פליטות גזי חממה ואמוניה ממערכות גידול דקווויד באמצעות גם זבל מומס

הפיכת פסולת חקלאית לחלבון שימושי

חקלאות מודרנית מייצרת כמויות עצומות של זבל בעלי חיים, שיכולות לדלוף גזים מחממי אקלים וזיהום חנקן לאוויר ולמים. המחקר הזה בוחן רעיון מעניין: שימוש בצמחים צפים זעירים הקרויים דקווויד כדי להפוך זבל פרות מדולל לחלבון איכותי, תוך בחינה האם המערכת החדשה מנקה בפועל את הפליטות או רק משנה את צורתן. הממצאים חשובים לכל מי שמעוניין במזון ידידותי לאקלים, באוויר נקי יותר באזורים חקלאיים ובדרכים חדשות למחזר חומרים מזינים במקום לבזבזם.

צמחים צפים קטנים עם פוטנציאל גדול

דקווויד היא קבוצת צמחים קטנים מאוד, הגדלים במהירות ויוצרים שטיחים ירוקים על מי מים עומדים. הם עשירים בחלבון ונבחנו כבר כאוכל לחזירים, עופות, דגים ואפילו לבני אדם. מאחר שדקווויד משגשג במים עשירי מזון, חלק מהחוקרים רואים בו דרך "לאופסקלינג" של החנקן בזבל בעלי חיים לחלבון יקר ערך, במקום לאפשר לחנקן הזה לברוח כזיהום. עם זאת, עד כה כמעט לא היה ידוע לגבי גזי החממה והאמוניה המשוחררים כאשר דקווויד גדל ישירות על זבל מומס בתנאים חיצוניים אמיתיים.

כיצד נבדקו המאגרים החיצוניים של דקווויד

החוקרים הקימו עשרה תאים חיצוניים גדולים מלאים בעיסה מזוהמת של cattle slurry מדוללת, המחקים בריכות זבל רדודות בחווה. מחצית התאים כוסו בשכבת הדקווויד של המין Lemna minor, בעוד האחרים הכילו רק את העיסה. הם ערכו שני ניסויים של שבוע כל אחד: באחד המדידות הגזיות נעשו בחושך כדי לחקות לילה, ובאחד הן נעשו באור כדי לחקות יום. כמה פעמים ביום הם אוטמו את המכסים על התאים, עירבבו את האוויר מעל העיסה במאווררים קטנים ואספו דגימות למדידת מתאן, פחמן דו‑חמצני, חנקן דו‑חמצני (חנקן חמצני — nitrous oxide) ואמוניה. במקביל עקבו אחר קצב גדילת הדקווויד וכמות החלבון שנוצרה.

מה קרה לגזים

מדידות הגזים הראו תמונה מעורבת. המתאן, גז חממה חזק המקורו בזבל, היה גבוה בשעות הראשונות לאחר תחילת הניסויים אך ירד חדה בכל התאים, כמעט לאפס לאחר כמה ימים, בין אם הדקווויד היה נוכח ובין אם לא. הפחמן הדו‑חמצני התנהג כפי שמצופה מצמח המבצע פוטוסינתזה: באור, בריכות הדקווויד סופגות פחמן דו‑חמצני מהאוויר, ובחושך הן משחררות אותו בנשימה, אך בסך הכל הן פעלו כמאגר פחמן. האמוניה, התורמת לזיהום אוויר ויכולה להזיק למערכות אקולוגיות במורד הרוח מהחוות, ירדה ביותר מ‑80 אחוז כאשר הדקווויד כיסה את העיסה, ופעל כאילו היה מכסה חי שנספג בחנקן וחוסם אידוי באופן פיזי.

העלות הסמויה: גז חזק אחר

החדשות הטובות לגבי האמוניה הגיעו עם חסרון משמעותי. בריכות עם דקווויד שחררו הרבה יותר חנקן דו‑חמצני (ניטרוס אוקסיד) מאשר העיסה לבדה, הן באור והן בחושך. חנקן דו‑חמצני הוא גז חממה שכמולקולה מחמם את הפלנטה בעוצמה רבה יותר מפחמן דו‑חמצני. החוקרים ראו עליות בריכוזים של צורות חנקן מסוימות במים שמעידות על פעילות מיקרוביאלית מוגברת מתחת לשטיח הדקווויד, ככל הנראה מאיצה את שרשרת התגובות שהופכת אמוניום לחנקן דו‑חמצני. במילים אחרות, המערכת נראתה מחליפה מסלול אובדן חנקן אחד (אמוניה לאוויר) באחר (ניטרוס אוקסיד), במקום לפתור את הבעיה באופן חד‑משמעי.

כמה ירוק החלבון מדקווויד?

על ידי שילוב פליטות הגזים עם תפוקת החלבון, הצוות העריך את טביעת הפחמן של חלבון דקווויד שגדל על עיסה. בהתאם למזג האוויר וקצב הגידול, הם מצאו ערכים בטווח של כ‑3.5 עד 6.5 קילוגרם פחמן‑דו‑חמצני‑שווי לערך לקילוגרם חלבון. טווח זה חופף עם גידולי שדה מנוהלים היטב כגון חובלצר (faba beans) ושעורה, אף שדקווויד בניסויים אלה עדיין לא הגיע לקצב הגדילה האפשרי שלו. גידול מהיר יותר הפחית את ההשפעה האקלימית ליחידת חלבון, מה שמראה ששיפור הפריון הוא מנוף מרכזי לביצועים אקולוגיים נקיים יותר.

לאן זה משאיר חוות בעתיד

להצופה הלא מקצועי, המסר המרכזי הוא כי בריכות דקווויד על זבל מדולל יכולות להפוך לדרך מבטיחה להמיר פסולת חוות לחלבון מקומי תוך לכידת פחמן וצמצום חדה של פליטות אמוניה. יחד עם זאת, המערכת כיום מגדילה את פליטות הניטרוס אוקסיד, בעיה רצינית לאקלים. המחברים טוענים שהבנת המיקרובים ורמות החמצן בשכבת המים הדקה מתחת לשטיח הדקווויד תהיה קריטית לעיצוב דרכים לצמצום הגז הזה — באמצעות עיצוב בריכות טוב יותר, ניהול מתאים או טיפולים משלימים. אם ניתן להתגבר על המכשולים האלה, ייתכן שצמחי הדקווויד הזעירים יעזרו לחוות בעלי חיים לסגור את מעגלי חומרי המזון ולהספק חלבון עם עלות אקלימית השווה או טובה מזו של רבים מהגידולים המסורתיים.

ציטוט: Stadtlander, T., Gomez, D.M., Müller, R. et al. Greenhouse gas and ammonia emissions from duckweed cultivation systems using diluted liquid manure. Sci Rep 16, 9887 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39270-4

מילות מפתח: דקווויד, זבל, גזי חממה, פליטות אמוניה, חלבון בר־קיימא