אלי צעדי

אלי צעדי נולד ברחובות בשנת 1957. הוא למד בבית הספר היסודי ע”ש בן צבי ובתיכון ע”ש עמוס דה-שליט במגמת ביולוגיה-כימיה.
בשנים 1978-1975 שירת בחיל הים בגזרת ים-סוף ומפרץ סואץ. בהמשך, עם פינוי סיני וחתימת הסכם השלום עם מצרים, עבר הסבה לחי”ר ושירת כ-20 שנים נוספות במילואים בחרמ”ש. החל משנת 1994 הוא מתגורר עם משפחתו במדרשת בן גוריון שבשדה בוקר.

בשנת 1978, עם השחרור מהשירות הסדיר, התחיל את לימודיו במגמה לביולוגיה חקלאית באוניברסיטת בן גוריון ולאחר סיום השנה הראשונה עבר ללמוד בפקולטה לחקלאות ברחובות. בשנת 1982 סיים את התואר הראשון במגמת גידולי שדה, ובשנת 1983 סיים בהצטיינות את התואר השני במיקרוביולוגיה יישומית בבית הספר למדע שימושי בפקולטה למדעי הטבע באוניברסיטה העברית בירושלים. נושא התזה: “ביוסינתזה של חומצה פומרית על ידי הפטרייה Rhizopus Arrhizus“, בהדרכת פרופ’ ישראל גולדברג.
בתום שנה זו, לאחר שהשתתף במלחמת לבנון הראשונה בפלוגת המילואים, הצטרף כמדריך בכיר לצוות בית ספר שורק של החברה להגנת הטבע. בשנת 1987, במקביל לעיסוק בהקמה ובניהול של מוזאון מכון איילון בגבעת הקיבוצים ברחובות, החל בלימודי הדוקטורט במחלקה למיקרוביולוגיה והגנת הצומח, בהנחיית פרופ’ יעקב אוקון מהפקולטה לחקלאות ופרופ’ אבי פרבולוצקי ממרכז וולקני, בנושא: “ספיחה של חיידקי Azospirillum brasilense Cd לשורשי צמחים” (סיים ב-1992). מדובר במנגנון הספיחה של חיידקים קושרי חנקן חופשיים לשורשי צמחים והשפעתם על מערכות מרעה טבעיות בצפון הנגב ובדרום הכרמל.
בשנים 1993-1992 התחיל פוסט-דוקטורט במחלקה לאקולוגיה במכון לחקר המדבר, אוניברסיטת בן גוריון, בהנחיית פרופ’ משה שחק, בנושאים של “אקולוגיה של קרומי קרקע ביולוגיים”. בהמשך, בין השנים 1995-1994 עבר לעשות פוסט-דוקטורט בארצות הברית, במכון לחקר אקוסיסטמות בניו-יורק בהנחיית פרופ’ פיטר גרופמן, בנושא “אקולוגיה מיקרוביאלית של מחזור החנקן בקרקע מדברית”.
בין השנים 1995 ועד 2005 עבד כמרצה וכמרצה בכיר במחלקה לאקולוגיה ע”ש מיטרני במכון לחקר המדבר, אוניברסיטת בן גוריון.

בשנת 2005 עבר לעבוד כחוקר במחלקה למשאבי טבע במכון למדעי הצמח, מרכז מחקר גילת, בתחומי התמחותו באקולוגיה מיקרוביאלית של הקרקע וכחוקר מרעה בנגב הצפוני.

במחקריו כאגרו-אקולוג, התרכז אלי בתחומי רוחב רבים בצפון הנגב, בנושאים העיקריים: קרומי קרקע ביולוגיים; הקשר בין קרקע, צומח ובעלי-חיים; מרעה ורעייה בשטחים פתוחים וביערות נטועים; רעייה במערכות חקלאיות של שלחין ובעל אורגניות; שיקום אקולוגי של קרקעות מופָרות (ייצוב ומניעת סחף); מעגלים ביוגאוכימיים של חנקן ופחמן במערכות מדבריות; חיידקים ניטריפיקנטיים; סחף איאולי; מיקרומורפולוגיה וכימיה של חלקיקים באטמוספרה; ניטור זליגה של חומרי הדברה משדות חקלאיים ומטעים לשטחים טבעיים והשפעה על מאביקים; דינמיקה של כתמיות לאחר שרפות יער; מגוון אקולוגי ומגוון גאוגרפי (Biogeodiversity) של מערכות טבעיות ומרעה בנגב הצפוני.

בנושא קרומי קרקע ביולוגיים רכש שם בין-לאומי בעולם המחקר (כ-30 ממאמריו עוסקים בנושא), שהביא להזמנתו להרצות בכנסים ובסדנאות בין-לאומיים ברחבי העולם.

אלי פרסם עד כה כ-130 מאמרים בספרות המדעית העולמית. הוא החוקר היחיד במינהל המחקר, ששותף במחקר ב-3 מאמרים בעיתון Nature וב-2 מאמרים בעיתון Science. כמו כן, פרסם כ-16 פרקים בספרים ועוד מאמרים רבים נוספים בעיתונות המדעית השפיטה בעברית.

בשנת 2017 נבחר כחוקר השנה של מינהל המחקר החקלאי.

להלן מבחר ממצאים ממחקריו בנושאים “קרומי קרקע ביולוגיים” ו”מרעה ורעייה בנגב ובעולם”:

קרומי קרקע ביולוגיים (קק”ב)

קרומי הקרקע הביולוגיים משמשים מהנדסי סביבה (Ecosystem Engineers) במערכות אקולוגיות מדבריות. הללו נפוצים מאוד ברחבי העולם באזורים שבהם ממוצע כמות הגשמים נע בין 50 ל-400 מ”מ גשם. עובי הקרום נע בין 1 מ”מ ועד 15 מ”מ באזורים ללא הפרעה. הקרום הביולוגי נוצר כתוצאה מהדבקת חלקיקי הקרקע על ידי פוליסוכרים המופרשים על ידי האורגניזמים המרכיבים את הקרום. ניתן להבחין בשלבים שונים של התפתחותו (סוקצסיה), המקבילים במדבריות חמים ברחבי העולם. בתחילה מאכלסות את פני הקרקע ציאנובקטריות חוטיות ולאחר מכן סוגים נוספים של ציאנובקטריות ומיקרו-אצות ירוקיות. בהמשך מופיעים טחבים שונים ולבסוף גם חזזיות.

לחלק מהציאנובקטריות יכולת לקשור חנקן אטמוספרי, ובהיותן אורגניזמים פוטו-אוטוטרופיים – ביכולתן גם להעשיר את הקרקע בפחמן. שני גורמים אלה מביאים להעשרת הקרקע לטובת פעילות של המזופאונה והמיקרואורגניזמים בקרקע.

לקרומי הקרקע חשיבות קריטית בייצוב פני הקרקע ומניעת סחף על ידי רוח ומים. באזורים המכוסים בקק”ב ממוזערת בצורה ברורה כמות הסחף לעומת שטחים שבהם קיימות הפרעות על ידי פעילות חקלאית או אנתרופולוגית אחרת. לציאנובקטריות חשיבות גם בספיחת חלקיקי האבק ששוקעים עליהם. הפוליסוכרים מדביקים חלקיקים אלה ומסייעים בכך להגדלת עובי הקרקע.

עקב יצירת הקרום הקשיח יש צורך בצמחים שהסתגלו אבולוציונית לגדול עליו. רק זרעי צמחים שמסוגלים לנצל את המיקרו-חריצים הנוצרים בו בעקבות יובש ולהינעץ בתוכם או “זרעי אבק” (זרעים זעירים של חד-שנתיים הנופלים למיקרו-חריצים) – מסוגלים לנבוט עם בוא הגשמים. כמו כן, זרעי צמחים חד-שנתיים מייצרים עם הרטבתם שכבה של מוצילג (ריר) המשמשת דבק שמדביק את הזרעים בצורה מכנית לקרום. בהמשך, עם נביטתם, יכול הדבק הזה לשמש תומך להחדרת השורשון לתוך הקרום. זרעי צמחים אחרים הנפוצים על פני הקרום הקשיח נאספים על ידי נמלים ואינם שורדים.

הקרומים הביולוגיים שולטים על כמות המים החודרים אל תת הקרקע. עם ההרטבה הראשונית על ידי הגשמים הפוליסוכרים אוטמים חלקית את פני הקרקע ומייצרים, במקרה של שיפוע טופוגרפי, נגר על קרקעי שיכול להיות מנוצל על ידי האדם להגדלת המגוון והפוריות, גם באזורים מעוטי גשמים. תהליך זה מנוצל, לדוגמה, על ידי הקק”ל לנטיעת עצים, בצפון הנגב וברמת הנגב, באזורים שבהם כמות הגשמים איננה מספיקה לתמוך בגדילתם ובהישרדותם. אולם, בעזרת הנגר שנוצר מהקק”ב, העצים מקבלים תמיכה משמעותית מאוד (עד פי 4 מכמות הגשם) ומביאים בכך להגדלת המגוון והפוריות.

באזורי החולות במערב הנגב הקרומים הביולוגיים קובעים את התפוצה של זוחלים ומכרסמים קטנים. הללו משתמשים בקרום לייצוב לחפירת מחילותיהם. ללא הכיסוי הקשיח של הקרום המחילות יתמוטטו על יושביהן. הקרומים הביולוגיים משמשים במקרים רבים יצרנים ראשוניים (במארג המזון) במערכות מדבריות שבהן הצמחייה העילאית, חד-ורב-שנתית, אינה נפוצה. הקק”ב משמשים מזון לאורגניזמים, כגון איזופודים ושבלולים (דוגמת לבנונית קמוטת-פה), המגרדים את הקרום ומעכלים את הציאנובקטריות כמקור. הם מצידם בהמשך מארג המזון נטרפים על ידי עקרבים, מכרסמים וציפורים.

לסיכום, קרומי הקרקע הביולוגיים הם חלק בלתי נפרד ממערכות אקולוגיות מדבריות ויבשות, והם תורמים למגוון הביולוגי ולתחזוקה של מערכות טבעיות אלו. הם מהווים חלק חשוב במעגלי הפחמן והחנקן ומסייעים בשיקום קרקעות פגועות ובבלימת תהליכי מדבור.

מרעה ורעייה בנגב ובעולם

מרעה מייצג את השימוש הנרחב ביותר בקרקע ברחבי העולם שאינה זמינה לגידולים חקלאיים. עם זאת, השפעותיו על שירותי המערכת האקולוגית נותרו לא מוגדרות, ומעולם עד כה לא נחקרו בו-זמנית יחסי הגומלין המורכבים שבין לחץ הרעייה, האקלים, תכונות הקרקע והמגוון הביולוגי שקיימים במערכות כאלה.

בנגב, בעיקר בצפונו, ישנם כרבע מיליון ראשי צאן – כבשים ועיזים, כמה אלפי ראשי בקר וגמלים. רוב הצאן רועה רעייה עונתית בחורשות וביערות קק”ל ובשטחי מינהל מקרקעי ישראל. הרעייה עונתית ומתקיימת ממחצית חודש פברואר ועד מאי ויוני. הצאן הרועה בשטחי היער מפחית את ביומסת הצומח העשבוני וגם את גובה הצומח. בכך הרעייה מייצרת את המרווח הרצוי בין תת-היער והצמרות וגם מקטינה את העוצמה של שרפה פוטנציאלית בתת-היער. במקביל לתועלות קיים גם פוטנציאל להשפעות שליליות של הרעייה, הנובעות מדריסה ומרעיית יתר ומנוכחות מכלאות עונתיות. לחצי רעייה גבוהים גורמים לרוב לדרדור מערכות אקולוגיות עקב פגיעה בכיסוי הצמחי, שינוי במאזן המים, סחף הקרקע והפחתה כללית של יצרנות שטח המרעה. מאידך גיסא, הרעייה בממשק נכון מעודדת ואף חיונית לקיום מיני צמחים נדירים או חשובים מבחינה נופית, בהיותה מסלקת צמחייה עשבונית מתחרה הדוחקת מינים אלה. אחד ממאפייני רעיית צאן בארץ ובאזורים אחרים בעולם הוא הקמת מכלאות עונתיות. במחקר שעסק בדינמיקה של צומח ונוטריינטים בקרקע מכלאות צאן נטושות נמצא, כי תהליך השיקום של הצומח הטבעי במכלאה נטושה של כבשים לוקח בין 15 ל-20 שנים. במכלאות חלה בהדרגה הצטברות של הפרשות – גללים ושתן, הגורמת לעלייה בתכולת חומר אורגני ומינרלים בקרקע. חלק מהמינרלים עשוי להישאר בריכוז גבוה בקרקע שנים רבות. אחרי הנטישה מופיע צומח ניטרופילי (אוהב חנקן), לפעמים עם ריבוי של מיני צמחים קוצניים, המהווה פגם אסתטי בנוף.

במחקר בין-לאומי (שפורסם ב-2023 בעיתון Science) בשיתוף עם למעלה מ-100 חוקרים מרחבי העולם, בוצעו סקרי שטח אחידים, באזורים שונים בעולם ובהקשרים הסביבתיים שלהם. במחקר נמצא כי יחסי הגומלין בין לחץ רעייה, אקלים, קרקע והמגוון הביולוגי הם קריטיים על מנת שניתן יהיה להסביר את האספקה של שירותי מערכות מרעה. בייחוד נכון הדבר על פני שטחים שבהם כמות הגשמים איננה רציפה לאורך כל השנה, כגון אזורים דלי-גשמים קרים וחמים, ים-תיכוניים, חצי צחיחים, ועוד. אחת התוצאות הברורות ביותר שהראה מחקר זה היא כי הגברת לחץ הרעייה הביאה להפחתה משמעותית באספקת השירותים של המערכת האקולוגית באזורים החמים היבשים יותר והדלים במינים, ואילו השפעות חיוביות של רעייה נצפו באזורים קרים יותר ועתירי-מינים. המחקר סוגר פער ידע מרכזי שיכול להוביל לניהול טוב יותר של השטחים המכסים חלק נרחב מפני כדור הארץ, המשמשים למרעה באזורים דלי-גשמים.

תפקידים

• במהלך הדוקטורט, בין השנים 1992-1987, הקים וניהל את מוזאון מכון איילון, שִחזוּר מפעל לייצור תחמושת של התעשייה הצבאית של ההגנה לפני קום המדינה, בגבעת הקיבוצים של רחובות.
• חבר הנהלת האגודה הישראלית לאקולוגיה בין השנים 2014-2006.
• בשנים 2019-2013 כיהן כמנהל המחלקה למשאבי טבע במכון למדעי הצמח במכון וולקני. עד פרישתו לגמלאות היה חבר בוועדה הפרופסיונלית של מרכז וולקני.

הוראה והדרכה

• לכל אורך שנות עבודתו (החל משנת 1995 ועד היום) הוא משמש מרצה במחלקה למדעים במכללת קיי להכשרת מורים בבאר שבע.
• בין השנים 2004-2002 שימש מרצה במחלקה למדעי החיים באוניברסיטת בר-אילן, והחל משנת 2007 מלמד את הקורס באקולוגיה מיקרוביאלית של הקרקע, לסטודנטים לתארים מתקדמים, בבית הספר הבין-לאומי, המכונים לחקר המדבר, אוניברסיטת בן גוריון בנגב.
• במהלך עבודתו במרכז מחקר גילת הדריך תלמידים לתואר שני ושלישי ופוסט-דוקטורנטים מישראל ומחו”ל.

שבתונים

אלי שהה בשני שבתונים:

2019 – באוניברסיטת קווינסלנד באוסטרליה, בנושא: חקר תרומתם של קרומי קרקע ביולוגיים לחנקן בקרקע במערכות מרעה;

2023 – באוניברסיטת פירנצה באיטליה, בנושא: חקר פוליסוכרים המופרשים על ידי ציאנובקטריות.

לאחר יציאתו לגמלאות בתחילת שנת 2024 אלי ממשיך להתנדב במינהל המחקר החקלאי כחבר בוועדות המלוות חוקרים חדשים במכון למדעי הצמח וכמרצה במכללת קיי. ב-2024 הצטרף כחוקר במו”פ קטיף-עוטף עזה והנגב המערבי שבשדות נגב על מנת לסייע בשיקום קרקעות האזור בעקבות מלחמת חרבות ברזל.

כתב: אלי צעדי

ערכה: עידית סופר, יולי 2024