الملخص:
يحتفظ كهف شوفيه في جنوب شرق فرنسا بفن ما قبل التاريخ الذي يعود تاريخه إلى ما يقرب من 37000 سنة، بما في ذلك رسومات الفحم الرائعة لحيوانات مثل دببة الكهوف وأسود الكهف والبيسون والخيول. لقد نجت هذه الأعمال لعشرات الآلاف من السنين ولا يزال من الممكن التعرف عليها بوضوح حتى اليوم. اكتشف العلماء مؤخرًا من خلال نوع جديد من تكنولوجيا الكشف عن الأشعة فوق البنفسجية أن سطح بعض الجداريات مغطى بطبقة رقيقة للغاية من معادن الكالسيت الطبيعية، والتي ربما تكون بمثابة طلاء وقائي شفاف لمساعدة هذه الأعمال الفنية القديمة على تجنب التآكل على المدى الطويل.
يعد كهف شوفيه، الواقع في جنوب شرق فرنسا، أحد أهم المواقع المعروفة لفن العصر الحجري القديم. منذ حوالي 37000 سنة، دخل بشر العصر الحجري القديم الذين يعيشون في المنطقة إلى الكهف وتركوا عددًا كبيرًا من الأنماط الحيوانية على جدران الحجر الجيري. وبعد ذلك، أدى انهيار صخري قديم إلى إغلاق مدخل الكهف، مما ترك الجزء الداخلي من الكهف معزولاً عن العالم الخارجي لفترة طويلة حتى أعيد اكتشافه في التسعينيات.
لا يحتفظ الكهف بعدد كبير من الجداريات فحسب، بل يحتوي أيضًا على آثار أقدام لبشر وحيوانات ما قبل التاريخ. ونظرًا لأن هذه الآثار هشة للغاية، فلا يُسمح للباحثين بالاقتراب من جدران الكهف أو لمسها حسب الرغبة. من أجل حماية آثار الأقدام والرواسب القديمة على الأرض، لا يمكن لجميع الأفراد التحرك إلا على مسارات المشي المعدنية الموضوعة خصيصًا.
يجلب هذا أيضًا صعوبات خاصة للبحث العلمي. تتطلب معدات تحليل المواد التقليدية عادة القرب أو حتى الاتصال بجسم البحث. ومع ذلك، فإن الجداريات الموجودة في كهف شوفيه بعيدة عن المسار، ولا يستطيع الباحثون إجراء عمليات تفتيش روتينية مباشرة على الجدران.
لحل هذه المشكلة، قام باحثون من جامعة السوربون الفرنسية والمركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي ومؤسسات أخرى بتطوير مجموعة من معدات التحليل الطيفي الفلورية فوق البنفسجية المحمولة. قاموا بتثبيت الأداة على المسار الواقي، وسلطوا الضوء فوق البنفسجي على جدار الكهف على بعد حوالي 2.5 متر من خلال عمود طويل من ألياف الكربون ونظام الألياف الضوئية، ثم استخدموا مقياس الطيف لتحليل التألق المنبعث من المادة بعد تشعيعها.
إن مفتاح هذه التقنية هو أن المعادن والمواد العضوية المختلفة تظهر خصائص فلورية مختلفة عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية. وحتى أسطح الحجر الجيري التي تبدو مطابقة للعين المجردة قد تخفي رواسب معدنية وتركيبات كيميائية مختلفة.
أظهرت نتائج الاختبار ظهور مضان أزرق واضح على سطح بعض الجداريات. هذه المناطق مغطاة بطبقة رقيقة من الكالسيت. ويعتقد الباحثون أن المياه المحملة بالمعادن تدفقت على طول جدران الكهف من الحجر الجيري، تاركة وراءها رواسب كربونات الكالسيوم بعد تبخر الماء، لتشكل تدريجيا طبقة رقيقة من المعادن الشفافة.
تختلف طبقة الكالسيت هذه عن رواسب الحجر الجيري السميك العادي. إنه شفاف بدرجة كافية ولن يحجب لوحة الفحم أدناه تمامًا. ومع ذلك، قد يشكل حاجزًا طبيعيًا على سطح اللوحة الجدارية لإبطاء تلف الرطوبة الخارجية والعوامل البيئية الأخرى للصباغ. ولذلك يصفه الباحثون بأنه طلاء وقائي طبيعي.
يفسر هذا الاكتشاف أيضًا سبب الحفاظ على بعض لوحات ما قبل التاريخ بشكل جيد. الرطوبة والرواسب المعدنية في الكهوف لا تؤدي بالضرورة إلى تدمير اللوحات فحسب؛ وفي ظل ظروف معينة، قد تشكل أيضًا طبقة واقية. ومع ذلك، فإن هذا التأثير الوقائي ليس عالميًا. عندما تكون الرواسب المعدنية سميكة للغاية، فإنها قد تغطي الجداريات بالكامل، مما يجعل من الصعب قراءتها.
كما اكتشف الباحثون ظاهرة فلورية أخرى تستحق الاهتمام. وبالقرب من بعض رسومات الفحم يظهر وميض برتقالي بعد التعرض للأشعة فوق البنفسجية. وتظهر التجارب أن هذه الإشارة قد تكون مرتبطة بتسخين الحجر الجيري أو الكالسيت بدرجة حرارة عالية.
لمعرفة مصدر التألق البرتقالي، أجرى الفريق اختبارات تسخين على عينات من الفحم والحجر الجيري والكالسيت في المختبر. وأظهرت النتائج أن الحجر الجيري والكالسيت المعالج بدرجات حرارة عالية يمكن أن ينتج مضانًا برتقاليًا مشابهًا لذلك الموجود في الكهوف.
وقد دفع هذا الاكتشاف الباحثين إلى اقتراح تفسير جديد: ربما لم يستخدم فنانو ما قبل التاريخ الفحم البارد العادي للرسم على الجدران فحسب، بل استخدموا في السابق الفحم المحترق، أو استخدموا مصادر الحرارة مثل المشاعل لمعالجة سطح جدران الكهف. قد تكون الإشارات البرتقالية الموجودة أسفل بعض الجداريات آثارًا لهذا التعرض لدرجة الحرارة العالية.
ومع ذلك، أكد الباحثون أن هذا لا يزال تفسيرًا يعتمد على النتائج الطيفية والتجريبية، ولا يمكن أن يثبت بشكل مباشر أن جميع الأنماط ذات الصلة تم رسمها باستخدام الفحم المحترق. هناك حاجة إلى مزيد من البحث حول العلاقة بين درجات حرارة حرق الأخشاب المختلفة، وحالة الفحم، ومدى تسخين الحجر الجيري.
وقال فيليب والتر، أحد قادة فريق البحث، إن أسلوب بحثهم يشبه تحقيق الطب الشرعي. يتطلب الأمر تحليلاً شاملاً لكل أثر مادي لاستعادة التقنيات الإبداعية لفناني ما قبل التاريخ وفهم كيفية الحفاظ على هذه الأعمال على مدى فترة طويلة من الزمن.
من الميزات المهمة لهذه التقنية أنها لا تتطلب أي اتصال بسطح اللوحة الجدارية. ويمكن للباحثين إجراء عمليات التفتيش على بعد عدة أمتار، لتجنب الإضرار بالآثار الثمينة. نظرًا لأنه من الصعب التمييز بين الحجر الجيري الطبيعي والكالسيت المتكون لاحقًا بواسطة طرق الكشف التقليدية، فإن تقنية تحليل التألق بالأشعة فوق البنفسجية توفر نهجًا بحثيًا جديدًا.
يعتقد الباحثون أن هذه الطريقة قد لا تستخدم فقط في المواقع الأثرية في المستقبل، ولكن يمكن استخدامها أيضًا في الطب الشرعي والمجالات الأخرى التي تتطلب تحديد المواد النزرة. وقد بدأ فريق البحث في استكشاف استخدام تقنية مماثلة لرصد الأغشية الحيوية داخل محطة الفضاء الدولية. الأغشية الحيوية عبارة عن مجتمع يتكون من تراكم الكائنات الحية الدقيقة على سطح جسم ما، مما قد يؤثر على البيئة الداخلية ومعدات المركبة الفضائية.
تحمل الورقة البحثية ذات الصلة عنوان "التحليل الطيفي الفلوري للأشعة فوق البنفسجية في الموقع لتوصيف طبقات الكالسيت الشفافة على فن الكهوف في عصور ما قبل التاريخ" (التحليل الطيفي للفلورة فوق البنفسجية في الموقع لتوصيف طبقات الكالسيت الشفافة على فنون الكهوف في عصور ما قبل التاريخ)، المنشورة في "ACS Omega" في 29 سبتمبر 2026.
تكشف هذه الدراسة عن عملية طبيعية مثيرة للاهتمام: ربما تكون الرواسب المعدنية التي خلفها تدفق المياه على جدران الكهوف منذ عشرات الآلاف من السنين بمثابة حاجز طبيعي لحماية الأعمال الفنية البشرية المبكرة. وفي الوقت نفسه، تتيح تقنية التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية للعلماء أيضًا فهم كيفية خلق البشر في عصور ما قبل التاريخ دون لمس هذه الآثار الثمينة، وكيف ساعدت البيئة الطبيعية في الحفاظ على هذه الأعمال عبر عشرات الآلاف من السنين.
المواد المرجعية: النشرات البحثية للجمعية الكيميائية الأمريكية (ACS) وأوراق "ACS Omega".
التعليقات