الربيع (علم المياه)

النبع هو منفذ طبيعي تخرج منه المياه الجوفية من الخزان الجوفي وتتدفق على سطح الأرض كمياه سطحية . وهو عنصر من عناصر الغلاف المائي ، وجزء من دورة الماء . لطالما كانت الينابيع ذات أهمية بالغة للبشر كمصدر للمياه العذبة ، لا سيما في المناطق القاحلة التي تشهد هطول أمطار سنوي قليل نسبيًا .

تنبثق الينابيع إلى السطح بفعل قوى طبيعية مختلفة، مثل الجاذبية والضغط الهيدروستاتيكي . ويُعرف الينبوع الناتج عن تدفق المياه الجوفية الساخنة بالينبوع الحار . ويتفاوت معدل تدفق مياه الينابيع بشكل كبير، من معدل تدفق حجمي يقارب الصفر إلى أكثر من 14000 لتر في الثانية (490 قدم مكعب /ثانية) لأكبر الينابيع. ^{[ 1 ]}  

تتشكل الينابيع عندما تتدفق المياه الجوفية إلى السطح. ويحدث هذا عادةً عندما يرتفع منسوب المياه الجوفية فوق مستوى السطح، أو إذا انخفض سطح الأرض بشكل حاد. وقد تتشكل الينابيع أيضًا نتيجةً لتضاريس الكارست ، أو طبقات المياه الجوفية، أو النشاط البركاني . كما لوحظ وجود ينابيع في قاع المحيط ، تقذف مياهًا دافئة منخفضة الملوحة مباشرةً في المحيط. ^{[ 2 ]}

تتشكل الينابيع نتيجة لتضاريس الكارست، مما يؤدي إلى ظهور ينابيع كارستية ، حيث تنتقل المياه الجوفية عبر شبكة من الشقوق والفجوات - فتحات تتراوح من المساحات بين الحبيبات إلى الكهوف الكبيرة ، لتظهر لاحقًا في شكل نبع.

قد يكون اندفاع النبع إلى السطح ناتجًا عن وجود طبقة مياه جوفية محصورة، حيث تقع منطقة تغذية منسوب مياه النبع على مستوى أعلى من مستوى مخرج النبع. وتُعرف مياه النبع التي تندفع إلى السطح بفعل مصادر مرتفعة بالآبار الارتوازية . ويحدث هذا حتى لو كان المخرج على شكل كهف بعمق 91 مترًا . في هذه الحالة، يُستخدم الكهف كخرطوم لتغذية المياه الجوفية من منطقة التغذية المرتفعة، لتخرج المياه عبر فتحة منخفضة. 

قد تتدفق الينابيع غير الارتوازية ببساطة من منطقة مرتفعة عبر الأرض إلى منطقة منخفضة، لتخرج على شكل نبع، مستخدمةً الأرض كأنبوب تصريف. بينما تنشأ ينابيع أخرى نتيجة ضغط مصدر جوفي، كالنشاط البركاني أو الصهاري . وقد ينتج عن ذلك مياه ذات درجة حرارة وضغط مرتفعين، أي الينابيع الحارة والسخانات .

يؤدي عمل المياه الجوفية باستمرار إلى إذابة الصخور الأساسية النفاذة مثل الحجر الجيري والدولوميت ، مما يخلق أنظمة كهفية واسعة. ^{[ 3 ]}

الأنواع

• تتشكل ينابيع المنخفضات على طول المنخفضات، مثل قاع الوديان الفيضية أو الأحواض أو الوديان المصنوعة من مواد عالية النفاذية. ^{[ 4 ]}
• تتشكل الينابيع التماسية، التي تحدث على طول جانب التل أو الجبل، عندما تكون المياه الجوفية تحت طبقة غير منفذة من الصخور أو التربة تُعرف باسم الطبقة الكتيمة أو الطبقة الحاجزة ^{[ 4 ].}
• يحدث الكسر أو المفصل عندما تلتقي المياه الجوفية التي تجري على طول طبقة صخرية غير منفذة بشق (كسر) أو مفصل في الصخر. ^{[ 4 ]}
• تتشكل الينابيع الأنبوبية عندما تتدفق المياه الجوفية من شقوق دائرية مثل تلك الموجودة في الكهوف (الينابيع الأنبوبية الذائبة) أو الينابيع الأنبوبية للحمم البركانية الموجودة في كهوف أنابيب الحمم البركانية . ^{[ 5 ] [ 6 ]}
• تتشكل الينابيع الارتوازية عادةً في أدنى نقطة في منطقة معينة. ويتكون الينبوع الارتوازي عندما يتجاوز ضغط المياه الجوفية ضغط الغلاف الجوي، وفي هذه الحالة يندفع الماء عموديًا إلى أعلى من باطن الأرض. ^{[ 7 ]}
• تُعدّ الفتحات غير المنتظمة نقاط خروج المياه العذبة تحت سطح البحر لقنوات الأنهار القديمة المغطاة بالشعاب المرجانية والرواسب. ^{[ 8 ]}
• تتشكل الينابيع الكارستية نتيجة لتدفقات المياه الجوفية التي تشكل جزءًا من النظام الهيدرولوجي الكارستي . ^{[ 9 ]}
• تُسخّن الينابيع الحرارية بفعل النشاط الحراري الأرضي ؛ إذ تتميز بدرجة حرارة مياهها التي تفوق بكثير متوسط ​​درجة حرارة الهواء في المنطقة المحيطة. ^{[ 10 ]} أما السخانات البخارية فهي نوع من الينابيع الساخنة، حيث يتصاعد البخار تحت الأرض نتيجةً لاحتجاز المياه الجوفية شديدة السخونة، مما يؤدي إلى ثورات متكررة من الماء الساخن والبخار. ^{[ 6 ]}
• الينابيع الغازية، مثل نافورة صودا سبرينغز ، هي ينابيع تنبعث منها مياه غازية طبيعية، نتيجة لذوبان ثاني أكسيد الكربون في محتواها المائي. وتُسمى أحيانًا بالينابيع المغلية أو الينابيع الفقاعية. ^{[ 11 ]}
• "تتدفق ينابيع غوشيت من واجهات المنحدرات" ^{[ 12 ]}
• الينابيع الهيلوكرينية هي ينابيع منتشرة تغذي الأراضي الرطبة بالمياه الجوفية. ^{[ 12 ]}

يتحدد تدفق النبع، أو عودته ، بحوض تغذية النبع. تشمل العوامل المؤثرة على التغذية مساحة المنطقة التي تُجمع فيها المياه الجوفية، وكمية الهطول، وحجم نقاط التجميع، وحجم مخرج النبع. قد تتسرب المياه إلى النظام الجوفي من مصادر عديدة، منها التربة النفاذة، والبالوعات، والجداول المتسربة . في بعض الحالات، تختفي جداول بأكملها ظاهريًا مع تسرب المياه إلى باطن الأرض عبر قاعها. تُعد حديقة جراند جلف ستيت بارك في ميسوري مثالًا على جدول كامل يختفي في نظام المياه الجوفية. تظهر المياه على بُعد 14 كيلومترًا (9 أميال ) ، لتشكل جزءًا من تدفق نبع ماموث في أركنساس . قد يؤثر النشاط البشري أيضًا على تدفق النبع، إذ يؤدي سحب المياه الجوفية إلى خفض ضغط المياه في الخزان الجوفي، مما يقلل من حجم التدفق. ^{[ 13 ]} 

تصنيف

تنقسم الينابيع إلى ثلاثة تصنيفات عامة: دائمة (ينابيع تتدفق باستمرار طوال العام)؛ متقطعة (ينابيع مؤقتة تنشط بعد هطول الأمطار، أو خلال تغيرات موسمية معينة)؛ ودورية (كما هو الحال في السخانات التي تنفجر وتثور على فترات منتظمة أو غير منتظمة). ^{[ 5 ]}

تُصنّف الينابيع عادةً حسب حجم المياه المتدفقة منها. تُسمى أكبر الينابيع "الينابيع من الدرجة الأولى"، وهي الينابيع التي تتدفق منها المياه بمعدل لا يقل عن 2800 لتر أو 100 قدم مكعب (2.8 متر ^مكعب ) من الماء في الثانية. تضم بعض المناطق العديد من ينابيع الدرجة الأولى، مثل فلوريدا حيث يوجد 27 ينبوعًا معروفًا على الأقل بهذا الحجم؛ وجبال أوزارك في ميسوري وأركنساس ، والتي تضم 10 ينابيع ^{[ 14 ] [ 13 ]} معروفة من الدرجة الأولى؛ و11 ينبوعًا آخر ^{[ 15 ]} في منطقة ثاوزند سبرينغز على طول نهر سنيك في أيداهو . مقياس تدفق الينابيع كالتالي: 

ضخامة	معدل التدفق (قدم مكعب /ثانية، جالون/دقيقة، باينت/دقيقة)	معدل التدفق (لتر/ثانية)
الدرجة الأولى	> 100  قدم مكعب / ثانية	2800 لتر/ثانية
الدرجة الثانية	من 10 إلى 100  قدم مكعب / ثانية	من 280 إلى 2800 لتر/ثانية
من الدرجة الثالثة	من 1 إلى 10  قدم مكعب /ثانية	من 28 إلى 280 لتر/ثانية
من الدرجة الرابعة	100 جالون أمريكي/دقيقة إلى 1  قدم مكعب /ثانية (448 جالون أمريكي/دقيقة)	من 6.3 إلى 28 لتر/ثانية
من الدرجة الخامسة	من 10 إلى 100 جالون/دقيقة	من 0.63 إلى 6.3 لتر/ثانية
الدرجة السادسة	من 1 إلى 10 جالون/دقيقة	من 63 إلى 630 مل/ثانية
من الدرجة السابعة	من 1 باينت إلى 1 جالون/دقيقة	من 8 إلى 63 مل/ثانية
من الدرجة الثامنة	أقل من 1 باينت/دقيقة	8 مل/ثانية
مقدار صفر	لا يوجد تدفق (مواقع التدفق الماضي/التاريخي)

تذوب المعادن في الماء أثناء مروره عبر الصخور الجوفية . ويُقاس محتوى هذه المعادن بإجمالي المواد الصلبة الذائبة (TDS). وقد يُضفي ذلك على الماء نكهةً، بل وحتى فقاعات ثاني أكسيد الكربون ، وذلك بحسب طبيعة التكوينات الجيولوجية التي يمر بها. لهذا السبب، تُعبأ مياه الينابيع غالبًا وتُباع تحت مسمى " المياه المعدنية" ، على الرغم من أن هذا المصطلح يُستخدم في كثير من الأحيان لأغراض دعائية مُضللة . تحتوي المياه المعدنية على ما لا يقل عن 250 جزءًا في المليون (ppm) من إجمالي المواد الصلبة الذائبة. تُسمى الينابيع التي تحتوي على كميات كبيرة من المعادن أحيانًا " الينابيع المعدنية ". (أما الينابيع التي لا تحتوي على هذه المعادن، فتُسمى أحيانًا "الينابيع العذبة"). تُسمى الينابيع التي تحتوي على كميات كبيرة من أملاح الصوديوم الذائبة ، وخاصة كربونات الصوديوم ، "ينابيع الصودا". وقد نشأت العديد من المنتجعات حول الينابيع المعدنية، وتُعرف باسم " مدن المنتجعات الصحية" . يُزعم أن للينابيع المعدنية خصائص علاجية، ويُقال إن الاستحمام فيها يُؤدي إلى امتصاص المعادن من الماء. تحتوي بعض الينابيع على مستويات من الزرنيخ تتجاوز معيار منظمة الصحة العالمية البالغ 10 أجزاء في المليار لمياه الشرب . ^{[ 16 ]} وعندما تغذي هذه الينابيع الأنهار، فإنها قد ترفع أيضًا مستويات الزرنيخ في الأنهار فوق حدود منظمة الصحة العالمية. ^{[ 16 ]}

عادةً ما يكون ماء الينابيع صافياً. مع ذلك، قد يكون لون بعض الينابيع ناتجاً عن المعادن الذائبة فيها. على سبيل المثال، يكون لون الماء الغني بالحديد أو التانينات برتقالياً. ^{[ 3 ]}

في بعض مناطق الولايات المتحدة، يُطلق على مجرى مائي يحمل مياه نبع إلى مجرى رئيسي قريب اسم فرع النبع أو جدول النبع أو مجرى مائي. تميل المياه الجوفية إلى الحفاظ على متوسط ​​درجة حرارة ثابتة نسبيًا على المدى الطويل؛ لذا قد يكون تدفق النبع أبرد من مصادر أخرى في يوم صيفي، ولكنه يبقى غير متجمد في الشتاء. قد تؤوي المياه الباردة للنبع وفرعه أنواعًا من الأسماك، مثل بعض أنواع سمك السلمون المرقط ، التي لا تتكيف مع المناخ المحلي الأكثر دفئًا .

أنواع الينابيع المعدنية

• تحتوي الينابيع الكبريتية على نسبة عالية من الكبريت المذاب أو كبريتيد الهيدروجين في الماء. وقد استُخدمت تاريخياً لتخفيف أعراض التهاب المفاصل وأمراض التهابية أخرى. ^{[ 17 ] [ 18 ]}
• ينابيع البوراكس ^{[ 19 ]}
• ينابيع الجبس ^{[ 5 ]}
• الينابيع المالحة ^{[ 20 ]}
• النوابض الحديدية (نابض حديدي) ^{[ 5 ]}
• تحتوي ينابيع الراديوم (أو الينابيع المشعة) على مستوى قابل للكشف من الإشعاع الناتج عن عملية التحلل الإشعاعي الطبيعية ^{[ 21 ] [ 6 ].}

استُخدمت الينابيع لتلبية احتياجات بشرية متنوعة، منها مياه الشرب، والإمدادات المنزلية، والري، والطواحين ، والملاحة، وتوليد الكهرباء . وتشمل استخداماتها الحديثة الأنشطة الترفيهية كالصيد والسباحة والطفو، والعلاج ، وتوفير المياه للماشية، ومزارع الأسماك، وتعبئة المياه المعدنية أو مياه الينابيع. وقد اكتسبت الينابيع طابعًا أسطوريًا، إذ يعتقد البعض خطأً أنها مصادر مياه شرب صحية دائمًا، وهذا غير صحيح. لذا، لا بد من إجراء فحص شامل لجودة المياه لمعرفة كيفية استخدام الينبوع بشكل صحيح، سواء للاستحمام المعدني أو للشرب. وتخضع الينابيع المُدارة كمنتجعات صحية لهذا الفحص.

الينابيع المقدسة

النبع المقدس، أو البئر المبارك، هو مسطح مائي صغير ينبع من باطن الأرض ويُحظى بالتبجيل في سياق ديني ما: مسيحي و/أو وثني و/أو غير ذلك. [26] [27] كانت حكايات اليونان القديمة وأساطيرها زاخرة بالينابيع المقدسة ذات القصص العريقة، ولا سيما ينابيع كوريسيان وبيريان وكاستاليان ^{. في أوروبا في العصور الوسطى} ، تحولت العديد من المواقع المقدسة الوثنية إلى آبار مباركة. يُستخدم مصطلح "البئر المبارك" عادةً للإشارة إلى أي مصدر مائي محدود الحجم (أي ليس بحيرة أو نهرًا، ولكنه يشمل البرك والينابيع الطبيعية والعيون المتسربة)، والذي يحمل دلالة في الفلكلور المحلي . قد يتخذ هذا شكل اسم معين، أو أسطورة مرتبطة به ، أو إسناد خصائص علاجية للماء من خلال الحضور الروحاني لروحه الحامية أو لقديس مسيحي ، أو احتفال أو طقس يُقام في موقع البئر. كثيراً ما تروي الأساطير المسيحية كيف تسبب عمل أحد القديسين في تدفق مياه النبع - وهو موضوع مألوف، خاصة في سير القديسين السلتيين .

الينابيع الحرارية

تكون درجة حرارة المياه الجوفية المتدفقة من الينابيع الحرارية، بفعل التسخين الجيولوجي، أعلى من درجة حرارة جسم الإنسان، وتتراوح عادةً بين 45 و50 درجة مئوية (113-122 درجة فهرنهايت) ، ولكنها قد تكون أعلى من ذلك. ^{[ 6 ]} أما الينابيع التي تكون مياهها أبرد من درجة حرارة الجسم ولكنها أدفأ من درجة حرارة الهواء، فتُسمى أحيانًا بالينابيع الدافئة. ^{[ 28 ]}  

الاستحمام والعلاج بالمياه المعدنية

استُخدمت الينابيع الساخنة أو الينابيع الحرارية الأرضية للعلاج بالمياه المعدنية والاستحمام والاسترخاء لآلاف السنين. وبسبب المعتقدات الشعبية المحيطة بالينابيع الساخنة وقيمتها الطبية المزعومة، أصبحت بعضها وجهات سياحية ومراكز لإعادة التأهيل البدني . ^{[ 29 ] [ 30 ]}

الطاقة الحرارية الأرضية

استُخدمت الينابيع الساخنة كمصدر للحرارة لآلاف السنين. وفي القرن العشرين، أصبحت مصدرًا متجددًا للطاقة الحرارية الأرضية لتدفئة المنازل والمباني. ^{[ 29 ]} تضم مدينة بيبو اليابانية 2217 بئرًا من الينابيع الساخنة تُزود المدينة بالمياه الساخنة. ^{[ 31 ]} كما استُخدمت الينابيع الساخنة كمصدر للطاقة المستدامة في الزراعة المحمية وإنتاج المحاصيل والزهور. ^{[ 32 ]}

• غلي الربيع ^{[ 33 ]}
• بركة مياه الينابيع ^{[ 33 ]}
• الجريان الربيعي ^{[ 33 ]} ويسمى أيضًا الينابيع الريوكرينية ^{[ 12 ]}
• فتحة تهوية زنبركية ^{[ 33 ]}

لطالما مثّلت الينابيع رمزًا ثقافيًا عبر التاريخ من خلال الفن والأساطير والفلكلور. يُعدّ ينبوع الشباب ينبوعًا أسطوريًا يُقال إنه يُعيد الشباب لكل من يشرب منه. ^{[ 34 ]} يُزعم أن الينبوع يقع في سانت أوغسطين، فلوريدا ، وأن خوان بونس دي ليون اكتشفه عام 1513. مع ذلك، لم يثبت قدرته على إعادة الشباب، ويُشكّك معظم المؤرخين في صحة اكتشاف بونس دي ليون. ^{[ 35 ] [ 36 ]}

كانت بيثيا، المعروفة أيضًا باسم عرافة دلفي، الكاهنة العظمى لمعبد أبولو . وكانت تُلقي نبوءات في حالة من النشوة الروحية، يُعتقد أنها ناتجة عن أبخرة تتصاعد من صدع في الصخر. ويُعتقد أن هذه الأبخرة كانت تنبعث من نبع كيرنا في دلفي. ^{[ 37 ] [ 38 ]}

تصف الأسطورة اليونانية لنرجس شابًا وقع في غرام صورته المنعكسة في بركة نبع ساكنة. تأمل نرجس في "نبع صافٍ، فضي اللون من مياهه المتلألئة، لم يمسه رعاة ولا ماعز ترعى على الجبل ولا أي ماشية أخرى، ولم يزعجه طائر ولا حيوان ولا غصن ساقط من شجرة." (أوفيد) ^{[ 39 ]}

ابتكر المصور الأمريكي جيمس رويل سميث ، في أوائل القرن العشرين، سلسلة شاملة من الصور الفوتوغرافية التي توثق الينابيع التاريخية لمدينة نيويورك قبل أن تقوم المدينة بتغطيتها بعد إنشاء نظام المياه البلدية. ^{[ 40 ]} وفي وقت لاحق، صوّر سميث ينابيع في أوروبا، مما أدى إلى تأليف كتابه " الينابيع والآبار في الأدب اليوناني والروماني: أساطيرها ومواقعها " (1922). ^{[ 41 ]}

قام الفنانان اليابانيان أوتاغاوا هيروشيغي وأوتاغاوا تويوكوني الثالث في القرن التاسع عشر بإنشاء سلسلة من المطبوعات الخشبية بعنوان " جولة فنانين في الينابيع الساخنة السبعة" (Sōhitsu shichitō meguri) في عام 1854. ^{[ 42 ]}

تُعرف مدينة جينان الصينية باسم "مدينة الينابيع" (بالصينية: 泉城)، وذلك لوجود 72 ينبوعًا طبيعيًا والعديد من الينابيع الصغيرة المنتشرة في جميع أنحاء مركز المدينة. ^{[ 43 ] [ 44 ]}

• 
  جون ويليام ووترهاوس، صدى ونرجس، 1903
• 
  لوكاس كراناخ، دير جونجبرونن (ينبوع الشباب) ، 1546
• 
  سوكوكورا، من سلسلة فنانين يقومان بجولة في الينابيع الساخنة السبعة (Sōhitsu shichitō meguri) لأوتاغاوا تويوكوني الثالث وأوتاغاوا هيروشيغي ، ١٨٥٤
• 
  أوراكل دلفي، كأس أحمر اللون، من تصميم الرسام كودروس، يصور بيثيا وهي تحمل كأسًا يُفترض أنه يحتوي على ماء من نبع، 440-430 قبل الميلاد
• 
  امرأة تشرب في كارمن سبرينغ، في شارع ويست 175 وشارع أمستردام، مدينة نيويورك ، بريشة جيمس رويل سميث، حوالي 1897-1902
• 
  حديقة بلقيس الربيعية ، شارام، إيران ، هي حديقة فارسية حيث جميع مصادر المياه عبارة عن ينابيع تقع داخلها.

• نافورة
• قائمة المدن التي تضم منتجعات صحية
• واحة
• تسرب نفطي
• امتصاص
• تسوية خط الربيع
• مستلزمات الربيع
• دورة الماء
• حسنًا

• لامورو، فيليب إي؛ تانر، جودي تي، محرران (2001)، الينابيع والمياه المعبأة في العالم: التاريخ القديم، المصدر، التواجد، الجودة والاستخدام ، برلين، هايدلبرغ، نيويورك: سبرينغر-فيرلاغ، ISBN 3-540-61841-4
• ينابيع ميسوري ، فينيارد وفيدر، إدارة الموارد الطبيعية في ميسوري ، قسم الجيولوجيا ومسح الأراضي بالتعاون مع هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية وإدارة الحفاظ على البيئة في ميسوري، 1982
• كوهين، ستان (طبعة منقحة 1981)، ينابيع فرجينيا: تاريخ مصور ، تشارلستون، فرجينيا الغربية : مطبعة كواريير.

• "علم الينابيع"
• "ما هو الربيع؟"
• ابحث عن نبع ماء