Karst: værprosesser og landskap i Spania og Latin-Amerika

Karst, karstisk lettelse eller karst, er en form for topografi hvis opprinnelse skyldes forvitringsprosesser ved å løse oppløselige bergarter av kalkstein, dolomitter og gips. Disse relieffer er preget av å presentere et underjordisk avløpssystem med huler og avløp.

Ordet karst kommer fra tysk karst, et ord som den slovene-slovenske sonen Carso kalles til, hvor karstiske lettelser er flink. Det kongelige spanske akademiet godkjente bruken av begge ordene "karstic" og "karstic", med ekvivalens av mening.

Kalkstein bergarter er sedimentære bergarter som hovedsakelig består av:

Kalsitt (kalsiumkarbonat, CaCO3).
Magnesitt (magnesiumkarbonat, MgCO3).
Mineraler i små mengder som modifiserer fargen og graden av bergkomprimering, for eksempel leire (aggregater av hydrert aluminiumsilikater), hematitt (Fe ₂ O ₃ jernholdig oksidmineral), kvarts (SiO ₂ silisiumoksidmineral) og siderite (jernkarbonat mineral FeCO ₃ ).

Dolomitt er en sedimenterende stein som består av dolomittmalm, som er dobbeltkarbonat av kalsium og magnesium CaMg (CO ₃ ) ₂ .

Gips er en stein sammensatt av hydratisert kalsiumsulfat (CaSO ₄ .2H ₂ O), som kan inneholde små mengder karbonater, leire, oksider, klorider, silika og anhydritt (CaSO ₄ ).

Karst-værprosesser

De kjemiske prosessene for karstisk dannelse inneholder i utgangspunktet følgende reaksjoner:

Oppløsningen av karbondioksid (CO ₂ ) i vann:

CO ₂ + H20 → H2C03

Dissociasjonen av karbonsyre (H ₂ CO ₃ ) i vann:

H2CO3 + H20 → HCO3 - + H30 +

Oppløsningen av kalsiumkarbonat (CaCO3) ved syreangrep:

CaCO3 + H3O + → Ca2 + + HCO3 - + H20

Med en resulterende total reaksjon:

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

Virkningen av svakt sur karbonhydrater, som produserer dissociasjonen av dolomitt og etterfølgende karbonatforsyning:

CaMg (CO3) ₂ + 2H20 + CO2 → CaCO3 + MgCO3 + 2H20 + CO2

Nødvendige faktorer for utseendet av karstisk lettelse:

Eksistensen av en kalksteinmatrise.
Rikelig tilstedeværelse av vann.
Konsentrasjonen av merkbart CO ₂ i vannet; denne konsentrasjonen øker med høyt trykk og lave temperaturer.
Biogene kilder til CO ₂ . Tilstedeværelse av mikroorganismer, som produserer CO ₂ gjennom respirasjonsprosessen.
Nok tid til virkningen av vann på fjellet.

Mekanismer for oppløsning av vertsrocken:

Virkningen av vandige oppløsninger av svovelsyre (H2SO4).
Vulkanisme, hvor lavastrømmen danner rørformede huler eller tunneler.
Fysisk erosiv virkning av sjøvannet som produserer marine eller kystgrotter, ved påvirkning av bølgene og undergravingen av klippene.
Kystgrotter dannet av den kjemiske virkningen av sjøvann, med konstant oppløselighet av vertsberg.

Geomorfologi av karst reliefs

Karst reliefen kan formes inne i en vertsrock eller utenfor den. I det første tilfellet kalles det indre karstisk lindring, endocárstico eller hypogen, og i andre tilfelle ekstern karstisk lindring, eksokardiell eller epigénico.

- Intern karstic eller endocárstico

De underjordiske vannstrømmene som sirkulerer inne i senger av karbonat-bergarter, graver interne kurer inne i de store bergarter, gjennom de oppløsningsprosessene som vi har nevnt.

Avhengig av skurens egenskaper oppstår ulike former for indre karstisk lindring.

Tørrgrotter

Tørrgrotter dannes når de indre vannstrømmene forlater disse kanalene som har gravd gjennom bergarter.

gallerier

Den enkleste måten å grave gjennom vann i en hule er galleriet. Galleriene kan utvides danner "vaults", eller de kan innsnevres og utgjøre "korridorer" og "tunneler". "Forgrenede tunneler" og vannstiger som kalles "sifoner" kan også dannes.

Stalaktitter, stalagmitter og kolonner

I løpet av den tiden da vannet nettopp har forlatt kurset i en stein, blir de resterende galleriene igjen med høy fuktighet, og utstråler vanndråper med oppløst kalsiumkarbonat.

Når vannet fordamper, utfeller karbonatet til fast tilstand og formasjoner som vokser fra bakken kalt "stalagmitter", vises, og andre formasjoner vokser hengende fra taket i hulen, kalt "stalaktitter".

Når en stalaktitt og en stalagmitt sammenfaller i samme rom, dannes en "kolonne" i hulene.

kanoner

Når taket i hulene faller sammen og faller sammen, blir "kanonene" dannet. Dermed er det meget dype kutt og vertikale vegger der overflateliv kan sirkulere.

- Ekstern karstisk lettelse, exocárstico eller epigénico

Oppløsningen av kalksteinsgaten med vann kan perforere fjellet på overflaten og danne hull eller hulrom av forskjellige størrelser. Disse hulrommene kan være noen få millimeter i diameter, store hulrom med flere meter i diameter eller rørformede kanaler kalt "lapiaces".

Når det er tilstrekkelig utviklet en lapiaz og genererer en depresjon, vises andre former for karstisk lindring kalt "dolinas", "uvalas" og "poljes".

sinkholes

Dolina er en depresjon med en sirkulær eller elliptisk base , hvis størrelse kan nå flere hundre meter.

Vanligvis samler vann i vaskehullene, som ved å oppløse karbonatene, graver en traktformet sump.

uvala

Når flere doliner vokser og forener i en stor depresjon, dannes en "uvala".

poljes

Når det dannes en stor depresjon med en flat bunn og dimensjoner i kilometer, kalles den "poljé".

En polje er i teorien et stort utvalg, og i polen finnes de mindre karstiske former: uvalas og dolines.

I poljes er et nettverk av vannkanaler dannet med en vask som strømmer inn i grunnvannet.

Karst formasjoner som livs soner

I karstiske formasjoner er det intergranulære rom, porer, ledd, brudd, sprekker og kanaler, hvis overflater kan koloniseres av mikroorganismer.

Fotografiske områder i karstiske formasjoner

I disse overflatene av karst relieffer genereres tre fotosoner som en funksjon av lysets penetrasjon og intensitet. Disse sonene er:

Inngangsareal : Dette området er utsatt for solstråling med en daglig dagslysbelysning.
Sone av penumbra : Mellomfotosone.
Mørkt område: område der lys ikke trenger inn.

Fauna og tilpasninger i fotosonen

De forskjellige livsformer og deres tilpasningsmekanismer korrelerer direkte med forholdene til disse fytiske sonene.

Entry og penumbra soner har tolerable betingelser for en rekke organismer, fra insekter til vertebrater.

Den mørke sonen har mer stabile forhold enn overflater. For eksempel er det ikke påvirket av vindens turbulens og opprettholder en nesten konstant temperatur gjennom året, men disse forholdene er mer ekstreme på grunn av fravær av lys og umuligheten av å utføre fotosyntese.

Av disse grunnene anses dype karstområder å være fattige i næringsstoffer (oligotrofiske), siden de mangler fotosyntetiske primærprodusenter.

Andre begrensningsforhold i karstiske formasjoner

I tillegg til fravær av lys i endocarsticos-miljøer, er det i de karstiske formasjonene andre begrensende forhold for utviklingen av livsformer.

Noen miljøer med hydrologiske tilkoblinger til overflaten, kan lide flom; ørkengrotter kan gå gjennom lange perioder med tørke og rørformede systemer av vulkansk opprinnelse kan oppleve fornyet vulkansk aktivitet.

I indre huler eller endogene formasjoner kan det forekomme en rekke livstruende forhold, for eksempel giftige konsentrasjoner av uorganiske forbindelser; Svovel, tungmetaller, ekstrem surhet eller alkalitet, dødelige gasser eller radioaktivitet.

Mikroorganismer av endocársticas sonene

Blant mikroorganismer som bor i endocársticas formasjoner kan nevnes bakterier, arkea, sopp og det er også virus. Disse gruppene av mikroorganismer presenterer ikke mangfoldet de viser i overflatehabitater.

Mange geologiske prosesser som jern- og svoveloksydasjon, ammoniakk, nitrifikasjon, denitrifikasjon, anaerob svoveloksydasjon, sulfatreduksjon (SO ₄ 2-), metansyklisering (dannelse av cykliske hydrokarbonforbindelser fra metan CH ₄ ), andre medieres av mikroorganismer.

Som eksempler på disse mikroorganismer kan vi nevne:

Leptothrix sp., Hvilket påvirker jernfelling i Borra-hulene (India).
Bacillus pumilis isolert fra Sahastradhara grottene (India), som formidler nedbør av kalsiumkarbonat og dannelsen av kalsittkrystaller.
Thiothrix sp. Svoveloksiderende filamentøse bakterier, funnet i Lower Kane-hulen, Wyomming (USA).

Mikroorganismer av eksokardiske soner

Noen exokársticas formasjoner inneholder deltaproteobacteria spp. , acidobacteria spp., Nitrospira spp. og proteobakterier spp.

I de hypogene eller endokársticas-formasjonene finnes det arter av følgende typer: Epsilonproteobacteriae, Ganmaproteobacteriae, Betaproteobacteriae, Actinobacteriae, Acidimicrobium, Thermoplasmae, Bacillus, Clostridium og Firmicutes .

Landskap av karstiske formasjoner i Spania

Las Loras Park, utpekt World Geopark av UNESCO, som ligger i den nordlige delen av Castilla y León.
Papellona Cave, Barcelona.
Ardales Cave, Málaga.
Santimamiñe Cave, Vazco Country.
Caveanas grotte, Cantabria.
Grottene i La Haza, Cantabria.
Dalen av Miera, Cantabria.
Sierra de Grazalema, Cádiz.
Tito Bustillo Cave, Ribadesella, Asturias.
Torcal de Antequera, Malaga.
Cerro del Hierro, Sevilla.
Solid av Cabra, Subbética cordobesa.
Naturparken Sierra de Cazorla, Jaén.
Fjellene i Anaga, Tenerife.
Macizo de Larra, Navarra.
Dalen av Rudrón, Burgos.
National Park of Ordesa, Huesca.
Sierra de Tramontana, Mallorca.
Monasterio de Piedra, Zaragoza.
Enchanted City, Cuenca.