Das Karst, Karst oder Karstrelief ist eine Form der Topographie, deren Ursprung auf Verwitterungsprozessen durch Auflösung löslicher Gesteine wie Kalkstein, Dolomit und Gips beruht. Diese Reliefs zeichnen sich durch ein unterirdisches Entwässerungssystem mit Höhlen und Abflüssen aus.
Das Wort Karst kommt aus dem Deutschen Karst, Ein Wort, das sich auf das italienisch-slowenische Gebiet Carso bezieht, in dem es viele Karstlandformen gibt. Die Royal Spanish Academy genehmigte die Verwendung der beiden Wörter "Karst" und "Karst" mit gleichwertiger Bedeutung.
Kalkgesteine sind Sedimentgesteine, die hauptsächlich bestehen aus:
Dolomit ist ein Sedimentgestein aus dem Mineral Dolomit, einem Doppelcarbonat aus Calcium und Magnesium CaMg (CO)3)zwei.
Gips ist ein Gestein aus hydratisiertem Calciumsulfat (CaSO)4.2HzweiO), die geringe Mengen an Carbonaten, Ton, Oxiden, Chloriden, Siliciumdioxid und Anhydrit (CaSO) enthalten können4).
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Die chemischen Prozesse der Karstbildung umfassen grundsätzlich folgende Reaktionen:
COzwei + H.zweiO → H.zweiCO3
H.zweiCO3 + H.zweiO → HCO3- + H.3ODER+
Dieb3 + H.3ODER+ → Ca.zwei+ + HCO3- + H.zweiODER
COzwei + H.zweiO + CaCO3 → 2HCO3- + ACzwei+
CaMg (CO3)zwei + 2HzweiO + COzwei → CaCO3 + MgCO3 + 2HzweiO + COzwei
Karsterleichterungen können sich innerhalb oder außerhalb eines Wirtsgesteins bilden. Im ersten Fall spricht man von innerem Karst, endokarstischem oder hypogenem Relief und im zweiten Fall von externem Karst, exokarstischem oder epigenem Relief.
Die unterirdischen Wasserströme, die in kohlenstoffhaltigen Gesteinsbetten zirkulieren, graben durch die von uns erwähnten Auflösungsprozesse innere Bahnen innerhalb der großen Gesteine..
Abhängig von den Eigenschaften der Scheuer entstehen unterschiedliche Formen des inneren Karstreliefs.
Trockene Höhlen entstehen, wenn innere Wasserströmungen diese Kanäle verlassen, die sich durch die Felsen gegraben haben..
Die einfachste Art, in einer Höhle vom Wasser gegraben zu werden, ist die Galerie. Die Galerien können erweitert werden, um "Gewölbe" zu bilden, oder sie können verengt werden und "Korridore" und "Tunnel" bilden. Sie können auch "verzweigte Tunnel" und Wasseraufstiege bilden, die "Siphons" genannt werden..
Während der Zeit, in der das Wasser gerade seinen Lauf in einem Felsen verlassen hat, bleiben die verbleibenden Galerien mit einem hohen Grad an Feuchtigkeit zurück und geben Wassertropfen mit gelöstem Calciumcarbonat ab..
Wenn das Wasser verdunstet, fällt das Carbonat in einen festen Zustand aus und es erscheinen Formationen, die aus dem Boden wachsen und als "Stalagmiten" bezeichnet werden, und andere Formationen, die an der Decke der Höhle hängen und als "Stalaktiten" bezeichnet werden..
Wenn ein Stalaktit und ein Stalagmit im selben Raum zusammenfallen und sich vereinigen, wird innerhalb der Höhlen eine "Säule" gebildet..
Wenn das Dach der Höhlen zusammenbricht und zusammenbricht, bilden sich "Canyons". So entstehen sehr tiefe Schnitte und senkrechte Wände, in denen Oberflächenflüsse zirkulieren können..
Die Auflösung von Kalkstein durch Wasser kann das Gestein auf seiner Oberfläche durchdringen und Hohlräume oder Hohlräume unterschiedlicher Größe bilden. Diese Hohlräume können einen Durchmesser von einigen Millimetern haben, große Hohlräume von mehreren Metern Durchmesser oder röhrenförmige Kanäle, die als "Lapiaces" bezeichnet werden..
Wenn sich ein Lapiaz ausreichend entwickelt und eine Depression erzeugt, erscheinen andere Karstlandformen, die als "Dolinen", "Uvalas" und "Poljes" bezeichnet werden..
Das Sinkloch ist eine Vertiefung mit einer kreisförmigen oder elliptischen Basis, deren Größe kann mehrere hundert Meter erreichen.
Häufig sammelt sich Wasser in den Dolinen an, das durch Auflösen der Carbonate eine trichterförmige Spüle gräbt.
Wenn mehrere Dolinen wachsen und sich zu einer großen Vertiefung verbinden, bildet sich eine "Traube".
Wenn eine große Vertiefung mit flachem Boden und Abmessungen in Kilometern gebildet wird, spricht man von einem "Poljé"..
Ein Poljé ist theoretisch eine immense Traube, und innerhalb des Poljé gibt es die kleinsten Karstformen: Uvalas und Dolinen..
In den Poljés bildet sich ein Netz von Wasserkanälen mit einer Senke, die ins Grundwasser mündet.
In Karstformationen gibt es intergranulare Räume, Poren, Gelenke, Brüche, Risse und Kanäle, deren Oberflächen von Mikroorganismen besiedelt werden können.
In diesen Oberflächen der Karstreliefs werden je nach Durchdringung und Intensität des Lichts drei photische Zonen erzeugt. Diese Zonen sind:
Die verschiedenen Lebensformen und ihre Anpassungsmechanismen stehen in direktem Zusammenhang mit den Bedingungen dieser photischen Zonen.
Die Eintritts- und Dämmerungszonen haben tolerierbare Bedingungen für eine Vielzahl von Organismen, von Insekten bis zu Wirbeltieren..
Die dunkle Zone bietet stabilere Bedingungen als die oberflächlichen Zonen. Zum Beispiel wird es nicht durch die Turbulenzen der Winde beeinflusst und hält das ganze Jahr über eine praktisch konstante Temperatur aufrecht. Diese Bedingungen sind jedoch aufgrund des Fehlens von Licht und der Unmöglichkeit der Photosynthese extremer..
Aus diesen Gründen gelten tiefe Karstgebiete als nährstoffarm (oligotrop), da ihnen photosynthetische Primärproduzenten fehlen..
Neben der Abwesenheit von Licht in endokarstischen Umgebungen gibt es in Karstformationen andere einschränkende Bedingungen für die Entwicklung von Lebensformen.
In einigen Umgebungen mit hydrologischen Verbindungen zur Oberfläche kann es zu Überschwemmungen kommen. Wüstenhöhlen können lange Dürreperioden erleben und vulkanische Röhrensysteme können eine erneute vulkanische Aktivität erfahren.
In inneren Kavernen oder endogenen Formationen können auch verschiedene lebensbedrohliche Zustände auftreten, wie z. B. toxische Konzentrationen anorganischer Verbindungen; Schwefel, Schwermetalle, extreme Säure oder Alkalität, tödliche Gase oder Radioaktivität.
Unter den Mikroorganismen, die endokarstische Formationen bewohnen, können Bakterien, Archaeen, Pilze und auch Viren erwähnt werden. Diese Gruppen von Mikroorganismen weisen nicht die Vielfalt auf, die sie in Oberflächenlebensräumen zeigen.
Viele geologische Prozesse wie Eisen- und Schwefeloxidation, Ammonifikation, Nitrifikation, Denitrifikation, anaerobe Schwefeloxidation, Sulfatreduktion (SO)4zwei-), Methancyclisierung (Bildung von cyclischen Kohlenwasserstoffverbindungen aus Methan CH4) werden unter anderem durch Mikroorganismen vermittelt.
Als Beispiele für diese Mikroorganismen können wir anführen:
Einige Exokarstformationen enthalten Deltaproteobakterien spp., Säurebakterien spp., Nitrospira spp. Y. Proteobakterien spp.
In den hypogenen oder endokarstischen Formationen finden sich Arten der Gattungen: Epsilonproteobakterien, Ganmaproteobakterien, Betaproteobakterien, Actinobakterien, Acidimicrobium, Thermoplasmae, Bacillus, Clostridium Y. Firmicutes, unter anderen.
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