שעון הזמן של הסלעים

קשה להתייחס לזמן של סלעים במונחים אנושיים. איך יכולים אנחנו, עם מושגי הזמן הילדותיים שלנו, להתחיל אפילו להבין את פרקי הזמן שבמהלכם הסלע נוצר, מתגבש, מתבלה ומתפורר? אמנם גם אנחנו נוצָרים, מתגבשים, מתבלים ומתפוררים, אבל לעומת הסלעים הזמן שלנו אינו יותר מאשר מצמוץ, הרף עין. מהי משמעות הזמן בחייו של סלע? האם ניתן למדוד אותו בקנה מידה אנושי של חיי אדם? קל לראות איך אדם מזדקן, אבל

איך ניכרים אותות הזמן באבן? גם לחוקרים לא קל להשיב על השאלות האלה, והם מרבים להתווכח בינם לבין עצמם ואף לחלוק איש על קביעות רעהו בשל העדר מדדים מדויקים די הצורך. אחד הוויכוחים שמדגימים את המבוכה הזו נוגע לשאלת היווצרותם של צנירים, אותם קווי מצוק קעורים שנראים כמו גומחה מוארכת בהר ואשר נפוצים במדרונות נחל אורן ובהרי יהודה. לפי הסבר רווח, צורתם דמוית הצינור של הצנירים היא תולדה של כרסום מתמשך של גלי ים קדמון את סלעי החוף. לא ברור מתי ליחכו גליו של ים עתיק זה את מדרונות ההרים בישראל בגובה 600 מטר מעל פני הים הנוכחיים. האם מדובר באלפי, במאות אלפי או במיליוני שנים? איש אינו יכול לענות בוודאות על השאלה. אפילו סדרי הגודל אינם ידועים.
דרוש לנו, אם כן, סרגל זמנים, שייתן לנו קנה מידה מתאים להתמודדות עם הבעיה. קשה למצוא קנה מידה מתאים לתהליכי היווצרות. את המעבר הממושך מעיסה בוצית לטרשי גיר ממורטים קשה אפילו לדמיין, שלא לדבר על למדוד. כך גם לגבי ה"שיש" שבמטבח, אותו לוח גרניט שקוֹשיוֹ כחלמיש – כמה זמן לקח לו להפוך מבצק דמוי ג'לטין למוצק שבסלעים? קשה לנו לתפוש זאת, אבל לתרכובות כימיות רבות לקח מיליוני שנים "לבוא על סיפוקן האנרגטי" ולהתמצק למינרלים קשים. קשה לנו גם למדוד תהליכים כה ממושכים. תהליכי הכליה וההתפרקות, לעומתם, קצרים ומהירים יחסית וקלים יותר למדידה.

סלעים בבקעת חג'אג', סיני. תהליכי בליה באיזורים יבשים מצטמצמים לפני השטח בלבד ומתחזקים דווקא בסדקים האופקיים, המעניקים הגנה טובה יותר מפני יובש צילום: יותם יעקבסון	ואדי רם, ירדן. המיקום הגיאוגרפי הוא בעל השפעה מכרעת על תהליכי בליה חיצוניים, משום שאלה תלויים באקלים. סלעים מסוגים שונים מתכלים באופן דומה בתנאי אקלים דומים | צילום: ברוך גיאן

לפני שנפנה לכליה, הערה קטנה על בנייה והיווצרות: למען ההגינות, ראוי לציין שלא כל תהליכי ההיווצרות של הסלעים הם מסדרי גודל לא אנושיים כאלה. לשמחתנו, יש גם כאלה שבני תמותה יכולים לחזות בהם ולמדוד אותם. הדוגמאות הנפוצות לסוג כזה של תהליכי היווצרות הן מערות, ובמיוחד מערות נטיפים, מעיינות חמים ומשקעי נחלים באזורים

גירניים. מי הגשמים ממיסים את הגיר בעזרתה האדיבה של החומציות, שאותה מספק היום בשפע הזיהום התעשייתי. גם אלמלא הזיהום התעשייתי, היו מי הגשמים מצליחים להמס את הגיר באמצעות הפחמן הדו חמצני שהם סופגים במהלך חלחולם באדמה. אחוז הפחמן הדו חמצני שבחללי הקרקע גבוה במאות אחוזים מזה שבאטמוספירה, כתוצאה מנשימתם של מיליארדי החיידקים ושורשי הצמחים. בלילה, כאשר תהליך הפוטוסינתזה אינו מתרחש, פולטים הצמחים והחיידקים הפוטוסינתטיים פחמן דו חמצני.
חלק מהגיר המומס מופרש מאוחר יותר ומתגבש לסלע מוצק. במעיינות ובאפיקי נחלים הוא משוקע על ידי צמחים ואצות ויוצר סלעים שנקראים נטף נחלים (טְרָוֶורטין). דוגמאות יפות לנטף נחלים אפשר לראות בסחנה, באל־חמה ובנחלי מואב, שם נביעות המטפטפות מקירות הקניון שיקעו מספיק חומר כדי ליצור תקרת טרוורטין ולהפוך את הערוץ למנהרה. אחרי עשרות או מאות שנים של שיקוע טרוורטין בכמויות גדולות (במפלים, סביב אמות מים מטפטפות או במעיינות חמים) אפשר למצוא דוגמאות מרשימות אפילו יותר, למשל במעיינות החמים פמוקלה (Pamukkale) שבתורכיה או בפארק ילוסטון (Yellowstone) שבארצות הברית. שפע הגופרית ויסודות נוספים במעיינות החמים צובעים את הגיר המשוקע בשלל צבעים, והתוצאה מרהיבה. התגבשותם של נטיפים במערות נטיפים אינה נופלת ממנה במאום, והיא מתרחשת בצורה דומה, מלבד זה שאין בה כמעט תוספים אורגניים שישנם במעיינות, העשירים בצמחים ובאצות.

מערת אבשלום. התגבשותם המרהיבה של נטיפים במערות נטיפים יכולה לשמש דוגמה לתהליכי היווצרות שניתן לצפות בהם בפרקי זמן אנושיים | צילום: ברוך גיאן

גיבנת סלעים ודיאטה של חיידקים
אז איך בכל זאת קובעים גיל של סלעים? לסלעים יש גיבנת תדמיתית, שלעתים קשה להשתחרר ממנה. הציבור הרחב אינו מבדיל בדרך כלל בין סלע צעיר לזקן ושופט את גילם על פי תחושת בטן. יש אנשים שמקשרים מוצקות ויציבות של סלע עם חומר ותיק ושבע ימים, בעוד שסלע פריך נראה להם עול ימים, כזה שעדיין לא התקשה עד הסוף. אחרים עשויים לקשר דווקא את הפריכות שבסלע עם זִקנה, שתופעות הלוואי שלה הן בליה והתפרקות, ולמצוא און עלומים בסלע המוצק. יש כאלה שיראו בדיונת חול בלתי מלוכדת שנוצרה מסלעי אבן חול קשים אישוש לצעירותו של הפריך מהמוצק. אחרים יסתכלו על שפכי בזלת קשים וצעירים ויראו בהם אישוש לצעירותו של המוצק מהפריך. אך האמת היא

חריטה על סלע, אריזונה. מחריטות ומציורי סלע במדבריות, שתארוכם ידוע, ניתן ללמוד על קצב התכהות החריטה. כאן באים לעזרתנו אותיות וציורים שחרטו נוודי מדבר בציפוי הכהה של הסלע. אלה הולכים ומתכהים עם הזמן בקצב בר מדידה | צילום: אמיר יחיאלי

שלא אלה ולא אלה צודקים. כמו לגבי כמה דברים נוספים בחיים, לא רק הגיל קובע. למעשה, אין קשר ישיר בין גילו של הסלע לבין עמידותו לבליה. מה שמשפיע יותר מכל על חוזקו של הסלע הוא אופיו המינרולוגי ואופן היווצרותו.
אלא שאפילו סלעים שעשויים ממינרלים קשים ויציבים במיוחד אינם חסינים מפגיעתו של הזמן. גם עליהם יש מי שקורא תיגר, אמנם לא בן לילה, אבל באופן שקט ועקבי, שמתרחש יום יום לנגד עינינו, גם אם אלה סומות מראותו: החיידקים. אלה אמנם זעירים, אך הם רבים מספור ומאכלסים כל שטח פנים שהוא, כולל סלעים חשופים במדבריות ובקטבים. כל אחד מהם אוכל, נושם ומפריש, ובמותו אף מזין אחרים.
בסופו של דבר מתפתחת בסדקים ועל פני הסלעים שרשרת מזון שלמה, שסופה הצטברות של תערובת מורכבת וקשה להגדרה המכונה בפינו קרקע. בגרם אחד של קרקע מצטופפים כעשרה מיליון חיידקים הנמנים עם אלפי מינים, כשכל מין אוכל ומפריש חומרים שונים, חלקם חומציים ביותר. תהליכי הבליה וההתפרקות בעומק הקרקע ובחלק של הסלע הגובל בקרקע מהירים יחסית לאלה המתרחשים על פני סלע חשופים, וזאת בעיקר עקב הלחות הגבוהה המסייעת לפעילות החיידקים. את אופי הבליה על פני הסלע קובע בעיקר הרכב החיידקים, המושפע ישירות מזמינות המים.
המיקום הגיאוגרפי הוא בעל השפעה מכרעת על תהליכי בליה חיצוניים, משום שאלה תלויים באקלים. מסתבר שסלעים מסוגים שונים מתכלים באופן דומה בתנאי אקלים דומים. השילוב בין טמפרטורות ומים הוא נקודת מפתח בהכנת סרגל זמנים לתהליכי בליה, משום שהוא הקובע את הרכב אוכלוסיות החיידקים. לעומת זאת תהליכי ההתפרקות מתחת לפני הקרקע תלויים פחות באקלים, משום ששם נשמרת הלחות אפילו במדבר.

מכיוון שפני הסלעים עניים בחומרי מזון אורגניים, הם מעניקים יתרון לקבוצות חיידקים פוטוסינתטיות, כלומר כאלה המייצרות סוכר בעזרת השמש – כמו הצמחים. אך אליה וקוץ בה: חיידקים אלה הם צרכני מים גדולים, ולכן הם נפוצים על פני הסלעים רק באזורים גשומים. ככל שגדלה כמות המשקעים, בעיקר אם היא מלווה בטמפרטורות גבוהות כמו באזורי מונסון, כך מעמיקים תהליכי הבליה אל תוך הסלעים, מרחיבים סדקים ומנקבים את הסלע ככברה. באזורים גשומים מתפתחת הבליה בציר אנכי לאורך סדקים, המנתבים את עודפי המים למי התהום.
באזורים יבשים יותר מצטמצמים תהליכי הבליה לפני השטח בלבד ומתחזקים דווקא

"הארובה", אבן חול, סיני. אין קשר ישיר בין גיל הסלע לבין עמידותו לבליה. מה שמשפיע יותר מכל על חוזקו של הסלע הוא אופיו המינרולוגי ואופן היווצרותו צילום: ברוך גיאן

בסדקים האופקיים. את השליטה הכמעט בלעדית על פני הסלעים באזורים מדבריים תופסת קבוצת חיידקים חסכונית במים, שמתקיימת על דיאטה קפדנית של גרגירי אבק, המכילים מעט מקורות אנרגיה. צוואתם של חיידקים אלה לדורות הבאים היא ציפוי כהה וקשה על פני הסלעים, המכונה פָטינה מדברית. ה"פיסול" הייחודי כל כך לסלעי מדבר הוא פועל יוצא של יחסי הגומלין בין קבוצת חיידקי "הציפוי" לבין חיידקי "הקידוח", המסתפקים בסדקים ובמקומות מוגנים מקרינה ישירה ומיובש.
מחקרים והתבוננות רב תחומיים בשנים האחרונות הביאו למהפכה בהבנת תהליכי הבליה של הסלעים. המים, שנתפשו בעבר כממס העיקרי, ממלאים על פי הגישה המודרנית בראש ובראשונה תפקיד של מעין בורר לאוכלוסיית החיידקים. המצדדים בגישה זו טוענים כי יש ללמוד את השפעת הזמן על חיידקי "הציפוי" ועל חיידקי "הקידוח" ולפתח סרגלי זמן שונים לשניהם.
כאן באים לעזרתנו מפעלי בנייה וחריטה אנושיים, שניתן לתארך אותם על פי מקורות היסטוריים. מאבני גרניט שסותתו בידי נזירים ביזנטים בדרום סיני (למשל באיזור מנזר סנטה קתרינה), כמו גם מאבנים ומאתרי קבורה מהתקופה החשמונאית החצובים בפטרה ובירושלים, ניתן בהחלט לפתח סרגל זמנים לתהליכי בליה והתפרקות.
מחריטות ומציורי סלע בסיני, בנגב ובמדבריות נוספים, שתארוכם ידוע, ניתן ללמוד על קצב התכהות החריטה. האותיות והציורים שחרטו נוודי המדבר בפטינה הכהה הולכים ומתכהים עם הזמן בקצב בר מדידה. את קנה המידה של הסרגל יש להתאים לסוג האבן ולזווית הפנייה לכיוון השמש.
למקרים שבהם תאריך החציבה אינו ידוע, מפותחת שיטה העושה שימוש במדדים מיקרוביאליים, שלפיה נספרות כמויות החיידקים והפרשותיהם ונפרשות על קנה מידה שפותח באתרים המתוארכים היסטורית. בהנחה שאבן חרוטה או חצובה מתחילה את מניין הזמן ברגע היחשפותה לאטמוספירה, כששטח הפנים שלה נקי מחיידקים, יאפשר שעון הזמן המיקרוביאלי תארוך של החציבה או של החריטה. לא רק גיאומורפולוגים מחכים בכליון עיניים להשלמת שיטה זו. לכשתושלם, היא תאפשר פתרון חידות ארכיאולוגיות והיסטוריות רבות, וייתכן שאסכולות שונות בתחומים אלה יצטרכו לתארך את ההיסטוריה מחדש ולארגן מחדש את הידע בתחומים שונים.