מערות קרסטיות נוצרות בסלעי גיר ודולומיט כתוצאה מכך שמי הגשמים ממיסים את הסלע ויוצרים בו חללים. בד בבד עם תהליכי ההמסה של הסלע מתרחשים בחללים אלו גם תהליכי השקעה של חומרי הסלע המומסים. החומר השוקע לאיטו בונה במערה נטיפים וזקיפים להם מבנה פנימי המזכיר את טבעות העצים. כל טבעת גידול נוצרת במשך עשות, מאות ואפילו אלפי שנים, כתלות בכמות המשקעים ובכמות המים החודרים את הסלע והקרקע מעל המערה.
ניתן לתארך את גיל הסלע הבונה את הנטיף והזקיף באמצעות מדידת רמת ההתפרקות של אורניום רדיואקטיבי. כך אפשר לדעת מה היה קצב ההשקעה ולהעריך את כמות המשקעים מעל לפני הקרקע. כדי ללמוד על גשמים וטמפרטורות בעבר משתמשים בעיקר ביחס בין איזוטופים קלים וכבדים של חמצן בנטיפים ובזקיפים המושפעים מטמפרטורה וכמות המשקעים ואלה תלויים במעטה הקרח העולמי. לאחרונה החלו חוקרים להשתמש במדידות יחס זה כדי ללמוד על שינויים עונתיים במשטר הגשמים ובכמותם . באופן כללי בתקופות מרובות גשמים שוקעת טבעת גידול המאופיינות בחמצן קל, ולהיפך בתקופות יבשות. היחס בין האיזוטופים יכול ללמד גם על מקור הגשם – האם הגיע מכיוון הים או מכיוון היבשה. בדרום-מזרח ברזיל למשל מקור גשמי החורף הוא באוקיינוס האטלנטי, ואילו גשמי הקיץ מקורם באגן האמזונס. לשני סוגי הגשמים הללו יחס איזוטופים שונה, המתועדים בנטיפים ובזקיפים. גם יחס בין איזוטופים של פחמן יכול ללמד רבות על האקלים שבו הושקע הנטיף, ובעיקר לתת מידע על רמת כיסוי הצמחייה מעל לפני הקרקע.
 
מכיוון שמערות נפוצות במגוון של סוגי אקלים, חקר נטיפים במערות יכול לספק מידע חשוב ביותר על אודות אקלים העבר (להשוואה – אמצעי המדידה דרך טבעות גידול בעצים יעיל רק לאזורים ממוזגים ואמצעי המדידה באמצעות שלדי אלמוגים מתאים לאזורים טרופיים). בנוסף לכך, הרזולוציה של שיטת מדידה זו גבוהה יחסית והמידע המסופק הוא בטווח זמן ממושך יחסית: מערת שורק (אבשלום) מספקת מידע בטווח של כ-500 אלף שנה ברזולוציה משתנה בין שנים בודדות עד לעשרות שנים, כמו גם מערת דוולס הול (Devils Hole) בנוואדה, מערת שאנבאו (Shanbao) בסין מספקת מידע בטווח של 240,000 שנה אחורה ברזולוציה של 100 שנה. מערות באורים מדבריים כמו בנגב או בדרום ערב הסעודית מאפשרות לשחזר מתי התקיימו תקופות לחות בנגב בפרט ובמדבר הסהרה בכלל, ומכאן ללמוד על הקשר של יציאת האדם המודרני מאפריקה לאזורינו.
היווצרות נטיפים
נטיפים ממערת הנטיפים (מערת שורק) שבשמורת אבשלום
חתך רוחב של נטיף
מקור התמונה העליונה: Flickr, Thomas Bresson
בתמונה האמצעית והתחתונה נטיפים ממערת הנטיפים (מערת שורק) שבשמורת אבשלום וחתך רוחב של נטיף. מקור התמונות: ד"ר מירה בר-מטיוס וד"ר אבנר איילון, המכון הגיאולוגי.

מאגר הידע