ספלאולוגיה

ספלאולוגיה (מיוונית: ספליאו (σπήλαιο) – מערה ולוגיה (λογία) – תורה) היא ענף בגאולוגיה העוסק בחקר מערות ותופעות קרסטיות נוספות, ובוחן היבטים שונים מהבחינות הגאולוגיות, הכימיות, הביולוגיות וההיסטוריות.

מערות שוראנש (צר') באזור ורקור (Vercors) בצרפת

היסטוריה

עד אמצע המאה ה-19, ערכן המדעי של מערות נאמד רק בשל היכולת והאפשרות להיעזר בהן לתחומי מחקר ומדע אחרים, כגון ארכאולוגיה, גאוגרפיה וגאולוגיה. אכן, ידיעותיו של האדם בנושא מערות היו מצומצמות מאוד עד למחקריו ועבודותיו של "אבי הספלאולוגיה המודרנית", הצרפתי אדוארד-אלפרד מרטל, שהביאו לתחילתם של עיסוק והתעניינות מדעיים בנושא. בשנת 1895 ייסד מרטל את "החברה הספלאולוגית" ("Société de Spéléologie"), שהייתה לגוף המסודר הראשון שעסק בעניין זה.

מאז ועד ימינו התפתח ענף הספלאולוגיה בגלל העניין המדעי שבמערות, ובעיקר בגלל חידושים טכנולוגיים המאפשרים גישה למקומות שבעבר לא דרכה בהם רגל אדם מחמת עומקם, ריחוקם ואפלוליותם.

גאולוגיה והידרולוגיה במערות

ערך מורחב – קרסט

מיפוי מערות

יצירת מפה מדויקת ומפורטת היא אחת מהפעולות הטכניות הנפוצות בחקר המערות. מפות המערות, המכונות גם "סקרים", מסייעות לחוקרים במחקר אנליטי המשווה בין תופעות קרסטיות שונות, וכן בהבנה של תהליך היווצרות המערה (ספלאוגנסיס). בנוסף, הסקרים מסייעים לספלאולוגים ולגאולוגים לבנות תאוריות והשערות בנוגע להתפתחות המערה, ומסייעים למטיילים וחובבי מערות להתמצא.

תהליך סיקור המערה מתחיל תמיד במציאות נקודת עגינה, בדרך כלל פתח המערה. בהמשך נערכות מדידות שונות בין תחנות, הפרושות באופן רציף על אופק אחד. מדידות אלה כוללות אלמנטים שונים:

• כיוון – מיקומן של נקודות ביחס לנקודות אחרות. מדידה זו מבוצעת על ידי מציאת אזימוט בעזרת מצפן.
• עומק – עומקן של הנקודות ביחס למישור אפוקי כלשהו. מדידה זו מבוצעת בעזרת קלינומטר.
• מרחק – מרחקן של נקודות מאובייקטים שונים במערה. מדידה זו מבוצעת באמצעות לייזר או חוטי מדידה.

במקביל נבדקים אלמנטים נוספים במערה כמו צורת המעברים, גובה התקרות, בליטות ושקעים בקירות המערה ובקרקעיתה, הימצאם של חומרים שונים במערה (לדוגמה, מינרלים, או מים), ותופעות גאולוגיות ראויות להתייחסות (למשל, נביעת מים).

לאחר תום שלב איסוף הנתונים מהמערה, מעבד הקרטוגרף את הנתונים ומציג אותם, תחילה מילולית ואחר כך באופן גרפי. מסיקורים פשוטים ניתן להפיק מפה דו-ממדית, ובאמצעות איסוף נתונים ממוחשב ושימוש בתוכנות הדמיה, ניתן לבנות מודל, או מפה תלת־ממדית.

הדיוק, או הרמה של הסיקור נקבעים על ידי בחינת מתודולוגיית המדידות והסיקור. מערכת דירוג הסקרים הבריטית (BRCA) מדרגת את איכות הסיקור בסולם הנע בין 1 ל-6, כאשר רמה 1 מוענקת למפות ששורטטו ידנית על סמך זיכרון, ורמה 6 מוענקת לסקרים שבוצעו באמצעות כלים, התקנים ועזרים המאפשרים מדידה מדויקת. ספלאולוגים ברחבי העולם מרבים כיום להשתמש בתוכנות סיקור שונות, המאפשרות יצירה של מפות דינמיות, ומסייעות בפיתוח מודל למבנה המערה.

ביולוגיה וספלאולוגיה

מערות הן בית גידול למינים שונים של בעלי חיים, וישנם בעלי חיים החיים רק במערות, או רק במערה מסוימת, ובעומקים מסוימים. אף על פי שהמערכת האקולוגית בתוך המערה דומה ברובה לזו שעל פני הקרקע, הרי שעולם המערות מכיל מגוון גדול מאוד של מינים, ואף כמה נדבכים אקולוגיים משל עצמו.

המערכות האקולוגיות במערות מתחלקות לשלוש קטגוריות עיקריות:

• מערכות אנדוגאיות: במערות בהן קיים מגע עם פני הקרקע דרך בקעים בסלע, חלחול מים ושורשי צמחים.
• מערכות פארא-היפוגאיות: באזורים במערה החשופים לאור שמש.
• מערכות היפוגאיות: אקולוגיית מערות אמיתית. מתקיימת באזורים במערה בהם קיים קשר עם הסביבה החיצונית על ידי רוח, זרימת מים או פלישת בעלי חיים, או באזורים מבודדים ואטומים. במקומות כאלה ובמעמקי המערות מתקיימות בדרך כלל מערכות אקולוגיות אוטונומיות, שמקור האנרגיה שלהן אינו אור שמש אלא אנרגיה כימית המופקת מניצול גיר ומינרלים, וכן על ידי בקטריות אוטוטרופיות.

אוכלוסיית המערות נחלקת גם היא לשלוש קטגוריות עיקריות:

• טרוגלוביטים ("שוכני מערות"): בעלי חיים החיים דרך קבע במערות וקיימת אצלם התאמה אנטומית וביולוגית בין מבנה לתפקיד, המאפשרת להם לחיות במערה – ובה בלבד – ללא צורך ב"אספקה" מהסביבה החיצונית. בעלי חיים אלה הם בעיקר מינים שונים של בקטריות ומיקרואורגניזמים, וכן רכיכות ודגים.
• טרוגלופילים ("אוהבי מערות"): בעלי חיים המקיימים חלק ממחזור החיים שלהם במערה, אך מסוגלים או נוהגים לחיות גם על פני הקרקע. לקבוצה זו שייכים רכיכות, עכבישים ופרוקי-רגליים למיניהם.
• טרוגלוקסנים ("אורחי מערות"): בעלי חיים המתקיימים בדרך כלל מחוץ למערות, אך מגיעים אליהן למטרות שונות כמו מסתור, שינה או שנת חורף. אוכלוסיות כאלה יתקיימו בדרך כלל בסביבה הפארא-היפוגאית של המערה, ודוגמאות לבעלי חיים כאלה הם יונקים הממליטים או חורפים במערות ומיני זוחלים המשתמשים במערות להטלת ביצים או למגורים זמניים.

בנוסף לכך ניתן למצוא במערות בעלי חיים שהגיעו למערה ללא צורך קיומי, ואפילו בעלי חיים שמטבעם הם טרוגלופובים ("שונאי מערות"), כמו צפרדעים הנשטפות אל תוך מערה במהלך שיטפון. מערכות אקולוגיות במערות תלויות רבות בשני מרכיבים עיקריים: אנרגיה ותזונה. פגיעה במקור תזונה (מים, בקטריות, מינרלים) ובאנרגיה ששוכני המערה יכולים לצרוך, יכולה לערער את יציבות המערכת. מאחר שמערכות אלה הן ייחודיות ומתבססות על סימביוזות שונות וקשרים עדינים, הרי שהן עדינות ושבירות, ופגיעות קטנות לכאורה יכולות להשפיע עליהן רבות, ואף להחריבן.

שימושים נוספים לספלאולוגיה

ספלאולוגים עוסקים גם בעבודה מחקרית לצדם של ארכאולוגים והיסטוריונים, בחוקרם חורבות והריסות, מערכות של מחילות ונקבות, ומערכות מים קדומות.

ראו גם

• מערה
• מערת נטיפים
• מערנות (Caving)

קישורים חיצוניים

• אתר המכון הגאולוגי הישראלי
• אתר המרכז לחקר מערות
• מועדון שוחרי המערות הישראלי ICEC
• מועדון המערות הישראלי
• אתר החברה הבריטית לחקר מערות (BCRA)
• אל מסתרי בטן האדמה, מאמר מאת דנה אשכנזי באתר e-mago – כתב עת מקוון בנושא תרבות ותוכן.
• ספלאולוגיה, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)