מעיין פועם

מעיין פועם הוא סוג של מעיין קרסטי, אשר במקום לנבוע בקצב קבוע, הוא פורץ בקילוחים באופן קצוב כפעימות לב. ספיקה בלתי רציפה זו נגרמת מאגירתם של מי תהום בחללים קרסטיים בסלע, אשר מגיעים לסף מילוי מקסימלי, ואז מתרוקנים בבת אחת. משוער שיש רק כמאה כאלה בכל העולם. ערך מורחב – קרסט 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 קרסטי, לעומת זאת, ניזון ממי תהום השוכנים בתוך חללים שנגרמו מהמסה קרסטית. 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, כיוון שיש וואקום לאחר שהמים מתחילים לצאת- הם יוצאים גם לגובה יותר נמוך מהחלל השני, עד שנכנס אליו האוויר מהחלל והוא מפסיק להוציא [עד שהמים יעלו שוב לאותו גובה שיוכל לצאת] אגן הניקוז של מעיין פועם כולל חלל קרסטי, 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 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. ארץ ישראל מבורכת במעיינות קרסטיים בשל סלעי הגיר והדולומיט הנפוץ בה, בהרי יהודה, הכרמל, הגליל והחרמון. כמות המשקעים באזורים אלה מספיקה כדי לאפשר את היווצרותן של תופעות קרסטיות 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. התיעוד האחרון של פעימות הגיחון היה בשנת 1909, אולם ייתכן שהמשיך לפעום גם בשנות ה-70, 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 קרסטי רגיל, בעל ספיקה רציפה. תופעת המעיין הפועם נפוצה, כאמור, ברחבי הארץ, ועד שנחקרה באופן מדעי בידי הידרולוגים, התקשו יושבי הארץ להסביר את סיבת הפעימות. בעקבות כך התפתחה האגדה על פיה בתוך המעיינות שוכנים שדים, "השותים" את המים בכל פעימה, וגוזלים אותם מבני האדם. כומר קתולי בשם דה-מזיר, שחצה את נקבת השילוח ב-1817, מצא עצמו נתון להתקפת המקומיים, מפני שסברו כי הוא השד של המעיין. מקור בן התקופה מספר על האירוע המסעיר: "הוא נכנס לנקבה שעה שחלה הפסקה בזרימת המים, והוא עבר בה תוך אלף סכנות, עד שיצא בצד השני. כשראו בני המקום מישהו יוצא לפתע מהמערה, והוא כולו רטוב ומכוסה קורי עכביש, חשבוהו לרוח רעה האחראית להפסקת זרימתם של מי המעיין. לאחר שנרגעו מתדהמתם, תפסו את דה-מזיר המסכן והתחילו להכות בו באבנים ובמקלות. למזלו, התחילו שוב המים לזרום, ובאותו רגע והוא ניצל." — נתן שור, "מסע אל תוך הנקבה", עת-מול כרך ד גיליון 5 (25), ירושלים 1979, עמ' 19 מעיין הגיחון מדיה וקבצים בנושא מעיין פועם בוויקישיתוף הסבר על עין מבוע שבנחל פרת(הקישור אינו פעיל) (כולל אגדה על שדים במעיין) וידאו בו מוצג מודל פועל של מעיין פועם Ognjen Bonacci & Davor Bojanić, Rhythmic karst springs (עמ' 35-47), Hydrological Sciences Journal, ‏Feb 1991 רונית בן-עמי עמיאל, עמוס פרומקין ותמיר גרודק, "ההידרולוגיה של מעיין קארסטי עירוני - מעין הגיחון, ירושלים", עמ' 8