tomron87/hebrew-wikipedia-sentences-corpus huggingface dataset:
מסקנות המחקרים הללו היו שניתן לטפל בצורה הטובה ביותר באספקה הדרושה, על ידי שימוש באגן הניקוז של נחל רונדאוט, ובאגן הניקוז של נהר דלאוור.
חקירות גאולוגיות ראשוניות החלו ב-1924, וקידוחי ניסויים נעשו בשנים 1927–1928.
לקראת העשור הראשון של המאה ה-20 התברר לפרנסי העיר שהמערכת של קרוטון לא תוכל להמשיך ולספק לבדה את צורכי המים של העיר.
על כן בשנת 1907, שנתיים לאחר הקמת מועצת אספקת המים של העיר, החלה בניית אמת המים של קטסקיל שאורכה למעלה מ-214 ק"מ, ומורכבת ממספר סכרים ומאגרים גדולים.
הבנייה התבצעה בשלבים, כשבשנת 1916 הגיעה אספקת המים הראשונה ממערכת זו לעיר, ובשנת 1924 הושלמה המערכת כולה.
היא מתחילה בקצה הצפון מזרחי של אגן הניקוז קטסקיל-דלאוור, שמימיו מועברים למאגר אשוקן באמצעות מנהרת שנדאקן, שהיא למעשה אמת מים שמעבירה את מימיה לערוץ שמתנקז למאגר אשוקן.
האמה חוצה בכיוון דרום מזרח, וחודרת מתחת לעמק רונדאוט ונחל רונדאוט בעיירה מרבלטאון.
לאחר מכן חודרת אל מתחת לנהר וולקיל בעיירה גרדינר במחוז אלסטר, לפני שהיא זורמת לכיוון מחוז אורנג', ניו יורק.
היא חוצה בעומק של 340 מ' מתחת לאפיק נהר ההדסון בהר סטורם קינג במחוז אורנג', לפני שהיא מגיעה למחוז פטנאם בצד המזרחי של הנהר, ברכס ברייקנק.
לאחר מכן האמה נכנסת למחוז וסטצ'סטר, ניו יורק, וזורמת אל מאגר קנסיקו (המקבל מים גם מאמת המים של דלאוור), ומשם למאגר הילוויו ביונקרס.
מאגר הילוויו מזין את מנהרות העיר 1, 2 ו-3, שמביאות מים לעיר ניו יורק עצמה.
לאחר המחקרים וקידוחי הניסיון שבוצעו במהלך העשור השני של המאה ה-20 באגן הניקוז של הדלאוור, הבנייה בפועל של אמת המים החלה בתחילת שנת 1937, והושלמה לחלוטין בשנת 1964. אורכה הכולל של המערכת הוא כ-190 ק"מ.
האמה, ממוקמת בעומק הסלע לכל אורכה המקורי בן 137 הקילומטרים, ממאגר רונדאוט בקטסקילס, אל מאגר הילוויו בדרום מחוז וסטצ'סטר – בפאתי העיר הצפוניים.
אמה זו הוארכה לאורך כולל של 170 ק"מ.
אמת המים נבנתה בין 1937 ל-1953, עם הרחבות שנמשכו עד 1965. היא מונחת במקומות מסוימים בעומק של כ-750 מטר מתחת לפני השטח, ולאורכה כולה מונחת בעומקים של של כ-90 עד 750 מטרים מתחת לפני הקרקע.
היא מגיעה ב-21 הקילומטרים האחרונים שלה, לקוטר מרבי של 6 מטר.
אמת המים של דלאוור ניזונה ממאגר רונדאוט, שבתורו ניזון מ-3 מנהרות המעבירות מים: מנהרת דלאוור המערבי, המובילה מים ממאגר קנונסוויל; מנהרת דלאוור המזרחי המעבירה מים ממאגר פפאקטון; ומנהרת נברסינק, המעבירה מים ממאגר נברסינק.
משם היא יורדת דרום מזרחה לכיוון נהר ההדסון, וחוצה אותו בעומק של 150 מטר מתחתיו, למאגר הענף המערבי (של נהר קרוטון) במחוז פטנאם, ואז למאגרי קנסיקו והילוויו בדרום מחוז וסטצ'סטר.
שיקום אמת המים של דלאוור
בשנת 2013 החלה הבנייה של מנהרת עוקף אמת המים של דלאוור – פרויקט התיקון הגדול ביותר בתולדות מערכת אספקת המים של ניו יורק, שצפוי לעלות מיליארד דולר.
זאת לאחר שתי דליפות משמעותיות באמה המזדקנת המאבדת כ-76 מיליון ליטר (20 מיליון גלונים) ליום, שהתגלו החל משנת 1998, ושרובן "נמלטות" מהקטע של המנהרה ליד נהר ההדסון.
פרויקט התיקון, הכולל מנהרה עוקפת באורך 4 ק"מ, ובעומק של 183 מטרים מתחת לנהר, מניוברג לוואפינג'ר, הסתיים בקיץ 2019. זה היה השלב הראשון בפרויקט מיליארד הדולר לשיקום אמת המים, וזו הייתה הפעם הראשונה שנחפרה מנהרה מתחת לנהר הדסון מאז שנת 1957, אז הושלמה חפירת המנהרה הדרומית של מנהרת לינקולן.
מימי שלושת אגני הניקוז מגיעים לשני מאגרי מים גדולים וסמוכים: מימי המערכות של הקטסקיל והדלאוור למאגר הילוויו, שנמצא בתחום העיר יונקרס; ומימי המערכת של קרוטון למאגר ג'רום ברובע הברונקס, שמימיו משתלבים בהפצת המים לבתי העיר בצפון הברונקס וחלקים ממנהטן.
המים ממאגר הילוויו, שהוא מאגר ההפצה העיקרי, מוזרמים לבתי העיר העיר באמצעות שלוש מנהרות עירוניות:
מנהרה עירונית מס' 1, שהחלה לפעול בשנת 1917, יוצאת מהחלק הדרומי של מאגר הילוויו וממשיכה לאורך כ-28 ק"מ מתחת לעיר, בעומק של 60–90 מטרים מתחת לפני הקרקע.
נכון לשנת 2007, היא הובילה כ-2 מיליון מ"ק מים בכל יום.
המנהרה עוברת במערב הברונקס, וחוצה את הארלם ריבר למנהטן דרומית לגשר היי ברידג'; במנהטן, היא עוברת בחלקו המערבי של האי, מתחת לסנטרל פארק, אל לואר איסט סייד בחלקו הדרומי; היא חוצה את איסט ריבר לברוקלין, ומסתיימת בפינת השדרה השלישית ורחוב סקרמרהורן.
מנהרה שמסתעפת ממנה מתחת לשדרת פלטבוש, מפיצה מים מתחת לרחוב לפאייט, לפיר טרמינל בפורט גרין פארק.
בברוקלין המנהרה מתחברת גם למנהרה העירונית מס' 2, ובאמצעותה למאגר תת-קרקעי בסילבר לייק פארק, אשר ברובע סטטן איילנד.
מנהרה עירונית מס' 2 נבנתה יחד עם אמת דלאוור, ונכנסה לשימוש בשנת 1936. היא מסוגלת להעביר 2.6–3 מיליון מ"ק מים ביום.
המנהרה יוצאת ממאגר הילוויו ועוברת דרך מרכז הברונקס.
היא חוצה את איסט ריבר למערב קווינס באזור אסטוריה, וממשיכה דרום-מערבה לברוקלין, שם היא מתחברת למנהרה מס' 1 ולמנהרת ריצ'מונד, שחוצה את מפרץ ניו יורק העליון, ומובילה מים לסטטן איילנד.
כאשר הושלמה, היא הייתה מנהרת המים הרציפה הארוכה ביותר בעולם.
מנהרה מספר 3 , שהושלמה חלקית, היא כאמור במסגרת פרויקט הבנייה הגדול ביותר בהיסטוריה של העיר ניו יורק.
היא מהווה גיבוי למנהרה מס' 1 "המזדקנת".
בנוסף, המנהרה נועדה לספק לעיר חיבור שלישי קריטי למערכת האספקה שלה מצפון המדינה, כך שהעיר תוכל, לראשונה בתולדותיה, לסגור את המנהרות מס' 1 ו-2 לצורך תיקונים.
בכך, תתווסף יתירות ואמינות למערכת חלוקת המים של העיר.
שלב א – הושלם והחל לפעול בשנת 1998, וסיפק מים למרחק של 21 ק"מ מיונקרס, דרך מנהטן ומעבר לסנטרל פארק.
שלב ב – נמצא בבנייה (אמצע שנות ה-20) ומורכב משני חלקים, אחד מתחת למנהטן ואחד מתחת לקווינס/ברוקלין.
המנהרה מורכבת מקדח גס בקוטר 6.2 מטר, עם ציפוי בטון גמור מלא בקוטר 6 מטר (עובי 45 ס"מ).
שלב ג – מדובר בקטע מנהרה באורך 26 קילומטרים, מתא השסתומים של פארק ואן קורטלנד בברונקס, למאגר קנסיקו במחוז וסטצ'סטר.
מים יוכלו להגיע מתא השסתומים למנהרה מספר 3 או למאגר הילוויו למנהרות מספר 1 או 2. בניית הפירים הסופיים למנהרה החלה בשנת 2021. פירים מרכזיים מתחת לאי רוזוולט ובקווינס הם בין מרכיבי הבנייה העיקריים האחרונים, והם בביצוע נכון לאמצע שנות ה-20.
שלב ד – יהיה קטע באורך 22 ק"מ, מתא השסתומים של פארק ואן קורטלנד דרך הברונקס, שיעבור מתחת לאיסט ריבר לאזור פלשינג בקווינס.
המנהרה מתחילה במאגר הילוויו ביונקרס, ניו יורק, ואז חוצה מתחת לסנטרל פארק במנהטן, כדי להגיע לשדרה החמישית ברחוב 78. משם היא עוברת מתחת לאיסט ריבר והאי רוזוולט לתוך אסטוריה, קווינס.
בסופו של דבר המנהרה תהיה באורך של יותר מ-97 ק"מ.
הבנייה החלה ב-1970, וחלקים מהמנהרה נפתחו ב-1998 וב-2013. שאר הקטעים צפויים להסתיים עד 2032.
מערכת אספקת המים של העיר ניו יורק, מנוהלת על ידי לשכת אספקת המים של מחלקת הגנת הסביבה של העיר (NYC DEP).
משרד הגנת הסביבה של ניו יורק הוקם בשנת 1977 על ידי איחוד פונקציות אספקת המים והטיפול בשפכים של הנהלת העירייה.
משימתו של משרד הגנת הסביבה של ניו יורק היא להעשיר את הסביבה, ולהגן על בריאות הציבור עבור כל תושבי ניו יורק, על ידי אספקת מי שתייה איכותיים, ניהול מי שפכים ומי סערה, והפחתת זיהום אוויר, רעש וחומרים מסוכנים.
מי הברז בניו יורק זכו לשבחים כ"מי הברז הטעימים ביותר" באזור בשנים 2008 ו-2018, וברמה הארצית בשנת 2017 על ידי ה"הפינגטון פוסט".
המערכת מנוהלת על ידי צוות רב-תחומי של מחלקת אספקת המים של ניו יורק, הפועל בכל אזורי אגני הניקוז.
זאת כדי להבטיח אספקה אמינה של מים באיכות גבוהה.
המים נבדקים באופן קבוע לאיתור מזהמים, ואף על פי שיש צינורות המכילים עופרת במערכת, הם עדיין לא מהווים בעיה.
לפי המחלקה להגנת הסביבה של העיר, כל קווי השירות הידועים המכילים עופרת ומובילים מים לנכסים הציבוריים בעיר כמו: בתי ספר, ספריות ופארקים, הוחלפו עד שנת 2010. מדעני שטח מבקרים מדי יום בתחנות הדגימה בעיר, כדי לבדוק את הטמפרטורה והרמות הכימיות.
מדענים מחפשים גם חיידקי E.
coli שעלולים להצביע על זיהום ביוּבִי במים ו-Cryptosporidium וג'יארדיה, הגורמים למחלות קיבה, וחיידקים אחרים.
על פי דוח איכות המים השנתי לשנת 2024, ניו יורק עמדה בכל המגבלות הכימיות שקבעו המדינה והשלטון הפדרלי.
זאת ועוד, מחלקת הגנת הסביבה (DEP) מוסיפה חומצה זרחתית בדרגת מזון, נתרן הידרוקסיד ופלואוריד למים, לפני שליחתם לחלוקה.
חומצה זרחתית מתווספת מכיוון שהיא יוצרת שכבת מגן על צינורות, אשר מפחיתה את שחרור המתכות כגון עופרת, מקווי שירות וצנרת ביתית.
נתרן הידרוקסיד מתווסף כדי להעלות את ה-pH, מה שמפחית קורוזיה בצנרת ביתית.
בסוף חודש אוקטובר 2025, במסגרת שבוע מניעת הרעלת עופרת הלאומי, משרד התחבורה של ניו יורק מרחיב את תוכנית החלפת צינורות עופרת (בבתים הפרטיים) בחינם.
מבצע זה הגיע אחרי שבין השאר' האתר החברתי CityLimits הצביע על כך שעד 21% מתושבי ניו יורק נמצאים בסיכון של שתיית מים מצנרת עופרת.
מכלי המים על גגות ניו יורק
לחץ המים שמופעל מכח הכבידה בגין הפרש הגבהים שבין מקורות המים של העיר ניו יורק באזור הקטסקיל וקרוטון (כ-300 מ' מעל פני הים), לבין גובה העיר שהוא כמעט בגובה פני הים, מאפשר הזרמת מים עד לקומה השישית בערך ללא שאיבה.
בבניינים עם יותר מ-6 קומות, נדרשים הדיירים להתקין מכלי מים.
רוב המכלים בעיר עשויים מעץ, משום שעלות העץ נמוכה יחסית, והוא מבודד טוב.
מים מוזרמים למכלים הללו מהמערכת העירונית באמצעות משאבות, ומהמכלים הם זורמים לקומות הגבוהות של הבניינים בעזרת כוח הכבידה.
שימוש נוסף למכלים הללו הוא אפשרות חיבורם לזרנוקים, במקרה של שרפה.
גם בגורדי השחקים יש מכלי מים כאלה, והאדריכלים נקטו שיטות שונות כדי להסתירם, או לשלב אותם בצורה אסתטית על הגגות.
לדוגמה, מגדל החירות כולל על גגו ובקומות העליונות לא פחות מ-16 מכלי מים גדולים.
משבר מי השתייה בניו יורק
בפרק הקודם התברר לכאורה, שלא קיימת בעיר שאיבה (משמעותית) של מי תהום.
מאידך, האתר וכתב העת הסביבתי ג'אוגרפיקל , דיווח כבר בספטמבר 2023, כי מדינת ניו יורק שקעה במשבר מי שתייה, מלונג איילנד ועד להמפטונס בשל שאיבת יתר.
אך אלה אינם חלק מהעיר, ולמעט חלקים מקווינס וברוקלין שבמערב לונג איילנד, גם לא חולקים את אותם אקוויפרים.
חדירת מי המלח "היבשתיים" ההיסטורית בברוקלין ובקווינס לא נסוגה, למרות הפסקת שאיבת מי התהום מתחילת שנות ה-90. מפלס מי התהום שעולה עם גובה פני הים יכול להציף מרתפים, להרוס תשתיות תת-קרקעיות ולהפוך אסטרטגיות נגד הצפות לחסרות יעילוּת.
לאחר הפסקה של כמעט עשור, מאז 2013, הרשויות הפדרליות התחילו שוב לנתר את גובה מפלס מי התהום.
גובה פני הים והגשם העז יותר, שניהם תוצאה של שינויי האקלים, גורמים לכך שגם מפלס מי התהום עולה, מה שמהווה סיכון מוגבר לשיטפונות – במיוחד במקומות שבהם מפלס מי התהום כבר גבוה, או שהיבשה נמוכה במיוחד.
ישנם פערים בידע לגבי מפלסי מי התהום בחמשת הרבעים של העיר.
בברונקס, מנהטן וסטטן איילנד לא היה ניטור עקבי.
מחלקת הגנת הסביבה של העיר (DEP), והמכון הגאולוגי של ארצות הברית (USGS), ניטרו את ברוקלין וקווינס במשך כחצי מאה, אך הפסיקו בשנת 2013.
הבעיה החלה לראשונה כאשר חברת אספקת המים של ג'מייקה קווינס, הפסיקה לשאוב מי תהום באזור בשנת 1996, לאחר שהתגלה כי אספקת המים מזוהמת.
העירייה השתלטה על שאיבת המים באזור, סגרה עשרות בארות, ואז מפלס מי התהום עלה בכ-9 מטרים.
בהצהרה שפורסמה באמצע חודש מרץ 2024, מחלקת הגנת הסביבה של העיר מסרה כי היא מקימה מערכת ניקוז שכונתית בשווי 2.6 מיליארד דולר, והוסיפה שהם משתפים פעולה גם עם סניף המכון הגאולוגי של ארצות הברית בעיר, כדי למדוד ולמפות את מפלסי מי התהום ברחבי העיר.
זאת כדי להבין טוב יותר את מפלסי מי התהום בה, דבר שיהווה מפתח לחיפוש דרכים למתן מענה להצפות.
הטיפול במניעת דליפות ואבדנים מהמערכת
אמת המים של דלאוור ממשיכה לדלוף בהיקף של למעלה מ-35 מיליון גלונים ביום (132,500 מ"ק ביום) מאז שנות ה-90. בשנת 2010, הכריזה העיר ניו יורק על תוכנית של מיליארד דולר לתיקון הדליפות הללו.
לאחר יותר מעשור של מחקר, תכנון ומידול טכניים והנדסיים מתואמים, ה-DEP תצטרך לסגור זמנית את אמת המים של דלאוור כדי להשלים את התיקון.
בחודשים שייקדמו לסגירה, יהיה צורך להוריד את מפלסי מאגרי אגן דלאוור של המערכת להובלת המים לניו יורק.
עונת הסתיו נבחרה להתחלת התיקון, מכיוון שהביקוש למים אז נמצא בשפל.
במהלך הסגירה, ה-DEP לא תסיט מים ממאגרים אלה לאספקת מים.
עם זאת, הם ימשיכו לשחרר מים ליובלי נהר דלאוור, בהתאם לתוכנית ניהול הזרימה הגמישה, על פי ההסכם משנת 2014 על הקצאת מים בין מדינות ניו יורק, ניו ג'רזי, פנסילבניה ודלאוור לבין העיר ניו יורק.
זאת כחלק מבדיקות מתוכננות, וכהכנה לסגירה המתוכננת באוקטובר 2024 עד מאי 2025, לתיקון דליפות.
ביוני 2024, DEP החלה להוריד את מפלסי מאגר אגן דלאוור של ניו יורק, לקראת סגירת האמה.
ההשבתה אכן החלה באוקטובר 2024 ותוכננה להימשך עד אביב 2025. ראש העירייה אריק אדמס השיק בספטמבר 2024, את השלב הסופי של הפרויקט ההיסטורי להבטחת עתיד אספקת המים של העיר ניו יורק.
בנובמבר 2024 ההשבתה הושהתה שוב, עקב תנאי בצורת.
ראש העירייה אדמס העלה את רמת הבצורת למצב אזהרה, עצר את פרויקט תיקון אמת המים של דלאוור, הורה לסוכנויות העיר ליישם אמצעים לחיסכון במים, וקרא לתושבי ניו יורק להמשיך לחסוך במים.
בעקבות גשמים משמעותיים בצפון המדינה, ראש העירייה הוריד בדצמבר 2024 את דירוג רמת הבצורת של העיר.
גשמים משמעותיים באגן הניקוז והמסת שלגים באזורים הרריים שיפרו משמעותית את רמות האחסון במאגרים – השהיית פרויקט תיקון אמת המים של דלאוור בשווי 2 מיליארד דולר אפשרה ל-DEP לייעל את הזרימה, לשפר את גמישות אספקת המים, כדי לענות על דרישות המים של העיר.
אך עדיין המערכת של אגן הניקוז של דלאוור דולפת בהיקף של מיליוני גלונים מדי יום, והיא זו שמעבירה מחצית מכמות המים שהעיר זקוקה לה.
היא הייתה מתוכננת להשבתה משמעותית בסוף 2024, אך כעת נדחתה לאחר 2027, בכפוף לחוזים חדשים ולתכנון טכני.
באוגוסט 2025 הכריזה מדינת ניו יורק על השקעה ("היסטורית") של למעלה מ-3.4 מיליארד דולר בתשתיות מים לשנת הכספים 2025, שתממן כמעט 330 פרויקטים המתמקדים בשיפור איכות המים, מודרניזציה של מערכות ותמיכה בחוסן מפני שיטפונות ומזהמים.
זה כולל חיסכון למשלמי הארנונה של ניו יורק, ויוזמות להחלפת קווי שירות עופרת ולמיתון מזהמים.
הפרויקטים נועדו להפחית את נגר מי הסערה, להרחיב שטחים ירוקים, ולחזק את הצמיחה הכלכלית המקומית.
בעת ההיא, מערכת המאגרים של ניו יורק פעלה בקיבולת של כ-91.5% – מעט מעל לרמתה הרגילה – כאשר סטטיסטיקות של מאגרים בודדים מציגות מצבים משתנים.
עם זאת, מאגרים ממזרח להדסון, במיוחד אלה במחוז וסטצ'סטר, מתמודדים עם מליחות גוברת הנגרמת מעשרות שנים של נגר מלח מהכבישים, מה שמהווה סיכון ארוך טווח לאיכות המים.
מחקרים צופים כי חלק מהמאגרים עלולים להיאלץ להיסגר לשימוש במי שתייה עד אמצע המאה, בעוד שאחרים יעמדו בפני מגבלות עד שנת 2108, אם המגמות הללו יימשכו.
נכון לסוף אוקטובר 2025, מאגרי המים של ניו יורק עומדים על 67.9% מנפח האחסון השמיש, נתון נמוך מהממוצע ההיסטורי לתקופה זו של השנה (בדרך כלל 74.3%).
מערכת קרוטון במצב הרבה יותר טוב, והיא בקיבולת של כמעט 94%, אך מאגרים כמו פפקטון (65%) וקאנונסוויל (43%) השייכים למערכת של קטסקיל ודלאוור, מצביעים על צורך בניטור קפדני, במיוחד, מאחר שסך המִשקעים הנוכחי, נמוך מהממוצעים הרב שנתיים.
מערכת ההתרעה האחרונה לפגיעה ארצית של אסטרואיד היא מערכת סקירה אסטרונומית רובוטית למתן התרעה מוקדמת, המותאמת לזיהוי גופים קרובי ארץ קטנים יותר, מספר שבועות עד ימים לפני שהם פוגעים בכדור הארץ.
המערכת פותחה ומופעלת על ידי המכון לאסטרונומיה של אוניברסיטת הוואי וממומנת על ידי נאס"א.
המערכת כוללת כיום ארבעה טלסקופים בקוטר 0.5 מטר.
שניים ממוקמים במרחק של 160 קילומטרים זה מזה באיי הוואי, במצפה הכוכבים הליאקלה (ATLAS-HKO, קוד מצפה הכוכבים T05) ובמאונה לואה (ATLAS-MLO, קוד מצפה T08), אחד ממוקם במצפה (ATLAS–SAAO, קוד מצפה M22) בדרום אפריקה, ואחד נמצא במצפה הכוכבים El Sauce ב (צ'ילה) (קוד מצפה W68).
בשנת 2015 החלה מערכת ATLAS את תצפיותיה עם טלסקופ אחד (Haleakala), ובשנת 2017 הפכה למערכת פעילה בעלת שני טלסקופים בהוואי.
לאחר שהושג מימון נוסף של נאס"א לפרויקט, נבנו והופעלו שני טלסקופים נוספים בחצי הכדור הדרומי, והפכו לפעילים בתחילת 2022. כל טלסקופ סוקר רבע מסך השמים הנצפים ארבע פעמים בכל לילה בהיר, והתוספת של שני הטלסקופים הדרומיים שיפרה פי ארבעה את הכיסוי של מערכת ATLAS לשמים הנצפים.
מערכת הביצורים סרה דה ריבייר היא קו מבוצר שבנתה צרפת בכל גבולותיה בעקבות תבוסתה במלחמת צרפת–פרוסיה.
המערכת תוכננה על ידי הארכיטקט בריגדיר גנרל רמון אדולף סרה דה ריבייר ונפרשה לאורך גבולותיה היבשתיים והימיים.
במלחמת העולם הראשונה היו רבים ממבצרי הקו מעורבים במערכה (במיוחד בגבולותיה של צרפת עם בלגיה וצרפת) וסיפקו אש ארטילרית לסייע לכוחות הצרפתיים, כשחלקם סבלו מנזקים כבדים מירי הארטילריה הכבדה הגרמנית.
לאחר ניצחונה של צרפת במלחמה וקביעת הגבול החדש בינה לבין גרמניה הקימה צרפת את קו מאז'ינו ממזרח לביצורי "סרה דה ריבייר", דבר שהפך מערכת זו לקו הגנה שני, כשבהמשך נזנחו רובם של המבצרים ולא נעשה בהם כמעט שימוש במלחמת העולם השנייה.
חלקים ממבצרים אלו שופצו ושוקמו והפכו לאתרי תיירות.
בשנים 1870–1871 התחוללה מלחמת צרפת–פרוסיה בין קיסרות צרפת השנייה, בהנהגתו של נפוליאון השלישי, לבין ממלכת פרוסיה ומדינות גרמניות אחרות, בהנהגתו של הקנצלר הגרמני אוטו פון ביסמרק.
רוב ההיסטוריונים בדעה שהיוזמה למלחמה הייתה של צרפת, שחששה מעליית כוחה של גרמניה-פרוסיה.
על אף שהיוזמה למלחמה הייתה של הצרפתים היו הגרמנים ערוכים ומצוידים טוב יותר והביאו לתבוסתה של צרפת, נפילתו בשבי של נפוליאון וכיבוש פריז.
בהסכם הכניעה, שנחתם בפברואר 1871, אולצו הצרפתים לשלם פיצויים לגרמניה ולוותר על חבל אלזס-לורן, שעל גבול גרמניה-צרפת, ועל בירתו מץ.
בעקבות התבוסה לגרמניה הוקמה בצרפת, ב-1872, "ועדת הגנה" שהורכבה מנציגי הצבא ומשרד המלחמה.
למזכיר הוועדה מונה בריגדיר גנרל רמון אדולף סרה דה ריבייר כשבהמשך קודם לתפקיד יושב ראש הוועדה אותו מילא עד 1880. נטען שבתפקידו זה השליט דה ריבייר את עמדותיו והחליש דעות מתנגדות לו בוועדה.
השפעתו המשמעותית של דה ריבייר על תכנון קו ההגנה הביא לקריאת מערכת הביצורים על שמו.
תפקידה של הוועדה היה לבחון דרכים לחיזוק ההגנה היבשתית והימית של צרפת לאור החידושים בשדה הקרב המודרני.
נקודת המוצא של הוועדה הייתה שיטת ההגנה שפיתח סבסטיאן דה וובאן ויושמה במהלך המאה ה-17 והתבססה על מבצרים מבודדים שהוקמו במרכזי ערים והגנו על הערים (כדוגמת ביצורי וובאן).
מסקנות הוועדה היו שלאור התפתחות הארטילריה (מבחינת עוצמת הפגזים והטווח שלהם) הגישה של וואבן אינה שימושית עוד ויש לבנות את המבצרים החדשים לפי העקרונות הבאים:
הוועדה הגדירה שלושה סוגי מבצרים אותם יש לבנות:
מבצרי מקום: צבר מבצרים היקפי מסביב לאתרים חשובים, ובמרחק של 10–12 ק"מ מהם, תפקידם של מבצרים מסוג זה להגן על האתרים האסטרטגיים על ידי ירי על ארטילריית האויב לפני שהיא מגיעה לטווח ירי על האתרים.
הגנה זו התמקדה בערים מרכזיות, צמתי רכבת חשובים, נמלי ים ומחנות צבא אסטרטגיים.
במבצרים כאלו יש להשתמש בהגנת פוליגונים המאפשרים הגנה הדדית בין מבצרי הצבר.
בין מבצרי הצבר הראשיים יש לבנות עמדות משניות הן כדי להגן על הפערים בין המבצרים והן לבזר את הארטילריה.
מבצרי מסך: בין צבר המבצרים המגנים על האתרים המרכזיים יש לבנות שורת מבצרים שיגנו על המרווחים בין הצברים.
בתכנון קוי הגנות אלו הומלץ לנצל תוואי שטח בעלי עבירות קשה כמו נהרות, הרים, מצוקים וכו'.
מבצרי עצירה: בקו ההגנה הראשון תוכננו "חורים" כדי לאפשר לצבא היריב לעבור, לכאורה, את הקו הראשון ואז לעצור אותו בקו הגנה שני וליצור בכך כיס השמדה.
בפערים אלו הוקמו מבצרים בודדים בעלי יכול ירי לכל הכוונים שנועדו לעכב את האויב ולגרום לו את מרב הנזקים.
מעבר לקו ביצורים הראשון הורתה הוועדה להקים קו ביצורים שני שיהווה גיבוי לקו הראשון.
מטרתו של הקו השני הייתה לספק הגנה על פריז.
במקום הבנייה לגובה (שאפיינה מבצרי עבר) ויצירת עמדות עיליות יש לבנות את המבצר נמוך ככל האפשר ועמוק ולפרוס אותו על פני שטח גדול.
הוועדה מצאה שהמתאר האופטימלי של כל מבצר יהייה בצורת פוליגון (של 5,4 או 6 צלעות).
המבצר יהיה מוקף בתעלת הגנה היקפית (סוג של חפיר יבש) המוגנת בכל אחת מפינות הפוליגון על ידי עמדות ירי הפתוחות לשתי הצלעות שלידן.
ההמלצה הייתה ליצור תעלות היקפיות בעומק של 6 מטר וברוחב של 6–12 מטר.
הוועדה הגדירה גם את צורת השיפועים של התעלות (הן בצד הפנימי והן בצד החיצוני).
הגישה לכניסה למבצר תהייה בצד האחורי של המבצר על גבי גשר נייד מעל תעלת ההגנה שהזזתו תאפשר לבודד את המבצר מסביבתו.
יש להגן על המבנים התת-קרקעיים (ובמיוחד מאגרי התחמושת הארטילרית) מפני ירי ארטילרי על ידי שכבות הגנה עבות מאבן ואדמה.
מבחינת איוש המבצרים התוכנית התבססה על איוש מצומצם בתקופות רגיעה ועל הגדלת מצבת כוח האדם בעת מלחמה.
עיקר הכוח שהוצב היה מחיל התותחנים (כ-12 רגימנטים) וכן חיילי הנדסה, רגלים ועוד.
בנוסף להנחיות על אופן בניית מבצרי המערכת, הגדירה התוכנית של ועדת ההגנה את אופן פריסת המבצרים כדי להגן על כלל גבולותיה של צרפת.
שני צברים של "מבצרי מקום":
צבר מבצרי ליל – 20 מבצרים ועמדות מסביב לעיר ליל לרבות מבצר בונדו
צבר מבצרי מאובז' – 12 מבצרים ועמדות שהגנו על העיר מובז'
בין שני צברי "מבצרי המקום" נקבע קו של מבצרי מסך שכלל 3 מבצרים.
"מבצרי עצירה" נבנו בעיקר מול אזור הארדנים שם נבנו 5–6 מבצרים
בגבול גרמניה–צרפת תוכננה ההשקעה העיקרית של צרפת.
התכנון כלל את המרכיבים הבאים:
ארבעה צברים של "מבצרי מקום":
צבר מבצרי ורדן – 45 מבצרים ועמדות מסביב לעיר ורדן
צבר מבצרי טול – 38 מבצרים ועמדות סביב העיר טול
צבר מבצרי אפינול – 17 מבצרים סביב העיר אפינאל
צבר מבצרי בלפור – 46 מבצרים סביב העיר בלפור
בין ורדן לטול נקבע קו של מבצרי מסך שכלל 8 מבצרים.
בין אפינול לבלפור נקבע קו של מבצרי מסך שכלל 6 מבצרים.
"מבצרי עצירה" נבנו בעיקר במרכז גבול צרפת-גרמניה באזור העיר צ'רמס , ממזרח לשטרסבורג, שם נבנו חמישה מבצרי עצירה כדי להתמודד עם פער מתוכנן במערכת שנועד למשוך כוחות אויב למלכודת.
האופי ההררי של גבול זה הכתיב צברים של מבצרים ביציאה ממעברי ההרים:
מול המעברים בצפון שווייץ – מעברי מונטבליארד ולמון נבנו 3 מבצרים ועמדות לעשר סוללות ארטילריה.
מול המעברים במרכז שווייץ והרי היורה נבנו מספר רב של ריכוזי מבצרים:
במעבר בקרבת העיר פונטרליה נבנו 4 מבצרים
במעבר בקרבת העיר נבנו 2 מבצרים
במעבר בקרבת העיר לה-רוזה נבנו 2 מבצרים ועמדות לשתי סוללות ארטילריה
במעבר בקרבת העיר בזאנסון נבנה צבר מבצרי בזאנסון שכלל 16 מבצרים ושבע עמדות לסוללות ארטילריה
במעבר אקלוז הוקם מבצר אחד
מול המעברים בדרום שווייץ ועל גבול איטליה הוקמו מספר מבצרים:
במעבר סן ברנאר הקטן הוקם מבצר אחד
במעבר מול אלברוויל הוקמו 4 מבצרים ושלוש עמדות ארטילריה
בחלקו העליון של עמק מאוריין הוקמו 5 מבצרים במסגרת קו אסיון ו-3 מבצרים נוספים.
בחלק התחתון של העמק הוקמו 3 מבצרים ושבע עמדות ארטילריה
תוואי השטח בגבול זה דומים לאלו של הגבול עם שווייץ ולכן תוכנית הקמת הביצורים תאמה לטופוגרפיה:
בקרבת העיר בריאנסון הוקמו 5 מבצרים ו-40 עמדות ארטילריה שחסמו את מעבר מונז'נוור ואת אפיק נהר דוראנס
עמדות לסוללות ארטילריה במעבר אגנל
בעמק אוביי הוקמו שני מבצרים ושמונה עמדות לסוללות ארטילריה
בכל העמקים המוליכים לעיר ניס בדרום מזרח צרפת הוקמו ארבעה מבצרים כשניס עצמה הוקפה על ידי עשרה מבצרים ומעוזים ו-15 עמדות לסוללות ארטילריה.
צרפת לא התייחסה לספרד כאיום משמעותי לכן היקף הביצורים לאורך גבול זה היו מצומצם וכמו בגבולות עם שווייץ ואיטליה התמקדו הביצורים במעברים שחצו את הפירנאים.
בין השאר נבנו וחוזקו מבצרים במזרח הגבול (בסרה דה ואקור ובפורט ונדרה ), במרכז הגבול (מעבר סומפורט ) ובמערב הגבול (בבאיון, בנברנס ובסנט ז'אן פיה דה פורט ).
מבצרים אלו לא עברו תהליך מודרניזציה וננטשו על ידי הצבא בשנים שלפני מלחמת העולם הראשונה.
מבצרי קו ההגנה השני הגנו על נקודות אסטרטגיות בדרכים לפריז.
בנוסף לשני קווי ההגנה החליטה הוועדה להקים ביצורים בערים האסטרטגיות וביניהן פריז וליון.
במערכת הביצורים שהקיפה את פריז נכללו 18 מבצרים ו-38 עמדות לסוללות ארטילריה שהתווספו לשורת מבצרים שנבנו כדי להגן על העיר באמצע המאה ה-19.
במערכת הביצורים שהקיפו את ליון נכללו 14 מבצרים ו-70 עמדות לסוללות ארטילריה.
חלק מביצורים אלו התבססו על ביצורים שנבנו באמצע המאה ה-19.
המלצות הוועדה התייחסו גם לנמלי הים העיקריים של צרפת לגביהם הנחתה הוועדה להקים מבצרים להגן כנגד התקפה מכוון הים.
הנמלים שנכללו בפרויקט הביצורים היו דנקרק, קאלה, בולון-סור-מר, לה האבר, שרבור, סן-מלו, ברסט, לוריאן, סן-נאזר, רושפורט , בורדו, מרסיי וטולון.
מבין נמלים אלו, בנמלים של טולון ודנקרק, הקרובות למדינות שכנות (איטליה והולנד בהתאמה), נבנו ביצורים על מנת להגן על הנמלים גם מהצד היבשתי.
בדנקרק נבנו שלושה מבצרים ועמדות לשלוש סוללות ארטילריה שיכלו לירות גם לים.
נמל טולון נחשב לאסטרטגי מאחר שהיה נמל צבאי מרכזי בו אוחסנה התחמושת של צי הים התיכון וסביבו נבנו 13 מבצרים (בשני מעגלים) ועמדות ארטילריה.
בנוסף לביצור נמלי הבית של צרפת כללה תוכנית הביצורים גם את הנמלים העיקריים בקולוניות של צרפת ובהם נמלי ביזרטה בתוניסיה, דקר בסנגל, סייגון ווונג טאו בווייטנאם ואוראן ופיליפוויל באלג'יריה.
ב-1874 החלה בניית המבצרים לפי הקווים המנחים של הוועדה.
בין השאר נבנו בתקופה זו מבצרי ורדן (כמו מבצר דואומון), מבצרי טול , מבצרי אפינאל , מבצרי בלפור , מבצרי בזנסון , מבצרי דיז'ון , מבצרי ליון, מבצרי גרנובל ועוד.
מבצרים אלו צוידו במספר רב של תותחים במגוון דגמים.
תחילה הוצבו במבצרים תותחי ברונזה חלקי קנה ישנים עם טעינה קדמית אך במהלך השנים הם הוחלפו בתותחי פלדה מודרניים בעלי קדח סלילוני וטעינה אחורית בקטרים שונים.
בקו הקדמי של מערכת "סרה דה ריבייר" נפערו, במכוון, 4 "חורים" כדי ללכוד כוחות אויב בכיס מוקף במבצרים משלושה עברים.
חורים אלו נוצרו במקטע של נהר אואז, אזור העיר סטנאיי , אזור העיר צ'רמס ובקרבת בלפור .
רובם הגדול של המבצרים נקרא, עם הקמתם, על שם היישוב הקרוב אליהם.
בינואר 1887 הוציא שר המלחמה דאז של צרפת ז'ורז' בולנז'ה צו המורה לקרוא למבצרים על שם גיבורי צבא ומדינאים דגולים.
בהתאם לצו זה ניתנו שמות חדשים לכל המבצרים (נקראו אז "שמות בולנז'ה") כשהצו הורה גם על חריטת השם החדש מעל הכניסה לכל מבצר.
באוקטובר אותה שנה הוחלף בולנג'ר על ידי תאופיל פרון שביטל את הצו הנ"ל והורה להחזיר את המבצרים לשמם המקורי.
בשלהי המאה ה-19 ותחילת המאה ה-20 חלה התפתחות טכנולוגית רבה בתחומים צבאיים שונים.
התפתחויות אלו אילצה את הצרפתים לבצע מודרניזציה משמעותית במבנה המבצרים כדי להתאים אותם להתפתחויות אלו.
השינויים השפיעו הן על המבצרים שכבר הוקמו והן על תכנון המשך הקמת המבצרים.
שיפורים אלו במבצרים נמשכו עד מלחמת העולם הראשונה (וגם במהלכה).
החומר בו השתמשו עבור הארטילריה, עם תחילת הפרויקט, היה אבק השרפה (המכונה באנגלית "אבק שריפה מעשן") שהיה בשימוש מאות שנים לפני כן.
בשלהי המאה ה-19 פותחו חומרי נפץ וחומרי הדף חדשים.
בין השאר הומצאה הניטרוצלולוזה (ממנו פותח האבק שרפה נטול עשן), הקורדיט , חומרי נפץ מבוססי חומצה פיקרית ועוד שהפכו את טווח הירי לגדול יותר, את משקל הפגזים לכבד יותר ואת האפקטיביות של הפגזים לגבוהה יותר.
פיתוחים נוספים היו הקדח הסלילוני ומנגנון הפיצוץ המושהה שגרם לפגז להתפוצץ רק לאחר שחדר לעומק אדמה.
את משמעות ההתפתחות המהירה שחלה בתחום הארטילריה (שתוארה לעיל) בחנו הצרפתים ב-1886 על אחד ממבצרי המערכת (מבצר מלמייזון ) והתוצאות הצביעו על נזקים גדולים שנגרמו לקירות ולגגות שנבנו מאבן.
המסקנות מבדיקות אלו היו שיש לחזק את ההגנה על המבצרים על ידי שימוש בבטון מזוין והחל תהליך כזה במבצרים שכבר נבנו.
במקביל, מבצרים חדשים במערכת, שנבנו החל מ-1885, נבנו מלכתחילה מבטון מזוין.
מסיבות תקציביות, תהליך המודרניזציה של המבצרים בוצע רק למבצרי הקו הראשון והמבצרים בקו השני ובגזרות שבהן הצרפתים העריכו שהסיכון נמוך (כמו בלגיה וספרד) נשארו המבצרים עם המיגון הישן ובסופו של דבר רובם נזנחו עד 1912.
עם בניית המבצרים הוגנו התותחים במבנים מקורים בגגות אבן שלא היו עמידים באש נגד-סוללות.
פיתוחים בטכנולוגיית המתכת (כמו ברזל יצוק ופלדה) אפשרו לפתח צריחי ברזל בעלי דפנות עבים עבור התותחים, המקלעים ועמדות התצפית ובכך איפשרו לחזק את כוח האש של המבצר מצד אחד ולחזק את ההגנה על המבצרים מצד שני.
חלק מאותם צריחי ברזל חדשים היו מדגם שאיפשר לצריח לעלות בזמן ירי ולרדת לאחר תום הירי.
על בסיס התקדמות טכנולוגיית המתכת פותחו מספר דגמים של צריחי מתכת ארטילריים, נבחנו והותקנו במבצרים.
מערכת הביצורים "סרה דה ריבייר" נבנתה במהותם למטרות הגנתיות.
נמצא שיש צורך לפתח עמדות במרווחים בין המבצרים שיאפשרו לכוחות רגלים לשפר, מצד אחד, את ההגנה על הקו ולאפשר, מצד שני, לצאת למתקפת נגד מהירה.
שיפורים אלו יושמו ברבים ממערכי ההגנה ואף הותקנו רכבות פס-צר כדי להעביר ציוד ותחמושת לעמדות אלו.
הצורך למערכות עזר חשמליות לחיילים במבצרים כמו גם הצורך לספק חשמל לצריחים המתרוממים מבלי להיות תלוי במקורות חיצוניים הביא להתקנת גנרטורים חשמליים במבצרים.
בעקבות בניית צברים של מבצרים נמצאה חשיבות לתקשורת בין אותם מבצרים.
בתקופת בה החלה הקמת המבצרים עיקר התקשורת ביניהם נעשתה בעזרת הליוגרפים.
עם השנים נעשה שימוש גובר ביוני דואר ולקראת פרוץ מלחמת העולם הראשונה הונחו קוי טלפון בין המבצרים.
עקב אכילס של המבצרים היו מחסני התחמושת ואבקת השריפה מאחר שפיצוץ של מחסן כזה עשוי היה להרוס את כל המבצר.
לשם כך שמו המתכננים דגש מיוחד על מחסנים אלו ודאגו לבנותם בעומק המרבי שניתן וכן להגן עליהם בשכבות אבן ואדמה.
במהלך פרויקט המודרניזציה של המבצרים פוזרו חומרי הנפץ בין מספר מחסנים כדי לצמצם נזק כתוצאה של פיצוץ מחסן כזה וכן דאגו המתכננים לצקת שכבת בטון עבה במיוחד מעליהם.
פיתוחים נוספים נגעו לתאורה של מחסני התחמושת ולשם כך פותחו מנורות שמן מיוחדות בעלות זכוכית עבה ועמידה כשהכיבוי וההדלקה שלהן נעשה מחדר סמוך כדי למנוע גיצים.
בתחילת מלחמת העולם הראשונה שימשו המבצרים להסוואת תגבור הכוחות הצרפתיים לאורך הגבול.
מנגד רשמו הגרמנים הצלחות בתחילת המלחמה לאחר שיישמו חלקית את תוכנית שליפן ופלשו לצפון צרפת דרך בלגיה ולוקסמבורג ועקפו בכך חלק מהביצורים החזקים בגבול גרמניה.
רוב המערכה התחוללה בצפון וצפון מזרח צרפת כשחלק מהמבצרים בגבול בלגיה לא עברו תהליך מודרניזציה ולכן היו פגיעים יותר לארטילריה הגרמנית.
במספר מקרים לא עמדו המבצרים בלחץ ההתקפה הגרמנית:
במהלך המצור על מובז' ב-1914, שימשו המבצרים מסביב לעיר מוקד לקרבות בין הצרפתים לגרמנים אך לא הצליחו לעצור את הגרמנים ונכבשו.
בתחילת המערכה ב-1914 הטילו הגרמנים מצור על מבצר מנונוילה ולאחר שלושה ימי הפגזות ארטילריות (שהנחיתו על המבצר כ-10,000 פגזים), ששיתקו את רוב צריחי התותחים וגרמו להתמוטטות של חלק מהמבנים, נכנעו הצרפתים והגרמנים הרסו את המבצר.
לפני הכניעה הספיקה הארטילריה הצרפתית לירות מעל 17,000 פגזים על הכוחות הגרמנים.
הכשלים במבצרים כגון אלו, כמו גם התבוסות שספג צבא צרפת מול הגרמנים, בתחילת המלחמה, הביאו את מפקדיו להורות, ב-1915, על דילול הכוחות בחלק ממבצרי המערכת (ובמיוחד במערכי הארטילריה) לטובת היחידות הניידות.
בהמשך המלחמה היו חלק מהמבצרים מעורבים באופן פעיל בקרבות.
כך למשל בחלק ממערך המבצרים מסביב לעיר ורדן התחוללו קרבות קשים בין הגרמנים והצרפתים במהלך קרב ורדן ב-1916:
מבצר דואומון היה המבצר המרכזי במערך ההגנה על העיר, ננטש לחלוטין בעקבות הוראת מפקדי הצבא הצאפתי ונכבש ללא התנגדות על ידי הגרמנים.
המאמץ הצרפתי לכבוש אותו מחדש נמשך כשישה חודשים במחיר של עשרות אלפי קורבנות.
מבצר וו היה גם הוא מוקד לקרבות מדממים בין הצרפתים והגרמנים שכבשו אותו ביוני 1916 לאחר קרב קשה ורק בנובמבר הוא שוחרר.
ביוני 1916 ניסו הגרמנים לכבוש, ללא הצלחה את מבצר פרויידטר , וזאת לאחר מספר ימים שירו עליו אש ארטילרית.
מבצר טיומון עמד גם הוא במוקד קרבות ב-1916 ועבר ידיים מספר פעמים לפני שנכבש סופית בידי הצרפתים.
ב-1916 ו-1917, בעקבות הקרבות (במיוחד קרב ורדן) וההבנה שיש יתרון למבצרים הוחלט בצרפת על תהליך חיזוק המבצרים.
בגלל התמקדות הקרבות בצפון ובצפון מזרח צרפת נשארו רבים מהמבצרים, בגזרות האחרות (כמו מול שווייץ), מחוץ למעגל הקרבות.
ב-1918, עם סיום מלחמת העולם הראשונה, החליט צבא צרפת לזנוח את רוב מבצרי "סרה דה ריבייר".
החלטה זו נבעה ממספר סיבות:
רוב המבצרים היו באותה עת כבר בני 40–45 שנה ולא תאמו עוד לצורכי הצבא של אותה תקופה.
חלק מהמבצרים נפגעו קשות בקרבות וחלקם אף נהרסו בהיקף שלא ניתן היה לשקמם.
בעקבות הסכם ורסאי, שסיים את המלחמה, נקבע קו גבול חדש בין צרפת לגרמניה וצרפת הקימה את קו מאז'ינו שהיה ממזרח לביצורי "סרה דה ריבייר".
שינוי זה הפך מערכת זו לקו הגנה שני ושלישי.
בסופו של דבר לא נעשה שימוש ברוב המבצרים במהלך מלחמת העולם השנייה כשבמקרים מסוימים נגרטו חלקי מתכת מהמבצרים לטובת תעשיית הפלדה הצרפתית.
יחד עם זאת היו מספר גזרות בהן המשיך צבא צרפת להשתמש במבצרים בתקופת המלחמה:
• במקרים בהם קו "סרה דה ריבייר" השתלב בקו מאזינו וניתן היה להשתמש במבצרים כחלק מהקו.
• בגבול צרפת עם שווייץ ואיטליה שם לא כלל הסכם ורסאי תזוזות גבול ועדיין היה צורך בשמירת מעברי הגבול.
לאחר נטישת רוב המבצרים, בסיום מלחמת העולם הראשונה, החלה ממשלת צרפת למכור את המבצרים הנטושים לגורמים פרטיים למגוון מטרות.
בין השאר היו מעורבות ברכישת המבצרים רשויות מקומיות ועמותות אזרחיות מקומיות במטרה לשקם את המבצרים ולהנציח את קו "סרה דה ריבייר" ואת האירועים שהתחוללו בהם.
כך שוקמו והפכו לאתרי תיירות מבצרים כמו מבצר דואומון, מבצר וו, מבצר קונדה , מבצר בונדו ומבצר בורלמון .
חלק אחר (כמו מבצר הוט-פרשה ) שוקם ומשמש כמחנות צבא.
כ-36 ממבצרי קו "סרה דה ריבייר", ברחבי צרפת, עברו תהליך שיקום ונפתחו לביקורים.
תהליך השיקום הפך, במקרים רבים, למאתגר ויקר וזאת לאור הימצאותם של שרידי גופות חיילים כמו גם תחמושת רבה שלא התפוצצה בשטח המבצרים ובסביבתם.
ממצאים אלו דרשו ניקוי ושיקום השטח על ידי בעלי מקצוע.
אזורי קרבות שלא עברו ניקוי ושיקום הוגדרו כאזורים אדומים ונאסרו למגורים או עיבוד חקלאי (כך למשל היקף השטחים, באזור ורדן, המוגדרים כ"אזורים אדום" נאמד ב-170 קמ"ר.
מגבלות אלו כמו גם ההתדרדרות במצב המבצרים אילצו את הרשויות לנעול חלק מהמבצרים ולהכריז עליהם כמסוכנים לציבור.
התכנון של רבים מהמבצרים נעשה על ידי אותו גוף מתכנן כך שקיים דמיון בתוכניות המתאר שלהם שהייתה בצורת משושה או מחומש
את שירותי הבריאות בארצות הברית מספקים בעיקר גופים פרטיים, והגישה לשירותים הרפואיים תלויה במידה רבה בכך שיש לאנשים ביטוח בריאות.
כל התושבים להם אין ביטוח רפואי נאלצים לשלם בעצמם עלויות גבוהות במיוחד עבור שירותים רפואיים ותרופות.
ארצות הברית היא המדינה המפותחת היחידה בעולם ללא מערכת של שירותי בריאות אוניברסליים.
למרות שההוצאות על שירותי הבריאות בארצות הברית גבוהות יותר מאשר כל מדינה אחרת בעולם, העלויות הגבוהות לא בהכרוח מובילות לתוצאות טובות יותר בהשוואה לשירותי הבריאות של יתר המדינות המפותחות בעולם.
לאורך השנים נעשו מאמצים רבים להוביל רפורמות במערכת הבריאות האמריקנית במטרה להוביל לשינוי בעלויות של שירותי הבריאות, להרחיב את הכיסוי הביטוחי ולשפר את איכות הטיפולים.
חוק הגנת החולה וטיפול בר השגה משנת 2010 ניסה לספק מענה לחלק מהסוגיות הללו והצליח להקטין באופן משמעותי את כמות האמריקנים הלא מבוטחים.
עם זאת, עדיין קיימות בעיות מהותיות במערכת הבריאות האמריקנית שהחוק לא פתר.
מערכת הבריאות האמריקאית מסתמכת במידה רבה על כך שחברות ביטוח פרטיות והמעסיקים יספקו לאוכלוסייה האמריקנית ביטוח בריאות.
בעשור השני של המאה ה-20, עם עליית הרפואה המודרנית, החלו קמפיינים בעד כינון מערכת רווחה רפואית לאומית בארצות הברית.
בשנת 1965 הוביל הנשיא לינדון ג'ונסון חקיקה שיצרה את ביטוחי הבריאות הממשלתיים מדיקר ומדיקייד.
בשנת 2010 אושר בארצות הברית חוק הגנת החולה וטיפול בר השגה, המכונה " אובמה-קֶר".
שיטת הדירוג בשחמט היא שיטה המשמשת להערכת יכולתו וכושרו של שחקן, בהתבסס על ביצועיו מול שחקנים אחרים.
הן משמשות ארגונים כגון פיד"ה, איגוד השחמט האמריקאי (USCF או US Chess), פדרציית השחמט הבינלאומית ICCF, ואיגוד השחמט האנגלי.
אתרי השחמט המקוונים הפופולריים Chess.com, Lichess ו-Internet Chess Club מיישמים גם הם מערכות דירוג.
כמעט בכל המערכות, מספר גבוה יותר מציין שחקן חזק יותר.
באופן כללי, דירוגי השחקנים עולים אם הם מציגים ביצועים טובים מהצפוי ויורדים אם הם מציגים ביצועים גרועים מהצפוי.
גודל השינוי תלוי בדירוג יריביהם.
שיטת הדירוג לפי מד כושר היא הנפוצה ביותר בתחום, אם כי יש לה וריאציות ושיפורים רבים.
מערכות דירוג דמויות זו אומצו בהקשרים אחרים, כגון משחקים כמו Go, במשחקי ספורט אלקטרוני ובאפליקציות היכרויות.
ארגון השחמט האמריקאי עבר לדרג לפי מד כושר בשנת 1960, שאומצה על ידי פיד"ה בשנת 1970.
שיטה זו הייתה המתודה של התאחדות השחמט של מערב גרמניה משנת 1948 עד 1992, שעוצבה על ידי אנטון הסלינגר ופורסמה בשנת 1948. היא הוחלפה על ידי שיטת אֶלוֹ (Elo), Deutsche Wertungszahl .
היא השפיעה על מערכות דירוג מאוחרות יותר.
שחקנים חדשים מקבלים ציון התחלתי גבוה מסוים.
התוצאה היא לכל היותר 50 נקודות שנצברו או אובדו בכל טורניר (כלומר על ידי משתתף שניצח כל משחק או לחלופין הפסיד את כולם) הרחק מממוצע הטורניר.
בניגוד לרוב מערכות הדירוג המודרניות אחרות, כאן ציון נמוך הוא הטוב והגבוה הוא הגרוע.
שיטה זו צוינה ב-Chess Review על ידי מארגן הטורנירים קנת' הארקנס, שפרט את המצאתו במאמרים שפורסמו בשנת 1956, 14 שנים מאוחר יותר.
היא שימשה את ה-USCF בין השנים 1950 ל-1960 וגם על ידי ארגונים אחרים.
כאשר שחקנים מתחרים בטורניר, מחושב הדירוג הממוצע של התחרות שלהם.
אם שחקן מקבל ציון של 50%, הוא מקבל את דירוג התחרות הממוצע כדירוג הביצועים שלו.
אם הוא מקבל יותר מ-50%, הדירוג החדש שלו הוא ממוצע התחרות ועוד 10 נקודות לכל אחוז מעל 50. אם הוא מקבל פחות, הדירוג החדש שלו הוא ממוצע התחרות פחות 10 נקודות לכל אחוז מתחת ל-50.
שיטת מד הכושר (Elo) הומצאה על ידי ארפד אלו והיא שיטת הדירוג הנפוצה ביותר.
היא משמשת את פיד"ה, ארגונים אחרים ואתרי שחמט כמו מועדון השחמט האינטרנטי ו- Chess24.com .
אלו הצהיר פעם שתהליך דירוג השחקנים הוא בכל מקרה משוער למדי.
הוא השווה זאת ל"מדידת מיקום פקק המתנדנד מעלה ומטה על פני מים סוערים בעזרת מקל מידה הקשור לחבל ומתנדנד ברוח".
כל ניסיון לאחד את כל היבטי כוחו של שחקן למספר אחד מחמיץ בהכרח חלק מהתמונה.
פיד"ה מחלקת את כל הטורנירים הרגילים שלה לקטגוריות לפי דירוג ממוצע צר יותר של השחקנים.
כל קטגוריה היא ברוחב של 25 נקודות דירוג.
טורנירי נשים מתחילים כיום בדירוג נמוך ב-200 נקודות, כולל קטגוריה 1.
ארגון USCF משתמש במערכת USCF, גרסה של מערכת מד הכושר, שבה גורם ה-K משתנה והוא מעניק נקודות בונוס על ביצועים מעולים בטורניר.
דירוגי USCF גבוהים בדרך כלל ב-50 עד 100 נקודות מהמקבילות של פיד"ה.
אלו הגה קירוב ליניארי למערכת המלאה שלו, ובכך ביטל את הצורך בטבלאות לקביעת הציון הצפוי.
בשיטה זו, הדירוג החדש של השחקן הוא
שיטת גליקו היא גישה מודרנית יותר, שהומצאה על ידי מארק גליקמן כשיפוץ של שיטת Elo.
היא משמשת את Chess.com, Free Internet Chess Server ושרתי שחמט מקוונים אחרים.
שיטת גליקו-2 היא עידון של שיטת גליקו המקורית ומשמשת את Lichess, איגוד השחמט האוסטרלי ואתרי אינטרנט מקוונים אחרים.
מערכת היחידות הבין־לאומית היא מערכת יחידות מידה רציונלית וקוהרנטית הנמצאת בשימוש נרחב בפיזיקה ובשאר ענפי המדע.
מקורה של מערכת SI במערכת יחידות MKS (מטר־קילוגרם־שנייה) ההיסטורית, שהתפתחה על בסיס מערכת היחידות המטרית.
במערכת SI יש שבע יחידות בסיסיות ומגוון יחידות שנגזרות מהיחידות הבסיסיות.
בין היחידות הבסיסיות, יחידת המידה לאורך היא המטר; זמן נמדד בשנייה, ומסה בקילוגרם.
חלק מהיחידות הבסיסיות עצמן נגזרות מקבועים פיזיקליים, למשל מהירות האור, קבוע פלאנק, ומטען יסודי.
פרט לארצות הברית, מיאנמר (בורמה) וליבריה, כל המדינות בעולם משתמשות ביחידות מדידה על בסיס מטרי, אם כי אנגליה ואזורים מסוימים בקנדה עוד לא השלימו את המעבר לשיטה המטרית.
היחידות השונות נקבעו על ידי ועידות בין-לאומיות, אשר אורגנו על ידי הלשכה הבין-לאומית למידות ולמשקלות (Bureau international des poids et mesures).
השיטה קיבלה את שמה לראשונה בשנת 1960, והתוספת האחרונה הייתה בשנת 1971.
מערכת היחידות SI מורכבת מ־7 יחידות בסיסיות כמו הקילוגרם והמטר, והן משמשות להגדרת יחידות המשנה.
SI מגדירה גם את התחיליות המוצמדות ליחידות השונות, כדוגמת מגה, קילו ומיקרו.
לאורך השנים השתנה בסיס מערכת היחידות מקבועים שרירותיים, ועבר להיות בחלקו יחידות הנגזרות מקבועים פיזיקליים, מפאת הסיבה שעד כמה שידוע לנו כיום הקבועים הפיזיקליים לא משתנים לעולם, ואפשר למדוד או לחשב אותם בכל מקום מאשר שהתקינה ליחידה היא עצם ממשי.
עד שנת 2019 נעשה שימוש במשקולת אשר שימשה כגורם יחוס של הקילוגרם ועל פיה הוא הוגדר.
ב־20 במאי באותה שנה הוגדרה מחדש מערכת היחידות הבין-לאומית על־פי גדלים קבועים מראש ולא על־פי גורם ייחוס פיזי.
ראשי תיבות ליחידות נכתבים באות קטנה באנגלית, פרט למקרה שבו היחידה זהה לשמו של אדם מסוים, כמו במקרה של יחידת הלחץ פסקל (Pa), הקרויה על שמו של בלז פסקל.
למרות זאת, את היחידה רושמים באות קטנה בהתחלה – pascal.
מקרה יוצא דופן נוסף הוא ליטר, אשר ניתן לקצרו באות גדולה או קטנה.
היחידות נכתבות ביחיד, לדוגמה: 30 קילוגרם (kg) ולא קילוגרמים (kgs).
חייב להיות רווח בין המספרים ליחידות, לדוגמה: .
ב־SI משתמשים במרווחים על מנת להפריד בין ספרותיו של מספר גדול, לדוגמה: 234 252 245. לא משתמשים בנקודות או פסיקים, כמו בשיטות אחרות (למשל, 245,252,234).
ב־SI פסיק או נקודה עשרונית יפרידו בין מספר שלם לשבר עשרוני.
לדוגמה, 45.8. בעולם מקובל הפסיק להפרדת השברים העשרוניים, פרט לארצות דוברות האנגלית, שבהן מקובל להפריד את המספרים בנקודה.
בישראל נוהגים כבארצות דוברות האנגלית.
כל המדינות יכולות להשתמש בשיטה זו באופן חוקי.
במדינות שאינן משתמשות בה (כמו ארצות הברית ואנגליה) קיימות טבלאות המציגות את הגדלים המקומיים במונחים של יחידות SI.
כלל זה נקבע בוועידה ה־11 של הלשכה הבין-לאומית למידות ומשקלות.
מתוך היחידות הבסיסיות ניתן לגזור את כל היחידות שמשתמשים בהן בפיזיקה.
לדוגמה, יחידת המהירות היא מטר לשנייה.
היחידות הבאות נתונות במחלוקת בין אם הן יחידות בסיסיות או משניות.
הרוב מפרידים אותם לקבוצה נפרדת של "יחידות משניות חסרות ממד".
שם היחידה סמל היחידה יחידה של הגדרה רדיאן rad זווית רדיאן אחד הוא כגודל הזווית המרכזית הנשענת על קשת שאורכה שווה לרדיוס המעגל הנתון.
סטרדיאן sr זווית מרחבית סטרדיאן אחד הוא הזווית המרחבית שיוצאת ממרכז כדור בעל רדיוס r ומגדירה עליו שטח הפנים השווה ל־r2.
להלן רשימת יחידות שיש להן שם מיוחד, והן מהוות מכפלה או חילוק של יחידות בסיס:
יחידה של שם היחידה סמל היחידה סמל היחידה במונחי היחידות הבסיסיותתדירותהרץHzכוחניוטוןNאנרגיה ועבודהג'ולJמומנט כוחניוטון מטרN⋅mהספקואטWלחץפסקלPaשטף הארהלומןlmהארה (שטף ליחידת שטח)לוקסlxמטען חשמליקולוןCמתח חשמלי (הפרש פוטנציאלים)וולטVהתנגדות חשמליתאוהםΩקיבול חשמליפאראדFשטף מגנטיוברWbשדה מגנטי (לעיתים קרויה "צפיפות שטף מגנטי")טסלהTהשראותהנריHמוליכות חשמליתסימנסSפעילות גרעינית (התפרקויות לשנייה)בקרלBqקרינה מייננת (המנה המוחלטת שנספגה בגוף)גרייGyקרינה מייננת (המנה היחסית שנספגה בגוף)סיוורטSvפעילות קטליטיתקטל(אנ')kat
לצד יחידות ה־SI התקניות, בחיי היומיום נעשה שימוש גם ביחידות שאינן שייכות למערכת.
להלן טבלת מעבר בין יחידות אלה ליחידות המשמשות במדע:
מערכת הלימפה (lymphatic system; לִבְנָה) היא מערכת נימים, צינורות דקי דופן וקשרים (המכונים גם "בלוטות"), המוליכים נוזל דמוי פלזמה ותאים מהרקמות אל כלי הדם.
המערכת היא חלק ממערכת החיסון.
מערכת הלימפה משמרת את מאזן החלבונים והנוזלים ברקמות הגוף, על ידי ניקוז עודפים שנותרו מפעולת מחזור הדם.
חלבונים שדלפו מהנימים אל הנוזל הבין-תאי, משבשים את הלחץ האוסמוטי המאפשר את חילוף הנוזלים והחומרים בין הנימים לרקמות.
המערכת הלימפטית מסלקת חלבונים אלו יחד עם נוזלים עודפים כדי לשמור על תפקוד תקין של מחזור הדם.
מערכת הלימפה מוליכה את נוזל הלימפה ומובילה תאים של מערכת החיסון אל קשרי הלימפה, ומשם אל מחזור הדם.
בכך היא מאפשרת תגובה חיסונית יעילה נגד פתוגנים שפלשו לגוף.
נוזל הלימפה זהה בהרכבו לנוזל הבין תאי ברקמות, שבו הוא נוצר.
מרכיביו העיקריים הם מים, מלחים, אלקטרוליטים וחלבונים.
נוזל הלימפה המנוקז ממערכת העיכול מכיל גם ריכוז גבוה של שומנים.
כמו כן מכיל נוזל הלימפה תאי דם לבנים השייכים למערכת החיסון, ברובם לימפוציטים מסוג B ו-T ובחלקם תאים דנדריטיים.
בשעת זיהום מכיל נוזל הלימפה גם תאים אחרים כדוגמת נויטרופילים.
מערכת הלימפה מכילה נימי לימפה, הנאספים אל צינורות לימפה מאספים, המוליכים אל שרשרת של קשרי לימפה.
צינורות מאספים נוספים מנקזים את הנוזל היוצא מקשרי הלימפה לתוך מערכת הדם.
שני צינורות לימפה גדולים, צינור החזה וצינור הלימפה הימני מעבירים את נוזל הלימפה והתאים שבו אל זרם הדם דרך הוורידים התת-בריחיים.
ככלל, זורמים כלי הלימפה הגדולים בצמוד לכלי הדם ויוצרים שלישייה הכוללת ורידים, עורקים וכלי לימפה.
רוב רקמות הגוף מכילות רשת צפופה של נימי לימפה - כלי לימפה ראשוניים, שצורתם צינור אטום.
דפנות נימי הלימפה חדירים ומאפשרים מעבר של נוזלים ותאים לתוכם.
לחץ הנוזל הנבנה ברקמות ותנועות השרירים מסייעים לכניסת נוזל הלימפה לתוך נימי הלימפה והולכתו לאורכם.
תאי מערכת החיסון חודרים לתוך נימי הלימפה באופן פעיל בעזרת קולטנים מיוחדים על פניהם.
מבנה נימי הלימפה שונה ממבנה נימי הדם בשלושה מאפיינים עיקריים:
דפנות נימי הלימפה בנויים משכבת תאים אחת, ללא קרום הבסיס שנמצא על דפנות נימי הדם.
החיבורים בין תאי האנדותל המרכיבים את דפנות הנימים, חדירים יותר בנימי הלימפה.
נימי הלימפה אטומים בקצותיהם, ובכך הם מהווים נקודת התחלה לזרימת הלימפה.
בניגוד לנימי הלימפה, כלי הלימפה המאספים מזרימים את הלימפה באופן פעיל.
כלי הלימפה הגדולים מכילים מקטעים הנקראים לימפאנגיונים המופרדים זה מזה באמצעות שסתומים חד כיווניים.
המקטעים מתכווצים באופן מתואם בעזרת שרירים חלקים בדפנותיהם, ומקדמים את נוזל הלימפה הלאה מן הרקמות, דרך קשרי הלימפה, לכיוון מחזור הדם.
לאורך כלי הלימפה המאספים נמצאים קשרי לימפה, להם נודע תפקיד חשוב במערכת החיסון.
קשרי הלימפה (הידועים גם בשמם העממי "בלוטות הלימפה") מהווים חלק מן הרקמה הלימפואידית שבגוף הכוללת גם את מח העצם, המוך הלבן שבטחול, השקדים האדנואידים, תימוס ורקמה דיפוזית בדפנות מערכת העיכול.
קשרי הלימפה מרוכזים באשכולות בבסיסי האיברים בגוף, כגון בצידי הצוואר, בעורף, בבית השחי ובמפשעה.
אשכולות נוספים קיימים בחלל החזה והבטן.
תפקיד קשרי הלימפה לנקז ולסנן את נוזל הלימפה ולמנוע את מעברם של פתוגנים כדוגמת חיידקים ונגיפים אל מחזור הדם.
תפקיד חשוב נוסף של קשרי הלימפה הוא לשמש נקודת מפגש בין תאים שונים של מערכת החיסון, ולאפשר תקשורת מולקולרית ביניהם ההכרחית להזנקת תגובה חיסונית יעילה.
קליפת קשרי הלימפה מכילה מבנים בשם זקיקים לימפתיים בהם מרוכזים לימפוציטים מסוג B, ובהם אזורים המכילים לימפוציטים מסוג T.
לשד קשר הלימפה מכיל "תאי פלזמה" – שהם תאי B בוגרים המפרישים נוגדנים.
אנטיגנים המגיעים מן הרקמות בנוזל הלימפה או נישאים לקשרי הלימפה על ידי תאים דנדריטיים, מוצגים בתוך קשרי הלימפה ללימפוציטים וגורמים להם להתרבות בתוך קשרי הלימפה במסגרת תגובה חיסונית.
הצטברות לימפוציטים בקשרי הלימפה גורמת לנפיחות ולכאב בהם במהלך זיהום מקומי.
נפיחות מוגזמת של קשרי הלימפה אופיינית גם למספר מחלות זיהומיות מפושטות כדוגמת אדמת, חצבת ומונונוקלאוזיס (מחלת הנשיקה).
מערכת הלימפה משמשת גם נתיב מרכזי (לצד כלי הדם) להתפשטות גרורות סרטניות.
לעיתים קרובות נעצרים התאים הגרורתיים בקשרי הלימפה – אותם הם מתקשים לעבור, ומפתחים בהם גרורות מקומיות.
לימפומת הודג'קין - מלווה בהגדלת הטחול.
לימפטציטיס - דלקת של כלי הלימפה (קורה בעיקר בהכשות נחש)
דלקת כלי הלימפה ודלקת קשרי הלימפה עלולות להיווצר מחיידקים המגיעים לקשרי הלימפה דרך דרכי הלימפה, להיעצר שם ולגרום דלקת.
שתי דלקות לימפה ידועות הן דלקת התוספתן (אפנדיציטיס) ודלקת שקדים.
גרורות עלולות להיווצר מתאי גידול ממאירים שנעצרים בקשרי הלימפה.
מחלת קסטלמן (Castleman's disease) היא מחלה לימפופרוליפרטיבית.
Unicentric Castleman's disease היא הפרעה לימפופרוליפרטיבית (מחלה שבה יש ריבוי לא מבוקר של תאים השייכים למערכת הלימפטית) שפירה, שפוגעת בדרך כלל בצעירים (גיל ממוצע 35) ועשויה להיות קשורה בזיהום בווירוס הרפס 8. המיקום השכיח ביותר הוא בית החזה ואחריו חלל הבטן.
Multicentric Castleman's disease היא מחלה הפוגעת באנשים מבוגרים יותר (55–60) ובנשאים של HIV (אצלם גיל הופעת המחלה צעיר יותר).
הביטוי הראשוני האופייני הוא חום, הזעת לילה, ירידה במשקל וחולשה.
המחלה המפושטת גורמת להגדלת קשרי לימפה (במקרים רבים בכל הגוף) ולעיתים להגדלת הטחול או הכבד.
תוחלת החיים הממוצעת היא של 26–30 חודשים.
הטיפולים המקובלים הם ניתוח, הקרנות, סטרואידים, טיפול אנטי-ויראלי, נוגדנים ספציפיים וכימותרפיה.
מערכת החיסון היא מכלול מורכב של מערכות ביולוגיות שמגינות על יצור חי מפני מחלות.
היא מזהה ומגיבה למספר גדול של פתוגניים, כגון נגיפים, חיידקים, פטריות וטפילים שונים, וכן מפני רעלנים, פציעות עור או התפתחות סרטן תוך שהמערכת מפרידה בין אובייקטים אלה לבין תאים בריאים של הגוף.
כמעט לכל היצורים החיים יש סוג של מערכת חיסון.
לחיידקים יש מערכת חיסונית בסיסית בצורת אנזימים המגנים מפני מחלות נגיפיות.
מנגנוני חיסון בסיסיים אחרים התפתחו ביצורים אאוקריוטים עתיקים ונשארו בצאצאיהם המודרניים כגון בצמחים ובחרקים.
מנגנונים אלה כוללים פגוציטוזיס, פפטידים אנטימיקרוביאליים הנקראים דפנסינים ומערכת המשלים.
במהלך האבולוציה של בעלי חיים קדומים התפתחה המחלקה של חולייתנים לסתניים, הכוללת את בני האדם, ובה התפתחו מנגנוני הגנה מתוחכמים אף יותר, כולל היכולת לזהות ולזכור מספר עצום של פתוגנים
חשיפה של מערכת החיסון לגורם זר או לפתוגן עמו היא התמודדה בעבר, מעוררת תגובת זיכרון (Memory Response), המתאפיינת במהירות גבוהה יותר ובעוצמה חזקה יותר.
תגובת הזיכרון מאפשרת למערכת החיסון לפעול ביתר נמרצות כנגד הפתוגן, לסלקו ביעילות ולמנוע התפתחות מחלה.
תהליך זה של חסינות נרכשת הוא הבסיס לחיסון.
התחום בביולוגיה העוסק בפעילות מערכת החיסון נקרא אימונולוגיה (תורת החיסון) (Immunology).
פתוגן הוא אורגניזם, כגון וירוס, חיידק ופטריה, המסוגל לגרום למחלה.
חומר רעיל או מולקולה המצויה על פני השטח של פתוגן הפולש לגוף, ומעוררת תגובה המסוגלת לעורר את מערכת החיסון מכונה אנטיגן.
חשיפה של מערכת החיסון לאנטיגן עשויה לגרום לסוגים שונים של תגובה חיסונית, בהתאם למאפייניו הביוכימיים של האנטיגן, אופן חדירתו לגוף וכמותו.
מערכות חיסון מופיעות בצורות החיים העתיקות הפשוטות ביותר מבחינה מבנית: חיידקים משתמשים במנגנון הגנה ייחודי, הנקרא מערכת שינוי ההגבלה (Restriction modification system) כדי להגן על עצמם מפני פתוגנים נגיפיים, הנקראים בקטריופאגים.
לפרוקריוטים (חיידקים וארכיאה) יש גם חסינות נרכשת, באמצעות מערכת המשתמשת ברצפי CRISPR כדי לשמור על שברי הגנום של הפאג איתם הם באו במגע בעבר, מה שמאפשר להם לחסום את שכפול הנגיפים באמצעות RNAi.
לפרוקריוטים יש גם מנגנוני הגנה אחרים.
אלמנטים פוגעניים של מערכת החיסון קיימים גם באאוקריוטים חד-תאיים, אך תפקידיהם בהגנה נחקרו מעט.
קולטני זיהוי דפוסים הם חלבונים המשמשים כמעט את כל האורגניזמים לזיהוי מולקולות הקשורות לפתוגנים.
פפטידים אנטי-חיידקיים הנקראים דפנסינים הם מרכיב שמור אבולוציונית של התגובה החיסונית המולדת שנמצאת בכל בעלי החיים והצמחים, ומייצגים את הצורה העיקרית של חסינות מערכתית בקרב חסרי חוליות.
מערכת המשלים והפגוציטים משמשים גם ברוב חסרי החוליות.
ריבונוקלאזים ומסלול ההתערבות של RNA נשמרים בכל האיקריוטים, ונחשבים כבעלי תפקיד בתגובה החיסונית לנגיפים.
בניגוד לבעלי חיים, לצמחים אין פגוציטים.
תגובות חיסון רבות של צמחים כרוכות באותות כימיים מערכתיים הנשלחים דרך הצמח.
תאי צמחים בודדים מגיבים למולקולות הקשורות לפתוגנים הידועים כדפוסים מולקולריים הקשורים לפתוגן או PAMPs.
כאשר חלק מצמח נדבק בפתוגן, הצמח מייצר כתגובה רגישות-יתר מקומית, ובה תאים באתר ההדבקה עוברים אפופטוזיס מהיר כדי למנוע את התפשטות המחלה לחלקים אחרים של הצמח.
עמידות נרכשת מערכתית היא סוג של תגובה הגנתית המשמשת צמחים, אשר הופכת את הצמח כולו לעמיד בפני גורם זיהומי מסוים.
מנגנוני השתקת RNA (כאמור, RNAi) חשובים בתגובה מערכתית זו מכיוון שהם יכולים לחסום שכפול נגיפים.
סביר להניח שמערכת חיסון מרובת רכיבים, אדפטיבית, נוצרה עם החולייתנים הראשונים, שכן חסרי חוליות אינם יוצרים לימפוציטים או תגובה הומורלית מבוססת נוגדנים.
עם זאת, מינים רבים משתמשים במנגנונים שנראים כמבשרים של היבטים אלה של מערכת חיסון של בעלי חוליות.
התגובה החיסונית נחלקת אפוא לשני שלבים עיקריים, הקשורים זה בזה קשר הדוק: שלב הכרה ושלב תגובה.
ראשיתה של התגובה החיסונית בהכרה, אשר משמעותה זיהוי הפתוגן על ידי מערכת החיסון.
מערכת החיסון מסוגלת לזהות באופן ספציפי ומדויק מגוון עצום, למעשה כמעט אינסופי, של פתוגנים שונים, והיא מצטיינת בכושר הבחנה דק להבדלים מזעריים בין פתוגן אחד למשנהו.
לאחר שמערכת החיסון מזהה גורם זר, כגון מיקרואורגניזם או פתוגן אחר, היא מפעילה נגדו תגובה חיסונית תוך גיוס מגוון רחב של תאים ומולקולות, הפועלים יחד במטרה לנטרל את הפולש הזר או לסלקו.
תגובה חיסונית זו, שבאמצעותה מערכת החיסון מנטרלת או מסלקת את הפתוגן, מכונה "תגובה אפקטורית" (Effector Response).
מערכת החיסון משתמשת במנגנונים אפקטוריים רבים ומגוונים, אשר כל אחד מהם מותאם לטיפול בסוג אחר של פתוגן.
מערכת החיסון מסוגלת להבחין בין "עצמי" ל"זר", כלומר בין מולקולות ותאים השייכים לגוף עצמו לבין מולקולות ותאים ממקור זר, באופן אשר מבטיח כי התגובה החיסונית תופעל אך ורק כנגד גורמים זרים לגוף.
הבחנה זו בין "עצמי" ל"זר" מכונה סבילות חיסונית (), והיא מהווה מנגנון חיוני שתפקידו למנוע גרימת נזק עצמי לגוף.
כאשר קיים פגם או ליקוי במנגנון הסבילות החיסונית עלולות להתפתח מחלות אוטואימוניות, שבהן מערכת החיסון תוקפת מרכיבים עצמיים של הגוף.
הסבילות החיסונית היא גם מה שמקשה על מציאת תרומת איבר מתאים להשתלה.
בין מרכיביה השונים של מערכת החיסון קיימים יחסי גומלין ענפים, המאפשרים להם לפעול באופן מסונכרן ומתואם נגד פולשים זרים שמהם נשקפת סכנה לגוף.
מערכת החיסון פועלת באופן קבוע.
מערכת החיסון נחלקת לשתי מערכות משנה: מערכת החיסון המולדת, המכונה גם חיסון מולד או חסינות מולדת (innate immunity), ומערכת החיסון הנרכשת, המכונה גם חיסון נרכש או חסינות נרכשת (acquired immunity ,adaptive immunity).
שתי המערכות שונות זו מזו במהותן, אך הן שלובות זו בזו ופועלות בשיתוף פעולה ובתיאום.
כל אחת משתי המערכות מפעילה מנגנונים שונים אשר מעוררים, מגבירים ומייעלים את התגובה של המערכת השנייה.
יתרה מכך, שתי המערכות תלויות זו בזו: רכיבים שונים של מערכת החיסון המולדת נחוצים לצורך תפקודה היעיל של מערכת החיסון הנרכשת, ולהפך.
שילוב זה בין שתי המערכות מאפשר הגנה מיטבית לגוף מפני פתוגנים.
ניתן לומר כי מערכת החיסון המולדת מהווה את קו ההגנה הראשון של הגוף מפני פתוגנים, מרגע החשיפה לאנטיגן ועד שמערכת החיסון הנרכשת נכנסת לפעולה.
מנגנוני ההגנה הבלתי-ספציפיים של המערכת המולדת מצליחים, בדרך כלל, לסלק בכוחות עצמם את המיקרואורגניזמים והפולשים הזרים האחרים.
מנגנוני החיסון הנרכש נחוצים לייעול התגובה החיסונית, בפרט כאשר מנגנוני ההגנה המולדים אינם אפקטיביים או כאשר פתוגנים מצליחים לחמוק מהם, וכן לצורך יצירת זיכרון חיסוני.
מערכת החיסון המולדת קיימת באורגניזם החל משלב ההתפתחות העוברית.
ככלל, מערכת זו מתאפיינת בכך שרכיביה השונים פועלים באופן בלתי-ספציפי, כלומר כל תא או מולקולה השייכים אליה פועלים כנגד מגוון רחב של פתוגנים, רק על בסיס ההבחנה בין "עצמי" ל-"זר".
מחקרים מצאו כי תאי גזע מסוימים במוח, מקושרים למערכת החיסונית עוד לפני שעוברים התמיינות תאים לתאים במערכת החיסון.
עוד נמצא כי תאים אלה הם בעלי זיכרון חיסוני שמאפשר להם "להפעיל" את מערכת החיסון כל פעם שיש צורך בכך.
מערכת החיסון המולדת כוללת ארבעה מנגנוני הגנה עיקריים:
מחסומים אנטומיים ופיזיולוגיים המונעים או מעכבים את כניסת הפתוגנים לגוף והתרבותם בתוכו.
מחסומים אלה כוללים, בין היתר, את העור והרקמות הריריות שבדרכי הנשימה, מערכת העיכול, אברי המין והעיניים; טמפרטורת הגוף; רמת החומציות הגבוהה בקיבה ובעור (תנאי pH נמוך).