Introducción
en todo el mundo, los paisajes kársticos varían desde colinas onduladas salpicadas de sumideros, como se encuentran en partes del centro de los Estados Unidos, hasta colinas dentadas y pináculos kársticos que se encuentran en los trópicos. El desarrollo de todos los accidentes geográficos kársticos requiere la presencia de roca que es capaz de ser disuelta por el agua superficial o subterránea.
el término karst describe una topografía distintiva que indica la disolución (también llamada solución química) de rocas solubles subyacentes por agua superficial o agua subterránea., Aunque comúnmente se asocian con rocas carbonatadas (piedra caliza y dolomita), otras rocas altamente solubles, como los evaporados (yeso y sal de roca), pueden esculpirse en terrenos kársticos.
entender las cuevas y el karst es importante porque el diez por ciento de la superficie de la Tierra está ocupada por el paisaje kárstico y hasta un cuarto de la población mundial depende del agua suministrada desde las áreas kársticas. Aunque más abundante en regiones húmedas donde la roca carbonatada está presente, el terreno kárstico se produce en ambientes templados, tropicales, alpinos y polares., Las características kársticas varían en escala desde microscópicos (precipitados químicos) hasta sistemas completos de drenaje y ecosistemas que cubren cientos de millas cuadradas, y amplias mesetas kársticas.
aunque los procesos kársticos esculpen hermosos paisajes, los sistemas kársticos son muy vulnerables a la contaminación de las aguas subterráneas debido a la tasa relativamente rápida de flujo de agua y la falta de un sistema de filtración natural. Esto pone los suministros locales de agua potable en riesgo de ser contaminados., A mediados de la década de 1980, las inundaciones de cuevas en el área altamente poblada de Bowling Green, Kentucky, causaron que los desechos industriales se filtraran en el vasto sistema de fisuras subterráneas que contaminaban el agua subterránea en los pozos locales. Debido a la expansión urbana, millones de dólares se gastan anualmente en los Estados Unidos para reparar los daños a carreteras, edificios y otras estructuras que se construyen sobre superficies kársticas inestables.
Topografía kárstica
el grado de desarrollo de los accidentes geográficos kársticos varía mucho de una región a otra., Es probable que los grandes sistemas de drenaje en áreas kársticas tengan componentes de drenaje tanto fluviales (superficiales) como kársticos (subterráneos). Como se indica en la introducción, El término karst describe una topografía distintiva que indica la disolución de rocas subyacentes por agua superficial o agua subterránea.
el agua cae como lluvia o nieve y se empapa en el suelo. El agua se vuelve débilmente ácida porque reacciona químicamente con el dióxido de carbono que se produce naturalmente en la atmósfera y el suelo. Este ácido se llama ácido carbónico y es el mismo compuesto que hace que las bebidas carbonatadas tengan un sabor ácido., El agua de lluvia se filtra hacia abajo a través del suelo y a través de fracturas en la roca en respuesta a la fuerza de la gravedad. El ácido carbónico en el agua subterránea en movimiento disuelve el lecho de roca a lo largo de las superficies de las articulaciones, fracturas y planos de lecho, eventualmente formando pasajes de cuevas y cavernas.
La piedra caliza es una roca sedimentaria que consiste principalmente en carbonato de calcio en forma de calcita mineral. El agua de lluvia disuelve la piedra caliza por la siguiente reacción: calcita + ácido carbónico = iones de calcio disueltos en agua subterránea + iones de bicarbonato disueltos en agua subterránea.,
Las Grietas y juntas que se interconectan en el suelo y el lecho de roca permiten que el agua llegue a una zona debajo de la superficie de la tierra donde todas las fracturas y espacios vacíos están completamente llenos (también conocidos como saturados) con agua. Esta zona rica en agua se llama la zona saturada y su superficie superior se llama la capa freática. El volumen del espacio vacío (espacio lleno de aire o agua) en el suelo o la roca madre se denomina porosidad. Cuanto mayor es la proporción de vacíos en un volumen dado de suelo o roca, mayor es la porosidad., Cuando estos vacíos están interconectados, el agua o el aire (u otros fluidos) pueden migrar de vacío a vacío. Por lo tanto, se dice que el suelo o la roca madre son permeables porque los fluidos (aire y agua) pueden moverse fácilmente a través de ellos. El lecho de roca Permeable hace un buen acuífero, una capa de roca que sostiene y conduce el agua. Si el agua subterránea que fluye a través del lecho de roca permeable subyacente es ácida y el lecho de roca es soluble, se puede crear un tipo distintivo de topografía, topografía kárstica.,
la primera parte de nuestra animación muestra la evolución de los accidentes geográficos kársticos creados por el movimiento descendente del agua acompañado por la disolución de la roca y el transporte masivo de sedimentos en los canales de los arroyos. En las zonas tropicales con calizas gruesas y masivas, un paisaje notable y distintivo de colinas dentadas y gargantas estrechas domina completamente el paisaje. El movimiento de la solución a lo largo de fracturas y articulaciones graba el lecho de roca y deja bloques de piedra caliza como agujas o pináculos aislados., Los pináculos van desde pequeños rasgos de unas pocas pulgadas de altura hasta formas intermedias de unos pocos pies de altura hasta grandes pináculos de cientos de pies de altura. Además del grabado de pináculos y colinas residuales, las láminas de agua que fluye se mueven hacia abajo en superficies inclinadas creando una variedad de características de superficie grabadas. Nuestra animación por computadora muestra los accidentes geográficos dominantes, como pináculos, conos y torres, que se encuentran comúnmente en el entorno cárstico tropical del norte de Puerto Rico.,
nuestro modelo de papel representa otro tipo de paisaje kárstico, el de una llanura de piedra caliza ondulada, como se encuentra en el Centro-Sur de Kentucky, el norte de Florida y el borde de las Tierras Altas del Centro de Tennessee, donde el karst dolino es la característica dominante. Doline karst es el tipo de paisaje kárstico más ampliamente distribuido. El paisaje está salpicado de sumideros (dolinas) que pueden variar ampliamente en número y tamaño. Para la llanura de sumideros en el Centro de Kentucky, hay aproximadamente 5.4 sumideros por kilómetro cuadrado en un área de 153 kilómetros cuadrados., Para el norte de Florida hay casi 8 sumideros por kilómetro cuadrado en un área de 427 kilómetros cuadrados (White, 1988, tabla 4.1, página 100).
la topografía kárstica dominada por sumideros o dolinas generalmente tiene varias características superficiales distintas. Nuestro modelo de papel muestra características normalmente asociadas con la topografía kárstica. Los sumideros (también conocidos como dolinas) son depresiones superficiales formadas por: 1) la disolución del lecho de roca formando una depresión en forma de cuenco, o 2) el colapso de cuevas poco profundas que se formaron por la disolución del lecho de roca., Estos sumideros o cuencas poco profundas pueden llenarse de agua formando lagos o estanques. Los manantiales son lugares donde el agua subterránea emerge en la superficie de la tierra. Las corrientes que desaparecen son corrientes que terminan abruptamente fluyendo o filtrándose en el suelo. Las corrientes que desaparecen son evidencia de desagüe superficial interrumpido y por lo tanto indican la presencia de un sistema de drenaje subterráneo. Las entradas de cuevas son aberturas naturales en la tierra lo suficientemente grandes como para permitir que una persona entre. Las cuevas pueden reflejar un complejo sistema de drenaje subterráneo.,tates
What do Caves Contain?,
El agua en movimiento puede transportar materiales de tierra hacia y a través de cuevas física o químicamente. Las cuevas contienen características interesantes como resultado de los procesos físicos y químicos que las forman. Entre estas características se encuentran los bloques de roca formados por el colapso de los techos de las cuevas. También se ven sedimentos que contienen rocas, arena, limo y arcilla depositados del agua que fluye en y a través de pasajes y conductos de cuevas. Los espeleógenos son formas irregulares o distintivas de roca carbonatada grabada desde el lecho de roca por goteo o agua corriente., Los espeleógenos pueden formarse donde el lecho de roca no es uniforme en composición química. En consecuencia, la roca menos soluble se disuelve más lentamente que la roca más soluble adyacente a través del tiempo. La roca menos soluble tiende a estar en relieve y se proyecta desde las paredes y techos de las cuevas.
lejos de sus entradas, Las Cuevas generalmente proporcionan una temperatura y humedad relativamente constantes durante un largo período de tiempo. Por lo tanto, las cuevas proporcionan un entorno ideal para la deposición química de minerales., A medida que el agua cargada de carbonato disuelto se filtra en el pasaje de la cueva lleno de aire, puede perder el exceso de dióxido de carbono a la atmósfera de la cueva, o el agua en sí puede evaporarse, causando que el agua goteante precipite carbonato secundario u otros minerales de la solución, creando formaciones de cuevas o espeleotemas, incluidas estalactitas en forma de cono, estalagmitas, piedras de flujo o piedras de borde, u otras formas interesantes. Las cuevas en las áreas kársticas a menudo tienen estalactitas (masas similares a carámbano de piedra caliza química) que cuelgan de los techos de las cuevas y estalagmitas robustas que sobresalen del suelo de la cueva., Las estalactitas y estalagmitas pueden ser de unas pocas pulgadas a varios pies de largo. A veces el agua de goteo fluirá por las paredes y sobre el suelo de la cueva creando depósitos de piedras de flujo o de borde. Donde el agua de goteo se filtra de una articulación y luego gotea sobre los bordes de las repisas, se forman depósitos de gran complejidad conocidos como cortinas., El color de las piedras de goteo y las piedras de flujo proviene de compuestos orgánicos y / o de óxido de hierro traídos de la superficie, dando a los espeleotemas un color marrón anaranjado o de la presencia de óxidos e hidróxidos de hierro y manganeso que dan a los espeleotemas un color marrón oscuro o negro.
¿qué vive bajo tierra?
algunos científicos están interesados en la ecología de las cuevas y en cómo los animales de las cuevas interactúan con los microclimas de las cuevas., Los animales que se encuentran en las cuevas incluyen desde animales que viven en la superficie como mapaches que ocasionalmente usan la cueva, hasta animales que se han adaptado exclusivamente a la vida en la cueva (troglobitas). Los troglobitas no pueden sobrevivir fuera de las cuevas. Estos pueden incluir animales tan diversos como peces sin ojos y cangrejos de Río, escarabajos de las cuevas, gusanos planos y otros tipos inusuales de insectos. Muchos de estos animales han perdido pigmentación corporal y son de color blanco o transparente. Aunque el entorno de la cueva parece ser estable, el cambio puede ocurrir y ocurre., La temperatura de la cueva varía debido al movimiento del aire cerca de las entradas y la temperatura del agua que entra en la cueva. En realidad, algunas cuevas tienen sus propios sistemas meteorológicos que crean viento debido a las diferencias de temperatura y presión entre la entrada y los pasillos interiores.
muchos animales, como murciélagos, grillos de cuevas y ratas de carga, visitan regularmente, crían a sus crías o hibernan en cuevas. Estos animales se llaman trogloxenos . Las cuevas pueden soportar un gran número de diferentes tipos de murciélagos., Los murciélagos pueden estar entre los animales más beneficiosos para las personas y el ecosistema como insectívoros y polinizadores de plantas. El pequeño murciélago marrón puede comer 600 mosquitos en una hora realizando así el trabajo de un» insecticida natural», ayudando a controlar las plagas de los cultivos y otros insectos. El sistema Mammoth Cave-Flint Ridge en Kentucky, que es el sistema de cuevas más extenso del mundo, tiene una biodiversidad de 43 mamíferos, 15 reptiles, 19 anfibios y 3 peces. En 1981, las Naciones Unidas designaron al Parque Nacional Mammoth Cave como Patrimonio de la Humanidad., Siga este enlace para obtener un excelente resumen del área de Mammoth Cave y otras cuevas que se encuentran en el sistema de Parques Nacionales de los Estados Unidos.
en 1988 los Estados Unidos aprobaron la Ley Federal de protección de recursos de cuevas que preserva y protege todas las cuevas significativas que se encuentran en tierras federales para las futuras generaciones de estadounidenses.
¿Qué hay para mí?
saber dónde se encuentran las características kársticas podría ayudar a los planificadores urbanos y urbanos, así como a los propietarios de tierras individuales, a tomar decisiones sobre dónde construir casas y otras estructuras., Esta información podría ahorrar a las ciudades miles de dólares en reparaciones de edificios que se construyen en terrenos kársticos inestables.
Karst springs suministra agua potable a millones de personas. El conocimiento del terreno kárstico y el movimiento del agua en los sistemas de drenaje subterráneo es importante para mantener una buena calidad y agua potable segura. La contaminación de las aguas subterráneas es un problema importante en el terreno kárstico.
Las Cuevas proporcionan un lugar para la recreación. Aunque la mayoría de las cuevas ubicadas en parques nacionales están protegidas, hay más de 200 Cuevas de exhibición comercial en todo el país que están abiertas al público., La espeleología recreativa se ha convertido en un pasatiempo popular. La Sociedad Nacional de Espeleología tiene alrededor de 20.000 afiliados activos en todo el país.
Los depósitos conservados en cuevas pueden informar a los geólogos sobre climas pasados. Los fósiles y artefactos encontrados en cuevas ayudan a los geólogos y arqueólogos a desentrañar la prehistoria de un área.
Las Cuevas soportan una comunidad única de bacterias, hongos y animales no vistos en la superficie de la Tierra.
Preguntas
- ¿por Qué es a menudo un viento en la boca de una cueva?
- ¿Se forman grandes cuevas en ambientes secos por encima de la capa freática?,
- ¿Se forman características de piedras de goteo como estalactitas y estalagmitas en cuevas que están debajo o por encima de la capa freática? Por qué o por qué no?
- ¿La capa freática está siempre nivelada?
- ¿debería una persona explorar una cueva sola?
- ¿debería una persona construir una casa cerca de un sumidero?
- ¿Debe una persona recolectar estalactitas y estalagmitas?
- ¿Debe una persona recolectar animales que habitan en cuevas?
preguntas de reflexión
- ¿Qué habilidad te ayuda a desarrollar este contenido?
- ¿Cuáles son los temas clave tratados en este contenido?,
- ¿Cómo puede el contenido de esta sección ayudarle a demostrar el dominio de una habilidad específica?
- ¿Qué preguntas tienes sobre este contenido?