КРАС: ВРЕМЕНСКИ ПРОЦЕСИ И ПЕЈЗАЖИ - ЖИВОТНА СРЕДИНА - 2025

Крша , карст или карст олакшање, је облик топографије чије је порекло захваљујући атмосферилијама процеса растварањем растворне стене кречњака доломита и гипс. За ове рељефе је карактеристично представљање подземног система одводње са пећинама и одводима.

Реч крст долази од немачког крша, израза који се користи за италијанско-словеначко подручје Царсо, где обилују крашки облици. Краљевска шпанска академија одобрила је употребу обе речи „крст“ и „крст“, са једнаким значењем.

Слика 1. Планине Анага, Тенерифе, Канарска острва, Шпанија. Извор: Јан Краус путем флицкр.цом/пхотос/јохни

Вапненачке стијене су седиментне стијене које се углавном састоје од:

• Калцит (калцијум карбонат, ЦаЦО ₃ ).
• Магнезит (магнезијум карбонат, МгЦО ₃ ).
• Минерали у малим количинама који мењају боју и степен сабијања стене, као што су глине (агрегати хидратизованих алуминијумских силиката), хематит (минерал жељезовог оксида Фе ₂ О ₃ ), кварц (минерал силицијумског оксида СиО ₂ ) и сидерит (минерални железо-карбонат ФеЦО ₃ ).

Доломит је седиментна стијена састављена од минерала доломита, који је двоструки карбонат калцијума и магнезијума ЦаМг (ЦО ₃ ) ₂ .

Гипс је стена састављена хидратисаног калцијум сулфата ( цасо ₄ .2Х ₂ О), које могу да садрже мале количине карбонати, глине, оксида, хлорида, садржи силикат и анхидритне (цасо ₄ ).

Процеси временских прилика у кршу

Хемијски процеси формирања крша у основи укључују следеће реакције:

• Растварање угљен-диоксида (ЦО ₂ ) у води:

ЦО ₂ + Х ₂ О → Х ₂ ЦО ₃

• Дисоцијација угљеничне киселине (Х ₂ ЦО ₃ ) у води:

Х ₂ ЦО ₃ + Х ₂ О → ХЦО ₃ ^- + Х ₃ О ⁺

• Растварање калцијумовог карбоната (ЦаЦО ₃ ) нападом киселине:

ЦаЦО ₃ + Х ₃ О ⁺ → Ца ²⁺ + ХЦО ₃ ^- + Х ₂ О

• Са резултирајућом укупном реакцијом:

ЦО ₂ + Х ₂ О + ЦаЦО ₃ → 2ХЦО ₃ ^- + Ца ²⁺

• Деловање благо киселих газираних вода, које производе дисоцијацију доломита и накнадни допринос карбоната:

ЦаМг (ЦО ₃ ) ₂ + 2Х ₂ О + ЦО ₂ → ЦаЦО ₃ + МгЦО ₃ + 2Х ₂ О + ЦО ₂

Чимбеници неопходни за појаву кршког рељефа:

• Постојање вапненачке стенске матрице.
• Обиље воде.
• Уочљива концентрација ЦО ₂ у води; ова концентрација расте са високим притисцима и ниским температурама.
• Биогени извори ЦО ₂ . Присуство микроорганизама који стварају ЦО ₂ кроз процес дисања.
• Довољно времена за акцију воде на стени.

Механизми за растварање стене домаћина:

• Деловање водених раствора сумпорне киселине (Х ₂ СО ₄ ).
• Вулканизам, где токови лаве формирају цевасте пећине или тунеле.
• Физичко ерозивно деловање морске воде која ствара морске или обалне пећине због утицаја таласа и подривања литица.
• Обалне пећине настале хемијским деловањем морске воде, уз сталну солубилизацију камења домаћина.

Геоморфологија кршких рељефа

Кршки рељеф може да се формира унутар или изван стијене домаћина. У првом се случају назива унутрашњи крш, ендокарстични или хипогени рељеф, а у другом случају спољни кршки, егзокарстични или епигенијски рељеф.

Слика 2. Крашки рељеф у Цовадонга, Астурија, Шпанија. Извор: Мª Цристина Лима Базан путем хттпс://ввв.флицкр.цом/пхотос//27435235767

-Унутарњи крашки или ендокарстични рељеф

Подземне водене струје које круже унутар корита угљеничних стијена копају унутрашње токове унутар великих стијена, кроз процесе растварања које смо поменули.

У зависности од карактеристика бича, настају различити облици унутрашњег кршког рељефа.

Суве пећине

Суве пећине настају када унутрашњи потоци воде напуштају ове канале који су се урезали кроз стијене.

Галерије

Најједноставнији начин да се вода ископа у пећини је галерија. Галерије се могу проширити у „трезоре“ или се могу сузити и формирати „ходнике“ и „тунеле“. Такође се могу формирати и разгранати тунели и водостаји звани „сифони“.

Сталактити, сталагмити и стубови

Током периода када је вода тек напустила ток унутар стене, преостале галерије су остављене са високим степеном влажности, истискујући капљице воде са раствореним калцијум карбонатом.

Када вода испарава, карбонат се таложи у чврсто стање и појављују се формације које расту из земље зване "сталагмити", а друге формације расту висеће са плафона пећине, назване "сталактити".

Кад се сталактит и сталагмит нађу у истом простору, уједињујући, у пећинама се формира „ступац“.

Топови

Када се кров пећина уруши и уруши, формирају се "кањони". Тако се појављују веома дубоки урези и вертикални зидови где површинске реке могу да теку.

-Вањски кршки, егзокарстични или епигенијски рељеф

Растварање вапненца у води може пробити стену на њеној површини и формирати празнине или шупљине различитих величина. Те шупљине могу бити пречника неколико милиметара, велике шупљине пречника неколико метара или цевасти канали названи „лапиацес“.

Како се лапиаз довољно развија и ствара депресију, појављују се други кршки облици који се називају "вртаче", "увале" и "поља".

Долинас

Умотавање је удубљење са кружном или елиптичном базом , чија величина може досећи неколико стотина метара.

Често се у вртачама накупља вода која растварањем карбоната копа судопер у облику лијевка.

Грожђе

Када неколико вртача расте и придружи се великој депресији, формира се "грожђе".

Пољес

Када се формира велика депресија са равним дном и димензијама у километрима, назива се „поље“.

Поље је у теорији огромно грожђе, а унутар пољеа постоје и најмањи кршки облици: увале и вртаче.

У Пољесима се формира мрежа водених канала са судопером који се улива у подземне воде.

Слика 3. Цуева дел Фантасма, Апрада-тепуи, Венецуела. (Потражите људе на левој страни слике ради референце). Извор: МатВр, са Викимедиа Цоммонс

Крашке формације као животне зоне

У кршким формацијама постоје интергрануларни простори, поре, зглобови, преломи, пукотине и канали, чије површине могу бити колонизоване микроорганизмима.

Фотичке зоне у кршким формацијама

На тим површинама кршких рељефа стварају се три фотичке зоне зависно од продора и интензитета светлости. Те зоне су:

• Улазно подручје: ово је подручје изложено сунчевом зрачењу са дневним и ноћним циклусом освјетљења.
• Зона сумрака : средња фотична зона.
• Тамно подручје: област где светлост не продире.

Фауна и прилагодбе у фотичној зони

Различити облици живота и њихови механизми прилагођавања директно су у корелацији са условима ових фотичних зона.

Зоне уласка и сумрака имају подношљиве услове за разне организме, од инсеката до кичмењака.

Тамна зона представља стабилније услове од површинских зона. На примјер, на њега не утјечу турбуленције вјетра и одржава практички константну температуру током цијеле године, али ови су услови изразитији због недостатка свјетлости и немогућности фотосинтезе.

Из тих разлога, дубока кршка подручја сматрају се сиромашним храњивим тварима (олиготрофним), пошто немају примарне фотосинтетске произвођаче.

Остали ограничавајући услови у кршким формацијама

Поред недостатка светлости у ендокарстичним срединама, у кршким формацијама постоје и други ограничавајући услови за развој животних форми.

Неке средине са хидролошким везама на површину могу претрпети поплаве; пустињске пећине могу доживети дуге периоде суше, а вулкански цевасти системи могу доживети обновљену вулканску активност.

У унутрашњим кавернама или ендогеним формацијама могу се јавити и различита стања опасна по живот, попут токсичних концентрација неорганских једињења; сумпор, тешки метали, екстремна киселост или алкалност, смртоносни гасови или радиоактивност.

Микроорганизми ендокарстичних подручја

Међу микроорганизмима који настањују ендокарстичне формације можемо поменути бактерије, археје, гљивице, а постоје и вируси. Ове групе микроорганизама не представљају разноликост коју показују у површинским стаништима.

Многи геолошки процеси, као што су гвожђе и оксидација сумпора, аммонифицатион, нитрификацији, денитрификације, анаеробне оксидације сумпора, редукције сулфата (СО ₄ ^2- ), метан циклизације (обликовању цикличне угљоводоничне једињења из метана ЦХ ₄ ), међу други су посредовани микроорганизмима.

Као примере ових микроорганизама можемо навести:

• Лептотхрик сп., Који утиче на оборине гвожђа у пећинама Борра (Индија).
• Бациллус пумилис изолован из пећина Сахастрадхаре (Индија), посредујући таложење калцијум-карбоната и стварање кристала калцита.
• Влакнасте сумпорне оксидационе бактерије Тхиотхрик сп., Пронађене у пећини Ловер Кане, Виомминг (САД).

Микроорганизми егзокарстичних зона

Неке егокарстне формације садрже делтапротеобацтериа спп. , Ацидобацтериа спп., Нитроспира спп. и протеобацтериа спп.

Врсте родова: Епсилонпротеобацтериае, Ганмапротеобацтериае, Бетапротеобацтериае, Ацтинобацтериае, Ацидимицробиум, Тхермопласмае, Бациллус, Цлостридиум, анд Фирмицутес, између осталог, могу се наћи у хипогеним или ендокарст формацијама.

Пејзажи кршких формација у Шпанији

• Парк Лас Лорас, од УНЕСЦО-а, проглашен светским геопарком, смештен у северном делу Кастиље и Леон.
• Пећина Папеллона, Барселона.
• Пећина Ардалес, Малага.
• Пећина Сантимамине, Празна земља.
• Пећина Коваланас, Кантабрија.
• Пећине Ла Хаза, Кантабрија.
• Долина Миера, Кантабрија.
• Сиерра де Гразалема, Кадиз.
• Пећина Тито Бустилло, Рибадеселла, Астуриас.
• Торцал де Антекуера, Малага.
• Церро дел Хиерро, Севиља.
• Мацизо де Цабра, Суббетица Цордоба.
• Природни парк Сиерра де Цазорла, Јаен.
• Планине Анага, Тенерифе.
• Масив Ларре, Наварра.
• Долина Рудрон, Бургос.
• Национални парк Ордеса, Хуеска.
• Сијера де Трамонтана, Мајорка.
• Манастир Пиједра, Сарагоса.
• Зачарани град, Куенка.

Пејзажи кршких формација у Латинској Америци

• Језера Монтебелло, Цхиапас, Мексико.
• Ел Зацатон, Мексико.
• Долинас де Цхиапас, Мексико.
• Ценотес оф Куинтана Роо, Мексико.
• Гроттоес Цацахуамилпа, Мексико.
• Темпискуе, Костарика.
• Пећина Рораима Сур, Венецуела.
• Пећина Цхарлес Бревер, Цхиманта, Венецуела.
• Ла Данта Систем, Колумбија.
• Грута да Царидаде, Бразил.
• Цуева де лос Таиос, Еквадор.
• Цура Книфе Систем, Аргентина.
• Острво Мадре де Диос, Чиле.
• Формирање Ел Лоа, Чиле.
• Обална област Кордиллера де Тарапаца, Чиле.
• Цутерво формација, Перу.
• Пуцара формација, Перу.
• Пећина Умајаланта, Боливија.
• Формирање Поланка, Уругвај.
• Валлеми, Парагвај.

Референце

1. Бартон, ХА и Нортхуп, ДЕ (2007). Геомикробиологија у пећинским срединама: прошлост, садашњост и будућност перспективе. Часопис за пећинске и кршке студије. 67: 27-38.
2. Цулвер, ДЦ и Пипан, Т. (2009). Биологија пећина и других подземних станишта. Окфорд, Велика Британија: Окфорд Университи Пресс.
3. Енгел, АС (2007). О биоразноликости сумпорних кршких станишта. Часопис за пећинске и кршке студије. 69: 187-206.
4. Крајиц, К. (2004). Пећински биолози проналазе закопано благо. Наука. 293: 2,378-2,381.
5. Ли, Д., Лиу, Ј., Цхен, Х., Зхенг, Л. и Ванг, к. (2018). Одговор микробне заједнице тла на узгој крмне траве у деградираним кршким тлима. Деградација и развој земљишта. 29: 4.262-4.270.
6. дои: 10.1002 / лдр.3188
7. Нортхуп, ДЕ и Лавоие, К. (2001). Геомикробиологија пећина: преглед. Геомицробиологи Јоурнал. 18: 199-222.