הערכת גאופיזיקלית של חדירת מי ים באפפה–איג'גוּנלה, אזור חופי של לאגוס, דרום‑מערב ניגריה

מדוע המליחות במים חבויים חשובה

בעבור מיליוני אנשים החיים בערי חוף, מי מתוקים תת‑קרקעיים הם מקור המים העיקרי לשתייה. בלאגוס, העיר הגדולה ביותר של ניגריה, המים החבויים נתונים ללחץ מהים. כאשר מי הים המלוחים זוחלים לשכבות החול התת‑קרקעיות שאגוררות מי מתוקים, בארות עלולות במהירות להפוך למלוחות מדי לשתייה. המחקר הזה בוחן מתחת לרובע הסואן אפפה–איג'גונלה שבלאגוס כדי לקבוע כמה מרחיב הים את החדירה למי התהום המקומיים ומה משמעות הדבר עבור הקהילות התלויות בהם.

חוף צפוף עם מים מתוקים מוגבלים

כמו באזורים חופיים רבים בעולם, לאגוס מרוכזת אוכלוסייה גדולה ברצועת אדמה צרה לאורך האוקיינוס, הלגונות והתעלות. אף על פי שהאזור מקבל גשמים כבדים מדי שנה, השטחים הנמוכים והשטוחים גורמים לחלק גדול מן הגשם לזרום לפני שהוא נשאב לעומק הקרקע. כתוצאה מכך, התושבים נשענים במידה רבה על בארות רדודות הנקדחות לשכבות חול תחת העיר. בתנאים תקינים, "עדשה" של מי מתוקים קלים צפה מעל מי ים כבדים בתחתית. אך כאשר נשאבת כמות גדולה מדי של מי תהום, או כשהרמת פני הים וזיהום גוברים, שיווי המשקל העדין הזה עלול להופר, מה שמאפשר למים מלוחים לנוע לחוף באפיקים תת‑קרקעיים.

מציצים מתחת לפני הקרקע באמצעות חשמל

מכיוון שאזורי המים המלוחים והמתוקים מוסתרים מעין, החוקרים השתמשו בשיטות חשמליות כדי "לראות" לתוך האדמה בלי לחפור. הם בוצעו 26 מדידות VES (Vertical Electrical Sounding) ו‑14 פרופילי ERT (Electrical Resistivity Tomography) ברחבי אפפה–איג'גונלה, נתמכים במידע על סלעים ומדגרות מ‑10 קידוחים. הכלים האלה מעבירים זרמים חשמליים קטנים לאדמה ומודדים עד כמה הם נעים בהקלות. מים מלוחים מוליכים חשמל היטב ומופיעים כבעלי התנגדות נמוכה, בעוד שמי מתוקים וחול יבש מתנגדים לזרם ומופיעים בהתנגדות גבוהה יותר. על‑ידי שילוב מדידות חד‑ממדיות ושתי‑ממדיות עם תוכנות מיפוי, הצוות שיחזר את סידור המים המלוחים והמתוקים בעומקים של כ‑40–60 מטר בממוצע.

עד לאן הים הגיע

התמונות החשמליות חשפו ארבע עד חמש שכבות תת‑קרקעיות מובחנות, עם ערכי התנגדות שנעו מתחתון מאוד (כ‑1 אוהם‑מטר) ועד גבוה מאוד (מעל 50,000 אוהם‑מטר). בקרקעית פני השטח, שכבות דקות של אדמה סילטית וחימר שככו על גבי גופי חול עבים המשמשים כאקוויפרים. בחלקים רבים של האזורים הדרומיים, המזרחיים והמערביים — הקרובים ביותר ללגונה, לתעלות ולנחלים — שכבות החול מושפעות בחוזקה ממי הים. מים מלוחים שם מופיעים כאזורי התנגדות נמוכה מאוד בין כ‑1 ל‑11 אוהם‑מטר, שלעיתים משתרעים ממטר אחד מתחת לפני הקרקע ועד לעומקים של 40 מטר. מעל או לצד כיסים אלה מצאו החוקרים אזורים ברקיים (מליחים) וחולות מתוקים יותר, אך לעתים קרובות מי המתוק האיכותי היו "מכוסים" בשכבות מלוחות, מה שמקשה ומסכן שאיבה ללא ערבוב בין השניים.

הפיכת מדידות למפות

כדי לעבור ממדידות מפוזרות לתמונה מקיפה, החוקרים תפרו יחד את פרופילי ה‑VES לדיאגרמות טרסה תלת‑ממדיות והשתמשו בתוכנות מיפוי לבניית מפות "איזו‑עומק" ו"איזו‑עובי". מפות אלה מראות כמה עמוק מתחת לפני הקרקע נמצאות השכבות המלוחות והמתוקות, וכמה עבות כל אחת ברחבי המחוז. המפות מאשרות שמי הים מרוכזים לאורך הרצועות החופיות ומתחת לחלק ניכר מהאזור הבנוי של אפפה–איג'גונלה, עם מסלולי זרימה תת‑קרקעיים מועדפים מדרום לצפון. לעומת זאת, החלק הצפוני של אזור המחקר נראה ברובו משוחרר מחדירת מליחות באקוויפר הרדוד, מה שעושה אותו מבטיח יותר לפיתוח בטוח של מי תהום — לפחות לעת עתה.

מגבלות, סיכונים ומה הלאה

המחקר התמקד בשכבות האקוויפר הרדודות ביותר, ולכן לא יכול היה לאשר האם גופי חול עמוקים יותר נשארו בלתי מושפעים ממי הים ועשויים לשמש כמאגרים לטווח ארוך. הוא גם לא כלל דגימות איכות מים מפורטות לאורך זמן, שיכלו לחשוף כיצד רמות המלח משתנות בעונות או בזמן שיטפונות. עם זאת, העבודה מראה ששיטות חשמליות, בשילוב עם יומני קידוחים וכלי מיפוי מודרניים, מציעות אמצעי עוצמתי למעקב אחר התפשטות מי הים מתחת לפני הקרקע. המחברים מדגישים שבלעדיי ניהול זהיר — הגבלת שאיבה, הפחתת זיהום והמשך ניטור גאופיזיקלי — המים המלוחים עלולים לדחוף עוד יותר פנימה ולסכן הן את אספקת המשק הבית והן את המערכות האקולוגיות המקומיות.

מה המשמעות עבור תושבי לאגוס

במונחים פשוטים, הממצאים מראים שחלק ניכר ממי התהום הרדודים מתחת לאפפה–איג'גונלה כבר נחדר על‑ידי הים, במיוחד בסמוך ללגונות ולתעלות. מים מתוקים עדיין קיימים, בעיקר בצפון ובשכבות חול עמוקות יותר, אך לעתים קרובות הם מכוסים או מוקפים במים מלוחים יותר. זה מקשה על קידוח בארות ומעלה את הסיכון ששאיבה לא זהירה תהרוס את איכות המים. על‑ידי מיפוי מיקום אזורי המלוח והמתוק ברגע זה, המחקר מספק בסיס מדעי למיקום חכם יותר של בארות, לפיקוח מחמיר על שימוש במי תהום ולתכנון ארוך‑טווח שנועד להגן על אחד המשאבים החיוניים אך הפגיעים ביותר של לאגוס: מאגרי המים המתוקים החבויים שלה.

ציטוט: Oloruntola, M.O., Folorunso, A.F., Ojeyomi, B.A. et al. Geophysical assessment of seawater intrusion in Apapa-Ajegunle, coastal area of Lagos, Southwestern Nigeria. Sci Rep 16, 5498 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35120-5

מילות מפתח: חדירת מי ים, מי תהום, לאגוס ניגריה, התנגדות חשמלית, אקוויפר חופי