חזרה לרשימה
על הזוכה
מקבל פרס ישראל לשנת תשע"ט תחום חקר מדעי כדור הארץ וחקר מדעי האטמוספרה.
הקשרים המורכבים בין הביוספרה לבין האטמוספרה הם מרכיבים קריטיים בהבנת תהליכים בתחום מדעי כדור הארץ. פרופ' יקיר השיג בתחום זה מספר פריצות דרך מדעיות בעלות חשיבות עולמית ונחשב לאחד המדענים המובילים בתחום.
ההשפעה הגדולה ביותר של עבודתו המדעית של פרופ' יקיר הינה בפעילותו החלוצית בהקמת תחנת ניטור של גזי חממה בשנת 1995 ותחנת מחקר ייחודית ביער יתיר בשנת 2000.
התכנים בעמוד
נימוקי השופטים
פרופ' גדעון דגן, יו"ר, ד"ר רבקה אמית, פרופ' ינון רודיך
הקשרים המורכבים בין הביוספרה לבין האטמוספרה הם מרכיבים קריטיים בהבנת תהליכים בתחום מדעי כדור הארץ. פרופ' יקיר השיג בתחום זה מספר פריצות דרך מדעיות בעלות חשיבות עולמית ונחשב לאחד המדענים המובילים בתחום.
ההשפעה הגדולה ביותר של עבודתו המדעית של פרופ' יקיר הינה בפעילותו החלוצית בהקמת תחנת ניטור של גזי חממה בשנת 1995 ותחנת מחקר ייחודית ביער יתיר בשנת 2000. תחנה זו הינה היחידה באזור המזרח התיכון ומצטרפת לרשת עולמית של תחנות דיגום דומות שמרכזה בקולורדו. תוצאות המדידות בתחנה זו מוסיפות נדבך חשוב בחקר תחום הביוגאוכימיה ומייצגות לראשונה את התהליכים הייחודיים באזור האקלים הצחיח למחצה. תחנה זו פועלת ברציפות ומספקת נתונים מעשרות מכשירי מדידה בקרקע, בצמחייה ובאטמוספרה. תחנת המחקר ביער יתיר הינה כיום אחת התחנות הידועות והמוערכות ביותר ברשת העולמית של כ־600 תחנות מחקר דומות ותוצאות הניטור והתובנות המדעיות משמשות מחקרים לאומיים ובינלאומיים. תחנת המחקר ביתיר הפכה אבן שואבת לחוקרים רבים בארץ ובעולם מאחר והיא ממוקמת באזור המאופיין בתנאי סביבה ומחקר המתאימים לאזורים נרחבים בעולם המצויים כיום בתנאי אקלים מתונים ומשתנים ומאפשרת לנתח תופעות שבאזורים אלה עדיין נדירות ובלתי סדירות אך מתגברות, כגון בצורות שנתיות ארוכות, גלי חום וסופות אבק. תחנת המחקר הייחודית הביאה לארץ שורה ארוכה של מדענים ממדינות רבות לצורך הרחבת מחקרם, זאת מתוך הכרה גוברת בחשיבות הניטור בתחנות מסוג זה. עקב העלות הגבוהה של בנייתן והצורך למדוד בו־זמנית באזורים אקלימיים מגוונים השלים פרופ' יקיר פיתוח מעבדה ניידת אוטונומית יחודית בעולם בעלת יכולות דומות לתחנת המחקר ביער יתיר כך שניתן להרחיב ולשפר את מדידות שטפי הקרינה, החום והאידוי המוחלפים בין כדור הארץ, האטמוספרה והחלל.
עבודתו של פרופ' יקיר בתחנות המחקר ובמעבדה התמקדה בעיקר בחקר תהליכים ייחודיים לצמחייה באזורים הצחיחים והצחיחים למחצה והשפעתם על הסביבה והאקלים. פרופ' יקיר היה הראשון שהראה כי ניתן להשתמש באיזוטופים הנמצאים במולקולות פחמן דו־חמצני כדי להעריך את קצב הפוטוסינתזה והנשימה של צמחייה והשפעתם על האטמוספרה. בהמשך פיתח את השימוש בסמן אטמוספרי נוסף להערכת קצב הפוטוסינתזה של צמחייה באמצעות מעקב אחר קרבוניל סולפיד הקיים באטמוספרה בריכוזים זעירים ביותר.
כמו כן הראה המחקר במעבדתו של פרופ' יקיר שחופּות יער באזורים הצחיחים המאופיינים בקרינת שמש חזקה, כמו באזורנו, גורמות להיווצרות שטף חום מהגבוהים שנצפו בעולם מחופות יער. בעקבות זאת נגרם שינוי בזרימות האוויר באטמוספרה מעל לצמחייה. שילוב התוצאות במודלים הראה שתופעה זו יכולה לשנות את משטר הגשמים ותנאי הסביבה המקומיים והאזוריים. פרופ' יקיר הראה שבאופן מפתיע, יכולת קיבוע הפחמן של יערות אורנים באזורנו זהה לזו שנמדדת ביערות באירופה, ואף סיפק את ההסבר לתופעה. היכולת לכמת תהליכים בתנאים טבעיים במערכות סביבתיות מגוונות נותנת כלים בידי מקבלי החלטות בנושאי סביבה ואקלים.
המחקר הרב המתבצע בתחנה האטמוספרית, בתחנת יתיר ובמעבדה הניידת היוו בסיס מדעי לעבודתם של מעל 40 תלמידי מחקר שהשלימו תארים מתקדמים במכון ויצמן, ושימש תלמידים ואנשי מקצוע רבים שבאו לבקר ולהכיר את המחקר הסביבתי בארץ. מעבר לכך, פרופ' יקיר פרסם את עבודותיו בכ־175 מאמרים ופרקים בספרים והשקיע בפעילות נרחבת לקידום המדע והקשרים בין מדע וחברה, כולל השתתפות בוועדות היגוי מדעיות, עריכה בעיתונים מדעיים וחברות בהנהלת אגודות סביבתיות בארץ ובעולם.
על כל אלה מצאה הוועדה את פרופ' דן יקיר ראוי לקבל את פרס ישראל בחקר מדעי כדור הארץ וחקר מדעי האטמוספרה לשנת תשע"ט.
קורות חיים
דן יקיר הוא פרופסור במכון ויצמן, מבכירי החוקרים במדעי כדור הארץ בישראל ושמו הולך לפניו גם בעולם. יקיר הוא מחלוצי מדידת יחסי הגומלין בין הביוספרה והאטמוספרה, ובמיוחד הדרכים שבהן הצמחייה משפיעה על הסביבה ועל האקלים. תוצאות מחקריו מעניקות למדע העולמי נתונים יחודיים על השפעת המערכת האקולוגית החצי־מדברית על אקלים כדור הארץ המשתנה.
פרופ' דן והדס יקיר מתגוררים ברחובות. הם הורים להרן, ניצן ושלו.
לימודים
1974–1978 תואר ראשון, הפקולטה לחקלאות, האוניברסיטה העברית בירושלים
1978–1980 תואר שני, הפקולטה לחקלאות, האוניברסיטה העברית בירושלים
1982–1987 תואר דוקטור, הפקולטה לחקלאות, האוניברסיטה העברית בירושלים
תפקידים אקדמיים בארץ ובחו"ל
1980–1981 עוזר מחקר, אוניברסיטת קליפורניה, דייויס
1987–1988 בתר־דוקטורט, מדעי כדור הארץ והחלל, אוניברסיטת קליפורניה, לוס אנג'לס
1989–1991 מדען בכיר, אוניברסיטת דיוק, צפון קרוליינה
1991–1996 מדען בכיר, המחלקה למדעי הסביבה, מכון ויצמן למדע
1996–1997 עמית בכיר, National Research Council, המכון הלאומי לאוקיאנוגרפיה ואטמוספרה בקולורדו (NOAA)
1997–2002 פרופסור חבר, המחלקה למדעי הסביבה, מכון ויצמן למדע
2001–2003 פרופסור אורח, אוניברסיטת קולומביה, המרכז לביוספרה, ניו יורק
2003–2009 ראש המחלקה למדעי הסביבה, מכון ויצמן למדע
2003–2009 מנהל מרכז זוסמן לחקר מדעי הסביבה, מכון ויצמן למדע
2003– פרופסור מלא, מכון ויצמן למדע
2018– יושב ראש מועצת הפרופסורים במכון ויצמן למדע
תפקידים אקדמיים נוספים
2002 עורך אורח, Israel Journal of Chemistry
2002–2005 עורך חבר, Plant Cell & Environment
2002–2013 עורך חבר, Oecologia
2009–2015 חבר הוועד המנהל, המעבדה הימית הבין־אוניברסיטאית באילת
2010– חבר הוועד המנהל, מכון דוידסון לחינוך מדעי
2010–2016 חבר הוועד המנהל וסגן יושב ראש האגודה הישראלית לאקולוגיה ומדעי הסביבה
2010–2016 יושב ראש הוועדה הלאומית, התוכנית הבינלאומית לגאוספרה־ביוספרה (IGBP)
2013– חבר הוועד המנהל, מכון ערבה ללימודי הסביבה
2014 חבר הוועד המנהל, המאר"ג (מערך אקולוגי רב גורמי)
2019– עורך חבר, Biogeoscience (EGU)
פרסים והוקרות
1991–1993 מלגת אלון לחוקרים צעירים מצטיינים
1993–1996 פרס רולאנד שפר לחוקרים צעירים
1994 עמית המועצה הבריטית (British Council)
1996 פרס ברגמן לכימיה
1997 עמית מחקר בכיר, המועצה הלאומית למחקר של ארה"ב (NRC)
2004 הפרס השנתי על שם מרגריטה רָבֵלו מטעם הקרן הקיימת לישראל
2005 עמית בכיר, המכון למדעי כדור הארץ, אוניברסיטת קולומביה
2006 פרס לנדאו למחקר במדעי הסביבה
2012 עמית בכיר, מכון המחקר השיתופי במדעי הסביבה בקולורדו (CIRES)
2014 Eminent Speaker Award, הארגון האירופאי לגאוכימיה
2017 פרופסור אורח, אוניברסיטת אינסברוק
מפעל חיים
דן יקיר נולד בשנת 1953 לאימו ליאורה לבית בלוך ולאביו דב יַנקובֶרנר. האב היה מדריך תיירים והאם הייתה אחות ואחר כך בעלת חנות צעצועים. תחילה התגוררו בנתניה, שם למד בכיתות א'–ב' בבית הספר ביאליק. אחר כך עברו לירושלים, לשכונת נחלאות. בכיתות ג'–ד' למד בבית הספר אוסישקין ובכיתות ה'–ח' בבית הספר לוריא, שהיה אז ברחוב פלמ"ח. כשהיה בכיתה ח' פרצה מלחמת ששת הימים. "היינו הילדים הראשונים שפרצו למזרח ירושלים", הוא נזכר, "חרשנו את העיר העתיקה עד הר הזיתים והר הצופים". בכיתה ט' נשלח לבית הספר החקלאי בכנוֹת. "היו שנים נהדרות; עבדנו, למדנו, היו לנו מורים טובים".
בשנת 1971 התגייס לנח"ל יחד עם חבריו מבית הספר החקלאי. במקביל למסלול הצבאי השתתפו בהקמת ההיאחזות קטורה בערבה. בשנת 1973, עם פרוץ מלחמת יום הכיפורים, היה עדיין בשירות סדיר ונשלח לתעלת סואץ. במשך חצי שנה היה מוצב בג'בל עטקה, ליד סואץ.
בשנת 1974 נרשם ללימודים בפקולטה לחקלאות של האוניברסיטה העברית. באותה שנה פגש את הדס להב ממושב הבונים, חברתו לספסל הלימודים, ולימים אשתו. לפרנסתו עבד כשוטר־עזר במשטרה, ואחד מתפקידיו היה אבטחת בית הנשיא פרופ' אפרים קציר. "העמידו ליד הבית שלו בודקה ואני הייתי שומר בלילות", הוא מספר. "יושב עם הספרים ולומד וקורא במכון ויצמן". בשנת 1978 המשיך לתואר שני בפקולטה לחקלאות ואחרי קבלת התואר יצא עם בת זוגו הדס לטיול מסביב לעולם: "נסענו לארצות הברית, אחר כך ירדנו לניו זילנד, אוסטרליה, דרום מזרח אסיה ומשם לאירופה. שנה ותשעה חודשים".
בשנת 1982 התחיל בלימודי הדוקטורט בפקולטה לחקלאות. "הדוקטורט היה על השפעה של עָקָה על פוטוסינתזה", הוא מסביר. את הדוקטורט סיים בשנת 1987. בימים אלו היה המדע בתחום זה על פרשת דרכים. זו הייתה תקופה שבה הביולוגיה המולקולרית והגנטיקה המולקולרית תפסו תאוצה עצומה. יקיר היה צריך לבחור אם להמשיך את מחקריו בכיוון הצמח השלם (פיזיולוגיה) או להצטרף לגל המחקרים המולקולריים.
באותו זמן שהה בשבתון במכון ויצמן הפרופ' מייקל דה־נירו מאוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס (UCLA). דה־נירו התעניין באפשרות להשתמש באיזוטופים בצמחים כדי לשחזר אקלים קדום. ההבנה הייתה כי באמצעות בחינה של השינויים בריכוזי איזוטופים בצמחים אפשר לשחזר את תנאי האקלים ששררו בזמן גידולו של הצמח הנחקר. כלומר, בעת גידולו, הצמח "מקליט" על ידי הרכבו הכימי נתונים המעידים על האקלים. עבודה זו, שהייתה לה נגיעה לצמחים מצד אחד ולאקלים מצד שני, עוררה את סקרנותו של יקיר.
וכך, בשנת 1987 הצטרף למחלקה למדעי כדור הארץ והחלל ב־UCLA, כמומחה לביולוגיה של צמחים. על השינוי בתחום התעניינותו הוא מסביר: "המדע בעיקרון הוא רדוקטיבי, אתה לוקח דבר ומפרק אותו; פה הכיוון היה הפוך: לעבור מהרדוקטיבי להוליסטי. זה היה שינוי מאוד דרמטי. חלק מהמדענים צריכים ללמוד גם להפוך את המיקרוסקופ". יקיר וצוותו התערבו באופן מכוון בתנאי האקלים בגידולם של צמחים מסוימים במעבדה ובדקו את השפעת התערבותם על הרכב האיזוטופים; הבנת שינוי זה נתנה בידם כלים לבדוק בצמחים הקיימים באזורים שונים בעולם את ריכוז האיזוטופים שלהם ולשחזר באמצעותם את תנאי האקלים. "תנאים של יובש, תנאים של גלי חום או קור, אלו דברים שניסינו לשחזר מהרכב האיזוטופים", הוא מסביר. כעבור שנתיים הוזמן לאוניברסיטת דיוק (Duke) בצפון קרוליינה, כמומחה לאיזוטופים במחלקה לבוטניקה. שם הקים מעבדה שהפעילה את הכלים החדשים של ניתוח האיזוטופים.
בשנת 1991 שב ארצה והתקבל כחוקר בכיר במכון ויצמן, בו הקים את המעבדה לאיזוטופים יציבים. "עשינו מדידות בשדות חקלאיים מסביב לרחובות", הוא נזכר. "השתמשנו בשדות כמודל במקום המעבדה". בתְרָנִים שהוקמו בשדות החיטה של גבעת ברנר דגמו יקיר ותלמידיו את הרכב האיזוטופים באטמוספרה מעל הצמחים, ומכך קיבלו תמונה מלאה של קליטת הגזים מהאטמוספרה.
בשלב זה עבר יקיר למדידת הפחמן הדו־חמצני באטמוספרה, ריכוזי האיזוטופים בו, וסמנים חדשניים נוספים – תחום שפרופ' יקיר מהמובילים בו בעולם – כל זאת מתוך הבנה ששינויים במרכיבים אלו באטמוספרה מהווים מעין תמונת ראי של קליטת הפחמן בצמחים. כלומר, קליטת הפחמן והרכבו האיזוטופי בצמחים יוצרת מעין "חתימה" על האטמוספרה. פעולות אלו הביאו לכמה פריצות דרך בתחום מחקר זה. "אנחנו הראינו שעל ידי בדיקת החתימה הזאת אנחנו יכולים להפריד בין פחמן דו־חמצני שנקלט בצמחים לבין פחמן דו־חמצני שנפלט מהצמחים ומהקרקע; להבין את השפעת הצמחייה על מאזן הפחמן העולמי". הבנת המאזן הזה חשובה מפני שבלעדיו לא ברורה למדענים השפעתה המדויקת של הצמחייה על ריכוז הפחמן באטמוספרה. הוספת הנתון הזה מקנה למדע מידע חיוני בדבר תרומתה של הביוספרה (הצומח והחי על פני כדור הארץ) על הרכב האטמוספרה – המשפיע על האקלים.
בפרויקט בינלאומי הקרוי FluxNet, "רשת השְטָפִים", נפרסו ברחבי העולם מגדלים למדידת ההשפעה של הביוספרה על האטמוספרה. "זה מאמץ עולמי של שש מאות תחנות", מסביר יקיר, "אבל התחנות האלה לא היו מפוזרות בצורה טובה. כשאנחנו התחלנו להיכנס לתחום הזה ראינו שהאזור האקלימי שלנו, הרצועה היובשנית, לא מיוצגת ברשת הזאת. והחלטנו: זה המקום שבו אנחנו צריכים להיכנס. אנחנו נסגור את החור הזה ברשת כדי לסגור פער ידע חשוב בתחום המחקר". אחרי בדיקות ומדידות מצא יקיר כי יער יתיר, הממוקם על גבול המדבר, הוא המקום האידאלי להקמת מגדל המדידה הישראלי. יער יתיר הוא "קו העצים" האחרון באזור האקלימי שאותו אנו מייצגים. בשנת 2000 החלה התחנה הישראלית לפעול. "אנחנו דבקים בפרויקט הזה עשרים שנה, שבמהלכן הגענו לכמה פריצות דרך, גילוי תהליכים ותופעות רבות שהן ייחודיות לאזור האקלים היובשני ולא נלקחו בחשבון בעבר בהבנת המערכת העולמית".
במשך השנים הנחה פרופ' יקיר 43 תלמידי מחקר לתארים מתקדמים. "תמיד הרגשתי שהישגיי המדעיים נישאים על כתפיהם של אנשי צוות מסורים לאורך שנים, ועל עבודת הסטודנטים הנהדרים שהדרכתם היא חלק חשוב מחיי כמדען, וכמובן – משפחה אוהבת ותומכת", אומר יקיר. בקבוצת המחקר משתתפים לצד הסטודנטים הישראלים סטודנטים מכל רחבי העולם – מברזיל ומסין, מאתיופיה ומשוויץ, וגם מהרשות הפלסטינית. "ההרכב האנושי תמיד היה לי חשוב", הוא מסכם.
פרסומים נבחרים
-
- Yakir, D., Issar, A., Gat, J., Adar, E., Trimborn, P. and Lipp, J. (1994) 13C and 18O of wood from the Roman siege rampart in Masada (70-73 AD): Evidence for a less arid climate for the region. Geochim. Cosmochim. Acta 58, 3535–3539
- Yakir, D. and Yechieli, Y. (1995) Plant invasion of newly exposed hypersaline Dead Sea shores. Nature 374, 803–805
- Yakir, D. and Wang Xue-Feng (1996). Fluxes of CO2 and water between terrestrial vegetation and the atmosphere from isotope measurements. Nature 380, 515–517
- Yakir, D., Lev-Yadun, S. and Zangvil, A. (1996) El Niño and tree growth near Jerusalem over the last 20 years. Global Change Biology 2, 97–102
- Gillon J and Yakir D (2001) Influence of carbonic anhydrase activity in terrestrial vegetation on the 18O content of atmospheric CO2. Science 291, 2584–2587
- Grünzweig JM, Lin T, Rotenberg E and Yakir D (2003) Carbon sequestration potential in arid-land forest. Global Global Change Biology, 9,791–799
- Yakir D. (2002) Global Enzymes: Sphere of influence. Concept, Nature, 416, 795
- Osmond B, Ananyev G, Berry J, Langdon C, Lin G, Monson R, Nichol C, Rascher U, Schurr U, Smith S, and Yakir D (2004) Changing The Way We Think About Global Change Research: Scaling Up In Experimental Ecosystem Science. Global Change Biology, 10, 393–407
- Stimler K, Nelson D and Yakir D (2010) High precision measurements of atmospheric concentrations and plant exchange rates of Carbonyl Sulfide (COS) using mid-IR Quantum Cascade Laser. Global Change Biology, 16, 2496–2503
- Rotenberg R and Yakir D (2010) Contribution of semi-arid forests to the climate system. Science, 327, 451–454 DOI: 10.1126/science.1179998. (Perspective: Drylands in the Earth System. D.S. Schimel. Science, 327, 418)
- Yakir D (2011) The paper trail of the 13C of atmospheric CO2 since the industrial revolution period. Environ. Res. Lett. 6 (2011) 034007 doi:10.1088/1748–9326/6/3/034007
- Asaf D, Rotenberg E, Tatarinov T, Dicken U, Montzka SA & Yakir D (2013) Ecosystem photosynthesis inferred from carbonyl sulfide flux measurements. Nature GeoScience, 6, 186–190
- Affek H.P., and Yakir D. (2014) The Stable Isotopic Composition of Atmospheric CO2. In: Holland H.D. and Turekian K.K. (eds.) Treatise on Geochemistry, Second Edition, vol. 5, pp. 179–212. Oxford: Elsevier
- Sternberg M and Yakir D (2015) Coordinated approaches for studying long-term ecosystem response to global change. Oecologia 117, 921–924
- Yosef G, Walco R, Avisar R, Tatarinov F, Rotenberg E and Yakr D (2018) Large-scale semi-arid afforestation can enhance precipitation and carbon sequestration potential. Nature Sci. Reports 8, 996, DOI:10.1038/s41598-018-19265-6
- Yakir, D., Issar, A., Gat, J., Adar, E., Trimborn, P. and Lipp, J. (1994) 13C and 18O of wood from the Roman siege rampart in Masada (70-73 AD): Evidence for a less arid climate for the region. Geochim. Cosmochim. Acta 58, 3535–3539