أسرار الثقب و مواقعهم على نطاق العالم

إن الثقوب المنبعثة هي من أكثر الظواهر إثارة وهشة في الجيولوجيا، وهذه الكساد أو الثقوب الطبيعية في سطح الأرض يمكن أن تظهر فجأة، مع القليل من الإنذار، مما يحول رقعة مستقرة من الأرض إلى فوضى عارمة، وفي حين أن فتحات البواليع الصغيرة قد تكون مجرد بضعة أقدام، يمكن للآخرين أن يبتلعوا مباني بأكملها، أو حتى البحيرات، ويتركوا خلفهم مشهداً متغيراً جذرياً.

"الثقوب" تشمل مجموعة من الملامح من الاكتئاب الضحل إلى الحركات الكهنية المتأصلة، وهي مرتبطة بشكل شائع بطبقة "الكارست" و المشهد الذي شكله حل الصخور المُتذبة، لكن مُطلقاتها ومظاهرها تتباين على نطاق واسع تبعاً للجيولوجيا والمناخ والنشاط البشري، من سهول الحجري في فلوريدا إلى الكهوف القديمة للكولات التركية

الجيولوجيا خلف حفرة الخيل

إن العملية الأساسية التي تخلق معظم الحفر هي التجويف الكيميائي للروك الصخري المسيل للذوبان، وهذا ينطوي عادة على صخور مثل الحجر الجيري، والدوميت، والسوم الغلوبي، والملح، وعلى آلاف السنين، وعلى المياه الجوفية الحمضية بدرجة طفيفة، التي ينهار فيها ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وثبات التربة إلى كسور، وعلى مسامير في حجر السرير، وهذا الحامض الكربوني الضعيف يحلل ببطء.

حل الصخور المُتذبة

ويتوقف معدل الانحلال على عدة عوامل، منها حموضة المياه ودرجة الحرارة وقابلية الصخرة المحددة للذوبان، حيث أن خطا الحجر، المؤلفة أساسا من كربونات الكالسيوم، عرضة للخطر بوجه خاص، وفي المناطق التي تطفو فيها الأمطار الغزيرة وارتفاع مستويات النشاط العضوي في التربة، يتسارع تركيز ثاني أكسيد الكربون، ويعجل بعملية الفصل، وهذا هو السبب في أن الكولونات المغرقية تتماثل في المناخ.

آلية كولاليكس

ومع تزايد التجويف تحت الأرض، فإن طبقة المواد المفرطة - طبقة من التربة أو الرمل أو التلال، التي لا تحظى بدعم متزايد، وقد تتحول هذه المادة تدريجياً إلى فراغ، مما يشكل قلباً يعرف بغطاء التبعية، ويزداد شيوعاً في المناطق الرملية، وبدلاً من ذلك، فإن سقف التجويف قد يتحول إلى تآكل سطحي.

الزنوج: الطبيعة وعلم الإنسان

وفي حين أن عملية التفكك الأساسية عملية طبيعية، فإن تكوين ثقوب المياه يمكن أن يحفزها أو يعجل بفعل أحداث محددة، كما أن هطول الأمطار الغزيرة أو الفيضانات يزيد من وزن التربة التي تكثر فيها المياه ويمكن أن يزيل الكسور التي تنجم عنها أحيانا انهيار المياه السطحية، وعلى العكس من ذلك، يمكن أن يؤدي الجفاف إلى خفض حجم المياه الجوفية، مما يقلل من الدعم القوي لسقف التمويه، ويمكن أن تهز بالفعل الأرض غير مستقرة، مع ذلك.

Global Hotspots for Sinkholes

إن الثقوب غير موزعة عشوائياً، وهي تتجمع في المناطق التي تتجمع فيها الركيزة الصحيحة من الصخور المسيلة للذوبان، وكيمياء المياه، والظروف السطحية، وهذه المناظر الطبيعية للكارست تغطي نحو 10-20 في المائة من سطح الأرض، وفي داخلها، تتباين كثافة الحفر البواليع تبايناً هائلاً، وتشمل بعض المناطق الأكثر برواقاً وثباتاً:

فلوريدا، الولايات المتحدة الأمريكية

إن فلوريدا تمثل رأس المال المغرق للولايات المتحدة، وتجلس الدولة على منصة سميكة من الحجر الجيري، والدوميت، وجوز الهند، التي هي في غاية التواضع، والمناخ شبه الأرضي، والمطر المتواتر، وضخ المياه الجوفية الواسع النطاق للزراعة والاستخدام الحضري، يخلق ظروفا مثالية لتشكيل الثقوب، والأجزاء الوسطى والغربية من الولاية، ولا سيما حول أورلاندو، وتامبا، وبوريكا.

شبه جزيرة يو كاتان، المكسيك

The Yucatán Peninsula is a traditional karst landscape, composed almost entirely of porous limestone with no surface rivers. instead, water flows through an extensive underground layer system dotted with sinkholes called cenotes[FLT: vastشبه الجزيرة].

مناطق كارست الصينية

وتحتوي جنوب الصين، ولا سيما مقاطعات غوانغشي ويونان وغيزو، على بعض أكثر المعالم عظماء وواسعة النطاق في الأرض، وتبريد ذروة الحجر الجيري، والشبكات الواسعة من الكهوف سمات مميزة، ويمكن أن تكون الكولوزينات المغرقة محلياً على شكل فصيلة من الكولفوكسي (FLT:0) [Fozstone humk1] سمة هائلة.

"الراباد" تركيا

إنّها مشهورة في وسط تركيا، حيث تُستخدم مشهدها المحلي، وجنيّة، ومدن تحت الأرض واسعة النطاق، مُنحت من القماش البركاني الناعم، لكنّ المنطقة أيضاً لديها نشاط كبير في حفرة البوق، خصوصاً في منطقة كارابيانر وأجزاء من مقاطعة كونيا، حيث غالباً ما تكون هذه الحفر مرتبطة بفكّ طبقة من الماء الغلياني وطبقات الحجريّة تحت غطاء من التربة الخفيّة.

The Chihuahua Desert, Mexico

منطقة (شيوا) التي يوجد بها في شمال (المكسيك) تحتوي على واحدة من أكثر أنظمة الحفر في العالم شيواواوا سميكة،

المناطق الأخرى الجديرة بالذكر

((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

أنواع الثقب النحلي

يصنف علماء الجيولوجيا الآبار المغرقة إلى ثلاثة أنواع رئيسية على أساس طبيعة المواد الزائدة وآلية الفشل:

سُبلة سُكُل

وهذه الأشكال التي يتعرض فيها حجر الأساس مباشرة على السطح أو تغطيها طبقة رقيقة من التربة، وتتدفق مياه الأمطار والمياه السطحية مباشرة إلى شقوق ومفاصل في حجر السرير، وتحلل تدريجيا الصخرة وتتوسع في فتحات التربة، وتتطور مع مرور الوقت الكساد السطحي الذي يطابق نمط الانحلال الأساسي، وكثيرا ما تكون ثقوب التربة سطحية وشبه بالبولين، وهي عادة ما تشكل ببطء على مدى سنوات عديدة.

حفرة مغطى بالفول السوداني

وهذه هي أكثر أنواعها خطورة وخطورة، إذ تحدث طبقة سميكة من الذبح غير المدعم للمواد، والرمل، أو الخراب، مما يؤدي إلى حدوث تجويف في الصخور، حيث أن المواد الزائدة تنهار تدريجياً في التربة، مما يؤدي إلى فراغ في التربة نفسها، وعندما لا يمكن لسطح التربة أن يدعم الحمولة السطحية في كثير من الأحيان، فإنه ينهار بصورة كارثية، دون أن يحذر.

حفرة مغطاة

هذه المادة التي تُعتبر فيها المواد المغطاة قابلة للشرب والرملية، مما يسمح لها بالغسل تدريجياً في التجويفات الصخرية الأساسية، وخلافاً للانهيار المفاجئ للثقوب الملوّثة، فإن بُعْض التراب ينمو تدريجياً مع تباطؤ السطح في أرض الخفض، وهي عادة سطحية، مع المنحدرات الراقية، وقد تختفي لفترات طويلة.

آثار الثقب على المجتمعات المحلية

ويمكن أن تترتب على ظهور ثقب كبير مفاجئ عواقب مدمرة بالنسبة للمجتمعات المحلية، فبعد التهديد المادي الفوري، يمكن أن تكون الآثار الاقتصادية والاجتماعية والبيئية عميقة.

الخسائر في الممتلكات والتكاليف الاقتصادية

ويمكن للحفر أن تدمر المنازل والمباني التجارية والطرق والجسور وخطوط المرافق العامة، ففي فلوريدا وحدها، تجاوزت مطالبات الأضرار بالثقوب المغرقة مئات الملايين من الدولارات سنويا في بعض السنوات، مما يؤدي إلى ارتفاع أقساط التأمين للمقيمين، ويمكن أن يتسبب حفرة كبيرة واحدة في محاصيل كبيرة في الضرر، وقد تسبب حفرة في مغسلة بياتمالا في عام 2007() في ابتلاع عدة منازل في عام 2010.

الآثار البيئية

ويمكن للحفر أن يغير الهيدرولوجيا المحلية بتصريف المياه السطحية في المنطقة دون السطحية، وأحيانا تلويث طبقات المياه الجوفية، كما يمكن أن يكشف ويضر النظم الإيكولوجية الجوفية الجوفية بما في ذلك الأنواع المسكنة للهوف، وعلى العكس من ذلك، يمكن للحفر في موائل جديدة مثل الشعارات في المكسيك التي تستضيف حياة فريدة من الكوادر المائية، وفي المناطق الحضرية، يمكن للحفر في المجاري، وتسرب المياه الجوفية إلى الأرض.

السلامة، الكشف، التخفيف

وفي حين أنه من المستحيل التنبؤ بكل حفرة مغرقة، هناك خطوات يمكن للأفراد والمجتمعات المحلية والحكومات اتخاذها للحد من المخاطر، فالكشف المبكر والإدارة الاستباقية أمران أساسيان.

وتبدأ عمليات تحديد المناطق المعرضة للخطر برسم خرائط جيولوجية لتضاريس الكرست، ويمكن للصور الجوي والصور الساتلية والرادار المبثوث عن الأرض أن يكشف عن الكساد السطحي أو الكسور وباطلات التراب، كما أن رصد مستويات المياه الجوفية ونوعيتها يقدم أدلة عن الظروف المتغيرة، وفي بعض المناطق تستخدم السلطات شبكة من أجهزة الاستشعار لكشف الحركة الأرضية التي قد تسبق انهيار النوافذ، كما أن الوعي العام أمر حاسم.

وكثيرا ما تتطلب مدونات البناء في مناطق الكارست أسسا أقوى، أو استخدام الصواعق العميقة، أو غرس التجويف أثناء البناء، فتجنب البناء مباشرة على التجويف المعروف أو المشتبه فيه هو أبسط تخفيف، وفي المناطق الزراعية، يمكن لإدارة الري وضخ المياه الجوفية للحفاظ على مستويات المياه الثابتة أن تقلل من الأحداث التي تؤدي إلى استقرار التسرب تحت الأرضي وتصريف مياه العواصف، مما يمكن أن يحول دون تسر الشديد في المياه القائمة.

وينبغي أن تشمل خطط الاستجابة الحكومية إجراءات الطوارئ المتعلقة بالإجلاء وتأمين المناطق المتضررة وتمويل تقييم الأضرار وإصلاحها، كما أن سياسات التأمين في بعض المناطق تغطي بؤر الصرف الصحي تحديدا، وإن كانت التعاريف والتكاليف تختلف اختلافا كبيرا، وتوفر الدراسة الاستقصائية الجيولوجية للولايات المتحدة والهيئات المماثلة في جميع أنحاء العالم بحوثا وتقييمات للمخاطر لاستخلاص المعلومات في مجال السياسات والسلامة العامة.

الكشافة العلمية والثقافية مع الثقوب المشرقة

إن الكولات المهددة قد استولت على خيال الإنسان لقرون، حيث رأت المايا أن هذه الشعارات هي بوابات مقدسة للعالم السفلي، وكثيرا ما تستخدمها في عرض الطقوس، وفي العصر الحديث، يجذب الظهور المفاجئ لفتحة مغسلة اهتمام وسائط الإعلام وعظمها، كما أن الآبار تعتبر مختبرات طبيعية قيمة، فهي توفر إمكانية الحصول على طبقات المياه الجوفية، والسلاسل القديمة، والظواهر الأحفورية، فضلا عن النظم الإيكولوجية الفريدة.

For those interested in learning more, resources such as the U.S. Geological Survey] and the National Speleological Society] offer extensive information and hazard maps. The Karst Waters Institute provides insights into groundwater protection