KARST: PROSES LULUHAWA DAN LANDSKAP - PERSEKITARAN - 2026

The kars , kars atau kars relief, adalah satu bentuk topografi yang permulaannya adalah disebabkan oleh luluhawa proses dengan melarutkan batu larut batu kapur, Dolomites dan gipsum. Pelepasan ini dicirikan dengan menghadirkan sistem saliran bawah tanah dengan gua dan longkang.

Perkataan karst berasal dari Karst Jerman, istilah yang digunakan untuk merujuk ke wilayah Carso Itali-Slovenia, di mana bentuk muka bumi karst berlimpah. Royal Spanish Academy meluluskan penggunaan kedua-dua perkataan "karst" dan "karst", dengan makna yang setara.

Gambar 1. Pergunungan Anaga, Tenerife, Kepulauan Canary, Sepanyol. Sumber: Jan Kraus melalui flickr.com/photos/johny

Batu kapur adalah batuan sedimen yang terutama terdiri dari:

• Kalsit (kalsium karbonat, CaCO ₃ ).
• Magnesit (magnesium karbonat, MgCO ₃ ).
• Mineral dalam jumlah kecil yang mengubah warna dan tahap pemadatan batu, seperti tanah liat (agregat silikat aluminium terhidrat), hematit (mineral ferrik oksida Fe ₂ O ₃ ), kuarza (mineral silikon oksida SiO ₂ ) dan siderite (mineral karbonat besi FeCO ₃ ).

Dolomite adalah batuan sedimen yang terdiri dari dolomit mineral, yang merupakan dua kali ganda karbonat kalsium dan magnesium CaMg (CO ₃ ) ₂ .

Gipsum adalah batuan yang terdiri dari kalsium sulfat terhidrat ( CaSO ₄ .2H ₂ O), yang dapat mengandungi sejumlah kecil karbonat, tanah liat, oksida, klorida, silika dan anhidrit (CaSO ₄ ).

Proses luluhawa karst

Proses kimia pembentukan karst pada dasarnya merangkumi reaksi berikut:

• Melarutkan karbon dioksida (CO ₂ ) di dalam air:

CO ₂ + H ₂ O → H ₂ CO ₃

• Pemisahan asid karbonik (H ₂ CO ₃ ) di dalam air:

H ₂ CO ₃ + H ₂ O → HCO ₃ ^- + H ₃ O ⁺

• Pembubaran kalsium karbonat (CaCO ₃ ) oleh serangan asid:

CaCO ₃ + H ₃ O ⁺ → Ca ²⁺ + HCO ₃ ^- + H ₂ O

• Dengan tindak balas total yang dihasilkan:

CO ₂ + H ₂ O + CaCO ₃ → 2HCO ₃ ^- + Ca ²⁺

• Tindakan perairan berkarbonat yang sedikit berasid, menghasilkan pemisahan dolomit dan sumbangan karbonat seterusnya:

CaMg (CO ₃ ) ₂ + 2H ₂ O + CO ₂ → CaCO ₃ + MgCO ₃ + 2H ₂ O + CO ₂

Faktor-faktor yang diperlukan untuk penampilan kelegaan karst:

• Kewujudan matriks batu kapur.
• Kehadiran air yang banyak.
• Kepekatan CO _{2 yang ketara} di dalam air; kepekatan ini meningkat dengan tekanan tinggi dan suhu rendah.
• Sumber biogenik CO ₂ . Kehadiran mikroorganisma, yang menghasilkan CO ₂ melalui proses pernafasan.
• Cukup masa untuk aksi air di atas batu.

Mekanisme pembubaran batuan inang:

• Tindakan larutan berair asid sulfurik (H ₂ SO ₄ ).
• Gunung berapi, di mana aliran lava membentuk gua tiang atau terowong.
• Tindakan pengikisan fizikal air laut yang menghasilkan gua laut atau pesisir pantai, disebabkan oleh kesan gelombang dan merosakkan tebing.
• Gua pantai yang terbentuk oleh tindakan kimia air laut, dengan pelarutan berterusan batuan inang.

Geomorfologi relief karst

Pelepasan karst dapat terbentuk di dalam atau di luar batuan tuan rumah. Dalam kes pertama disebut karst dalaman, pelepasan endokarstik atau hipogenik, dan dalam kes kedua pelepasan karst luaran, eksokarstik atau epigenik.

Gambar 2. Bantuan Karst di Covadonga, Asturias, Sepanyol. Sumber: Mª Cristina Lima Bazán melalui https://www.flickr.com/photos//27435235767

-Kelepasan karst dalaman atau endokartik

Arus air bawah tanah yang beredar di dasar batu karang, menggali jalan dalaman di dalam batu besar, melalui proses pembubaran yang telah kita sebutkan.

Bergantung pada ciri-ciri pencurian, pelbagai bentuk kelegaan karst dalaman berasal.

Gua kering

Gua kering terbentuk ketika aliran air dalaman meninggalkan saluran ini yang telah berukir melalui batu.

Galeri

Kaedah termudah digali oleh air di dalam gua adalah galeri. Galeri dapat diperluas untuk membentuk "kubah" atau mereka dapat disempit dan membentuk "koridor" dan "terowong". "Terowong bercabang" dan kenaikan air yang disebut "siphon" juga dapat dibentuk.

Stalaktit, stalagmit dan lajur

Dalam tempoh ketika air baru saja meninggalkan jalannya di dalam batu, galeri yang tersisa dibiarkan dengan kelembapan yang tinggi, mengeluarkan titisan air dengan kalsium karbonat terlarut.

Apabila air menguap, karbonat mengendap menjadi keadaan padat dan formasi muncul yang tumbuh dari tanah yang disebut "stalagmit", dan formasi lain tumbuh tergantung dari siling gua, yang disebut "stalaktit".

Apabila stalaktit dan stalagmit bertemu di ruang yang sama, bersatu, "lajur" terbentuk di dalam gua.

Meriam

Apabila bumbung gua runtuh dan runtuh, "gaung" terbentuk. Oleh itu, pemotongan yang sangat dalam dan dinding menegak muncul di mana sungai permukaan dapat mengalir.

-Rasa luaran karst, eksokarstik atau epigenik

Pembubaran batu kapur oleh air dapat menembus batu di permukaannya dan membentuk lompang atau rongga dengan ukuran yang berbeza. Rongga ini boleh berdiameter beberapa milimeter, rongga besar berdiameter beberapa meter atau saluran tiub yang disebut "lapiaces".

Ketika lapiaz berkembang dengan cukup dan menimbulkan kemurungan, bentuk tanah karst lain muncul disebut "sinkholes", "uvalas" dan "poljes".

Dolinas

Lubang tenggelam adalah kemurungan dengan asas bulat atau elips , ukurannya boleh mencapai beberapa ratus meter.

Selalunya, di lubang sink air terkumpul bahawa dengan melarutkan karbonat menggali sink dalam bentuk corong.

Anggur

Apabila beberapa lubang tenggelam tumbuh dan bergabung dalam kemurungan yang besar, "anggur" terbentuk.

Poljés

Apabila kemurungan besar dengan dasar rata dan dimensi dalam kilometer terbentuk, ia disebut "poljé".

Poljé secara teori adalah anggur yang besar, dan di dalam poljé terdapat bentuk karst terkecil: uvalas dan sinkholes.

Di Poljes rangkaian saluran air dibentuk dengan sink yang mengalir ke air bawah tanah.

Gambar 3. Cueva del Fantasma, Aprada-tepui, Venezuela. (Perhatikan orang di sebelah kiri gambar untuk rujukan ukuran). Sumber: MatWr, dari Wikimedia Commons

Pembentukan karst sebagai zon kehidupan

Dalam formasi karst terdapat ruang, pori, sendi, patah tulang, retakan dan saluran antargranular, yang permukaannya dapat dijajah oleh mikroorganisma.

Zon foto dalam formasi karst

Di permukaan lekukan karst ini, tiga zon fotik dihasilkan bergantung pada penembusan dan intensiti cahaya. Zon ini adalah:

• Kawasan masuk : kawasan ini terdedah kepada penyinaran matahari dengan kitaran pencahayaan siang-malam setiap hari.
• Zon senja : zon foto pertengahan.
• Kawasan gelap : kawasan di mana cahaya tidak menembusi.

Fauna dan penyesuaian di zon foto

Bentuk kehidupan yang berbeza dan mekanisme penyesuaiannya berkorelasi langsung dengan keadaan zon-zon foto ini.

Zon masuk dan senja mempunyai keadaan yang boleh diterima untuk pelbagai organisma, dari serangga hingga vertebrata.

Zon gelap menunjukkan keadaan yang lebih stabil daripada zon dangkal. Sebagai contoh, ia tidak dipengaruhi oleh pergolakan angin dan mengekalkan suhu yang berterusan sepanjang tahun, tetapi keadaan ini lebih melampau kerana ketiadaan cahaya dan ketidakmungkinan fotosintesis.

Atas sebab-sebab ini, kawasan karst dalam dianggap kekurangan nutrien (oligotrophic), kerana mereka kekurangan pengeluar utama fotosintetik.

Keadaan had lain dalam formasi karst

Sebagai tambahan kepada ketiadaan cahaya dalam lingkungan endokarstik, dalam formasi karst ada syarat lain yang membatasi untuk pengembangan bentuk kehidupan.

Beberapa persekitaran dengan sambungan hidrologi ke permukaan boleh mengalami banjir; gua padang pasir dapat mengalami kekeringan dalam jangka masa yang panjang dan sistem tiub gunung berapi dapat mengalami aktiviti gunung berapi yang diperbaharui.

Dalam gua dalaman atau formasi endogenik, pelbagai keadaan yang mengancam nyawa juga boleh berlaku, seperti kepekatan toksik sebatian anorganik; sulfur, logam berat, keasidan atau kealkalian yang melampau, gas mematikan atau radioaktif.

Mikroorganisma kawasan endokartik

Di antara mikroorganisma yang menghuni formasi endokartik, kita dapat menyebut bakteria, archaea, kulat dan ada juga virus. Kumpulan mikroorganisma ini tidak menunjukkan kepelbagaian yang ditunjukkan dalam habitat permukaan.

Banyak proses geologi seperti pengoksidaan besi dan sulfur, ammonifikasi, nitrifikasi, denitrifikasi, pengoksidaan sulfur anaerob, pengurangan sulfat (SO ₄ ^2- ), siklisasi metana (pembentukan sebatian hidrokarbon siklik dari metana CH ₄ ), antara yang lain dimediasi oleh mikroorganisma.

Sebagai contoh mikroorganisma ini kita dapat menyebut:

• Leptothrix sp., Yang mempengaruhi pemendakan besi di gua Borra (India).
• Bacillus pumilis diasingkan dari gua Sahastradhara (India), memantapkan pemendakan kalsium karbonat dan pembentukan kristal kalsit.
• Bakteria pengoksidaan sulfur filamen Thiothrix sp., Ditemui di Lower Kane Cave, Wyomming (USA).

Mikroorganisma zon eksokartik

Sebilangan formasi eksokarst mengandungi deltaproteobacteria spp. , Acidobacteria spp., Nitrospira spp. dan proteobacteria spp.

Spesies genera: Epsilonproteobacteriae, Ganmaproteobacteriae, Betaproteobacteriae, Actinobacteriae, Acidimicrobium, Thermoplasmae, Bacillus, Clostridium, dan Firmicutes, antara lain, boleh didapati dalam formasi hipogenik atau endokarst.

Landskap formasi karst di Sepanyol

• Taman Las Loras, ditunjuk sebagai World Geopark oleh UNESCO, yang terletak di bahagian utara Castilla y León.
• Papellona Cave, Barcelona.
• Gua Ardales, Malaga.
• Gua Santimamiñe, Negara Kosong.
• Gua Covalanas, Cantabria.
• Gua La Haza, Cantabria.
• Lembah Miera, Cantabria.
• Sierra de Grazalema, Cádiz.
• Gua Tito Bustillo, Ribadesella, Asturias.
• Torcal de Antequera, Malaga.
• Cerro del Hierro, Seville.
• Macizo de Cabra, Subbética Cordoba.
• Taman Semula jadi Sierra de Cazorla, Jaén.
• Pergunungan Anaga, Tenerife.
• Massif Larra, Navarra.
• Lembah Rudrón, Burgos.
• Taman Negara Ordesa, Huesca.
• Sierra de Tramontana, Mallorca.
• Biara Piedra, Zaragoza.
• Bandar Enchanted, Cuenca.

Landskap formasi karst di Amerika Latin

• Tasik Montebello, Chiapas, Mexico.
• El Zacatón, Mexico.
• Dolinas de Chiapas, Mexico.
• Cenotes dari Quintana Roo, Mexico.
• Cacahuamilpa Grottoes, Mexico.
• Tempisque, Kosta Rika.
• Roraima Sur Cave, Venezuela.
• Gua Charles Brewer, Chimantá, Venezuela.
• Sistem La Danta, Colombia.
• Gruta da Caridade, Brazil.
• Cueva de los Tayos, Ekuador.
• Sistem Pisau Cura, Argentina.
• Pulau Madre de Dios, Chile.
• Pembentukan El Loa, Chile.
• Kawasan pantai Cordillera de Tarapacá, Chile.
• Pembentukan Cutervo, Peru.
• Pembentukan Pucará, Peru.
• Gua Umajalanta, Bolivia.
• Pembentukan Polanco, Uruguay.
• Vallemí, Paraguay.

Rujukan

1. Barton, HA dan Northup, DE (2007). Geomikrobiologi di persekitaran gua: perspektif masa lalu, semasa dan masa depan. Jurnal Kajian Gua dan Karst. 67: 27-38.
2. Culver, DC dan Pipan, T. (2009). Biologi gua dan habitat bawah tanah yang lain. Oxford, UK: Oxford University Press.
3. Engel, AS (2007). Mengenai keanekaragaman hayati habitat karst sulfidik. Jurnal Kajian Gua dan Karst. 69: 187-206.
4. Krajic, K. (2004). Ahli biologi gua menggali harta karun yang terkubur. Sains. 293: 2,378-2,381.
5. Li, D., Liu, J., Chen, H., Zheng, L. dan Wang, k. (2018). Tanggapan masyarakat mikrob tanah terhadap penanaman rumput pakan di tanah karst yang terdegradasi. Kemerosotan dan Pembangunan Tanah. 29: 4,262-4,270.
6. doi: 10.1002 / ldr.3188
7. Northup, DE dan Lavoie, K. (2001). Geomikrobiologi gua: Satu tinjauan. Jurnal Geomikrobiologi. 18: 199-222.