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Nota: Si busca la región entre la Italia, Croacia y Eslovenia, vea Carste o Carso o aún Karst, también conocido como relieve cárstico o sistema cárstico, es un tipo de relieve geológico caracterizado por la disolución química (corrosión) de las rocas, que lleva a la aparición de una serie de características físicas, tales como cavernas, dolinas, valles secos, valles ciegos, conos cársticos, ríos subterráneos, cañones fluviocársicos, paredões rochosos expuestos y lapiás . El relieve cárstico ocurre predominantemente en terrenos constituidos de roca calcária, pero también puede ocurrir en otros tipos de rocas carbonáticas, como el mármore y rocas dolomíticas.
El término Carste deriva del alemán Karst (en portugués, Carso), nombre de una región que se extiende del norte de la Italia hasta el suroeste de la Eslovenia y el noroeste de la Croacia. El nombre local en lengua eslovena Kras, significa aproximadamente "campo de piedras calcárias". La región también es llamada Carso en italiano. Esta región posee un sistema geológico cárstico y fue la primera región donde ese fenómeno fue estudiado.
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Carstificação
El proceso de carstificação o disolución química se inicia por la combinación del agua de la lluvia o de ríos superficiales con el dióxido de carbono (CO2) proveniente de la atmósfera o del suelo (proveniente de las raíces de la vegetação y materia orgánica en decomposição). El resultado es una solución de ácido carbónico (H2CO3), o agua ácida:
Este tipo de paisaje ocurre principalmente en regiones con pluviosidade elevada, que garantiza un flujo de agua suficiente para disolver grandes porciones de roca. También es importante la presencia de vegetação para garantizar que el agua penetre en el suelo y no sea perdida para la atmósfera. Regiones cársticas poseen muy pocas aguas superficiales, una vez que el agua de la lluvia es rápidamente absorbida por el suelo y se acumula en la zona freática. Al pasar por las fissuras el agua corrói el carbonato de cálcio (CaCO3) u otras sales constituyentes de la roca, como sulfato de cálcio o carbonato de magnesio. En el caso de la calcita, compuesta básicamente de carbonato de cálcio, el resultante de esa reacción es una solución de bicarbonato de cálcio:
Las sales removidas de la roca son cargados por el agua en dirección a la capas geológicas más bajas. Al alcanzar la zona freática, el agua puede correr en ríos subterráneos abriendo cavidades en la roca, principalmente por erosão química, pero también puede ocurrir erosão mecánica en zonas vadosas (por encima del lençol freático). Las sales pueden se sedimentar en capas geológicas inferiores o sean arrastrados para fuera a través de nascentes o ressurgências.
Cuando el agua es absorbida por el suelo su pH es ácido. A medida que el agua se infiltra en la roca y el carbonato de cálcio se disuelve, el pH se hace cada vez más básico. En los locales en que ese proceso ocurre es común la presencia de agua dura (con alta cantidad de magnesio y cálcio ). El pH alcalino hace con que los sedimentos se precipiten rápidamente. Eso favorece la formación de espeleotemas en el interior de las cavernas y también mantiene las aguas de regiones cársticas siempre límpidas.
Condiciones para la carstificação
Rocas solúveis
Para que el fenómeno de disolución de las rocas, también llamado de carstificação , pueda acontecer algunas condiciones son necesarias. De más importante de ellas es la presencia de rocas solúveis. Se entiende por roca solúvel “aquella que, después de sufrir intemperismo químico produce poco resíduo insolúvel” (Karmann (2000), pg 130). Las principales rocas carstificáveis son las rocas carbonáticas, constituidas principalmente de calcita o dolomita . Esas rocas al sufran corrosión química se dissociam en íons Ca++ o Mg++ y CO3-, que pueden combinarse en bicarbonatos o permanecer disueltos en el agua en forma iônica.
Algunas rocas compuestas de halita o gipsita pueden formar carstes sólo en terrenos semi-áridos, pues su solubilidade en aguas naturales es tan elevada que, en ambientes muy húmedos, ellas son totalmente disueltas antes de conseguir generar relieves cársticos.
Rocas insolúveis como granitos no generan relieves cársticos en condiciones normales, pues al sufran intemperismo químico generan resíduos insolúveis o impermeáveis, como la argila. Aunque el quartzo tenga baja solubilidade, algunos quartzitos y arenitos consiguen desarrollar relieve cárstico se sean expuestos al agua por tiempo suficiente.
Permeabilidade por fracturas
Además de la composición, es fundamental que la roca sea altamente permeável para que la solución rochosa pueda alcanzar estratos inferiores. Se define permeabilidade como la capacidad de la roca de permitir que el agua pase libremente. La permeabilidade puede ser resultado de grande porosidade y también de la presencia de fendas, fissuras o rachaduras en la roca. Aunque la porosidade sea importante, ni siempre eso es condición suficiente para una buena permeabilidade. Algunos minerais como argilas son muy porosos, pero esos poros son tan pequeños que el agua queda presa por adsorção. Rocas con fracturas, por otro lado, pueden tener una grande permeabilidade, aunque la roca en sí no sea porosa. La permeabilidade por fractura también es llamada de porosidade secundaria.
Para la carstificação la permeabilidade por fracturas, como en la imagen al lado, es más importante que la porosidade primaria, una vez que la acción del agua ácida es muy más intensa en locales donde ella pueda concentrarse y actuar sobre porciones mayores de roca. Las superficies de estratificação, fendas y fracturas permiten la creación de rutas preferenciais que direccionan la expansión de fendas, que a los pocos se hacen galerias o grandes salones. Rocas que posean sólo porosidade primaria, la disolución ocurre, sin embargo de manera difusa, sin que sean creadas rutas de flujo y los canales jamás llegan a abrirse significativamente.
Relieve accidentado
En relieves con inclinaciones moderadas, el flujo del agua a través de las fendas es acelerado y eso hace más eficiente la remoção de resíduos insolúveis, así como aumenta la eficiencia de la disolución por permitir que el agua ácida haya contacto con porciones mayores de roca durante su recorrido. Relieves muy planos son menos favorables a la formación de carstes porque el agua no alcanza un gradiente de velocidad muy alto. La percolação lenta a través del suelo es poco eficiente porque el agua inmediatamente queda saturada y pierde su capacidad de corrosión antes de alcanzar las fendas.
Clima chuvoso
ES fundamental un suprimento de agua de gran volumen y frecuente. Aunque haya carstes en regiones semi-aridas, eso es muy más raro que en las regiones con grande pluviosidade.
Formaciones cársticas
La disolución química de la roca crea diversos tipos de formaciones, testimonios de la acción del agua. Algunas de esas formaciones son visibles en el exterior, llamadas de exocarste. Otras son subterráneas, representadas principalmente por las cavernas y son llamadas de endocarste.
Formaciones externas
Algares
Ver artículo principal: Algares son conductas verticales que se forman debido a diversos factores como el abatimiento de bóvedas, derretimento de las nieves, disolución exagerada en el fondo de las dolinas, corrosión/erosão en sumidouros activos.
Dolinas
Dolinas son depresiones cerradas de formato aproximadamente circular, formadas por la disolución de la roca en el terreno abajo de ella o también por desmoronamento del techo de cavernas. En el caso de las dolinas por desmoronamento, ocurrirse el evento en el techo de la caverna se puede crear una apertura de acceso a la cavernas.
Las dolinas varían mucho de tamaño, de poco más de un metro de diámetro y pequeña profundidad la grandes crateras con centenares de metros de diámetro, pudiendo alcance grandes profundidades. Una vez que las dolinas son formadas por la acción del agua en estratos de sustentación, es común que ellas sean recubiertas por suelo y vegetação. En algunos casos, si el suelo sea suficientemente impermeável, ellas pueden mantenerse parcialmente inundadas, originando pequeños lagos. En algunos casos esas aperturas dan acceso la galerias inundadas que aparentam ser lagos, aunque sean sólo una parte de una galeria freática o de una caverna
Lapiás
Testimonios superficiales de la disolución de la roca. De forma general son grandes bloques de tamaños variados que se extienden codo con codo y cubren grandes áreas. Los lapiás normalmente son formados por la disolución de la roca en sus puntos de entrada, o sea, la roca que inicialmente poseía rachaduras, se abre cada vez más y acaba por separarse en bloques. Los lapiás presentan acanalados o caneluras que evidenciam el camino del agua.
Cânions
Un cânion o cañón cársico es un valle con paredes muy íngremes que pode o no tener un río corriendo en su fondo. Muchos cânions son formados por erosão, pero los cânions cársticos son resultado principalmente de la disolución química. En algunos casos pueden ser antiguas cavernas en que todo el techo sufrió desmoronamentos hasta que sólo resten las paredes.
Entradas y salidas de agua
Ver artículos principales: En general, debido al alta pluviosidade las regiones cársticas poseen ríos perenes, pero ellos pueden dar la impresión de haber secado, pues poden hacerse subterráneos. El agua penetra la tierra a través de sumidouros. El río puede entrar enteramente en un único sumidouro, pero también puede haber sumidouros al largo del lecho del río, que lo hacen cada vez menos caudaloso. Los valles donde el río corría anteriormente se hacen secos.
En cotas inferiores, los ríos subterráneos pueden volver a correr por la superficie, apareciendo a través de ressurgências.
Poljes
Poljes son depresiones de gran extensión, caracterizadas por tener el fondo plano. Se desarrollan siempre en las proximidades del nivel freático, evolucionando principalmente en el plan horizontal, por disolución de las faces laterales de la depresión. El fondo de los poljes son por veces utilizados para cultivo, y a veces presentan caudais fluviais. Cuando estos son incapaces de absorber el agua de la lluvia, se convierten en lagos temporales.
Úvalas
Úvalas son depresiones de contornos irregulares. Su formación es objeto de controversia, aunque parecen crearse por la unión de dolinas que crecen muy próximas y se desarrollan más rápidamente en anchura del que en profundidad.
Valles Ciegos
Valle o cânion que termina abruptamente en un paredão. Normalmente es el punto donde un río entra o sale de una caverna. También pueden estar secos, si el río haya encontrado otro curso subterráneo.
Cavernas
El principal testimonio geológico subterráneo del carste son las cavernas. Formadas por el agua ácida que alcanza la zona freática y disuelve la roca al largo de las rachaduras originales. Después de miles de años esas cavidades se hacen grandes galerias. Cuando el nivel freático se rebaixa naturalmente debido a la disolución y aumento de permeabilidade de capas inferiores, esas galerias se vacían. En muchos casos, techos que eran sostenidos por la presión del agua pueden desmoronar, formando grandes salones de abatimiento. El desmoronamento de techos de caverna puede llevar al descenso del suelo por encima de los salones, formando dolinas de colapso, que pueden hacerse entradas para la caverna. Otras entradas pueden ser formadas en sumidouros o ressurgências y se mantienen aún después que el agua abandona la caverna.
La acción del agua no se concluye después del esvaziamento de las galerias y salones. La carstificação en este caso pasa a ser constructiva. Los minerais removidos de la roca sobre la caverna, al precipiten y cristalicen crean espeleotemas, las formaciones rochosas típicas de las cavernas, entre las cuales las más conocidas son los estalactites y estalagmites .
Ver también
Referencias
- Libros
- KARMANN, Ivo. "Ciclo del agua, Agua subterránea y su acción geológica". In TEIXEIRA, Wilson et Alli. "Descifrando la Tierra" (pg. 114-136). São Paulo: Taller de Textos, 2000 ISBN 85-86238-14-7
- TEIXEIRA, Wilson - LINSKER, Roberto. (Coord.) "Chapada Diamantina: Aguas en el sertão". São Paulo: Tierra Virgem, 2005 (Colección Tiempos del Brasil). ISBN 85-85981-39-3
- Otras publicaciones
- BICALHO, Cristina C. "Nociones básicas de espeleologia". Apostila del Curso básico de espeleologia del Espeleo Grupo de Brasilia . 2003. Disponible para download en [1]. (Consultada versión de 29/4/2003)
- Webs web
- Website del Grupo espeleológico Espíritu de la Tierra (http://www.espiritodaterra.com.br/). Web consultada en 14/10/2006.
