فهم المغارات أوفهم المغاور Speleology، هي الدراسة الفهمية للكهوف والخصائص الكارستية الأخرى، من حيث تكونها، بنيتها، الخصائص الفيزيائية، التاريخ، أشكال الحياة، والتغيرات التي حدثت فيها، والنشاطات المتنوعة التي تؤدّي إلى استكشاف الكهوف ودراستها. فهويسعى إلى تحقيق متعتين : متعة الرياضة (فهم المغاور الرياضي) ومتعة البحث الفهمي (فهم المغاور الفهمي scientifique spéléologie الذي يقسم إلى فهم المغاور الفيزيائي وفهم المغاور الآثاري وفهم المغاور البيولوجي).

بُذلت منذ أكثر من نصف قرن جهود كثيرة لتشجيع فهم المغاور ،هذا الفهم الذي نشأ وبدأ يتقدم نتيجة لاكتشاف عدد من المغاور اللافتة للنظر. وجرت العادة حتى تنسب بداية هذا الفهم إلى اكتشافات إدوار ألفرد مارتل الذي يُعدّ من الرواد الأوائل في استكشاف المغاور ودراستها. وقد تتابع تطور هذا الفهم فيما بعد وأُسست الجمعية الفرنسية لفهم المغاور عام 1930. وبدءاً من عام 1945 انتظم مستكشفوالمغاور في العالم في نوادٍ تهتم بفهم المغاور. وفي عام 1963 تأسس في فرنسا الاتحاد الفرنسي لفهم المغاور ضم هذه النوادي جميعها وأشرف على إقامة مختبرات تحت أرضية للبحث الفهمي ونظّم دورات تدريبية سنوية في فهم المغارات.

التاريخ

جيولوجيا وهيدرولوجيا الكهوف

Geochemistry speleothems

رسم خرائط الكهوف

بيولوجيا الكهوف

العضيات التي تعيش في الكهوف:

تقنيات فهم المغارات

تتطلب ممارسة استكشاف المغاور تدريباً فيزيائياً وتأهيلاً تقانياً خاصاً. ويتطلّب الظلام في باطن الأرض إنارةً مستديمة، ولذلك فإنّ الخوذات البلاستيكية التي توفر حمايةَ الرأس من الصدمات المتسقطة وسقوط الأحجار المحتملة تكون مجهزة بنظام إنارة أمامية مؤلّفة من حزمة ضوئية تغذيها مدخرة كهربائية، إضافة إلى شعلة يغذيها خزّان لغاز الأسيتيلين معلّق على الحزام، وذلك لتحرير اليدين. أمّا اللباس فيجب حتىقد يكون مؤلفاً من ثياب تحتية من نسيج خاص يحمي الجسم من البرودة والرطوبة يـُلبس فوقها بزة من البلاستيك الكتيم وتغطّى اليدان بقفازات. وتُستعمل «جزمات» خاصة مصنوعة من «الكاوتشوك» يختلف طولها بحسب عمق المياه قد يصل طول بعضها حسب الظروف إلى ما تحت الإبط.

تبدأ المغاور في الغالب بنفق شاقولي، يحتاج النزولُ فيه فهم تامة باستخدام جميع تقنيات ممارسة تسلّق الجبال، فقد استخدمت جميع الطرائق الممكنة للتغلّب على هذا العائق. وقد استُبدل بالسلالم المألوفة التي استخدمت في البداية سلالم لينة صغيرة الحجم خفيفة الوزن لا يزيد وزنعشرة أمتار منها على الكيلوغرام الواحد، يمكن إدخالها بنجاح في الأنفاق الشاقولية. كما استخدمت تجهيزات جديدة وخفيفة الوزن تسهّل الهبوط والصعود على حبال من النيلون مجهزة بمكابح خاصة للنزول، وأخرى للصعود تنزلق على هذه الحبال. وهذا ما يسهّل ويسرّع عملية النزول والصعود ويؤدي إلى اختصار الوقت عند استعمال السلالم العادية. وعند وجود أنفاق شاقولية عميقة جداً (200-400م فأكثر) استخدمت رافعات آلية (ونش) للتغلّب على هذا العائق.

أما في المغاور والأنفاق المملوءة بالمياه فقد استخدمت أجهزة الغطس المتنوعة، كما استخدمت الزائريق المطاطية للإبحار في البحيرات الجوفية. وقد تتطلب اكتشافات المغاور الصعود إلى سقفها ا، ولذلك استخدمت سارية (10-15م) للتسلّق مؤلفة من وصلات أنبوبية (1-2م) يركّب بعضُها فوق بعض ويتدلّى من أعلاها سلّم ليّن يساعد على الصعود.

وعندما يصبح النفق ضيّقاً ويعرقل المرور يوسَّع بالمطارق والأزاميل المناسبة أوأحيانا باستعمال المتفجرات المحلية. لكن هذه الطريقة الأخيرة لا تخلومن مخاطر قد تؤدّي إلى حوادث مؤسفة نتيجة حدوث انهيارات. وقد يصادف الغطّاس بعد خروجه من الماء جوفاً محصوراًقد يكون جوه غنياً بثنائي أكسيد الكربون وفقيراً بالأكسجين، ولذلك لابد في هذه الحالة من استعمال أجهزة التنفس كالتي تستعمل في أثناء عمليات الغطس.

تنظيم حملات الاستكشاف

تقع معظم أماكن استكشاف المغاور والكهوف في الغالب في مناطق جبلية وعرة، ولذلك يجب على المستكشفين حل مشكلات الوصول إلى هذه الأماكن. في البداية لا بد من القيام بتعرّف هذه المناطق والتفتيش عن المداخل المحتملة إلى المغاور والكهوف. وهذه المداخل هي أماكن الانبثاقات المائية resurgences أوالينابيع، مثل عين الفيجة على سبيل المثال، أوالأنفاق العمودية. وبعد ذلك تُجَهَّز المعدّات اللازمة لعملية الاستكشاف وتُنقل إلى أماكن المداخل المكتشفة بوسائل النقل المتنوعة، ومنها استخدام الحوّامات في المناطق الوعرة التي يصعب الوصول إليها. ويتم الاستكشاف وفق برنامج موضوع؛ إذ تقوم فرقة الاستكشاف بالدخول إلى المغاور وتتبعها فرق البحث الفهمي والمسح الطبوغرافي، والتصوير، وإجراء القياسات الفهمية الضرورية.

فهم المغارات الفيزيائي

يرتبط هذا الفهم بتضاريس الكارست (نسبة إلى منطقة كارست في يوغوسلافيا). وتُعدّ مناطق الصخور الكلسية المناطق التي تكثر فيها في الغالب المغاور والكهوف. ومع ذلك يجب ألاّ يغفل وجود كهوف طبيعية لا يرتبط منشؤها بالصخور الكلسية القابلة للانحلال. يذكر منها مغاور بعض الجبال البركانية.

وعند دراسة كهف من الكهوف الطبيعية، لا بدّ من دراسة غلافه الجوي والمياه الجوفية التي تخترقه أوتستقر فيه، إضافة إلى ما يحيط به من صخور. ومن الضروري فهم هجريب هذه الصخور وقابلية انحلالها وطبيعة موادها غير المنحلة ومساماتها وشقوق طبقاتها واتجاهاتها.

تدور في الكهوف كتلةٌ كبيرة من الهواء بسبب الاختلاف الحراري بين الغلاف الجوي الداخلي والخارجي وبسبب الاختلاف في الضغط الجوي. ويؤدي انخفاض الضغط في الكهوف إلى تمدد كتلة الهواء ومن ثم إلى إضعاف حركات الهواء الناجمة عن الاختلاف الحراري أوازديادها. كما حتى درجة رطوبة الهواء ضمن الأنفاق والكهوف تكون مرتفعة جداً تصل إلى حد الإشباع. أمّا هجريبه الكيمياوي فيختلف عن هجريبه في الهواء الجوي، إذ تبلغ نسبة غاز CO2 4.5 % عوضاً عن 0.03% ونسبة الأكسجين 14.5% عوضاً عن 20.9% ونسبة النتروجين 80% عوضاً عن 76%.

منشأت المغارات والكهوف

يتعلّق منشأ المغاور والكهوف في المناطق الكلسية بالهجريب الكيمياوي للمياه الجوفية. فالمياه الحاوية على غاز ثنائي أكسيد الكربون التي تخترق طبقاتها تحلّ الصخور الكلسية حسب المعادلة:

وتتدخّل درجة الحرارة المهيمنة في الكهوف في تنظيم كمية هذا الغاز المنحلة في المياه، إذ تنخفض في درجات الحرارة المرتفعة وترتفع في درجات الحرارة المنخفضة،كما تتعلّق الكمية المنحلة من الغاز أيضاً بمحتوى الغلاف الجوي الجوفي من هذا الغاز، الذي يختلف من نقطة إلى أخرى في المغاور. ويمكن حتى تصبح المياه المشبعة بهذا الغاز فعالة جداً لإذابة الصخر الكلسي، أوعلى العكس تصبح فوق مشبعة تؤدي إلى ترسيب كربونات الكلسيوم المنحلة، وذلك حسب الشروط المتنوعة المهيمنة في المغاور من درجة حرارة وسرعة جريان المياه الجوفية. وتؤدي سرعة جريان المياه الجوفية دوراُ مهماً في نقل الرواسب، إذ تنقلُ الأنهارُ الجوفيةُ سريعة الجريان الرمالَ والحصى وتشتد قدرة حملها ونقلها في أثناء الفيضان وفي الأماكن التي تكون مجاريها شديدة الانحدار. ويؤدي الجريان البطيء إلى تكوين رواسب ثخينة من الجزيئات الغضارية في مجاريها.

رواسب المغارات

باستثناء الرواسب البيولوجية، مثل تجمعات عظام الحيوانات والغوانووهوروث الحيوانات الذي يتحوّل إلى فوسفات، التي تهجرز في مداخل المغاور أوفي أسفل الأنفاق الشاقولية، يوجد نمطان من الرواسب: رواسب كيمياوية المنشأ ورواسب فتاتية المنشأ.

تضم الرواسب كيمياوية المنشأ رواسب كلسيتية تظهر على شكل نوازل stalactites وصواعد stalagmites وتتشكّل بدءاّ من رشح المياه في سقف المغاور. وقد تتحد الهوابط والصواعد لتشكيل ما يُسمى بالأعمدة colonnes. أما المياه التي ترشح من سقف المغاور وتسقط على أرضيتها فتُغشّي ما تحوي هذه الأرضية من رمال وجزيئات عظمية مختلفة بطبقات متراكزة من الكلسيت معضلة ما يُسمى بالحجر الكلسي الحمّصي أولآلىء المغاور. وقد يتبلور ضرب آخر من كربونات الكلسيوم على شكل أراغونيت، ويظهر أحياناً على شكل إبر رائعة الجمال من سقف المغاور أوعلى شكل طلاء أبيض خزفي اللون يُغطي جدرانها. وقد يتبلور الكلسيت بين ذرات الرمال الكوارتزية[ر. الرمل الكوارتيزي] مما يؤدي إلى تشكيل الحجر الرملي.

أما الرواسب فتاتية المنشأ فتتمثّل بتراكم كتل مختلفة الحجوم، تنتج من انهيارات من سقف المغاور، إضافة إلى الغضار والرمل والحصى إذ تترسب مصَنَّفَةً حسب حجومها.

فهم المغارات الآثاري

يدرس هذا الفهم آثار ما تحت الأرض archéologie souterraine، أي الآثار التي خلّفها أسلاف الإنسان الذين قطنوا هذه المغاور في عصور ما قبل التاريخ؛ فقد مارس الإنسان في جميع العصور استكشافَ المغاور للصيد ولإيجاد ملاجئ يلجأ إليها، وقد أظهرت عمليات الاستكشاف في بعض الكهوف أنها استخدمت لإقامة معسكرات متتالية استمرت حتى العصور التاريخية. فقد سكنها الصيادون والنياندرتاليون وبقيت حتى القرن الخامس عشر حيث سكنها بعض الفقراء الذين كانوا يعيشون على تربية الماعز. كما دلت هذه الاكتشافات على حتى أفراداً من إنسان ما قبل التاريخ قد دخلوا إلى أعماق الكهوف. فقد عُثِر على آثارهم في أعماق وصلت إلى عدة مئات من الأمتار من مدخل الكهوف ممثلة بانطباعات أقدامهم وأجزاء من مشاعلهم وأدواتهم الصوانية. كما عُثِر على آثارهم محفوظة تدل على محاولاتهم لتوسيع الأنفاق الضيقة التي حالت دون تقدمهم. وهذا ما يثبت حتى إنسان ما قبل التاريخ كان يتحرّك من دون صعوبة ضمن المغاور.

في الأزمنة الجافة وفي العصر النيوليتي كوَّن نزّ المياه في الكهوف مصدراً للحصول على ماء الشرب. فقد اكتشفت في هذه الكهوف أدوات فخارية في الأماكن التي استخدمت فيها لجمع المياه. كما اكتشفت في بعض المغاور كميات من العظام المتراكمة تدل على أنّها استخدمت مدافن.

ويدل تحديد الأعمار باستعمال الكربون14 المشع[ر. الكربون] المحفوظ في المواد المتفحّمة التي عُثر عليها في أرضيات المغاور، على أنّ زيارات متكررة جرت على مدى آلاف السنين، وتوقّفت عندما أدت انهيارات صخرية إلى إغلاق المدخل.

تغطي جدران كثير من المغاور والكهوف نقوش ورسوم ولوحات جدارية يصل عمق مواقعها إلى 1000م من مدخل المغاور، بعضها معاصر (مثل أسماء بعض الزائرين للذكرى!) وبعضها الآخر يرجع إلى القرن الثالث عشر أوالرابع عشر أوالخامس عشر (رسوم بعض السحرة) والكثير منها يعود إلى العصر الباليوليتي (أي إلى ما قبل 10-20 ألف سنة).

فهم المغارات الأحيائي

لاحظ مستكشفوالمغاور الحيوانات التي تقطن المغاور قبل حتى يهتم بها فهماء الحياة. وقد تبيّن بعد دراستها أنّ ساكنات المغاور تنتمي إلى ثلاث مجموعات :الساكنات العرَضية trogloxènes وهي حيوانات تلجأ إلى الكهوف نتيجة لمتطلّبات فيزيولوجية خاصة ترتبط بالتغيرات الفصلية أولمتطلبات أخرى كالاختباء أوجمع الغذاء مثل بعض الحشرات والخفافيش وبعض الضفدعيات والقواضم والأفاعي، وهذه البيئة تحت الأرضية ليست بالضرورة مسكناً إجبارياً لهذه المجموعة؛ لأن الحيوان قد يجد بيئة فوق أرضية توفر له هذه الشروط، مثال الخفافيش التي تسكن في بعض التجمعات السكنية. وهناك الساكنات المؤقتة التي تقطن الكهوف في فترة معيّنة من تاريخ حياتها مثل بعض العناكب ومعديات الأرجل ويرقات بعض الحشرات. وأخيراً ساكنات الكهوف الحقيقية ، التي تتميّز بغياب العيون أوضمورها وفقدان الأصبغة الجلدية وإبطاء كبير في نموبعض الحشرات والقشريات وبعض الضفادع والأسماك.

أهمية استكشاف المغارات

يقوم استكشاف المغاور بدور كبيرٍ في السياحة؛ إنّ تجهيز ما اكتُشف من كهوف ومغاور بمصاعد مناسبة وإقامة ممرات آمنة وتزويدها بإنارة ملائمة تتيح للزوًار من دون أي عناء أوخطر زيارة عالَم ما تحت الأرض بكهوفه وأنفاقه، والتمتع بما تحويه من مناظر خلاًبة ممثلة بالصواعد والنوازل والأعمدة الكلسية والترسبات الكلسيتية من جميع الأشكال والألوان. ويحقق استثمار مثل هذه المغاور الطبيعية، كما في مغارة قاديشا في لبنان ومغارة الضوايات في سورية، أهمية سياحية كبيرة لها منعكسات اقتصادية مهمة.

حقول أخرى في علوم الكهوف

المصادر

المراجع

• فؤاد العجل، فهم المستحاثات (ديوان المطبوعات الجامعية، الجزائر 1991).
• A.N. PALMAR & K.H.LAVOIE, Introduction to Speleology (Cave Books1993).

وصلات خارجية

• The Virtual Cave, an online guide to speleothems
• Biospeleology; The Biology of Caves, Karst, and Groundwater, by Texas Natural Science Center, the University of Texas at Austin and the Missouri Department of Conservation
• Speleogenesis Network, a communication platform for physical speleology and karst science research
• cave-biology.org Cave biology, biospeleology in الهند
• Cave Biota; an evolving "webumentary", sponsored by Hoosier National Forest and Indiana Karst Conservancy
• IJS - Home Page (International Journal of Speleology) (in English, Italian, French, German, and Spanish)
• Caving News, Daily news and articles on caves, caving, speleology, karst and other information for cavers.