Karst-meteoriseringsprosesser og landskaper i Spania og Latin-Amerika



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

Ordet karst kommer fra tysken karst, ordforråd med det som kalles den italiensk-slovenske sonen Carso, der karstisk lindring 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, som leire (aggregater av hydrert aluminiumsilikater), hematitt (Ferric Oxide Fe mineral)2O3), kvarts (SiO silisiumoksid mineral)2) og siderite (FeCO jernkarbonat mineral)3).

Dolomitt er en sedimenterende stein bestående av dolomittmalm, som er dobbeltkarbonat av kalsium og magnesium CaMg (CO3)2.

Gips er en stein sammensatt av hydratisert kalsiumsulfat (CaSO)4.2H2O), som kan inneholde små mengder karbonater, leire, oksyder, klorider, silika og anhydritt (CaSO)4).

index

  • 1 Karst forvitringsprosesser
  • 2 Geomorfologi av karst reliefs
    • 2.1-Intern karstic eller endocárstico
    • 2.2-Ekstern karstisk lindring, eksocárstico eller epigénico
  • 3 Karst formasjoner som livs soner
    • 3.1 Fotografiske områder i karstiske formasjoner
    • 3.2 Fauna og tilpasninger i fotosonen
    • 3.3 Andre begrensningsforhold i karstformasjoner
    • 3.4 Mikroorganismer i endocársticas sonene
    • 3.5 Mikroorganismer av eksokardiske soner
  • 4 Landskap av karstiske formasjoner i Spania
  • 5 Landskaper av karstiske formasjoner i Latin-Amerika
  • 6 Referanser

Karst-værprosesser

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

  • Oppløsningen av karbondioksid (CO2) i vann:

CO2  + H2O → H2CO3

  • Dissociasjonen av karbonsyre (H2CO3) i vann:

H2CO3 + H2O → HCO3- + H3O+

  • Kalsiumkarbonatoppløsningen (CaCO)3) ved syreangrep:

CaCO3  + H3O+ → Ca2+ + HCO3- + H2O

  • Med en resulterende total reaksjon:

CO2  + H2O + CaCO3 → 2HCO3- + Ca2+

  • Virkningen av svakt surt karbonat vann, som produserer dissosiasjonen av dolomitt og etterfølgende karbonatforsyning:

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

Nødvendige faktorer for utseende av karstisk lettelse:

  • Eksistensen av en kalksteinmatrise.
  • Rikelig tilstedeværelse av vann.
  • Konsentrasjonen av CO2 merkbart i vannet; Denne konsentrasjonen øker med høyt trykk og lave temperaturer.
  • Biogene kilder til CO2. Tilstedeværelse av mikroorganismer, som produserer CO2 gjennom pusteprosessen.
  • Nok tid til virkningen av vann på fjellet.

Mekanismer for Oppløsning av vertsrocken:

  • Virkningen av vandige oppløsninger av svovelsyre (H2SW4).
  • Vulkanisme, hvor lava strømmer fra rørformede huler eller tunneler.
  • Fysisk erosiv virkning av sjøvann som produserer marine eller kystgrotter, ved påvirkning av bølger og klippe undergraver.
  • Kystgrotter dannet av den kjemiske virkningen av sjøvann, med konstant oppløsning 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 lindring karstic ekstern, exocárstico eller epigénico.

-Intern karstisk eller endokarstisk lindring

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

Avhengig av skurens egenskaper, oppstår forskjellige former for indre karstisk lettelse.

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 begrense og utgjøre "korridorer" og "tunneler". Du kan også danne "forgrenede tunneler" og vannstiger kalles "sifoner".

Stalaktitter, stalagmitter og kolonner

I løpet av perioden når vannet nettopp har forlatt kurset inne i en stein, gjenstår de resterende galleriene med høy fuktighet, og utstråler vanndråper med oppløst kalsiumkarbonat.

Når vannet fordamper utfelt karbonat og solide formasjonene vokser fra gulvet anrop vises "stalagmitter", og andre formasjoner vokse hengende fra taket av grotten, som kalles "stalaktitter".

Når en stalaktitt og en stalagmitt sammenfaller i samme rom, blir sammen en "kolonne" dannet inne i hulene.

kanoner

Når taket i hulene faller sammen og faller sammen, blir "kanonene" dannet. Det vises svært 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 karst relief som heter "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 sinkholes 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 innenfor 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, fagforeninger, 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 daglig dagslampe.
  • Twilight Zone: mellomliggende fotosone.
  • 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 grunner anses dype karstområder som 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; hulene i ørkener kan gå gjennom lange perioder med tørke og de rørformede systemene av vulkansk opprinnelse kan oppleve fornyet vulkansk aktivitet.

I indre huler eller endogene formasjoner kan en rekke livstruende forhold også være til stede, slik som 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, archaea, sopp og det er også virus. Disse gruppene av mikroorganismer viser ikke mangfoldet de viser i overflatehabitater.

Mange geologiske prosesser som jern- og svoveloksydasjon, ammoniakk, nitrifisering, denitrifikasjon, anaerob oksidasjon av svovel, sulfatreduksjon (SO)42-), metansyklisering (dannelse av cykliske hydrokarbonforbindelser fra metan CH4), blant annet er mediert av mikroorganismer.

Som eksempler på disse mikroorganismer kan vi nevne:

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

Mikroorganismer av eksokardiske soner

Noen eksokarstiske formasjoner inneholder Deltaproteobacteria spp., acidobacteria spp., Nitrospira spp. og Proteobacteria spp.

I hypogene eller endokársticas formasjoner finnes arter av sorter: Epsilonproteobacteriae, Ganmaproteobacteriae, Betaproteobacteriae, Actinobacteriae, Acidimicrobium, Thermoplasmae, Bacillus, Clostridium og firmicutes, blant annet.

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.
  • Valle del Miera, Cantabria.
  • Sierra de Grazalema, Cádiz.
  • Tito Bustillo Cave, Ribadesella, Asturias.
  • Torcal de Antequera, Málaga.
  • 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.

Landskaper av karstiske formasjoner i Latin-Amerika

  • Lagos de Montebello, Chiapas, Mexico.
  • El Zacatón, Mexico.
  • Dolinas of Chiapas, Mexico.
  • Cenotes av Quintana Roo, Mexico.
  • Grutas de Cacahuamilpa, Mexico.
  • Tempisque, Costa Rica.
  • Hule Roraima Sur, Venezuela.
  • Charles Brewer Cave, Chimantá, Venezuela.
  • System av La Danta, Colombia.
  • Gruta da Caridade, Brasil.
  • Cueva de los Tayos, Ecuador.
  • Cuchillo Curá System, Argentina.
  • Madre de Dios-øya, Chile.
  • Formasjon av El Loa, Chile.
  • Kystområde av Cordillera de Tarapacá, Chile.
  • Formasjon av Cutervo, Peru.
  • Formasjon av Pucará, Peru.
  • Cave of Umajalanta, Bolivia.
  • Polanco Training, Uruguay.
  • Vallemí, Paraguay.

referanser

  1. Barton, H.A. og Northup, D.E. (2007). Geomikrobiologi i hulmiljøer: tidligere, nåværende og fremtidige perspektiver. Journal of Cave and Karst Studies. 67: 27-38.
  2. Culver, D.C. og Pipan, T. (2009). Biologien til huler og andre underjordiske habitater. Oxford, Storbritannia: Oxford University Press.
  3. Engel, A.S. (2007). På biologisk mangfold av sulfidiske karst habitater. Journal of Cave and Karst Studies. 69: 187-206.
  4. Krajic, K. (2004). Hulebiologer unearth begravd skatt. Science. 293: 2,378-2,381.
  5. Li, D., Liu, J., Chen, H., Zheng, L. og Wang, k. (2018). Jordens mikrobielle samfunnsresponser mot fôrgresskultivering i nedbrytte karstjord. Landgradering og utvikling. 29: 4,262-4,270.
  6. doi: 10.1002 / ldr.3188
  7. Northup, D.E. og Lavoie, K. (2001). Geomikrobiologi av huler: En gjennomgang. Geomikrobiologi Journal. 18: 199-222.