Costes del Garraf: exemple de paisatge càrsticPaisatge de la regió de KrasEstalagmitaRasclerEstalactites
Elcarst, o tambérelleu càrstic, és una forma de modelat terrestre causat per l'aigua mitjançant processos d'erosió per meteorització química; és propi de zones amb presència de roquescalcàries o d'altresroques solubles carbonatades. Presenta formacions característiques de lacorrosió superficial com elsrasclers i lesdolines, o subterrània com elsavencs i lescoves, i el sistema de drenatge n'és fonamentalment subterrani.
L'estudi delpaleokarst (karst enterrat a lacolumna estratigràfica) és important engeologia del petroli perquè fins al 50% de les reserves d'hidrocarburs del món estan allotjades aroca carbonatada, i gran part es troben en sistemes càrstics porosos.[1]
El motcarst té l'origen en el motserbocroatkras okrs, ‘roca’,[2] mitjançant la germanitzacióKarst, i que també és el nom de la regióeslovena deKrast, durant la integració del país dins de l'Imperi Austrohongarès. La regió de Krast és un exemple d'altiplans calcaris amb el modelat característic del carst. El concepte de carst fou introduït el 1893 pel geògraf serbiJovan Cvijić (1865-1927) en el seu llibreDas Karstphänomen (El fenomen carst).
Jovan Cvijić va fer avançar enormement el coneixement de les regions càrstiques, tant que va arribar a ser conegut com el «pare de la geomorfologia càrstica». La publicació de CvijićDas Karstphänomen, de 1893, tracta principalment de les regions càrstiques dels Balcans i descriu formes del relleu com a karren,dolines ipòlies.[1] En una publicació de 1918, Cvijić va proposar unmodel cíclic per al desenvolupament del paisatge càrstic.[1][4] L'hidrologia càrstica va sorgir com a disciplina a la fi dels anys cinquanta i principis dels seixanta a França. Anteriorment, les activitats dels exploradors de coves, anomenatsespeleòlegs, havien estat desestimades com un esport més que com una ciència, per la qual cosa lescoves càrstiques subterrànies i els seus cursos d'aigua associats estaven, des d'una perspectiva científica, poc estudiats.[5]
La karstificació d'un paisatge pot donar lloc a una varietat de trets a gran o petita escala, tant a la superfície com al subsòl. A les superfícies exposades, els trets petits poden incloure estries de dissolució (o rillenkarren),túnels,paviments calcaris (clints i grikes),kamenitzes denominades col·lectivament karren o lapiaç. Els trets superficials de mida mitjana poden incloureembornals ocenotes (conques tancades), pous verticals,foibes (embornals en forma d'embut invertit), rierols que desapareixen imanantials kàrstics que reapareixen. Els accidents a gran escala, es pot incloure elpaviment calcari,pòlies i valls càrstics. Els paisatges càrstics madurs, en els quals s'ha eliminat més roca mare de la que queda, poden donar lloc atorres càrstiques, opallers. Sota la superfície poden formar-se complexos sistemes de drenatge subterrani (comaqüífers) i extensos sistemes de coves i cavernes.
L'erosió al llarg de les costes calcàries, sobretot alstròpicss, produeix una topografia càrstica que inclou una superfície de makatea esmolada per sobre de l'abast normal del mar, i esvorancs que són majoritàriament el resultat de l'activitat biològica obioerosió en o una mica per sobre delnivell mitjà del mar.[6] Algunes de les més espectaculars d'aquestes formacions es poden veure a laBadia de Phang Nga aTailàndia i a laBadia de Ha-Long aVietnam.
El carbonat càlcic dissolt a l'aigua pot precipitar allà on l'aigua aboca part del diòxid de carboni dissolt. Els rius que neixen a les fonts poden produir terrasses detoba, formades per capes de calcita dipositades durant llargs períodes. A les coves, la deposició de carbonat càlcic i altres minerals dissolts forma una sèrie d'elements anomenatsespeleotemes.
La carstificació és el conjunt de processos que generen un modelat càrstic. Aquests processos depenen de la quantitat d'aigua idiòxid de carboni CO2 disponibles, del clima i del tipus de roca.
Per tal que la reacció química que dissol el carbonat de calci i el carbonat de calci i magnesi es produeixi, cal que l'aigua sigui àcida. Aquesta acidesa s'aconsegueix quan eldiòxid de carboni es dissol en l'aigua de la pluja procedent de l'atmosfera o de la matèria orgànica enfermentació i formaàcid carbònic H2CO3, el qual es dissocia en dues reaccions generant cationsoxidani H3O+ que poden atacar els minerals. Les reaccions són:[9]
En aquestes reaccions cal afegir-hi la dissolució delsulfat de calci present alguix, que no requereix l'acció dels cations oxidani, ja que és més soluble que els carbonats. Es completen, amb les dues anteriors, les tres reaccions bàsiques del carst:[10]
La dissolució és afavorida per:
l'abundància d'aigua
el contingut de CO₂ a l'aigua, el de procedència atmosfèrica augmenta amb la pressió
la temperatura baixa; com més freda és l'aigua, més CO₂ pot contenir
els éssers vius que generen CO₂ durant la respiració
la natura de la roca, la seva composició de carbonats, la presència de fractures...
el temps de contacte de la roca amb l'aigua
Una regió freda, humida i calcària, té més possibilitats de desenvolupar un relleu càrstic; tanmateix, el modelat càrstic es troba en tota la Terra, també a les regions càlides i humides.
Quan l'aigua carregada de CO₂ i calcària dissolta arriba a una cavitat més gran que les fissures per les quals ha passat, perd el gas. En perdre el CO₂, l'aigua perd acidesa i llavors la calcària continguda de cada gota pot recristal·litzar, formant-se dipòsits de carbonat de calci oespeleotemes, com ara lesestalactites al sostre de la cavitat o lesestalagmites a terra.
La carstificació origina una sèrie de formes derelleu molt característiques. Les superficials estan a l'abast de tothom, però les subterrànies, tret de les coves turístiques, necessiten un material i coneixement tècnic específic per a ser visitades. L'espeleologia és la ciència que estudia el món subterrani del carst.
La formacions subterrànies (les cavitats (coves iavencs) són: pous, sales, formacions fruit de la recristal·lització dels carbonats (estalactites, estalagmites, colades, banderes, etc) i engolidors, surgències,rius subterranis illacs subterranis.
Un karst es produeix per dissolució indirecta del carbonat càlcic de les roques calçades a causa de l'acció d'aigües lleugerament àcides. L'aigua s'acidifica quan s'enriqueix en diòxid de carboni, per exemple, quan travessa un terra i reacciona amb el carbonat, formant bicarbonat, que és soluble. Hi ha un altre tipus de roques, les evaporites, com per exemple elguix, que es dissolen sense necessitat d'aigües àcides. Les aigües superficials i subterrànies van dissolent la roca i creant galeries icoves que, per enfonsament parcial, formendolines i, per enfonsament total, formencanyons.
Hi ha moltes altres formes càrstiques, segons si aquestes formes es produeixen en superfície o, per contra, sóngeomorfològiques que apareixen en cavitats subterrànies. En el primer cas s'anomenen exocàrstiques:
Lapiaces o rellars, són solcs o cavitats separats per envans més o menys aguts. Els solcs es formen per les aigües d'escorrentia sobre els vessants o sobre superfícies planes amb fissures.
Dolines o torques són depressions (no més de l'hectàrea) formades als llocs on l'aigua s'estanca. Poden tenir formes diverses i unir-se amb altres veïnes, formant uvala (més de l'hectàrea).
Pòlies són grans depressions (centenars a milers d'hectàrees) allargades de fons horitzontal emmarcades per vessants abruptes. Estan recorreguts totalment o parcialment per corrents d'aigua, que desapareixen sobtadament per embornals o pous i continuen circulant subterràniament. Han estat formats per la interacció i suma de nombrosos uvals i dolines.
Canyons són valls estretes i profundes, causades pels rius.
Coves es formen en infiltrar-se l'aigua. Solen formar-se estalactites a partir de l'aigua, rica en carbonat càlcic, que degota del sostre, i estalagmites a partir de l'aigua dipositada a terra.
Coves de fossa són obertures estretes que comuniquen la superfície amb les galeries subterrànies.
Ponors són obertures de tipus de portal on un corrent superficial o llac flueix totalment o parcialment cap a un sistema d'aigua subterrània.
Entre les coves càrstiques que es poden visitar, hi ha lesCoves d'Artà a la serra de Llevant de Mallorca, lesel Drac idels Hams a la marina de Llevant de Mallorca, lescoves del Salnitre al massís de Montserrat, les coves Meravelles deBenifallet (Serra de Cardó), i la cova de Can Sadurní de Begues (massís de Garraf). Al massís del Garraf es pot fer l'itinerari del carst del Ferret, a Begues.
Vermeulen, J.J., Whitten, T., "Biodiversity and Cultural Property in the Management of Limestone Resources in East Asia: Lessons from East Asia", The World Bank, 1999,ISBN 978-0-821345-08-5
