מערת נטיפים

מערת נטיפים היא מערה קרסטית – חלל הנוצר מהמסה של סלעי גיר ודולומיט עקב חדירת מי גשמים, תהליך שהותיר בחלל המערה נטיפים וזקיפים.

מערת נטיפים בגרמניה.

זקיפים ונטיפים במערת אבשלום.

מערת נטיפים עטוית קרח ברוסיה.

היווצרות המערה

מערות נטיפים נוצרות במשך שנים בתהליך ממושך ואיטי. כדי להבין כיצד נוצרת מערה שברבות הזמן הופכת למערת נטיפים, חשוב להבין את תהליכי הבנייה של הסלעים המכילים אותה ואת הרכבם הכימי.

התהוות הסלע

על קרקעית ים נוצרים משקעי הרבדה של שרידי בעלי חיים ימיים. משקעים אלה עוברים תהליכי דיאגנזה (diagenesis) המלכדים את הגרגרים לסלע באמצעות הידוק ודחיסה הגורמים להתקשותו. בדרך זו נוצרים סלעי גיר ודולומיט. סידן הוא חלק חשוב בהבנת התהוות מערות נטיפים, והוא מצוי בכמות רבה בשלדי בעלי החיים הימיים המרכיבים את שני סוגי הסלעים – גיר – CaCO₃, דולומיט – CaMg(CO₃)₂.

הסלעים נוצרו בתהליך איטי – שכבה של בערך סנטימטר אחד במשך 100 שנים. במשך מיליוני שנים הצטברו שכבות הסלע והגיעו לעובי של מאות ואלפי מטרים. שכבות אלה היו נתונות במשך זמן רב להשפעתם של כוחות קימוט והרמה עד אשר הפכו להרים ונחשפו לתנאי אקלים שונים.

מגוון נטיפים

טיפות נטיפים מתחילות ליזול מטה.

התהוות המערה

ערך מורחב – קרסט

תהליכי קימוט והרמה יצרו בסלעים סדקים המאפשרים חדירת מי גשמים שהמסו וספחו פחמן דו-חמצני בעברם דרך קרקע עשירה ברקבובית. המסת פחמן דו-חמצני הופכת את המים לחומצה פחמתית (H₂CO₃) הממיסה את הסלעים. תהליך זה של בליה כימית יוצר בסלע חללים בגדלים שונים המתחברים זה לזה ויוצרים מערה.

נטיפים וזקיפים

כאשר המים מגיעים אל חלל המערה, מתרחש תהליך הפוך:

הפרשי לחצים בין ריכוז פחמן דו-חמצני במים ובחלל המערה גורם לפליטתו מטיפות המים התלויות מתקרת המערה ולשקיעת סידן פחמתי (מינרל המופיע לרוב כקלציט). שקיעה איטית זו בונה לאיטה משקעים הנתלים מתקרת המערה וצומחים כלפי מטה (נטיפים), הנטיפים האלה מתחילים "לטפטף" מטה עד שיוצרים משקעים שצומחים מקרקעית המערה כלפי מעלה (זקיפים).

צבעם הראשוני של משקעים אלה הוא לבן ואפילו שקוף, אך הם נצבעים בגווני אדום וצהוב בשל נוכחות מינרלים ומלחים שונים הנספחים גם הם אל המים בתהליך ההמסה.

נטיפים נוצרים תחילה כצינור דקיק דרכו זורמות טיפות המים. צינורות אלה גדלים בקצב איטי מאוד ומתארכים בשיעור ממוצע של 0.2 מ"מ בשנה. כאשר צינור כזה נסתם, המים יזרמו על פני הנטיף והוא ייראה אז כחרוט עבה בבסיסו הצמוד לתקרת המערה וצר בקודקודו. חרוטים אלה בנויים בשכבות קונצנטריות, בדומה לטבעות הצמיחה של עצים. התרחבות של הסדקים בגג המערה יוצרת נטיפים בשלל צורות: עמודים, "אוזני פיל" ו"וילונות".

טיפות המים הזולגות מתקרת המערה ומן הנטיפים יוצרות את הזקיפים באותו תהליך של השקעה. הטיפות נושרות, מתנפצות אל הקרקעית, משחררות פחמת סידן ומותירות משקע של סידן פחמתי. השקעה בלתי אחידה זו יוצרת זקיפים בשלל צורות. במערת אבשלום ניתן לראות זקיפים בצורת "כובעים מקסיקניים", "פאגודות" ואחרות.

נטיפים וזקיפים עשויים להתחבר זה אל זה וליצור עמוד. גם עמודים אלה עשויים להתחבר וליצור מסכים המחלקים את המערה לחללים קטנים יותר.

קרוב למפגש בין זקיף ונטיף.

שיטה נפוצה לתיארוך גילם של הנטיפים והזקיפים נקראת "אורניום-תוריום".

מערות נטיפים ככלי עזר מחקרי

מאחר שהתהוות מערות נטיפים נמשכת על פני תקופה ארוכה מאוד, הן מהוות כלי עזר חשוב בענפי מחקר שונים. ניתן לחקור באמצעותן תנאי אקלים ששררו בתקופות שונות במהלך התהוותן ולזהות רעידות אדמה שהתרחשו בעברן.

מערות נטיפים בתנאים משתנים

מערות נטיפים הן אתרים המושכים קהל רב, אולם הן רגישות ופגיעות. כאשר נחשפת מערת נטיפים, משתנים התנאים שיצרו אותה במשך מיליוני שנים – לעיתים באופן קיצוני, עד כדי הפסקת היווצרות נטיפים וזקיפים.

גורמים משפיעים:

• טמפרטורה – המערות התהוו בתנאים אידיאליים, ואלה משתנים לרעה כאשר הן נחשפות לתנאי האקלים השוררים מחוץ להן ולעליה בטמפרטורה כאשר מבקרים פולטים מחום גופם.
• לחות – נטיפים וזקיפים נוצרים בלחות גבוהה, העשויה לרדת עם חשיפת המערה ולהפסיק את יצירת הנטיפים והזקיפים.
• ריכוז פחמן דו-חמצני – מבקרים במערה פולטים פחמן דו-חמצני ומעלים את ריכוזו באוויר המערה.
• זיהומים – חדירה של צמחים, פטריות, חיידקים ובעלי חיים (כמו גם בני אדם) אל המערה משבשת את המשך התפתחותה ואף יוצרת נזקים כימיים, ביולוגיים ומכניים.

מערות נטיפים בעולם

ברחבי העולם מוכרות מערות נטיפים מרשימות, לדוגמה: מערת מאמות' בקנטקי, שהיא מערכת המערות הארוכה ביותר הידועה כיום, מערת קארלסבד, מערת לצ'וגייה בניו מקסיקו, מערת הקריסטלים במקסיקו, מערת פוסטוינה בסלובניה, מערת האן-סור-לס בבלגיה ומערות קנגו בדרום אפריקה. מערות אלו מושכות תיירים רבים, ומהוות אתרי תיירות מצליחים.

בישראל

מערות נטיפים נמצאו בישראל באזור הגליל, הכרמל, הרי יהודה, והשומרון. רק מערה אחת, מערת אבשלום, הוסדרה לביקורים של הציבור.

מערות נטיפים בישראל

תיאור מיקום	שנת גילוי	אזור	גודל	הערות
מערת עלמה	ידועה לאדם מימי קדם	הגליל העליון
מערת אבשלום	1968	הרי יהודה		מערת הנטיפים היחידה בישראל הפתוחה לביקורים מוסדרים של הציבור
נחל נמר, אזור חניתה[1]	1953	הגליל העליון		בסוף 1956 הותקן על המערה שער ברזל לאחר נזק רב שגרמו מטיילים[2]
אזור סאסא[3][4]	1957	הגליל העליון
אזור אילון[5]	1961	הגליל העליון	200 מטר אורך[6]
מערות עאבוד	2002	השומרון
מערת מנות	2008	הגליל העליון		הייתה מיושבת בתקופות קדומות
מערת נטיפים עטרות[7]	1974	הרי יהודה		הייתה פתוחה לקהל לזמן מה
צינור המים לירושלים[8]	2018	הרי יהודה	14 מטר אורך
שיקום מחצבה בגליל התחתון[9]	2017	הגליל התחתון	4 על 8	מרבץ נדיר של אלמוגי מערות
בכביש 65-85[10]	2013	הגליל התחתון
מערת רמת זרעית	2007	הגליל העליון	אורך המערה כ-500 מטר, עומקה כ-62 מטר
יחיעם[11]	1967	הגליל העליון
צור הדסה[12]	2014	הרי יהודה
מערת שכונת דניה חיפה[13]	ראשית שנות ה-70	הכרמל

קישורים חיצוניים

• אנימציה להמחשת יצירת מערת נטיפים באתר מט"ח
• חדשות המדע, מערת נטיפים חדשה, באתר ynet, 15 ביוני 2004
• אבי סאייג, איך נוצרת מערת נטיפים?, במדור "שאל את המומחה" באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 15 באוקטובר 2017