אחד מבתי הגידול הייחודיים בטבע הישראלי הוא בריכות החורף: מאגרי מים טבעיים שמתמלאים בחורף במי גשמים ומתייבשים בקיץ. הבריכות העונתיות מציבות אתגרים קיומיים לבעלי החיים והצמחים בסביבתן, שצריכים להתמודד עם היובש בקיץ ועם שפע מים - לעתים יותר מדי - בחורף. בריכות החורף יכולות לשמש גם כר פורה למחקר מדעי, במיוחד בחורף גשום כמו השנה.

חקר בריכת החורף במזרח רחובות עומד במוקד של שיתוף פעולה שנולד ביוזמת היחידה לחדשנות טכנולוגית במכון דוידסון לחינוך מדעי עם מדעני מכון ויצמן למדע פרופ' רון מילוא וד"ר תמיר קליין, וכן רשות הטבע והגנים. השיתוף נועד לא רק לאיסוף ידע מדעי, אלא גם להדגשת חשיבותה האקולוגית של בריכת החורף במרחב העירוני, ולהבנה טובה יותר של הסכנות הנשקפות לבית הגידול הזה ולדייריו כתוצאה מהתרחבות הערים הסמוכות, מסלילת כבישים המשנים את ניקוז המים ואפילו מפעילות חקלאית בשדות הסמוכים. את הפרוייקט מובילה ד"ר מיכל סטולרסקי בן-נון ממכון דוידסון.

 

כדי לחקור את המאפיינים המיוחדים של בריכת החורף הרחובותית התגייסו תלמידי תכנית "ניצוצות מדע" של מכון דוידסון לחינוך מדעי. התכנית מיועדת לתלמידים מצטיינים במדעים, בני העדה האתיופית, הלומדים בכיתות ט-י"ב ברחובות ובסביבתה. את התכנית מובילות מיכל בהט ותמר טגניה, ותלמידיהן מגיעים פעם בשבוע למכון ויצמן למדע לקבל סיוע והעשרה בלימודי המדעים, וכן משתתפים במחנות מדעיים.

 

 

במחנה האחרון התחלקו התלמידים לקבוצות עבודה בהובלת חמישה סטודנטים ממכון ויצמן: יובל רוזנברג, רפאל שטרן, עידו רוג, יעל וגנר ומור צמיר. המחקרים השונים בדקו את האופי, המגוון והתפקוד של המערכת האקולוגית בתוך בריכת החורף ובסביבתה.

קבוצת תלמידים אחת בדקה איכות המים בבריכה ואת רמות החמצן בעומקים שונים, המעידה על תפקוד היצורים החיים בבריכה. מחקר נוסף בדק את מגוון היצורים החיים במים וייחודיותם בבריכות החורף. שימוש באמצעי הגדלה בשטח, איפשר לבדוק את התנועה של ארטמיות ושל דו-חיים אחרים בתגובה לקרינה בעומקים שונים בבריכה. מדד נוסף, המעניין בייחוד בתקופה בה רמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה עולות, הוא הקצב שבו צמחים שונים בסביבת הבריכה מבצעים פוטוסינתזה ומקבעים פחמן דו חמצני מהאוויר. מחקרים אחרים בדקו כיצד צמחים בסביבת הבריכה מושפעים מהמרחק מבריכת החורף, ואם כמויות המים הגדולות מועילות לצמחים שונים או שההצפה דווקא פוגעת בשורשים. שאלות אלו נבדקו באמצעות מכשור חדיש ומדויק המודד את מתח המים בעלה ואת קצב אידוי המים והפוטוסינתזה בעלים. מעל כל המדידות האחרות הוטס רחפן מדעי, מצויד במצלמות לחישה תרמית וחישת מדד הצבע הירוק בעלים נתונים המלמדים אותנו על פעילות הצמחים וכלל סביבת הבריכה.

 

מתוצאות המדידות של קצב הפוטוסינתזה וקצב האידוי בצמחים שונים בסביבת הבריכה אפשר ללמוד על התרומה של הצמחים לקיבוע פחמן והורדת רמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה.

 

השוואת קצב הפוטוסינתזה בין עצי לימון הגדלים סמוך לבריכה לצמחים עשבוניים באזור העלתה כי צמחים עשבוניים כדוגמת חלמית ולחך מבצעים פוטוסינתזה בקצב מהיר יותר ובהתאמה גם קצב איבוד המים שלהם מהיר יותר. חשוב לזכור שקצב קיבוע הפחמן הוא כמות הפחמן המקובעת ליחידת שטח וליחידת זמן, לכן יש להתייחס בהשוואות לשטח העלים הכולל של הצמח. שטח העלים של עץ לימון גדול בהרבה משל לצמח עשבוני, ולכן כשמשווים בין הצמח העשבוני לעץ, עץ הלימון מקבע יותר פחמן.  

 

אחת מהשערות המחקר הייתה כי כשהעצים טובלים במים, קצב הפוטוסינתזה והאידוי שלהם יהיה נמוך יותר, מכיוון שהם נמצאים במצב של עקה. במדידות אכן נמצאו הבדלים בקצב הפוטוסינתזה ובקצב האידוי בין עצים בשטח המוצף לעצים רחוקים יותר משפת הבריכה, אך ההבדלים אינם מובהקים סטטיסטית. כדי להבין את התופעה לעומק יש לבצע מדידות נוספות, על עצים רבים יותר וחזרות רבות יותר על המדידות בכל עץ.

 

מגוון המדדים האקולוגים שנמדדו מלמדים על חשיבותה הרבה של בריכת החורף ברחובות. המערכת האקולוגית בבריכה כוללת מגוון מיני בעלי חיים וצמחים ייחודיים, ריאה ירוקה בסביבה העירונית וכמו כן, שטח מחקר מרתק ומלמד לתלמידים המתגוררים בסביבה. החיבור בין התלמידים והסטודנטים, בשטח יפה, מגוון וירוק בקרבת הבית, מקנה סביבה לימודית חווייתית, המאפשרת למידה על חשיבות הטבע הסובב אותנו וכיצד ניתן לשמור עליו.