فهم الشكل الأصلي والسلوك الهيدروليكي: الهياكل المخروطية القديمة من أكوام الحجارة في إيجينا، اليونان

جدران بحرية قديمة تحمل قصة مخفية

قبالة ساحل جزيرة إيجينا اليونانية يوجد غابة من الأقماع الحجرية الغامضة على قاع البحر. بُنيت هذه الأكوام من الحجارة حوالي 480 قبل الميلاد، وكانت تشكّل ميناءً كلاسيكيًا مزدحمًا كان ينافس أثينا. اليوم تبقى كآثار غارقة، لكن هذه الدراسة تظهر أنها كانت في السابق هياكل بحرية بارزة—مصممة بعناية لتحمّل الأمواج والسفن الحربية على حد سواء. من خلال مزج علم الآثار مع الهندسة الهيدروليكية في المختبر، يعيد الباحثون بناء الطريقة التي شُيِّدت بها هذه الأقماع الحجرية، وكيف تغيّرت تحت تأثير العواصف، ولماذا بقيت صامدة لما يقرب من 2500 عام.

تنافس المرافئ في قوة بحرية قديمة

كانت إيجينا قوة بحرية مبكرة في العالم اليوناني الكلاسيكي. شمل مجمع مينائها أحواض دفاعية للسفن الحربية، وأرصفة تجارية، وسدين طويلين. ومع ذلك، كانت تنتشر قبالة الساحل عشرات الأكوام الحجرية الغريبة الشكل المخروطية بلا نظير واضح في تصميم الموانئ القديم أو الحديث. أثارت هذه الهياكل المخروطية من أكوام الحطام (RmCS) نقاشًا طويلًا: هل كانت حواجز منخفضة وخفية لتهدئة الأمواج، أم حواجز مرتفعة لمنع السفن المعادية؟ كشفت المسوحات تحت الماء وصور الأقمار الصناعية والمسوح الجيوفيزيائية عن أشكالها وأعماقها وموادها بدقة كبيرة، كاشفةً عن أكثر من خمسين مخروطًا محفوظًا جيدًا في قطاعات ذات اضطراب بشري ضئيل.

إعادة بناء الأقماع في حوض موجي

للتجاوز عن التكهنات، أعاد الفريق إنشاء الهياكل القديمة بمقياس مصغّر في قناة موج طويلة. اختاروا أولاً الأقماع المحفوظة جيدًا كنماذج وقياسوا ارتفاعها الحالي، وعرض القاعدة، والانحدار، وعمق الماء. أظهرت صور قاع البحر أن الأكوام ترتكز مباشرة على الصخر القاعي وتغوص بحوالي متر واحد فقط في الرواسب. كشفت الصور تحت الماء والفوتوغرامتري أن الهياكل تتكون من كتل من الحجر الجيري المتراخية، مكدَّسة بدون ملاط، مُشكِّلة أكوامًا مسامية وخشنة. باستخدام هذه البيانات، صمّم الباحثون نموذجًا بمقياس 1:40 وتوزيعًا واقعيًا لأحجام الحجارة، وأعادوا بناء كيفية قيام البنائين بإلقاء الصخور من سفن متخصّصة.

كيف شكّل البنّاؤون القدماء أقماعًا حجرية مستقرة

قارنّت التجارب طرق إلقاء مختلفة ووجدت أن سفينة ذات هيكل مزدوج ومنصة عمل مركزية أعادت إنتاج شكل المخروط والحجم التصميمي الكامل بأفضل صورة. مع إطلاق الحجارة على دفعات صغيرة، سقطت الكتل الأكبر بسرعة وشكّلت قاعدة عريضة ومستقرة، بينما ملأت القطع الأصغر الفجوات ورفعت القمة. أنتجت المحاولات المتكررة نتائج متسقة: وصلت الأقماع المعاد بناؤها إلى نحو 8 أمتار في المقياس الحقيقي، بقاعدات عريضة وانحدارات جانبية حوالى 44°. والأهم من ذلك، عندما أخذ الباحثون في الحسبان مستوى سطح البحر القديم—الذي كان على الأرجح أقل بمقدار 1.75 إلى 2.5 متر من اليوم—أظهرت نماذجهم أن هذه الهياكل كانت في الأصل تظهر فوق الماء بارتفاع يتراوح بين 0.7 و1.4 متر. لم تكن شعابًا خجولة مخفية؛ كانت عناصر ظاهرة بارزة، ربما صُممت للتحكم في الوصول وآيضًا لتهدئة البحر.

من أبراج عالية إلى حدود غاطسة

بعد ذلك، عرض الفريق الأقماع المعاد بناؤها لآلاف الأمواج التي تمثل ظروف العواصف المحلية على مدى 40 عامًا، محسوبة بما يتناسب مع فترة حياة الميناء البالغة 2500 عام. زادوا تدريجيًا ارتفاع الأمواج وتتبعوا تغيير الأكوام باستخدام ماسحات ليزر ثلاثية الأبعاد عالية الدقة. كان المحرك الرئيسي للتغيير هو ارتفاع الموجة الفعّال: مع ازدياد قوة الأمواج، تآكلت القمم وتدحرجت الحجارة على المنحدرات، واتسعت القاعدة بينما انخفض الجزء العلوي. بعد عواصف متوسطة إلى قوية، أصبح الضرر الإضافي طفيفًا، واستقرت الأقماع إلى شكل ثابت: نحو 5 أمتار ارتفاعًا، مع قواعد أعرض وقمم الآن تحت سطح الماء. طابقت هذه التطورات الهياكل الحقيقية تحت الماء بشكل ملحوظ—فأكثر من 82% من المعايير المقاسة في الميدان وقعت ضمن نطاق نتائج المختبر.

ماذا تخبرنا هذه الأقماع الحجرية اليوم

لغير المتخصصين، الرسالة واضحة: كان هؤلاء المهندسون القدماء يعرفون ما يفعلون. شُيّدت هياكل RmCS عالية وعريضة عمداً، بقاعدات ضخمة و"فائض ارتفاع" فوق الأمواج يسمح بالتآكل طويل الأمد مع بقاء الوظيفة. على مر القرون، شُذبّت قممها ونُشرت الحجارة إلى الخارج حتى وصلت الأقماع إلى أشكال غارقة ومستقرة نراها اليوم على قاع البحر. من خلال الجمع بين الأدلة الأثرية والنمذجة الفيزيائية، تحول هذه الدراسة الآثار الساكنة إلى قصة ديناميكية للبناء والبلى والصلابة. لا تشرح فقط كيف صمدت دفاعات ميناء إيجينا لآلاف السنين، بل تقدّم أيضًا أدوات لتقييم الاستقرار المستقبلي لمواقع التراث الساحلي في مواجهة ارتفاع مستويات البحار وتغيّر العواصف.

الاستشهاد: Frontini, M., L. Lara, J., G. Canoura, L. et al. Understanding the original morphology and hydraulic behaviour: the ancient rubble-mound conical structures of Aegina, Greece. npj Herit. Sci. 14, 298 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02556-x

الكلمات المفتاحية: الموانئ القديمة, الهندسة الساحلية, علم الآثار تحت الماء, تجارب قناة الموج, التراث البحري