Karst meteorisatieprocessen en landschappen in Spanje en Latijns-Amerika

de karst, Karst of karstic reliëf, is een vorm van topografie waarvan de oorsprong ligt in verweringsprocessen door het oplossen van oplosbare gesteenten zoals kalksteen, dolomiet en gips. Deze reliëfs worden gekenmerkt door een ondergronds drainagesysteem met grotten en afvoeren.

Het woord karst komt van de Duitser karst, vocabulaire met wat de Italo-Sloveense zone Carso wordt genoemd, waar de vormen van karstische reliëf overvloedig aanwezig zijn. De Koninklijke Spaanse Academie keurde het gebruik van beide woorden "karstic" en "karstic" goed, met gelijkwaardigheid van betekenis.

Kalksteenrotsen zijn sedimentaire gesteenten voornamelijk samengesteld uit:

• Calciet (calciumcarbonaat, CaCO₃).
• Magnesiet (magnesiumcarbonaat, MgCO₃).
• Mineralen in kleine hoeveelheden die de kleur en mate van gesteenteverdichting wijzigen, zoals kleien (aggregaten van gehydrateerde aluminiumsilicaten), hematiet (ijzeroxide Fe-mineraal)₂O₃), kwarts (SiO-siliciumoxide-mineraal)₂) en sideriet (FeCO ijzercarbonaatmineraal)₃).

Dolomiet is een sedimentair gesteente dat bestaat uit dolomieterts, dat dubbel carbonaat is van calcium en magnesium CaMg (CO₃)₂.

Gips is een gesteente dat bestaat uit gehydrateerd calciumsulfaat (CaSO)₄.2H₂O), dat kleine hoeveelheden carbonaten, klei, oxiden, chloriden, siliciumdioxide en anhydriet (CaSO) kan bevatten₄).

index

• 1 Karst-verweringsprocessen
• 2 Geomorfologie van karstreliëfs
  • 2.1-Interne karstic of endocárstico
  • 2.2-Externe karstic reliëf, exocárstico of epigénico
• 3 Karst-formaties als leefgebieden
  • 3.1 Photische gebieden in karstachtige formaties
  • 3.2 Fauna en aanpassingen in de fotische zone
  • 3.3 Andere beperkende voorwaarden in karstformaties
  • 3.4 Micro-organismen van de endocarsticaszones
  • 3.5 Micro-organismen van exocardische zones
• 4 Landschappen van karstische formaties in Spanje
• 5 Landschappen van karstische formaties in Latijns-Amerika
• 6 Referenties

Verweringsprocessen van Karst

De chemische processen van karstic formatie omvatten in principe de volgende reacties:

• Het oplossen van koolstofdioxide (CO₂) in water:

CO₂  + H₂O → H₂CO₃

• De dissociatie van koolzuur (H.₂CO₃) in water:

H₂CO₃ + H₂O → HCO₃^- + H₃O⁺

• De calciumcarbonaatoplossing (CaCO)₃) door een zuuraanval:

CaCO₃  + H₃O⁺ → Ca²⁺ + HCO₃^- + H₂O

• Met een resulterende totale reactie:

CO₂  + H₂O + CaCO₃ → 2HCO₃^- + Ca²⁺

• De werking van licht zurig koolzuurhoudend water, waardoor de dissociatie van het dolomiet en de daaropvolgende carbonaatvoorziening wordt veroorzaakt:

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

Noodzakelijke factoren voor uiterlijk van karstic reliëf:

• Het bestaan ​​van een kalksteenmatrix.
• De overvloedige aanwezigheid van water.
• De concentratie van CO₂ merkbaar in het water; Deze concentratie neemt toe bij hoge drukken en lage temperaturen.
• Biogene bronnen van CO₂. Aanwezigheid van micro-organismen die CO produceren₂ door het ademproces.
• Genoeg tijd voor de actie van water op de rots.

Mechanismen voor Oplossing van het gastgesteente:

• De werking van waterige oplossingen van zwavelzuur (H.₂SW₄).
• Vulkanisme, waar lavastromen buisvormige grotten of tunnels vormen.
• Fysieke eroderende werking van zeewater dat zee- of kustgrotten produceert, door impact van golven en klippen die ondermijnen.
• Kustgrotten gevormd door de chemische werking van zeewater, met constante solubilisatie van gastgesteenten.

Geomorfologie van karstreliëfs

Het karstreliëf kan worden gevormd in een gastrots of erbuiten. In het eerste geval wordt het intern karstisch reliëf, endocarstico of hypogeen genoemd en in het tweede geval reliëf karstic extern, exocárstico of epigénico.

-Interne karstische of endocarstico reliëf

De ondergrondse waterstromingen die circuleren in bedden van carbonaatgesteenten, graven interne banen in de grote rotsen, door de processen van ontbinding die we hebben genoemd.

Afhankelijk van de kenmerken van de ontluistering, zijn verschillende vormen van intern karstisch reliëf ontstaan.

Droge grotten

Droge grotten worden gevormd wanneer de interne waterstromen deze kanalen verlaten die door de rotsen zijn gegraven.

galeries

De eenvoudigste manier om door een grot in een grot te graven, is de galerij. De films kunnen worden gebogen "domes" zijn opgenomen of kan worden verkleind en "gangen" en "tunnels" .Ook kunnen worden gevormd "vertakt tunnels" en bevordering water genaamd "vallen".

Stalactieten, stalagmieten en kolommen

In de periode dat het water net zijn gangetje in een rots heeft verlaten, blijven de overblijvende galerijen achter met een hoge luchtvochtigheid, waarbij waterdruppeltjes met opgelost calciumcarbonaat uittreden.

Als het water verdampt neergeslagen carbonaat en vaste formaties groeien van de vloer oproepen worden weergegeven "stalagmieten" en andere formaties groeien opknoping van het plafond van de grot, genaamd "stalactieten".

Wanneer een stalactiet en een stalagmiet samenvallen in dezelfde ruimte, samenvoeging, wordt een "kolom" gevormd in de grotten.

kanonnen

Wanneer het dak van de grotten instort en instort, worden de "kanonnen" gevormd. Er verschijnen zeer diepe inkepingen en verticale wanden waar oppervlaktewateren kunnen circuleren.

-Uitwendig karstisch reliëf, exocarstico of epigénico

Het oplossen van het kalksteengesteente door water kan het gesteente op zijn oppervlak perforeren en spleten of holtes van verschillende groottes vormen. Deze holtes kunnen enkele millimeters in diameter zijn, grote holtes van verschillende meters in diameter of buisvormige kanalen die "lapiaces" worden genoemd.

Wanneer een lapiaz voldoende ontwikkeld is en een depressie genereert, verschijnen andere vormen van karstreliëf genaamd "dolinas", "uvalas" en "poljes".

sinkholes

De dolina is een depressie met een cirkelvormige of elliptische basis, waarvan de grootte enkele honderden meters kan bereiken.

Vaak hoopt zich water op in de sinkholes, die, door de carbonaten op te lossen, een trechtervormige put graaft.

uvala

Wanneer verschillende sinkholes groeien en zich verenigen in een grote depressie, vormt zich een "uvala".

poljes

Bij het vormen van een grote verdieping met een vlakke bodem en afmetingen in kilometers, wordt dit "poljé" genoemd.

Een polje is in theorie een immense variëteit, en binnen het polje bestaan ​​de kleinere karstvormen: uvala's en dolines.

In de poljes ontstaat een netwerk van waterkanalen met een gootsteen die naar het grondwater stroomt.

Karst-formaties als leefgebieden

In de karstische formaties zijn er interkristallijne ruimten, poriën, verbuigingen, breuken, spleten en kanalen, waarvan de oppervlakken kunnen worden gekoloniseerd door micro-organismen.

Photische gebieden in karstachtige formaties

In deze oppervlakken van de karstreliëfs worden drie fotische zones gegenereerd als een functie van de penetratie en intensiteit van het licht. Deze zones zijn:

• Ingangszone: dit gebied wordt blootgesteld aan zonne-instraling met een dagelijkse dag / nacht-verlichtingscyclus.
• Twilight Zone: tussenliggende photische zone.
• Donker gebied: gebied waar licht niet doordringt.

Fauna en aanpassingen in de fotische zone

De verschillende levensvormen en hun aanpassingsmechanismen correleren direct met de omstandigheden van deze fytische zones.

Ingangs- en halfschaduwzones hebben aanvaardbare omstandigheden voor een verscheidenheid aan organismen, van insecten tot gewervelde dieren.

De donkere zone heeft meer stabiele omstandigheden dan oppervlakten. Het wordt bijvoorbeeld niet beïnvloed door de turbulentie van de wind en handhaaft een vrijwel constante temperatuur gedurende het jaar, maar deze omstandigheden zijn extremer vanwege de afwezigheid van licht en de onmogelijkheid om fotosynthese uit te voeren..

Om deze redenen worden diepe karstgebieden beschouwd als arm aan voedingsstoffen (oligotroof), omdat ze geen fotosynthetische primaire producenten hebben.

Andere beperkende voorwaarden in karstische formaties

Naast de afwezigheid van licht in endocarsticos-omgevingen, zijn er in de karstische formaties andere beperkende voorwaarden voor de ontwikkeling van levensvormen..

Sommige omgevingen met hydrologische verbindingen naar het oppervlak kunnen overstromen; de grotten van woestijnen kunnen lange perioden van droogte doormaken en de buisvormige systemen van vulkanische oorsprong kunnen hernieuwde vulkanische activiteit ervaren.

In interne cavernes of endogene formaties kunnen ook verschillende levensbedreigende aandoeningen aanwezig zijn, zoals toxische concentraties van anorganische verbindingen; Zwavel, zware metalen, extreme zuurgraad of alkaliteit, dodelijke gassen of radioactiviteit.

Micro-organismen van de endocarsticaszones

Onder de micro-organismen die de endocarsticasformaties bevolken, kunnen bacteriën, archaea, schimmels worden genoemd en er zijn ook virussen. Deze groepen micro-organismen laten niet de diversiteit zien die ze in oppervlaktehabitats vertonen.

Veel geologische processen zoals ijzer- en zwaveloxidatie, ammonificatie, nitrificatie, denitrificatie, anaerobe oxidatie van zwavel, sulfaatreductie (SO)₄^2-), methaancyclisatie (vorming van cyclische koolwaterstofverbindingen uit methaan CH₄), onder andere, worden gemedieerd door micro-organismen.

Als voorbeelden van deze micro-organismen kunnen we noemen:

• leptothrix sp., die ijzerneerslag in de Borra-grotten (India) bewerkstelligt.
• Bacillus pumilis geïsoleerd van de Sahastradhara grotten (India), die de neerslag van calciumcarbonaat en de vorming van calcietkristallen veroorzaken.
• Zwaveloxiderende filamenteuze bacteriën Thiothrix sp., gevonden in de Lower Kane-grot, Wyomming (VS).

Micro-organismen van exocardische zones

Sommige exokarstic formaties bevatten Deltaproteobacteria spp., Acidobacteria spp., Nitrospira spp. en proteobacteria spp.

In de hypogene of endokársticas zijn formaties te vinden van de soort: Epsilonproteobacteriae, Ganmaproteobacteriae, Betaproteobacteriae, Actinobacteriae, Acidimicrobium, Thermoplasmae, Bacillus, Clostridium en Firmicutes, onder andere.

Landschappen van karstic formaties in Spanje

• Las Loras Park, door UNESCO aangewezen World Geopark, gelegen in het noordelijke deel van Castilla y León.
• Papellona-grot, Barcelona.
• Ardales Cave, Málaga.
• Santimamiñe Cave, Vazco Country.
• Grot van Covalanas, Cantabrië.
• Grotten van La Haza, Cantabria.
• Valle del Miera, Cantabria.
• Sierra de Grazalema, Cádiz.
• Tito Bustillo-grot, Ribadesella, Asturië.
• Torcal de Antequera, Málaga.
• Cerro del Hierro, Sevilla.
• Vaste stof van Cabra, Subbética cordobesa.
• Natuurpark van de Sierra de Cazorla, Jaén.
• Bergen van Anaga, Tenerife.
• Macizo de Larra, Navarra.
• Vallei van de Rudrón, Burgos.
• Nationaal park van Ordesa, Huesca.
• Sierra de Tramontana, Mallorca.
• Monasterio de Piedra, Zaragoza.
• Enchanted City, Cuenca.

Landschappen van karstische formaties in Latijns-Amerika

• Lagos de Montebello, Chiapas, Mexico.
• El Zacatón, Mexico.
• Dolinas van Chiapas, Mexico.
• Cenotes van Quintana Roo, Mexico.
• Grutas de Cacahuamilpa, Mexico.
• Tempisque, Costa Rica.
• Cave Roraima Sur, Venezuela.
• Charles Brewer Cave, Chimantá, Venezuela.
• Systeem van La Danta, Colombia.
• Gruta da Caridade, Brazilië.
• Cueva de los Tayos, Ecuador.
• Cuchillo Curá-systeem, Argentinië.
• Madre de Dios Island, Chili.
• Vorming van El Loa, Chili.
• Kustgebied van de Cordillera de Tarapacá, Chili.
• Vorming van Cutervo, Peru.
• Vorming van Pucará, Peru.
• Grot van Umajalanta, Bolivia.
• Polanco Training, Uruguay.
• Vallemí, Paraguay.

referenties

1. Barton, H.A. en Northup, D.E. (2007). Geomicrobiologie in grotomgevingen: verleden, huidige en toekomstperspectieven. Journal of Cave and Karst Studies. 67: 27-38.
2. Culver, D.C. en Pipan, T. (2009). De biologie van grotten en andere onderaardse habitats. Oxford, VK: Oxford University Press.
3. Engel, A.S. (2007). Over de biodiversiteit van sulfidische karsthabitats. Journal of Cave and Karst Studies. 69: 187-206.
4. Krajic, K. (2004). Gridbiologen halen begraven schat op. Science. 293: 2,378-2,381.
5. Li, D., Liu, J., Chen, H., Zheng, L. en Wang, k. (2018). Bodem microbiële gemeenschapsreacties op voedergrascultuur in gedegradeerde karstbodems. Bodemdegradatie en ontwikkeling. 29: 4,262-4,270.
6. doi: 10.1002 / ldr.3188
7. Northup, D.E. en Lavoie, K. (2001). Geomicrobiologie van grotten: een overzicht. Geomicrobiology Journal. 18: 199-222.