المياه الجوفية والينابيع
تسربات المياه

كيف تتشكل المياه الجوفية والينابيع

تعتبر المياه الجوفية أحد المصادر الرئيسية للتزود بالماء بالإضافة إلى المياه السطحية، وها بالإضافة إلى استخداماته الأخرى كالحصول على المعادن أو توليد الطاقة الكهربائية أو غيرها، فلهذا يهتم العلماء باكتشاف أماكن المياه الجوفية ومستودعاتها باستمرار من أجل زيادة المياه في العالم والدول الفقيرة بالمياه، كما أنّ الحكومات تعمل جهدها من أجل المحافظة على هذه المياه من التلوث والنضوب فالمياه الجوفية تشكل ما يقارب خمس مصادر تزويد المياه العذبة على سطح الأرض.

وتعتبر المياه الجوفية جزءاً من دورة المياه على سطح الأرض إذ إنّ المياه الجوفية في العادة تحفظ في داخل التربة أو على في مستودعات صخرية موجودة في داخل الأرض تكون على شكل الكهوف فتعد جزءاً من مستودعات المياه على سطح الأرض، وتتزود المياه الجوفية في العادة بالمياه من المياه الموجودة على سطح الأرض كالأنهار كما أنّها تحصل على المياه من الأمطار أيضاً والتي تتغلغل في داخل التربة عند هطولها إلى أن تصل إلى المياه الجوفية، وحتى تكمل المياه الجوفية دورتها في العادة فإنها تأخذ وقتاً أطول بكثير من المياه السطحية إذ إنّ المياه تأخذ في العادة وقتاً أطول حتى تصل إلى المستودعات في باطن الأرض، كما أنّها تحتاج وقتاً طويلاً أيضاً حتى تتبخر من جديد وذلك لعمها في داخل الأرض، ولهذا تعتبر المياه الجوفية من مصادر المياه التي من الممكن ان تنضب عند استعمالها بشكل كبير جداً أكبر من قدرتها على التعويض، وتحتاج بعد ذلك إلى وقت طويل حتى تعيد تخزين الماء في داخلها.

أمّا الينابيع فهي ما يحدث عندما تتدفق المياه من مستودعاتها من داخل الأرض إلى سطح الأرض فيكون الينبوع بذلك هو منطقة تلاقي بين مستودع المياه الجوفية في باطن الأرض مع سطح الأرض، ويحدث في العادة أنّ تنطلق الينابيع بشكل كبير جداً متدفقتاً من داخل الأرض وهذا ما يحدث في العادة عندما يكون مصدر تزويد المياه الجوفية أو مستودعها موجوداً في ارتفاع أعلى من ارتفاع الينبوع فتنطلق المياه منه بشكل متدفق.

ويتم استخدام الينابيع والمياه الجوفية في العادة لاستخدامات أخرى غير التزود بالمياه العذبة للشرب، فتستخدم الينابيع في العادة كعلاج لمختلف الأوجاع كآلام المفاصل وهذا بسبب المعادن التي تحتويها هذه المياه ودرجة حرارتها فتعتبر في كثير من البلدان كجزء من السياحة العلاجية، كما أنّها تستخدم من أجل الاسترخاء فتقام عليها المنتجعات في كثير من بلدان العالم كالمنتجعات المشهورة في اليابان والصين على سبيل المثال.

المياه الجوفية

المياه الجوفية هي المياه السطحية التي تتسرب عبر الصخور ومسامات التربة لتستقر في طبقات الأرض المختلفة، وقد تتكون نسبة ضئيلة من المياه الجوفية بفعل بعض التفاعلات الكيميائية التي تحدث تحت سطح الأرض، وتسمى هذه المياه عندها بالمياه الوليدة، أما إذا كانت المياه الجوفية قريبةً من سطح الأرض فيطلق عليها اسم السديمة المائية التي يسهل الحصول عليها. يعتمد الإنسان على المياه الجوفية لتغطية احتياجاته المتزايدة، ولكن لا يمكن البدء بعملية الحفر والتنقيب عن المياه الجوفية إلا عند التأكد من وجود مقدار كاف واقتصادي لاستخراجها؛ لأنّ العملية تحتاج إلى معدات، وأدوات، ورصد مالي، ومجهود، وكوادر بشرية، فكيف يمكن معرفة مواطن استقرار المياه الجوفية في باطن الأرض؟ طرق البحث عن المياه الجوفية كانت الطرق المستخدمة في البحث عن المياه الجوفية طرقاً بسيطة تعتمد على مهارة بعض الأشخاص، وقدرتهم على التحليل، وقد تصيب هذه الطرق وتخطئ، ولكن مع تطور العلم والأدوات العلمية، توصلوا إلى طرق علمية دقيقة للكشف عن مكامن المياه؛ ومنها: الطرق الجيولوجية ظهور الضباب على سطح الأرض: تختلف كثافة الضباب باختلاف تبخر المياه، كما يمكن الكشف عن وجود الضباب من خلال وضع أطباق كبيرة بشكل مائل فوق سطح الأرض، وتركها طوال الليل، وسيلاحظ في الصباح وجود بخار كثيف للماء على السطح الداخلي للأطباق.

ظهور المياه على سطح الأرض: عندما تكون المياه الجوفية قريبة من سطح الأرض فإن مقداراً من الماء يرشح إلى السطح بالخاصية الشعرية، لذلك نرى أنّ الأراضي الرطبة التي يظهر الماء على سطحها فيها مياه جوفية.

ارتفاع سطح الأرض: من المعروف عند الجيولوجيين أنّ مستوى المياه الجوفية يكون أقرب إلى سطح الأرض في المناطق الواقعة تحت الوديان، ويسترشدون بذلك إلى أنسب المواقع لحفر الآبار.

المناطق الشاطئية والكثبان الرطبة: تتجمع طبقة من المياه العذبة فوق المياه المالحة تحت سطح الأرض أو بالقرب من الشواطئ أو المناطق المغطاة بالكثبان الرملية. الطرق الجيوفيزيائية استخدام التأثير الحراري أو الكهربائي أو الإشعاعي للتمكن من معرفة مواطن مياه الينابيع الحارة أو المالحة أو المياه ذات الإشعاعات، حيث تُستخدم أجهزة مثل: مقاييس الحرارة، وعدادات جيجر.

استخدام طرق لاسلكية للكشف عن المياه الجوفية الموجودة داخل الفجوات في باطن الأرض؛ فالموجات اللاسلكية تتأثر بوجود مثل هذه الفجوات أثناء سيرها فى باطن الأرض.

استخدام الطرق الزلزالية، والمغناطيسية، والكهربائية اعتماداً على الكثافة أو المرونة أو المغناطيسية أو التوصيل الكهربائي للصخور.

تعدّ المياه أحد الأسباب الرئيسيّة والمهمة في استمرار عيش الكائنات الحية على اختلاف أنواعها، ويحتوي كوكب الأرض على مخزون هائل من المياه؛ إذ تُشكّل المياه 70% من حجمه، ولكن ليس كل هذه المياه صالحة لاستهلاك البشر والحيوانات، وحدها المياه العذبة في الأنهار والينابيع والآبار هي التي تصلح للاستهلاك البشري وخصوصاً للشرب؛ لذا حرص الإنسان منذ بداية الزمان على التمركز والاستيطان حول مصادر هذه المياه، فتجد أنّ الحضارات القديمة على مر التاريخ أنشأت بجوار الأنهار كالحضارة الفرعونية التي امتدت على طول نهر النيل في مصر، وحضارة بين الرافدين التي أنشئت على ضفاف نهري الدجلة والفرات وغيرها الكثير.

واجه الإنسان الأول صعوبةً في نقل المياه بعيداً عن مجراها، لذا كان عليه السكن بجوار مصادر المياه والشرب لضمان عيشه واستمراريته، ومع الوقت طوّر الإنسان تدريجياً وسائل وأدوات للتنقل عن طريق المياه إلى مسافات بعيدة، وكان عليه ذلك لأنه كان يتعرّض للخطر في بعض المواسم التي تحدث فيها فيضانات لتلك الأنهار أو جفاف مائها. ولجأ الإنسان إلى الاستفادة من ماء المطر العذب وتخزينه عن طريق حفر الآبار، وتجمّعات المياه الضخمة، كما كان في بحث مستمر ودؤوب عن أماكن تواجد المياه الجوفية والتنقيب عنها للاستفادة منها والاستيطان حولها لحين نفاذها، ثمّ يعود مجدداً للبحث عن غيرها، وعلى الرّغم من انعدام الأجهزة التي تنقب عن الماء إلا أنهم كانوا خبراء في البحث عن مصادر المياه، وخاصةً المياه الجوفية، وكانوا وخبيرين في أماكن تواجدها وقادرين على التحديد الدقيق لمكان الآبار الجوفية وحفرها.

وسعى الإنسان إلى تسهيل حصوله على هذه المياه العذبة والصالحة للشرب، فاستعمل الحبل المربوط بوعاء لاستخراج المياه من الآبار الجوفية، ومن ثمّ قام بابتكار الرافعة البسيطة لسحب الأوعية الأثقل من الآبار الأكثر عمقاً، ولضرورة ريّ المزروعات في المواسم الصيفية الخالية من الأمطار ومواسم الجفاف قام الإنسان بحفر خنادق طويلة ورفيعة متعرجة الشكل تمتدّ من الأنهار والينابيع إلى المناطق الزراعية؛ حيث تمرّ خلالها وتصب في برك أو آبار محفورة يدوياً ممّا يسهل الوصول إليها واستعمالها، كما قاموا بإنشاء السدود ونقل مياهها للاستفادة منها في الشرب وري المزروعات.

ابتكر واستخدم الإنسان قديماً أدوات عديدة لنقل المياه مثل: أداة الشادوف التي استعملتها الحضارات القديمة مثل الحضارة الفرعونية في نقل مياه نهر النيل إلى المناطق الزراعية، كما ابتكروا المنجل لحفر الآبار والبرك التي تصب بها المياه، وقاموا بحفر ممرات المياه القادمة من الأنهر والينابيع بواسطة المحارث التي تجرها الحمير والثيران لتصب في البرك والآبار.