותבת. בין השאר, נדונים מספר העצים שיש לשתול, האזור שיש לשתול בו, סוג העץ ומאפייניו הפיזיים, תחזוקת הצמח ותכנון "מסלולים ירוקים". בישראל נערכו מספר מחקרים בנושא השפעותיהם הסביבתיות של עצים, אך חסר מידע הנוגע להשפעתם של מיני עצים ישראליים על איכות האוויר. בבריטניה פותַח "מדד זיהום אוויר" לעצים, המשקלל את יכולתם להפחית או להגביר זיהום אוויר. בישראל עדיין לא קיים מדד כזה, אך מידע על כמות החומרים האורגניים הנדיפים הביוגנטיים שפולטים 23 מינים של עצי רחוב שכיחים בישראל ניתן בגוף המאמר. בחירה, הצבה ותחזוקה נכונות של עצים יכולות לתרום לאיכות האוויר.
הצורך בהפחתת זיהום אוויר עירוני בישראל
איכות האוויר בישראל השתפרה בעשורים האחרונים, אך ריכוזיהם של מזהמי אוויר מסוימים עדיין מהווים סיכון לבריאות הציבור. מתוך המזהמים הנמדדים בשגרה בתחנות הניטור, המזהמים הבעייתיים העיקריים הם חנקן דו-חמצני, חלקיקים נשימים עדינים (PM2.5) ואוֹזוֹן. מזהמים אלה נפלטים או נוצרים מפעילות תעשייתית ומתחבורה. הנטל הכלכלי העתידי של ההשפעות הבריאותיות כתוצאה מחריגה מערכי היעד של שלושה מזהמים עיקריים - חלקיקים נשימים (10PM), PM2.5 ואוזון - נאמד על-ידי המשרד להגנת הסביבה בכ-7.8 מיליארד ₪ בשנת 2015 ובכ-8.5 מיליארד ₪ בשנת 2020 [4]. השפעות בריאותיות אלה כוללות בין השאר אבדן שנות חיים, תמותה מסרטן ריאות וממחלות לב, אשפוזים בגלל בעיות במערכת הלב וכלי הדם ובמערכת הנשימה ותחלואה והחמרה של אסתמה [7].
שתי סיבות עיקריות מחמירות את בעיות איכות האוויר ובעקבותיהן גם את בעיות הבריאות במרכזי הערים: האחת, עומסי התחבורה במרכז העיר שנובעים מהמספר הגדול של כלי הרכב, ממהירות הנסיעה הנמוכה ומהרמזורים הרבים. עומסי התחבורה מעלים את ריכוזי המזהמים מתחבורה. השנייה, "אי החום העירוני" הגורם לעליית הטמפרטורה בערים יחסית לסביבותיהן. עלייה זו גוררת אחריה עלייה בפליטת תרכובות אורגניות נדיפות, שעלולה להביא לעלייה בריכוז האוזון. הפגיעה באיכות האוויר גורמת החמרה בתסמינים של בעיות לב ונשימה, בעיקר בקרב קשישים, ילדים וחולים כרוניים."
השפעות חיוביות של עצים - הפחתת זיהום אוויר
מחקרים בשנים האחרונות החלו לזהות כיצד צמחייה בערים בכלל, ושתילת עצים בפרט, יכולות להיות מותאמות להשגת יעדי איכות אוויר, תוך שהן משיגות רבים מהיתרונות האחרים של מרחב עירוני ירוק. ישנן עדויות לכך שעצים בעיר מסלקים כמויות גדולות של זיהום אוויר ומשפרים את איכות האוויר (עד 20% הפחתה במקרים מסוימים) [15, 24, 27]. סילוק מזהמי האוויר מתבצע על-ידי שיקוע של חלקיקים וגזים על שטח הפנים של העץ, וגם על-ידי קליטה של מזהמים גזיים לתוך פיוניות העץ - פתחים זעירים המכסים את עליו - יחד עם קליטת פחמן דו-חמצני במהלך היום [27]. החלוקה הכמותית בין שני המנגנונים עדיין אינה ברורה.
חוקרים מאוניברסיטת קולומביה מצאו ששיעורי האסתמה בקרב ילדים בני 4 ו-5 היו נמוכים יותר באופן מובהק באזורים שיש בהם יותר עצים ברחוב [22]. בישראל מאובחנת יותר מ-7% מהאוכלוסייה הבוגרת כחולה באסתמה [2], וגם שיעור התחלואה באסתמה בקרב מדגם של ילדי כיתות ח' עומד על 7%. ביישובים עירוניים השיעור גבוה יותר בהשוואה ליישובים כפריים [3].
שתילת עצים לצורך הפחתת זיהום אוויר אופן השתילה ומיקומה יחסית למקור הזיהום
כאשר בוחנים יעילות הפחתה של עץ מול עץ, מסתבר כי עצים בודדים ועצים בשולי חורשות אוספים חלקיקים באופן יעיל יותר מאשר עצים במרכז החורשה [9, 23]. לכן, אין צורך לשתול חורשות עצים גדולות בקרבת מקורות זיהום אוויר: מספר שורות של עצים צפופים, בתוספת צמחים נמוכים ובמורד הרוח ממקורות זיהום אוויר, יכולים להביא לרמה מֵרבית של סינון המזהמים על-ידי צמחייה. התועלת המֵרבית תושג על-ידי שתיים או שלוש שורות של עצים, עם צפיפות שתילה גבוהה יחסית [20]. סינון מזהמים על-ידי עץ יחיד בלבד הוערך כמפחית את ריכוזי החומר החלקיקי ב-15%-20 מיד מאחורי העץ [24, 25]. עם זאת, יש לזכור שלצורך מיתון תופעת "אי החום העירוני" נדרשת שתילת עצים בקנה מידה גדול.
בחירת מיקום השתילה בתוך העיר
צמחייה עירונית מרוכזת לרוב בפארקים או בגינות פרטיות, מקומות שסביר שריכוזי המזהמים בהם נמוכים יחסית. אף על פי שלצמחייה זו יש תועלת מסוגים רבים (הפחתה של אפקט "אי החום העירוני", קיום שטח שמי גשם יכולים לחדור בו לתת-הקרקע כמי תהום, תמיכה במגוון ביולוגי ועוד), צמחייה שקרובה לאזורים מזוהמים תסלק מזהמים מהאוויר באופן יעיל יותר.
באזורים שבהם שיפור איכות האוויר הוא המטרה המרכזית, שתילה במקומות בעלי זיהום אוויר גבוה, כמו צומתי תחבורה או רמזורים, תביא לקצב סילוק מזהמים גבוה יותר בהתאמה [25]. עם זאת, יש לשים לב ששתילת העצים לא תפריע לערבול האוויר. הדבר עלול להפחית את הפיזור ממקורות זיהום מקומיים כמו תחבורה, וכך לגרום לעליית ריכוזי המזהמים המקומיים, למרות ההפחתה הכללית. דוגמה לכך היא המקרה של האזור שבין שורות בניינים גבוהות לאורך רחוב צר, שנקרא באנגלית street canyon, ויכונה "רחוב" במאמר זה. רחובות מסוג זה יכולים לכלוא מזהמים, מאחר שהאוויר בהם מוחלף בקצב אִטי עם האוויר שמעליו. ריכוזי המזהמים הנפלטים בתחתית הרחוב הם הגבוהים ביותר בבסיס הקיר הפונה לרוח [10, 19]. במקומות שהרוח השלטת בהם נושבת באופן עקבי מכיווּן אחד, עשוי להיות יתרון לשתילת עצים וצמחייה אחרת בקרבת הקיר הפונה אל הרוח, שם הם יכולים ללכוד מזהמים.
קצב החלפת האוויר בין הרחוב לאטמוספרה מעליו יורד ככל שהרחוב צר יותר והבניינים גבוהים יותר [28]. במקומות שהרחוב מכיל מקור פליטה, קצב החלפת האוויר הנמוך יכול להביא לריכוזים גבוהים מאוד בגובה הרחוב - ושם סביר מאוד שאנשים ייחשפו אליהם [14].
אף על פי שצמחייה ברחובות כאלה יכולה לסלק מזהמים, מחקרים עדכניים גורסים ששדרות עצי רחוב ברחובות המזוהמים ביותר מסוג זה עשויות להפחית גם את הערבול והפיזור, ולכן להביא להחמרה בבעיות איכות אוויר בגובה הרחוב [10, 19]. אמנם מחקרים אלה לא מביאים בחשבון את השפעת השיקוע על הצמחייה, אך הם מדגישים שכנראה קיים איזון שיש לשמור עליו, וייתכן שהתרומה הגדולה ביותר של עצי רחוב נמצאת ברחובות המזוהמים פחות.
בחירת סוג העץ
לבחירת סוג העץ יש השפעה גדולה על הפוטנציאל של סילוק המזהמים על-ידי עצים וצמחייה אחרת.
מינים ירוקי-עד תורמים לסילוק מזהמים במשך כל השנה. מינים נשירים מוגבלים לשיקוע על הגזע והענפים בלבד במהלך החורף. התרומה של גזעים וענפים לשיקוע של חומר חלקיקי יכולה להיות מכרעת, כתלות במין העץ [17]. שלא בתקופת השלכת, מינים בעלי עלים רחבים יכולים להיות יעילים יותר ממינים מחטניים, עקב שטח הפנים הגדול יותר של העלה אצל מינים בעלי עלים רחבים [20].
ההבדלים בין מיני עצים שונים חשובים להערכת לכידת החומר החלקיקי; עלים בעלי צורות סבוכות, שיחס ההיקף לשטח אצלם גבוה, ושיש מעטה שעווה או שערות זעירות על פני השטח שלהם - לוכדים חלקיקים באופן יעיל יותר [30]. בייחוד נראה ששטח פני העלה חשוב: עלים שעירים ומקומטים לוכדים את המספר הרב ביותר של חלקיקים [26]. צמחים ש"מוליכות הפּיוניוֹת" שלהם נמוכה - כלומר שאדי מים וגזים עוברים דרך הפתחים על שטח פני העלה בקצב נמוך - יכולים לסבול טוב יותר רמות גבוהות של מזהמים גזיים (אף על פי שהם יהיו גם פחות יעילים בסילוקם מהאטמוספרה) [21]. לכן, באזורים שיש בהם זיהום אוויר גבוה מאוד, ניתן לבחור בצמחים כאלה בשל חיוניותם הגבוהה יותר בתנאים כאלה. עם זאת, מאחר שכשליש עד שני שלישים משיקוע האוזון [16] וכמעט כל השיקוע של חומר חלקיקי הוא "לא-פִּיוֹני", כלומר מתבצע ישירות על שטח פני העלה, הפוטנציאל של כל עץ לשפר את איכות האוויר נשאר גבוה.
גורמים נוספים כמו מידת צפיפות החופה (צמרת העץ) גם הם חשובים. לצמרת צפופה יותר יהיה אפקט לכידת מזהמים גדול יותר [19], אך גם סביר שיהיה עליה שיקוע גדול יותר של מזהמים.
גודל העץ משפיע גם הוא על יכולתו ללכוד חלקיקים. עצים בעלי שטח עלווה גדול יכולים לסלק פי כמה וכמה יותר חומר חלקיקי בשנה יחסית לעצים קטנים (פי 70-60 לפי מחקר אחד [27]). מצד שני, עקב הצפיפות הגבוהה יותר של עליהם נוטים עצים צעירים להיות יעילים באופן לא פרופורציוני יחסית לשטח העלים הכולל שלהם [8].
חומרים אורגניים נדיפים ביוגניים שנפלטים על-ידי עצים יכולים לגרום לעלייה בייצור האוזון הטרופוספרי, פעולה הפוכה לאפקט סילוק המזהמים. לא כל מיני העצים פולטים חומרים כאלה באותו קצב, ולכן בחירה של מינים הפולטים אותם בקצב נמוך במקומות האפשריים יכולה להוריד את הסיכון לאירועי אוזון גבוהים.
בניסיון לסייע בבחירת העצים המועילים ביותר להפחתת זיהום האוויר, פותח מדד זיהום אוויר בריטי (UTAQS) לעצים עירוניים [15]. המדד מסווג עצים באמצעות שקלול של יכולתם להפחית ולהגביר זיהום אוויר. ניקוד גבוה יותר מסמל מין עץ מתאים יותר למטרות הפחתת זיהום אוויר. טבלה 1 מראה את הסיווג של 30 מיני עצים עירוניים נפוצים בבריטניה לפי מדד UTAQS.
חשיבות תחזוקת העצים
בחירת סוג העץ והצבתו הן צעדים ראשונים קריטיים בעיצוב תשתית ירוקה לשיפור איכות האוויר. עם זאת, כמו כל תשתית, צמחייה תהיה יעילה יותר בסילוק זיהום אוויר אם היא תתוחזק באופן ראוי. תחזוקה קפדנית, שתבטיח את בריאות הצמח, תגדיל את שטח העלווה ואת אפקט סילוק המזהמים של צמחים [20].
תנועה במסלולים "ירוקים" בעיר
אף על פי שניתן לעשות דברים רבים כדי לשפר את הבחירה וההצבה של עצים ושל צמחייה אחרת לשיפור איכות האוויר, התועלת הרבה ביותר תושג אם אנשים יוכלו להיות קרובים לתשתית ירוקה או אפילו בתוכה, כשהם נעים בתוך מרחב עירוני. ההפחתות הגדולות ביותר בחלקיקים כתוצאה מקליטה על-ידי צמחייה היו במרחבים הירוקים עצמם [30]. לכן, התועלת הבריאותית לאנשים תהיה הגדולה ביותר אם הולכי רגל ישתמשו בפארקים ובמרחבים ירוקים אחרים במקום במדרכות בצִדי כבישים עמוסים. מערכות מידע גאוגרפיות (ממ"ג - GIS) ויישומים בטלפונים ניידים יכולים לשמש כיום לשרטוט מסלולים שיש בהם חשיפה מזערית לזיהום אוויר, תוך שימוש באזורי צמחייה [13]. שיטות כאלה יכולות להיות שימושיות גם לתכנון יִירוּק (greening) בקנה מידה גדול או למיטוב של מסלולים אל עסקים גדולים, בתי ספר או אזורי קניות ומהם.
מחקרים בנושא השפעות עצים על איכות האוויר בערי ישראל
בישראל נערכו מספר מחקרים לגבי השפעותיהם הסביבתיות של עצים. במחקר שפורסם בשנת 2012 נמצא כי טמפרטורת רחוב בבאר שבע שנשתלו בו עצים הייתה נמוכה בכ-3 מעלות צלזיוס מטמפרטורת האוויר ברחוב דומה ללא עצים, וכי בגינות עירוניות ובפארק עירוני נמדדו גם כן טמפרטורות נמוכות יחסית לסביבתן. עצים תרמו להפחתת עומס החום יותר מאשר סוגי צמחייה אחרים [5]. מחקר אחר בחן את תרומתם האקלימית של שלושה מיני עצים בתל-אביב, ומצא כי הגורמים המשפיעים על קירור סביבת העץ הם בעיקר צפיפות השתילה ומידת כיסוי הקרקע של העץ [29]. מחקר נוסף השווה בין שכונות בחיפה שמאפייניהן הכלכליים-חברתיים דומים, אך כיסוי הצמחייה בהן שונה. נמצא כי בשכונות שכיסוי הצמחייה בהן היה גדול יותר, נמדדו ריכוזי חלקיקים נמוכים יותר באוויר, וכי ההבדל היה גדול יותר בשעות הבוקר [18]. במחקר בתל-אביב הושוו ריכוזים של מזהמי אוויר בין פארק עירוני, כיכר מרוצפת ורחוב צר עם בניינים גבוהים, ונמצא כי ריכוזי PM10 בפארק היו לרוב הנמוכים ביותר. בחורף ההבדל בין הפארק לכיכר ולרחוב היה משמעותי יחסית לקיץ [12]. הנחיות לתכנון שטחים ציבוריים פתוחים כך שייטיבו עם האקלים, ויפחיתו ריכוזי מזהמים ורעש, פורסמו לפני מספר שנים [6].
עם זאת, ההבדלים בין מיני עצים שונים בהשפעה על זיהום האוויר בישראל לא נחקרו לעומק. מבדיקה של מידת פליטת חומרים אורגניים נדיפים ביוגניים של 23 מיני עצים המופיעים ב"מדריך עצי הרחוב בישראל" של משרד החקלאות ופיתוח הכפר והמשרד להגנת הסביבה [1], עולה כי קיימת שונות גדולה ביניהם מבחינת שטף הפליטה (טבלה 2). נתונים אלה מסתמכים על מחקרים שבוצעו במדינות אחרות בעולם שקיימים בהן עצים אלה, כך שהם לא מותאמים לאקלים הישראלי. נוסף על כך, עבור מיני עצים ישראליים רבים אחרים לא ידועה מידת הפליטה של חומרים אורגניים נדיפים, או אפילו אם הם פולטים חומרים אורגניים נדיפים או לא, וכן לא נבדקה יכולתם להפחית זיהום אוויר. בעקבות מחקרים מהעולם ניתן להסיק כי עצים גדולים ובעלי שטח עלים גדול ישרתו הן את הצורך בהצללה ובקירור באקלים הישראלי החם והלח, הן את הצורך בשטח גדול כדי לשקע חלקיקים, אך נראה כי יש מקום לפתח עוד את הידע הישראלי בתחום זה.
סיכום
בערים רבות בעולם ובישראל, איכות האוויר עדיין מהווה בעיה, וגובה מחיר מבריאות הציבור ומהסביבה. תכנון קפדני של תשתית ירוקה יכול להבטיח שעצים וצמחייה אחרת מוצבים באופן המתאים להפקת המֵרב מההזדמנויות לשפר את איכות האוויר. תכנון כזה כולל התייחסות למגוון השיקולים: מיקום מתאים ביחס למקורות זיהום אוויר ולתצורת הרחוב, בחירה מדוקדקת של מין העץ ותחזוקה נאותה.
בישראל קיים מעט מאוד מידע לגבי השפעתם של מיני עצים על איכות האוויר, ויש מקום להרחיב את הידע בתחום זה, בדגש על הצורך לבנות "מדד זיהום אוויר" לעצים ישראליים.
מאמר זה סקר את השיקולים הנוגעים להצבת עצים למטרות הפחתת זיהום האוויר. עם זאת, מובן כי צמחייה יכולה למתן את הבעיה, אך לא לפתור אותה. שיפור איכות האוויר בערים מושג כעת ויושג בעתיד על-ידי שילוב של כלי פיקוח, ניטור, תכנון, אכיפה וחקיקה מתאימה.
מקורות
[1] גלון י והלר א. 2011. מדריך עצי הרחוב בישראל, גרסה שנייה. משרד החקלאות ופיתוח הכפר והמשרד להגנת הסביבה. www.tinyurl.com/street-trees-guide. נצפה ב–26 בפברואר 2013.
[2] הלשכה המרכזית לסטטיסטיקה. 2006. סקר בריאות לאומי 2003–2004, ממצאים נבחרים. www.cbs.gov.il/publications/briut_survey/pdf/h_print.pdf. נצפה ב–26 בפברואר 2013.
[3] המרכז הלאומי לבקרת מחלות. 2007. סקר הימצאות אסתמה בילדי כיתות ח' בישראל. www.old.health.gov.il/Download/pages/astmaA_111109.pdf. נצפה ב–26 בפברואר 2013.
[4] המשרד להגנת הסביבה. 2012. תכנית לאומית לצמצום זיהום אוויר.
www.sviva.gov.il/subjectsEnv/SvivaAir/Documents/AirNP_Report_Dec1st2012.pdf. נצפה ב–26 בפברואר 2013.
[5] פוצ'טר ע, יעקב י, בר (שעשוע) ל ואחרים. 2012. מיתון עומס חום בערים מדבריות באמצעות צמחים - באר שבע כמקרה בוחן. אקולוגיה וסביבה 3(1), 33–42.
[6] פוצ'טר ע, שעשוע–בר ל, בולטנסקי ד ואחרים. 2009. השפעת הצמחייה וגורמי הבינוי על מיקרו האקלים, איכות האוויר ורעש בשטחים עירוניים פתוחים - מדידות שדה, סימולציות והנחיות לתכנון בר–קיימא, תואם אקלים וסביבה. דו"ח מסכם למחקר המוגש למדען הראשי במשרד להגנת הסביבה. http://old.sviva.gov.il/Enviroment/Static/Binaries/mechkarim/6-802_1.pdf. נצפה ב–26 בפברואר 2013.
[7] קרקיס א, דובנוב י, ברמן ת ואחרים. 2011. הקשר בין זיהום אוויר לממצאים בריאותיים - סקירת הידע העדכני בישראל. www.health.gov.il/publicationsfiles/pollution_dec2011.pdf. נצפה ב–26 בפברואר 2013.
רשימת מקורות נוספת במסמך המקור
