57
מספר המחקר במשרד לאיכות הסביבה:121-5-1 שם המוסד המחלקה והמוסד המגישים: טכניון- מכון הטכנולוגי לישראל, ארכיטקטורה ובינוי ערים, תכנון ערים ואזורים כותרת המחקר באנגלית:Ecosystem services assessment from the mountain to the sea: A multidisciplinary method for defining ecosystem service indicators across landscape units. מוגש ע"י חוקרים ראשיים: חוקרים נוספים: מוגש למדען הראשי, המשרד לאיכות הסביבה כותרת המחקר בעברית: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים: פיתוח מתודולוגיה מולטי- דיספלינרית להגדרת אינד י קטורים עבור שרותי מערכת אקולוגית החוצים יחידות נוף. שנ ה שניה של המחקר דו״ח סופי ד״ר מישל פורטמן טכניון- לישראל מכון הטכנולוגי ד״ר דניאל אורנשטיין טכניון- לישראל מכון הטכנולוגי ד"ר טלי כץ- גרו אוניברסיטת חיפה מר סמיון פולינוב טכניון- לישראל מכון הטכנולוגי אדר׳ ירדן אלחנן טכניון- לישראל מכון הטכנולוגי

הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

מספר המחקר במשרד לאיכות

121-5-1 הסביבה:

שם המוסד המחלקה והמוסד המגישים:

לישראל, ארכיטקטורה ובינוי ערים, תכנון ערים מכון הטכנולוגי-טכניון

ואזורים

כותרת המחקר באנגלית:

Ecosystem services assessment from the mountain to the sea:

A multidisciplinary method for defining ecosystem service indicators across

landscape units.

חוקרים ראשיים: מוגש ע"י

חוקרים נוספים:

המשרד לאיכות הסביבה, מוגש למדען הראשי

כותרת המחקר בעברית:

דיספלינרית להגדרת -מערכת מההר ועד הים: פיתוח מתודולוגיה מולטיהערכת שרותי

קטורים עבור שרותי מערכת אקולוגית החוצים יחידות נוף.יאינד

המחקרשניה של השנ

דו״ח סופי

מכון הטכנולוגי לישראל-טכניון ד״ר מישל פורטמן

מכון הטכנולוגי לישראל-טכניון ד״ר דניאל אורנשטיין

אוניברסיטת חיפה גרו-ד"ר טלי כץ

מכון הטכנולוגי לישראל-טכניון סמיון פולינובמר

מכון הטכנולוגי לישראל-טכניון אדר׳ ירדן אלחנן

Page 2: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

תוכן עניינים מספר עמוד

תקציר בעברית 4

,מילות מפתח 5

הצגת הנושא 5

סקר ספרות

מטרות העבודה

מבוא

6

8

רקע מדעי 10

תיאור העבודה תהליך העבודה 12

תהליך המחקר 13

תוצאות 21

התאמות 25

דיון בתוצאות 26

מסקנות 29

המלצות להמשך המחקר 30

סיכום 31

ביבליוגרפיה 32

נספחים נספח א 36

נספח ב 40

נספח ג 48

נספח ד 53

טבלאותימת רש

31-12-2014תאריך הגשה:

Page 3: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

מספר הטבלה מספר עמוד

טבלה

ואלו TEEB -, וMAרשימת קטגוריות שירותי מערכת לפי 15

שנבחרו במחקר הנוכחי

1

רשימה חלקית של האינדיקטורים היבשתיים, סוג השירות 15

והפרמטרים להערכתם

2

רשימת האינדיקטורים הימיים, סוג השירות והפרמטרים 15

להערכתם

3

ומקורות ספרותיות לכול אינדיקטור לפי סוג שרות נוסחאות 17

המערכת ולפי יחידות נוף

4

5 מבנה טבלת נתונים לדוגמא 18

6 התב"עות שנבחרו לבניית התרחישים 20

7 יחידות הנוף היבשתית של אזור המחקר 22

שרותי מערכת ביחידות הנוף החופיות של אזור המחקר: המצב 23

כיום והמצופה, ושינויים בהם עם יישום תכניות

8

שרותי מערכת ביחידות הנוף הימיות של אזור המחקר: המצב 24

כיום והמצופה, ושינויים בהם עם יישום תכניות

9

10 הדמיות לווין הזמינות למחקר 37

11 לחישובים Landsat 8ותאריכים של הדמיות לווין 38

12 עבור כיסוי קרקע השונים NDVIכיול של ערכי 38

13 רמות חלחול בהתאם לאחוז כיסוי הצומח 40

14 סופית של מדד לנוסחה 40

15 הערכה מחודשת של פרמטרים מרחביים 42

16 תרומה של שיפוע לנוסחה של חילחול מים 43

17 החלחול קרקעות השונות וקצב 43

NDVI 18מקדם אחיזה קרקע בהתאם לערך 46

19 מקדמי הסחיפה של קרקעות השונות 46

20 מקדם אחיזת קרקע בקרקעות השונות 47

איוריםרשימת

Page 4: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

האיורמספר איורה מספר עמוד

1 תחום המחקר 6

2 פרופיל שטח ימי ויבשתי סכמטי 6

3 6תמ"מ -תכנית מתאר מחוזית חיפה 9

4 עקרון עקומת "תפקוד" 11

5 תרשים זרימה של תהליך העבודה 14

6 קיבוע פחמן במצב קיים ומצב מתוכנן 21

השוואה בין מצב שרותי המערכת היבשתיים כיום ועם יישום 22

התכניות המאושרות.

7

8 האזור החופי של חתך המחקר 23

ועם יישום השוואה בין מצב שרותי המערכת החופיים כיום 24

התכניות המאושרות.

9

השוואה בין מצב שרותי המערכת החופיים כיום ועם יישום 24

.6התכנית המאושרות

10

מפת "סיכום" התועלת לדוגמא המורכבת ממפות 27

האינדיקטורים השונים ביחידת נוף אחת.

11

36 NDVI 12 כפרמטר משתנה המסביר את קיבוע פחמן

13 לאורך השנה NDVIמהלך שינוי בערכי 37

NDVI 14מיקום נקודות כיול לשימושי קרקע לפי אינדקס 39

15 פוטנציאל חלחול קרקעות השונות 44

16 מפת חלחול מים באזור המחקר 48

17 מפת אחיזת קרקעות באזור המחקר 49

18 מפת שטחי רעיה באזור המחקר 49

19 המחקר מפת הערכה אסטטית באזור 50

20 6מפת חלחול מים באזור המחקר לפי תמ״מ 51

21 6מפת אחיזת קרקע באזור המחקר לפי תמ״מ 51

22 6מפת שטחי רעייה באזור המחקר לפי תמ״מ 52

23 6מפת הערכה אסטטית באזור המחקר לפי תמ״מ 52

24 6, ותמ"מ 340איכות בית גידול לפי מצב הקיים, תב"ע 53

25 6, ותמ"מ 340חילחול מים לפי מצב הקיים, תב"ע 53

26 6, ותמ"מ 340אחיזת קרקע לפי מצב הקיים, תב"ע 53

Page 5: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

.1 תקציר

הערכת שירותי מערכת אקולוגיים המאפשרהינה יצירת כלי תכנוני מחקר זהשל מטרתו

וניתוח שירותי . מתודולוגיות לזיהוי, כימות ההערכה בתהליך התכנוני בארץתוצאות והטעמת

חסרות עד כה בישראל. אבל ותבמהירבעולם תפתחות מערכת אקולוגיים )שמ"א( ביבשה ובים מ

תחומית של שמ"א מהר הכרמל דרך חוף הכרמל )באזור עתלית( ועד -מחקר זה מבצע הערכה רב

(. מקו החוף ק"מ 22שהם כ מייל ימי מקו החוף 12קצה גבול המים הטריטוריאליים של המדינה )ל

( לבחור אינדיקטורים לשם הערכת היבטים אקולוגיים, 1המטרות העיקריות של המחקר הן:

של שמ"א; מרחבית הערכהל GISהמבוססת על ודהתמ( לפתח 2כלכליים וחברתיים של שמ"א;

ך קבלת החלטות שיטה במערכת התכנונית בארץ לצורשום הי( לפתח נהלים שיאפשרו י3-ו

. תכנוניות

יסות, ואספקה, שרותי ם שונים של שמ"א )הערכת סוגים ובהתאם לגישת השמ"א, כמקובל בעול

דיסציפלינאריות שונות ואיסוף ועיבוד -אינטרתמיכה ותרבות( תתבצע באמצעות שילוב גישות

במחלוקת וגם קשה חר ושרותי תמיכה הן קטגוריה שנתונהמא .משולבב מידע כמותי ואיכותני

בתי בהתאם למידע על "תומכנים"ערכת שרותי מערכת ביצענו הזה יותר לסיווג, לצורכי מחקר

בשמירה ושיפור של המגוון הביולוגי במרחב. תומכיםה גידול

:יחידות נוף שונות לאורך חתך העובר ביןשירותי מערכת ניםהבוחהמחקר הינו בין הראשונים

ערכות אקולוגיות שונות . השטח היבשתי כולל מגוון רחב של משטחים יבשתיים, חופיים וימיים

דיונות חול, טח החופי שבקלאיים שונים, ואזורים מיושבים. כגון יערות, חורש ים תיכוני, שדות ח

האזור הימי כולל בנטוס )קרקעית הים( המורכב . וטבלאות גידודכורכר, אזורים סלעיים מקבצי

ם המהווים בתי גידול שונים למיני חי מסלע קשה, חול וטין, רכסי כורכר תת ימיים, וקניוני

מטר. 1000עד כשל עומקים ל אופייניםוצומח ימיים

הערכת שירותי מערכות ל( פיתוח שיטות 1 :ממחקר זה הינםהעיקריים הסופיים תוצרי העבודה

סט מפות ( 2; שימוש במגוון רחב של יחידות נוףבקנה מידה מקומי שניתנות ל אקולוגיות

ינדיקטורים של ארבעת סוגי שמ"א( לאורך נויים בשרותי מערכת נבחרים )אהמציגות את השי

הערכה של (3; חתך המשתרע בין הר בכרמל לקצה של המים הטריטוריאליים באזור עתלית

( בחינה של תהליך 4; החתך מפיתוח מתוכנן סוגי שמ"א והשינויים הצפויים בשטחהמרות בין

.ות גישת שמ"א להערכה מרחבית ותכנוןפיתוח המתודה וניתוח יתרונות וחסרונ

, אינדיקטורים, מערכות מידע גיאוגרפי, חתך אקולוגיים : הערכת שרותי מערכתמילות מפתח

ים, קנה מידה מרחבי, בעלי עניין, מקבלי החלטות, יחידות נוף, תכנון מרחבי.-הר

Page 6: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

.2 מבוא

הצגת הנושא 2.1

כימות וניתוח שירותי מערכות אקולוגיות עבודה זו מתמקדת בפיתוח מתודולוגיות לזיהוי,

בעולם ועדיין חסרות מתפתחות. מתודולוגיות מסוג זה מחקרי )שמ"א( על בסיס ביצוע פיילוט

יכולה להיות עבודה מחקרית זו מהתרומה . בשל מספר היבטים חדשניים יחסית בישראל

. יחוד לקידום הגישה ושימושה בישראלבלתחום השמ"א ו תמשמעותי

תחומית של שירותי מערכת אקולוגיים המבוצעת על -לוט הינו מקרה בוחן של הערכה רבהפיי

דרך חוף הכרמל אל (כרמל-אל-ליתד)אזור הרי הכרמל מעלה טח במחוז חיפה העובר מחתך ש

ק"מ 6-דרום( כל צפוןמ)של החתך רוחבו ועד קצה המים הטריטוריאליים של המדינה. עתלית,

בשטח יבשתי ועד (מטר +450דלי גובה בחתך זה נעים בין )ק"מ. הב 31 -מערב( כ-ואורכו )מזרח

.קמ"ר 202 -(. גודל השטח כולו הוא כ2-ו 1( בשטח הימי )ראה איור -1000)

חופים ושטחים ,וכפריים, יערות עירוניים ישובים— שימושי קרקעמגוון רחב של בחתך המחקר

ם ופתוחים. בישובים אוכלוסיות מקבוצות דמוגרפיות שונות כגון יהודים ודרוזים. כמו חקלאיי

רן ק, כגון מועצות מקומיות ואזוריות ותת סטטוטורית שוניושטחים באחריוכן האזור כולל

מערכות האקולוגיות המצויות בו האזור הים מגוון מבחינת .רשות הטבע והגניםישראל ולקיימת

חצי על הממוקם, עתלית מבצראזור החוף הכלול בחתך ערכי טבע ונוף כמו ת. בומבחינה נופי

והיפים הבולטיםמ ים, חולי מפרצים צדיו משני .באזור בולטת נופית ציון נקודת מהווהו י,א

ישראל שעוד נותרו ללא פיתוח. בחופי

. תחום המחקר1איור

Page 7: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

(10)הגזמה פי . פרופיל שטח ימי ויבשתי סכמטי2איור

סקר ספרות 2.2

Ehrlich and)תחילת שנות השמונים של המאה הקודמת בסה לתודעה גישת השמ"א נכנ

Mooney 1983 )מערכות אקולוגיות האדם מתועלות את הניסיון למצוא, למדוד ולאמוד למרות ש

(. King 1966; Ryther 1969)ים מתחומים שונים אף מוקדם יותר טבעיות שזור בפרסומים רב

מן הטבעההכרה בערכם של שירותים המסופקים על ידי מוצרים, תפקודים ומבנים למעשה,

אבל אפשר להגיד שגישת (. Portman 2013) הינה האקולוגית כמעט מתחילתקיימת בדיסציפל

-תועלות שניתנות לבני אדם עלה"שירותי המערכת האקולוגיים המוגדרת כגישה המעריכה את

היא (Reid et al. 2005ת, המאפשרות את חייהם ומשפרות את איכותם" )ידי מערכות אקולוגיו

.אנשי מדע ומדיניות משאבי טבע עם פרסום הערכת המילניום תלתודע הונכנס חדשה יותר

שפה הגישה של שמ"א ליצור באמצעותשואפים פעילים סביבתיים כיום מדענים, קובעי מדיניות ו

(. הם Müller and Burkhard 2007) אקולוגי ורווחת האדםמשותפת שיכולה לחבר בין חוסן

שפה שתסביר את מידת האיום האקולוגי ושתסייע לייצר מדיניות לטיפול באיומים למצוא רוצים

(. עבור רבים, Stibbe 2009ויעילה מבחינה מדעית ) הציבורשתהיה בה בעת מקובלת על דעת

Raymond et) את הבסיס לשפה משותפת זו המושג שירותי המערכת האקולוגית )שמ"א( מהווה

al. 2013).

( גורם המקשר, מושגית ואמפירית, בין 1 :שמ"א מהווים כיוםרבים עבור מדענים ואנשי מקצוע

( מסגרת בה ניתן לשלב מחקר של מדעי החברה ומדעי 2בריאות אקולוגית ובין רווחת האדם;

ניתן להסביר לקובעי מדיניות ולציבור הרחב ( כלי באמצעותו 3והטבע בנושא קיימות סביבתית;

.Carpenter et al. 2009; Collins et al. 2011; Kareiva et alאת חשיבותה של שמירת הטבע )

2011; de Groot et al. 2010.) ערכת העל מנת להשיג את שלשת המטרות האלה, על גישה ל

תחומית, ברורה וישומית.-ירותי מערכת להיות רבש

ת שנעשה על ידי החוקרים והוצג בהצעשון של מחקר זה, סקר הספרות המקורי כחלק הרא

)ראה Applied Geographyכתב העת בהמחקר, הורחב. התוצאות סוכמו במאמר שפורסם

Portman 2013) .עולה כי יש לפתח את הוצג במאמרכפי שגישות להערכת שמ"א ו מהספרות על

הנושא של שמ"א בשני כיוונים. הראשון יכוון לניסיון לגשר על ההערכה של שירותי מערכת

ביחידות נוף שונות, שהרי רוב המחקרים בתחום מתייחסים לסוג שטח מסוים )יחידת נוף

Barbier של יחידת נוף מסוים, , למשל שרותי ויסות. כדוגמאשרותמסוים של מסוימת( או סוג

הערכה של שמ"א חופיים. המחקר התמקד בעיקר באזורי חוף מבלי לשלב ביצעו( 2010ועמיתיו )

Page 8: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

הגישה זו אינ ניתוחים במערך רחב של מערכות אקולוגיות החוצה יחידות מעבר לחוף.

( ופחות רצויה.תמַתכללאינטגרטיבית )

יים מרחביים. כאן לצורכי עבודתם של מוסדות תכנונבנוסף, יש להתאים את גישת השמ"א

הכוונה היא ל"מוסדות" במובן הרחב ביותר של המילה, כלומר, גם לרגולציה, גם לשימוש על ידי

ועדות ופורומים של מקבלי החלטות בנושאים תכנוניים וגם לשימוש על ידי אנשי מקצוע

ל ביישום גישות שמ"א לתכנון וניהו (. Portman 2013העובדים בתחום התכנון ומעבר לו )

יישום נרחב, אותם יש לתקף ולכייל. כלים י נפתח, לשכלל ולשלב כלי הערכה בשימושי קרקע יש ל

למציאות הישראלית. ובעולם הקיימות הערכת שמ"א ותמתודולוגיללהתאים כאלה צריכים

בסוגי תוך כדי התחשבות , ם את הכלים למערכת התכנון הישראליתיתאהבראש וראשונה יש ל

עדי המגוון הביולוגי, כפי שאלה הוגדרו עד כה.יבו בישראלהנוף

אורנשטיין וחבריו הציעו גישות להערכת שרותי המערכת המחולקים לפי כמות השמ"א בהערכה

(. לפי טענתם, על פי ההגבלות של החוקרים, אפשר Orenstein et al. 2012ועומק הניתוח )

או להעריך מגוון רחב של שרותי מערכת בצורה באופן מעמיק,להעריך שרותי מערכת יחידים

ים(. מוסדות התכנון, המוגבלDick et al. 2014, Orenstein et al. 2012יותר )כגון תשיטחי

גם כן כוללוח זמנים של מערכת התכנון )ולא של מחקר(, יצטרצמודים במשאבים וידע מדעי ו

)הנושא נידון בהמשך(. בין רוחב ועומק של הערכהבחירה הזו לקחת בחשבון את ה

שפותח על ידי InVestכמו זו המיושמת בכלי המכונה יש כמה שיטות מרחביות להערכת שמ״א,

לעיתים ומימון רב. מחקר ארוכיםזמני דורשות מסוג זהשיטות . Natural Capital Project ה

מסגרת שמ״א לא לעכב את תהליך התכנון.ם זקוקים למידע בזמן אמת על מנת קרובות מתכנני

מכיוון שהיא מאפשרת איזון בין עדיפויות במיוחד לשימוש בתכנון והכנת מדיניות מתאימה

אבל השימוש בגישה כמעט תמיד מרובות והפשרות הגלומות בתהליכי תכנון וקבלת החלטות.

, דבר שדורש הרבה מאמץ, כסף וזמן. דרך אחת להתקדם יםכרוך בהשגת נתונים מרחביים טוב

ת שרותי מערכת ללא נתונים ממצאים היא על ידי השימוש באינדקטורים שמהווים שמ"א בהערכ

.(Wilson et al. 2009)צוגיים יי

מסגרת השמ"א בתהליכי טרם התחילו לשלב את בישראל באופן כללי, מתכנני שימושי קרקע

Daily et al. 2009; Granekזה )כגון סרים מחקרים שמעודדים שילוב אף על פי שלא ח תכנון וזה

et al. 2010; Kareiva et al. 2011; Nelson et al. 2009 .) תאורטית קיימת לשזור תית תשלמרות

תקדימים בפועל בארץ ובעולם.יםלטות תכנוניות חסרבתהליך קבלת החשמ"א את גישת ה

Chan et al. 2006; de Groot) רבים שמ"א מציב אתגרים משמעותייםה מסגרתיישום לסיכום,

et al. 2010.לאתגרים אלה מחקר זה מכוון .)

שאלות מחקר ומטרות העבודה 2.3

היא מוגדרת כפרויקט מחקר המבוצע .לאתגרים המוזכרים למעלהעבודה זו מתייחסת

גישתנו הינה ייחודית בהיותה חוצה החוצה יחידות נוף. יחסית בשטח גיאוגרפי צרכ"פיילוט"

שונותמעט שיטות הערכה מיישמתמגוונות ובכך שהיא –יבשה, חוף וים –יחידות מרחביות

סחירים, על פי אינדיקטורים -ולא יםסחירעל שירותים מתבצעת. ההערכה בכול יחידה לשמ״א

כפי שמוסבר . ואיכותניותשונים בכול יחידת נוף ותוך כדי שילוב בין שיטות הערכה כמותיות

Page 9: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

תובנות לגבי הגענו לי הערכת שמ״א ובלגבהמשך, במהלך העבודה התמודדנו עם אתגרים שונים

איזה שמ״א להעריך. הבחירה הסופית של שמ״א להערכה בעבודה הנוכחית משקפת שיקולים

שונים המוסברים בהמשך.

, הניתנת לשכפול והרחבהGISמרחבית מבוססת הליצור מתוד הייתהת והעיקרינו יתומטרבין

כמו כן, .במסגרת התכנונית הישראליתשמ״א שוזרת הערכת. המתודה בתוך מערכת התכנון

את ההיכרות עם ספרות רלוונטית בתחום הערכת שירותי מערכת ביחידות נופיות של הר הרחבנו

אחת מים הטריטוריאליים. עד לקצה גבול ה אזור הימי של עתלית החוף הכרמל ו הכרמל,

ים להערכת יתונים מרחבהיא קושי בקבלת נבשלב מוקדם של תהליך העבודה והבעיות שזוה

רכת מסוימים, במיוחד בשטח הימי. לכן, תהליך בחירת האינדיקטורים הופך להיות שרותי מע

נגישים לציבור בחרנו בנתונים שלרוב –הנתונים רה הסופית משלבת בין מגבלות קריטי. הבחי

ויסות, ובין אינדיקטורים המייצגים את ארבעת קבוצות שירותי המערכת: אספקה, –הרחב

ם ה"תמיכה" כמקובל בספרות ובעבודות שירות מערכת בתחונחשב תרבות ובתי גידול. האחרון

חשוב להדגיש את המגבלות במחקר כזה (. 2014על שמ"א בישראל )אורנשטיין ויצחקי, אחרות

בהקשר של מתכננים. כל שירות מערכת אקולוגי ספציפי יכול וצריך להימדד באופן הרבה יותר

צריך להסתמך על המתכנןממה שהתאפשר על ידי הנתונים ששימשו אותנו במחקר זה. מעמיק

המידע הטוב ביותר הקיים. המתודולוגיה שפיתחנו במחקר זה נשענת על הנתונים הטובים ביותר

אחת התוצאות היא זיהוי ברור של התחומים בהם ולכן הקיימים עבור כל שירות מערכת שנבחר

ת מיפו מרחבי של שירותי מערכת ותגובתם לשינויים אפשריים בשימושי נדרש מחקר נוסף לטוב

שנים(, אנו ממליצים על ביצוע מחקר ומיפוי שמ"א 20קרקע. עבור תכנון ארוך טווח )למשל לעוד

יסודי שמשולב בתהליך התכנון ארוך הטווח )פירוט נוסף בפרק מסקנות(.

המפות מציגות . ערכת לאזור הפיילוטרכת שירותי ממפות הע הפקנוביצוע המחקר מהלך ב

)בקבצי וקטור ורסטר בצורה מרחבית את הערכים השונים של שמ"א לפי אינדיקטורים

ערכי שמ"א. עתידיים ב אפשר הערכת שינוייםפיתוח תרחישים "תכנוניים" מ. ממ"גיים(

תכניות מאושרות החלות בשטח החתך, לדוגמא, תכנית מתאר מחוזית התרחישים מבוססים על

קבלת ותשינויים עתידיים, מאפשר הערכות אלה, של(. 3למחוז חיפה )ראה איור מס' 6)תמ"מ(

כות עצמן, בין תוצרי הפרויקט הינןמעבר להער שמ"א.הספקת ב הצפוי יוהשינהחלטות על פי

תכנון סטטוטורייםבתהליכי --קבלת החלטות תכנוניות המלצות לשילוב הערכת שמ"א בתהליך

ות.ובגיבוש גישות תכנוניות חדש

Page 10: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

ומכסה את כל שטח המחקר היבשתי. ניתן 2013אושרה בש 6תמ"מ -חיפה תכנית מתאר מחוזית. 3איור

להעריך סוגים שונים של שמ״א במצב הקיים בשטח התכנית ולהעריך מחדש את אספקת אותם סוגי

6מביצוע תמ״מ יא תחת משטר שינויים הצפושמ״

בהמשך דו"ח זה אנו מציגים את הרקע המדעי שעליו מבוסס שיטת העבודה, את תהליך העבודה

שיצרנו בתיאור כללי ולאחר מכן בתיאור מפורט יותר, את התוצאות של המחקר ודיון באיכות

ודה תהמחקר וליישום המ, התאמות שעשינו והמלצות להמשך מגבלות וסייגיםהתוצאות,

שפיתחנו בישראל. כמו כן, אנו מדגישים את ההישגים העיקריים של המחקר ואת החלקים שבהם

צריך להמשיך לחקור ולשפר.

.3 רקע מדעי

הם ״תרומתם של תהליכים שרותי מערכת אקולוגיים לפי ההערכה הלאומית הישראלית

. (2014האדם ורווחתו״ )אורנשטיין ויצחקי, במערכות האקולוגיות שהינם בעלי חשיבות לקיום

הפרדיגמה של שרותי מערכת מהווה גורם מקשר, מושגית ואמפירית, בין בריאות ,כאמור

חשיבות את ה מאפשר להדגישבגישה )בפרדיגמה( של שמ"א שימוש .אקולוגית ובין רווחת האדם

.טבעיות כדי להתקיים והמגוון הביולוגי לצורכי האדם הזקוקים למערכותהטבע מירתששל

MA ;TEEB 2008 ;European 2005לארבעה סוגים ) השירותים השוניםנהוג לחלק את

Commission Report 2013 :):תוצרי חומר או אנרגיה של מערכות אקולוגיות שירותי אספקה

שירותים הנובעים שירותי ויסות:שנצרכים ישירות, כמו מזון, מים, חומרי דלק, סיבים ועוד.

ת ועל ידי המערכ (אביוטית)לרוב האו מוויסות גורמים בסביבה סביבה מוויסות תהליכי

ת. דוגמאות הן: מניעת שיטפונות, מניעת סחף קרקע, ויסות אקלים, קיבוע פחמן, והאקולוגי

-אשירותים המספקים סוגי תועלת לשירותי תרבות: ויסות מזיקים, האבקה, פירוק פסולת ועוד.

Page 11: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

חומרית שאנשים מפיקים ממערכות אקולוגיות בתחומים של נופש והנאה, חינוך, רוחניות ודת,

רותים הנחוצים לקיום כל שאר השירותים יש שירותי תמיכה:אסתטיקה, זהות ומורשת.

רותי תמיכה כאותם תהליכים ותפקודים אקולוגיים ישהוזכרו לעיל; ניתן להתייחס לש

רותים שונים, שבני האדם מפיקים מהם תועלת באופן ישיר. המאפשרים את אספקתם של שי

באמצעות מתבצעם לאספקה, ויסות, תמיכה ותרבות( )הקשורי הערכת סוגים שונים של שמ"א

תועלת מתחום הכלכלה או הערכת -ות, כגון ניתוחי עלותרידיסציפלינ-ולטישילוב גישות מ

.(Orenstein and Groner 2014) נהל הציבוריהמ מתחוםמדיניות

יםמובנת ושימושית למקבלי החלטות ולמנהלים מאפשר בצורה שהיאכימות וייחוס של ערכים

למדיניות, יםהנוגעמסוגים שונים הכללת הערך האמיתי של מערכות אקולוגיות בקבלת החלטות

היה צוות מחקר ברשותו של ערכה כזוהמצוותי המחקר הראשונים שביצע לניהול ולתכנון. אחד

התמקדה בהוכחת 1997החשובה של מאמרו בנושא משנת תרומתו הכלכלן רוברט קוסטנזה.

ם כגוןזוהים על ידי בסיסי נתונים נרחביתרומתם הכלכלית של שרותי מערכת המ היכולת לכמת

.Corine Land Cover Studyה

, שמ"את וניתוח מזמן, מתודולוגיות לזיהוי, כימו פורסם .Costanza et al( 1997) -למרות ש

התחלתי. -נמצאות בתהליך התפתחותישמ"א עדיין ת ההערכה של תביבשה ובים, עליהן מושת

רותים בשטח מסוים, מדידת טיבם והערכת שינויים יסקירת שהמתודולוגיות מורכבות לרוב מ

או האדם כתוצאה מפיתוח או מפעילויותייקרו . שינויים אלה עם הזמןהעלולים לקרות בשמ"א

אלה יוסיפו או יגרעו מן התועלות כ. פעילויות או תהליכים םוצאה מתהליכים כמו שינוי אקליכת

אזורי. -ים מאוד לתכנון מרחבירותים. חיזוי והבנת שינויים אלה חשוביהצפויות לאדם מהש

בתוך טווחי הנובעים משינויים בשימושי קרקע לשינויים צפויים רקיקט זה מייחס חשיבות פרו

אושרו.שבנין עיר ואזור בשטח מתכניותמתוכנן ידוע מה ם שבהם זמן נבחרי

מספר יחידות נוף, על חוקרים לבחור בין מודלים שונים בופן שיטתי את שמ"א על מנת להעריך בא

(. מספר חוקרים, בעיקר באירופה, התמקדו בפיתוח Orenstein et al., 2012לכימות והערכה )

,.Crossman et alמודלים גנריים למיפוי ומידול של שרותי מערכת מסוימים )ראה למשל:

טמון בשימוש בתבניות להתקדמות (blueprint)מתווה ון באימוץ גישה זו של (. היתר2013

Orensteinה ברמה המקומית )אויכולת השוו ובפשטות במהירות הערכה, דבר שמאפשר קיימות

et al., 2012 ביןה( או-( לאומיתDick et al., 2014). מוכן מראש קיום תהליך ,בסופו של דבר

.la te kc. ) בין שירותים שונים ואף בין שמ"א באזורים וביחידות נוף שונות אהמאפשר השוו

2014).

הקרויים לרוב "אינדיקטורים" גים,שרותי מערכת מייצבלשימוש גם השימוש בתבניות מביא

Crossman et al. (2013) וEgoh et al. (2012) בשרותי מערכת הנרחבמציינים את השימוש

שמ"א בהתאם לאזור, לשימושי קרקע או ה ( ממגוון קטגוריות")או "אינדיקטוריםמייצגים

טבע הנון שמירת העיסוק בשמירת המגוון הביולוגי, גם בתחום תכ אקולוגית. -למערכת חברתית

בשל המספר הרב של מיני חי את השימוש באינדיקטורים, מקבל(, conservation planning-)ה

בהערכת שמ"א מקובל גם (.Wilson et al. 2009וצומח והמחסור בידע מלא ומושלם )ראה

התועלות המופקות תארות את שמ( production functions" )/תוצרלהשתמש ב"עקומות תיפקוד

Page 12: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

של המציאות מודלכאו הכהכלל לרוב עקומות תוצר מוצגות .(4ות ספציפי )ראה איור מס' משיר

Nelson et al. 2009)).

Nelson et al. 2009 על . עקרון עקומת "תפקוד". מבוסס4יור א

חוצים יחידות נוףשרותי מערכת 3.1

מחקרים רבים ,2005בשנת t.ccti.sl eeteeltie (t(-מאז ההשקה של האו״ם של ה

רוגניות הנוף ט. עם זאת, למרות ההבנה המתרחבת של המאוד והתפתח שמ״אהערכת תחוםב

,relki, )יחידות נוף חוצותשיטות הערכה ב מחסור , ישנו(2012ebryt and zkcW )בשמ״א

ות ים, חוף, ויבשה בעת ובעונה אחד בשיטה מתכללת, במיוחד שיטות המעריכ(2013

. חשוב להדגיש את היתרונות של גישה משלבת זו. פה נעבור על שרותי מערכת )אינטגרטיבית(

וחופיים, כדי להדגיש את הצורך בהערכתם כמקשה אחת.ימיים

י סוגי מערכת עיקריים, מפריד מערכות אקולוגיות ימיות וחופיות לשנMA (Reid et al. 2005 )ה

( 2״מערכות דייג ימיות״ ו( 1: . סוגי מערכת אלהיותעל מחקרים ומדינ העשפלהם ישנה ה אשר

ביחידות נוף פערים במתודולוגיה להערכת שמ״אמעידים על ף" ״מערכות חופיות וקהילות החו

באימוץ גישות כמו ניהול על פי צרכים אלה םלסגירת פערי ישנן הזדמנויות שונות אלה.

Integrated -וה Ecosystem based managementאקולוגיים ותכנון מתכלל של אזורי חוף )ה

coastal zone management) שמ"א ימיים לאמץ שיטות להערכת רותהאמו. גישות אלה

היבטים מרחביים. התקדמות בשיטות להערכת שמ"א ימיים על וחופיים רציפים עם דגש מובהק

שמתקשים מאוד לכלול לשיפור תהליכי תכנון ימיים וחופיים, תהליכים המלצות ביא להיכולה ל

Carpenterהתחשבות במרכיבי הסביבה בצורה של תכנון יוזם )לעומת תכנון מסדיר/רגולטיבי( )

et al. 2009; Borger et al. 2012; Ehler and Douvere 2009 .)

בגלל מספר גורמים הכוללים תהליכי התדרדרותבמערכות אקולוגיות ימיות בים התיכון נמצאות

לחצים על מערכת יה מהיר. יעיור וגידול אוכלוסתהליכי מסביב הים,סיבי פיתוח אינטנ

Page 13: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

ובנחלים שפכי תעשיה ביםרמת זה, טופליםמשפכים לא רמת זה יםכולל האקולוגיה הימית

עיגון של תנועה ו, סלילת כבישים, שדות תעופה ומרינות, חפירה של חול וחצץ, והזורמים לים

כל אלה מדגישים את (Becker and Choresh 2006) .בנמלים הרבים מסביב האגןספינות

אערכת שמ"ההימית, ואת הצורך ל תיות ביבשה ומצב המערכת האקולוגיוהקשר בין פעיל

יחידות נוף וכוללים את היבשה, הים והחוף המחבר בניהם. םהחוצי

.4 )תקציר(תהליך העבודה

)השלבים היותר מפורטים של המחקר מתוארים ארבעה שלבים עיקריים – שיטת העבודה 4.1

(5בפרק

וכמו כן , למפות ןשניתהקשורים לתועלות של שמ"א שטח מידע לגבי מאפיינימתבסס על מחקר ה

זה ניתן הלינארי -מחקר הלאהאת שלבי תכנוניות. תהליך התכנון וקבלת החלטות לגביעל הבנות

כתיבת מתודולוגיה ובמהלכם נקבעו שיטות המחקר, אזור המחקר שלחלק לשלבים ראשוניים

נבנו מפות שירותי מערכת ראשוניים, מפות יחידות נוף בהםשושלבים מעשיים ;מחקרית

ם, נעשה סקר יושכבות מידע קיימות. במקביל לשלבי המחקר הראשוני NDVI המבוססות על

תכם בכתיבת מאמר שפורסם בכתב עת ספרות רחב יותר מזה שהוצג בהצעת המחקר. סקר זה הס

.(Portman 2013)ראה מדעי

Theתוכנית ", MA 2005 שיטות העבודה ועקרונות המחקר מתבססים על דוחות מדעיים, כגון

Economics of Ecosystems and Biodiversity( "2008 TEEB) ,European Commission

Report 2013 של ה גוןועל עבודות של קבוצות מחקר שונות, כNatural Capital Project

.דבאוניברסיטת סטנפור

שלבים עיקריים: שבעה למתחלק ??הנוכחיהמחקר הנ"ל

ואבחון ביחידות נוף שונות בחירת אזור המחקר (1

לכל יחידת נוף פוטנציאליים הכנת רשימת שירותי מערכת (2

לאינדיקטוריםקבלת ערכים נוסחאות ל בנייתקטורים, עיבודם ודיבחירת האינ (3

בניית מפות שרותי מערכת (4

תרחישים עתידייםבחינת (5

ות עתידיות לפי התרחישים וניתוחןהערכת המר (6

סיכום המחקר ותוצאותיו (7

ושיוך הנתונים רלוונטיות לישראל 4.2

ערכת וארגונים העוסקים בחקר שירותי מ םגופיעבודות מחקר של התבסס על מחקרה

ועוד(. במקביל ללימוד דוחות , המכון לחקר ימים ואגמים, בישראל )המארג, רט"ג, קק"ל

שונים פגישות אישיות עם מומחים בתחומים קיימנוידי גופים אלו, -ר נעשו עלועבודות אש

לקבלת ביקורת מוקדמת. כך למשל, רשימת שירותי המערכת של המחקר התבססה חלקית

י מערכת ימיים ימה של שירותרש, בין היתר, ( אשר בו מוצגת2013מארג )העל הדו"ח של

Page 14: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

The Israeli. רשימת שירותי מערכת יבשתיים התבססה על המסמך "משמעותיים לישראל

National Ecosystem Assessment Conceptual Framework” נשטיין ראו ועל עבודתו של

(. Portman 2013ספרות )השפע מסקר וכמו כן, עיצוב תהליך העבודה ה .(2012) וחבריו

טלת את ובמידה לא מב הבעחשוב מאוד וק היתנתונים למיפוי של שירותים הי המצאות

תהליך בחירת רשימת שירותי מערכת הורכב ממספר מסוימים. הקטורים יהבחירה באינד

רשימת שירותי מערכת ואינדיקטורים לפי ספרות הרכבנו )המתואר למטה(, 1שלבים. בשלב

ה לפי שני עקרונות עולמית עדכנית. רשימה סופית של שירותי מערכת ואינדיקטורים נקבע

זמינות נתונים עבור (2; לכל יחידת נוף בשטח המחקרשירותי מערכת רלוונטיים ( 1: חשובים

.ושטח המחקר בפרט בכלל ישראל

קק"ל, רט"ג, משרד מרכז למיפוי ישראל )מפ"י( שונים, כגון נתוני המחקר נאספו מגופים

מכון לחקר ימים ואגמים. נתונים נוספים התקבלו מאתרים שונים, והלהג"ס, מכון דש"א,

לורופיל ככמויות של כגון ) ועוד. נתונים גולמיים רבים נאספו אף הם USGS, GEBCOכגון:

כך, הקו למדידת תרומת שירותי מערכת. בסיסם הוכנו נתונים אשר ישמשו -עלו במי הים(

. על קיום נתונים והיכולת להשיגםבחירת שירותי מערכת מושתת המנחה ל

Page 15: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

.5 תיאור מפורט –תהליך המחקר

אזור המשתרע מהר הכרמל דרך החוף ב שטח המחקר נועד להיות: : בחירת אזור המחקר1שלב

אזור (. ממזרח דרומה או צפונהמוטה אל הים אבל לא היה ברור מה היקף האזור וכיוונו )

עונה על מספר מאפיינים: מגוון רחב של סוגי התיישבות )יהודית, ערבית, (1)איור המחקר הנבחר

חקלאות, שטחים אורבניים, חופים, ים(, שטחים באחריות ידות נוף )כפרית ועירונית(, מגוון יח

(. וכו' מועצות אזוריות שונותהרט"ג, של)יערות קק"ל, שמורות טבע ותשונסטטוטורית

. תרשים זרימה של תהליך העבודה5איור

זה, שהתרחש במקביל לשלב של בחירת בשלב .פוטנציאליים : הכנת רשימת שירותי מערכת2שלב

נושא של את ה חקרנולצורך כך, הערכה במהלך המחקר.נבחרו שירותי מערכת לשטח המחקר,

שירותי מבחררט. מאמרים ודוחות מדעיים שונים הציגו ובישראל בפשירותי מערכת בעולם

( ורשימות שמ"א שנבנו ונבחנו בישראל 2005)MA ה מערכת, כגון טבלת שירותי מערכת לפי

(Orenstein et al. 2012 .) ,ארבע שרותי מערכת המסווגים למוצגים לפי רוב הדוחות והספרות

עדכניים הבמחקרים : שירותי אספקה, שירותי ויסות, שירותי תרבות ושירותי תמיכה. קטגוריות

( בטיעון כי שירותי תמיכה הינם CICES 2010יותר כבר לא התייחסו ל"שירותי תמיכה" )ב

הערכה הלאומית של הביניים של ה)דו"ח כשירות מערכתתהליכים אקולוגיים ולכן לא יוגדרו

יש אלה . בנוסף, (2014ראה אורנשטיין ויצחקי ,ביניים דומה תנשמ"א בישראל הגיע למסק

ם ש, בין השאר, בגלל הקושי ליי(TEEB 2008שמוסיפים "בית גידול" כקטגוריה של שמ"א )

בכל ת( לא מקובלHabitatאומנם הכללה של שרותי בית גידול ) הערכות שמ"א תמיכה בפועל.

היא כן מקובלת בדוח"ות אבל א בישראל(, המקורות )למשל, בהערכה הלאומית להערכת שמ"

שמגוון ביולוגי הוא הבסיס להספקת בכךבהכרה (. TEEB ;2013 CICES 2008לאומיים )-בין

Page 16: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

בין בתי גידול תמגוון הביולוגי, אנו רואים אנלוגיה שימושיהים להמשך ישמ"א ובתי גידול חיונ

אלו קטגוריות שמ"א מהספרות ורשימה של ושרותי תמיכה וכוללים בתי גידול בהערכתינו.

.1טבלה מובאת בשנבחרו במחקר הנוכחי

הנוכחי מחקראלו שנבחרו בו TEEB -ו, MAלפי מערכת שירותיקטגוריות רשימת: 1טבלה מס'

MA (2005) TEEB (2008) הנוכחי המחקר

Provisioning Provisioning Provisioning

Regulating Regulating Regulating

Cultural Cultural and amenity Cultural

Supporting Habitat Habitat

(.MA ,TEEB 2008 2005)טבלה מבוססת על:

מחקר הנוכחי: ב חשובות ביותרעוד שני שיקולים שקבעו את בחירת השירותים היו שתי נקודות

יבשתיות, חופית אקולוגיותכולל מערכות ש נטא( המחקר מציע חקר שרותי מערכת לאורך גרדי1

( המחקר מתחשב במגבלות של איסוף מידע, דבר שהגביל אותנו לבחירת 2שונות; ו וימיות

3בהמשך בשלב תלנו להשיג ולעבד. הגבלה זו מוסברואינדיקטורים שעליהם היו נתונים שיכ

ל כמוצגות רשימות של פרמטרים, סוג שירות וסוגי שירותי מערכת עבור 3-ו 2 אותבטבללמטה.

קטגוריה המחקר מכסה לפחות שירות מערכת אחד מכל , רשימהה. לפי יחידות הנופיותהאחת מן

שירות. של

האינדיקטורים היבשתיים, סוג השירות והפרמטרים להערכתםחלקית של הרשימ: 2טבלה מס'

פרמטרים שירות סוג מערכת שירות

צומח סוג, שיפוע NDVI, LAI, ויסות מים חלחול

צומח סוג, שיפוע NDVI, LAI, ויסות סחף מניעת

NDVI, LAI ויסות פחמן קיבוע

צומח סוג, שיפוע NDVI, LAI, אספקה רעיה שטחי

צומח סוג, שיפוע NDVI, LAI, גידול בית ביולוגי מגוון

החקלאי שטח אספקה חקלאי יצור

הנצפה שטח תרבות תרבות

Page 17: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

האינדיקטורים הימיים, סוג השירות והפרמטרים להערכתם רשימת: 3טבלה מס'

פרמטרים שירות סוג מערכת שירות

עומק, כלורופיל ויסות פחמן קיבוע

החולי שטח, זרימה כיווני ויסות חולות סחיפת

מסלע סוג, עומק ויסות בים גידול בתי

הנצפה שטח תרבות היבשה אל ומהחוף מהים נצפות

כלורופיל אספקה דייג

ספקטראליים נתונים ויסות המים איכות

מבוצע ההמחקר . שרותי מערכת להערכתנוסחאות בנייתקטורים, עיבודם ודיבחירת האינ: 3שלב

: לזהות את שירותי המערכת אשר אותם ניתן ביותר החשובות וקובע כאחת ממטרותי כפיילוט

משירותי המערכת שניתן למפות את למדוד במעבר מסביבה יבשתית לימית. כך למשל, אחד

". הנושא של בחינת שירות מערכת -CO2השתנותו לאורך חתך המחקר שלנו הוא "קיבוע פחמן

במחקרים חודייוייחסית חדשני לאורך חתך רוחב בין שתי יחידות נוף )יבשתית וימית( הינו

.ולכן הוא מציג לא מעט אתגרים (Portman 2013)שמ"א בתחום של

חירה של שמ"א מייצגים )אינדיקטורים(, בחרנו פרמטרים המשפיעים על הספקת כל אחד אחרי ב

לפי םבנינו נוסחאות לכל אחד מהשרותילבסוף פיזיות במרחב(. -מן השרותים במרחב )תכונות ביו

תהליך שרות. וי השטח )על בסיס ממ"ג( המראים את התרומה היחסית של כל פיקסל לאותאתנ

( התייעצות עם אנשי 2) ;ספרותה( סקר 1נוסחאות הורכב משני שלבים עיקריים: )הבניית

הן "עקומות התוצר" נוסחאות אלו מקצוע/מומחים לגבי טיב והתאמת הנוסחה.

(PRODUCTION FUNCTIONS ) לכל אינדיקטור )ראה ערך יחסישמספקות בסופו של דבר

מנתונים וקטוריים כל נוסחה בנויה (.5מס' באיור של תרשים הזרימת של תהליך העבודה, 3שלב

מנתונים ראסטריים. או

י )לכל הנוסחאות של כל יחידות הנוף ראו תמרחב היבשב להלן הנוסחאות שפיתחנו לכל שמ"א

עים בנספחים. יים מופרהסברים מדויקים לקביעת כל אחד מהאינדקטו. (4את הטבלה מס'

( הסברים 47)עמוד 2( הסבר מפורט לגבי הערכה של קיבוע פחמן. בנספח 41)עמוד 1בנספח

:נוספים של כל אחד מהאינדקטורים(

*שיפוע(0.2*0.5(+)0.3)+(NDVI)סוג קרקע*: אחיזת קרקע )יבשה( (1

את הערך היחסית של השטח )פיקסל( באחיזת קרקע. כפי שמופיע תהתוצאה מייצג

של סוג קרקע, כיסוי צמחי )כפי שנמדד על ידי ה, אחיזת קרקע היא פונקציהאבמשוו

"normalized difference vegetation index .המקדמים של כל משתנה "( ושיפוע

מייצגים משקל יחסי של המשתנה בערך הסופי של האינדיקטור. הסבר מפורט לגבי

.2ו 1בנספחים מובא קביעת המקדמים

Page 18: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

0.2*Slope)+(0.3*Soil)+(NDVI*0.5) ): חלחול מים )יבשה( (2

NDVIממוצע רב שנתי קיבוע פחמן )יבשה(: (3

NDVIאיפיון אזורים לפי התאמתם לרעיית בקר ועזים המבוססת על : רעייה )יבשה( (4

.Landsat 8שנבנה מהדמאות של

צויות לגבי המרכיבים עהנקבע על ידי דיון והתיימדד : טית של הנוף )יבשה(תהערכה אס (5

משתמשים פעילים י קבוצות משתמשים עיקריות:תשהחשובים ביותר בנוף הכרמל לפי

גובה טופוגרפי, שיפוע פני השטח, ומשתמשים נייחים. המדד מורכב מפרמטרים כגון:

אתרי פיקניק, שבילי אופניים, קרבה לנחלים, אתרי לילה, שבילי טיולים, כבישים,

י הקבוצות השפעת כל פרמטר משתנה על תושימושי שטח. עבור ש אתרים היסטורייםו

1רמת השירות לאותה הקבוצה.

(0.7(+)סוג צומח*0.3)סוג קרקע*: אחיזת קרקע )חופית( (6

התאמה -דליל מחוצהתאמה גבוהה, -צומח מפותח לפי כיסוי צמחי:: )חופית( בתי גידול (7

2.התאמה נמוכה -בינונית, חול

*ערכיות 0.4+)(0.3(+)קרבה לאתר*0.3)סוג צומח*: נופית/תרבותית )חופית( טיקהיאסת (8

.נופית(

.ממוצע רב שנתי של כלורופיל: איכות המים )ים( (9

.(0.3(+)כלורופיל*0.7)עומק*: קיבוע פחמן )ים( (10

יקטור לפי סוג שרות המערכת ולפי יחידות ד: נוסחאות ומקורות ספרותיות לכול אינ4טבלה מס'

נוף

Service Type Value Parameter(s) Primary

Source(s)

Terrest

ria

l

Regulating Water

infiltration

(NDVIx0.5)+(Ground typex0.3)+(slopex0.2) Beets 2011

Regulating Soil retention (NDVIx0.5)+(Ground typex0.2)+(slopex0.3) Wylie 2003

Regulating Carbon storage Changes in NDVI based on Landsat 8 images Beets et

al. 2011;

Wylie et al.

2003

Provisioning Grazing areas Cattle grazing (Winterndvi- Summerndvi>0.001)

Goats grazing (Summerndvi>0.2)

Lund et al.

2007;

Perevolotsky

סובייקטיביות היתה מאתגרת במיוחד לאור ההבנה ששרותי תרבות הם פונקציה של תפיסות הערכת ערך תרבותי 1

;Orenstein and Groner, 2014;2015זמרוני, אורנשטיין ואיזנברג בין קבוצות ויחידים ) ותשל בעלי עניין, המשתנ

Chan et al. 2012ם לייצר )או להגשים( שרות ( טוענים שגופי ממשק יכולי2012חבריו )ו, אורנשטיין כך(. מעבר ל

םלקהל הרחב להנות מהטבע. לכן, שרותי תרבות יכולים להיות אקטואלי המאפשרתתרבות כשהם בונים תשתית

)טבע שאנשים משתמשים בפועל( ויכולים להיות פוטנציאלים )טבע שלא מנוצל למטרות תרבותיות אבל יכול להיות

(. לכן, המיפוי של שמ"א תרבותי היה על בסיס תכונות של Orenstein and Groner, 2014) ת כךאם המדיניות קובע

אלה שיש בהם פוטנציאל להיות בשימוש גם בפועל )אזורי פיקניק ושבילי טיול( ו בהן השטח, גם אלה שמשתמשים

בעתיד )גבעות עם נוף, טופוגרפיה מגוונת, גישה לתשתיות קיימות(. מה גבוהה לנמוכה היא החלטה שרירותית.חשוב לציין שדירוג הביתי גידול מהתא 2

Page 19: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

1999

Cultural Views

(aesthetic/landsc

ape)

DEM layer; viewable area

Classification area for 2 groups users: Stationary and

Mobile viewers

Based on: Height, slope, river, night camps, trail,

road, picnic area, sites and land use type

Reyers et al.

2009; de

Groot et al.

2010

Zimroni et al.

2015

Co

ast

al

Regulating Water

infiltration

(Soil typex0.3)+(Vegetation densityx0.2)+(Land

Use x 0.5)

Levanony,

2011

Regulating Erosion

prevention

(vegetation densityx0.7)+(Landuse x3.0)+(Areas

within 1 km of abrasion tables)

Levanony

2011; Brito et

al. 2005;

Rokus 2007

Habitat Biodiversity Landscape value + ecological units

(highest value to kurkar ridges)

Duarte, 2000

Provisioning Recreation (Vegetation type x.0.5) + (0.5 x visit sites) Barbier et

al. 2011

Cultural Seaviews DEM layer; viewable area

Based on: Height, slope, river, night camps, trail,

road, picnic area, sites and land use type

Reyers et

al. 2009; de

Groot et al.

2010

Ma

rin

e

Regulating Carbon storage (Depth x 3.0(+)Chlorophyll x 3.0) Orth et al.

2006; Brown

2006; Barbier

et al. 2011

Regulating Marine habitats

(biodiversity)

High – Kurkar ridges and near shore abrasion

tables and rocky outcrops

canyons and slope Continental – Medium

sands slope continental and sea deep – Low

Krumbein

& Van der

Pers 1974

Regulating Water quality According to biannual chlorophyll rates Yahel &

Angert, 2012

מתארות את שמפות הכנו הנוסחאות שפורטו לעילבעזרת : : בניית מפות שרותי מערכת4שלב

נבנה מפותהבניית כשלב הראשון בתהליך. לפי המצב הקיים בשטח שמ"אשל הנוכחית התרומה

מרחק זה נבחר להיות . מטר 33מרחק בין הנקודות הינו . המכסה את כל שטח החתך נקודותגריד

מודל ספרתי של הגבהים של מרכז למיפוי ישראלו Landsat 8קרוב לגודל תא של הדמאות לווין

שבה מרוכז המידע של התא שבו סטריים שויכו לנקודה נתונים וקטורים ונתונים ר. )מפ"י(

בסיס נתונים וקטורי. ו על כל הנתונים והחישובים בוצע הנקודה נמצאת.

מפות של שרותי המערכת האלו יתארו הן את ההבדלים המרחביים של השרות והן הבדלים

בגריד . כל יחידת שטח חשיבות התממד העתי )הטמפורלי( היבמידה ול עיתיים בין תקופות שונות

(.5)ראה דוגמא בטבלה מס' מקבלת ערכים

מבנה טבלת נתונים לדוגמא: 5טבלה מס'

c,il cke קבועים לא קבועים

Id x y slope aspect height NDVI קרקע שימוש

חקלאות 0.32 482 303 9 584578 198888 1

חקלאות 0.32 482 285 13 584373 198303 2

Page 20: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

י קטגוריות תאזור היבשתי והימי טבלאות אינדיקטורים עם חלוקה לשהבשלב זה בנינו עבור

עיקריות:

)כמות של העים על הקצב ויהמשפפרמטרים -פרמטרים לא קבועים )אינדיקטורים

המשתנים בתדירות גבוהה )שינוי כיסוי הצומח, שימושי קרקע, ערך הספקת שמ"א

NDVI .פרמטרים , ריכוז כלורופיל בים(. אלו הפרמטרים אותם ניתן לבדוק על ציר הזמן

וון שתכנון מתעסק על פי רוב בשינוי הפרמטרים ימכ המחקרלא קבועים הינם מטרת

.האלה

אלו פרמטרים גיאוגרפיים מרחביים קבועים והשתנותם בתדירות -פרמטרים קבועים

נמוכה מאוד )נמדד במאות שנים או יותר(. בפרמטרים קבועים ניתן למנות: גובה, פנות,

ם לחישוב יהאלה חיוניהפרמטרים שיפוע, סוג הקרקע, עומק עמודת המים בים(.

התרומה היחסית של תא שטח לאספקת השמ"א, אך הם בדרך כלל לא מושפעים

שינויים תכנונים. בניית כבישים חדשים, שטיחת שטחים גדולים, וכרייה הם חריגים מ

לכלל הזה.

מנת לנהל את בסיס הנתונים בצורה אשר תאפשר התאמת השיטה ותוצאות המחקר -בנוסף, על

1בעל רזולוציה של DEM-מטר ל 25של DEMשונות ומגוונות, הוחלט להמיר שכבת למטרות

בסביבה ימית . שונה. מבנה זה מאפשר לנתח את פני השטח בקנ"מ על ידי אינטרפולציה מטר

שונה מהסביבה היבשתית שנקבעתא ידי שימוש בשכבת בתימטריה. גודל-שיטה זו מיושמת על

. מטר 1000מטר * 1000ועמד על

ם . השפעתת קובץ שייפ אחדכולכל שרות מער הערכת התועלתלשירות מערכת נבנה אינדקס לכל

)יבשה, ים וחוף( כול אחתדיקטורים וגם בין יחידות הנוף השונות שלנאישונה בין ים פרמטרה של

לפי יחידות הנוף סיכמנו את הערכים )בגריד( כך שבסוף של דבר .סט שונה של אינדיקטורים

התוצר מראה את הסכום המשוקלל של שמ"א בכל יחידת נוף. לפני שסיכמנו את הערכים,

נת, ומסמיחסיתהערכה היא בסופו של דבר, השר להשוות ביניהם. כך שהיה אפ אותםנרמלנו

בכל אחד מהשמ"א. הכונמו ת, בינוניהיזורים עם תרומה יחסית גבוהא

Page 21: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

מתאר תוכניות שאושרו בהתרחישים מורכבים מייעודי קרקע :עתידיים תרחישיםת ני: ב5שלב

בתועלות תכניות בנין עיר )תב"עות( שונות. תכניות אלה מעידות על שינוי העומדים להתרחש בו

. בין המסוימת(או הרחוק, לפי טווח התכנון של התכנית בעתיד הקרוב )המופקות משמ"א

ניתן למנות את: תבע"ות של ישובים )דלית אל כרמל, עתלית, בשטח היבשתי התוכניות שנבחנו

בשטח . בממ"ג לציה של כל התוכניותיקומפ הכנו. 6תמ"מ וברמה המתארית את ניר עציון ועוד(

י לציין (. ראו6ה מס' לטביות אחרות )ימי הכנו מפות קומפילציה של תכנההחופי ובשטח

השטח הימי. סביר על יש מעט תכניות שחלות --פיתוח עתידי בים הינו מוגבל שהמידע לגבי

)ראה למשל:בישראל זה לראשונה ההאזור על שמצב זה ישתנה בעתיד עקב מהלכי תכנון החלים

n.ac.ilisrael.net.technio-http://msp/)

וקנה מידה שכונתי ועירוני דה מחוזישני קני מידה: קנה מיב תוכניות בתוך תחום המחקר בחנו

שכונה דוגמא, כרמל( ותכנית מפורטת )ל-אל-תדלילדוגמא, תב״ע )ברמה של , עם האחרון מפורט

על מנת לבחון את לממ"גתוכניות שאותן הכנסנו . והרחבת ניר עציון(חדשה בצפון עתלית

( גודל התכנית בדונמים ובסוג )מחוז, עיר / עיירה, 1קריטריונים: התן על שמ״א נבחרו על פי שפעה

(.משפטיותמחייבות והשלכות קיום של התכנית ) הסטטוטורי מעמדה( 2או שכונה(;

בניית התרחישיםל שנבחרו התב"עות: 6' טבלה מס

רשות מקומית

שטח

התכנית

מספר תכנית סוג תכנית שם התכנית מיקום תכנית בדונם

ניר עציון 602 הכרמל חוף

הרחבת מושב

ד׳126/חכ תב״ע ניר עציון

מתחם הרכס עתלית 463.5 מורדות הכרמל

תכנית

א362/מכ מפורטת

9023 רכס הכרמל

-אל-דליאת

כרמל

תכנית מתאר

-אל-לדלית

300/עד תב״ע כרמל

חוף עתלית 1188 חוף הכרמל

שמורת טבע

חוף גלים

תכנית

340/חכ מתאר

מינהל התכנון

לכל אורך

רצועת החוף החוף

תכנית מתאר

ארצית לחופי

13 תמ"א ים התיכון

שטח הים דונם 240 מינהל התכון

מערכת

ההולכה של

-הגז הטבעי

מכלול ימי

תמ"א

חלקית

תמ"א

שינוי 2/א/37

3

מחוז חיפה מחוז חיפה קמ״ר 864 מחוז חיפה

כנית ות

מתאר

6 מחוזית

Page 22: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

: בשלב זה סיכמנו את התועלות של הערכת המרות עתידיות לפי התרחישים וניתוחים: 6שלב

שמ"א במרחב של שלושת יחידות הנוף )יבשה, חוף וים(. הסיכום נעשה על ידי צירוף כל

אינדיקטורים. 3לכול יחידת נוף היו לפחות ,כזכור . לאינדיקטורים םהפרמטרים השייכי

ב הפיתוח המתוכנן לפי ערכים שצפויים לאבד משמ"א עקהבהמשך החסרנו מסכום זה את

אם כי במעט שיפור )עליה( בערך השירות )האינדיקטור( רואיםמים במקרים מסויהתרחישים.

תידי מביא יותר תועלת מאשר לפני שיבוצעו התכניות/תרחישים.. במקרים כאלה המצב העמאוד

. רק לאינדיקטור מסוים מתייחסיםו ם מעטיםמצבים כאלה ה

(. SPIDER GRAPHS"עכביש" )מסוג השתמשנו בגרפים הסופיותתוצאות הלצורך הצגת

יתרונם למטה. 6פרק -תתהטבלאות כפי שמוסבר בסעיף מציגים את הנתונים הסופיים מ הגרפים

.צורה הברורההיכולת להבחין בהמרות בין שמ"א ב אלו הואשל גרפים

השפעה המשוערת של יישום התוכניות על את הלבחון הינה חשוב זהשלב העיקרית של המטרה

ערכם העתידי של שירותי מערכת, ולהראות את התוצאות בדיאגרמה ברורה לאנשים לא

חוזה את ההשפעות השונות של התוכניות. שלב זהמהמקצוע.

שרותי המרות גביל בנותות זורילש התייחסנו בעיקר זה בשלב :ותוצאותיו המחקר סיכום: 7 שלב

פי על קטוריםדיהאינ בחירת של זו העבודה תהליך האם שאלנו. העבודה תהליך יישום ולגבי המערכת

, יחסית גסה בצורה בשטח הקיים מצג פי על מערכת שרותי הערכת, ונגישים צגיםימי מרחביים נתונים

הצגנו. ותקף נכון הוא, מערכת שרותי באותם שונות סטטוטוריות מתכניות הצפויים השינויים ובדיקת

של סט" מייצגים" אינדיקטורים בה יחסית פשוטה שיטה על לסמוך ניתן האם( 1: שאלות מוקדי שני

או שנותל ניתן שעוד בזמן תראהה ןנות מאושרות בתכניות השימוש האם( 2ו ?במרחב מערכת שרותי

".המחקר תוצאות" בסעיף מפרטים שאנו תובנות למספר להגיע הצלחנו ךמכ? החלטות על להשפיע

.6 תוצאות

בחתך עליו ( הערכת )כימות( השינוי הצפוי בשמ"א 1התוצאות של מחקר זה מתחלקות לשניים:

ודה שניתנת לשכפול במקומות אחרים בארץ )או אף באותו אזור של ( יצירת מת2וחל המחקר,

עבור חלק ניתנת לשיפורו משתנה בין היחידותשרמת הנתונים מכיר בכך הכרמל(. צוות המחקר

. לכן, בעתיד חשוב מאוד לעבוד עם של הדו"ח( 8רק פ-תת)נושא זה מוסבר ב מן האינדיקטורים

לגבי התוצאות שניתן עם מספר רב ככל שניתן של פרמטרים ואינדיקטורים. גםנתונים משופרים ו

לדון בהן, יש לנו הערכות מספריות והשוואתיות.

ידע למטה מראה הערכות נוכחיות של שמ"א לפי סוגי שימושי/כיסויי קרקע בהשוואה המ

להערכות עתידיות בהתאם לתרחישי התכנון המתוארים למעלה. למשל, אנו מציגים שתי מפות

פות עבור כל שמ"א אחרים בתנאי הווה ובעתיד . מ6) איור מס׳וחזוי )להשוואה: קיבוע פחמן נוכחי

נספח ג'.)תרחיש( מובאות ב

Page 23: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

. קיבוע פחמן במצב קיים )ימין( ומצב מתוכנן )שמאל(6איור

אחת ההשערות המרכזיות היא שכל השטח המיועד לבניה בתרחיש עתידי יציג ירידה בהספקת

בפאנל השמאלי )צד ימין למעלה וצד שמאל למטה במפה(. 6באיור ות השירות, כפי שניתן לרא

מניחים שהשטח שמיועד לשימוש אורבני יהיה עם כיסוי צמחיה פחות. הנחה במילים אחרות, אנו

זו מוגזמת בכוונה כדי להדגיש את השינוי הפוטנציאלי בשמ"א ברמה האגרגטיבית ואת כיוון

השינוי. הגזמה זו עקבית עם מטרתנו להדגיש את ההשפעה הפוטנציאלית שתדרוש בעתיד את

יש לזכור שתרחיש התכנון מניח תוספת של שטחים מוגנים תשומת ליבם של מתכננים. עם זאת,

יגדל בעקבות ההצמחיישכיום מהווים שטחים פתוחים ללא מעמד של שימור. ניתן להניח שכיסוי

הסטטוס של איזור מוגן. למרות שניתן להתווכח על הנחה זו, המתודולוגיה שלנו מאפשרת שינוי

העדפות שונות. של הפרמטרים במשוואה בהתאם למידע חדש או

כפי שניתן לראות בנתונים ובגרף העכביש, המאפיין הדומיננטי הוא חוסר הבדל מובהק בין

הערכים הנוכחיים ואלו של התרחיש העתידי. ערך אסתטי וקיבוע פחמן מראים חוסר שינוי, בעוד

סבר חוסר השינוי מו, כולם יורדים במעט. שמירה על הקרקע, וחילחול מיםשפוטנציאל מרעה,

בעיקר על ידי כך שכמות הקרקע שמשנה ייעוד היא קטנה בהשוואה לשטח המחקר כולו )כלומר,

עבור רוב הפיקסלים אין שינוי בייעוד הקרקע( ועל ידי כך שחלק מהשינויים היו גם בכיוון חיובי

י וגם בכיוון שלילי לגבי הספקת שירותים. במקומות שיש שינוי, הוא מוסבר בעיקר על ידי שינו

הקרקע משטח פתוח )למשל חקלאות( לשטח בנוי, שינויים בכיסוי צמחייה, ושינויים בהיקף

הקרקע החקלאית. ההשלכות של שינויים אלו נדונות למטה.

היבשתית של אזור המחקרת הנוף ויחיד: 7טבלה מס׳

1 2 3 4

ES ESS today

(original value)

ESS today (transformed,

1-10)

ESS future (original value)

ESS future (transformed,

1-10) CO2 (NDVI year

avg.) 0.24 6.2 0.23 6.15

Grazing (Num of pixel suitable for

grazing) 50758 7.5 45942 6.8

Infiltration (Index result)

6.2 6.2 5.8 5.6

Soil control (Index result)

6.5 6.5 6.0 5.9

Aesthetic (Index result)

3.20 3.20 3.11 3.11

Page 24: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

תמ"מ המאושרות )ת ותכניהכיום )כחול( ועם יישום היבשתיים : השוואה בין מצב שרותי המערכת7איור

.אדום(ותב"עות שונות, 6

יחידת הנוף החופית:

המחקר חתך של החופי האזור: 8 יורא

: המצב כיום והמצופהביחידות הנוף החופיות של אזור המחקר: שרותי מערכת 8טבלה מס׳

(,r.l.ikc)ושינויים בהם עם יישום תכניות , (erkief,rltt)

Page 25: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

1 2 3 4

ES ES today (original)

ES today (transformed,

1-10)

ES future (original)

ES future (transformed,

1-10) Soil

Control (index result)

4.63 4.63 6.19 6.19

Habitat (index result)

5.24 5.24 6.76 6.76

Infiltration (index result)

7.16 7.16 9.34 9.34

: השוואה בין מצב שרותי המערכת החופיים כיום )כחול( ועם יישום התכניות המאושרות )אדום(.9 איור

והצפוי של אספקת שמ״א באזור החופי. מראים את המצבים העכשיווי 9ואיור 8טבלה מס׳

שמ״א הנמדדים, כדומה -המצב הצפוי ברצועה החופית גם מראה הפחתה באספקת שלושת ה

. גם פה, שינויים בשימושי הקרקע )מאזור פתוח לאזור בנוי( משפיעים למצב באזור היבשתי

משמעותית על שירותי המערכת.

Page 26: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

יחידת הנוף הימית:

שרותי מערכת ביחידות הנוף הימיות של אזור המחקר: המצב כיום והמצופה: 9טבלה מס׳

(,r.l.ikc)ושינויים בהם עם יישום תכניות , (erkief,rltt)

1 2 3 4

ES ES today (original)

ES today (transformed,

1-10)

ES future (original)

ES future (transformed,

1-10) CO2

(Index value)

173.40 8.67 175.95 8.80

Habitat (Index value)

4.64 4.64 4.94 4.94

Water Quality (Index value)

173.40 8.67 169.59 8.47

: השוואה בין מצב שרותי המערכת החופיים כיום )כחול( ועם יישום התכנית המאושרות )אדום(.10איור

כפי . הימיהעכשיווי והצפוי של אספקת שמ״א באזור מראים את המצבים 10ואיור 9טבלה מס׳

שמ״א -באספקת שלושת השניתן לראות בגרף הספיידר, התרחיש מראה שינויים די מינוריים

עם דגש על ירידה קלה באיכות בתי הגידול.הנמדדים,

Page 27: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

.7 התאמות

ראלי באופן נופיות שיכולות להתאים למישור החוף הישיחידות בחרנו בעבודת המחקר הנוכחית ב

, בין היתר שירותי מערכת מיצגים", שהם אינדיקטורים"ב בחרנו. ולאזור הכרמל בפרט כללי

יחידות נוף שלוש אינדיקטורים לפי בחרנומגוונים. שמ"אלכלול במחקר כמה שיותר במטרה

שירותי תמיכה הקטגוריות של שמ"א: אספקה, ויסות, תרבות ובתי גידול )במקום ולפי ארבע

בסיס נתונים מחקרי הכולל נתונים מגופים שונים: קק"ל, רט"ג, מפ"י, קמנוהשהוסבר לעיל(. כפי

-ה המבוססים על נתוני Landsat 8ונתונים מגופים חוץ ישראליים, כגון הדמאות לווין של

USGS (U.S. Geological Survey) ישנם נתונים שמ"אזה התברר לנו מאיזה מידע על בסיס ו

ולכן המתודה פיתוח חלק מהתוצאה הצפויה למחקרינו הוא ,לעילכאמור שבהם נוכל להשתמש.

, על מנת חלק מן האינדיקטורים התייעצנו עם מספר גורמים לגבי .הכול נעשה כתהליך למידה

.לבחור את האינדיקטור הטוב והמתאים ביותר בכול אחת מן הקטגוריות של שמ"א

( 3, נוסחאות (2תרחישים ( 1נושאים נוספים: נגעו בשלושה ואחרות עיקריות שנעשהתאמות

שיתוף בעלי עניין, התייעצות ושמ"א תרבותיים.

.8 דיון בתוצאות המחקר ואיכותם

חלק . תאמת למציאות הישראליתותחנו הינה ברורה, קלה יחסית ליישום ומיהמטודה שפ

של LIDARהדמיית השתמשנו בגבוהה. למשל, היו ברמה מאוד בהם השתמשנו מהנתונים

יה זו אפשרה לנו למפות באופן מדויק ביותר את צמחיית החוףאזור יחידת הנוף החופית. הדמ

בשמ"א של בתי גידול וגם הערכת. הצמחייה חשובה ל(LANDSATתמונות הבהשוואה למשל ל)

מהדמאות לוויןביחידת נוף זו. כמו כן, חולות )אחיזת חולות( של לצורך הערכת מידת הקיבוע

(Landsat 8 הפקנו את )ה מדד- NDVI משכבתשונים ו מש לתיאור מספר שירותי מערכתיאשר ש

. נצפותו שיפועים הוכנו שכבות רבות נוספות, כגון )טופוגרפיה( DEM -ה

וכמות במידה רבה על טיב הנשענות הערכה הסופיות, הינם תוצאות מה שפחות משביע רצון ה

שהשפיעו בסופו של דבר על רמת הדיוק קטוריםילרשותנו עבור חלק מן האינדשעמד המידע

במיוחד ביחידת ים, דיקטורבמספר האינמגבלות המידע גרמו למגבלות בהערכות של שינויים.

רץ בהם נמצא ייתכן שיש גופים באוחלק מהבעיה הינו המחסור במידע פתוח לציבור נוף הימית.

מידע טוב ומפורט יותר מזה שאנחנו הצלחנו להשיג. סביר שבעיה זו תפטר עם שיפור הנגישות של

מגוון לבצע כיום אמצים רבים נעשים העובדה שמ מידע ממ"גי בארץ )עם השנים( ומיוחד לאור

התוצאה של הערכת שמ"א מאמצים שהושקעו בסקרי ים בעבר. מיעוט ימיים לעומת סקרים

חלות על השטח הימיק המורכב מתכניות היכי לא הצלחנו לבנות תרחיש מדומוגבלת יים ימ

סביב לו.מהנכלל באזור המחקר או

לאחר השלמת השלב של בניית תוצאה חשובה של מתודה היא בחירת התרחישים. כאמור,

ניתן שמ"אעבור המבוססים על עקומות התוצר )שנותנים את ערכי האינדיקטורים( אינדקסים

מפה אחת לכל יחידת נוף שהיא אפשר גם בקלות ליצר . מפות המתארות את התועלות ליצר סט

Page 28: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

)ראה דוגמא של מפת השונים אינדיקטורים השייכות ל מידעהת ולמעשה קומפילציה של שכב

)שלוש מפות אלו מסכמותמפות מותר לציין ש (. 11של יחידה היבשתית, איור מס' "סיכום"

וסט מפות נוסף המראה תועלות בנקודת זמן אחת. עם מפות אלו וט( מציגותבמקרה של הפייל

.הצפויים להתרחשים ישינוה לקבל אומדן שלניתן את ערכי אותם שמ"א בנקודת זמן אחרת,

ההערכות מספקות תובנות חשובות לגבי היכן וכיצד שירותי מערכת יושפעו משינויים

קרקע. בעוד שהערך המדויק של שירותי מערכת לא נאמד פוטנציאלים בשימושי קרקע וכיסויי

כאן, אנו מדגישים שכיווניות, אימפקט מרחבי אגרגטיבי וסדר גודל של ההשפעה של שינוי

פוטנציאלי יכולים להימדד באמצעות הנוסחאות שאנו מציעים. יתרה מכך, הנוסחאות יכולות

ודכנים.להיות מכוילות בקלות בהתבסס על מידע חדש ונתונים מע

א מידע חשוב יההשפעה הפוטנציאלית של תכניות פיתוח על שירותי מערכת מסוימים ה

ההשפעה. למשל, בתרחישלמתכננים. בהינתן מידע זה, מתכננים יכולים להתמקד במיתון

. ירידות infiltrationהיבשתי שלנו, אנו מצפים לירידה בהספקה של שימור קרקע, שטחי מרעה ו

התאפס על ידי שינוי בתכניות או בשימושי קרקע )למשל, תכנון עירוני רגיש לנושאי אלו יכולות ל

מים(. החשיבות של המחקר הנוכחי היא ביכולתו להציב תמרורי אזהרה בנוגע לאזורי השפעה

רגישים ביחס להספקת שירותי מערכת אקולוגים.

. השונים ביחידת נוף אחת וריםמפות האינדיקטמלדוגמא המורכבת "סיכום" התועלת : מפת 11 איור

יחידות החופיות והיבשתיות הערכי כל השמ"א השונים הנמצאים ביחידת נוף )כאן מסכמתמפה זו

דומים מייצגים שטחים התורמים לשלושת השמ"א )חילחול מים, קיבוע פחמן, אהאזורים ה (.מוצגות יחד

ושטח לרעייה(.

חוקרים (, Nelson et al. 2009בספרות )לדוגמא: עבודות של שרותי המערכת המתוארות הברוב

בוחרים נקודת זמן עתידית אחת ועבורה מפתחים תרחישים. יתרון גדול למתודה שפותחה

שבחרנו הן הקשר הישיר לתכניות החלות על השטח. מחד גיסא, התוכניות ינובמחקר זה ה

סטטוטוריות. מאידך גיסא, במקרה של ביצוע הפיילוט, הן ולחתך המחקר רלוונטיות תכניות

Page 29: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

רצוי להשתמש בתכניות מתאריות ברמה גבוהה בעתיד. בלבד השתמשנו בתכניות מאושרות

כלו ושיכך ת והתכניות המפורט דבר שיאפשר אישורבהיררכיה, קרי תכניות ברמה לא מפורטת.

"א. צי( על שמככל שניתן את ההשפעה השלילית )לפי ה לצמצם

ההבדל בקני המידה מידה התכנוני. ה הלקנ בעיה נוספת הקשורה לתכניות עיר ואזור קשורה

תכנון. במהלך התהליך של הדיוק של הו ההיקף לגבי אי בהירותהתכנוניים של התוכניות יוצר

קביעת ואפשרילא מפורט לא תוכניות בקנה מידהש חששנו, בניית התרחישיםת לותכניהבחירת

קשות הבעיה זו יכול ל פיק מדויקים להערכת האובדן )או השינוי( בערכי שמ"א.גבולות מס

המוצע פיתוח המדי בהבנה של מקבלי החלטות על ההשלכות של מעטההשפעה ולהביא להערכת

על שמ״א.

קטורים שנבחרו ממומחים מתחומים שונים הנוגעים לשמ״א. השאלות יקיבלנו עצות על האינד

ית אינדקסים/נוסחאות המתארות כל שירות ילמומחים היו קשורות לבנהחשובות שהוצגו

בסיס ספרות מדעית ולפי על ותנבנעקומות התוצר חשוב מכיוון ש מערכת בנפרד. שלב זה הינו

. ועל שני אלה מומחים מקומיים צריכים לתת את הדעת כבות( הקיימים לצורך המחקרנתונים )ש

על דעתם של מומחים ותבססישיפור ועדכון אשר רשודן שיייתכורוב הנוסחאות הינן ראשוניות

. התוצאות מהשימוש במתודה בעתיד לוקי הדעות שגילינוימים השונים עקב חבתחונוספים

ם שיפור טיב הנוסחאות המבטאות את עקומות התוצר.עישתפרו בהרבה

הערות ספיציפיות לפי נושא:

שרות היא מעין פשרה כי לרוב אין יכולת להשפיע פיתוח תרחישים לפי תוכניות מאו :התרחישים

על החלטות שכבר התקבלו בעניין אישור סופי של תכנית. תכנית מאושרת, בייחוד ברמה

מפורטת, היא למעשה עובדה מוגמרת. רצוי להביא לדיון את המסקנות במחקר מסוג זה

תכניות בוועדות התכנון. המראות את האובדן העתידי הצפוי מאישור תוכנית בשלב שעוד דנים ב

ההתאמות המתודה. בפיתוחהמתודה בעתיד בעוד שהדגש במחקר זה הוא ליישוםזאת הכוונה

הגמישות הינן הכרחיות לצורך פיתוח כלי עתידי למתכננים. השונים שנעשו בשלבי המחקר

למגוון רחב של שטחים יחסית מאפשרת לבצע התאמת השיטה בפשטות הטמונה במתודה

. כאמור במסקנות: רצוי לבצע את המתודה בשלבים מוקדמים של התכנון עוד לפני בישראל

הדיון בתכנון מפורט. לחלופין, אפשר לבצע את התהליך של הערכת שרותי מערכת לפי המתודה

ולשקול את התוצאות –ברמה המחוזית למשל –בשלב של הערכת השפעות של תכנית מתארית

שירותים( במסגרת דיון על התכנון המפורט כך שניתן יהיה לצמצם את הפגיעה )ההמרות בין סוגי

בשמ"א.

ככל שהנוסחה פשוטה יותר, היא יותר מתבססת על סכום משוקלל של האינדיקטור הנוסחאות:

ומורכבת מפחות פרמטרים. למשל, באזור הימי, בהעדר ידע ומידע מדויק על איכות המים

יכות המים על פי פרמטר )מדד( אחד. במקרה המסוים הזה על פי מדדי נאלצנו לקבוע את ערך א

כלורופיל. הנוסחאות בשטח היבשתי טובות במידה רבה מאלה של הים. לעומת זאת, גם

( בין trade-offsבנוסחאות האלה יש פשרות מובנות בתוך הנוסחאות המעידות על יחסי המרה )

מומחים לכל תחום, עלו הסתיגויות מצד אחד, לגבי דיוק ושימושיות. בדיונים שנערכו יחד עם

הפשטה יתרה, ומאידך, הבנה בצורך לייצר נתונים מספיק קרובים למציאות על מנת להתקדם

בתכנון.

Page 30: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

בהערכת -כוונתנו הייתה להתייעץ עם בעלי עניין משני סוגים: א( הציבור הרחב בעלי העניין:

ב( אנשי מקצוע בתחום התכנון על הכללת שרותי מערכת -שמ"א איכותיים, בעיקר התרבותיים ו

ערכת שמ"א המאחר והנושא של במסגרת תהליכי תכנון עיר ואזור. לגבי הסוג הראשון,

של המחקר ערכנו בתחילת המחקר יש חלקים הש ר ממהויקהסתבר כמורכב תרבותיים

התייעצויות עם מומחים על שמ"א מסוימים )כגון על שהצטמצמו. החלטנו לשים את הדגש

או אנשי מקצוע. סקרים בקרב הציבור הרחבבבשאלונים וופחות אחזקת קרקע ושמ"א ימיים(

חת. הדירוג לקח בחשבון שני חרנו מספר שמ"א שקיבצנו לקטגוריה אלגבי שמ"א תרבותיים, ב

סוגי מבקרים/נופשים וכלל בתוכו מאפיינים פיזיים/נופיים רלוונטים של שיפוע, גובה, שימושי

שטח, ועוד. הערכה זו התבססה גם על עבודה שנעשתה במסגרת מחקר מיועד לנושא של שמ"א

רנשטיין וד"ר אפרת ד"ר דניאל אוד"ר חגית זמרוני, תרבותיים באופן ייחודי ומבוצע על ידי

גרו(. -אייזנברג )בהתייעצות עם ד"ר טלי כץ

Page 31: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

.9 אפשרויות יישום תוצאות העבודה בישראלמסקנות ו

דיקטוריםנבמספר ערכים בהתאם למספר האיאלא אינן מסתכמות בתוצר יחידמחקר התוצאות

להבין החלטות מתודולוגיה עצמה שמאפשרת למתכננים ולמקבלי )המוצגים בטבלאות וגרפים( וב

על העומדות להתבצע בעתיד תכנון עיר ואזור חת בחשבון את ההשפעות של תוכניותטוב יותר ולק

:שמ״א. המתודולוגיה הזו

דבר שתורם ,יחסי על ידי תצוגת המידע במפות-ערכישמ״א באופן תצרת שיטה להבהר( יו1)

; ת נושא השמ"א וחשיבותולהבנ

בהתאם להשפעה הצפויה על החלטות לשנות את התוכניותלמקבלי ( מאפשרת למתכננים ו2)

.טרם אישורן שמ"א

בתנאי של יחידות נוףרב מספרולהתאים אותה לרחבי הארץ ב ניתן לבצע את המתודולוגיה

יישום נוכחי של מסגרת שמ"א . אפשר ליצר מידע מספקשמידע מספק או קיים ליחידות אלוש

MA 2005; UK-NEAבתהליכי תכנון נחלק לשני סוגים. הראשון הוא הערכות לאומיות )למשל,

2011; INEA 2014 שמסתכלים על מגמות כלליות ומעריכים כיווניות של שינויים בהספקת )

ת. מקורות אקונומים ואקולוגים נתונים ברמה הלאומית או האזורי-שמ"א עבור תרחישים סוציו

אלו לא מבצעים ניתוח נתונים ראשני וגם לא מעריכים שינויי שמ"א באמצעות ניתוח מרחבי.

, אשר כוללת מידול מעמיק של שמ"א INVEST -הסוג השני של יישומים מיוצג על ידי גישת ה

. עם דגש על ייצירת (Kareiva et al., 2011)ספציפיים ויישום של המודלים על תרחישי פיתוח

תודולוגיה שמתאימה לשיטת התכנון הישראלית, המחקר שלנו ממוקם בין שני גופי ידע אלו. מ

מצד אחד, הדגשה של יכולת ביצוע ופשטות, ומצד שני הפקת מידע מרחבי ברור והערכת השפעה

אגרגטיבית על הנוף.

תאר או כי אין כרגע תכניות מ יםמיוחד יםאתגר םישנ ,נוף הימיתהלגבי תוצרי המחקר ביחידת

ישנם שני .בפרט החתך שלנושטח בתוך בכלל והחלות על שטח הים רבות מפורטות תכניות

תכנון אקטואליים העוסקים בהכנת תכנית כוללנית לתכנון אזורי המים הטריטוריאליים תהליכי

אזור העיר והחקר למרכז הים, אחד של משרד הפנים ואחד של ישל המדינה יחד עם המים הכלל

סביר ששני התהליכים האלה יאמצו שיטות תכנון שיכילו התחשבות בשמ"א ימיים. בטכניון.

רוב . MSP" או marine spatial planningתהליכי תכנון החלים על אזורי ים מכונים לרוב "

EBM – Ecosystem Based מאמצות את השנערכו בשנים האחרונות בעולם MSP-תכניות ה

Management – ניהול המבוסס על שימור המערכת האקולוגית (Ehler and Douvere, 2009) וזה

הוא ההכרה בערכי שמ"א. EBMחשוב כי חלק מן ה

Mediterranean Action –MAPבמסגרת אמנת ברצלונה, 'תכנית הפעולה לים התיכון' )גם

Planיטת ניהול ותכנון אומצה שמהמדינות החברות בה, 21 יה יחד עם(, שישראל נמנית על

זוהי גישה הצופה אל פני העתיד, שמטרתה העיקרית היא לשמר, לא רק את המערכות . EBMה

מציעות לחברה האנושית, כמו שמערכות אקולוגיות "שרותים"ההאקולוגיות עצמן, אלא גם את

דיג, אנרגיה, מים מותפלים, תיירות ופנאי וכו'. הגישה שואפת להיבנות על בסיס המידע המדעי

הרחב הטוב ביותר וזאת, כדי לאפשר מערכת קבלת החלטות מושכלת בדבר אופן השימוש

ונה ולאמנת המיטבי במשאבי הים. על מדינת ישראל )בין היתר, מתוך מחויבותיה לאמנת ברצל

Page 32: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

( לאמץ גישה זו ולהטמיעה בתכניות ניהול סביבתיות ובתכניות מתאר כמוסבר למטה CBDה

ארציות ואזוריות.

זו: שום עבודת מחקרים לייהינם רלוונטיש EBMמבין העקרונות של ה

;עושה שימוש בתפיסה של שירותי מערכת אקולוגית )ראה להלן(השיטה •

צריך להיבנות ולהשתמש במהלך הניהול בידע המדעי העדכני והמקיף ביותר; EBM -ה •

מרחב ומתייחסת לאזורים גאוגרפיים מוגדרים תוך הכרת השונות בין -הגישה תלוית זמן •

כלכליים השונים;-אזורים ובין מרכיביהם האקולוגיים והחברתיים

ת ובעלי האינטרסים( הגישה מיישמת שקיפות, הוגנות ושיתוף הציבור )החברה האזרחי •

במערכת התכנון וקבלת ההחלטות;

צנטרליזציה( וירד לדרגות הניהול היעילות -צריך שיעבור ביזור )דה EBMניהול מעשי של •

צריך שיהיה הדרגתי ומסתגל EBMהנמוכות ביותר; כמו כן, המעבר לניהול בגישת

)אדפטיבי(.

ית והן את הבסיס החוקי להטמעת כאמור, אמנת ברצלונה מספקת הן את המסגרת האופרטיב

במסמכי מדיניות ובתכניות ניהול של המדינות החברות בה. EBMעקרונות ה

( שישראל חברה בה, עשויה לשמש Convention on Biological Diversity) CBDגם אמנת ה

( של המדינות Conference of Parties - COP) 15בסיס חוקי לפעולות בתחום. המפגשים ה

קבלו 2014, בדצמבר 18והמפגש האחרון, ה 2012ב 17, ה 2008חברות באמנת ברצלונה ב ה

במדינות הים התיכון, כולל אימוצה של 'מפת EBMהחלטות מחייבות ביחס לאימוץ ויישום ה

מפת )בים התיכון בכלל ובמדינות החברות(. EBMדרכים' ולוח זמנים מפורט להטמעת גישת ה

שמ"א ואימוץ שיטות להערכתם כמו זו פשרויות ליישום עבודות בתחום דרכים זו תביא לא

, אפילו ברמה ארצית או אזורית.כאןשמוצגת

Page 33: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

.10 המלצות להמשך המחקר

:המחקר בכמה כיוונים ךהמש עלאנו ממליצים

מרכזי אחד: גש ממוקד עם ד( דומה לפרויקט זהבנוסף ) פיילוטכהיקף המחקר בת רחה .1

לפחות זה דומה למה שניתן למחקרתקציב שיוקדש רצוי . והנוסחאות המידעשיפור

ם( בנושא וד. למשל, לבצע סקר )להספקת נתונים ראשונייחקטור ימי לכל אינדילפיתוח

חלק מן . עבור דו לצורך שימוש במודלוביולאחר מכן מציאת נוסחה לע איכות מים

ולנהל לבצע סדרה של דיגומים, ,משנהלהעסיק אנשי מחקר ימיים כקבלני יש מדדים ה

לנסות ליישם מתודה חות שנתיים. כאפשרות אחרת ניתןאת מערך הניטור לאורך לפ

. לכתחילהבמקום אחר שיש בו מידע מרחבי טוב יותר ונגיש יותר מ

טרם אישור תוכניות, בשלב של לפני או אחרי הפקדת תכנית מתאר להשתמש במתודה .2

יותר )ממה שנעשה שינוים מפורטיםהשפעת אפשרות להתחשב ב (1: מפורטת. זה יתן

אפשרות ( 2כנית ובהתאם לרמה המפורטת של התו בביצוע פיילוט זה( על ערכי שמ"א

תכנית או בזמן הפקדת כלו לדון טרם ולספק למקבלי החלטות תרשימי "עכביש" שבהם י

בעת הכנת תסקיר תודה )זמן עיון הציבור בתכנית(. כמו כן, אפשר ליישם את המ הפקדה

השפעה על הסביבה.

נגיש לכל תחה כאן שיכול להיות ומבוסס המתודה שפלפתח כלי הערכה אינטראקטיבי .3

י של תכנות מחשבים המתכננים, החוקרים, בעלי ענין ומקבלי החלטות. יידרש ידע טכנ

זה.וצר כלי כישל המתודה יהיה גדול בהרבה אם י האבל סביר ששימושכלי הלפיתוח

י שמ"א להעריך את השינויים הצפויים בערכ וכך, מתכננים ואף הציבור הרחב יוכל

בקלות יתרה.

Page 34: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

.11 סיכום

וף המאפשרת קביעת דות ני( בחירת יח1להערכת שמ"א המורכבת מ: מתודהמציג מחקר ה

( המאפשרות בחינת ערכי האינדיקטורים PF( שימוש בעקומות תוצר )2ים; מיאינדיקטורים מתא

עודי יתכניות מוצעות הקובעות ימ בניית תרחישים( 3בפרקי זמן שונים בהתאם לתרחישים; ו

כמעט בה ניתן להשתמש ו להבנה ולביצוע קלההמתודה .שמ"אם בשינויי להערכת קרקע עתידיים

בו יחידות נוף ברורות. להגדיר בכל מקום בארץ שניתן

מציאת נתונים המאפשרים בניית עקומות התוצר קרית ביישום המודל הינה בהבעיה העי

כאשר מדובר בנתונים של יחידות נוף .העיקרי הרלוונטיות לאותה יחידת נוף. בזה טמון האתגר

לכן, על יבשתיות וחופיות מצב הנתונים טוב יחסית אבל נתונים ימיים הינם קשים להשגה.

לייעד תקציבים לביצוע מחקרים יישומים אשר ממשל אחרים וגורמיהמשרד להגנת הסביבה

להשתמש במתודה זו. כדי יכולים לספק את הנתונים המפורטים הנדרשים

לצורכי הערכת שמ"א על פי בנוסף לייעוד מאמצי מחקר בביצוע סקרים על יחידות נופיות שונות

ובבסיס נתונים ממ"גי )כלומר רצוי לוודא שכל מה שנעשה נגיש לציבור בצורה מובנת המתודה,

ש לציבור הרחב )או לציבור החוקרים בתחומי מדיניות ותכנון( הנגיכקבצי שייפ(. אם לא ניתן ל

כקבצי שייפ, אז רצוי מאוד לאפשר קבלת הנתונים בצורה שניתן לעבד אותם לקצבי שייפ. זה

מביצוע סקרים מרחבימידע מחייב שיוך כל מידע לנקודות ציון הרלוונטיות כך שיהיה ניתן לקבל

על מאפיינים סביבתיים.

( בין שמ"א trade-offsשל המתודה הינו האפשרות לקבל מידע אודות ההמרות ) חשוביתרון

גים את המצב הקיים מול המצב המוצע )או יסט שירותים של כל יחידת נוף. גרפים המצשונים ב

מידע זה חשוב למקבלי החלטות הבנה ברורה של "עלויות" פיתוח. יםהמתוכנן( מאפשר

ות, לציבור הרחב וגם לקובעי מדיניות. שימוש במספר רב של אינדיקטורים וכאלה תכנוני

בצורה שחוצה יחידות נוף לפי אספקה, וויסות, תרבות, ותמיכה, –שמתייחדים לכל סוגי שמ"א

המתודה. בחירת המבצעים הינו יתרון משמעותי של

Page 35: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

.12 ביבליוגרפיה

Barbier, Hacker, and Kennedy, (2011).The value of estuarine and coastal ecosystem services.

Ecological Monographs, 81:169-193.

Becker and Choresh, (2006). Economic Aspects of Marine Protected Areas (MPAs). Tunis: UNEP-MAP

RSC/SPA.

Beets, Reutebuch, Kimberley, Oliver, Pearce, and McGaughey, (2011). Leaf Area Index, Biomass

Carbon and Growth Rate of Radiata Pine Genetic Types and Relationships with LiDAR.

Forests 2011, 2, 637-659.

Borger, Beaumont, Pendleton, Boyle, Cooper, Fletcher, and Austen (2013, December). Incorporating

Ecosystem Services in Marine Planning: The Role of Valuation. Durham, NC: Duke University.

Brito, Costa, Almeida, Vendas, and Veridal, (2005). Characterization of maximum infiltration areas using

GIS tools. Engineering Geology 85.1: 14-18.

Brown, Corcoran, Herkenrath, and Thonell (2006). Marine and coastal ecosystem and human well-

being. United Nations Environment Programme.

Carpenter, Mooney, and Agard (2009). Science for managing ecosystem services: Beyond the

Millennium Ecosystem Assessment. Proceedings of the National Academy of Sciences,

106(5), 1305-1312.

Chan, Shaw and Cameron (2006). Conservation planning for ecosystem services. PLoS Biology, 4(11),

2115-2138.

Collins, Carpenter, Swinton, et al. (2011). An integrated conceptual framework for long-term social

ecological research. Frontiers in Ecology and the Environment, 9(6), 351-357.

Costanza, d’Agre, deGroot, Farber, Grasso, Hannon, Limburg, Naeem, O’Nelll, Paruelo, Raskin,

Sutton, and van den Belt (1997). The value of the world’s ecosystem services and natural

capital. Nature, Vol. 387.

Crossman, Burkhard, Nedkov, Willemen, Petz, Palomo, Drakou, Martín-Lopez, McPhearson,

Boyanova, Alkemade, Egoh, Dunbar and Maes (2013). A blueprint for mapping and modeling

ecosystem services. Ecosystem Services 4(0): 4-14.

Dadkhan and Gifford (1980). Influence of vegetation, rock cover, and trampling on infiltration rates and

sediments production. American Water Resources Association, Vol.16, No. 6.

Daily, Polasky Goldstein et al. (2009). Ecosystem services in decision making: time to deliver.

Frontiers in Ecology and Environment. 7: 21–28.

Das and Singh (2012). Correlation analysis between biomass and spectral vegetation indices of forest

ecosystem. International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT). 1(5):

July.

de Groot, Alkemade, Braat, et al. (2010). Challenges in integrating the concept of ecosystem services

and values in landscape planning, management and decision making. Ecological Complexity,

7(3), 260-272.

Descroix, Viramontes, Vauclin., Gonzalez Barrios and Esteves (2001). Influence of soil surface

features and vegetation on runoff and erosion in the Western Sierra Madre (Durango,

Northwest Mexico). Catena 43 2001. 115–135

Dick, Al-Assaf, Andrews, Diaz-Delgado, Groner, Halada, et al. (2014). Ecosystem services: a rapid

assessment method tested at 35 sites of the LTER-Europe network. Ekologia. 33 (3): 217-

231

Duarte (2000). Marine biodiversity and ecosystem services: an elusive link. Journal of Experimental

Marine Biology and Ecology. 250 (2000) 117–131

Page 36: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

Egoh, Drakou, Dunbar, Maes, and Willemen (2012). Indicators for mapping ecosystem services: a

review. Report EUR 25456 EN. Publications Office of the EU, Luxembourg.

Ehler and Douvere (2009) Marine Spatial Planning: A step-by-step approach toward ecosystem-based

management. Intergovernmental Oceanographic Commission and Man and the Biosphere

Programme, Paris, France.

European Environment Agency (1995) Corine Land Cover.

Fox, Bryan and Price (1997). The influence of slope angle on final infiltration rate for interrill

conditions. Geoderma 80, 181-194.

Granek, Polasky and Kappel (2010).Ecosystem Services as a Common Language for Coastal

Ecosystem-Based Management. Conservation Biology 24: 207-216. 2010.

Gyssels, Poesen and Li (2005) Impact of plant roots on the resistance of soils to erosion by water: a

review. Progress in Physical Geography 29, 2 (2005) pp. 189–217

Huete, et al., (2002). Overview of the radiometric and biophysical performance of the MODIS

vegetation indices. Remote Sensing of Environment, 83(2002), 195-213.

Kareiva, Tallis, Ricketts, Daily and Polasky (2011). Natural Capital: Theory and Practice of Mapping

Ecosystem Services. Oxford: Oxford University Press.

King (1966). Valuation of wildlife resources. Regional Studies, 3 (1), 41-47..

Morgan, Morgan and Finney (1984). A Predictive Model for the Assessment of Soil Erosion Risk.

Journal of Agricultural Engineering Research, 30: 245-253

Nelson, Mendoza and Regetz (2009). Modeling multiple ecosystem services, biodiversity conservation,

commodity production, and tradeoffs at landscape scales. Frontiers in Ecology and the

Environment, 7(1), 4-11.

Orenstein, Groner, Argaman, Boeken, Preisler, Shachak, Ungar and Zaady (2012). An Ecosystem

Services Inventory: Lessons from the Northern Negev Long-Term Social Ecological

Research (LTSER) Platform. Geography Research Forum, Vol. 32. 96-118.

Orth (2006). A global crisis for seagrass ecosystems. Bioscience 56(12): 987-996.

Paz and Kutiel (2003). Rainfall Regime Uncertainty (RRU) in an Eastern Mediterranean region a

methodological approach, Israel Journal of Earth Sciences, 52, 47–63.

Pettorelli, Olav Vik, Mysterud, Gaillard, Tucker and Stenseth, (2005). Using the satellite-derived NDVI

to assess ecological responses to environmental changes. Trends in Ecology and Evolution,

20(9).

Portman (2013) Ecosystem services in practice: Challenges to real world implementation across

multiple landscape. Applied Geography, 45:185-192.

Quinton, Edwards and Morgan (1997). The influence of vegetation species and plant properties on

runoff and soil erosion: results from a rainfall simulation study in south east Spain. Soil Use

and Management (1997) 13,143-148.

Rahman, Gamon, Sims and Schmidts (2003). Optimum pixel size for hyperspectral studies of

ecosystem function in southern California chaparral and grassland. Remote Sensing of

Environment, 84:192-207.

Reid, Mooney and Cropper (2005). Ecosystems and Human Well-Being: Synthesis. In Sarukhan and

Whyte (Eds.), Millennium Ecosystem Assessment. Washington D.C.: World Resources

Institute.

Renard, Foster, Weesies, McCool and Yoder (1997). Predicting Soil Erosion by Water: A Guide to

Conservation Planning With the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE). U.S.

Department of Agriculture, Agriculture Handbook 703: Washington DC

Page 37: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

Renschler, Mannaerts and Diekkrüger (1999). Evaluating Spatial and Temporal Variability in Soil

Erosion Risk: Rainfall Erosivity and Soil Loss Ratios in Adalusia, Spain. Catena, 34: 209-

225.

Reyers, O'Farrell, Cowling, Egoh, Le MAitre, and Vlok (2009). Ecosystem Services, Land-Cover

Change, and Stakeholders: Finding a Sustainable Foothold for a Semiarid Biodiversity

Hotspot. Ecology and Society, 14(1).

Rokus (2007). GIS Analysis of Potential Storm Water Infiltration and Runoff Modeling for BMP

Construction in Hadley Valley Watershed, Rochester, Minnesota. 1Department of Resource

Analysis, Saint Mary’s University of Minnesota

Rouse, Haas, Schell, Deering and Harlan (1974). Monitoring the vernal advancement of retrogradation

of natural vegetation. Greenbelt, MD, USA: NASA/GSFC, Type III Final Report, 1-371.

Running (1990) Estimating primary productivity by combining remote sensing with ecosystem

simulation. In Remote Sensing of Biosphere Functioning (Hobbs, R.J. and Mooney, H.A.,

eds), pp. 65–86, Springer-Verlag.

Ryther (1969). Photosynthesis and fish production in the sea. Science, 166, 72-76.

Siegenthaler and Sarmiento (1993). Atmospheric carbon dioxise and the ocean. Nature vol 365.

Stibbe (2009). The Language of Sustainability: Shouting but not being heard. Keynote address at

“Language of Sustainability: shouting but not being heard” conference. 27 April 2009. IES:

London.

Syrbe and Walz (2012). Spatial indicators for the assessment of ecosystem services: Providing,

benefiting and connecting areas and landscape metrics. Ecological Indicators 21:80-88.

TEEB (2008). The economics of ecosystem & biodiversity. European Communities.

UNEP. (2006). Marine and coastal ecosystems and human well-being: A synthesis report based

on the findigs of the Millenium Ecosystem Assessment. UNEP.

Wilson, Cabeza and Klein (2009). Chapter 2: Fundamental Concepts of Conservation Prioritization. In

Spatial Conservation Prioritization: Quantitative Methods and Computational Tools

Moilenan A, Wilson KA, Possingham H (Eds). Oxford University Press, New York.

Wylie (2003). Calibration of remotely sensed, coarse resolution NDVI to CO2 fluxes in a sagebrush–

steppe ecosystem. Remote Sens. Environ. 85:243–255.

CICES, European Environment Agency (2010) Proposal for a Common International Classification of

Ecosystem Goods and Services for integrated Environmental and Economic Accounting

(V1).

The Israeli National Ecosystem Assessment Conceptual Framework, (2013).

http://www.gebco.net/- The General Bathymetric Chart of the Oceans.

http://ocean.org.il – מכון לחקר ימים ואגמים

http://usgs.gov

(. השלכות שינוי אקלים על סחיפה ואובדן קרקעות. 2010) אביעד., ויטנברג, מילגרום, מלקינסון, קותיאל דוח מסכם, משרד להגנת הסביבה.

מתוך פילקובסקי, א. וקלס, 3. גרסת הביניים של פרק המסגרת הרעיונית. פרק (2014)יצחקי ו אורנשטיין ק. מתכנון לביצוע: פרויקט מערכות אקולוגיות ורווחת האדם. המארג. ירושלים.

. 2013(, יולי 2) 4הקרקע בשטחים מעובדים נשמטת מתחת לרגליים. אקולוגיה וסביבה (.2013)אגוזי ואשל התחנה לחקר הסחף, משרד החקלאות ופיתוח הכפר.

( FULL IMMERSION(. שימוש במערכת ויזואליזציה חדשנית )2015זמרוני, אורנשטיין ואיזנברג )דו"ח סיכום שנה ב. –ולוגית ביערות הכרמל להערכת תפיסת בעלי העניין את שירותי המערכת האק

המשרד להגנת הסביבה. ירושלים.

Page 38: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

(. הסטת ההגברה האורוגרפית של המשקעים מקו הרכס לעבר מדרונות צל הגשם בצפון 2008חלפון, נ., ) .ישראל. עבודה לשם קבלת תואר דוקטור לפילוסופיה. אוניברסיטת חיפה

הערכת שירותי -(. תפיסת הסביבה תברבויות שונות2012) רום, רופאשגיא, אורנשטיין, גרונר, מוריס, סט .31-22(:1)3 ;2012המערכת האקולוגית בערבה הדרומית בקרב תושבי שני צדי הגבול. אקולוגיה וסביבה

דוחות:

אוגדן מידע למקבלי החלטות: שינוי האקלים. ידידי כדור הארץ המזרח התיכון.

. 2013ן המארג, דוח מצב הטבע בים התיכו

מחוז חיפה. -(6תוכנית מתאר מחוזית )תמ"מ

אתרי אינטרנט:

-http://water.usgs.gov/edu/watercycleinfiltration.html הסבר על תהליך חלחול מים

(23.06.2014)תאריך כניסה

Page 39: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

נספחים:

קיבוע פחמן וחילחול מים, מערכת שירות ערך לקביעת ותדוגמאנספח א':

ידי פרמטרים קבועים בשטח )שיפוע, גובה, פנות ועוד( -מערכת ניתן לתאר עלה ישירות את

במרחב ובזמן והשפעתם של עהקבוועוד(. השפעתם אינה NDVIופרמטרים משתנים )סוג צומח,

מוצגת 1מספר נספח שונים. באיור יכולים להשתנות בין שירותים פרמטרים על שירותי מערכת

דוגמא להערכת שירות מערכת "קיבוע פחמן".

normalized difference vegetation" ( ביבשה, מספיק ערךCO2) קיבוע פחמןמנת להסביר -על

index( "NDVI) חמצני -את קליטת הפחמן הדו 90%-שמסביר בכBeets 2011; Wylie et al.

ידי שטחים שונים במרחב -על CO2 -ניתן להסביר את קליטת ה NDVIלכן, בעזרת (.(2003

(Wylie, B., K., et al, 2003)

. NDVI (Normalized difference vegetation index אחד המדדים הספקטראליים )

(. מדד Rouse et al., 1974השימושיים ביותר לצרכי ניתוח ומעקב אחר סוגי צומח שונים )

NDVI "מראה את הפרשים הנוצרים בשני הערוצים שמשתמשים לצורך המדד, ערוץ "אדום

אדום" המצביעה על שלמות של מבנה -המצביע על כמות הכלורופיל בתאי הצמח ובערוץ "אינפרא

מנטרל באופן יחסי את השפעות השונות של NDVI(. מדד Rahman, et al., 2003התא )

( וכך הוא הופך לאוניברסאלי Huete, et al., 2002לים טופוגרפיים )אטמוספרה, עננות, הבד

לכמות NDVI-( מתואר קשר בין הDas and Singh, 2012במחקרם של ) למיפוי הצומח.

R=0.750הביומסה, עם 2.

כפרמטר משתנה המסביר את קיבוע פחמן NDVI : 12איור

Page 40: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

(.Pettorelli et al. 2005) לאורך השנה NDVI. מהלך שינוי בערכי 13 איור

זמינים וחופשיים לשימוש הרחב והינם NDVIעל בסיסם נבנה Landsat 8מכיוון שנתוני

בתדירות חזרה גבוהה )לפחות פעם בחודש( ניתן לבנות מהלך עונתי/תקופתי לעקוב אחר שינוי

ת שינוי ערכי הינו "אינדיקטור" עבור מספר שירותי מערכת, מפו NDVI-. מכיוון שNDVIבערכי

NDVI יכולות לשמש להסבר של שינוי בשירות מערכת לאורך השנה. בהתבסס על מוסבר, מדד

NDVI .יכול לשמש להסבר של שירותי מערכת רבים, הן במובן המרחבי והן במובן הטמפוראלי

, כאשר אזורים ירוקים יקבלו 1עד -1תוצאות אינדקס זה מחזירות ערכים הנעים בסקלה של

יחזירו ערכים שלילים. אינדקס ש, לעומת אזורים ללא כיסוי צמחי 0-ם חיוביים גדולים מערכי

NDVI על צומח מצביעיםלכמות הכלורופיל בתאי הצמח. ערכים גבוהים של כלורופיל יםרגיש

,.Jackson et alתהיה גבוהה יותר ) NDVIבריא. ככל שריכוז הכלורופיל גבוה יותר כך תוצאת

נחשב כאינדקס המאפיין בצורה טובה מאוד את הביומאסה של הצומח, NDVI(. לכן, 1983

.(Running, 1990; Paruelo, 1995ומאפשרת מעקב אחר שינוים במערכות אקולוגיות שונות )

ניתן להפריד בין אזורים: סוואנה, יער, שטח פתוח ושטחי NDVIבנוסף, על בסיס תוצאות

(.Archard and Estreguil, 1995חקלאות )

נתונים

Landsat 8לצורך חישובי קיבוע פחמן משתמשים בשני מקורות עיקריים, הדמאות לווין של

ושכבת סוגי הקרקעות.

למחקר הזמינות לוויןות יהדמ. 10 הטבל

חודש/שנה הלווין שם לווין שם

Landsat 8 (USGS) 2014 לחודש אחת הדמאה

Landsat 8 (USGS) 2013 לחודש אחת הדמאה

שנה כל של כמעט NDVI 1992-2011 מארג של מאתר

ממוצע שנתי NDVIבניית

Page 41: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

תאריכי הדמאות מתקופות צילום שלאחר החורף נבחרו NDVIלצורך בניית ממוצע רב שנתי של

ולאחר הקיץ.

לחישובים Landsat 8ות לווין ותאריכים של יהדמ . 11טבלה

תאריך עונה

06.09.2013 קיץ

08.10.2013 קיץ

20.02.2014 חורף

18.04.2014 חורף

נוספים NDVIתהליך בניית מדדי

סיווג שימושי קרקע

מתקופות השונות, ניתן לסווג טוב יותר NDVIבעזרת בניית מדדים נוספים מבוססים אינדקס

NDVIשימושי קרקע שונים, מה שלא ניתן לעשות לפי הדמאה אחת. להלן הטבלה של ממוצעי

קרקע נקודות כיול בשטח עבור כל שימוש 20על תשל שימוש קרקע השונים המבוסס (21 טבלה)

(.21 ראה איור)

. ממוצע קיץ:1

06.09.2013; 08.10.2013

. ממוצע חורף:1

20.02.2014; 18.04.2014

. ממוצע שנתי:2

ממוצע חורף/ממוצע קיץ

. הפרש שנתי:2

ממוצע קיץ-ממוצע חורף

Page 42: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

עבור כיסוי קרקע השונים NDVIשל ערכי כיול :12 הטבל

ndvi_win ndvi_sum ndvi_year הפרש :win-sum

water bodies -0.040(מ.נ). -(ח.נ)0.005 .(מ.נ)0.043- .(מ.נ)0.046.

urban 0.174(נ). (ח.ב)0.020 .(נ)0.164 .(נ)0.154.

rav shnati 0.331(ג). (ח.ג)0.043 .(ג)0.309 .(ג)0.288.

had shnati 0.328(ג). (ח.ג)0.080 .(ג)0.287 .(ב)0.247.

bare_soil_ro

cks .(ח.ג)0.052 .(ב)0.240 .(ב)0.214 .(ב)0.265

agriculture 0.234(ב). (ש.ב)0.024- .(ב)0.246 .(ב)0.258.

4נקודות עבור כל סוג כיסוי. לכל סוג כיסוי נעשה חישוב של 20בסיס -הטבלה נבנתה על

גבוה שלילי -ג.ש. ;בינוני -ב. ;הפרש נמוך חיובי -נ.ח. הפרמטרים.

Page 43: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

NDVI. מיקום נקודות כיול לשימושי קרקע לפי אינדקס 14איור

NDVI וחלחול מים

NDVIאזור עם ערך בצפוף ומפותח יותר מאשר צומחגבוהים יהיה NDVIבאזורים עם ערכי

גדול יותר כך צפיפות, פעילות פוטוסניטטית ובריאות תא NDVIנמוך יותר. לכן, ככל שערך

-חשוב לציין, ש(. Dadkhah and Gilford, 1980גדול יותר ) לפוטנציאל חלחול מיםהצמח יתרמו

NDVI להערכת פוטנציאל של תא שטח בהם ו הוא רק אחד בתוך מכלול של משתנים שהשתמשנ

לאפשר חלחול מים )ראה בהמשך(

רמות חלחול בהתאם לאחוז כיסוי הצומח. : 13טבלה

(שעה/מ"ס) חלחול רמת )%( כיסוי אחוז

30 4.15

50 4.93

80 5.08

.Dadkhan and Gifford, 1980 מקור:

סופית של מדד לנוסחה :14טבלה

חילחול לנוסחה קדםמ NDVI ערך

מים

-1 -0.5 0

-0.4-0 1

0.1-0.2 3

0.21-0.40 5

0.41-0.60 7

0.61-0.8 10

Page 44: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

NDVI- זהו מדד המתאר "תכונות ביולוגיות של השטח". השתנותו במרחב ובזמן מאפשרת

ן מפות יומיות, חודשיות ושנתיות.לעשות ה

, חלחול ערך תרבותינספח ב': הסבר על אינדיקטורים נבחרים: קיבוע פחמן בים,

מים, אחיזת קרקע, אחיזת חולות, איכות מי ים

ם. קיבוע פחמן בי1

באוקיינוסים מרוכזים כשליש מהפחמן הכלל עולמי וכך אוקיינוסים מהווים מקום חשוב

לשקיעת הפחמן. ריכוזיו של פחמן באוקיינוס עולים כתוצאה משריפת דלקים פוסיליים ושריפת

(. כמויות גדולות של פחמן מרוכזות לא רק במי Siegenthaler and Sarmiento 1993יערות )

ידי -(. פרמטרים אלו ימופו עלOrth et al. 2006נצברות גם בקרקעית האוקיינוס )הן אוקיינוס, ה

שכבת בתימטריה של עומקי הים וריכוז כלורופיל בים מהמפות והנתונים של מכון לחקר הימים

(.www.ocean.org.ilואגמים )

ערך תרבותי של הנוף. 2

בין הפרמטרים ניתן . לעילערך תרבותי של היבשה נקבע על ידי מספר פרמטרים כפי שמוסבר

,ככל שהשטח הנצפה עולה כך עולה ערך האסתטי של המקום) השטח פנישיפוע גובה ולמנות:

Reyers et al., 2009); משתנים שנקבעו על ידי צוות חשיבה כחשובים לשני הסוגים ;כיסוי צמחי

ם. המשתנים האלה כללו קירבה לכבישים י"אנשי טבע" ומשתמשים כללי –של משתמשים

.ונצפות ושבילים, קירבה לאתרי פיקניק, ארכיאולוגיה ומורשת

שירות נחשב כרך נופי בעבודה זאת, ע המרכיבים של הערך התרבותי של המרחב. דהיא אח נצפות

,Brownהגדרת ערך נופי כשרות מערכת )למרות חילוקי דעות בספרות לגבי מערכת תרבותי

ן טופוגרפיה, נצפות, וקרבה ו( שונות, כגGISידי שכבות מידע )-ימופה עלהערך התרבותי (.2013

.לתשתיות של טיול, נופש ותרבות

. חלחול מים3

שירותי המערכת החשובים בישראל הן ממטרת עבודה זו היא בניית מודל האומד את אחד

(. מדד זה מתאר את 2012מבחינה אנושית והן מבחינה כלכלית, מילוי מי תהום )שגיא, ה., וחוב',

פוטנציאל של שטחים השונים לחלחל בהם מים למי תהום, במטרה לספק כלים מדעים למקבלי ה

לצורך חישוב של חלחול מים, Brito (2005של ) ושכל של שטחים. במחקרוכון ומהחלטות לניהול נ

פרמטרים מרחביים: גאולוגיה, סוג הקרקע, שיפוע פני השטח וערוצי זרימה. לצורך 4נלקחו

של NDVIפרמטרים מרחביים הבאים: שיפוע פני השטח, סוג הקרקע, המחקר הנוכחי נאספו ה

. GISפני השטח. הניתוחים מבוצעים בתוכנת פני השטח ומודל הידרולוגי של

Page 45: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

1עם 10עד -1בסקלה מ לצורך ביצוע חישובים, תורגמו המדדים מערכם המקורי לערכים חדשים

90למשל שיפוע של .מאוד התרומה גבוה 10-תרומה מעוטה מאוד או כמעט ללא תרומה וכ

(. בבניית המודל הסופי, Brito, M., et al, 2005) GISלצרכי חישוב בתוכנת 8מתורגם לערך

מרחביות וכתוצאה מתקבל ערך עבור יחידת המידע השל שכבות המתורגמיםחוברו הערכים

, כך במפה הסופית 1-10 ן. הערכים עבור כל פרמטר נעים ביבקשר לפוטנציאל לחלחול מיםשטח

. שיטה זאת מתבססת (10עד 1כל אחד ערך בין למרכיבים ש 5המשלבים 5-50עו בין והערכים ינ

על השערת המחקר כי כל הפרמטרים תורמים בצורה דומה, למרות שידוע שישנם הבדלים בין

ול מים ולא את חמנת לקבל כיוון ופוטנציאל של השטח לחל-כל זאת על והשפעתם.הפרמטרים

כמות המדויקת של מים המחלחלים. המחקר מתבסס על שיטות ומתודולוגיות מבוססות תוכנת ה

GIS ( לאומדן והערכה של כמות המים המחלחלים לאקויפרBrito, M., et al., 2005; Rokus,

( פתחו שיטה לאומדן תהליך חלחול והעריכו השפעתם השונה של Brito 2005(. במחקרם )2007

פרמטרים מרחביים השונים.

Infiltration=(0.5*NDVI)+(0.3*Soil)+(0.2*Slope)

הפרמטרים של המחקר הם:

8-שיפוע .1

9-סוג הקרקע .2

3. NDVI-10

כמות המשקעים )התפלגות המשקעים( .4

דל הידרולוגיומ .5

כתוצאה ממשקעים 5-פנות .6

הוחלט לדרג מחדש את הפרמטרים מרחביים השונים, בהתאם להבנות 3מומחהלאחר פגישה עם

הערכים הגבוהים בטבלה מצביעים על השפעה הגבוה של אותו שהתקבלו במהלך הפגישה.

, המייצג כיסוי צמחי, יש את ההשפעה המשמעותית NDVI -)למשל, ל מערכתהירות שלפרמטר

. ביותר(

(25.06.2014אלי ארגמן )ד"ר 3

Page 46: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

: הערכה מחודשת של פרמטרים מרחביים 15טבלה

)שדרוג השפעה יחסית של כל פרמטר על האינדקס של חילחול מים( מחודשת הערכה מרחבי פרמטר

NDVI 10

9 הקרקע סוג

8 שיפוע

5 פנות

רלוונטי לא המשקעים כמות

רלוונטי לא הידרולוגי מודל

שיפוע

נגר העילי ויורדת המצאו כי עם עלייה בשיפוע השטח עולה (Fox, et al., 1984) במחקרם של

לכן, בשיפועים מתונים ובאזורים מישוריים חלחול (.13 רכמות המים המחלחלים )ראה איו

פוטנציאלי יהיה מקסימאלי, לעומת אזורים תלולים מאוד בהם חלחול לא יהיה כלל. השפעת

חלחול מים משתנה. בשיפועים מתונים, עולה בצורה ליניארית קצב בשיפוע פני השטח על קצ

מעלות כמעט לא משתנה קצב 11-12 שיפוע פני השטח עולה כשהחידור עם עלייה בשיפוע. לאחר

החלחול.

Page 47: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

רומה של שיפוע לנוסחה של חילחול מיםת: 16טבלה

(Brito. et al, 2005-ו Fox 1997טבלת נבנתה על בסיס )

תרומה לחילחול (פשוט) לנוסחה מדד במעלות שיפוע

0-3 10

4-7 9

8-11 8

12-15 7

16-19 6

20-23 5

24-27 4

28-31 3

32-35 2

35-39 1

סוג הקרקע

לסוג הקרקע השפעה ניכרת על תהליכי סחיפת קרקע וחלחול המים, במיוחד באזורים ההרריים.

אשר יקבעו את היחס בין כמות המים םייעיקר יםסוג הקרקע וריכוזי חרסית בה יהוו פרמטר

,.Descroix, L., et alהמחלחלים לתווך הקרקעי ולכמות המים אשר תזרום על פני הקרקע )

(. לקרקעות השונות קצבי חידור שונים, להלן הטבלה:2001

.2013רקעות השונות וקצב החלחול. מקור הנתונים: אשל, ג., אגוזי, ר. ק: 17טבלה

Soil_asso לנוסחה מדד (לשעה מ"מ) סופי חידור קצב קרקע סוג

3 9 6-15 רוסה-טרה

1 2 2-7 רנדזינה

5 10 13-17 חול

4 +5 2-5 גרומוסול

5 7 9-10 רנדזינה=רוסה טרה

רוסות מחלחלות מאוד, לעומת -. פוטנציאל חלחול קרקעות השונות )אזור חולות וטרה15איור גרומוסולים ורנדזינות(

Page 48: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

בנוסף, תחום מקביל העוסק בקישוריות הידראולית של קרקעות השונות, בעצם חיבוריות בין

חללי הקרקע. ביטוי של קישורית הידראולית יכולה גם לבטא את יכולת של הקרקרע להעביר

.מים

. אחיזת קרקעות4

להיות עלול אזור אגן הים התיכון, בשל מיקומו, מוגדר כאזור רגיש במיוחד בו כל שינוי אקלימי

של בעל השלכות סביבתיות מרחיקות לכת. בעשורים האחרונים אובחנה מגמה מובהקת

(. ההכרה 2008 ; חלפוןPaz and Kutiel 2003התקצרות אורך עונת הגשם האפקטיבית בישראל )

ולחזות את כי תהליכי אובדן קרקעות הם בלתי הפיכים הובילה מדענים ומקבלי החלטות לחקור

וכן על מנת לספק ף הקרקעות במטרה לתכנן באופן יעיל את שימושי הקרקע העתידיים,שיעור סח

(. במהלך השנים פותחו שיטות רבות ומגוונות Morgan 1984פתרונות לבעיית סחיפת הקרקעות )

כגון מודלים יםעקיפ ים לניטור סחף קרקעות, באמצעות שיטות מדידה ניסוייות והן באמצע

ים. הניטור נועד למדוד ולהעריך את שיעורי האובדן לטווח הארוך מתמטיים ותשאול מומח

רק .(Renschler et al. 1999כתוצאה מסדרת אירועי סחף, או כתוצאה מאירוע שטפוני בודד )

לאחרונה הוכר תהליך אובדן קרקעות כתהליך בלתי הפיך שמתרחש על פני כדור הארץ. ההכרה

לשפר את קרקעות במטרה נושא של סחיפתהור את מדענים ומקבלי החלטות לחק הזו הוביל

. בשנים האחרונות פותחו שיטות רבות לכימות והערכה של תהליך שימושי הקרקע בהווה ובעתיד

ם מדידות שטח של כמויות סחף, מודלים מתמטיים של פני השטח ותשאול הסחיפת קרקעות, בינ

גי קרקע וסחיפה הפוטנציאלי בכל סוג. לסיווג ראשוני של סומומחים. ניטור בשיטות השונות נועד

מידע על כמויות הסחף. לכן, לצורך מחקר הנוכחי המודל בהשגתבמרבית השיטות, קיים קושי

מדויק של איבוד או המספר המתאר "ערך מקורב" של שטחים שונים לאחוז קרקעות ולא את

אחיזת קרקע.

הסחף בשדות החקלאים המעריכה את כמויות RUSLEבמודלים מתמטיים שונים, למשל

, רגישות של הקרקע לסחיפה, מאפייני ממטרים ונגרבפרמטרים הבאים: יםבארה"ב משתמש

(. מודל זה מכמת את Renard et al., 1997אורך ושיפוע מדרון, כיסוי הצומח ושימושי קרקע )

לצורך הערכה .בהתבסס על פרמטרים מרחביים אלו שיעור אובדן קרקעות ליחידת שטח בשנה

כבסיס מדעי ליצירת מודל אשר מתאר RUSLEנוסחת השל אחיזת קרקע בשטח הכרמל נלקח

תצלומי אוויר והדמאות לווין מאפשרות ,קרקעות. שימוש במערכת מידע גאוגרפיהאת אחיזת

יצירת מפות הערכת אחיזת קרקעות בכל שטח המחקר.

ונים לאחוז ולא לאבד קרקעות כתוצאה "פוטנציאל" של שטחים שהמחקר זה נועד לתאר את

ערך המתאר את שימוש NDVI)שימוש קרקע(, שיפוע, סוג קרקע. NDVIפיזיים: -ממאפיינים ביו

קרקע גורם הדומיננטי ביותר המשפיע על אחיזת קרקע. כיסוי צומח צפוף ומפותח בעל ערך

NDVI רך גבוה יחזיק קרקע טוב יותר מאשר אזור עם קרקעות חשופות עם עNDVI נמוך בו

או בעצם בסוג שימוש קרקע כתוצאה NDVIיותר. כן, שינוים בערך כהאחיזת קרקע נמו

יכולת של אזורים שונים לאחוז קרקעות המהחלטה ניהולית או שריפת יער למשל תשנה את

את יכולות אחיזת להפחיתלהגביר או יםולהוביל לאובדן. סוג שיפוע המדרון וסוג הקרקע יכול

ע. קרק

Page 49: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

. כל ערכי NDVI-כאמור, פרמטרים אשר נבחרו להכנת המודל הינם: שיפוע, סוג הקרקע ו

מצביע על אחיזת 1, כאשר ערך 1-10הפרמטר המקוריים מתורגמים לערכים חדשים בטווח שבין

אשר מצביע על אחיזת קרקע טובה מאוד. 10קרקע חלשה מאוד לעומת ערך

*שיפוע(0.3וג קרקע(+)*סNDVI(+)0.2*0.5אחיזת קרקע= )

NDVIשימושי קרקע/צומח/

(. יכולת להחזיק Gyssels,G., et al 2005לצומח תפקיד חשוב בשמירה של קרקעות מסחיפה )

את הקרקע של אזורים המכוסים בצומח גבוה יותר מאשר של האזורים ללא כיסוי צמחי, ויורדת

( LAI(. בנוסף, בסוגי צומח וצפיפויות )Quinton, J.,N., et al 1997ככל שיורדת צפיפות הצומח )

מצאו כי באזור Descroix( 2001כך למשל, במחקרם של ) שונים ישתנה תהליך וכמות הנגר העלי.

גבוה יותר לעומת אזור המכוסה בעצים וסחיפת 8ללא עצים כמות הנגר העלי הייתה פי

לא התרחשה סחיפת קרקעות. משמעותית באזור ללא כיסוי לעומת אזור מכוסה עצים בו כמעט

ממוצע רב שנתי. NDVIלצורך המודל הוכן ראסטר

Page 50: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

NDVIמקדם אחיזה קרקע בהתאם לערך :18טבלה

לנוסחה מדד NDVI ערך

-1 -0.5 0

-0.4-0 1

0.1-0.2 3

0.21-0.40 5

0.41-0.60 7

0.61-0.8 10

סוג קרקע

קדמי הסחיפה של קרקעות השונותמ :19טבלה

לנוסחה מדד GIS (value)-ב ערך סחיפות פקטור סחיפות מקדם הקרקע שם הקרקע חבורת

A 10 3 0.129-0.05 מאוד נמוך רוסה טרה

AB 9 2 0.205-0.18 נמוך-מאוד נמוך רנדזינה+רוסה טרה

B 6 1 0.304-0.28 בינונית-נמוך רנדזינה

H 7 4 0.22 בינונית גרומוסול

V 2 5 0.72 מאוד גבוה חולות

(2010מקור: )אביעד, י., וחוב',

שיפוע

הטופוגרפיה קובעת את מאפייני הניקוז ולה השפעה מכרעת על התהליכים ההידרולוגיים,

(. מחקרים קודמים הראו כי Moore et al. 1991הגיאומורפולוגיים והביולוגיים ביצירת הנוף )

הסחיפה, וככל שהמדרון ארוך ותלול אורך ושיפוע המדרון הם הגורמים המשפיעים ביותר על

(. Van Remortel et al. 2001יותר, כך מהירות הזרימה העילית וסחיפת הקרקע יעלו בהתאמה )

Clowes andמעלות מתרחשים אירועי הסחף )10-5 מקובל להניח כי כבר בשיפועים מתונים של

Comfort 1986 .)

Page 51: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

מקדם אחיזת קרקע בקרקעות השונות :20טבלה

(פשוט) לנוסחה מדד במעלות שיפוע

0-3 10

4-7 9

8-11 8

12-15 7

16-19 6

20-23 5

24-27 4

28-31 3

32-35 2

35-39 1

חולות אחיזת.5

של ישראל. מישור החוף מהווה אזור מחייה ופי הים התיכוןהחולות הם החומר הבונה את ח

חשוב בו מתגורר חלק ניכר מאוכלוסיית ישראל. חולות החוף הינם מערכות אקולוגית מיוחדות

יםים כבית גידול למיני צומח ובעלי חיים אנדמיים לקו החוף, ושומרשומגוונות. חולות אלו משמ

חולות הולכים ומצטמצמים. הטחי [. ש2003תהום של מישור החוף ]מסמך מדיניות, העל מי

שטחי 20-מאה ההתחילת בהסיבה העיקרית הינה פיתוח מואץ של תשתיות ובינוי בקרבת החוף.

שטחי חולות 21-המאה הדונם. בתחילת 360,000-החולות במישור החוף השתרעו על שטח של כ

אלו הצטמצמו לכשליש מהשטח המקורי.

מטר. 4000-ק"מ ורוחבה כ 32 -כרמל, משתרעת לאורך כמוארכת של חוף ההרצועת הנוף הצרה ו

מעבר המובהק על הנוף החופי, המסלע, הצומח והחי בחופי הכרמל. םהקרבה לים מטביעה חות

כרמל ובין מישור החוף לאורכם, מייחד את החוף הכרמל מכל ההחד בין מדרונות תלולים של

וצים מתונים ורדודים של נחלים אחרים בארץ. אזור הכרמל חרוץ לרוחב בערהקטעי החוף

חלק ניכר מהשטחים [. 2000קזים את זרימות הכרמל מערבה באזור העתלית ]להב, ח., נהמ

. ברכסי בים כפרייםתושבי ישו ידי-המישוריים, שאינם צמודים לים, מנוצלים לחקלאות על

יים חופי לקו המים מצו ימינו. בסמוך-הכורכר פעורות מחצבות, חלקן עתיקות ואחרות בנות

רחצה מוסדרים. אך בין ישוב לשדה, בין כביש למחצבה ובין בריכת דגים לחוף רחצה מתגלה חבל

אקולוגיות המתקיימות בו, חבל ארץ מגוון מאד בנופו, בתכסיתו, במערכות ה ארץ יפהפה.

(. 2000)להב, ח., וחוב', ובאתריו

(0.7*צומח סוג(+)0.3*קרקע סוג)=חולות אחיזת

המים איכות. 6

איכות מי הים הינו שירות מערכת חשוב מאוד במערכת ימית וחופית. מדידת מיפוי איכות מי ים

1970. החל משנת מכשירי מדידה בצורה נקודתית ולא עבור שטחים גדוליםידי -נעשה על

משתמשים בחישה מרחוק, במיוחד בתצלומי לווין, לניטור כלורופיל המשמש אינדיקטור לאיכות

כלים של חישה ופיל הינו אינדיקטור לאיכות המים, במיוחד באזרום אנטרופיים. כלור מים.

ריכוזי כלורופיל בנחלים, אגמים, אסטוארים של ימיים מרחוק מאפשרים למפות את

(. Xiong et al. 2011ובאוקיינוסים )

כלורופיל של שנתי רב ממוצעאיכות המים=

Page 52: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

לאזור היבשתי מערכת שרותי מפות בנייתנספח ג':

ות להערכתם, שירותי אולאחר פיתוח נוסח לאחר בחירת השמ״א שיש להעריך באזור המחקר,

ות הייחודיות שפותחו בשלב הקודם. מיפוי אהמערכת שנבחרו מופו על שטח המחקר לפי הנוסח

ות אאזור רחב. להלן המפות היוצאות מכך והנוסחבאת הרמה של שמ״א באופן ויזואלי זה מעריך

: עליהן המפות מבוססות, כל אחת עבור שמ״א נפרד שנבחר למחקרש

מפת חלחול מים באזור המחקר

מפה מבוססת על נוסחה זו, המפורטת לעיל:

Infiltration=(0.5*NDVI)+(0.3*Soil)+(0.2*Slope)

מפת חלחול מים באזור המחקר. 16איור

מפת אחיזת קרקעות באזור המחקר

זו, המפורטת לעיל:מפה מבוססת על נוסחה

(שיפוע*0.3)+(0.2 *סוג קרקע) (ndvi*0.5)+= אחיזת קרקע

Page 53: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

מפת אחיזת קרקעות באזור המחקר . 17איור

באזור המחקר שטחי רעייהמפת

נוסחהמפה מבוססת על

Cattle grazing (Winterndvi- Summerndvi>0.001)

Goat grazing suitability (Summerndvi>0.2)

מפת שטחי רעיה באזור המחקר .18איור

Page 54: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

באזור המחקר הערכה אסטטית של הנוףמפת

:הנוסחהמפה מבוססת על

DEM layer; viewable area Classification area for users (cultural value)

Based on: Height, slope, river proximity, night camps proximity, trail proximity, road

proximity, picnic area proximity, sites proximity and land use

. מפת הערכה אסטטית באזור המחקר19איור

ערך הגבוה ביותר הם אלה עם שילוב של תכונות את השקבלו ם, איזורית/נופיתבמפה התרבותי

הערכים הגבוהים של ערך נופיטופוגרפיות )נוף, שיפועים( וגישה לתשתיות ואתרי תיירות.

טופוגרפית, מבחינת כרמל. אזור זה גבוה ה בהרמזרחיים ה גבוהיםהתרבותי התקבלו באזורים

בעל רשת דרכים ושבילים מפותחת מאוד עם אתרי מורשת, תרבות ועוד.

לאחר הפיתוח של מפות שמ״א נפרדות, אפשר היה למפות כמה שמ״א נפרדים ושונים במפה

.איזור המחקר אחת, כדי לבדוק את תרומתם המשוכללת על

מערכת שרותי על תכניות השפעת

נגד המפות. כנבחרו תוכניות סטטוטוריות באזור המחקר לבדיקה לאחר הכנת מפות שמ״א,

התוכניות , שכולן טרם יושמו, נבחרו לפי גודל השטח שלהם )הרומז על השפעה חזקה יותר על

וטווח הזמן שנותר עד פקיעת אישורם. שמ״א(, המיקומים השונים שלהם בכל אזור הפרויקט,

תוכניות עיצוב אלה הוכנסו לאחר מכן לתוך מודל שפותח ממפות שמ״א שנבנו בשלב הקודם.

התוצאה מראה את הכוח של ההשפעות החיוביות, שליליות או ניטרליות של התוכניות על שילוב

א.שמ״

Page 55: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

חלחול מים

6תמ״מ

6לפי תמ״מ . מפת חלחול מים באזור המחקר 20איור

אחיזת קרקע

6תמ״מ

6. מפת אחיזת קרקע באזור המחקר לפי תמ״מ 21איור

שטחי רעייה

6תמ״מ

Page 56: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

6. מפת שטחי רעייה באזור המחקר לפי תמ״מ 22איור

הערכה אסטטית של הנוף

6תמ״מ

6. מפת הערכה אסטטית באזור המחקר לפי תמ״מ 23איור

מערכת לאזור החופי שרותי מפות בנייתפח ד': נס

Page 57: הערכת שרותי מערכת מההר ועד הים פיתוח מתודולוגיה מולטי-דיספלינרית להגדרת אינדיקטורים עבור שרותי מערכת

. 6ותמ"מ 340לאזור החוף, נבחר שתי חלופות על מנת למדוד שינויים לאספקת שמ"א: תב"ע

תוצאות מופיעות לפי סוג שמ"א.

באזור החופי בית גידול

)ימין( 6 )אמצע(, ותמ"מ 340לפי מצב הקיים )שמאל(, תב"ע איכות בית גידול . 24איור

באזור החופי חילחול מים

)ימין( 6)אמצע(, ותמ"מ 340חילחול מים לפי מצב הקיים )שמאל(, תב"ע . 25איור

אחיזת קרקע באזור החופי

)ימין( 6)אמצע(, ותמ"מ 340לפי מצב הקיים )שמאל(, תב"ע אחיזת קרקע: .26איור