Karst meteoriseringsprocesser og landskaber i Spanien og Latinamerika

den karst, Karst eller karstic relief, er en form for topografi, hvis oprindelse skyldes forvitringsprocesser ved at opløse opløselige klipper som kalksten, dolomitter og gips. Disse reliefs er karakteriseret ved at præsentere et underjordisk afløbssystem med huler og afløb.

Ordet karst kommer fra tyskerne karst, ordforråd med det, der hedder den italiensk-slovenske zone Carso, hvor formerne af karstisk lettelse er vrimlede. Det kongelige spanske akademi godkendte brugen af ​​begge ord "karstic" og "karstic" med ækvivalens af betydning.

Kalksten klipper er sedimentære klipper sammensat hovedsageligt af:

• Calcit (calciumcarbonat, CaCO₃).
• Magnesit (magnesiumcarbonat, MgCO₃).
• Mineraler i små mængder, der modificerer farven og graden af ​​komprimering af klippen, som lerarter (aggregater hydratiserede aluminiumsilicater), hæmatit (ferrioxid malm Fe₂O₃), kvarts (SiO siliciumoxid mineral)₂) og siderit (FeCO jerncarbonat mineral)₃).

Dolomit er en sedimentær sten bestående af dolomitmalm, som er dobbeltcarbonat af calcium og magnesium CaMg (CO₃)₂.

Gips er en sten sammensat af hydratiseret calciumsulfat (CaSO)₄.2H₂O), som kan indeholde små mængder carbonater, ler, oxider, chlorider, silica og anhydrit (CaSO)₄).

indeks

• 1 Karst forvitringsprocesser
• 2 Geomorfologi af karst reliefs
  • 2.1-indre karstic eller endocárstico
  • 2.2-Ekstern karstisk relief, exocárstico eller epigénico
• 3 Karst formationer som livszoner
  • 3.1 Fotografiske områder i karstiske formationer
  • 3.2 Fauna og tilpasninger i den fotiske zone
  • 3.3 Andre begrænsningsbetingelser i karstformationer
  • 3.4 Mikroorganismer i endocársticas zoner
  • 3.5 Mikroorganismer af eksokardiske zoner
• 4 Landskaber af karstiske formationer i Spanien
• 5 Landskaber af karstiske formationer i Latinamerika
• 6 referencer

Karst forvitringsprocesser

De kemiske processer af karstisk dannelse indbefatter grundlæggende følgende reaktioner:

• Opløsningen af ​​carbondioxid (CO₂) i vand:

CO₂  + H₂O → H₂CO₃

• Dissociationen af ​​kulsyre (H₂CO₃) i vand:

H₂CO₃ + H₂O → HCO₃^- + H₃O⁺

• Calciumcarbonatopløsningen (CaCO)₃) ved syreangreb:

CaCO₃  + H₃O⁺ → Ca²⁺ + HCO₃^- + H₂O

• Med en resulterende total reaktion:

CO₂  + H₂O + CaCO₃ → 2HCO₃^- + Ca²⁺

• Virkningen af ​​svagt sure kulsyreholdige vand, der producerer dissociationen af ​​dolomit og efterfølgende carbonatforsyning:

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

Nødvendige faktorer for udseende af karstic relief:

• Eksistensen af ​​en kalkstenmatrix.
• Den rigelige tilstedeværelse af vand.
• Koncentrationen af ​​CO₂ mærkbar i vandet; Denne koncentration stiger med højt tryk og lave temperaturer.
• Biogene kilder til CO₂. Tilstedeværelse af mikroorganismer, der producerer CO₂ gennem vejrtrækningen.
• Nok tid til vandets handling på klippen.

Mekanismer til Opløsning af værtsstenen:

• Virkningen af ​​vandige opløsninger af svovlsyre (H₂SW₄).
• Vulkanisme, hvor lava strømmer ud i rørformede huler eller tunneller.
• Fysisk erosiv virkning af havvand, der producerer hav- eller kystgrotter, ved påvirkning af bølger og klippe undergravering.
• Kysthuler dannet af den kemiske virkning af havvand, med konstant opløselighed af værtsberg.

Geomorfologi af karst reliefs

Karst reliefen kan dannes inde i en vært rock eller udenfor den. I det første tilfælde kaldes det indre karstisk lindring, endocárstico eller hypogen, og i det andet tilfælde relief karstic ekstern, exocárstico eller epigénico.

-Intern karstic eller endocárstico relief

De underjordiske vandstrømme, der cirkulerer inde i karbonatrocker, graver interne kurser inde i de store klipper gennem de opløsningsprocesser, som vi har nævnt.

Afhængig af skurens egenskaber er der forskellige former for indre karstisk lindring.

Tørre huler

Tørre huler dannes, når de indre vandstrømme forlader disse kanaler, der har gravet gennem klipperne.

gallerier

Den enkleste måde at grave gennem vand i en hul er galleriet. Gallerierne kan bøjes til dannelse af "kupler" eller kan blive indsnævret og "korridorer" og "tunneler" .Også kan dannes "forgrenede tunneler" og fremme af vand kaldes "fælder".

Stalaktitter, stalagmitter og søjler

I løbet af den periode, hvor vandet lige har forladt sin kurs inden for en klippe, er de resterende gallerier efterladt med en høj grad af fugtighed, der udstråler vanddråber med opløst calciumcarbonat.

Når vandet fordamper udfældede carbonat og faste formationer vokser fra gulvet opkald vises "stalagmitter", og andre sammensætninger vokser hængende fra loftet af hulen, kaldet "stalaktitter".

Når en stalaktit og en stalagmit falder sammen i samme rum, sammenføjes der en "kolonne" inden i hulerne.

kanoner

Når hulhullerne falder sammen og falder sammen, dannes "cannons". Der vises meget dybe nedskæringer og vertikale vægge, hvor overflade floder kan cirkulere.

-Ekstern karstic relief, exocárstico eller epigénico

Opløsningen af ​​kalkstenen ved vand kan perforere klippen på overfladen og danne huller eller hulrum i forskellige størrelser. Disse hulrum kan være nogle få millimeter i diameter, store hulrum med flere meter i diameter eller rørformede kanaler kaldet "lapiaces".

Når der udvikles tilstrækkeligt en lapiaz og genererer en depression, fremkommer andre former for karst relief som kaldes "dolinas", "uvalas" og "poljes".

jordfaldshuller

Dolina er en depression med en cirkulær eller elliptisk base, hvis størrelse kan nå flere hundrede meter.

Ofte akkumuleres vand i vaskehullerne, som ved at opløse carbonaterne opgraver en tragtformet sump.

uvala

Når flere sinkholes vokser og forener i en stor depression, dannes en "uvala".

poljes

Når der dannes en stor depression med en flad bund og dimensioner i kilometer, kaldes den "poljé".

En polje er i teorien en enorm variation, og inden for polen findes de mindre karstiske former: uvalas og dolines.

I poljeerne er et netværk af vandkanaler dannet med en vask, som strømmer ind i grundvand.

Karst formationer som livszoner

I karstiske formationer er der intergranulære rum, porer, fagforeninger, brud, sprækker og kanaler, hvis overflader kan koloniseres af mikroorganismer.

Fotografiske områder i karstiske formationer

I disse overflader af karst reliefs genereres tre fotosoner som en funktion af lysets indtrængning og intensitet. Disse zoner er:

• Indgangsområde: Dette område er udsat for solbestråling med daglig dagslysbelysning.
• Twilight Zone: Mellemliggende fotografiske zone.
• Mørkt område: område hvor lys ikke trænger ind.

Fauna og tilpasninger i den fotiske zone

De forskellige livsformer og deres tilpasningsmekanismer korrelerer direkte med betingelserne for disse fytiske zoner.

Indgangs- og penumbrazoner har tolerable betingelser for en række organismer, fra insekter til hvirveldyr.

Den mørke zone har mere stabile forhold end overfladearealer. For eksempel er det ikke påvirket af vindens turbulens og opretholder en næsten konstant temperatur gennem året, men disse betingelser er mere ekstreme på grund af manglende lys og umuligheden af ​​at udføre fotosyntese..

Af disse grunde betragtes dybe karstområder som fattige i næringsstoffer (oligotrofiske), da de mangler fotosyntetiske primære producenter.

Andre begrænsningsbetingelser i karstiske formationer

Udover fraværet af lys i endocarsticos-miljøer er der i de karstiske formationer andre begrænsende betingelser for udvikling af livsformer.

Nogle miljøer med hydrologiske forbindelser til overfladen kan lide oversvømmelse; ørkenernes huler kan gå igennem lange perioder med tørke, og de rørformede systemer af vulkansk oprindelse kan opleve fornyet vulkansk aktivitet.

I interne huler eller endogene formationer kan en række livstruende tilstande også være til stede, såsom giftige koncentrationer af uorganiske forbindelser; Svovl, tungmetaller, ekstrem surhed eller alkalitet, letale gasser eller radioaktivitet.

Mikroorganismer af endocársticas zoner

Blandt de mikroorganismer, der befinder sig i endocársticasformationerne, kan nævnes bakterier, archaea, svampe og der er også vira. Disse grupper af mikroorganismer viser ikke den mangfoldighed, de viser i overfladehabitater.

Mange geologiske processer som jern- og svovloxidation, ammoniak, nitrifikation, denitrifikation, anaerob oxidation af svovl, sulfatreduktion (SO)₄^2-), methancyklisering (dannelse af cykliske carbonhydridforbindelser fra methan CH₄), blandt andet er medieret af mikroorganismer.

Som eksempler på disse mikroorganismer kan vi nævne:

• leptothrix sp., hvilket påvirker jernfældning i Borra-hulerne (Indien).
• Bacillus pumilis isoleret fra Sahastradhara-hulerne (Indien), som formidler bundfaldet af calciumcarbonat og dannelsen af ​​calcitkrystaller.
• Svovloxiderende filamentøse bakterier Thiothrix sp., fundet i Lower Kane-hulen, Wyomming (USA).

Mikroorganismer af eksokardiske zoner

Nogle eksokarstiske formationer indeholder Deltaproteobacteria spp., Acidobacteria spp., Nitrospira spp. og Proteobacteria spp.

I de hypogene eller endokársticas formationer kan findes arter af sorter: Epsilonproteobacteriae, Ganmaproteobacteriae, Betaproteobacteriae, Actinobacteriae, Acidimicrobium, Thermoplasmae, Bacillus, Clostridium og Firmicutes, blandt andre.

Landskaber af karstiske formationer i Spanien

• Las Loras Park, udpeget World Geopark af UNESCO, beliggende i den nordlige del af Castilla y León.
• Papellona Cave, Barcelona.
• Ardales Cave, Málaga.
• Santimamiñe Cave, Vazco Country.
• Caveanas Caveanas, Cantabria.
• Caves of La Haza, Cantabria.
• Valle del Miera, Cantabria.
• Sierra de Grazalema, Cádiz.
• Tito Bustillo Cave, Ribadesella, Asturien.
• Torcal de Antequera, Málaga.
• Cerro del Hierro, Sevilla.
• Solid af Cabra, Subbética cordobesa.
• Naturparken Sierra de Cazorla, Jaén.
• Bjerge Anaga, Tenerife.
• Macizo de Larra, Navarra.
• Dalen af ​​Rudrón, Burgos.
• National Park of Ordesa, Huesca.
• Sierra de Tramontana, Mallorca.
• Monasterio de Piedra, Zaragoza.
• Enchanted City, Cuenca.

Landskaber af karstiske formationer i Latinamerika

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

referencer

1. Barton, H.A. og Northup, D.E. (2007). Geomikrobiologi i hulmiljøer: Tidligere, nuværende og fremtidige perspektiver. Journal of Cave and Karst Studies. 67: 27-38.
2. Culver, D.C. og Pipan, T. (2009). Biologi af huler og andre underjordiske levesteder. Oxford, UK: Oxford University Press.
3. Engel, A.S. (2007). På biodiversiteten af ​​sulfidiske karst-levesteder. Journal of Cave and Karst Studies. 69: 187-206.
4. Krajic, K. (2004). Cave biologer unearth begravet skat. Videnskab. 293: 2,378-2,381.
5. Li, D., Liu, J., Chen, H., Zheng, L. og Wang, k. (2018). Jord mikrobielle samfund svar på foder græs dyrkning i forringet karst jordbund. Jordgradering og udvikling. 29: 4,262-4,270.
6. doi: 10.1002 / ldr.3188
7. Northup, D.E. og Lavoie, K. (2001). Geomikrobiologi af huler: En anmeldelse. Geomikrobiologi Journal. 18: 199-222.