מעיין פועם

מעיין פועם הוא סוג של מעיין קארסטי, אשר במקום לנבוע בקצב קבוע, הוא פורץ בקילוחים באופן קצוב כפעימות לב. ספיקה בלתי רציפה זו נגרמת מאגירתם של מי תהום בחללים קארסטיים בסלע, אשר מגיעים לסף מילוי מקסימלי, ואז מתרוקנים בבת אחת. משוער שיש רק כמאה כאלה בכל העולם^[1].

רקע גאולוגי

ערך מורחב – קארסט

מעיין שכבה רגיל מקבל את מימיו משכבת אקוויפר, בה נאגרים מי התהום מעל שכבת סלע אטימה למים. האקוויפר לרוב אחיד בצורתו, ומתפשט לרוחב בין שכבות הסלע. מעיין קארסטי, לעומת זאת, ניזון ממי תהום השוכנים בתוך חללים שנגרמו מהמסה קארסטית. חללים אלה אינם אחידים בגודלם, עומקם וגובהם. לעיתים מדובר בחללים קטנים, ולעיתים אלה מערות ענק, היוצרות אגן ניקוז תת-קרקעי עצום בגודלו.

החללים התת-קרקעיים מחוברים זה לזה באופנים שונים, כמו צינורות או חללים שטוחים, שנוצרו אף הם בהמסה. מי התהום נאספים אל החללים דרך הדפנות, ומכוח חוק הכלים השלובים, מתפזרים על הקרקעית לגובה אחיד. מאחר שהחללים מצויים במפלסים שונים, יכולים חלק מהחללים להתמלא, ואילו אחרים, הגבוהים מהם מבחינה טופוגרפית, יישארו ריקים, עד שמפלס המים יעלה ויציף גם אותם.

מבנה מעיין פועם

אגן הניקוז של מעיין פועם כולל חלל קארסטי, המחובר למוצא המעיין באמצעות "צינור" סִיפוֹן (ראו תרשים מצורף): נקודת המוצא מהחלל גבוהה ממוצא המעיין, ומעבר המים (הסיפון), ממוצא החלל למוצא המעין, עובר דרך המגיעה לאזור גבוה משתי נקודות אלה. החלל מתמלא במי תהום בקצב קבוע. כל עוד מפלס המים בחלל אינו עובר את רום הסיפון, לא יזרום דבר אל מוצא המעיין, אולם ברגע שהמים בחלל מגיעים למפלס הפעימה, הם זורמים החוצה במהירות, במטרה להתאזן שם, על פי חוק הכלים השלובים. החלל מתרוקן עד לגובה המוצא ממנו, ממשיך להתמלא בקצב קבוע כמקודם, וחוזר חלילה.

כל מחזור של מילוי החלל וריקונו מחדש נקרא 'פעימה'. תדירות הפעימות תלויה בכמות המשקעים, בהפרש הגבהים בסיפון, בגודל החלל ובאטימות המסלע, והיא בדרך כלל אינה קבועה במשך השנה. תדירות הפעימות יכולה להיות מרבית בכל עת בשנה, אם כי ספיקת המעיין תהיה לרוב מרבית בחורף. ניתן לחלק את המעיינות הפועמים לארבע:

מעיין פועם כל השנה.
מעיין פועם בקיץ. בחורף כמות המים גדולה, המפלס נשאר גבוה ממפלס הפעימה, ומתרחשת נביעה רצופה.
מעיין אכזב, שאינו נובע בקיץ, ופועם בחורף.
מעיין אכזב, שאינו נובע בקיץ, נובע ברציפות בחורף, ופועם בעונות המעבר.

מעיינות פועמים בישראל

ארץ ישראל מבורכת במעיינות קארסטיים בשל סלעי הגיר והדולומיט הנפוץ בה, בהרי יהודה, הכרמל, הגליל והחרמון. כמות המשקעים באזורים אלה מספיקה כדי לאפשר את היווצרותן של תופעות קארסטיות שונות, ובהן גם מעיין פועם. בין המעיינות הפועמים המוכרים בארץ ניתן למנות את מעיינות ראש העין המשמשים כמקורות נהר הירקון; מעיינות בנחל עמוד (אחד מהם אף נושא את השם 'עין פועם'), עין מבוע שבנחל פרת ועוד.

מעיין פועם אחד שפעימותיו פסקו הוא הגיחון, שבתחתית עיר דוד בירושלים. מקורות שונים מלמדים כי מעיין זה פעם עד שנות ה-70^{[דרושה הבהרה]}, וייתכן שזוהי גם הסיבה לשמו התנ"כי, המתבסס על "גיחת" המים לפתע מבטן האדמה. שינויים הידרולוגיים במערך העירוני של ירושלים (ואפשר שאף תזוזות טקטוניקות), השפיעו על מצב האקוויפר, ובעקבות כך הפך הגיחון בהדרגה למעיין קארסטי רגיל, בעל ספיקה רציפה.