عمليات أرصاد كارست والمناظر الطبيعية في إسبانيا وأمريكا اللاتينية

ال كارست, Karst أو الإغاثة الكارستية ، هو شكل من أشكال التضاريس التي يرجع أصلها إلى عمليات التجوية عن طريق إذابة الصخور القابلة للذوبان مثل الحجر الجيري والدولوميت والجبس. تتميز هذه النقوش بتقديم نظام صرف تحت الأرض بالكهوف والمصارف.

كلمة karst تأتي من الألمانية كارست, المفردات مع ما يسمى بالمنطقة الإيطالية السلوفينية كارسو ، حيث تكثر أشكال الإغاثة الكارستية. وافقت الأكاديمية الملكية الإسبانية على استخدام كلتا الكلمتين "karstic" و "karstic" ، مع تكافؤ المعنى.

صخور الحجر الجيري هي صخور رسوبية تتكون أساسًا من:

• كالسيت (كربونات الكالسيوم ، الكالسيوم₃).
• المغنسيت (كربونات المغنيسيوم ، MgCO₃).
• معادن بكميات صغيرة تقوم بتعديل لون ودرجة انضغاط الصخور ، مثل الطين (مجاميع سيليكات الألمونيوم المائي) ، الهيماتيت (معدن أكسيد الحديديك)₂O₃) ، الكوارتز (معدن أكسيد السيليكون SiO)₂) و siderite (FeCO كربونات الحديد المعدنية)₃).

الدولوميت هو صخرة رسوبية مكونة من خام الدولوميت ، وهي كربونات مزدوجة من الكالسيوم والمغنيسيوم CaMg (CO₃)₂.

الجبس عبارة عن صخرة مكونة من كبريتات الكالسيوم المائية (CaSO)₄.2H₂O) ، والتي قد تحتوي على كميات صغيرة من الكربونات والطين والأكاسيد والكلوريد والسيليكا والأنهيدريت (CaSO)₄).

مؤشر

• 1 كارست التجوية العمليات
• 2 الجيومورفولوجيا من النقوش الكارستية
  • 2.1 الداخلية الكارستية أو endocárstico
  • 2.2-الإغاثة الكارستية الخارجية ، exocárstico أو epigénico
• 3 تشكيلات كارست كمناطق للحياة
  • 3.1 المناطق الضوئية في التكوينات الكارستية
  • 3.2 الحيوانات والتكيفات في المنطقة الضوئية
  • 3.3 شروط تقييد أخرى في التكوينات الكارستية
  • 3.4 الكائنات الحية الدقيقة للمناطق endocársticas
  • 3.5 الكائنات الحية الدقيقة في المناطق خارج القلب
• 4 المناظر الطبيعية للتكوينات الكارستية في اسبانيا
• 5 المناظر الطبيعية للتكوينات الكارستية في أمريكا اللاتينية
• 6 المراجع

عمليات التجوية كارست

العمليات الكيميائية لتشكيل الكارستية تشمل بشكل أساسي التفاعلات التالية:

• انحلال ثاني أكسيد الكربون (CO₂) في الماء:

CO₂  + H₂يا → ح₂CO₃

• تفكك حمض الكربونيك (H₂CO₃) في الماء:

H₂CO₃ + H₂O → HCO₃^- + H₃O⁺

• محلول كربونات الكالسيوم (CaCO)₃عن طريق الهجوم الحمضي:

كربونات الكالسيوم₃  + H₃O⁺ → كاليفورنيا²⁺ + HCO₃^- + H₂O

• مع رد فعل إجمالي الناتج:

CO₂  + H₂O + CaCO₃ → 2HCO₃^- + كاليفورنيا²⁺

• تأثير المياه الغازية الحمضية قليلاً ، مما يؤدي إلى تفكك الدولوميت وإمدادات الكربونات التالية:

CaMg (CO₃)₂ + 2H₂O + CO₂ → CaCO₃ + MgCO₃ + 2H₂O + CO₂

العوامل اللازمة ل مظهر الإغاثة الكارستية:

• وجود مصفوفة الحجر الجيري.
• وجود وفرة من الماء.
• تركيز CO₂ ملموس في الماء يزداد هذا التركيز مع وجود ضغوط عالية ودرجات حرارة منخفضة.
• المصادر الحيوية لـ CO₂. وجود الكائنات الحية الدقيقة ، التي تنتج CO₂ من خلال عملية التنفس.
• ما يكفي من الوقت لعمل الماء على الصخر.

آليات ل حل الصخرة المضيفة:

• عمل المحاليل المائية لحمض الكبريتيك (H₂SW₄).
• البركانية ، حيث تشكل تدفقات الحمم البركانية الكهوف أو الأنفاق.
• الحركة الجسدية لمياه البحر التي تنتج كهوف بحرية أو ساحلية ، بسبب تأثير الأمواج والجرف.
• الكهوف الساحلية التي تشكلها الحركة الكيميائية لمياه البحر ، مع ذوبان مستمر للصخور المضيفة.

جيومورفولوجيا النقوش الكارستية

يمكن تشكيل الإغاثة الكارستية داخل صخرة مضيفة أو خارجها. في الحالة الأولى يطلق عليه الإغاثة الكارستية الداخلية ، الإندوكارستيك أو الهيبوجينيك ، وفي الحالة الثانية الإغاثة الكارستية خارجية ، إكستاركستيكو أو إبيجينكو.

-كارستيتش الداخلية أو endocárstico الإغاثة

تعمل التيارات المائية الجوفية التي تدور داخل أحجار صخور الكربونات على حفر مسارات داخلية داخل الصخور الكبيرة ، من خلال عمليات الذوبان التي ذكرناها.

اعتمادا على خصائص النتوء ، نشأت أشكال مختلفة من الإغاثة الكارستية الداخلية.

الكهوف الجافة

تتشكل الكهوف الجافة عندما تغادر التيارات المائية الداخلية هذه القنوات التي حفرت عبر الصخور.

المعارض

أبسط طريقة للحفر من خلال المياه داخل كهف هو المعرض. يمكن توسيع صالات العرض لتشكيل "قبو" أو يمكن أن تضيق وتشكل "ممرات" و "أنفاق" ، كما يمكنك أيضًا تشكيل "أنفاق متفرعة" ورياح مائية تسمى "سيفون".

الصواعد ، الصواعد والأعمدة

خلال الفترة التي غادر فيها الماء مجرى الماء داخل صخرة ، تُترك للمعارض المتبقية درجة عالية من الرطوبة ، تنضح قطرات الماء بكربونات الكالسيوم الذائبة.

عندما يتبخر الماء ، تترسب الكربونات إلى الحالة الصلبة وتظهر التكوينات التي تنمو من الأرض تسمى "الصواعد" ، وتنمو التكوينات الأخرى معلقة من سقف الكهف ، ويسمى "الصواعد".

عندما يتزامن الهوابط والصلصال في نفس المكان ، يتحدان معًا ، يتشكل "عمود" داخل الكهوف.

مدافع

عندما ينهار سقف الكهوف وينهار ، تتشكل "المدافع". تظهر جروح عميقة جدًا وجدران عمودية يمكن أن تدور فيها الأنهار السطحية.

-الإغاثة الكارستية الخارجية ، exocárstico أو epigénico

قد يؤدي ثقب الصخور الكلسية عن طريق المياه إلى ثقب الصخور على سطحه وتشكيل فجوات أو تجاويف بأحجام مختلفة. يمكن أن يصل قطر هذه التجاويف إلى بضع ملليمترات أو تجاويف كبيرة يبلغ قطرها عدة أمتار أو قنوات أنبوبيّة تُسمى "اللازورد".

عند تطوير لاباز بشكل كافٍ وتوليد الاكتئاب ، تظهر أشكال أخرى من الارتياح الكارستي تسمى "دوليناس" و "يوفالا" و "بولجس".

المجاري

دولينا هي الاكتئاب مع قاعدة دائرية أو بيضاوية, يمكن أن يصل حجمها إلى عدة مئات من الأمتار.

في كثير من الأحيان ، تتراكم المياه في الأحواض ، والتي بحل الكربونات ، تحفر مستنقع على شكل قمع.

uvala

عندما تنمو عدة مجاري مائية وتتحد في حالة اكتئاب كبير ، تتشكل "uvala".

poljes

عند تشكيل اكتئاب كبير ذو قاع مسطح وأبعاد بالكيلومترات ، يطلق عليه "poljé".

تعتبر polje من الناحية النظرية متنوعة هائلة ، وضمن polje توجد أشكال كارستية أصغر: الأوفالا والدنيا.

في poljes يتم تشكيل شبكة من القنوات المائية مع بالوعة تتدفق إلى المياه الجوفية.

تشكيلات كارست كمناطق للحياة

في التكوينات الكارستية توجد مساحات بين الحبيبات ، مسام ، نقابات ، كسور ، تشققات وقنوات ، يمكن استعمار أسطحها بواسطة الكائنات الحية الدقيقة..

المناطق الضوئية في التكوينات الكارستية

في هذه الأسطح من النقوش الكارستية يتم إنشاء ثلاث مناطق ضوئية كوظيفة للدخول إلى الضوء وشدته. هذه المناطق هي:

• منطقة المدخل: تتعرض هذه المنطقة للإشعاع الشمسي مع دورة إضاءة يومية ليلا ونهارا.
• منطقة الشفق: منطقة ضوئية وسيطة.
• منطقة مظلمة: المنطقة التي لا يخترق فيها الضوء.

الحيوانات والتكيفات في المنطقة الضوئية

ترتبط أشكال الحياة المختلفة وآليات تكيفها بشكل مباشر مع ظروف هذه المناطق النباتية.

تتمتع مناطق الدخول والشبه بالعمر بشروط مقبولة لمجموعة متنوعة من الكائنات الحية ، من الحشرات إلى الفقاريات.

المنطقة المظلمة لديها ظروف أكثر استقرارا من المناطق السطحية. على سبيل المثال ، لا يتأثر باضطراب الرياح ويحافظ على درجة حرارة ثابتة تقريبًا على مدار العام ، ولكن هذه الظروف أكثر تطرفًا بسبب عدم وجود ضوء واستحالة إجراء عملية التمثيل الضوئي..

لهذه الأسباب ، تعتبر المناطق الكارستية العميقة فقيرة في العناصر المغذية (قلة التغذية) ، لأنها تفتقر إلى المنتجين الأساسيين للضوء.

شروط تقييد أخرى في التكوينات الكارستية

بالإضافة إلى غياب الضوء في البيئات الداخلية ، توجد في التكوينات الكارستية شروط أخرى تحد من تطور أشكال الحياة..

بعض البيئات ذات الوصلات الهيدرولوجية للسطح ، قد تعاني من الفيضانات ؛ يمكن أن تمر الكهوف في الصحاري لفترات طويلة من الجفاف وأنظمة أنبوبي المنشأ البركاني يمكن أن تواجه النشاط البركاني المتجدد.

في الكهوف الداخلية أو التكوينات الداخلية ، قد توجد أيضًا مجموعة متنوعة من الحالات التي تهدد الحياة ، مثل التركيزات السامة للمركبات غير العضوية ؛ الكبريت ، المعادن الثقيلة ، الحموضة الشديدة أو القلوية ، الغازات الفتاكة أو النشاط الإشعاعي.

الكائنات الحية الدقيقة للمناطق endocársticas

من بين الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في التكوينات endocársticas يمكن ذكر البكتيريا والعتيقة والفطريات وهناك أيضا الفيروسات. هذه المجموعات من الكائنات الحية الدقيقة لا تظهر التنوع الذي تظهره في الموائل السطحية.

العديد من العمليات الجيولوجية مثل أكسدة الحديد والكبريت ، الأمونيوم ، النترجة ، إزالة النتروجين ، الأكسدة اللاهوائية للكبريت ، تقليل الكبريتات (SO)₄^2-) ، cyclization الميثان (تشكيل مركبات الهيدروكربون الدورية من الميثان CH₄) ، من بين أمور أخرى ، بوساطة الكائنات الحية الدقيقة.

كأمثلة على هذه الكائنات الدقيقة يمكننا أن نذكر:

• غفرية sp. ، مما يؤثر على سقوط الحديد في كهوف Borra (الهند).
• العصوية بوميليس معزولة عن الكهوف Sahastradhara (الهند) ، والتي تتوسط في هطول الأمطار من كربونات الكالسيوم وتشكيل بلورات الكالسيت.
• البكتيريا المؤكسدة الكبريت Thiothrix sp. ، وجدت في كهف Lower Kane ، Wyomming (الولايات المتحدة الأمريكية).

الكائنات الحية الدقيقة من مناطق exocardic

تحتوي بعض التكوينات exokarstic متقلبات دلتا النيابة., جراثيم حمضية النيابة., Nitrospira النيابة. و متقلبات النيابة.

في التكوينات hypogenic أو endokársticas يمكن العثور على أنواع من الأنواع: Epsilonproteobacteriae، Ganmaproteobacteriae، Betaproteobacteriae، Actinobacteriae، Acidimicrobium، Thermoplasmae، Bacillus، Clostridium و افيرميكوتس, من بين أمور أخرى.

مناظر طبيعية لتشكيلات كارستية في اسبانيا

• متنزه لاس لوراس ، المصنف عالمياً من قبل اليونسكو ، الواقع في الجزء الشمالي من كاستيا إي ليون.
• بابيلونا كيف ، برشلونة.
• Ardales كهف ، مالقة.
• Santimamiñe كهف ، فازكو البلد.
• كهف كوفالاناس ، كانتابريا.
• كهوف لا هازا ، كانتابريا.
• فالي ديل ميرا ، كانتابريا.
• سييرا دي جرازاليما ، قادس.
• تيتو بوستيلو كهف ، ريباديسيا ، أستورياس.
• Torcal de Antequera ، مالقة.
• سيرو ديل هييرو ، إشبيلية.
• الصلبة من كابرا ، Subbética cordobesa.
• حديقة سييرا دي كازورلا الطبيعية ، جيان.
• جبال عنقة ، تينيريفي.
• ماسيزو دي لارا ، نافارا.
• وادي رودرون ، بورغوس.
• الحديقة الوطنية أورديسا ، هويسكا.
• سييرا دي ترامونتانا ، مايوركا.
• دير دي بيدرا ، سرقسطة.
• مدينة المسحور ، كوينكا.

المناظر الطبيعية للتكوينات الكارستية في أمريكا اللاتينية

• لاغوس دي مونتيبيلو ، تشياباس ، المكسيك.
• زاكاتون ، المكسيك.
• دوليناس في تشياباس ، المكسيك.
• قبر كوينتانا رو ، المكسيك.
• Grutas de Cacahuamilpa ، المكسيك.
• تيمبيسك ، كوستاريكا.
• كهف روريما سور ، فنزويلا.
• تشارلز بروير كيف ، شيمانتا ، فنزويلا.
• نظام لا دانتا ، كولومبيا.
• جروتا دا كاريداد ، البرازيل.
• كويفا دي لوس تايوس ، إكوادور.
• نظام كوتشيلو كورا ، الأرجنتين.
• جزيرة مادري دي ديوس ، تشيلي.
• تشكيل لوا ، تشيلي.
• المنطقة الساحلية في كورديليرا دي تاراباكا ، تشيلي.
• تشكيل Cutervo ، بيرو.
• تشكيل بوكارا ، بيرو.
• كهف أوماجالانتا ، بوليفيا.
• بولانكو للتدريب ، أوروغواي.
• فالمي ، باراجواي.

مراجع

1. بارتون ، ها. و Northup ، دي إي (2007). الجيولوجيا الجيولوجية في بيئات الكهوف: وجهات نظر الماضي والحاضر والمستقبل. مجلة دراسات الكهف والكارست. 67: 27-38.
2. كولفر ، دي سي و Pipan، T. (2009). بيولوجيا الكهوف وغيرها من الموائل الجوفية. أوكسفورد ، المملكة المتحدة: مطبعة جامعة أكسفورد.
3. إنجل ، إيه. (2007). على التنوع البيولوجي للموائل الكارستية الكبريتي. مجلة دراسات الكهف والكارست. 69: 187-206.
4. كرايتش ، ك. (2004). علماء الأحياء كهف كشف الكنز دفن. العلم. 293: 2،378-2،381.
5. Li، D.، Liu، J.، Chen، H.، Zheng، L. and Wang، k. (2018). استجابات المجتمع الميكروبي للتربة في زراعة الأعشاب العلفية في التربة الكارستية المتدهورة. تدهور الأراضي والتنمية. 29: 4،262-4،270.
6. Doi: 10.1002 / ldr.3188
7. نورثوب ، دي. و Lavoie، K. (2001). الجيولوجيا الجيولوجية للكهوف: مراجعة. مجلة الجيولوجيا الحيوية. 18: 199-222.