النبع الحار ، أو النبع الحراري ، أو النبع المائي الحراري ، أو النبع الجيوحراري ، هو نبع ينشأ عن خروج المياه الجوفية المسخنة حرارياً إلى سطح الأرض. تُسخن هذه المياه الجوفية إما بواسطة كتل ضحلة من الصهارة (الصخور المنصهرة) أو عن طريق دورانها عبر الصدوع إلى الصخور الساخنة في أعماق قشرة الأرض .
غالبًا ما تحتوي مياه الينابيع الساخنة على كميات كبيرة من المعادن الذائبة. وتتنوع التركيبة الكيميائية لهذه الينابيع، فمنها ينابيع الكبريتات الحمضية ذات درجة حموضة منخفضة تصل إلى 0.8، ومنها ينابيع الكلوريد القلوية المشبعة بالسيليكا ، ومنها ينابيع البيكربونات المشبعة بثاني أكسيد الكربون ومعادن الكربونات . كما تحتوي بعض الينابيع على كميات وفيرة من الحديد الذائب. غالبًا ما تغذي المعادن التي تطفو على سطح الينابيع الساخنة مجتمعات الكائنات الدقيقة المحبة للظروف القاسية، وهي كائنات دقيقة متكيفة مع هذه الظروف، ومن المحتمل أن تكون الحياة على الأرض قد نشأت في الينابيع الساخنة. [ 1 ] [ 2 ]
استخدم البشر الينابيع الساخنة للاستحمام والاسترخاء والعلاج الطبي لآلاف السنين. ومع ذلك، فإن بعضها ساخن لدرجة أن الغمر فيها قد يكون ضارًا، مما يؤدي إلى الحروق وربما الموت. [ 3 ]
التعريفات
لا يوجد تعريف متفق عليه عالميًا للينابيع الساخنة. على سبيل المثال، يمكن إيجاد تعريف لعبارة "الينابيع الساخنة" على النحو التالي:
نوع من الينابيع الحرارية التي تتراوح درجة حرارة مياهها عادةً بين 6 و 8 درجات مئوية (11 إلى 14 درجة فهرنهايت) أو أكثر فوق متوسط درجة حرارة الهواء. [ 16 ]
نبع مياه تزيد درجة حرارته عن 50 درجة مئوية (122 درجة فهرنهايت) [ 17 ]
يُعرّف مصطلح " الينبوع الدافئ " في كثير من المصادر بأنه ينبوع تكون درجة حرارة مياهه أقل من درجة حرارة مياه الينبوع الساخن، مع أن بينتيكوست وآخرون (2003) يرون أن عبارة "الينبوع الدافئ" غير مفيدة ويجب تجنبها. في عام 1923، اقترح مينزييه تعريف الينبوع الدافئ بأنه ينبوع حراري تكون درجة حرارة مياهه أقل من درجة حرارة جسم الإنسان، ولكنها أعلى من متوسط درجة حرارة الهواء المحيط بالينبوع، مع أن هذا التعريف محل جدل. [ 18 ] [ 9 ]
مصادر الحرارة
تُسخّن المياه المتدفقة من الينابيع الساخنة حراريًا أرضيًا ، أي بفعل الحرارة المنبعثة من باطن الأرض . ويحدث هذا بطريقتين: في المناطق ذات النشاط البركاني العالي، قد تتواجد الصهارة (الصخور المنصهرة) على أعماق ضحلة في قشرة الأرض . تُسخّن هذه الصهارة الضحلة المياه الجوفية فتصعد إلى السطح لتظهر في الينابيع الساخنة. مع ذلك، حتى في المناطق التي لا تشهد نشاطًا بركانيًا، ترتفع درجة حرارة الصخور داخل الأرض مع العمق. يُعرف معدل ارتفاع درجة الحرارة مع العمق بالتدرج الحراري الأرضي . إذا تسربت المياه إلى أعماق كافية في القشرة الأرضية، فإنها ستسخن عند ملامستها للصخور الساخنة. يحدث هذا عادةً على طول الصدوع ، حيث توفر طبقات الصخور المتصدعة مسارات سهلة لدوران المياه إلى أعماق أكبر. [ 19 ]
ينشأ جزء كبير من الحرارة من تحلل العناصر المشعة طبيعيًا. وتشير التقديرات إلى أن ما بين 45 و90 بالمئة من الحرارة المنبعثة من الأرض مصدرها التحلل الإشعاعي لعناصر تتواجد بشكل رئيسي في الوشاح. [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] وتشمل النظائر الرئيسية المنتجة للحرارة في الأرض البوتاسيوم-40 ، واليورانيوم-238 ، واليورانيوم-235 ، والثوريوم-232 . [ 23 ] في المناطق غير البركانية، تنتقل هذه الحرارة عبر القشرة الأرضية ببطء عن طريق التوصيل الحراري ، بينما في المناطق البركانية، تنتقل الحرارة إلى السطح بسرعة أكبر عبر كتل الصهارة. [ 24 ]
يُطلق على النبع الحار الذي يقذف الماء والبخار بشكل دوري اسم " السخان" . في المناطق البركانية النشطة، مثل منتزه يلوستون الوطني ، قد تتواجد الصهارة على أعماق ضحلة. إذا كان النبع الحار متصلاً بخزان طبيعي كبير بالقرب من كتلة صهارية، فقد تُسخّن الصهارة الماء في الخزان إلى درجة حرارة أعلى من درجة الغليان الطبيعية. لن يغلي الماء فورًا، لأن وزن عمود الماء فوق الخزان يضغط عليه ويمنع الغليان. مع ذلك، عندما يتمدد الماء شديد السخونة، سيظهر جزء منه على السطح، مما يقلل الضغط في الخزان. يسمح هذا لبعض الماء في الخزان بالتحول إلى بخار، مما يدفع المزيد من الماء خارج النبع الحار. يؤدي هذا إلى حالة من التدفق الجامح حيث تُقذف كمية كبيرة من الماء والبخار بقوة من النبع الحار مع تفريغ الخزان. ثم يمتلئ الخزان مرة أخرى بماء أكثر برودة، وتتكرر الدورة. [ 25 ] [ 26 ]
تتطلب الينابيع الحارة وجود خزان طبيعي ومصدر وفير للمياه الباردة لإعادة ملء الخزان بعد كل ثوران. إذا كان مصدر المياه أقل وفرة، بحيث يغلي الماء بسرعة كبيرة ولا يصل إلى السطح إلا على شكل بخار ، ينتج عن ذلك فوهة بركانية . أما إذا اختلط الماء بالطين ، ينتج عن ذلك إناء طيني . [ 25 ] [ 27 ]
نظرًا لقدرة الماء الساخن على استيعاب كميات أكبر من المواد الصلبة الذائبة مقارنةً بالماء البارد، فإن المياه المتدفقة من الينابيع الساخنة غالبًا ما تحتوي على نسبة عالية جدًا من المعادن ، بما في ذلك الكالسيوم والليثيوم وحتى الراديوم . وتختلف التركيبة الكيميائية العامة للينابيع الساخنة من قلوية كلوريدية إلى حمضية كبريتية إلى بيكربوناتية إلى غنية بالحديد ، حيث يمثل كل نوع منها أحد طرفي نطاق التركيبات الكيميائية المحتملة للينابيع الساخنة. [ 29 ] [ 30 ]
تتغذى الينابيع الساخنة القلوية الكلوريدية من سوائل حرارية مائية تتشكل عندما تتفاعل المياه الجوفية المحتوية على أملاح الكلوريد الذائبة مع الصخور السيليكاتية عند درجات حرارة عالية. تتميز هذه الينابيع بدرجة حموضة متعادلة تقريبًا، ولكنها مشبعة بالسيليكا ( SiO₂ ) . تعتمد ذوبانية السيليكا بشدة على درجة الحرارة، لذا عند التبريد، تترسب السيليكا على شكل جيزيريت ، وهو نوع من الأوبال (أوبال-أ: SiO₂ · nH₂O ) . [ 31 ] هذه العملية بطيئة بما يكفي بحيث لا يترسب الجيزيريت بالكامل فورًا حول فتحة الينبوع، بل يميل إلى تكوين منصة منخفضة وعريضة لمسافة معينة حول فتحة الينبوع. [ 32 ] [ 30 ] [ 33 ]
تتغذى الينابيع الكبريتية الحارة الحمضية بسوائل حرارية مائية غنية بكبريتيد الهيدروجين ( H₂S )، الذي يتأكسد ليشكل حمض الكبريتيك ( H₂SO₄ ) . [ 32 ] وبذلك ينخفض الرقم الهيدروجيني لهذه السوائل إلى قيم منخفضة تصل إلى 0.8. [ 34 ] يتفاعل الحمض مع الصخور ليحولها إلى معادن طينية ، ومعادن أكسيدية ، وبقايا من السيليكا . [ 30 ]
تتغذى الينابيع الساخنة البيكربوناتية من سوائل حرارية مائية تتشكل عندما يتفاعل ثاني أكسيد الكربون ( CO2 ) والمياه الجوفية مع الصخور الكربوناتية . [ 32 ] عندما تصل هذه السوائل إلى السطح، يتبخر ثاني أكسيد الكربون بسرعة وتترسب المعادن الكربوناتية على شكل حجر الترافرتين ، مما يؤدي إلى تكوين تضاريس بارزة حول فتحات الينابيع الساخنة البيكربوناتية. [ 30 ]
تتميز الينابيع الغنية بالحديد بوجود مجتمعات ميكروبية تنتج كتلًا من الحديد المؤكسد من الحديد الموجود في السوائل الحرارية المائية التي تغذي الينبوع. [ 35 ] [ 30 ]
تُنتج بعض الينابيع الحارة سوائل ذات خصائص كيميائية متوسطة بين هذين النقيضين. فعلى سبيل المثال، تُعدّ الينابيع الحارة المختلطة من حمض الكبريتات والكلوريد وسيطة بين ينابيع حمض الكبريتات والكلوريدات القلوية، وقد تتشكل نتيجة اختلاط سوائل حمض الكبريتات والكلوريدات القلوية. وتُرسّب هذه الينابيع مادة الجيزيريت، ولكن بكميات أقل من ينابيع الكلوريدات القلوية. [ 32 ]
تتفاوت معدلات تدفق المياه في الينابيع الساخنة من مجرد "رشح" صغير إلى أنهار حقيقية من المياه الساخنة. وفي بعض الأحيان، يكون الضغط كافياً لدفع المياه إلى الأعلى على شكل نافورة أو ينبوع حار .
ينابيع ساخنة ذات تدفق عالٍ
تتعدد الادعاءات في الأدبيات العلمية حول معدلات تدفق الينابيع الساخنة. ويوجد عدد أكبر بكثير من الينابيع غير الحرارية ذات التدفق العالي مقارنةً بالينابيع الحرارية الأرضية. ومن بين الينابيع ذات معدلات التدفق العالية:
بلغ التدفق الكلي الأقصى لمجمع ينابيع دالهاوزي في أستراليا أكثر من 23,000 لتر/ثانية عام 1915، مما جعل متوسط تدفق الينابيع في المجمع يزيد عن 325 لتر/ثانية. وقد انخفض هذا التدفق الآن إلى ذروة إجمالية قدرها 17,370 لتر/ثانية، ليصبح متوسط تدفق الينابيع حوالي 250 لتر/ثانية. [ 36 ]
ينبوع "بركة الدم" الساخن في بيبو ، اليابانتُعدّ ينابيع بيبو الحارة البالغ عددها 2850 ينبوعاً في اليابان، مجمعاً غنياً بالمياه الساخنة، وهو الأعلى تدفقاً في البلاد. وتنتج هذه الينابيع مجتمعةً حوالي 1592 لتراً في الثانية، أي ما يعادل متوسط تدفق يبلغ 0.56 لتراً في الثانية.
تنتج الينابيع الساخنة البالغ عددها 303 في كوكو نو في اليابان 1028 لترًا في الثانية، مما يعطي متوسط تدفق الينابيع الساخنة 3.39 لترًا في الثانية.
تضم محافظة أويتا 4762 ينبوعًا ساخنًا، بإجمالي تدفق يبلغ 4437 لترًا/ثانية، لذا فإن متوسط تدفق الينابيع الساخنة هو 0.93 لترًا/ثانية.
يُعدّ نبع تاماغاوا الحار في محافظة أكيتا أعلى نبع حار في اليابان من حيث معدل التدفق ، حيث يبلغ معدل تدفقه 150 لترًا في الثانية. ويغذي هذا النبع مجرى مائيًا عرضه 3 أمتار (9.8 قدم) بدرجة حرارة 98 درجة مئوية (208 درجة فهرنهايت) .
The most famous hot springs of Brazil's Caldas Novas ("New Hot Springs" in Portuguese) are tapped by 86 wells, from which 333liters/second are pumped for 14 hours per day. This corresponds to a peak average flow rate of 3.89liters/second per well.
In Florida, there are 33 recognized "magnitude one springs" (having a flow in excess of 2,800L/s (99cuft/s)). Silver Springs, Florida has a flow of more than 21,000L/s (740cuft/s).
Evans Plunge in Hot Springs, South Dakota has a flow rate of 5,000U.S.gal/min (0.32m3/s) of 87°F (31°C) spring water. The Plunge, built in 1890, is the world's largest natural warm water indoor swimming pool.
The hot spring of Saturnia, Italy with around 500 liters a second[37]
Elizabeth Springs in western Queensland, Australia might have had a flow of 158liters/second in the late 19th century, but now has a flow of about 5liters/second.
There are at least three hot springs in the Nage region 8km (5.0mi) south west of Bajawa in Indonesia that collectively produce more than 453.6liters/second.
There are another three large hot springs (Mengeruda, Wae Bana and Piga) 18km (11mi) north east of Bajawa, Indonesia that together produce more than 450liters/second of hot water.
غالبًا ما تضم الينابيع الساخنة مجتمعات من الكائنات الدقيقة المتكيفة مع الحياة في المياه الساخنة الغنية بالمعادن. تشمل هذه الكائنات المحبة للحرارة ، وهي نوع من الكائنات المتطرفة التي تزدهر في درجات حرارة عالية تتراوح بين 45 و80 درجة مئوية (113 و176 درجة فهرنهايت) . [ 38 ] كلما ابتعدنا عن فتحة النبع، حيث يكون الماء قد برد وترسبت بعض المعادن التي يحملها، تصبح الظروف مواتية للكائنات الحية المتكيفة مع ظروف أقل قسوة. ينتج عن ذلك تتابع من المجتمعات الميكروبية كلما ابتعدنا عن فتحة النبع، وهو ما يشبه إلى حد ما المراحل المتعاقبة في تطور الحياة المبكرة. [ 39 ]
على سبيل المثال، في نبع حار بيكربونات، يهيمن على مجتمع الكائنات الحية المحيط مباشرةً بالفتحة بكتيريا خيطية محبة للحرارة ، مثل بكتيريا Aquifex وغيرها من رتبة Aquificales ، التي تؤكسد الكبريتيد والهيدروجين للحصول على الطاقة اللازمة لعملياتها الحيوية. أما في المناطق الأبعد عن الفتحة، حيث تنخفض درجة حرارة الماء إلى أقل من 60 درجة مئوية (140 درجة فهرنهايت) ، فيُغطى السطح بطبقات ميكروبية سمكها سنتيمتر واحد (0.39 بوصة) تهيمن عليها البكتيريا الزرقاء ، مثل Spirulina و Oscillatoria و Synechococcus ، [ 40 ] وبكتيريا الكبريت الخضراء مثل Chloroflexus . جميع هذه الكائنات قادرة على القيام بعملية التمثيل الضوئي ، مع العلم أن بكتيريا الكبريت الخضراء تُنتج الكبريت بدلاً من الأكسجين خلال هذه العملية. في المناطق الأبعد عن الفتحة الحرارية، حيث تنخفض درجات الحرارة إلى ما دون 45 درجة مئوية (113 درجة فهرنهايت) ، تصبح الظروف مواتية لمجتمع معقد من الكائنات الدقيقة، يشمل طحالب السبيرولينا ، والكالوثريكس ، والدياتومات ، وغيرها من حقيقيات النوى وحيدة الخلية ، بالإضافة إلى الحشرات والحيوانات الأولية الرعوية. ومع انخفاض درجات الحرارة لتقترب من درجات الحرارة المحيطة، تظهر النباتات الراقية. [ 39 ]
تُظهر الينابيع الساخنة القلوية الكلوريدية تتابعًا مشابهًا لتجمعات الكائنات الحية، مع وجود أنواع مختلفة من البكتيريا والعتائق المحبة للحرارة في أكثر أجزاء الفوهة سخونة. أما الينابيع الساخنة الحمضية الكبريتية فتُظهر تتابعًا مختلفًا نوعًا ما للكائنات الدقيقة، حيث تهيمن عليها الطحالب المقاومة للأحماض (مثل أفراد عائلة السيانيديوفيسيا )، والفطريات ، والدياتومات. [ 32 ] تحتوي الينابيع الساخنة الغنية بالحديد على تجمعات من الكائنات الحية الضوئية التي تُؤكسد الحديد المختزل ( الحديدوز ) إلى حديد مؤكسد ( الحديديك ). [ 41 ]
تُعدّ الينابيع الساخنة مصدراً موثوقاً للمياه التي توفر بيئة كيميائية غنية. ويشمل ذلك أنواعاً كيميائية مُختزلة تستطيع الكائنات الدقيقة أكسدتها كمصدر للطاقة.
أهميتها في نشأة الحياة
فرضية الينابيع الساخنة
على النقيض من " المدخنات السوداء " (الفتحات الحرارية المائية في قاع المحيط)، تُنتج الينابيع الساخنة المشابهة للحقول الحرارية المائية الأرضية في كامتشاتكا سوائل ذات درجة حموضة ودرجة حرارة مناسبتين للخلايا الأولية والتفاعلات الكيميائية الحيوية. وقد وُجدت مركبات عضوية ذائبة في الينابيع الساخنة في كامتشاتكا. [ 42 ] [ 43 ] تعمل كبريتيدات المعادن ومعادن السيليكا في هذه البيئات كمحفزات ضوئية. [ 43 ] وتتعرض هذه الينابيع لدورات من الترطيب والتجفيف، مما يُعزز تكوين البوليمرات الحيوية التي تُغلف بعد ذلك في حويصلات بعد إعادة الترطيب. [ 44 ] كما يُعزز التعرض للأشعة فوق البنفسجية الشمسية في هذه البيئة تخليق الجزيئات الحيوية الأحادية. [ 45 ] يتطابق التركيب الأيوني وتركيز العناصر في الينابيع الساخنة (البوتاسيوم، البورون، الزنك، الفوسفور، الأكسجين، الكبريت، الكربون، المنغنيز، النيتروجين، والهيدروجين) مع سيتوبلازم الخلايا الحديثة، وربما مع تلك الموجودة في السلف المشترك الأخير للكائنات الحية أو أشكال الحياة الخلوية المبكرة، وذلك وفقًا للتحليل الجينومي التطوري. [ 46 ] [ 43 ] لهذه الأسباب، يُفترض أن الينابيع الساخنة قد تكون منشأ الحياة على الأرض. [ 39 ] [ 30 ] تشير الآثار التطورية لهذه الفرضية إلى مسار تطوري مباشر نحو النباتات البرية. حيث يؤدي التعرض المستمر لأشعة الشمس إلى تطوير خصائص التمثيل الضوئي، ثم استيطان اليابسة والحياة في الفتحات الحرارية المائية، ويُقترح أن يكون ذلك تكيفًا لاحقًا. [ 47 ]
تدعم الدراسات التجريبية الحديثة في الينابيع الحارة هذه الفرضية. إذ تُظهر أن الأحماض الدهنية تتجمع ذاتيًا لتكوين هياكل غشائية وتغلف الجزيئات الحيوية المُصنّعة أثناء تعرضها للأشعة فوق البنفسجية ودورات متكررة من الترطيب والتجفيف في الينابيع الحارة ذات الحموضة أو القلوية الطفيفة، وهو ما لا يحدث في المياه المالحة نظرًا لأن التركيزات العالية للمواد المذابة الأيونية فيها تُعيق تكوين الهياكل الغشائية. [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ] ويشير ديفيد ديمر وبروس ديمر إلى أن هذه البيئات ما قبل الحيوية المفترضة تُشبه "البركة الصغيرة الدافئة" التي تخيلها تشارلز داروين . [ 47 ] وإذا لم تنشأ الحياة في الفتحات الحرارية المائية في أعماق البحار، بل في البرك الأرضية، فإن الكينونات الفضائية التي تنتقل إلى البيئة ستُولد تفاعلات أكسدة واختزال تُساعد على تكوين تدرجات البروتونات. لولا دورات الترطيب والتجفيف المستمرة للحفاظ على استقرار البروتينات البدائية اللازمة لنقل الأغشية وغيرها من الجزيئات الحيوية الكبيرة، لكانت هذه البروتينات قد تعرضت للتحلل المائي في البيئة المائية. [ 47 ] اكتشف العلماء ينبوعًا جيزيريتيًا عمره 3.48 مليار سنة، يبدو أنه حفظ أحافيرًا لكائنات دقيقة، وستروماتوليتات، ومؤشرات حيوية. [ 50 ] يقترح الباحثون أن البيروفوسفيت قد استُخدم من قِبل الكائنات الحية الخلوية المبكرة لتخزين الطاقة، وربما كان سلفًا للبيروفوسفات. تتحد الفوسفيتات، الموجودة في الينابيع الساخنة، لتكوين البيروفوسفيت داخل هذه الينابيع من خلال دورات الترطيب والتجفيف. [ 51 ] ومثل الفتحات الحرارية المائية القلوية، يمر ينبوع هاكوبا هابو الساخن بعملية التمعدن السربنتيني، مما يشير إلى أن الحياة الميكروبية المنتجة للميثان ربما نشأت في بيئات مماثلة. [ 52 ]
القيود
تتمثل إحدى مشكلات فرضية الينابيع الحارة لأصل الحياة في انخفاض ذوبان الفوسفات في الماء. [ 53 ] قد يكون البيروفوسفيت موجودًا داخل الخلايا الأولية، إلا أن جميع أشكال الحياة الحديثة تستخدم البيروفوسفات لتخزين الطاقة. ويشير كي إلى أنه ربما تم استخدام البيروفوسفات بعد ظهور الإنزيمات. [ 51 ] من شأن ظروف الجفاف أن تُسهّل فسفرة المركبات العضوية وتكثيف الفوسفات إلى متعدد الفوسفات. [ 54 ] مشكلة أخرى هي أن الأشعة فوق البنفسجية الشمسية والاصطدامات المتكررة كانت ستُعيق قابلية الحياة الخلوية المبكرة للعيش في الينابيع الحارة، [ 53 ] على الرغم من أن الجزيئات الحيوية الكبيرة ربما خضعت لعملية انتقاء أثناء تعرضها للأشعة فوق البنفسجية الشمسية [ 47 ] وكان من الممكن أن يتم تحفيزها بواسطة معادن السيليكا المحفزة ضوئيًا وكبريتيدات المعادن. [ 43 ] لم تكن النيازك الكربونية خلال فترة القصف الشديد المتأخر لتُحدث فوهات على الأرض، إذ كانت ستُنتج شظايا عند دخولها الغلاف الجوي. ويُقدّر قطر هذه النيازك بما بين 40 و80 مترًا، إلا أن النيازك الأكبر حجمًا كانت ستُحدث فوهات أكبر. [ 55 ] لم يتم إثبات وجود مسارات أيضية في هذه البيئات حتى الآن، [ 53 ] ولكن من المحتمل أن يكون تكوّن تدرجات البروتونات قد نتج عن تفاعلات الأكسدة والاختزال المرتبطة بالكينونات النيزكية أو نمو الخلايا الأولية. [ 56 ] [ 47 ] [ 57 ] وقد لوحظت تفاعلات أيضية في مسار وود-ليونغدال ودورة كريبس العكسية في ظروف حمضية ودرجات حرارة محبة للحرارة بوجود معادن، وهو ما يتوافق مع ملاحظات استقرار الحمض النووي الريبي (RNA) في الغالب عند درجة حموضة منخفضة. [ 58 ] [ 59 ]
الاستخدامات البشرية
قرود المكاك تستمتع بالينابيع الساخنة في الهواء الطلق أو " أونسن " في ناغانوالاستحمام الشتوي في تسورو نو يو روتين بورو في نيوتو، أكيتاينابيع ساي نغام الساخنة في مقاطعة ماي هونغ سون، تايلاند
الاستحمام
تاريخ
استمتع البشر بالينابيع الساخنة لآلاف السنين. [ 60 ] حتى أن قرود المكاك معروفة بتوسيع نطاق انتشارها شمالًا إلى اليابان باستخدام الينابيع الساخنة لحماية نفسها من برد الشتاء القارس. [ 61 ] تُستخدم حمامات الينابيع الساخنة ( أونسن ) في اليابان منذ ألفي عام على الأقل، تقليديًا للنظافة والاسترخاء، ولكن بشكل متزايد لفوائدها العلاجية. [ 62 ] في العصر الهوميري في اليونان (حوالي 1000 قبل الميلاد)، كانت الحمامات تُستخدم في المقام الأول للنظافة، ولكن بحلول زمن أبقراط (حوالي 460 قبل الميلاد)، نُسبت للينابيع الساخنة قوة علاجية. تذبذبت شعبية الينابيع الساخنة على مر القرون منذ ذلك الحين، لكنها الآن تحظى بشعبية في جميع أنحاء العالم. [ 63 ] في عام 2023، قدّر معهد العافية العالمي، وهو دراسة في مجال صناعة العافية ، الأرباح العالمية لـ 31200 منشأة للينابيع الساخنة بأكثر من 62 مليار دولار أمريكي. [ 64 ]
الاستخدامات العلاجية
بسبب التراث الشعبي والفوائد الطبية المزعومة لبعض الينابيع الساخنة، تُعدّ هذه الينابيع وجهات سياحية شهيرة ، ومواقع لعيادات إعادة التأهيل لذوي الإعاقة . مع ذلك، لا يزال الأساس العلمي للاستحمام العلاجي في الينابيع الساخنة غير مؤكد. كان العلاج بالاستحمام الساخن للتسمم بالرصاص شائعًا وناجحًا للغاية في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر، وقد يُعزى ذلك إلى إدرار البول (زيادة إنتاج البول) الناتج عن الجلوس في الماء الساخن، مما يزيد من إفراز الرصاص؛ وتحسين التغذية والابتعاد عن مصادر الرصاص؛ وزيادة تناول الكالسيوم والحديد. وقد أُبلغ عن تحسن ملحوظ لدى مرضى التهاب المفاصل الروماتويدي والتهاب الفقار اللاصق في دراسات العلاج بالمنتجعات الصحية، لكن هذه الدراسات تعاني من مشاكل منهجية، مثل عدم جدوى الدراسات المضبوطة بالغفل (حيث لا يعلم المريض ما إذا كان يتلقى العلاج أم لا). ونتيجة لذلك، تبقى الفعالية العلاجية للعلاج بالينابيع الساخنة غير مؤكدة. [ 63 ]
احتياطات
غالباً ما تكون الينابيع الساخنة في المناطق البركانية عند درجة الغليان أو قريبة منها . وقد تعرض الناس لحروق بالغة، بل وحتى للموت، نتيجة دخولهم هذه الينابيع عن طريق الخطأ أو عن قصد. [ 65 ] [ 66 ] [ 67 ]
بعض الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الينابيع الساخنة معدية للبشر:
تختلف العادات والتقاليد المتبعة باختلاف الينابيع الساخنة. من الممارسات الشائعة أن يغتسل رواد الينابيع قبل دخولها لتجنب تلويثها (بالصابون أو بدونه). [ 75 ] في العديد من البلدان، مثل اليابان، يُشترط دخول الينابيع الساخنة بدون ملابس، بما في ذلك ملابس السباحة. غالبًا ما توجد مرافق أو أوقات مختلفة للرجال والنساء، ولكن توجد أيضًا ينابيع أونسن مختلطة. [ 76 ] في بعض البلدان، يُشترط ارتداء ملابس السباحة إذا كان الينبوع الساخن عامًا. [ 77 ] [ 78 ]
تقع ينابيع المياه الساخنة ذات أعلى درجات الحرارة في أوروبا في فرنسا، في قرية صغيرة تُدعى شود-إيغ . تقع هذه القرية في قلب منطقة أوفيرن البركانية الفرنسية ، وتضم ثلاثين ينبوعًا طبيعيًا ساخنًا تتراوح درجة حرارتها بين 45 درجة مئوية (113 درجة فهرنهايت) وأكثر من 80 درجة مئوية (176 درجة فهرنهايت) . أما أشدها حرارة، وهو "سورس دو بار"، فتبلغ درجة حرارته 82 درجة مئوية (180 درجة فهرنهايت) . وقد وفرت المياه الساخنة المتدفقة تحت القرية التدفئة للمنازل والكنيسة منذ القرن الرابع عشر. وتُعد شود-إيغ (كانتال، فرنسا) مدينة منتجعية تشتهر منذ عهد الإمبراطورية الرومانية بعلاج الروماتيزم.
يمكن أن تحتوي طبقات المياه الجوفية الكربوناتية في المناطق التكتونية الأمامية على ينابيع حرارية مهمة، على الرغم من وجودها في مناطق لا تتميز عادةً بقيم تدفق حراري إقليمي عالية. في هذه الحالات، عندما تقع الينابيع الحرارية بالقرب من السواحل أو على طولها، تُشكل الينابيع الحرارية السطحية و/أو البحرية تدفقًا للمياه الجوفية البحرية، المتدفقة عبر الشقوق الموضعية والكتل الصخرية الكارستية. هذا هو الحال بالنسبة للينابيع الموجودة على طول الجزء الجنوبي الشرقي من منطقة بوليا (جنوب إيطاليا)، حيث تتدفق مياه كبريتية دافئة ( 22-33 درجة مئوية (72-91 درجة فهرنهايت) ) في كهوف مغمورة جزئيًا تقع على طول ساحل البحر الأدرياتيكي، مما يغذي منتجعات سانتا تشيزاري تيرمي التاريخية. عُرفت هذه الينابيع منذ العصور القديمة (أرسطو في القرن الثالث قبل الميلاد)، وقد تبين أن الخصائص الفيزيائية والكيميائية لمياهها الحرارية تتأثر جزئيًا بتغيرات مستوى سطح البحر. [ 85 ]
تُعد ينابيع تاتاباني الحرارية في ولاية ماديا براديش واحدة من خزانات الطاقة الحرارية الأرضية المحتملة في الهند. [ 86 ] [ 87 ]
1 2 آلان بينتيكوست؛ ب. جونز؛ ر. و. رينو (2003). "ما هو النبع الحار؟" . المجلة الكندية لعلوم الأرض . 40 (11): 1443-1446 . رمز Bibcode : 2003CaJES..40.1443P . doi : 10.1139/e03-083 . مؤرشف من الأصل في 11 مارس 2007.يقدم نقاشاً نقدياً حول تعريف الينابيع الساخنة.
↑ دون ل. ليت (1982). الجيولوجيا الفيزيائية ( الطبعة السادسة). إنجلوود كليفس، نيوجيرسي: برنتيس هول. ISBN978-0-13-669706-0أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 2010-10-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2006-11-03 . يُعرَّف النبع الحراري بأنه نبع يجلب الماء الدافئ أو الساخن إلى السطح.يذكر ليت أن هناك نوعين من الينابيع الحرارية: الينابيع الساخنة والينابيع الدافئة. تجدر الإشارة إلى أنه وفقًا لهذا التعريف، فإن مصطلح "الينبوع الحراري" لا يُعد مرادفًا لمصطلح "الينبوع الساخن".
^ ماكدونالد، جوردون أ . أبوت، أجاتين T.؛ بيترسون، فرانك ل. (1983). البراكين في البحر: جيولوجيا هاواي ( الطبعة الثانية). هونولولو: مطبعة جامعة هاواي. رقم ISBN0-8248-0832-0.
↑ توركوت، د. ل .؛ شوبرت، ج. (2002). "4". الديناميكا الأرضية ( الطبعة الثانية). كامبريدج، إنجلترا، المملكة المتحدة: مطبعة جامعة كامبريدج. ص 136-137 . ISBN978-0-521-66624-4.
↑ كوكس، أليسيا؛ شوك، إيفريت ل.؛ هافيج، جيف ر. (يناير 2011). "الانتقال إلى عملية التمثيل الضوئي الميكروبي في النظم البيئية للينابيع الساخنة". الجيولوجيا الكيميائية . 280 ( 3-4 ): 344-351 . Bibcode : 2011ChGeo.280..344C . doi : 10.1016/j.chemgeo.2010.11.022 .
↑ بارينتو، م.ن.؛ كادي، س.ل. (2010-02-01). "المؤشرات الحيوية الميكروبية في الحصائر الضوئية المعدنية الغنية بالحديد في ينابيع تشوكليت بوتس الساخنة، حديقة يلوستون الوطنية، الولايات المتحدة". بالايوس . 25 (2): 97-111 . رمز Bibcode : 2010Palai..25...97P . doi : 10.2110/palo.2008.p08-133r . S2CID 128592574 .
↑ دبليو إف بوندر (2002). "ينابيع الصحراء في حوض المياه الشرياني الأسترالي الكبير" . وقائع المؤتمر. الأراضي الرطبة التي تغذيها الينابيع: موارد علمية وثقافية هامة في منطقة إنترماونتن . مؤرشف من الأصل بتاريخ 6 أكتوبر 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 أبريل 2013 .
↑ تاكيشيتا، رافايلا إس سي؛ بيركوفيتش، فريد بي؛ كينوشيتا، كودزو؛ هوفمان، مايكل إيه (مايو 2018). "التأثير المفيد للاستحمام في الينابيع الساخنة على مستويات التوتر لدى قرود المكاك اليابانية". الرئيسيات . 59 ( 3): 215-225 . doi : 10.1007/s10329-018-0655-x . PMID 29616368. S2CID 4568998 .
↑ سيربوليا، ميهايلا؛ باياباليمان، أونيكريشنان (نوفمبر 2012). "ينابيع المياه الساخنة (أونسن) في اليابان - تحويل التضاريس إلى مناظر طبيعية علاجية". الصحة والمكان . 18 (6): 1366-1373 . doi : 10.1016/j.healthplace.2012.06.020 . PMID 22878276 .
↑ أندريا ساكس. (14 مارس 2025). "استمتع بالينابيع الساخنة في هذه الوجهات التسع من يوكون إلى المكسيك." موقع صحيفة واشنطن بوست. تم الاطلاع عليه في 16 مارس 2025.
↑ "السلامة" . منتزه يلوستون الوطني . دائرة المتنزهات الوطنية. 8 يونيو 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يونيو 2021 .
^ رافي شانكر. جي إل ثوسو . جي إم براساد (1987). “دراسات الطاقة الحرارية الأرضية في منطقة الينابيع الساخنة تاتاباني، منطقة سارجوجا، وسط الهند”. الحرارة الجوفية . 16 (1): 61– 76. بيب كود : 1987Geoth..16...61S . دوى : 10.1016/0375-6505(87)90079-4 .
↑ د. تشاندراسيكارام؛ م. س. أنتو (أغسطس 1995). "الكيمياء الجيولوجية للينابيع الحرارية في تاتاباني، هيماشال براديش، الهند - دراسات ميدانية وتجريبية". علم الحرارة الجيولوجية . 24 (4): 553-559 . doi : 10.1016/0375-6505(95)00005-B .
"الموارد الحرارية الأرضية لحوض آرتيزيان العظيم، أستراليا" (ملف PDF) . نشرة مركز أبحاث الطاقة الحرارية الأرضية . 23 (2). يونيو 2002. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 22 أغسطس 2014. تاريخ الاطلاع: 2 نوفمبر 2006 .
ورقة بحثية تتضمن خريطة لأكثر من 20 منطقة حرارية أرضية في أوغندا