KARST: AYRIŞMA SÜREÇLERI VE MANZARALAR - ÇEVRE - 2025

Karstik karst veya karstik kabartma, kökeni birlikte, çözünür kayalardan kalker, dolomit ve jips çözülmesiyle işlemleri hava için topografya şeklidir. Bu rölyefler, mağaralar ve kanalizasyonlarla bir yer altı drenaj sistemi sunmasıyla karakterize edilir.

Karst kelimesi, karstik yer şekillerinin bol olduğu İtalyan-Sloven bölgesi Carso'ya atıfta bulunmak için kullanılan bir kelime olan Almanca Karst'tan gelir. Kraliyet İspanyol Akademisi, "karst" ve "karst" kelimelerinin her ikisinin de eşdeğer anlamıyla kullanılmasını onayladı.

Şekil 1. Anaga Dağları, Tenerife, Kanarya Adaları, İspanya. Kaynak: flickr.com/photos/johny aracılığıyla Jan Kraus

Kireçtaşı kayaçları, esas olarak şunlardan oluşan tortul kayalardır:

• Kalsit (kalsiyum karbonat, CaCO ₃ ).
• Magnezit (magnezyum karbonat, MgCO ₃ ).
• Killer (hidratlı alüminyum silikatların agregaları), hematit (demir oksit mineral Fe ₂ O ₃ ), kuvars (silikon oksit mineral SiO ₂ ) gibi kayanın rengini ve sıkıştırma derecesini değiştiren küçük miktarlardaki mineraller ve siderit (demir karbonat minerali FeCO ₃ ).

Dolomit, kalsiyum ve magnezyum CaMg (CO ₃ ) _2'nin çift ​​karbonatı olan mineral dolomitten oluşan tortul bir kayadır .

Alçıtaşı, az miktarda karbonatlar, kil, oksitler, klorürler, silika ve anhidrit (CaSO ₄ ) içerebilen hidratlanmış kalsiyum sülfattan ( CaSO ₄ .2H ₂ O) oluşan bir kayadır .

Karst ayrışma süreçleri

Karst oluşumunun kimyasal süreçleri temel olarak aşağıdaki reaksiyonları içerir:

• Suda çözünen karbondioksit (CO ₂ ):

CO ₂ + H ₂ O → H ₂ CO ₃

• Karbonik asidin (H ₂ CO ₃ ) suda ayrışması :

H ₂ CO ₃ + H ₂ O → HCO ₃ ^- + H ₃ O ⁺

• Kalsiyum karbonatın (CaCO ₃ ) asit saldırısıyla çözülmesi :

CaCO ₃ + H ₃ O ⁺ → Ca ²⁺ + HCO ₃ ^- + H ₂ O

• Ortaya çıkan toplam reaksiyonla:

CO ₂ + H ₂ O + CaCO ₃ → 2HCO ₃ ^- + Ca ²⁺

• Hafif asidik karbonatlı suların etkisi, dolomitin ayrışmasını ve ardından karbonatların katkısını üretir:

CaMg (CO ₃ ) ₂ + 2H ₂ O + CO ₂ → CaCO ₃ + MgCO ₃ + 2H ₂ O + CO ₂

Karst kabartmasının ortaya çıkması için gerekli faktörler :

• Kireçtaşı kaya matrisinin varlığı.
• Bol su varlığı.
• Kayda değer bir CO ₂ konsantrasyonu, su içinde; bu konsantrasyon yüksek basınç ve düşük sıcaklıklarda artar.
• CO Biyojenik kaynakları ₂ . Solunum süreciyle CO ₂ üreten mikroorganizmaların varlığı .
• Suyun kayadaki hareketi için yeterli zaman.

Konak kayanın çözünme mekanizmaları :

• Sülfürik asit sulu çözeltilerinin etkisi (H ₂ SO ₄ ).
• Lav akıntılarının tübüler mağaralar veya tüneller oluşturduğu volkanizma.
• Dalgaların etkisi ve uçurumların baltalanması nedeniyle deniz veya kıyı mağaraları üreten deniz suyunun fiziksel aşındırıcı etkisi.
• Deniz suyunun kimyasal etkisiyle oluşan ve ana kayaların sürekli çözünmesiyle oluşan kıyı mağaraları.

Karst kabartmalarının jeomorfolojisi

Karst kabartması, ana kayanın içinde veya dışında oluşabilir. İlk durumda iç karst, endokarstik veya hipojenik rahatlama ve ikinci durumda dış karst, ekzokarstik veya epigenik rahatlama olarak adlandırılır.

Şekil 2. Covadonga, Asturias, İspanya'daki karst kabartması. Kaynak: Mª Cristina Lima Bazán, https://www.flickr.com/photos//27435235767

İç karstik veya endokarstik rahatlama

Karbonlu kayaların yatakları içinde dolaşan yeraltı su akıntıları, bahsettiğimiz çözünme süreçleri ile büyük kayaların iç kısımlarını kazmaktadır.

Oymanın özelliklerine bağlı olarak, farklı iç karst kabartması biçimleri ortaya çıkar.

Kuru mağaralar

Kayaların arasından oyulmuş bu kanallardan iç su akıntıları çıktığında kuru mağaralar oluşur.

Galeriler

Bir mağaranın içine su ile kazılmanın en basit yolu galeri. Galeriler "tonoz" oluşturacak şekilde genişletilebilir veya daraltılarak "koridorlar" ve "tüneller" oluşturabilirler. "Dallı tüneller" ve "sifon" denilen su yükselmeleri de oluşturulabilir.

Sarkıt, dikit ve sütunlar

Suyun bir kayanın içinde seyrini yeni terk ettiği dönemde, kalan galeriler, çözünmüş kalsiyum karbonat ile su damlacıkları yayarak yüksek derecede nem ile bırakılır.

Su buharlaştığında, karbonat katı hale gelir ve zeminden "dikit" adı verilen oluşumlar ortaya çıkar ve mağaranın tavanından "sarkıt" adı verilen diğer oluşumlar sarkar.

Aynı mekanda bir sarkıt ve dikit birleşince mağaraların içinde bir "sütun" oluşur.

toplar

Mağaraların çatısı çöküp çöktüğünde "kanyonlar" oluşur. Böylece, yüzey nehirlerinin akabileceği yerlerde çok derin kesikler ve dikey duvarlar ortaya çıkar.

- Dış karstik, ekzokarstik veya epigenik rölyef

Kireçtaşının su ile çözünmesi, kayayı yüzeyinde delip farklı boyutlarda boşluklar veya boşluklar oluşturabilir. Bu boşluklar birkaç milimetre çapında, birkaç metre çapında büyük boşluklar veya "lapiaces" olarak adlandırılan boru şeklindeki kanallar olabilir.

Bir lapiaz yeterince gelişip bir çöküntü oluşturduğunda, diğer karstik yer şekilleri "düdenler", "uvalalar" ve "poljeler" olarak adlandırılır.

Dolinas

Düden dairesel veya eliptik baz ile bir çukurdur , büyüklüğü birkaç yüz metreye ulaşabilir.

Çoğunlukla düdenlerde su birikir ve karbonatları çözerek huni şeklinde bir çukur kazar.

üzüm

Birkaç düden büyüyüp büyük bir depresyona girdiğinde, bir "üzüm" oluşur.

Poljés

Kilometrelerce ölçülere sahip düz dipli büyük bir çöküntü oluştuğunda buna "poljé" denir.

Bir poljé teoride büyük bir üzümdür ve poljé içinde en küçük karst biçimleri vardır: uvalalar ve düdenler.

Poljés'de yeraltı suyuna boşalan bir lavabo ile bir su kanalları ağı oluşturulmuştur.

Şekil 3. Cueva del Fantasma, Aprada-tepui, Venezuela. (Boyut referansı için görüntünün sol tarafındaki insanları gözlemleyin). Kaynak: MatWr, Wikimedia Commons'tan

Yaşam bölgeleri olarak karst oluşumları

Karst oluşumlarında, yüzeyleri mikroorganizmalar tarafından kolonize edilebilen taneler arası boşluklar, gözenekler, eklemler, kırıklar, yarıklar ve kanallar vardır.

Karst oluşumlarında fotik bölgeler

Karst rölyeflerinin bu yüzeylerinde ışığın penetrasyonuna ve yoğunluğuna bağlı olarak üç fotik bölge oluşturulmuştur. Bu bölgeler şunlardır:

• Giriş alanı: Bu alan, günlük gündüz-gece aydınlatma döngüsü ile güneş ışınlarına maruz kalmaktadır.
• Alacakaranlık bölgesi: ara fotik bölge.
• Karanlık alan: ışığın nüfuz etmediği alandır.

Fauna ve fotik bölgedeki adaptasyonlar

Farklı yaşam biçimleri ve bunların uyum mekanizmaları, bu fotik bölgelerin koşullarıyla doğrudan ilişkilidir.

Giriş ve alacakaranlık bölgeleri, böceklerden omurgalılara kadar çeşitli organizmalar için tolere edilebilir koşullara sahiptir.

Karanlık bölge, yüzeysel bölgelere göre daha kararlı koşullar sunar. Örneğin rüzgar türbülansından etkilenmez ve yıl boyunca neredeyse sabit bir sıcaklık sağlar, ancak bu koşullar ışığın olmaması ve fotosentezin imkansızlığı nedeniyle daha aşırıdır.

Bu nedenlerden dolayı, fotosentetik birincil üreticilerden yoksun oldukları için derin karstik alanların besin maddeleri (oligotrofik) açısından zayıf olduğu düşünülmektedir.

Karst oluşumlarında diğer sınırlayıcı koşullar

Endokarstik ortamlarda ışığın olmamasına ek olarak, karst oluşumlarında yaşam formlarının gelişimi için başka sınırlayıcı koşullar da vardır.

Yüzeye hidrolojik bağlantıları olan bazı ortamlar su baskınına uğrayabilir; çöl mağaraları uzun kuraklık dönemleri yaşayabilir ve volkanik boru şeklindeki sistemler yenilenmiş volkanik aktivite yaşayabilir.

İç oyuklarda veya endojenik oluşumlarda, inorganik bileşiklerin toksik konsantrasyonları gibi çeşitli yaşamı tehdit eden durumlar da meydana gelebilir; kükürt, ağır metaller, aşırı asitlik veya alkalinite, öldürücü gazlar veya radyoaktivite.

Endokartik alanların mikroorganizmaları

Endokarstik oluşumlarda yaşayan mikroorganizmalar arasında bakteri, arkeler, mantarlar ve ayrıca virüslerden bahsedebiliriz. Bu mikroorganizma grupları yüzey habitatlarında gösterdikleri çeşitliliği göstermezler.

Örneğin demir ve sülfür oksidasyonu, Amonifikasyon nitrifikasyon denitrifikasyon, anaerobik sülfür oksidasyonu, sülfat indirgenmesi (böylece bir çok jeolojik süreçler ₄ ^2- ), metan siklizasyon (metan CH siklik hidrokarbon bileşiklerinin formasyonu ₄ ) arasında yer diğerlerine mikroorganizmalar aracılık eder.

Bu mikroorganizmalara örnek olarak şunları verebiliriz:

• Borra mağaralarında (Hindistan) demir çökelmesini etkileyen Leptothrix sp.
• Sahastradhara Mağaralarından (Hindistan) izole edilen Bacillus pumilis, kalsiyum karbonat çökelmesine ve kalsit kristal oluşumuna aracılık eder.
• İpliksi kükürt oksitleyen bakteriler Thiothrix sp., Lower Kane Cave, Wyomming'de (ABD) bulundu.

Ekzokarstik bölgelerin mikroorganizmaları

Bazı exokarst oluşumları deltaproteobacteria spp. , Acidobacteria spp., Nitrospira spp. ve proteobacteria spp.

Cinsin türleri: Epsilonproteobacteriae, Ganmaproteobacteriae, Betaproteobacteriae, Actinobacteriae, Acidimicrobium, Thermoplasmae, Bacillus, Clostridium ve Firmicutes, hipojenik veya endokarst oluşumlarında bulunabilir.

İspanya'daki karst oluşumlarının manzaraları

• Las Loras Parkı, Castilla y León'un kuzey kesiminde yer alan UNESCO tarafından bir Dünya Jeoparkı olarak belirlenmiştir.
• Papellona Mağarası, Barselona.
• Ardales Mağarası, Malaga.
• Santimamiñe Mağarası, Boş Ülke.
• Covalanas Mağarası, Cantabria.
• La Haza, Cantabria Mağaraları.
• Miera Vadisi, Cantabria.
• Sierra de Grazalema, Cádiz.
• Tito Bustillo Mağarası, Ribadesella, Asturias.
• Torcal de Antequera, Malaga.
• Cerro del Hierro, Sevilla.
• Massif de Cabra, Subbética Cordobesa.
• Sierra de Cazorla Doğa Parkı, Jaén.
• Anaga Dağları, Tenerife.
• Larra Masifi, Navarra.
• Rudrón Vadisi, Burgos.
• Ordesa Milli Parkı, Huesca.
• Sierra de Tramontana, Mallorca.
• Piedra Manastırı, Zaragoza.
• Büyülü Şehir, Cuenca.

Latin Amerika'daki karst oluşumlarının manzaraları

• Montebello Gölleri, Chiapas, Meksika.
• El Zacatón, Meksika.
• Dolinas de Chiapas, Meksika.
• Quintana Roo, Meksika'daki Cenotes.
• Cacahuamilpa Grottoes, Meksika.
• Tempisque, Kosta Rika.
• Roraima Sur Mağarası, Venezuela.
• Charles Brewer Mağarası, Chimantá, Venezuela.
• La Danta Sistemi, Kolombiya.
• Gruta da Caridade, Brezilya.
• Cueva de los Tayos, Ekvador.
• Cura Knife System, Arjantin.
• Madre de Dios Adası, Şili.
• El Loa'nın oluşumu, Şili.
• Cordillera de Tarapacá, Şili'nin kıyı bölgesi.
• Cutervo Formasyonu, Peru.
• Pucará Formasyonu, Peru.
• Umajalanta Mağarası, Bolivya.
• Polanco Oluşumu, Uruguay.
• Vallemí, Paraguay.

Referanslar

1. Barton, HA ve Northup, DE (2007). Mağara ortamlarında jeomikrobiyoloji: geçmiş, şimdiki ve gelecek perspektifleri. Mağara ve Karst Araştırmaları Dergisi. 67: 27-38.
2. Culver, DC ve Pipan, T. (2009). Mağaraların ve diğer yeraltı habitatlarının biyolojisi. Oxford, İngiltere: Oxford University Press.
3. Engel, AS (2007). Sülfidik karst habitatlarının biyolojik çeşitliliği hakkında. Mağara ve Karst Araştırmaları Dergisi. 69: 187-206.
4. Krajic, K. (2004). Mağara biyologları gömülü hazineyi ortaya çıkardı. Bilim. 293: 2,378-2,381.
5. Li, D., Liu, J., Chen, H., Zheng, L. ve Wang, k. (2018). Bozulmuş karstik topraklarda yem bitkisi yetiştiriciliğine toprak mikrobiyal topluluk tepkileri. Arazi Bozulması ve Gelişimi. 29: 4,262-4,270.
6. doi: 10.1002 / ldr.3188
7. Northup, DE ve Lavoie, K. (2001). Mağaraların jeomikrobiyolojisi: Bir inceleme. Geomicrobiology Journal. 18: 199-222.