ΠΡΟΛΟΓΟΣ
Η καλή γνώση της φυσικής και πολιτιστικής κληρονομιάς του καρστικού περιβάλλοντος αποτελεί προϋπόθεση για τον ορθολογικό προγραμματισμό της βιώσιμης ανάπτυξης σε αυτό. Το καρστικό περιβάλλον μπορεί να αναγνωριστεί και να κατανοηθεί πρώτα απ’ όλα μέσα από μια ολοκληρωμένη επισκόπηση των καρστικών περιοχών, των σπηλαίων, του νερού και των οικολογικών χαρακτηριστικών τους. Εντός της ελληνικής νομοθεσίας για την προστασία του περιβάλλοντος δεν υπάρχει πλήρης κατανόηση του καρστικού περιβάλλοντος και κατά συνέπεια πρόβλεψη για την προστασία και προγραμματισμός για την ανάπτυξή του. Στόχος του βιβλίου αποτελεί η ανάπτυξη των βασικών γνώσεων για το καρστ και των επιμέρους διεπιστημονικών τομέων τις καρστικής γεωμορφολογίας συμβάλλοντας στην διαχείριση του καρστ, μέσω του ορθολογικού προγραμματισμού των δραστηριοτήτων ως αποτέλεσμα της καρστικής έρευνας. Ο περιβαλλοντικός σχεδιασμός αυτός θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τα φυσικά και πολιτιστικά χαρακτηριστικά, την ευπάθεια των καρστικών τοπίων, τις κοινωνικές και οικονομικές συνθήκες προς όφελος των τοπικών πληθυσμών, τη
8
Περιβαλλοντική Καρστική Γεωμορφολογία
βραχυπρόθεσμη και μακροπρόθεσμη ανάπτυξη των καρστικών περιοχών και συνάμα να ξεπερνά την αναπόφευκτη επιδίωξη κέρδους που συνεπάγεται την υποβάθμιση του καρστικού περιβάλλοντος. Αδιαμφισβήτητα πλέον η εφαρμοσμένη καρστική έρευνα πρέπει να συμπεριλαμβάνεται σε μεμονωμένα έργα και δράσεις που σχετίζονται με την ανάπτυξη και προστασία της φυσικής και πολιτιστικής κληρονομιάς των καρστικών περιοχών. Τέτοια έργα αφορούν τον χωροταξικό σχεδιασμό, τα συστήματα ύδρευσης, την κατασκευή μεταφορικών υποδομών, το κλείσιμο χώρων υγειονομικής ταφής, την προστασία των σπηλαίων, τον τουριστικό σχεδιασμό, την οικολογία, την έκταση της ανθρώπινης επιρροής στο καρστικό υπόβαθρο, και την παρακολούθηση των φάσεων εκμετάλλευσης των καρστικών πόρων. Έτσι, το βιβλίο θα περιλαμβάνει ευρύτερα το επιστημονικό θεωρητικό κομμάτι της καρστικής γεωμορφολογίας και της διαχείρισης του καρστικού περιβάλλοντος, προσφέροντας γνώσεις για τις μελλοντικές εφαρμοσμένες έρευνες σχετικά με τα καρστικά ύδατα, τον σχεδιασμό και την κατασκευή των τεχνικών έργων σε καρστικό υπόβαθρο (π.χ. αυτοκινητόδρομοι), την τουριστική διαχείριση των σπηλαίων και γενικά την προστασία του καρστικού περιβάλλοντος. Συλλήβδην το παρόν βιβλίο είναι ένα βήμα - αν όχι το πρώτο - στη διαχείριση και προστασία του καρστικού περιβάλλοντος, κάτι που έλειπε μέχρι τώρα από την ελληνική βιβλιογραφία. Ελπίζω ότι θα χρησιμεύσει όχι μόνο στη διδασκαλία και την έρευνα στον τομέα της καρστικής γεωμορφολογίας, αλλά θα αποτελέσει και ένα χρήσιμο εργαλείο για τους φορείς που ασχολούνται με τη διαχείριση περιβαλλοντικών θεμάτων και μια μελλοντική πρόκληση για περαιτέρω προσθήκες και βελτιώσεις. Το βιβλίο Περιβαλλοντική Καρστική Γεωμορφολογία προσφέρει βασικές γνώσεις που είναι απαραίτητες για την εφαρμοσμένη λύση πολλών ερωτημάτων σχετικά με τις αναπτυξιακές προκλήσεις στο καρστ. Η συγγραφέας
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: Εισαγωγή .........................................................................11 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: Καρστικές Διεργασίες .......................................................25 2.1 Γενικά .........................................................................................................25 2.1.1 Τα πετρώματα στα οποία αναπτύσσεται το καρστ (τα καρστικά πετρώματα)......................................................................28 2.1.1.1 Οι ασβεστόλιθοι ...........................................................................28 2.1.1.2 Οι δολομίτες ................................................................................30 2.1.1.3 Η γύψος και ο ανυδρίτης .............................................................30 2.1.1.4 Τα αλατούχα πετρώματα (αλίτης)..................................................31 2.1.1.5 Τα κλαστικά ιζήματα.....................................................................32 2.1.1.6 Το μάρμαρο (μεταμορφωμένα ανθρακικά πετρώματα).................32 2.1.2 Γεωγραφικό πλάτος, κλίμα και καρστικοποίηση...................................33 2.1.3 Κύριοι καρστικοί γεωλογικοί παράγοντες.............................................34 2.2 Διεργασίες και στάδια εξέλιξης του καρστ....................................................35 2.2.1 Χημική διάλυση ...................................................................................37
12
Περιβαλλοντική Καρστική Γεωμορφολογία
2.2.1.1 Χημική διάλυση του ασβεστόλιθου...............................................39 2.2.1.2 Χημική διάλυση του δολομίτη ......................................................41 2.2.1.3 Χημική διάλυση της γύψου ..........................................................42 2.2.1.4 Χημική διάλυση του σιδηροπυρίτη ...............................................42 2.2.1.5 Χημική διάλυση των ασβεστόλιθων από γεωθερμικά νερά...........43 2.2.2 Αποσάθρωση - Μεταφορά - Απόθεση ..................................................44 2.2.2.1 Μεταφορά των υλικών..................................................................46 2.2.2.2 Απόθεση των υλικών....................................................................47 2.2.3 Επικάρστ..............................................................................................48 2.2.4 Οι παράγοντες εξέλιξης του καρστ .......................................................50 2.2.5 Στάδια εξέλιξης του καρστ....................................................................56 2.3 Τύποι του καρστ ..........................................................................................58 2.3.1 Βασικοί τύποι του καρστ.......................................................................59 2.3.1.1 Ολοκάρστ (Holokarst) ..................................................................59 2.3.1.2 Μέροκαρστ (Merokarst)................................................................60 2.3.1.3 Τύπος Κοσόβου (type Cause).......................................................61 2.3.1.4 Τύπος Ιούρας (type Jura) .............................................................62 2.3.2 Σύγχρονη τυπολογία των τύπων του καρστ ..........................................62 2.3.2.1 Συνγγενετικό καρστ (Syngenetic karst).........................................63 2.3.2.2 Ενδο-στρωματικό καρστ (Intrastratal karst) ...................................64 2.3.2.3 Εκτεθειμένο καρστ (Exposed karst) ..............................................64 2.3.3 Καλυμμένο καρστ (Mantled karst) και Ενταφιασμένο καρστ (Buried karst)......................................................66 2.3.4 Παλαιοκάρστ (Paleokarst)....................................................................66
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Επιφανειακές Καρστικές Μορφές ......................................69 3.1 Γλυφές (grike) .............................................................................................69 3.1.1 Επιφανειακά ελεύθερες γλυφές...........................................................71 3.1.2 Καλυμμένες γλυφές (με φυτική κάλυψη) .............................................79 3.2 Δολίνες .......................................................................................................81 3.2.1 Παράγοντες δημιουργίας των δολινών ................................................83 3.3 Ουβάλες (uvala) ........................................................................................104
Περιεχόμενα
13
3.4 Πόλγες (polje) ...........................................................................................105 3.4.1 Οι γεωμορφολογικοί παράγοντες της πόλγης ....................................107 3.4.2 Ταξινόμηση των πολγών....................................................................114 3.5 Επιφανειακές καρστικές μορφές και η υδρολογική λειτουργία τους ..........116 3.5.1 Καρστικές πηγές ................................................................................117 3.5.2 Καρστικές κοιλάδες ...........................................................................118 3.5.2.1 Καρστικό φαράγγι...........................................................................127
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Τυπικές Υπόγειες Καρστικές Μορφές..............................129 4.1 Υπόγειες καρστικές μορφές λόγω διάβρωσης ...........................................130 4.1.1 Καταβόθρες με χαρακτηριστικά φρέατος (Jama)................................130 4.1.2 Σπήλαια (caves) .................................................................................132 4.1.2.1 Θαλάσσια σπήλαια.....................................................................135 4.1.3 Καρστικοί υπόγειοι αγωγοί ................................................................137 4.1.4 Υπόγειες καρστικές μορφές συσσώρευσης των καρστικών υλικών ....139 4.1.5 Η επικάλυψη των τοιχωμάτων............................................................139 4.1.6 Οι σπηλαιολιθωματικοί σχηματισμοί ..................................................140 4.1.7 Οι αποθέσεις τραβερτίνη (travertine) ή τόφφος (tufa) ή όνυξ (flowstone) των σπηλαίων .......................................................143 4.1.8 Οι αποθέσεις των συσσωρευμένων μηχανικών υπολειμμάτων ...........145 4.1.9 Τα κοκκινοχώματα (terra rossa) .........................................................146 4.1.10 Υδρολογική λειτουργία των υπόγειων καρστικών μορφών...............147
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Περιβαλλοντική Καρστική Γεωμορφολογία .....................157 5.1 Γενικά .......................................................................................................157 5.2 Εισαγωγή στη διαχείριση του καρστικού περιβάλλοντος ............................159 5.2.1 Γεωπληροφορική επεξεργασία και ανάλυση των φυσικών/ανθρώπινων δεδομένων .....................................................162 5.2.1.1 Καρστ και τηλεπισκόπηση ..........................................................162 5.3 Καρστικό νερό...........................................................................................163 5.3.1 Τα κύρια χαρακτηριστικά του καρστικού υδροφόρου ορίζοντα...........167 5.3.2 Μεταφορά ρύπων στο καρστικό υδροφόρο ορίζοντα .........................170
14
Περιβαλλοντική Καρστική Γεωμορφολογία
5.4 Η ευπάθεια και ο κίνδυνος μόλυνσης των καρστικών υδροφόρων στρωμάτων ................................................................................................171 5.5 Κύριες πηγές μόλυνσης των καρστικών υδροφόρων οριζόντων.................175 5.5.1 Ρύπανση............................................................................................177 5.6 Καρστικό οικοσύστημα (bio-karst) .............................................................180 5.7 Φυσικοί κίνδυνοι.......................................................................................183 5.7.1 Πλημμύρες ........................................................................................183 5.7.2 Κατάρρευση των δολινών ..................................................................187 5.7.3 Κατολισθήσεις ...................................................................................190 5.8 Χρήσεις του καρστ - περιβαλλοντικά προβλήματα......................................195 5.8.1 Καρστ και γεωργία.............................................................................195 5.8.2 Οικοδόμηση και καρστ ......................................................................198 5.8.3 Οι οικισμοί, δίκτυα αποχέτευσης και χώροι υγειονομικής ταφής........200 5.8.4 Η βιομηχανική δραστηριότητα και καρστ ...........................................204 5.8.5 Καρστ και ένοπλες δυνάμεις ..............................................................206 5.9 Πλαίσιο διαχείρισης των καρστικών νερών................................................208 5.10 Βασικοί στόχοι και προβληματισμοί στην προστασία του καρστικού περιβάλλοντος και των υδάτινων πόρων ..................................................212
Παράρτημα............................................................................................219 Σύμβολα του καρστ (επίσημη λίστα UIS) .....................................................219 Σύμβολα του καρστ - Συμπληρωματική λίστα ..............................................224
Βιβλιογραφία.........................................................................................227 Βιβλιογραφικές αναφορές Ελλήνων Συγγραφέων......................................227 Βιβλιογραφικές αναφορές Ξένων Συγγραφέων .........................................229