يضم كهف البلورات في ولاية تشيواوا المكسيكية بعضًا من أكبر البلورات في العالم، لكنه ليس مفتوحًا أمام الزوار؛ إذ تبلغ حرارته نحو 58 درجة مئوية، وتتراوح الرطوبة فيه بين 90 و99 في المئة، وهي ظروف قد تهدد حياة من يدخله بلا معدات وقاية خلال نحو 10 دقائق.
يقع الكهف، الذي اكتُشف عام 2000، على عمق يقارب 300 متر تحت جبل سييرا دي نايكا، داخل حجرة على شكل حرف U يبلغ طولها نحو 30 مترًا وعرضها 10 أمتار. وتغطيه بلورات سيلينيت ضخمة بيضاء تشبه السحب، وتمتد من السقف إلى الأرض.
ويبلغ وزن إحدى أكبر البلورات فيه نحو 12 طنًا، فيما يصل عرضها إلى متر واحد وطولها إلى 11.4 مترًا، أي أكثر من ستة أضعاف متوسط طول الإنسان.
حرارة ورطوبة تهددان حياة الباحثين
تمنع الظروف القاسية داخل كهف البلورات فتحه أمام العامة. فالجمع بين الحرارة المرتفعة والرطوبة الشديدة قد يؤدي إلى تراكم السوائل في الرئتين، ما يجعل البقاء داخله خطرًا للغاية حتى لفترة قصيرة.
ولهذا تستخدم الفرق البحثية أجهزة تنفس توفر هواءً نقيًا، إلى جانب ملابس خاصة مقاومة للحرارة. وتسمح هذه التجهيزات بتمديد مدة البقاء داخل الكهف من نحو 10 دقائق من دون حماية إلى فترة تتراوح بين 15 و60 دقيقة.
لكن معدات الوقاية لا تلغي جميع المخاطر. فأسطح البلورات شديدة النعومة، كما يجعل التكاثف الكثيف المكان زلقًا. وتبلغ صلابة الجبس، الذي تتكون منه البلورات، درجتين فقط على مقياس موس؛ لذلك يمكن للبلورات العملاقة، التي يتجاوز وزن بعضها 50 طنًا متريًا، أن تتشقق أو تتحرك تحت تأثير الضغط الواقع عليها.
كيف نمت البلورات إلى هذا الحجم؟
يرجع تشكل نظام الكهوف في جبل سييرا دي نايكا إلى نحو 26 مليون سنة، عندما ضغطت الصهارة المتراكمة تحت سطح الأرض على الصخور المحيطة بها، وأسهمت مع مرور الزمن في تكوين الجبل.
وظلت الكهوف الموجودة في أعماقه مغمورة لفترات طويلة بمياه ساخنة غنية بكبريتات الكالسيوم، وهي ظروف أتاحت للبلورات النمو إلى أحجام استثنائية. وعلى الرغم من أن كبريتات الكالسيوم يمكن أن تنتج معادن مختلفة، فإن السيلينيت، وهو نوع شفاف من الجبس، كان المعدن السائد في نظام كهوف نايكا.
كما احتوت الكهوف على كميات كبيرة من معدن الأنهيدريت. وتكوّنت رواسبه خلال فترات كانت فيها درجات الحرارة مرتفعة جدًا، لكنه أصبح أقل استقرارًا عندما بدأت المياه تبرد، ثم أخذ في الذوبان تدريجيًا.
وعند وصول الحرارة إلى نحو 58 درجة مئوية، اختلطت كميات كافية من الكالسيوم والكبريتات بالمياه نتيجة ذوبان الأنهيدريت، فتهيأت الظروف اللازمة لتكوين بلورات الجبس.
وكان الانخفاض البطيء جدًا في حرارة المياه عاملًا حاسمًا في نمو البلورات إلى أحجام هائلة. ففي كهف كيليتشلار، الواقع على عمق يقارب 120 مترًا، تغيرت الحرارة بوتيرة أسرع، فتشكلت أعداد كبيرة من البلورات الصغيرة. أما في كهف البلورات، فقد سمح التبريد البطيء لعدد أقل من البلورات بالنمو لفترات أطول.
ويعتقد الباحثون أن بقاء البلورات داخل مياه غنية بالمعادن لمئات آلاف السنين ساعدها على بلوغ هذه الأحجام. وتشير التقديرات إلى أن بعض البلورات واصلت النمو مدة تراوحت بين 500 ألف ومليون سنة.
ميكروبات ظلت محبوسة داخل البلورات
لم تقتصر أهمية الكهف على تكويناته الجيولوجية. ففي عام 2017، عثر فريق من علماء الأحياء الدقيقة التابعين لوكالة ناسا على ميكروبات داخل جيوب سائلة محبوسة في البلورات. ويُقدّر أن هذه الكائنات الدقيقة بقيت عالقة داخلها نحو 50 ألف سنة، قبل أن يتمكن الباحثون من إعادة تنشيطها في المختبر.
ويرجح العلماء أن تلك الميكروبات تغذت على رواسب المنغنيز والحديد الموجودة داخل البلورات. ، تكشف هذه النتائج جانبًا إضافيًا من القيمة العلمية للكهف.
التعدين أوقف نمو البلورات
تشتهر المنطقة المحيطة بجبل نايكا بوفرة الرصاص والزنك والفضة، ولذلك شهدت نشاطًا تعدينيًا طويلًا. وعلى الرغم من اكتشاف كهف البلورات عام 2000، فإن كهف كيليتشلار الأقل عمقًا اكتُشف قبل ذلك بوقت طويل، عندما عثر عليه عمال المناجم عام 1910، ثم تعرض خلال السنوات اللاحقة لتدخلات عدة ولاستخراج بعض البلورات منه.
وكان الوصول إلى أنظمة الكهوف يتطلب أولًا تصريف المياه الغنية بالمعادن التي كانت تملؤها. ولهذا ضخّت شركات التعدين المياه إلى الخارج، فتكوّنت بحيرة اصطناعية بالقرب من المنطقة. وخلال عمليات الضخ، كانت كمية من المياه تعادل حجم حوض سباحة أولمبي تُستخرج من الكهوف كل نحو 40 دقيقة.
لكن سحب المياه أزال قوة الطفو التي كانت تسند البلورات العملاقة، ما أوجد ظروفًا قد تؤدي إلى تشقق بعض البلورات الكبيرة أو انهيارها تحت وزنها. كما أوقف التصريف عملية النمو الطبيعي للبلورات.
انتهت أنشطة التعدين في المنطقة عام 2015، وبعد ذلك سُمح للكهوف بأن تبدأ في الامتلاء بالمياه تدريجيًا. ولا يزال منسوب المياه يرتفع، لكنه لم يصل بعد إلى كهف البلورات، كما لا يُعرف على وجه اليقين ما إذا كان سيبلغ مستواه السابق.
ويأمل العلماء أن تعود المياه إلى الكهف يومًا ما، إذ يمكن للمياه الغنية بالمعادن، في حال وصولها مجددًا، أن تساعد البلورات العملاقة على النمو، وربما تسهم مع مرور الوقت في ترميم البنى التي تعرضت للتلف.
المصدر: Sözcü