הסדרי נגישות
עמוד הבית > מדעי כדור-הארץ והיקום > גיאולוגיה > גיאולוגיה של ארץ-ישראלעמוד הבית > מדינת ישראל > חבלי ארץ > מדבר יהודה והבקע
גליליאו : כתב עת למדע ומחשבה


תקציר
בשנים האחרונות נפערים בורות לאורך חופי ים המלח. אילו תהליכים גורמים לתופעה מרתקת אך מסוכנת זו? והאם ניתן לעשות משהו כנגד הגזירה?



בורות פעורים בממלכת המלח
מחברים: ד"ר יוסף יחיאלי; ד"ר דניאל וקס


ועמק השדים בארת בארת חמר וינסו מלך-סדם ועמרה ויפלו-שמה (בראשית, י"ד 10)

בשנים האחרונות נפערים בורות לאורך חופי ים המלח. בורות אלה מהווים איום על חיי אדם וגורמים נזקים – ישירים ועקיפים – לרכוש. אילו תהליכים גורמים לתופעה מרתקת אך מסוכנת זו? האם זו דוגמה נוספת, מפתיעה, לתוצאת ההתערבות האדם בטבע? והאם אנו חסרי אונים לחלוטין כנגד הגזירה?

בעשור האחרון נפערו מאות בורות לאורך חופי ים המלח, בורות המהווים סיכון לנפש ולרכוש, המשבשים את מהלך החיים באזור ופוגעים בפיתוח ובבניה. דיווחים ראשונים על הופעה של בורות באזור נתקבלו כבר לפני כעשרים שנה, מתחילת שנות השמונים, אולם בשנות התשעים מספרם גדל במהירות – כיום מספרם נאמד בכאלף בורות. מדובר בתהליך דינמי; בורות חדשים נפערים כל הזמן. עומק הבורות מגיע עד 11 מטרים, וקוטרם עד כ-25 מטר. בורות פעורים כיום כמעט לכל אורך חופו המערבי של ים המלח, מלבד בחלקו הצפוני ביותר. בצִדו המזרחי של ים המלח, בירדן, נמצאו בורות רק בחלק הדרומי ביותר.

במהלך השנים אירעו מספר מקרים בהם הופעת הבורות גרמה נזקים כבדים ברכוש ואיימה איום ממשי לפגיעות בנפש. מפעילי החניון של עין גדי נאלצו לסוגרו מחמת הבורות הרבים שבשטח, בורות שמהווים סכנה ממשית לחיי אדם. בשנת 1997 נפלה לבור פעור כזה עובדת ונפצעה; היא ניצלה בזכות טלפון נייד שהיה ברשותה בעזרתו הזעיקה עזרה. מקרה דומה אירע במטע התמרים של קיבוץ עין גדי – אחד העובדים נפל לתוך בור ונפצע. בעיה חמורה היא הכביש הראשי שלאורך ים המלח, כביש באזור עין גדי שמשני צדדיו נפערו בורות המסכנים את הנוסעים ואת עצם המשך תפעולו של הכביש. הפגיעות הישירות והעקיפות הללו גורמות נזקים כלכליים ניכרים לתושבי האזור ומוסדות ממשלתיים נקראו לפעול. אחד הפעילים העיקריים בתחום הוא הגיאולוג ותושב המקום אלי רז, שהשתתף בשלבים שונים של חקר התופעה.

המשרד לתשתיות לאומיות, באמצעות המכון הגיאולוגי, המכון הגיאופיסי והמרכז למיפוי ישראל, ערכו עבודת מחקר מקיפה במטרה לפענח את המנגנונים הגיאולוגיים האחראים להיווצרות הבורות בפני השטח. אנחנו נתאר כאן נתונים ראשוניים שהצטברו ואת המסקנות שניתן להסיק בשלב זה.

ההנחה הבסיסית היא כי היווצרות הבורות קשורה לירידת מפלס ים המלח, שהרי זה הגורם העיקרי שהשתנה בשנים האחרונות, ושינוי בולט. ירידת מפלס כזו גורמת לשינויים במערכת הגֵיאוֹ-הִידרוֹלוֹגית – מים, מי-תהום, קרקע ותת-קרקע – שבקרבת הים. שינויים גיאו-הידרולוגיים אלה יכולים, בסופו של תהליך, לגרום להיווצרות בורות.

נמוך ויותר נמוך, רווי ורווי יותר

מפלס ים המלח יורד בעקבות מאזן המים השלילי של האגם; זאת בעקבות שאיבת המים המוגברת בכנרת ובסביבותיה. המים נשאבים לצורך השקיה ושתיה הן על-ידי מדינת ישראל והן על-ידי ממלכת ירדן. גורם נוסף, אף שתרומתו פחותה, הוא השימוש במי ים המלח שעושים מפעלי ים המלח. בעוד שבתחילת המאה העשרים הגיעו לים המלח כ-1600 מיליון מ"ק בשנה (1.6 מיליארד מ3) מגיעים היום כ-650 מיליון מ"ק בשנה בלבד. ברור כי שינוי כזה משנה לחלוטין את התנאים בים המלח ובסביבתו. מפלס ים המלח ירד במהלך 40 השנים האחרונות בכ-25 מטר. בעקבות ירידה זו במפלס הים נוספה רצועת חוף, שרוחבה עולה לעתים על קילומטר, בהתאם לשיפוע של החוף (באזורים תלולים רוחב רצועת החוף קטן יותר). ברצועה זו, שעד לפני זמן קצר היתה מכוסה במי ים המלח, מתחילים תהליכים גיאולוגיים והידרולוגיים שלא קרו לפני נסיגת הים. תוצאה נוספת של מאזן המים השלילי היתה עליה במליחותו של ים המלח עד שבתחילת שנות השמונים הגיעה אל מעֵבר לנקודת הרוויה למלח נתרן כלורי. לפני שנות השמונים מליחות ים המלח היתה נמוכה במקצת מזו של תמיסת מלח רוויה1.

באזור ים המלח קיימות שתי תצורות סלעים עיקריות; התחתונה בהן היא "תצורת הלשון", תצורת סלע ששקעה מתוך אגם הלשון שקדם לים המלח הנוכחי, בתקופה שבין כ-70,000 שנה לכ-15,000 שנה, ועוביה כ-50 מטר. מעל תצורת הלשון מונחת "תצורת צאלים" שמקורה בעידן ההוֹלוֹקֶן (מלפני 10,000 שנה ועד היום) ועוביה כ-40 מטר; תצורת צאלים שקעה בים המלח כפי שהוא מוכר לנו. שתי התצורות בנויות משכבות של סלעי מִשקע נחליים (חרסית, סילְט וחלוּקי נחל) המתחלפות בסלע מִשקע אגמי (סלע העשוי מלח, גבס ואַרגוֹניט). במספר קידוחים נמצאה שכבת מלח שעוביה 10–20 מטר, שכבה המתחילה מעומק 24 מ' וגילה כ-10,000 שנה.

משקעי הסחף (המשקעים האָלוּביאָליים) מהווים את מאגר המים (האקוִיפֶר) האלוביאלי; המים שבו מקורם בעיקר במי גשמים שיורדים באזור הרי יהודה. מליחות המים משתנה ממים מתוקים2 בקרבת מצוק ההעתקים למים מלוחים מאוד, במליחות מי ים המלח, בקרבת חוף הים. אזור המעֲבר שבין מי ים המלח למי תהום מתוקים יותר, שנקרא הפן הבֵּיני, הינו בעל שיפוע הרבה יותר מתון מהפן הביני בקרבת חוף ים רגיל (בניגוד לאגם מלוח). זאת עקב הֶפרש הצפיפויות הגדול שבין מי ים המלח למים מתוקים. ירידת מפלס ים המלח, שהואצה משנות הששים, גרמה לירידות מפלסי מי תהום ולשנוי במיקום הפן הביני.

יש בורות ויש בורות

יש שקיעות בפני השטח, המתבטאות בהופעתם של בורות קטנים, אלא ששקיעות אלו שונות במובהק מן הבורות שבהם אנו עוסקים. שקיעתם של בורות קטנים היא תהליך הדרגתי, שאינו נובע מקיומם של חללים גדולים בתת-הקרקע. בורות מטיפוס זה מוכרים לאורך חופי ים המלח במקביל לבורות העמוקים. הבורות העמוקים הנפערים באורח פתאומי נוצרים בעיקר במרחק מהחוף; אלה מהווים את עיקר הבעיה שעמה יש להתמודד. הבורות הגדולים נוצרים בעקבות קריסת התקרה של חללים בתת-הקרקע. תנאי לכך הוא חלל תת-קרקעי רווי מים, שבו הסלע המתמוסס (קרסטי; במקרה זה – שכבת המלח) מכוסה בסחף בלתי מלוכד. החלל גדל עד שכל שכבת המלח מומסת, כולל תקרתה. עם ירידת מפלס מי-התהום מופיע גורם נוסף: הגדלת הלחץ על תקרת החלל (שהרי המים יוצרים "כוח עילוי" המקטין את המשקל האפקטיבי של התקרה), וכתוצאה מכך התקרה קורסת. אם על-גבי התקרה מונחים סלעים לא מלוכדים, הרי שבעקבות קריסת תקרת החלל קורסים גם סלעים אלה ועל פני השטח נוצר בור. באזור ים המלח, המנגנון העיקרי קשור בהמסת המלח על ידי מי תהום, ויצירת חללים בשכבת המלח. אם בסלעים שמעל לשכבת המלח קיימות שכבות מלוכדות מספיק, יכולות להיווצר תקרות זמניות, המכסות על חללים משניים זמניים. רק עם התקדמותם ההדרגתית כלפי מעלה יווצר בור בפני השטח.

ידועים מנגנונים עיקריים אחראים ליצירת חללים בתת-הקרקע: הרחקה מכאנית של חומר באמצעות סחיפה ("ארוזיה") תת-קרקעית, ותהליכי המסה כימיים, היוצרים מערכות קַרסטיות. מנגנון הסחיפה התת-קרקעית הוצע על ידי יעקב ארקין מהמכון הגיאולוגי, שערך בתחילת שנות התשעים את המחקרים הראשונים על אודות הבורות בחוף ים המלח. מנגנון זה דורש הסעה מאסיבית של חומר בתת-הקרקע. קשה להניח שהסעה מאסיבית כזו מתקיימת בתת הקרקע, מתחת למפלס מי תהום בגלל שזרימה של מי תהום היא כרגיל איטית ואין בה אנרגיה מספיקה להסעת סחף (לעומת זרימה עילית, קרי – של שטפונות, שלה אנרגיה גבוהה).

יצירת חללים על ידי המסה כימית של הסלע מוכרת היטב בסלעי גיר ודולומיט (סלעי פחמות), וכן בסלעי מלח וגבס, וידועה במקומות רבים בעולם כמערכת קַרסט. כדי להמיס מִסלע בתת-הקרקע הוא צריך לבוא במגע עם תמיסות בלתי-רוויות. כשהקצב בו מגיעה למסלע תמיסה בלתי-רוויה גבוה וקצב הרחקת התמיסה לאחר שנעשתה רוויה בעקבות המסת המסלע גבוה גם הוא, יכולים להיווצר חללים גדולים במהירות רבה יחסית. כשתהליך ההמסה נמשך ותקרת החלל נעשית בהדרגה דקה יותר ויותר, מגיע שלב שבו אין התקרה יכולה להוסיף ולשאת את המשקל שמעליה; או-אז מתרחשת קריסה. נזכיר כי מלח מיטיב להתמוסס במים, ובמהירות.

בין אם המנגנון הוא הסעה מכאנית או המסה כימית, נדרשת זרימת מי תהום בסלעים. מנגנון הסחיפה המכאנית דורש זרימה גבוהה בהרבה מזו הדרושה במנגנון הכימי. הבדל חשוב נוסף בין שני המנגנונים הוא שבמנגנון הכימי לא נדרש מרחב פָּנוי להרחקת החומר המוסע; זאת מאחר שהחומר מורחק כמומס במי תהום ולא כמוצק.

שכבות מלח, מי תהום וסדקים

ההנחה הבסיסית היא שהבורות בפני השטח נפערים בעקבות תהליכים המתרחשים בעומק של עד עשרות מטרים מפני השטח. במחקרים שערך אלי רז בעבודת שטח, אריה איתמר מהמכון היגאולוגי ויורי רייזמן מהמרכז למיפוי ישראל בעזרת תצלומי אויר, נמצא כי האתרים השונים התפתחו כמעט לכל אורך חופו של ים המלח, מלבד החלק הצפוני ביותר. נראה כי התהליך החל בדרום, ואכן – אתר הבורות הצפוני ביותר הוא המאוחר ביותר. הבורות הופיעו גם במקומות שבהם התשתית בנויה ממישורי בוץ וגם באזורים הבנויים מניפות סחף.

התפתחות הבורות הואצה מאוד בעשור האחרון, וזאת במקביל לירידה מתמשכת במפלס ים המלח. ממצאים שנאספו בשורה ארוכה של שיטות בדיקה ומדידה גיאולוגיות, פיזיקליות וכימיות, מעידים כי סביר ביותר שהמנגנון האחראי על היווצרות הבורות הוא המסת מלח בתת-הקרקע, מנגנון המבוסס על ירידת מפלס ים המלח.

פריסת הבורות נקבעת בראש ובראשונה על פי מיקומה של שכבת המלח בתת-הקרקע. שני גורמים קובעים את שכבת המלח בתת-הקרקע: גבולותיו של ים המלח הקדום, בו הושקעה שכבת המלח לפני כ-10,000 שנה, ואזורים בהם הומסה שכבת המלח, במלואה או בחלקה, בטרם כוסתה במשקעים צעירים יותר, או סולקה בתהליכי סחיפה מאוחרים יותר.

הבורות מפוזרים במקרים רבים לאורכם של קווים ישרים (אלי רז, מאיר אבלסון מהמכון הגיאולוגי וולדימיר שטיבלמן מהמכון הגיאופיזי). פיזור זה מצביע על קשר בין הופעת הבורות לבין סדקים ושברים גיאולוגיים. ניתן להניח שהסדקים מאפשרים תנועת מי תהום דרכם, ובכך תורמים להיווצרות הבורות.

עם ירידת מפלס ים המלח משתנה המערכת ההידרולוגית בקרבת החוף. ירידת מפלס מי תהום בקרבת ים המלח גורמת להגדלת מפל (גרדיינט) הזרימה ומעלה את עוצמות הזרימה. האזור בתת-הקרקע שהיה רווי בתמלחת ים המלח נשטף בהדרגה על ידי מים מתוקים יותר. במקומות מסוימים, שכבת המלח שהיתה טבולה לפנים במי ים המלח הרווים במלח באה עתה במגע עם מי תהום העשויים מי ים המלח מהולים במים מתוקים. ניתן לתאר את השלבים ההדרגתיים הבאים בהיווצרות הבורות: ירידה ניכרת במפלס ים המלח גורמת לירידה במפלס מי-התהום ולירידת הפן הביני; שכבת המלח באה במגע עם מי תהום שאינם רווים במלח, מה שמביא להמסת המלח וליצירת חללים; התמוטטות תקרת החללים שנוצרו בשכבת המלח ואפשרות להיווצרות חללים משניים בשכבת הסחף המכסה על החללים; התמוטטות תקרת החללים המשניים והופעת בורות בפני השטח.

לגבור על הבור?

מה ניתן לעשות כדי למזער נזקים וסכנת נפשות? ראשית, יש לעקוב אחר אתרי הבורות בשטח, בעזרת תצלומי אויר וסקרים גיאופיזיים. שנית, יש להכין מפות המפרטות את אזורי הסיכון. זוהי "התגוננות פאסיבית". צריך גם לבחון "הגנה אקטיבית" – אמצעים ושיטות להאטת ההמסה של שכבת המלח בתת-הקרקע. אחד הפתרונות המוצעים הוא צמצום כניסתם של מי תהום מתוקים-יחסית לאזור בו מצוי המלח, וזאת בדרך של שאיבת מי התהום המתוקים-יחסית. במים שאובים אלה ניתן יהיה לעשות שימושים שונים. במקביל יש לבחון את האפשרות להחדיר מים רווים במלח, מי ים המלח, לשכבת המלח בניסיון למנוע ממים לא רווים לבוא עמה במגע.

פתרון נוסף ששב ועלה לאחרונה הוא תעלת הימים. ואולם מדובר בפרויקט עצום-ממדים, ופרוייקט כזה אסור שייעשה ללא בחינה מקיפה של כל השלכותיו. והרי הופעת הבורות, היא כשלעצמה מעידה עד כמה יכולה התערבות האדם לשנות, ובאורח לא צפוי, את הסביבה.

————

1. גם לפני שנות ה-60 ניתן היה להתייחס אל מי ים המלח כאל תמיסה רוויה במלח. הסיבה לכך היא שסביר מאד כי בתת-הקרקע מים אלה מגיעים לרוויה לאחר המסה מועטה של מלח.
2. מים דלי-מלחים וראויים לשתיה; והשוו הערה מודגשת במאמרו של פרופ' רפי סמיט, גליליאו 47 עמ' 33 (המער')

ביבליוגרפיה:
כותר: בורות פעורים בממלכת המלח
מחברים: יחיאלי, יוסף (ד"ר) ; וקס, דניאל (ד"ר)
תאריך: ינואר-פברואר 2002 , גליון 49
שם כתב העת: גליליאו : כתב עת למדע ומחשבה
הוצאה לאור: SBC לבית מוטו תקשורת ולאתר IFEEL
הערות לפריט זה:

1. ד"ר יוסף יחיאלי הוא גיאוהידרולוג העובד כחוקר במכון הגיאולוגי בתחום של הידרולוגיה של מי תהום ומתמקד בהידרולוגיה של אזורים מדבריים כדוגמת ים המלח.
2. ד"ר דניאל וקס הוא גיאולוג הנדסי וחוקר במכון הגיאולוגי.

 


הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית