أجراس الجحيم (تكوينات كهفية)

تُعرف صخور "أجراس الجحيم" بأنها هياكل كربوناتية مجوفة على شكل جرس أو مخروط، يصل طولها إلى مترين (6 أقدام و7 بوصات) . وتوجد هذه الصخور تحت الماء في كهف "إل زابوت" الجوفي في ولاية كوينتانا رو ، المكسيك ، في شبه جزيرة يوكاتان ؛ وتوجد تكوينات مماثلة في كهوف أخرى. وفي نطاق عمق معين، تغطي هذه الهياكل سطح الكهف بالكامل، بما في ذلك جذوع الأشجار المغمورة وصخور "أجراس الجحيم" الأخرى، على الرغم من أنها لا تتلامس أبدًا.  

تُعدّ "أجراس الجحيم" تكوينات كهفية يبدو أنها تشكلت من خلال تفاعلات معقدة غير مفهومة تمامًا بين مياه الكهف، والكائنات الدقيقة التي تعيش فيه، وسطح "أجراس الجحيم". ويشير الاسم إلى شكلها وبيئتها، كما يشير أيضًا إلى أغنية تحمل الاسم نفسه .

يشير الاسم إلى شكل هذه التكوينات ^{[ 1 ]} والبيئة المظلمة والسامة التي توجد فيها ^{[ 2 ]} ، كما أنه مستوحى من أغنية " Hells Bells " لفرقة AC/DC ، وقد اقترحه غواصو الكهوف [1]. ^{تُعرف هذه التكوينات بالإسبانية باسم "Campanas del Infierno" [ 3} ] . ^{ويُطلق عليها أيضًا} اسم " Piñas de Yucatan " نظرًا لشكلها الشبيه بمخاريط الصنوبر ^{[ 4 ] .}

توجد صخور "أجراس الجحيم" تحت الماء على أعماق تتراوح بين 29 و35 مترًا (95-115 قدمًا) ، وتتخذ أشكالًا مخروطية مجوفة تشبه الأجراس أو أغطية المصابيح أو الألسنة أو الأبواق أو جذوع الأشجار، تتدلى من السطح ^{[ 5 ]} وتتسع نحو الأسفل كالمخروط ^{[ 6 ]} أو الجرس. ^{[ 7 ]} تغطي هذه الصخور كامل مساحة سطح الكهف، بما في ذلك العينات الكبيرة وجذوع الأشجار ؛ كما أن الأشكال المتداخلة شائعة أيضًا، ولكن دائمًا ما يكون هناك فاصل بينها وبين الأسطح المجاورة بعيدًا عن نقطة الاتصال. ^{[ 5 ]} سطحها مغطى بتضاريس غير منتظمة مثل الحبيبات والعقد والنتوءات والبثور والتورمات، وأحيانًا بصخور جارية ناتجة عن التعرض للهواء؛ وهي عمومًا ليست ملساء. ^{[ 8 ]} بعض هذه التراكيب عبارة عن "مسارات فقاعية"؛ وهي قنوات أو شقوق منحوتة في الحجر الجيري بواسطة فقاعات ثاني أكسيد الكربون . ^{[ 9 ]} 

تتخذ أحجار جرس الجحيم عادةً شكلاً بيضاوياً أو دائرياً، بسطحها السفلي الأفقي تماماً، وعادةً ما تحتوي على فتحة جانبية تُعطيها شكل حدوة حصان؛ وتواجه هذه الفتحة دائماً جدران الكهف ^{[ 10 ]} ، وعموماً تميل هذه الأحجار إلى النمو بعيداً عن العوائق. وتكون زاوية فتح حجر الجرس ثابتة عادةً على امتداد طوله بالكامل. ^{[ 11 ]} وهي كبيرة الحجم: إذ قد يتجاوز طولها مترين (6 أقدام و7 بوصات) ، وقد يصل عرضها إلى 0.8 متر ( قدمين و7 بوصات) ، ^{[ 5 ]} بينما يصل سمك جدرانها إلى 3 سنتيمترات (1.2 بوصة) . ^{[ 10 ]} أما أحجار الجرس التي تشكلت على جذوع الأشجار فهي أصغر حجماً، وتشبه في شكلها الشرفات أو المنصات. ^{[ 8 ]} وفي المقاطع العرضية، تظهر أحجار الجرس على شكل طبقات، تتراوح ألوانها من الأبيض إلى الأصفر إلى البني، وتتكون جزئياً من بلورات الكالسيت الشبيهة بالشفرات والتي قد يصل طولها إلى سنتيمتر واحد (0.39 بوصة) ، وجزئياً من طبقات غير بلورية. ^{[ 8 ]} يشكل أكسيد المنغنيز طبقات بنية اللون على بعض العينات الأقل عمقًا. ^{[ 12 ]}      

عُثر على أحجار هيلز بيلز في الأصل في حفرة إل زابوت ( سينوتي )، وهي عبارة عن ^{كهف مملوء بالماء على شكل زجاجة أو ساعة رملية بعمق 54 مترًا (177 قدمًا)، [ 1} ] وتحديدًا في كهفه ^{الذي يتراوح عرضه} بين 60 و100 متر (200-330 قدمًا) . ^{[ 14 ]} في قاع الكهف توجد كومة من الحطام؛ يمكن للأمطار الغزيرة أن تجرف المواد إلى الحفرة، بما في ذلك بعض جذوع الأشجار المغمورة التي يصل طولها إلى 8 أمتار (26 قدمًا) ^{[ 1 ]} وأوراق الشجر وبقايا النباتات الأخرى التي تغطي أرضية الحفرة. ^{[ 15 ]} يرتفع بئر إلى السطح إلى الحفرة الفعلية ويبلغ عرضه حوالي 8.7 × 10.8 متر (29 × 35 قدمًا) ، بينما يصل عرض الكهف المغمور إلى أكثر من 100 متر (330 قدمًا) . ^{[ 1 ]} لا يوجد تدفق ملحوظ للمياه في الكهف العميق. ^{[ 15 ]} تُعدّ البالوعات مثل إل زابوت شائعة في المنطقة الأوسع، وتتشكل نتيجة انهيار الكهوف. ^{[ 16 ]} عُثر على أجراس مماثلة في سينوتات أخرى في المنطقة، مثل إكسكولاك ومارافيلا وتورتوجاس. ^{[ 4 ]}       

كان وجودها معروفًا لدى مجتمع الغوص في الكهوف المحلي منذ زمن طويل، ^{[ 1 ]} ويوجد مركز للزوار في إل زابوت يعرض عينة بطول 1.8 متر (5.9 قدم) مأخوذة من أرضية الكهف. ^{[ 10 ]} أجرى فولفغانغ ستينسبك من جامعة هايدلبرغ أبحاثًا حول أجراس الجحيم ^{[ 6 ]} ، حيث كان يبحث في الكهوف عن آثار الحضارة الإنسانية ^{[ 7 ]} ، وهو مؤلف أول عمل أكاديمي عنها. ^{[ 6 ]} 

تقع إل زابوت وهيلز بيلز في جنوب شرق المكسيك ، ^{[ 1 ]} في ولاية كينتانا رو، ^{[ 17 ]} على بُعد 26 كيلومترًا (16 ميلًا) ^{[ 16 ]} غرب بويرتو موريلوس و 36 كيلومترًا (22 ميلًا) جنوب كانكون ؛ وتقع الحفرة على بُعد حوالي 10 كيلومترات (6.2 ميلًا) من طريق يربط بين الطريق السريع الفيدرالي المكسيكي 180 والطريق السريع الفيدرالي المكسيكي 307. تقع إل زابوت في شبه جزيرة يوكاتان ، التي تضم أحد أكبر أنظمة الكهوف الكارستية في العالم، ^{[ 1 ]} بما في ذلك 370 كهفًا في كينتانا رو وحدها؛ ومن المرجح أن يتجاوز الطول الإجمالي لجميع هذه الكهوف 7000 كيلومتر (4300 ميل)، ويبلغ طول بعض الأنظمة الفردية أكثر من 350 كيلومترًا (220 ميلًا) . ^{[ 16 ]}     

تتشكل رواسب الكربونات ( الرواسب الكهفية الكربوناتية ) في الكهوف عادةً عندما يؤدي التبخر أو تسرب ثاني أكسيد الكربون من الماء إلى تشبع الكالسيت ، ^{[ 18 ]} مما يؤدي إلى ترسبه وتكوين رواسب. ^{[ 2 ]} ومع ذلك، تُعرف أيضًا رواسب الكربونات تحت الماء، والتي قد تتشكل من خلال عمليات بيولوجية ^{[ 18 ]} وفيزيائية كيميائية. ^{[ 2 ]} ويبدو أن "أجراس الجحيم" تنتمي إلى هذا النوع تحت الماء، حيث لا يوجد دليل يُذكر على تعرضها للهواء، ويبدو أن مستويات المياه في الكهف كانت دائمًا أعلى من الأعماق التي تشكلت عندها "أجراس الجحيم". ^{[ 19 ]}

تحتوي الحفر الانهيارية المجاورة أيضًا على تراكيب شبيهة بتراكيب "أجراس الجحيم"، لكنها أصغر حجمًا من تلك الموجودة في إل زابوت، بينما لا تحتوي أنظمة كهفية أخرى في يوكاتان ^{[ 20 ]} ، ويبدو أنها موجودة في أماكن أخرى من العالم ^{[ 6 ]} ، على مثل هذه التراكيب؛ ولا يزال سبب غيابها في أماكن أخرى مجهولًا ^{[ 20 ]،} على الرغم من أن ظروفًا هيدرولوجية معينة يُرجح أنها ضرورية لتكوينها. ^{[ 21 ]} ومع ذلك ، فإن ما يُسمى برواسب الكربونات "الورقية"، التي تنتمي إليها تراكيب "أجراس الجحيم"، ^{[ 22 ]} منتشرة على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم. ^{[ 23 ]}

يبدو أن تكوين جرس الجحيم يبدأ على شكل برعم نصف كروي، يبدأ بالنمو بشكل مخروطي نحو الأسفل، ويتخذ شكل المخروط المجوف عندما يصل طوله إلى 3-4 سنتيمترات (1.2-1.6 بوصة) وعرضه إلى 4 سنتيمترات (1.6 بوصة) ، وعندها يتوقف تراكم الكالسيت على الجانب الداخلي. ^{[ 5 ]} كان نمو أجراس الجحيم غير منتظم، حيث تتناوب فترات التباطؤ والتوقف مع فترات النمو السريع ^{[ 24 ]،} ولكن ضمن بيئة مستقرة عمومًا ^{[ 2 ]،} حيث يعود انتقال المواد الكيميائية عبر الماء بشكل رئيسي إلى الانتشار ، نظرًا لغياب التيارات المائية. ^{[ 25 ]} تشير الدراسات الإشعاعية التي أجريت على بعض عينات أجراس الجحيم إلى أنها نمت خلال العصر الهولوسيني الأوسط والمتأخر ، ^{[ 19 ]} بدءًا من أكثر من 5200 عام، وحتى يومنا هذا؛ ^{[ 26 ]} وكان الكهف مغمورًا بالمياه في ذلك الوقت. ^{[ 7 ]}  

تُغمر أنظمة الكهوف في يوكاتان جزئيًا بمياه جوفية مالحة مصدرها مياه البحر ، ومياه جوفية عذبة ناتجة عن هطول الأمطار ؛ ويفصل بين المياه العذبة والمالحة طبقة مختلطة ( طبقة التباين الملحي ). تربط البالوعات المعروفة باسم "سينوت" أنظمة الكهوف بالغلاف الجوي؛ وغالبًا ما تحتوي السينوتات القديمة على مياه عكرة راكدة ذات طبقات غنية بالأكسجين وأخرى فقيرة به. ^{[ 1 ]} ويشمل ذلك كهف إل زابوت، حيث ينخفض ​​محتوى الأكسجين في طبقة التباين الملحي إلى حد انعدام الأكسجين ، ^{[ 27 ]} بينما تحتوي طبقة المياه العذبة على الأكسجين؛ ^{[28] وقد تحتوي طبقة المياه المالحة على الأكسجين أو لا. [27 ] في إل} زابوت ، ^{تشكلت " أجراس الجحيم "} على الحد الفاصل بين طبقة التباين الملحي وطبقة المياه العذبة التي تعلوها؛ ولا توجد في أي مكان آخر في عمود الماء ^{[ 5 ]} حيث يبدو أن الكالسيت يذوب. ويُقيد نموها إلى الأسفل بفعل طبقة التباين الملحي. ^{[ 20 ]} يبدو أن منطقة عمود الماء التي تتشكل فيها هذه الظواهر تتزامن مع وجود حدٍّ للأكسدة والاختزال ^{[ 30 ]} ينتج عن استقلاب الكبريتات والنترات الميكروبي ^{[ 31 ]} ، والذي يتحرك صعودًا وهبوطًا استجابةً لتغيرات الهطول (مثل الأعاصير ) وما ينتج عنها من تغيرات في إمدادات المياه إلى إل زابوت؛ ^{[ 32 ]} وقد تحفز المرحلة البطيئة للهبوط نموّ صخور "أجراس الجحيم". ^{[ 33 ]} ويُصعّب ندرة البيانات الهيدروجيولوجية تحديدَ الخصائص الكيميائية التي تُسهم في تكوين صخور "أجراس الجحيم". ^{[ 34 ]}

• "Descubren estalactitas que crecen bajo el agua con la ayuda de البكتيريا y arqueas" (بالإسبانية). ديسيت. 13 ديسمبر 2017.
• ريتر، سيمون (2018). أجراس الجحيم - التكوينات الكهفية تحت الماء من شبه جزيرة يوكاتان . منشورات كوبرنيكوس. doi : 10.5446/39353 . تاريخ الاسترجاع : 21 مايو 2019 .

• "منتزه سينوتس زابوت البيئي" . موقع تريب أدفايزر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 مايو 2019 .