HRVATSKA JE «DOMOVINA» KRŠA
Krški reljef plijeni pažnju svakog putnika koji se iz unutrašnjosti uputio prema Jadranu. Od obraslog krša u zaleđu, pa do gologa u priobalju i na otocima, divimo se tim vapnenačkim planinskim masivima i raznolikosti geomorfoloških oblika koje tu nalazimo. Prošećemo li nekom od planinskih staza po Velebitu, uočit ćemo raznolike stjenske oblike nastale otapanjem vapnenca; škrape, kamenice, kukove, pa špilje i jame kojima otječe, protječe i dotječe voda na krške izvore i vrulje. Oštre konture korozijskih žljebova i škrapa nameću zaključak da su to vrlo mladi, možda čak i recentni oblici.
Tekst: Dr. Tihomir Marjanac
Foto: Dr. Tihomir Marjanac
Krški reljef plijeni pažnju svakog putnika koji se iz unutrašnjosti uputio prema Jadranu. Od obraslog krša u zaleđu, pa do gologa u priobalju i na otocima, divimo se tim vapnenačkim planinskim masivima i raznolikosti geomorfoloških oblika koje tu nalazimo. Prošećemo li nekom od planinskih staza po Velebitu, uočit ćemo raznolike stjenske oblike nastale otapanjem vapnenca; škrape, kamenice, kukove, pa špilje i jame kojima otječe, protječe i dotječe voda na krške izvore i vrulje. Oštre konture korozijskih žljebova i škrapa nameću zaključak da su to vrlo mladi, možda čak i recentni oblici.
“Domovina” smo krša, a znamo li koliko je star?
Odrediti starost stijena u geologiji nije lako. Geološku starost stijena najčešće određujemo po fosilima – ako ih u istraživanim stijenama uopće ima. Odredbom nekog fosila možemo otkriti u kojem je geološkom razdoblju on živio, i u kojem se okolišu taložio sediment od kojeg je stijena nastala. Prije koliko godina je to bilo, možemo otkriti istraživanjem izotopnog sastava minerala u stijenama ili ljušturama fosila, pod pretpostavkom da se u stijeni uopće nalaze traženi izotopi i da je moguće izmjeriti njihovu količinu. Međutim, poznavanje starosti stijene neće nam odgovoriti na pitanje koliko su reljefni oblici stari, kada su nastale škrape i kamenice, je li njihov rast bio brz ili spor, nastaju li i danas?
Vapnenac koji gradi glavninu Dinarida je stijena koju najvećim dijelom tvori mineral kalcit (CaCO3) koji je topljiv u vodi. Otapanje kalcita u čistoj vodi je jako sporo, ali je relativno brzo ako voda sadrži otopljenu kiselinu poput ugljične (H2CO3), sumporaste (H2SO3), ili huminske. Ugljična i sumporasta kiselina mogu nastati otapanjem atmosferskog ugljikovog dioksida (CO2) ili sumporovodika (H2S) u vodi, a huminske nastaju biogenim procesima u tlu. Brzina otapanja kalcita ovisi o koncentraciji kiseline u vodi, veličini kristala kalcita i temperaturi.
Brzina otapanja vapnenca mjeri se tako da se u okoliš stavi vapnenačka pločica kojoj je masa poznata, pa se nakon nekog vremena (obično nakon godine dana) ponovo izvaže. Razlika u masi prije postavljanja u okoliš i nakon godine dana izlaganja u okolišu daje brzinu otapanja vapnenca. Za naše vapnence na Velebitu to je 0,04845 g/godišnje. Poznavajući oplošje pločice, možemo izračunati koliko se ona stanjila, odnosno koliko se stijena na tom mjestu (i današnjoj klimi) snizila otapanjem. Ta računica kaže da bi se (kada bi potrajala današnja klima) za 1.000.000 godina vapnenački reljef južnog Velebita otapanjem snizio za 7,1 m.
Geologija kao povijesna čitanka planeta Zemlje
U geologiji znamo da se tijekom zemljine prošlosti klima mijenjala u rasponu od žarke do polarne. Štoviše, za posljednjih 700.000 godina znamo i iznose temperatura, količinu CO2, metana i prašine u atmosferi. Ti podatci su dobiveni mjerenjem sastava mjehurića zraka u ledu na Antarktici i Grenlandu. Temperaturna krivulja Antarktičke ledene jezgre Vostok se izvrsno podudara s temperaturnom krivuljom Grenlandske ledene jezgre EPICA.
Na slici vidimo da su oscilacije temperature i CO2 podudarne, te da je količina prašine u ledu u inverznom odnosu s temperaturom i CO2, što ukazuje da je kopno tijekom ledenih doba bilo golo, bez vegetacije pa je prevladavala mehanička erozija otkrivenih stijena. Kako se mijenjala količina CO2 u zraku, tako se mijenjala i njegova količina u atmosferskoj vodi, pa time i njena kiselost. To ima neposredni učinak na brzinu otapanja vapnenca, jer je u slabije kiseloj vodi njegovo otapanje sporije. Iz toga slijedi da su se tijekom geološke prošlosti stijene otapale različitom brzinom ovisno o količini otopljenog CO2 u kišnici.
Od svih krških oblika koje vidimo na površini, kamenice, čini se, nastaju u uvjetima koje je najlakše kontrolirati. Kamenice imaju zdjelasti oblik, pa im je (za razliku od škrapa) relativno lako izmjeriti volumen. Nalazimo ih u vrlo različitom položaju u odnosu na reljef podloge; na horizontalnim i nagnutim stijenama, pa čak i na velikim blokovima stijena do kojih je mogla dospjeti samo kišnica u kojoj nema otopljenih huminskih kiselina. Zato se i dalje ne zna sa sigurnošću objasniti njihov nastanak. Ipak, nema dvojbe da su nastale otapanjem vapnenca, a pretpostavljamo i da su male kamenice nastale u kraćem vremenu no veće, samo koliko dugo je to moglo trajati?
Volumen kamenica odgovara volumenu otopljenog vapnenca, a njegovu brzinu otapanja znamo iz mjerenja mase vapnenačkih pločica prije i poslije izlaganja u okolišu. Uzevši u obzir tu brzinu, došli smo do spoznaje da je na primjer kamenica promjera 14 cm nastala tijekom 8.267 g., a da je veća promjera 50 cm nastajala je tijekom 20.672 g. Ove vrijednosti pokazuju da su velike kamenice na Velebitu rasle znatno duže no što smo očekivali, i da se to odvijalo u geološkom vremenu kada su se zbivale velike oscilacije klime pa i CO2 u atmosferi. Iz toga zaključujemo da su kamenice morale nastajati još duže, tj. da su još starije nego što smo mogli pretpostaviti samo na temelju njihove veličine, jer je korozija tijekom najvećeg zahlađenja bila znatno sporija od današnje koja je izmjerena vapnenačkim pločicama.
Dakle, krški oblici koje promatramo npr. na južnom Velebitu ili na otocima, nastajali su tijekom desetak pa i stotinjak tisuća godina, u vremenu kada je klima bila znatno drukčija od današnje, a njihov rast bio je neravnomjeran, što zaista i potvrđuje kompleksan oblik najvećih kamenica na južnom Velebitu u NP Paklenica.
Napomena: Ovo istraživanje predstavljeno je na 24. Internacionalnoj karstološkoj školi u Postojni 2016. godine.
