Zemlja na dlanu - Geografija 1 by meridijani-izdavac

GEOGRAFIJA1 Zemlja na dlanu

[Udžbenički komplet za geografiju u prvom razredu gimnazije]

Geološka razdoblja Fosili Postanak reljefa Litosferne ploče Potresi Vulkani Klima na Zemlji Efekt staklenika Tropski cikloni Sinoptička karta Predviđanje vremena Svjetsko more Atmosfera Morske struje Ozonska rupa Vremenske nepogode Važnost močvara Bioraznolikost Geobaština Tekućice Krški oblici Što je abrazija? Globalno zatopljenje Onečišćenje okoliša Zaštita prirode… i još mnogo toga zanimljivog na primjerima iz svijeta i Hrvatske

Autori: Dražen Perica i Ružica Vuk Prema novom kurikulumu

GEOGRAFIJA1 Zemlja na dlanu

‘’Ne učimo za školu, nego za život.’’ (lat. Non scholae, sed vitae discimus)

Zemlja na dlanu − Geografija 1 Bibliotheka Geographia Croatica Knjiga 58 Prvo izdanje Autori: prof. dr. sc. Dražen Perica i doc. dr. sc. Ružica Vuk Autori dodatnih digitalnih sadržaja: doc. dr. sc. Ružica Vuk, prof. dr. sc. Tihomir Marjanac, Hrvatski prirodoslovni muzej – Renata Brezinščak, dipl. ing. geol., muzejska savjetnica pedagoginja, Andrijana Horvat, mag. educ. geogr., Klara Somek Urednik: akademik Dragutin Feletar Izvršna urednica: Petra Somek, prof. Redaktura: prof. dr. sc. Tihomir Marjanac Recenzenti: doc. dr. sc. Dubravka Spevec, Suzana Nebeski Hostić, prof. Lektura i korektura: Lidija Menges, prof. Korekture: Hrvoje Dečak, mag.nov. Fotografije: fototeka izdavačke kuće Meridijani i autori i izvori koji su navedeni uz svaku fotografiju Dizajn: Petra Somek i Siniša Nikolić Prijelom, grafička priprema i izrada grafikona: Grafički studio Duplerica d.o.o., Ulica Ivana Broza 8a, 10 000 Zagreb, Siniša Nikolić i Ivan Poslek Ilustriranje i pronalazak ilustrativnog materijala: Petra Somek, prof., prof. dr. sc. Tihomir Marjanac, Andrijana Horvat, mag. educ. geogr., Klara Somek, Hrvoje Dečak, mag. nov. Tisak: Agencija za komercijalnu djelatnost, Zagreb, travanj 2019. godine Nakladnik: Meridijani, Obrtnička 26, 10 430 Samobor Tel.: 01 33 62 367, faks: 01 33 60 321 E-mail: meridijani@meridijani.com www. meridijani.com Za nakladnika: Petra Somek, prof. © Meridijani, izdavačka kuća – niti jedan dio ovog tiskanog ni digitalnog dijela udžbenika ne smije se umnažati, fotokopirati ni na bilo koji drugi način reproducirati bez nakladnikova pisanog odobrenja jer je intelektualno vlasništvo, poput svakog drugog vlasništva, neotuđivo, zakonom zaštićeno i mora se poštovati. ISBN 978-953-239CIP zapis dostupan je u računalnom katalogu Nacionalne i sveučilišne knjižnice u Zagrebu pod brojem Tiskano u Hrvatskoj, travanj 2019. godine (Udžbenik je odobren od Ministarstva znanosti i obrazovanja Republike Hrvatske, ) Gramaža: udžbenika: 400 g Cijena: 90 kn

Otkrij i nauči

GEOGRAFIJA1 Zemlja na dlanu

[Udžbenički komplet za geografiju u prvom razredu gimnazije]

Autori: Dražen Perica i Ružica Vuk

[Tiskani udžbenik + dodatni digitalni sadržaji] www.meridijani.com/publication/e-udzbenik/geografija-1

Zagreb, 2019. godine

Sadržaj 1. RELJEF ZEMLJE.......................................................................................... 9 1. Geološka prošlost Zemlje...................................................................................................10 2. Vrste stijena i njihovo iskorištavanje..............................................................................14 3. Strukturni elementi litosfere............................................................................................. 19 4. Endogeni procesi.................................................................................................................23 5. Vulkanski reljef i potresi.....................................................................................................27 6. Trošenje stijena i padinski procesi.................................................................................. 34 7. Fluvijalni i marinski procesi...............................................................................................38 8. Glacijalni i eolski procesi.................................................................................................. 45 9. Krški procesi i oblici reljefa...............................................................................................52 10. Utjecaj klime i čovjeka na oblikovanje reljefa.............................................................57 2. KLIMA NA ZEMLJI.................................................................................... 61 11. Klimatski modifikatori i klimatski elementi................................................................. 62 12. Utjecaj klimatskih modifikatora na temperaturu zraka........................................... 66 13. Utjecaj klimatskih modifikatora na tlak zraka i vjetar.............................................. 70 14. Utjecaj klimatskih modifikatora na vlagu u zraku, naoblaku i padaline................74 15. Uzroci i posljedice planetarne cirkulacije.....................................................................78 16. Zračne mase i fronte......................................................................................................... 81 17. Tropski cikloni, vremenske nepogode i tercijarna cirkulacija................................. 84 3. VODE, TLO I BIORAZNOLIKOST NA ZEMLJI..............................................87 18. Svjetsko more.................................................................................................................... 88 19. Svojstva, gibanja i gospodarska važnost mora........................................................... 94 20. Vode na kopnu i u podzemlju...................................................................................... 100 21. Vrste i važnost jezera..................................................................................................... 104 22. Ekološka važnost močvara........................................................................................... 109 23. Značenje tekućica za naseljenost i gospodarstvo ....................................................112 24. Voda u kršu........................................................................................................................118 25. Gospodarenje vodama................................................................................................... 122 26. Vrijednost i geografska rasprostranjenost tala........................................................126 27. Biljni pokrivač i bioraznolikost......................................................................................130 4. ODNOS PREMA OKOLIŠU.......................................................................135 28. Vrijednost georaznolikosti i važnost zaštite geobaštine....................................... 138 29. Uzroci i posljedice ugrožavanja i onečišćenja okoliša.............................................141 30. Globalno zatopljenje ..................................................................................................... 145 31. Zaštita prirode u svijetu .................................................................................................150 32. Zaštita prirode u Republici Hrvatskoj......................................................................... 156 33. Stanje okoliša u životnoj sredini.................................................................................. 160 5. GEOGRAFSKO ISTRAŽIVANJE................................................................161

Kako se služiti ovim udžbenikom

Jedno od pet poglavlja u ovom udžbeniku (svako ima svoju boju)

Klima na Zemlji

Tlo

Provjerite predznanje

9:00

11:00

40°C

12:00

Voda

5°C

6°C

7°C

8°C

Usporedba zagrijavanja istog volumena tla i vode

Utjecaji klime na izgled kuća - kuće u Alpama (mjesto Hallstatt) i u prašumi

Podnaslov

Vrijeme i klima

Klima na Zemlji je važan čimbenik koji utječe na razmještaj stanovništva, način života ljudi, izgled i lokaciju naselja, te oblike gospodarstva. Proučavanjem klime bavi se klimatologija, a proučavanjem vremena meteorologija. Dio meteorologije koji se bavi prognoziranjem vremena zove se sinoptička meteorologija. Vrijeme je trenutačno stanje atmosfere. Mijenja se tijekom dana i godine. Dugotrajnim proučavanjem vremena na nekom prostoru dobivamo prosječan tijek vremena na temelju kojega definiramo klimu. Na klimatska obilježja utječu brojni modifikatori (faktori). Oni će utjecati na klimatske elemente: Sunčevo zračenje, temperaturu, tlak, vlagu, strujanje zraka, naoblaku, insolaciju i padaline. Osnovni modifikatori su gibanja Zemlje (putanja Zemlje u svemiru i položaj njene osi rotacije), atmosfera, geografska širina, nadmorska visina, raspored kopna i mora, udaljenost od mora, pružanje reljefa, morske struje, jezera, tlo, biljni pokrov i čovjek.

Klimatski modifikatori Ista količina Sunčeva zračenja u slučaju B (viša geografska širina) pada na veću površinu Zemlje, nego u slučaju A, zato je učinak zagrijavanja znatno manji na većim geografskim širinama

Zemljina rotacija manifestira se izmjenom dana i noći. Po danu Zemlja prima od Sunca svjetlost i toplinu. Količina primljene topline, uz ostalo, ovisi i o trajanju dana. Tijekom duljih dana veća je insolacija (trajanje sijanja Sunca). Duljina dana ovisi o godišnjem dobu, a godišnja doba o Zemljinoj revoluciji i nagnutosti Zemljine osi.

Geografska širina utječe na kut upada Sunčevih zraka, a time i na zagrijavanje Zemljine površine. Što je kut upada Sunčevih zraka veći, zagrijavanje je jače. Samo na područja između sjeverne i južne obratnice Sunčeve zrake padaju okomito na Zemlju. To uzrokuje velike razlike u klimama. Atmosfera dio Sunčeva zračenja reflektira, dio apsorbira, a dio propušta. Propusnost ovisi o debljini atmosfere i dužini putanje Sunčevih zraka kroz nju i valnoj dužini Sunčevog zračenja. Za neke valne dužine atmosfera je posve neprozirna. S porastom nadmorske visine na Zemlji smanjuju se temperatura i tlak zraka, a povećavaju se količina padalina i postotak zračenja koje atmosfera propušta. Kopno se brže zagrijava i brže hladi od mora. Zrak iznad kopna topliji je danju i ljeti. Tada je tlak zraka niži pa prevladavaju vjetrovi s mora prema kopnu. S udaljenošću od mora smanjuje se količina padalina. Morske struje utječu na klimu i život u obalnim područjima. Tople struje (npr. Golfska struja) povećavaju, a hladne struje (npr. Humboldtova struja) smanjuju temperaturu i vlažnost zraka nad susjednim kopnom. Veća jezera i obalna mora važan su regulator klime. Reljef utječe na klimatske elemente visinom i pružanjem. Planinske padine okrenute moru primaju više padalina, a prisojne padine su toplije. S porastom nadmorske visine smanjuje se temperatura, a do određene granice povećava se količina padalina. Vrste tala, biljni pokrov i raznolika podloga različito utječu na zagrijavanje i isparavanje vode. Čovjek mijenja klimu malih prostora svojim djelatnostima, promjenom izvornog krajolika i plinovima te parama koje ispušta u atmosferu.

Osnovni tekst Struktura i sastav atmosfere nastavne Atmosfera je Zemljin plinoviti omotač koji se pod utjecajem gravitacije giba zajedno Donji sloj je najgušći (zbog djelovanja gravitacije) pa je u donjih 50 km zbijejedinicesnonjom. 99,9% atmosferske mase. S porastom visine gustoća i tlak smanjuju se pravilno, a temperatura nepravilno. Na temelju promjene temperature izdvajaju se četiri sloja koja odjeljuju međuslojevi. Najniži i najgušći sloj atmosfere zove se troposfera. U njemu se

Klima na Zemlji

Termosfera Mezosfera

Stratosfera

KIŠA UPIJA ZAGAĐIVAČE ZAGAĐIVANJE OKOLIŠA ŠUME UMIRU INDUSTRIJA

70 60 50 STRATOPAUZA

MEZOSFERA

Troposfera ISPUŠNI PLINOVI

Slojevi atmosfere

odvija većina procesa koji oblikuju vrijeme i klimu. Temperatura se smanjuje s porastom nadmorske visine. U tom 40 sloju nalazi se gotovo sva atmosferska voda. Debljina troposfere povećava se od polova (7 - 10 km) prema ekvatoru 30 (18 - 20 km) i vremenski je promjenjiva. Iznad troposfere je OZON stratosfera. U tom se sloju zbog interakcije ultraljubičastog 20 zračenja i električkih izboja (munje) s atomima kisika stvara TROPOPAUZA ozon (O3) koji upija Sunčevo ultraljubičasto zračenje, pa 10 Mt. Everest taj sloj nazivamo i “ozonosfera”. U donjoj stratosferi tem8848 m peratura je stalna, a u gornjoj raste s porastom nadmorske 0 visine. Treći sloj zove se mezosfera. U tom se sloju temperatura smanjuje do -90 °C pa je to najhladniji dio atmosMarijanski jarak -10 fere. Iznad mezosfere je termosfera na visini od 90 do 600 11035 m km. Za nju je karakteristično povećanje temperature i visok -120 -100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 °C stupanj ionizacije, pa ju zovemo i “ionosfera”. Nekoliko je Slojevi atmosfere prema raspodjeli temperature slojeva jače nabijeno elektricitetom, što je važno za telekomunikacije u kratkovalnom području. U prostoru iznad 1000 km atmosfera se postupno gubi i taj sloj zovemo egzosfera. Atmosfera je smjesa plinova. Kemijski sastav je stalan do 80 km visine. Najveći udio imaju dušik (78%) i kisik (21%). Preostalih 1% čine ostali plinovi, među kojima je najvažniji CO2. U atmosferi se nalaze i sastojci čija se količina prostorno i vremenski mijenja. To su vodena para, krute i tekuće čestice. Vodena para i većina sitnih krutih čestica i kapljica (aerosola) dospijeva u visoku atmosferu vulkanskim erupcijama, ali i djelovanjem čovjeka. Pojavu povećane koncentracije primjesa u atmosferi, koja remeti prirodne procese i ugrožava život na Zemlji, nazivamo onečišćenje atmosfere. Onečišćivači atmosfere (aeropolutanti) nepovoljno djeluju na dišne putove, sprečavaju opskrbu stanica kisikom, stvaraju smog (mješavina magle i dima nastalog izgaranjem fosilnih goriva) i stupaju u kemijske reakcije. Oksidi sumpora i dušika otapaju se u atmosferskoj vodi i prelaze u kiseline. Do Zemljine površine kiseline dospijevaju u kapljicama kiše ili kao kiseli talog. Ozonska rupa nad Dođe li talog u kontakt s kišom, snijegom, rosom ili maglom, uzrokuje njihovu kiselost.

Važni podatci (masno tiskana slova)

Ciklus nastajanja kiselih kiša

Kisele kiše jako utječu na vegetaciju – uništena šuma u Europi

Ako je pH vrijednost padalina niža od 5,6, govorimo o kiselim padalinama. One remete reprodukciju riba u morima i jezerima, uništavaju fasade zgrada, uzrokuju umiranje šuma i koroziju metala. Iznimno opasan aeropolutant je klorofluorougljik (CFC) ili freon. U atmosferu dospijeva proizvodnjom i upotrebom sprejeva, nekih vrsta plastike i rashladnih uređaja. U stratosferi freon stupa u kemijske reakcije s ozonom i pretvara ga u običan kisik. Posljedica je stanjivanje ozonskog sloja što se naziva ozonska rupa.

TROPOSFERA

STRATOSFERA

Ilustracije objašnjavaju tekst

MEZOPAUZA

TERMOSFERA

Klima na Zemlji Egzosfera ISHODI GEO SŠ B.1.3.

Visina u km 100

Antarktikom

Industrija i promet stvaraju kisele kiše, koje uništavaju prvenstveno šume

Ilustracije i slike podižu zornost sadržaja

Plinovit (plavi) omotač oko zemlje – Atmosfera, vidljiv je iz svemira

Crvene ikone upućuju na dodatne digitalne sadržaje

Odgojnoobrazovni ishodi

Sunčevo zračenje

Kakva su obilježja godišnjih doba u tvojem zavičaju? Po čemu se ta obilježja razlikuju od drugih prirodno-geografskih regija u Hrvatskoj? Zašto osvijetljeni dio dana različito traje tijekom godine u mjestima s različitom geografskom širinom? Po kojim se obilježjima sjeverni umjereni toplinski pojas razlikuje od ostalih pojasa? Kojem klimatskom razredu pripadaju tipovi klime u Hrvatskoj? Koji tip klime prevladava na području Hrvatske? Kako određujemo tip klime? Zašto nam klimatski dijagrami olakšavaju objašnjavanje klimatskih obilježja nekog mjesta?

Provjerite predznanje

10:00

20°C

ISHODI GEO SŠ B.1.3.

11. KLIMATSKI MODIFIKATORI I KLIMATSKI ELEMENTI

Naslov nastavne jedinice

Sunčevo zračenje 10°C

5°C

Magla uvjetovana inverzijom

Most Golden Gate u San Franciscu obavijen maglom (Izvor: Wikipedia)

Zbog smoga zrak u velikim gradovima postaje opasan za disanje. Život na ulicama Pekinga sa zaštitnim maskama na licu (Izvor: Mashable)

Provjerite naučeno Koji klimatski modifikatori utječu na klimu? Objasnite utjecaj atmosfere, geografske širine, raspodjele kopna i mora, nadmorske visine, reljefa i morskih struja na klimatske elemente. Uz pomoć skice objasnite strukturu atmosfere i značenje pojedinih slojeva. Koje se primjese pojavljuju u atmosferi? Objasnite nastanak smoga, kiselih padalina i ozonskih rupa.

ZANIMLJIVOSTI • Na temelju mjerenja i proučavanja vrijednosti klimatskih elemenata u razdoblju od 25 do 30 godina određuju se tipovi i podtipovi klima. • Atmosfera je važna za opstanak života na Zemlji. S povećanjem nadmorske visine zrak je sve rjeđi (gustoća se prepolovljuje svakih 4 do 5 km). Najviše mjesto gdje čovjek živi smješteno je na 5,2 km nadmorske visine u planinama Perua. • Prijelazni sloj između troposfere i stratosfere naziva se tropopauza. U tom sloju lete putnički zrakoplovi jer im omogućava miran let, bez vrtloženja zraka kao u troposferi. • U termosferi temperatura danju raste do 2000 °C, a noću iznosi oko 1000 °C. Pod utjecajem zračenja atomima kisika i dušika izbijeni su elektroni. • Brže pocrnimo u planini jer je manja gustoća zraka, jače zračenje i ima manje primjesa. • Briga o zaštiti atmosfere od onečišćenja važan je segment djelovanja međunarodnih organizacija i regionalnih integracija te političkih stranaka jer samo se zajedničkom akcijom mogu postići zadovoljavajuća rješenja.

Zanimljivosti za one koji žele dopuniti svoje znanje

Provjerite usvojenost odgojno-obrazovnih ishoda 65

Riječ na početku Dragi učenici, ovaj udžbenik namijenjen je vama, učenicima 1. razreda gimnazija (koji nastavu iz geografije imate 70 sati godišnje). Uz pomoć ovog udžbenika ponovit ćete ranija te steći nova korisna i zanimljiva geografska znanja. Ovaj udžbenik sastavljen je od ukupno pet poglavlja te 33 nastavne jednice. Dodatne digitalne sadržaje za ovaj udžbenik možete pronaći na web stranici (www.meridijani.com/publication/e-udzbenik/geografija-1), a oplemenjenja je velikim brojem raznovrsnih dodataka namijenjenih svim učenicima te onim znatiželjnim koji žele upotpuniti i produbiti svoje znanje. Ti dodatni sadržaji označeni su ikonama čija značenja možete pročitati na sljedećoj stranici. Nadamo se da će vam udžbenik olakšati učenje geografije i učiniti ga zanimljivim. Geografija je predmet koji čini temelj opće kulture i daje spoznaje i vještine važne u životu svakog čovjeka. Geografija je i jedan od najvažnijih nacionalnih predmeta, jer geografski prostor na kojem živi pojedini narod presudno određuje njegovu samobitnost, opstojnost i razvoj, baš poput jezika i povijesti. Mnogo uspjeha i zadovoljstva u učenju geografskih sadržaja žele vam autori.

ODGOJNO-OBRAZOVNI ISHODI PREMA KURIKULUMU IZ GEOGRAFIJE OBILJEŽENI SU BOJAMA NA MARGINAMA KNJIGE (CRVENA I SIVA BOJA) B. KONCEPT PROSTORNE ORGANIZACIJE I PROCESI GEO SŠ B.1.2. Učenik opisuje osnovna obilježja geoloških razdoblja, razlikuje vrste stijena prema nastanku, glavne strukturne elemente litosfere, objašnjava postanak fosila, metode određivanja starosti stijena, postanak reljefa i njegovih glavnih genetskih tipova te njihovu međuovisnost s društvom i njegovim aktivnostima na primjerima iz svijeta i Hrvatske koristeći se geografskim kartama i kroz informacijske i komunikacijske tehnologije (IKT) GEO SŠ B.1.3. Učenik objašnjava utjecaj kimatskih modifikatora na određene klimatske elemente koristeći se geografskim kartama i IKT-om GEO SŠ B.1.4. Učenik objašnjava uzroke i posljedice svih razina cirkulacije atmosfere s primjerima iz svijeta i Hrvatske koristeći se geografskim kartama i IKT-om GEO SŠ B.1.5. Učenik se koristi sinoptičkom kartom za razumijevanje prognoze vremena GEO SŠ. B.1.6. Učenik analizira prirodno-geografska obilježja i društveno-gospodarsko značenje mora koristeći se geografskim kartama i IKT-om GEO SŠ. B.1.7. Učenik objašnjava i uspoređuje pojavu i značenje voda na kopnu i njihova obilježja te navodi primjere iz svijeta i Hrvatske koristeći se geografskim kartama i IKT-om

GEO SŠ. B.C.1.8. Učenik objašnjava utjecaj voda na naseljenost i gospodarski razvoj na primjerima iz svijeta i Hrvatske koristeći se geografskim kartama i IKT-om GEO SŠ. B.C.1.9. Učenik analizira utjecaj čovjeka na tlo, živi svijet i bioraznolikost na primjerima iz Hrvatske i svijeta koristeći se geografskim kartama i IKT-om C. KONCEPT ODRŽIVOSTI GEO SŠ. B.C.1.1. Učenik objašnjava vrijednost bioraznolikosti i važnost zaštite geobaštine te opisuje primjere iz svijeta i Hrvatske koristeći se geografskim kartama i IKT-om GEO SŠ. B.C.1.2. Učenik analizira uzroke i posljedice ugrožavanja i onečišćenja okoliša od lokalne do globalne razine te opisuje oblike zaštite prirode s primjerima u svijetu i u Hrvatskoj koristeći se geografskim kartama i IKT-om GEO SŠ. B.C.1.3. Učenik se odgovorno odnosi prema okolišu i istražuje stanje okoliša u svom okružju GEO – ISTRAŽIVANJE GEO SŠ B.1.1. Učenik provodi geografsko istraživanje povezano sa sadržajima odabranoga ishoda i predstavlja rezultate istraživačkog rada

Kako se služiti dodatnim digitalnim sadržajima Dodatne digitalne sadržaje za ovaj udžbenik možete pronaći na mrežnoj stanici: www.meridijani.com/publication/e-udzbenik/geografija-1 U tiskanom izdanju otisnute su ikone koje upućuju na dodatne sadržaje kojih u tiskanoj inačici nema, a koji su dostupni na navedenoj mrežnoj stranici PROVJERITE SVOJE PREDZNANJE

Ova ikonica vodi vas na zadatke kojima možete provjeriti svoje predznanje te se na taj način pripremiti za učenje novog gradiva. Tu su i odgovori na pitanja i sustav vrednovanja odgovora, primjeri motivacije i najave sadržaja učenja (uz kviz i sl.) VIDEO

Pogledajte kratki video zapis o temi koja se obrađuje u nastavnoj jedinici FOTO

Pogledajte dodatne fotografije koje još detaljnije pojašnjavaju nastavne sadržaje PROVJERITE NAUČENO

Odgovorite na pitanja za provjeru usvojenosti odgojno-obrazovnih ishoda. Pronaći ćete i odgovore. Tu je i interakivni kviz kojim također možete provjeriti što ste naučili. Kviz sadrži pitanja s više ponuđenih odgovora među kojima trebate pronaći točan ISTRAŽITE NA WEB-U

Pronađite popis korisnih linkova koji upućuju na geografske sadržaje na internetu za proširivanje znanja

Geo istraživanja

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

Napomena: Na kraju udžbenika pronađite prijedloge i upute za moguća geografska istraživanja i izradu eksperimenata ili pokusa u školi koji će vas potaknuti na aktivnost i istraživački rad

Geografska istraživanja Geo-istraživanjima i pokusima naučit ćete samostalno zaključivati te primijeniti geografska znanja u svakodnevnom životu

NAKON PROVEDENIH GEO-ISTRAŽIVANJA MOĆI ĆETE:

• Postavljati istraživačka pitanja i hipoteze • Prikupljati podatke na terenu i/ili iz drugih izvora • Obrađivati podatke, prikazivati ih tablično, grafički (dijagrami) ili kartografski te donositi zaključke • Pravilno navoditi popis literature i izvora • Postavljati rezultate istraživačkog rada • Samostalno zaključivati te primijeniti geografska znanja u svakodnevnom životu

Reljef Zemlje

NAKON UČENJA I PROUČAVANJA SLJEDEĆIH DESET TEMA MOĆI ĆETE:

Pogled na peruanske Ande

(Foto: Jurica Galić Juka)

• navoditi geološku podjelu na eone, podjelu fanerozoika na ere i periode te paleogena, neogena i kvartara na epohe • razlikovati vrste stijena prema nastanku i navoditi primjere njihova iskorištavanja • objasniti nastanak i značenje fosila • razlikovati metode određivanja starosti stijena • razlikovati glavne strukturne elemente litosfere • objasniti endogene procese i njima nastale reljefne oblike • objasniti egzogene procese i njima nastale reljefne oblike • objasniti geografsku raspodjelu glavnih tipova reljefa i njihov utjecaj na naseljenost, djelatnosti i život u svijetu i Hrvatskoj • objasniti geografsku raspodjelu potresnih zona povezano s granicama litosfernih ploča, razlikovati hipocentar i epicentar te prepoznati iskazivanje jačine potresa na Richterovoj ljestvici

Reljef Zemlje

1. GEOLOŠKA PROŠLOST ZEMLJE Provjerite predznanje Koji su osnovni dijelovi u građi Zemlje? Po čemu se razlikuju? Koje skupine stijena razlikujemo u litosferi? Čime se bave geolozi? Tijekom kojih je eona i geoloških era oblikovan reljef Europe? Opišite reljefne cjeline Europe prema geološkoj starosti s pomoću tematske karte.

Fosili odraz geološke prošlosti Stijene Zemljine kore kriju u sebi tragove nekadašnjeg života. To osobito vrijedi za sedimentne stijene koje u sebi sadrže fosile. Fosili su ostaci životinja i biljaka iz proteklih razdoblja Zemljine prošlosti, a pretvorbu uginulog organizma u fosil nazivamo fosilizacija. Fosili pobuđuju pozornost od pradavnih vremena, koristili su se kao nakit i ugradili u mitove. Već su ih staroegipatski svećenici i stari Grci tumačili kao ostatak nekadašnjeg života na Zemlji. No, sve do druge polovice 18. stoljeća trebalo je čekati da se fosili primijene za datiranje starosti sedimenata litosfere. Danas Fosil velike izumrle ribe Eoplatax (Foto: Goran Mikša) se po fosilima rekonstruira razvoj Zemlje i života na njoj. Velik broj životinja, ali i biljaka izlučuje karbonatne mineralne skelete, pa se zbog toga lakše fosiliziraju. Petrifikacija (okamenjivanje) vrlo malo izmijeni ljušture, kućice, oklope i karbonatne cijevi koje su izlučile životinje i biljke kao sastavni dio svojih skeleta. Pri određivanju starosti pojedinih slojeva sedimentnih stijena koriste se provodni fosili. Naime, oni su karakteristični samo za kratka geološka razdoblja, pa je na osnovu njih moguće odrediti relativnu starost stijena. Upravo na osnovu pronalaska provodnih fosila moguće je odrediti redoslijed slojeva stijena i utvrditi poremećaje do kojih je došlo. Novim metodama moguće je odrediti apsolutnu starost stijena određivanjem količine izotopa koji su nastali raspadom radioaktivnih elemenata, što se naziva radiometrijskim datiranjem. Kao osnova ove Petrificirano (okamenjeno) metode koristi se vrijeme njihovog poluraspada, odnosno vremenski raspon u kojem je stablo (Foto: Daniel Schwen, Wikipedia) potrebno da se od bilo koje količine podesnog radioaktivnog elementa raspadne polovica.

Reljef Zemlje

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

S obzirom da je radioaktivnost pojava raspada nestabilnih izotopa nekih kemijskih elemenata na atome manjeg atomskog broja, odnosno atomske mase, kao posljedica toga nastaje novi izotop ili novi element. Na taj način količina izvornog elementa u stijenama postupno opada, a povećava se količina od njega nastalog novog izotopa ili elementa. Za radiometrijsko datiranje često se koristi radioaktivni izotop 14C kojem je vrijeme poluraspada 5740 godina. Tom metodom moguće je određivanje starosti do 60 000 godina. Radioaktivni izotop 238U ima vrijeme poluraspada 4,5 milijardi godina i prelazi u 206 PB, dok 235U ima vrijeme poluraspada od 700 000 godina i prelazi u 206PB. Sve više su u primjeni i metode datacija pomoću kozmičkih nuklida, kao i paleomagnetnog datiranja.

GEO ISTRAŽIVANJE

Povijesni razvoj Zemlje Na temelju skokovitih promjena u Zemljinoj prošlosti i masovnog izumiranja živih bića izdvojene su najveće stratigrafske kategorije – eoni i ere. Povijesni razvoj Zemlje dijeli se na četiri osnovna eona: hadij, arhaik, proterozoik, koji čine supereon prekambrij, i fanerozoik. Eoni se dalje dijele na ere, ere na periode, a periodi na epohe. Tijekom prekambrija, koji obuhvaća razdoblje od oko 4 mlrd. godina, život se tek stvarao. To je bilo razdoblje kemijske evolucije i početka biološke evolucije. Iz razdoblja najstarijeg eona – hadija koji obilježava razdoblje početka Zemljinog života, od njenog nastanka pred 4,6 pa do 3,8 mlrd. godina, u sedimentnim stijenama na području zapadne Australije otkriveni su kristalići cirkona stari 4,1 do 4,3 milijarde godina, što ukazuje na postojanje Zemljine kore i u toj dalekoj prošlosti. Ovaj eon obilježava hlađenje Zemljine površine i stvaranje prve bazaltne kore, kao i prvo zadržavanje vode na njenoj površini. Stijene koje su nastale tadašnjim Zemljinim hlađenjem najvjerojatnije su preobražene u stijenskom ciklusu. Poslije hadija, tijekom eona arhaika nastaje prva kontinentska kora, a tom eonu pripadaju i najstariji pronađeni fosili (3,5 milijardi godina). Otkriveni su na području Australije, a radi se o stromatolitima (koje su stvorile cijanobakterije). Tijekom proterozoika povećava se količina kisika u atmosferi i smatra se da tada započinje tektonika ploča. Također za ovaj eon (pred 850 do 635 mil. godina) karakteristična je izuzetno hladna klima, kada je čak cijela Zemlja bila prekrivena ledom! Iz razdoblja prekambrija Zemljinu površinu izgrađuje 20 % stijena. Prvenstveno su to magmatske i metamorfne stijene. Magmatske stijene nam ukazuju da je Zemljina kora nastala hlađenjem magme, a najvećim dijelom su sačuvane do danas. No, za njih je značajno da su često bogate vrijednim sirovinama kao što su zlato, bakar, nikal, željezo i mnoge druge. Danas, uzdignuti dijelovi ovog prvog kopna predstavljaju štitove (npr. Kanadski), dok su niži dijelovi ispunjeni sedimentima i predstavljaju platforme (Ruska). Postupno uz cijanobakterije, pojavljuju se i drugi jednostavni organizmi (meduze, koralji, spužve) koji ukazuju da je život u prekambriju prošao znatan evolucijski put u dva smjera: u jednom su se razvijali biljni, a u drugom životinjski organizmi. Fanerozoik se dijeli na paleozoik, mezozoik i kenozoik, a obilježava ga nagla biološka evolucija. U paleozoiku su poznate kaledonska i hercinska orogeneza koje nastaju kao posljedica kretanja tadašnjih litosfernih ploča. Starija, kaledonska orogeneza odvijala se tijekom kambrija, ordovicija, silura i devona (pred 490 do 390 milijuna godina). Mlađa hercinska orogeneza odvijala se tijekom karbona i perma (pred 380 do 280 milijuna godina). Za kaledonske orogeneze na području Europe, nastala su gorska područja koja danas obuhvaćaju sjeverozapadni dio Skandinavskog poluotoka, sjevera Škotske i Irske,

ZANIMLJIVOST Tijekom procesa fosilizacije otopljene mineralne tvari ispune svaku mikroskopsku poru skeleta. Za paleontologiju (dio geologije koji se bavi proučavanjem fosila) osobito su važni fosili prelaznih oblika koji imaju osobine primitivnih i naprednih skupina. Na osnovi njih moguće je napraviti rekonstrukciju razvojnog puta životinjskog i biljnog svijeta jer su mladi organizmi redovito savršeniji od starijih.

Eocenski fosil ribe mene rhombae (Foto: Didier Descouens; Wikimedia)

Reljef Zemlje

Eon

Era

RAZDIOBA GEOLOŠKE PROŠLOSTI ZEMLJE starost Period Epoha obilježja (godina) holocen

11.700

pleistocen

2,6 mil.

pliocen

5,3 mil.

miocen

23 mil.

kvartar

kenozoik

neogen

paleogen 66 mil. Fanerozoik

kreda mezozoik

paleozoik

145 mil.

jura trijas

252 mil.

perm karbon devon silur ordovicij kambrij

300 mil.

541 mil. 1 mlrd.

Prekambrij

Proterozoik

- utjecaj čovjeka na raspored i sastav biljnih i životinjskih zajednica - zahladnjenje i oledba, prvi moderni ljudi - život u moru i slatkoj vodi kao danas, pojava Australopithecusa - travnjaci i biljojedi - na kopnu kritosjemenjače i golosjemenjače, razvoj sisavaca; razvoj morskih organizama - prve kritosjemenjače, ptice, izumiranje dinosaura - bujna flora, “doba velikih gmazova” - prevladavaju golosjemenjače, razvoj vodozemaca, gmazova i pojava sisavaca - prve četinjače, izumrlo 95% faune - guste šume na kopnu, prvi gmazovi - golosjemenjače i prvi vodozemci - papratnjače na kopnu, ribe u moru - prve kopnene biljke - bujan život u moru - najveće ledeno doba, bezskeletni organizmi - stanice - fotosintetički organizmi

orogeneza

alpska orogeneza

hercinska orogeneza kaledonska orogeneza

- jedinstveni kontinent Arhaik Hadij

Model replike mamuta iz doba pleistocena

4,6 mlrd.

- prahidrosfera - cijanobakterije - praatmosfera bez kisika i ozona - najstarije stijene

dok npr. hercinskoj orogenezi pripadaju gorja Središnjeg masiva i Njemačko-češkog sredogorja, zapadni dio Pirenejskog poluotoka, Rodopi te otoci Sardinija i Korzika. Mlađi paleozoik obilježava bujan život beskralježnjaka u morima, koji u starijem paleozoiku izumiru. Paleozoik obilježava i pojava prvih kopnenih biljaka (papratnjače visoke do 30 metara), vodozemaca, gmazova. Pred kraj paleozoika nastaje jedinstveno kopno Pangea. Prijelaz iz paleozoika u mezozoik obilježava najveće izumiranje biljnih i životinjskih vrsta u povijesti Zemlje, u kojem je nestalo oko 70 % kopnenog života i do 90 % morskog života. Era mezozoika dijeli se na periode trijas, juru i kredu. Tijekom trijasa započinje raspadanje Pangeje, a flora i fauna se oporavlja. Od srednjeg trijasa počinje alpska orogeneza uz koju se veže nastanak svih mlađih gorskih masiva na Zemlji. Period jure je poznat i kao razdoblje dinosaura, a javljaju se i prve ptice. Raspadom Pangeje, Zemlja poprima približno svoj današnji izgled. Za ovaj period karakteristična je pojava brojnih cvjetnih vrsta. Među životinjama ove ere ističu se veliki gmazovi na kopnu, u moru i u zraku, pojavljuju se prvi sisavci, dok kod biljaka prevladavaju kritosjemenjače.

Reljef Zemlje

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

GEO ISTRAŽIVANJE

Geološka spirala – tijek vremena i razvoja života na Zemlji

eon

Fanerozoik

era razdoblje

Paleozoik Kambrij

-500

Ordovicij

Silur

Devon

-400

Mezozoik Karbon

Perm

-300

Trijas

Jura

-200

Kreda

-100

Kenozoik NeoPaleogen gen

Ere i razdoblja geološke prošlosti od paleozoika do danas

Kredu od ere kenozoika, pred 66 mil. god. jasno odvaja vremenska granica koja je posljedica velikog izumiranja flore i faune, u kojoj su bili i dinosauri. Ovo izumiranje povezuje se s udarom asteroida u Meksičkom zaljevu na području današnjeg Yucatana (krater Chixculub). Kenozoik se dijeli na tri perioda: paleogen (od prije 66 do 23 mil. god.), neogen (prije 23 do 2,6 mil. god.) i kvartar (od prije 2,6 mil. god. do danas). Tijekom paleogena nastavlja se alpska orogeneza, i tad su zabilježena najjača izdizanja mladih planina. Na Zemlji se pojavljuju prvi primati, a prije oko 5 do 1,8 mil. god. i prvi Australopitek na području Afrike koji čini prijelaz između majmuna subhumanog razvojnog smjera i pravih hominida. Period kvartara dijeli se na epohe pleistocena, holocena i antropocena. Pleistocen obilježava promjena ledenih i međuledenih doba koja su ostavila traga na oblikovanje reljefa i u višim područjima Hrvatske. Prije oko 1,8 milijuna godina pojavili su se predstavnici roda Homo, a Homo sapiens prije 120 000 - 90 000 godina. Zadnja epoha, odnosno holocen, započela je pred 11 700 godina, a klimatske osobine slične su današnjima.

Provjerite naučeno Kako otkrivamo geološku prošlost? Koji su događaji obilježili prekambrijsku eru? U čemu je značenje paleozojskih područja na Zemlji? U čemu je značenje područja nastalih alpskom orogenezom? Opišite razvoj Zemljine kore i života na Zemlji tijekom kvartara.

Reljef Zemlje

2. VRSTE STIJENA I NJIHOVO ISKORIŠTAVANJE Provjerite predznanje Usporedite stijene na fotografijama i opišite po čemu se razlikuju. Kojim skupinama prema postanku pripadaju stijene na fotografijama?

Opsidijan

Mramor

Vapnenac

Koje vrste stijena prevladavaju u tvojem zavičaju? Kada i kako su nastale te vrste stijena?

Stijene su izgrađene od minerala Stijene Zemljine kore izgrađene su od minerala. Mineral je tvar koju karakterizira određena i stalna struktura i kemijski sastav (izražava se kemijskom formulom). U prirodi, najčešće se javljaju u čvrstom stanju, s pravilnim vanjskim oblikom i simetričnom unutrašnjom građom, pa se zbog toga nazivaju kristali, a nastaju procesom kristalizacije. Izgrađeni su od atoma koji su međusobno pravilno raspoređeni u okviru prostornih rešetki. Ipak, neki minerali nemaju pravilnu unutrašnju građu, pa ih nazivamo amorfnima. Veličina pojedinih zrna može biti tako velika da se vide prostim okom, ali i da su vidljiva tek pod mikroskopom. Od fizičkih osobina minerala najvažnije su: tvrdoća, boja, sjaj, elastičnost, specifična teKristal kvarca žina, gustoća, kalavost i indeks loma svjetla. Tvrdoća minerala mjeri se Mohsovom ljestvicom od 1 do 10. Najmekši mineral je talk, a najtvrđi dijamant, dok kalcit (vrlo čest u Hrvatskoj) ima tvrdoću 3. Minerali mogu nastati: a) kristalizacijom iz magme, b) kristalizacijom iz prezasićenih vodenih otopina (nekad uz pomoć biljnih i životinjskih organizama), c) sublimacijom iz plinova i para, te preobrazbom iz drugih minerala. Od kemijskih elemenata što izgrađuju minerale litosfere, 99 % otpada na kisik, silicij, željezo, aluminij, kalcij, natrij, magnezij i kalij. Pri podjeli minerala najčešća je klasifikacija zasnovana na njihovom kemijskom sastavu. Dijamant je najtvrđi mineral Od ukupno devet grupa po svom značenju izdvajaju se silikati, oksidi, hidroksidi, (Foto: Tihomir Marjanac) karbonati i samorodni elementi. U građi Zemljine kore silikatni minerali su zastupljeni sa 75 %. Zajednička značajka im je tvrdoća, taljivost, kemijska postojanost i vrlo često složen kemijski sastav. Oksidi i hidroksidi su spojevi kisika i vodika, najčešće s metalima, a u sastavu Zemljine kore sudjeluju sa 17 %. Okside karakterizira velika tvrdoća i gustoća, dok su hidroksidi suprotno tome, male tvrdoće i gustoće. Među njima najznačajniji su kvarc ili kremen (SiO2), hidroksidi aluminija, a ovoj grupi pripada i voda (H2O), odnosno led. Karbonatni minerali sudjeluju u građi 1,7 % Zemljine kore, a nastaju u različitim sredinama. Najčešći minerali su kalcit (CaCO3) i dolomit CaMg(CO3)2. Samorodni elementi, odnosno minerali sastoje se od jednog kemijskog elementa. Iako nisu jako rasprostranjeni, ovoj grupi pripadaju izuzetno Zlato (Foto: Tihomir Marjanac) važni minerali koji imaju veliko značenje kao što su grafit (C), dijamant (C), sumpor

Reljef Zemlje

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

(S), zlato (Au), bakar (Cu) i živa (Hg). Među ostalim mineralima treba spomenuti po njihovom značenju halit (kuhinjsku sol, NaCl) i gips (CaSO4 ∙ 2H2O).

Stijene Stijene su mineralni agregati izgrađeni od jednog ili više minerala. Struktura stijene ovisi o obliku, veličini i međusobnom odnosu minerala u njoj. Struktura je najvažnije obilježje stijena i na osnovu nje može se zaključiti u kakvim je uvjetima neka stijena nastala. Prema nastanku stijene se dijele na magmatske, sedimentne (taložne) i metamorfne (preobražene).

Bazalt

Magmatske stijene Ishodišne stijene od kojih je izgrađena Zemljina kora su magmatske stijene, koje nastaju kristalizacijom minerala iz magme. U njihovom sastavu najzastupljeniji su silikatni minerali, dok je drugih vrlo malo. Najčešći minerali su glinenci, pirokseni, amfiboli i kvarc. Prema mjestu nastanka magmatske stijene dijelimo na intruzivne (dubinske), efuzivne (izljevne) i žične. Intruzivne stijene nastaju u unutrašnjosti Zemlje dugotrajnim polaganim hlađenjem magme, ali pod visokim tlakom, pri čemu nastaju veliki kristali koji se nalaze u međusobnom kontaktu što se naziva zrnatom strukturom. Efuzivne stijene nastaju prilikom izbijanja magme u obliku lave na Zemljinu površinu. Hlađenje je na površini vrlo brzo, a posebno je brzo u moru. Lava se vrlo brzim hlađenjem može stvrdnuti u amorfno prirodno staklo poznato kao opsidijan. Hlađenje na zraku je nešto sporije pa mogu kristalizirati minerali koji će biti okruženi nekristaliziranom masom. Pojedini veći minerali okruženi nekristaliziranom (ili vrlo sitno kristaliziranom) masom nazivaju se “utrusci”. Budući da lava često sadrži vodenu paru i plinove, oni se oslobađaju pri promjeni tlaka u obliku mjehurića, a među takvim stijenama je najpoznatiji plovućac koji je toliko lagan da pluta na vodi. Žične stijene predstavljaju prijelazni oblik između intruzivnih i efuzivnih stijena, a nastaju u pukotinama kroz koje su se magma ili vodene otopine probijali na Zemljinu površinu. Vrijeme hlađenja je duže nego na površini, a dotok otopine može trajati jako dugo pa mogu nastati i vrlo veliki kristali. Prema količini SiO2 magmatske stijene dijele se na kisele (kad je udio veći od 62 %), neutralne (52 - 62 %), bazične (40 - 52 %) i ultrabazične (kad je udio manji od 40 %). Od magmatskih stijena najzastupljenije su granit (kisela intruzivna stijena), bazalt (bazična efuzivna stijena), peridotit (ultrabazična intruzivna stijena) i andezit (neutralna efuzivna stijena). Andezit u prirodi (Foto: Granit se često koristi u arhitekturi i građevinarstvu za oplate, Doronenko, Wikimedia) podove, stubišta ...

Sedimentne (taložne) stijene

GEO ISTRAŽIVANJE

Sedimentne (taložne) stijene u Zemljinoj kori su zastupljene s oko 5 %, ali čine 75 % površine kopna. Za razliku od drugih vrsta stijena lako ih prepoznajemo jer su uglavnom uslojene. Nastaju taloženjem (sedimentacijom): a) materijala koji je nastao razgradnjom

Granit

Granitna stijena ‘’Half Dome’’ u Nacionalnom parku Yosemite u SAD-u

Kombinaciju ploča vulkanskog podrijetla - granita (svjetlije) i gabra (tamnije) nalazimo na zagrebačkim ulicama: osim na Trgu bana Jelačića, hodamo po njima i na okolnim ulicama (Foto: Karmen Fio Firi)

Reljef Zemlje drugih stijena na površini, b) minerala iz prezasićenih vodenih otopina te c) ostataka uginulih organizama. Prema postanku sedimentne (taložne) stijene dijelimo na: klastične, kemogene i biogene. Klastične sedimentne stijene nastaju od odlomaka starijih stijena koje su bile izložene mehaničkom trošenju. U područjima s vrlo velikim dnevnim kolebanjem temperature termičko naprezanje izaziva pucanje stijena, što je najizraženije u pustinjama i na prisojnim padinama visokih planina. U područjima gdje temperature padaju ispod 0 °C trošenje izaziva rast kristala leda. Smrzavanjem vode u pukotinama stijena nastaje led koji se Pješčenjak - vezana klastična sedimentna širi i vrši snažan pritisak koji drobi stijenu. Na obalama mora preteže razorno djelovanje stijena mlata valova. Materijal nastao mehaničkim trošenjem ponekad ostaje na mjestu nastanka ili se akumulira u neposrednoj blizini kamo je dospio pod utjecajem gravitacije. Raspadnuti materijal mogu prenositi voda, vjetar ili ledenjaci, pri čemu se dodatno usitnjava, a u tekućicama ili valjanjem morskim valovima se dodatno i raspadnuti materijal zaobljava. Zbog različite tvrdoće različitih stijena zaobljavanje nije jednako. Tako npr. ulomak vapnenca tekućica mora kotrljati 5 - 25 km, a granita 80 - 100 km da bi se zaoblio. Na mjestima gdje prestaje transportna snaga vode, leda ili vjetra dolazi do taloženja fragmenata i stvaranja sedimenta. Razlikujemo vezane (npr. pješčenjaEgipatske piramide građene su od pješčenjaka (Foto: Ricardo Liberato, Wikipedia) ci) i nevezane (npr. pijesak) klastične stijene. Osnovna podjela klastičnih stijena je prema veličini fragmenata od kojih su izgrađene. Krupnozrnati klastiti sastavljeni su od fragmenata čiji je promjer veći od 2 mm. Ovoj grupi pripadaju uglato kršje i zaobljeni šljunci. Ukoliko su zrna spojena nekim vezivom (cementom) od kršja nastaju breče (kršnici), a od šljunka konglomerati. Srednjezrnati klastiti sastoje se od fragmenata veličine 0,06 - 2 mm. Ovoj grupi pripadaju nevezani pijesak, odnosno ako je povezan prirodnim cementom nastaje pješčenjak. Sitnozrni klastiti izgrađeni su od čestica manjih od 0,06 mm. Najznačajniji predstavnici su mulj, koji u sebi sadrži dosta vode i glina kod koje sadržaj vode varira. Starenjem i gubitkom vode pod težinom pokrovnih slojeva nastaje čvrsta vezana stijena - šejl koji predstavlja oko 50 % svih sedimentnih stijena. Važan predstavnik sitnozrnatih stijena je prapor (les) koji je nastao taloženjem sitnih čestica Vapnenac se vadi koje je prenosio vjetar iz glacijalnih ili pustinjskih područja. Klastične stijene koriste u kamenolomu na se u građevinarstvu i arhitekturi za oplate, stubišta, itd. Stjenoviti fragmenti (kršje, otoku Braču pijesci i šljunci) koriste se za izradu betona, glina za izradu cigle i crijepa, a pijesak za proizvodnju stakla. Kemogene sedimentne stijene nastaju kristalizacijom iz prezasićenih otopina raznih soli (klorida, karbonata, sulfata i dr.). To se najčešće odvija u jezerima, lagunama i morskim zaljevima u kojima je količina vode što ispari veća od njenog dotjecanja. Važni predstavnici te grupe stijena su gips i kuhinjska sol (halit), dok joj samo djelomično pripadaju vapnenac i dolomit. Biogene sedimentne stijene dijele se na fitogene i zoogene, ovisno o tome prevladava li u sastavu biljna ili životinjska komponenta. Iako po nastanku mogu biti i kemijske sedimentne stijene, vapnenci i dolomiti su najvažniji predstavnici te grupe, a nama su Vapnenci s vidljivim posebno interesantni jer izgrađuju 54 % površine naše domovine. presjekom fosila U grupi karbonatnih stijena najčešći su vapnenci i dolomiti. Vapnenci se sastoje od fra(nepravilni ježinac) gmenata organizama koji su skelete izgradili od kalcij-karbonata (CaCO3), uzimajući ga (Foto: Karmen Fio Firi)

Reljef Zemlje

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

iz vode. Često se vapnenci nazivaju prema organizmima od kojih su pretežito izgrađeni; npr. foraminiferski, koraljni, rudistni i dr. Važan sastojak vapnenaca je vapnenački mulj (mikrit), a sastoji se od čestica veličine do 4 mikrometra (0,004mm). Taj mulj može nastati kemijskim taloženjem ili nakupljanjem najsitnijih dijelova skeleta organizama. Dolomit (CaMg(CO3)2) nastaje iz vapnenaca kad još u vlažnom i rahlom talogu, ili bilo kada kasnije, dođe do zamjene polovice kalcijevih iona magnezijskima. Dolomit i vapnenac se razlikuju reakcijom s 10 % otopinom klorovodične kiseline (HCl); kiselina otapa vapnenac uz oslobađanje mjehurića CO2 i buran šum. Karbonatne stijene koriste se u građevinarstvu. Od njih su izgrađeni stariji dijelovi naših primorskih gradova, kao i naselja u krškom području. Posebno je poznat, i u svijetu jako cijenjen brački kamen, koji je zapravo čisti vapnenac kredne starosti, a ne mramor (kako ga mnogi nazivaju), a koristi se u kiparstvu i arhitekturi. Lapor (tupina) sastoji se od kalcita, dolomita i gline koja u sastavu sudjeluje sa 25 % do 75 %. Lapor se koristi kao sirovina za proizvodnju cementa. Sedimentnim stijenama pripadaju i razne vrste ugljena. Nastaju od biljnih organizama procesom karbonizacije. Raspadanjem biljne mase bez prisustva kisika gubi se vodik i kisik i dolazi do povećanja udjela ugljika. Nastanak ugljena počinje tresetom, u kojem još jasno možemo raspoznati biljnu tvari od kojih je nastao. Napredovanjem karbonizacije nastaju lignit, smeđi ugljen, kameni ugljen i na kraju antracit. Smatra se da su ligniti i smeđi ugljen stari oko 50 milijuna godina, a kameni čak 250 milijuna godina. Ugljen se od davnina koristi kao energent, a bio je i glavni pokretač parnih strojeva, kao i visokih peći za dobivanje čelika koje su obilježile industrijsku revoluciju. Također, ugljen se koristi u termoelektranama za proizvodnju električne struje. Zbog velike emisije CO2 danas se sve više zamjenjuje drugim izvorima energije. Na području Hrvatske poznati rudnici ugljena bili su kod Raše i Labina u Istri, Siverića u Dalmaciji, Ivanca, Golubovca i Krapine u Hrvatskom zagorju te na Bilogori. Ležišta nafte, danas jednog od najvažnijih energenata vezana su uz sedimentne stijene. Pretpostavlja se da je nafta nastala od materijala koji se taložio na dnima zatvorenih mora, u lagunama i močvarama gdje su vladali anoksični uvjeti. Organizmi koji žive u plitkom moru bogatom kisikom, nakon ugibanja tonu na dno gdje ne trunu, već ih razgrađuju anaerobne bakterije u takav oblik ugljikovodika iz kojeg će s vremenom nastati nafta. Pod pritiskom krovinskih stijena nafta se potiskuje u poroznije stijene (pijesci, šljunci i porozni vapnenci). Na mjestima gdje migraciju nafte zaustave nepropusne krovinske stijene nastaju naftna ležišta. Na području Hrvatske mogu se izdvojiti četiri naftonosna područja. To su Dravska, Murska, Savska i Slavonsko-srijemska potolina, a sva ta područja dio su velikog Panonskog bazena koji je najbolje istraženi dio Hrvatske što se tiče nafte i plina. Neki tragovi nafte pronađeni su i u podmorju Jadranskog mora, a zemni plin se eksploatira u sjevernom Jadranu. Po količini proizvedene nafte ističu se polja Beničanci, Šandrovac i Đeletovci. Područje Međimurja (polje Peklenica od 1844.) i Moslavine (Mikleuška od 1854. do 1943. godine) pripadaju najstarijim naftnim regijama na Zemlji. Zbog iscrpljenosti zaliha nafte ova područja danas zaostaju u proizvodnji.

Zagrebačka katedrala građena je od sedimentnih stijena – od tzv. litotamnijskih vapnenaca (sada se obnavlja kamenom travertinom)

Naftna bušotina u Međimurju (Izvor: IVE Čakovec)

Visok tlak i temperatura mijenjaju stijene Metamorfne (preobražene) stijene nastaju preobrazbom strukture i mineralnog sastava starijih eruptivnih i sedimentnih stijena, pri jako povišenom tlaku i temperaturi. Temperatura i tlak mijenjaju se u Zemljinoj kori različitim intenzitetom. Dok se na jednom mjestu brže povećava temperatura, na drugom se brže povećava tlak.

Naftna platforma na moru

Reljef Zemlje

Rudnik mramora u Alpama (Foto: Michele Buzzi, Wikipedia)

Gnajs

Mauzolej Taj Mahal cijeli je obložen mramorom (Foto: Branko Kladarin)

Provjerite naučeno Zašto je važno poznavati fizičke osobine minerala? Koji su elementi najzastupljeniji u građi minerala? Navedi primjere iskorištavanja magmatskih stijena. Na primjerima objasni mogućnosti iskorištavanja klastičnih, kemogenih i biogenih sedimentnih stijena. Objasni zastupljenost i prostorni raspored stijena u Hrvatskoj.

Mineralni sastav i struktura stijena podložni su termičkim promjenama koje nastaju na dva načina: stalnim porastom od površine prema dubini i porastom temperature uslijed prodora magme u Zemljinu koru. U slučajevima kad je metamorfoza izazvana samo promjenom temperature kristali u stijeni neće imati uređenu orijentaciju, i doći će do njene prekristalizacije. U takvim slučajevima stijena zadržava svoj mineralni i kemijski sastav, ali se povećava veličina zrna. Na taj način nastaje npr. mramor, pa se od vapnenaca od kojih je nastao razlikuje po velikim kristalima. Porastom temperature može doći do taljenja stijene i nastanka novih minerala iz taljevine. Nova stijena ima izmijenjen mineralni, ali ne i kemijski sastav. Do promjene mineralnog i kemijskog sastava stijene dolazi tek u uvjetima kad je rastaljena stijena u kontaktu s magmom. Pri promjeni tlaka metamorfoza započinje onog trenutka kad on pređe kritičnu točku koju mineralni sastav i struktura stijene mogu izdržati pri određenoj temperaturi. Ako neka stijena dospije u duboke dijelove litosfere, dospijeva i pod jako visok tlak. U višim dijelovima Zemljine kore djeluje jednostrani tlak (stres) koji se očituje snižavanjem tališta minerala. To dovodi do njihove rekristalizacije, a štapićasti i listićavi minerali zauzimaju položaj koji je okomit na smjer djelovanja tlaka. Tu prepoznatljivu strukturu metamorfnih stijena nazivamo škriljavom, a stijene škriljavcima (npr. od tinjaca nastaju tinjčevi škriljavci). Stijene koje dospiju u veliku dubinu izložene su djelovanju tlaka sa svih strana (hidrostatski tlak). Kao rezultat toga novi minerali imaju manji volumen od prijašnjih, ali nemaju prevladavajuću orijentaciju kristala. Proces preobrazbe stijena rijetko se događa samo zbog porasta temperature ili tlaka, već su povezani i djeluju zajedno. Sedimentne stijene, koje su nastale pri niskim temperaturama i tlaku podložne su metamorfozi već kod temperatura od 180 - 200 °C. Eruptivne i već postojeće metamorfne stijene koje su nastale pri visokim temperaturama i tlakovima podložne su metamorfozi i pri nižim temperaturama, ali uz prisutnost vode. Kao posljedica različitih uvjeta od iste izvorišne stijene metamorfozom mogu nastati različite nove metamorfne stijene. Tako na primjer, od tinjčevih škriljaca, u dubljim uvjetima pri većem tlaku i temperaturama može nastati gnajs.

Vrste stijena u Hrvatskoj Na području Republike Hrvatske zastupljene su sve tri osnovne skupine stijena. Magmatske stijene sudjeluju s oko 1 %, a otkrivene su na području Psunja, Papuka, Moslavačke gore, otočićima Brusniku i Jabuci. Manje pojave otkrivene su i u Dinarskom gorju, npr. na Velebitu nedaleko Senja (u Senjskoj dragi) i kod sela Donjeg Pazarišta u Lici te u Komiži na otoku Visu. Metamorfne stijene sudjeluju s oko 3 do 4 % u građi Hrvatske. Otkrivene su na području Psunja, Papuka, Moslavačke gore, ali i Medvednice. Magmatske i metamorfne stijene Papuka, Psunja i Moslavačke gore ujedno su i najstarije na području Hrvatske. Međutim, njihova starost još uvijek nije točno utvrđena, a pretpostavlja se da potječu iz Bazalt u Parku prirode doba prijelaza prekambrija u paleozoik. Sedimentne stijene Papuk prekrivaju 95 % površine Hrvatske. Karbonatne stijene prekrivaju oko 50 % površine Republike Hrvatske, odnosno njen gorski, priobalni i otočni dio. Mjestimično, ove naslage dosežu debljinu oko 8000 metara što ih svrstava među najdeblje na Zemlji! U sjevernom i istočnom dijelu RH, dominiraju nevezane klastične naslage koje su ispunile prostrane doline rijeka Drave i Save.

Reljef Zemlje

Provjerite predznanje Zašto se reljef mijenja? Koji procesi sudjeluju u nastanku, a koji u preoblikovanju reljefnih oblika? Što je litosfera? Uz pomoć tematske karte imenujte litosferne ploče. Pokažite njihove granice na geografskoj karti svijeta. Koji su osnovni pokreti litosfernih ploča? Kakve se promjene reljefa događaju na granicama litosfernih ploča? Zašto je važno poznavati te promjene?

Sloj kao osnovni element litosfere Stijene nam mogu ukaPrimjer 1 zivati na odnos u okolišu pri njihovom nastanku. One su mlađi sloj = krovina 3 najčešće poremećene i u prostarigrafska 2 promatrani sloj i topografska storu premještene. 1 stariji sloj = podina Sloj je osnovni element litosfere koji je najčešće svojPrimjer 2 = starigrafska podina; stven sedimentnim stijenama. stariji sloj 1 topografska krovina Pojedini sloj nastaje talože2 promatrani sloj njem i odražava prilike u oko= starigrafska krovina; 3 mlađi sloj lišu u kojem je nastao, a na to topografska podina nam ukazuje materijal od kojeg je izgrađen (npr. sitni mulj Krovina i podina u moru, silt nanesen vjetrom ili tekućicama, i dr.). Debljina slojeva može varirati od nekoliko milimetara, pa do 100 m, što ovisi o prostranosti bazena i vremenu te količini istaloženog materijala. U pravilu, prvobitni položaj slojeva je horizontalan, dok ih danas zbog utjecaja endogenih pokreta možemo naći u različitim položajima, a s obzirom na starost i u različitim odnosima. Svaki sloj je omeđen s dvije slojne plohe, donjom i gornjom, koje nastaju tijekom prekida ili promjene uvjeta taloženja. Donja slojna ploha nastaje početkom taloženja, a gornja prestankom taloženja. Odnos među slojevima može biti dvojak. Svi slojevi koji se nalaze iznad određenog (promatranog) sloja čine njegovu topografsku krovinu, dok oni ispod čine njegovu topografsku podinu. Prema starosti, stariji slojevi čine stratigrafsku podinu, a mlađi stratigrafsku krovinu. Kod slojeva koji su u normalnom položaju, topografska i stratigrafska krovina i podina se podudaraju (primjer 1), dok je kod prebačenih naslaga to obrnuto (u topografskoj krovini se nalaze mlađi, a u podini stariji slojevi, primjer 2).

ZANIMLJIVOST Da bi se odredilo u kakvom su međusobnom odnosu slojevi, potrebno je poznavati njihov položaj, odnosno razlikovati donju od gornje plohe. Određivanje položaja slojeva omogućavaju izdanci (stijene koje se vide na Zemljinoj površini). Položaj sloja određuje: pravac pružanja, smjer nagiba i nagib sloja, a mjeri se geološkim kompasom. Pružanje sloja je njegovo sjecište s vodoravnom ravninom. Smjer nagiba je pravac u kojem je sloj nagnut, a izražava se kutom što ga taj pravac zatvara sa smjerom sjevera, dok nagib predstavlja ustrmljenje prema horizontalnoj ravnini.

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

3. STRUKTURNI ELEMENTI LITOSFERE

Reljef Zemlje Što su bore i kako nastaju? Tektonski pokreti su deformirali Zemljinu litosferu pri čemu su nastale plastične i krte deformacije stijena. Plastične deformacije stijena predstavljaju bore koje nastaju savijanjem stijena pod utjecajem bočnog pritiska (kompresije) iz dva suprotna pravca u litosferi. Potpuna bora sastoji se od ispupčenog (konveksnog) dijela - antiklinale i ulegnutog (konkavnog) dijela - sinklinale. Tjeme antiklinale predstavlja najizbočeniji dio izgrađen od stratigrafski najmlađih naslaga. Jezgra je središnji dio antiklinale, izgrađen od najstarijih naslaga. U jezgri sinklinale nalaze se stratigrafski najmlađe, a u dnu stratigrafski najstarije naslage. Osna ploha prolazi kroz najzakrivljeniji dio antiklinale i sinklinale dijeleći ju na dva krila. Bora u prirodi

(Foto: Tihomir Marjanac)

Nastanak bore GEO ISTRAŽIVANJE

Dijelovi bore Borane stijene (u Kaliforniji)

Neki primjeri bora

S obzirom na položaj osne plohe prema vodoravnoj ravnini, bore se dijele na uspravne, kose, prebačene, polegle i utonule bore. Na osnovu položaja osne plohe i krila bore mogu biti normalne, izoklinalne, lepezaste i kutijaste. Dijapirske i koljenčaste bore (fleksure) predstavljaju posebne vrste bora. Dijapirske bore imaju izgled poput leće, a nastaju od materijala koji imaju manju gustoću pa pod tlakom bivaju istisnuti prema plićim dijelovima litosfere. Ležišta soli i gipsa često nalazimo u dijapirskim borama. Koljenčaste bore mogu nastati širenjem prostora, imaju samo jedno krilo, a njegovim daljnjim kretanjem mogu prijeći u normalni rasjed, iako neke mogu nastati i pri kompresiji. Bore, odnosno njihovi dijelovi antiklinale i sinklinale, mogu biti prepoznatljivi u reljefu. Antiklinale mogu predstavljati uzvisine, a sinklinale doline kao na području Kornatskog otočja, gdje su antiklinale otoci, a sinklinale međuotočni kanali. Po odnosu bora i morfologije terena radi se o normalnom reljefu. I naša najduža planina Velebit zapravo predstavlja krilo rasjednute antiklinale. Međutim, poznajemo i suprotnu situaciju gdje sinklinale predstavljaju uzvisine, a antiklinale doline i tada se govori o inverznom reljefu.

Reljef Zemlje

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

c) REVERSNI RASJED a) HORIZONTALNI ILI TRANSKURENTNI RASJED

b) NORMALNI RASJED

Rasjedi ∑ lomovi litosfere Rasjedi predstavljaju krte deformacije stijena koje nastaju uslijed bočnog pritiska; a) pod utjecajem gravitacije, b) ekstenzije (razdvajanja) ili c) kompresije. U trenutku kad pritisak nadjača elastičnost stijena, dolazi do njihovog pucanja i stvaranja dvaju stijenskih blokova - krila. Krila se kreću duž rasjedne plohe - paraklaze, koje mogu biti uspravne ili nagnute u različitim smjerovima. Krilo koje se nalazi iznad paraklaze naziva se krovinsko, a ono ispod - podinsko. Ovisno o smjeru pritiska, pomak krila može biti prema gore, dolje i horizontalan. O odnosu kretanja krovinskog prema podinskom krilu uz nagnute (kose) paraklaze, rasjede dijelimo na normalne i reversne. Kod normalnog rasjeda krovinsko krilo se spušta u odnosu na podinsko, a karakteristični su za ekstenziju prostora. Suprotno tome, kod reversnih rasjeda krovinsko krilo se izdiže, a karakteristični su za prostore koji su izloženi kompresiji. Duž paraklaze krila se mogu kretati pretežno okomito, uz male horizontalne pomake, ali postoje rasjedi koji imaju samo horizontalni pomak krila duž paraklaze, a nazivamo ih horizontalnim (transkurentnim) pa mogu biti lijevi ili desni (u odnosu na promatrača).

Normalni rasjed na otoku Rabu (Foto: Tihomir Marjanac)

Rasjedi: a) horizontalni b) normalni c) reversni

Rasjed dug oko 500 km u Kaliforniji

Rasjed San Andreas

Položaj rasjeda San Andreas na granici litosfernih ploča

Reljef Zemlje Tektonske grabe, horstovi, navlake

Tektonska graba

Horst (timor)

U prirodi, pojedinačni rasjedi su rijetki. Najčešće se javljaju u grupama, pa se mogu razlikovati strukture izgrađene od njih. Tektonske grabe nastaju spuštanjem krila između dvaju ili više rasjeda. Horstovi su uzvisine koje su pak omeđene rasjedima, a središnji dio je izdignut. Ljuskave strukture karakterizira sistem reversnih rasjeda dok stepeničaste strukture karakterizira sistem normalnih rasjeda koji često omeđuju horstove i/ili tektonske grabe. Reljefni oblici nastali rasjedanjem česti su u prirodi. Tako na primjer, doline rijeka Rajne u Njemačkoj i Save predstavljaju tektonske grabe. Međutim, dubina ovih tektonskih graba znatno je veća, ali je ispunjena mlađim sedimentima. Gromadna gorja u našem dijelu Panonske nizine predstavljaju horstove koji su izdignuti mlađim tektonskim pokretima. Rasjedi koji imaju strmi nagib paraklaze, odnosno izdignutog krila mogu se prepoznati u prirodi kao strmci. No, pri vanjskom oblikovanju reljefa veliko značenje imaju manje bočne i paralelne pukotine koje nastaju prilikom rasjedanja. Pukotine čine stijene poroznima, a neke i vodopropusnima, što ima osobito veliko značenje u karbonatnim stijenama pri oblikovanju krškog reljefa. Navlake predstavljaju strukturne jedinice litosfere u kojima krovinske naslage leže preko podinskih naslaga, a nastaju kao posljedica tektonske kompresije. Grade velike planinske lance kao što su Alpe, tako da ih se zbog velikih dimenzija teško može vidjeti u cjelini. Vanjskim procesima navlake su često erodirane tako da podinske naslage mjestimično izbijaju na površinu kao tektonska okna, a izolirani manji dijelovi navlake zaostaju kao navlačci. Epirogenetski pokreti i reljef su vertikalni pokreti koji se događaju u izuzetno dugom vremenskom razdoblju, tijekom cijelih geoloških perioda. Tijekom trajanja epirogenetskih pokreta ne mijenja se osnovna struktura slojeva Zemljine kore. Epirogenetskim pokretima podložni su veliki stabilni unutrašnji dijelovi litosfernih ploča poznati pod imenom kratoni. Ti pokreti predstavljaju vertikalno dizanje i spuštanje litosfere koja je vezana za hlađenje magme u dubini. Epirogenetski pokreti su najuočljiviji u priobalnim područjima po promjeni položaja obalne linije. Spuštanjem kopna dolazi do nadiranja vode na kopno - transgresije, a izdizanjem kopna nastupa povlačenje mora kao regresija. Jedan od dokaza epirogenetskih pokreta je položaj koraljnih grebena, na velikim dubinama, koji inače nastaju u plitkim tropskim morima na dubinama do 50 metara.

Provjerite naučeno

Navlake su česta pojava u Alpama

Opiši međusobni odnos slojeva u prirodi. Što su tektonski pokreti? Kako oni djeluju na slojeve? Kako nastaju bore? Koji su dijelovi bora? Kako nastaju rasjedi? Skicom prikaži vrste rasjeda. Pronađi na geografskoj karti tektonsku grabu i horst. Opiši utjecaj epirogenetskih pokreta na razinu Jadranskog mora.

Reljef Zemlje

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

4. ENDOGENI PROCESI Provjerite predznanje Jesu li u najstarijem geološkom razdoblju kontinenti na Zemlji bili raspoređeni kao danas? Kako znanstvenici danas objašnjavaju položaj kontinenata? Opišite povezanost građe Zemlje i procesa koji se odvijaju u unutrašnjosti Zemlje. Kako ti procesi utječu na izgled Zemljine površine i raspored kontinenata?

Građa Zemlje Sve do druge polovice 20. stoljeća o unutrašnjoj građi Zemlje znalo se vrlo malo. Prvi koji je uočio postojanje prijelaza u unutrašnjosti Zemlje bio je ravnatelj Hidrometeorološkog opservatorija u Zagrebu geofizičar Andrija Mohorovičić. Kasnije su geofizičari ustanovili da u Zemljinoj unutrašnjosti postoji više takvih ploha gdje dolazi do promjene brzine kretanja potresnih valova. Na osnovi tih spoznaja, ali i one da se potresni valovi šire različitom brzinom u materijalima različitih fizičkih i kemijskih svojstava, Zemljina unutrašnjost podijeljena je na jezgru, plašt i koru. Zone na kojima se dodiruju prostori različitih svojstava nazivaju se plohe diskontinuiteta. Jezgra je središnji dio Zemlje do dubine od 2900 km i čini 16 % volumena Zemlje. Izgrađena je od teških metala nikla i željeza. Dijeli se na unutrašnju, krutu (do dubine od 5145 km) i vanjsku, koja je tekuća (do dubine od 2900 km). Na dubini od 2900 km jezgru od plašta odvaja WiechertPoprečni presjek unutrašnjeg dijela Zemlje Gutenbergov diskontinuitet. Plašt (83 % volumena Zemlje) obuhvaća prostor od 2900 km do približno 40 km dubine. Sastavljen je uglavnom od čvrstih stijena bogatih željezom i magnezijem, a manji mu se dio nalazi u rastaljenom stanju (magma). Mineralni sastav i mehanička svojstva variraju mu s dubinom. Dijeli se na donji, kruti na dubini od 2900 do oko 660 km, prijelaznu krutu zonu na dubini od oko 660 do oko 410 km te uglavnom kruti gornji dio na dubini od oko 410 km do kore čija debljina varira. Unutar gornjeg plašta na dubinama između otprilike 75 i 200 km (prema mišljenju nekih znanstvenika, možda i do 400 km) proteže se zona karakterizirana smanjenjem brzine seizmičkih valova nazvana astenosfera (grč. asthenos - slab). Naime, zbog visoke temperature i tlaka stijene gornjeg dijela astenosfere ponašaju se plastično, odnosno dolazi do njihova parcijalnog taljenja. Kreću se konvekcijski, čime se prenosi toplina iz Zemljine unutrašnjosti prema kori. Konvekcijsko kretanje u astenosferi uzrokuje pomicanje litosfernih ploča i izbijanje magme na površinu Zemlje. Gornji plašt sastavljen je od stijena koje imaju veću specifičnu težinu i gustoću od onih Zemljine kore, s kojom čini jedinstvenu cjelinu sastavljenu od čvrstih stijena - litosferu. Mohorovičićev diskontinuitet ili moho je granica između plašta i kore na kojoj se zbog

Reljef Zemlje

AFRIKA

različite gustoće materijala brzina seizmičkih valova naglo mijenja. Dubina na kojoj se diskontinuitet nalazi varira od oko 5 km ispod oceana do oko 90 km ispod Tibetanskog INDĲA platoa, a u Hrvatskoj je na dubini od 25 km ispod Jadrana i Panonske nizine, a 40 km ispod Velebita. Zemljina kora je kruti, površinski dio Zemlje (1 % voAUSTRALĲA lumena Zemlje). Zbog razlika u sastavu minerala koji je ANTARKTIKA izgrađuju, dijeli se na kontinentalnu i oceansku. Kontinentalna kora pretežito je granitnog sastava pa se naziva i SiAl prema glavnim elementima koji ju izgrađuju, siliciju i aluminiju. Debljine je između 20 i 90 km, a gustoće oko 2,7 g/cm3. Obuhvaća 34,5 % površine Zemlje i izrazito je heterogenog sastava. Vertikalno, porastom dubine, sastav joj se mijenja i približava sastavu oceanske kore. Oceanska kora pretežito je bazaltnog sastava, a prema glavnim elementima siliciju i magneziju naziva se i SiMa. Debljina joj varira između 5 i 10 km, a gustoća iznosi 3,0 g/cm3. Izrazito je homogenog sastava.

PANGEA JUŽNA AMERIKA

Prije 200 000 000 godina

Wegenerovo tumačenje raspada kontinenata Prije 165 000 000 godina

Prije 105 000 000 godina

Prije 65 000 000 godina

Sadašnje stanje Pomicanje kontinenata tijekom prošlosti

Tek početkom 20. stoljeća na osnovi komplementarnosti obrisa obala Afrike i Južne Amerike došlo se do spoznaje da su oni nekad činili jedinstven kontinent zajedno s ostalima. Alfred Wegener je 1915. g. taj jedinstveni pra-kontinent nazvao Pangea i pretpostavio da se počeo raspadati, a dijelovi međusobno udaljavati prije oko 200 miljuna godina (prvo na dva kontinenta Lauraziju i Gondvanu), a njihove dijelove predstavljaju današnji kontinenti. Iako je tu pretpostavku potkrijepio paleontološkim dokazima o kopnenim organizmima, njegovo mišljenje nije bilo prihvaćeno, i to najviše zato što nije imao uvjerljiv odgovor na pitanje kako je došlo do tog razmicanja kontinenata. Tek od šezdesetih godina 20. stoljeća, zahvaljujući spoznajama do kojih se u međuvremenu došlo napretkom tehnologije i istraživanjima mora i oceana, na temelju Wegenerove teorije nastala je nova teorija o plutanju kontinenata - tektonika ploča. Danas je poznato da se litosfera sastoji od oko sedam većih i niza manjih litosfernih ploča, koje predstavljaju osnovne sastavne jedinice površinskog dijela Zemlje. Gotovo sve velike litosferne ploče izgrađene su od deblje kontinentske i tanje oceanske kore, a najveća Pacifička, izgrađena je samo od oceanske kore. Ploče su najdeblje na kontinentima (do 250 km), a najtanje na području oceana (od 10 do 100 km) gdje su izgrađene samo od bazalta, što upućuje na to da su izgrađene relativno kasno. Krute i međusobno odvojene litosferne ploče plutaju na visokoelastičnoj astenosferi. Naime, iako je astenosfera u krutom stanju, ona ima relativno nisku viskoznost i posmičnu snagu te se može ponašati kao tekućina na kojoj plutaju litosferne ploče. Brzina kretanja ploča varira od nekoliko milimetara pa do nekoliko centimetara godišnje. Donedavno se smatralo da je glavni razlog kretanja litosfernih ploča konvekcijsko kretanje topline i materijala u astenosferi, ali danas prevladava mišljenje da je kretanje ploča posljedica gravitacijskog tonjenja teže ploče u dubinu Zemlje na konvergentnom rubu ploča.

Opasne granice dodira velikih ploča S obzirom na međusobni odnos u kojem se ploče nalaze, razlikuju se tri tipa granica: konvergentne (destruktivne), divergentne (konstruktivne) i transformne (konzervativne). Divergentne (konstruktivne) granice su zone gdje se litosferne ploče međusobno udalja-

Reljef Zemlje

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

vaju, razmiču (što nazivamo spreadingom). Na dnu oceana gdje se ploče udaljavaju nastaju srednjooceanski hrptovi. Zbog razmicanja ploča (odvija se brzinom od 2 do 10 cm godišnje), magma probija iz astenosfere na površinu, stvarajući novo oceansko dno. Zbog međusobnog udaljavanja ploča, srednjooceanski hrptovi su široki oko 2000 km, a ukupna dužina iznosi oko 60 000 km. Osjetno su viši od okolnog Velike litosferne ploče i smjerovi njihova pomicanja oceanskog dna, obuhvaćaju 8 % Zemljine površine, a mjestimično izbijaju na površinu oceana stvarajući vulkanske otoke (npr. Island). Konstruktivne granice na kontinentima znatno su rjeđe. Razmicanjem ploča nastaju duboki lomovi koji se postupno šire u izdužena mora, a nastavkom širenja na tim mjestima nastaju Oceani nastaju razmicanjem kontinenata, tj. širenjem kontinentskog dna na mjestu oceani kada iz astenosfere razmicanja nastaje oceanski hrbat, a na mjestu podvlačenja nastaje oceanski jarak na dno prodre magma i stvori oceansku koru bazaltnog sastava (proces oceanizacije). Tako je razmicanjem Afrike i Arapskog poluotoka nastalo Crveno more, od kojeg će daljnjim razmicanjem nastati ocean. To je primjer uznapredovalog stadija razmicanja ploča, Kontinent B dok je rani stadij vidljiv u Istočnoafričkoj riftnoj dolini gdje se istočna Afrika odvaja od Kontinent A ostatka kontinenta. podvlačenje Na konvergentnim (destruktivnim) granicama približavaju se dvije ploče, a posljedice otočni luk ovise o vrsti kore na tim pločama. Ako se približavaju dvije oceanske ploče ili oceanska i kontinentska ploča, teža ploča tone pod lakšu, što se naziva podvlačenje (subdukcija) dok Kontinent A približavanje dviju kontinentskih ploča nazivamo sudar (kolizija). oceanska U procesu podvlačenja teža se ploča svija prema dolje i počinje tonuti pod lakšu, a brzina ploča može dosezati i 37 cm godišnje. Duž kontakta nastaju dubokomorski jarci do 100 km planinski široki, dugi nekoliko tisuća km, a dubina im doseže od 6000 do 11 000 metara i ujedno lanac predstavljaju najdublje dijelove oceana. Ploča koja tone može dospjeti do dubine od 700 Kontinent B km u Zemljin plašt, gdje se zbog visoke temperature tali. Pri taljenju ploče dolazi do oslo- Kontinent A bađanja vodene pare koja se probija pomiješana s magmom kroz gornju litosfernu ploču podvlačenje i stvara (vulkanski) otočni luk nekoliko stotina kilometara od dubokomorskih jaraka. Ti (kolizija) otočni lukovi zatvaraju rubna mora. Tako su nastali npr. Japanski i Marijanski otočni lukovi. Na području rubnih mora talože se materijali koji su nastali erozijom na kopnu.

Reljef Zemlje 1 Ande u Peruu mlade ulančane planine 2. Lokalitet Danakil kod rasjeda Afar u Etiopiji gdje lava izbija na površinu zemlje (Foto: A. Savin, Wikimedia)

3. Himalaje su nastale orogenezom 4. Fuji – najviša vulkanska planina u Japanu

Provjerite naučeno Koje procese objašnjavamo teorijom tektonike ploča? Zašto kažemo da su granice dodira ploča opasne? Nabrojite tipove granica među tektonskim pločama. Koji se procesi događaju na konstruktivnim granicama litosfernih ploča? Na kojim se granicama odvija smicanje litosfernih ploča? Navedite primjer litosfernih ploča koje se smiču. Po čemu se razlikuju procesi na destruktivnim granicama? Obrazložite nastanak Srednjoatlantskog hrpta, Marijanske brazde, Dinarida i vulkanskih otoka. Objasnite proces orogeneze i proces oceanizacije.

Japansko otočje nastalo je vulkanskim djelovanjem u zoni subdukcije

Ploča koja tone se lomi što stvara duboke potrese. Neposredno uz oceanske jarke dubina hipocentara potresa je najmanja (do 70 km), povećava se dalje u području vulkana (od 70 do 300 km), a najveća je na kraju (do 720 km). Upravo nam potresi otkrivaju način tonjenja i dubinu na kojoj se tale ploče. Naime, njihovi hipocentri javljaju se u nizu, na zakošenoj plohi koja se naziva Benioffova zona. Ako se oceanska ploča podvlači (tone) pod kontinentsku (npr. Nazca ploča pod Južnoameričku), duž kontakta nastaje dubokomorski jarak, a na nesubduciranoj ploči mlade ulančane planine. No te planine dijelom nastaju i zbog vulkanizma, jer dio magme koja nastaje pretaljivanjem subducirane ploče prodire do površine, gdje gradi vulkane (Mt. St. Helens u SAD-u), stvarajući vulkanske lukove. U slučaju približavanja dviju kontinentskih ploča, jedna djelomično klizne pod drugu (plitka subdukcija) pri čemu nestaje oceanska kora, no zbog velike debljine i manje gustoće kontinentska kora ne može subducirati u astenosferu. Uz česte i razorne potrese, dolazi do natiskivanja, rasjedanja i izdizanja dodirnog područja ploča, što nazivamo orogenezom. Tako nastaju planinski lanci, a sudarom Indijske ploče s Euroazijskom izdigle su se Himalaje. Na isti način nastale su i Alpe. Transformne (konzervativne) granice omeđene su transkurentnim rasjedima duž kojih dolazi do smicanja dviju litosfernih ploča. One ne utječu na promjenu, odnosno nema stvaranja nove ni nestajanja stare kore. Takav primjer granice predstavlja rasjed San Andreas u Kaliforniji, duž kojega dolazi do smicanja Pacifičke i Sjevernoameričke litosferne ploče brzinom od 2 cm godišnje.

Reljef Zemlje

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

5. VULKANSKI RELJEF I POTRESI Provjerite predznanje Opišite povezanost vulkanizma i potresa s litosfernim pločama. U kojim se područjima nalazi najveći broj aktivnih vulkana? Može li se predvidjeti pojavu vulkanizma i iznenadnog podrhtavanja Zemljine površine? Kako se mogu ublažiti negativne posljedice tih pojava?

Nastanak vulkana Vulkanizam podrazumijeva sve procese izbacivanja krutog, tekućeg ili plinovitog materijala iz Zemljine unutrašnjosti na površinu. Magma iz unutrašnjosti na površinu izbija kroz vulkane i pukotine u Zemljinoj kori. Magmu koja se izlila na Zemljinu površinu nazivamo lava. Način na koji će magma izbiti na površinu ovisi o svojstvima magme. Magma koja sadrži puno plinova i para je viskoznija te na površinu izbija eksplozivnim erupcijama, a magma bez njih je manje viskozna i izlijeva se iz vulkana i pukotina, a teče vrlo brzo (i do 30 km/sat). Magma potječe iz Zemljinog plašta, ali do površine dospijeva iz magmatskog ognjišta koje se nalazi relativno plitko u kori. Kemijski sastav lave ovisi i o taljenju stijena pri prodoru Aktivni vulkan Cleveland na Aljaski snimljen iz svemira magme na površinu. Naime visoka temperatura magme iz (Izvor: wikipedija, NASA) Zemljinog plašta (oko 2000 °C) tali okolne stijene pa se miješanjem magme s novonastalom taljevinom mijenja njezin kemijski sastav. Prema višim dijelovima Zemljine kore i dalje prema površini magma se iz magmatskog ognjišta kreće kroz dimnjak i pukotine. Prema nastanku, reljefne oblike nastale hlađenjem (i kristalizacijom) magme dijelimo na intruzivne (dubinske) i efuzivne (izljevne). Efuzivni oblici nastaju izbijanjem magme na površinu kroz pukotine i kanale. Njihov nastanak povezan je s vrstama vulkanskih erup-

Aktivni vulkani Epicentri potresa

Prostorni raspored potresa i vulkana na Zemlji

Reljef Zemlje

GEO ISTRAŽIVANJE

Građa vulkana Dim, vodena para

Krater Dimnjak

Vulkanski pepeo Tok lave Parazitske kupe

Vulkanski lapili i bombe Piroklastični tok Slojevi pepela i lave Sklad

Žila Tok lave vulkana Kanaga na Aljaski

Površina tla

Magmatsko ognjište

Piroklastični tok spušta se niz vulkan brzinom kojoj se ne može pobjeći i najsmrtonosniji je produkt vulkana Desno: Havaji - vruća magma (lava) izlazi na površinu

cija koje su uvjetovane svojstvima magme, osobito količinom plinova u njoj, a među njima najvažnija je vodena para (oko 90 % svih plinova). Pukotinski tip predstavljaju mirni izlijevi lave koji su karakteristični za pukotine duž kojih se mjestimično stvaraju mali vulkani. Izljevima lave nastaju ploče, odnosno pokrovi čija veličina može biti veća od 100 km2, a debljina i do 1 km. Visoravan Columbia u sjeverozapadnom dijelu SAD-a nastala je izlijevanjem lave, a prekriva oko 200 000 km2. Godine 1783. zabilježen je izljev 12 km3 lave na Islandu duž pukotine duge 25 km. Vulkanske erupcije i eksplozije karakteristične su za prodor lave iz kratera na vrhu vulkanskog dimnjaka. Erupcija je prodor lave i vulkanskih plinova iz dimnjaka. Lava i ostali vulkanski materijal (pepeo i fragmenti stijena) taloži se oko kratera u visinu, stvarajući pritom vulkanski čunj. Ako je magma gusta i bogata plinovima, zbog njihovog naglog oslobađanja,

razina mora

Potopljeni vulkanski krater

Ostatak nekadašnjeg vulkana

anske kore

pokreti oce

Otočje Havaji - vire samo vrhovi vulkana

Vulkanski otok u nestajanju

Aktivni vulkanski otok

Vruća točka

Vulkanski niz Havaja oblikovan je pomicanjem Pacifičke litosferne ploče iznad “vruće točke”

Reljef Zemlje

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

GEO ISTRAŽIVANJE

Nastanak kaldere vulkana Mount St. Helens u SAD-u

Vulkan Mt. St. Helens prije i poslije erupcije

Erupcija pepela i plinova iz novog čunja vulkana Mt. St. Helens u SAD-u

erupcije će biti nagle u obliku vulkanskih eksplozija. Kad je lava gusta, ona se može toliko stvrdnuti da zatvori dimnjak i vulkan ima uspavani (prividno ugasli) karakter. Međutim, velik pritisak nakupljenih plinova i para ispod stvrdnutog čepa može prouzročiti jaku eksploziju kojom može nastati jako prošireni krater kojeg nazivamo kaldera. Međutim, velike kaldere mogu nastati i urušavanjem vulkanskog čunja u djelomično ispražnjeno magmatsko ognjište, na kraju dugotrajne erupcije. Poznat je slučaj otoka Krakatau u Indoneziji, koji je raznijela eksplozija i koji se urušio u svoje magmatsko ognjište do dubine od 330 metara ispod razine mora, a izbačeni vulkanski pepeo prekrio je površinu od oko 4 000 000 km2.

Podjela vulkana Vulkani se dijele prema mjestu izbijanja lave, aktivnosti, vrstama erupcije i obliku. Prema izbijanju lave dijelimo ih na podmorske i kopnene. Ponekad se događa da podmorski vulkani narastu do razine mora stvarajući tako vulkanske otoke (npr. Havaji). S obzirom na aktivnost razlikujemo ugasle, uspavane (pritajene) i aktivne, no ta podjela je vrlo upitna jer mnogi vulkani za koje se smatralo da su ugasli obnovili su svoju aktivnost (npr. Vezuv). Prema vrstama erupcije vulkani se dijele na izljevne, kad se lava polako izlijeva, te eksplozivne kod kojih erupcije mogu biti izrazito jake, a prati ih izbijanje plinova i izbacivanje raznog materijala (od fragmenata stijena do oblika nastalih naglim hlađenjem lave). Prema obliku vulkane dijelimo na štitaste, cinder i stratovulkane. Štitasti vulkani izgrađeni su od ohlađenih izljeva lave koja oblikuje blage padine nagiba do 15°. Tom tipu vulkana pripadaju vulkani Havajskog otočja. Cinder vulkani izgrađeni su od sitnih čestica vulkanske šljake. Niski su (oko 300 m), a nagib padina je oko 35°. Stratovulkani nastaju izljevima lave i piroklastičnog materijala (fragmenata ohlađene lave koji mogu biti veliči-

ZANIMLJIVOST Vulkan Mount St. Helens mirovao je od 1857. do 1980. godine kad je došlo do jake eksplozije i erupcije koja je trajala skoro 2 mjeseca. Prvo su se pojavili manji potresi, a iza toga je uslijedilo izbacivanje plinova i pepela praćeno eksplozijom koja je razorila vrh u promjeru 1,5 km. Oblak od pepela i plinova dosezao je visinu od 20 km, a potom se niz padine obrušio piroklastični tok, dok je pepeo padao u promjeru od 2000 km.

Reljef Zemlje

Campi Flegrei Napulj

Vezuv

Talijanski grad Napulj nalazi se između dva vulkana: Vezuva i megavulkana Campija Flegreija Gejzir prije erupcije Površina

Pregrijana voda i vodena Dotok podzemne para vode Gejzir nakon erupcije

Jako vruće stijene

Erupcija pregrijane vode i vodene pare Površina

Gejziri nastaju zagrijavanjem vode u podzemlju, koja prelazi u paru i povremeno izbija na površinu

Krakatau - jedan od najpoznatijih vulkana na svijetu koji povremeno izbacuje lavu, vodenu paru i plinove

ne od nekoliko milimetara pa do nekoliko metara) i imaju karakterističan stožast oblik. Ti su vulkani svojim erupcijama izazvali najveće tragedije. Na njihovim padinama često se nalaze mali, takozvani parazitski čunjevi. U kraterima lava prska uslijed oslobađanja otopljenih plinova što se naziva vatroskok, a ohlađeni fragmenti su piroklasti koji obuhvaćaju lapile (promjera od 2 do 64 mm) i od njih veće vulkanske bombe.

Podzemni oblici magme Prilikom izdizanja prema površini, magma ne prodre uvijek do površine, nego se može zadržati i ohladiti u unutrašnjosti čime nastaju razni intruzivni oblici. Među njima se svojim značenjem i veličinom ističe batolit koji se nalazi najdublje i može imati površinu veću od 100 km2. Iz batolita magma prodire prema površini kroz pukotine. Ako magma zaostane i oblikuje lećasto ili gljivoliko tijelo naziva se lakolit, ako se utisne između slojeva naziva se sil (sklad) (debeo od 1 cm do 1 km). Magma se može ohladiti i u pukotinama pa su to žile, a može se ohladiti i u vulkanskom dimnjaku. Ispunjeni vulkanski dimnjak je izgrađen od tvrđih stijena u odnosu na okolne pa može u eroziji zaostati kao izolirani stup (neck). Intenzivna erozija može posve uništiti pokrovne stijene, pa ti intruzivni oblici mogu izbiti na površinu gdje tvore uzvisine. Na to nas upućuju tvrde intruzivne stijene od kojih su izgrađeni.

Prateće vulkanske pojave

Plinovi i pare često izbijaju iz vulkana i dugo nakon njegova gašenja. Njihovi izvori su poznati kao fumarole i termalna vrela. Fumarole su mjesta izbijanja plinova na Zemljinu površinu. Termalni izvori su izvori vruće vode, a često sadrže brojne otopljene minerale. Poseban tip termalnih izvora predstavljaju gejziri iz kojih voda i vodena para izbijaju periodički u Gejzir “Old vidu naglih vrelih vodoskoka. Faithful’’ u Vulkanske erupcije izazivaju katastrofalne posljedice. Lava koja teče u ponacionalnom tocima niz padine uništava sve pred sobom. Iznimno veliku opasnost okolparku Yellowstone nim prostoru predstavljaju lahari, a osobito piroklastični tokovi. Lahari su muljni tokovi (bujice) koje tvori vodom natopljen pepeo. Piroklastični tou SAD-u

Reljef Zemlje

Potresi Potresima (zemljotresima) nazivamo pojave koje se očituju u vidu iznenadnih i kratkotrajnih podrhtavanja tla, a nastaju uslijed naglog oslobađanja elastične energije u litosferi. Podrhtavanja izazivaju valovi koji se šire u svim smjerovima iz centra potresa u unutrašnjosti Zemlje. Taj se centar naziva se hipocentar (fokus) i iz njega se šire potresni kuglasti valovi. Mjesto na Zemljinoj površini, koje se nalazi iznad hipocentra i gdje se potres najjače osjeti naziva se epicentar. Prema uzrocima potrese dijelimo na urušne (3 %), vulkanske (7 %) i tektonske (90 %). Urušni potresi nastaju urušavanjem u većim podzemnim šupljinama, ali i stijena na površini. Hipocentar im je vrlo plitko (na dubini od svega nekoliko kilometara ili pliće) i neznatne su energije. Vulkanski potresi nastaju kao posljedica prodiranja magme iz unutrašnjosti prema površini Zemlje i lomljenja stijena na tom putu. Vulkanski potresi imaju srednju jačinu, a javljaju se na malim udaljenostima (do 50 km) od vulkana. Tektonski potresi su najjači, a njihov nastanak u većini slučajeva je posljedica kretanja blokova stijena duž rasjeda. Snaga ovih potresa ovisi o veličini pomicanja blokova. Što je ono jače i brže, to je potres intenzivniji i jači. Prema dubini hipocentre dijelimo na plitke (do dubine od 70 km), srednje duboke (od 70 do 300 km) i duboke (300 do 700 km). Potresi najčešće nastaju na granicma litosfernih ploča. Potresi s dubokim i srednje dubokim hipocentrima najčešći su u zonama podvlačenja (subdukcije), a plitki potresi najčešći su u zonama razmicanja i transformnih rasjeda. Po svojoj snazi su značajni plitki potresi na transformnim rasjedima, a među njima posebno se ističe rasjed San Andreas u Kaliforniji (SAD) koji je dug oko 1000 km, a nastao je duž transformne granice između Tihooceanske i Sjevernoameričke litosferne ploče.

Potres nastaje pomicanjem dijelova litosfernih ploča pri čemu se energija širi u obliku kuglastih valova. Epicentar se nalazi na površini iznad žarišta ili hipocentra

ZANIMLJIVOST Velike vulkanske nesreće, među ostalim, posljedica su velike naseljenosti vulkanskih područja koja su čovjeka privukla zbog plodnog tla. Neke od većih dogodile su se pri erupciji Vezuva, 24. kolovoza 79. godine, kad je od piroklastičnog toka poginulo oko 20 000 stanovnika rimskih gradova Herkulaneja i Pompeja. Godine 1666. pri erupciji Etne poginulo oko 50 000 ljudi, a samo dva mjeseca kasnije lava je ponovno zatrpala 50 naselja s oko 94 000 stanovnika. Erupcija islandskog vulkana Lakija (1783. – 1784.) trajala je osam mjeseci, uništila je 20 sela, od gladi i trovanja umro je velik broj stanovnika, a posljedice erupcije osjetile su se u cijeloj Europi. Vulkan Tambora u Indoneziji 1815. godine zatrpao je grad Sumbawu s približno 13 000 stanovnika, i prouzročio ukupno oko 44 000 žrtava. Pri eksploziji vulkana Krakatoa (Krakatau) u Indoneziji 1883. nastao je 35 metara visok cunami u kojem je stradalo oko 40 000 stanovnika Jave i Sumatre. U eksploziji Mt. Pelea na otoku Martiniku (Martinque) 8. svibnja 1902. stradalo je oko 28 000 stanovnika u gradu St. Pierre.

Deformacija terena pri potresu (a, b, c)

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

kovi nastaju od pregrijanih plinova (do 800 °C, pa noću svijetle, a nazivaju se još i “svjetlećim lavinama”), a niz padine se kreću brzinama većim od 150 km na sat. S obzirom na to da vulkanske erupcije u pravilu prate i manji potresi koji upozoravaju na dolazeću opasnost, osobito su opasne nagle eksplozije. Visoki stupovi pepela i gustih usijanih plinova imaju negativan utjecaj i na širokom području. Tijekom povijesti su vulkanske erupcije prouzročile nesreće s velikim brojem ljudskih žrtava.

Reljef Zemlje In 4 s tenz tu ite pn t ja

Intenzitet 5 stupnjeva Intenzitet 6 stupnjeva

Cunamiji svojom snagom izazivaju velike katastrofe na obali Intezitet 7 stupnjeva tet Intezi njeva tup s 8 Podmorski potresi izazivaju cunami valove Epicentar

A promjene u reljefu Žarište ili B razorni učinci hipocentar C mjestimično velike štete D zamjetna trešnja bez većih šteta

Jačina potresa mjeri se seizmografom

Potresni valovi

Udaljavanjem od epicentra smanjuje se intenzitet potresa

Potresni valovi šire se različitom brzinom: prvo stižu P (longitudinalni) valovi, za njima S (transverzalni) valovi i L (dugi) valovi

Širenje potresnih valova

ZANIMLJIVOST Prosječno godišnje ljudi u svijetu osjete oko 30 000 potresa, dok ih se instrumentalno registrira oko 1 milijun. Naime, većina potresa je male snage (manje od 2. magnitude po Richteru), a mnogi potresi se dogode u područjima koja nisu naseljena, ali ih registriraju seizmološke postaje. Na području Republike Hrvatske jaki potresi pogodili su Dubrovnik 1667. g., Rijeku 1750. g., Zagreb 1880. g., Makarsku 1923. i 1962. g., Imotski 1942. g., Slavonski Brod 1964. g., Knin 1976. i Ston 1996. godine.

Jačina potresa na površini Zemlje naziva se intenzitet, prikazuje se iskustvenom ljestvicom prema opažanju događanja na površini (štete na zgradama i promjene na tlu). Od više ljestvica takve vrste, a na osnovu prijedloga međunarodnog seizmološkog udruženja 1917. god. u primjeni je Mercalli - Cancani - Siebergova (MCS) ljestvica od 12 stupnjeva. Jačina oslobođene energije u hipocentru naziva se Richterovom magnitudom koja se izračunava na osnovi zapisa seizmografa. Seizmografi su uređaji koji zapisuju vrijeme dolaska i amplitudu potresnih valova. Postoji više vrsta potresnih valova koji se ne šire jednakom brzinom, a uz to na njihovu brzinu utječe i unutrašnji sastav Zemlje. Površinski valovi (L) su najsporiji i šire se samo površinom Zemlje i imaju najveću rušilačku snagu. Površinski valovi titraju u vertikalnoj i horizontalnoj ravnini, amplituda im raste s visinom, pa se jače osjete u višim zgradama. Među dubinskim valovima po brzini i načinu širenja od hipocentra razlikujemo longitudinalne (primarne, P) i transverzalne (sekundarne, S) valove. Longitudinalni valovi su kuglasti (poput valova zvuka) i titraju u smjeru širenja. Imaju brzinu od oko 8 km/s i šire se kroz kruti i tekući dio Zemlje. Transverzalni valovi su sporiji (prosječno oko 6 km/s), vibriraju okomito na smjer širenja, a prolaze samo kroz čvrste materijale, pa ne prolaze kroz tekući dio Zemljine jezgre. Do seizmografa pojedini valovi stižu u različito vrijeme, pa kašnjenje sekundarnih valova (s) za primarnima (p) omogućava određivanje udaljenosti epicentra. Za određivanje mjesta epicentra potrebne su epicentralne udaljenosti od tri seizmografa. Epicentar se nalazi na mjestu gdje se kružnice s epicentralnim udaljenostima (nacrtane oko svake seizmološke postaje) presijecaju. Širenje unutrašnjih potresnih valova ima veliko značenje u geofizici pri upoznavanju unutrašnje građe Zemlje. Na osnovu različite brzine širenja valova u različitim stijenama i magmi, a osobito zbog ogiba (promjene pravca širenja) na granici stijena različite gustoće, došlo se do spoznaja o lupinastoj građi Zemlje. Ovu promjenu prvi je uočio analizom potresa u Pokupskom

Reljef Zemlje

Potresi stvaraju goleme štete Trešnja tla izaziva njegovo pucanje, pokreće odrone i klizišta koji stvaraju dodatne štete. Potresni valovi izazivaju kompresiju vodom ispunjenih pukotina i pora u stijenama koja može istisnuti vodu i prouzročiti poplave kao što je bio slučaj 1993. god. u Louisiani (SAD). Potresi jači od 5° MCS ljestvice izazivaju materijalne štete, a oni jači od 8° su razorni jer ruše oko 25 % zgrada. Osim Posljedice potresa u Americi (Montana – Yellowstone) (Izvor: wikimedia, R. B. Colton) rušilačke snage oni pri tom izazivaju i ljudske nesreće, jer pri rušenju mnogi ljudi stradaju. Razorna snaga potresa osobito dolazi do izražaja na građevinama koje se nalaze na rastresitim materijalima. Dok te građevine mogu biti u potpunosti srušene, one izgrađene na čvrstoj podlozi u njihovoj neposrednoj blizini ostaju čak neoštećene. To se dogodilo 1985. godine u Mexico Cityju. Zbog toga se prije gradnje većih objekata, radi pravilnog temeljenja da se izbjegne rizik prilikom mogućeg potresa, provode mikroseizmička istraživanja. Podmorski potresi izazivaju cunamije koji se šire velikom brzinom (800 km/h). Na otvorenom moru su jedva vidljivi (do 1 m visine), ali u priobalju se usporavaju i raste Veliki potres u Kobeu u Japanu im visina, pa na obali mogu doseći visinu preko 30 m, a svojom snagom izazivaju velike katastrofe. Prilikom izvođenja radova čovjek vrlo često stvara umjetne potrese. To se prvenstveno odnosi na miniranje. Ovi potresi utječu na promjenu postojećih odnosa u litosferi, a među njima se osobito ističu oni potresi koji su izazvani podzemnim eksplozijama atomskih i hidrogenskih bombi. Nastanak cunamija koji svojom snagom izaziva velike katastrofe na obali

Provjerite naučeno Kakve vrste lave postoje? Koji su osnovni sastavni dijelovi vulkana? Po kojim se kriterijima izdvajaju vrste vulkana? Koje vrste potresa postoje? Kako se šire potresni valovi? Je li i područje Hrvatske trusno? Navedi neke potrese koji su se zbili u Hrvatskoj. Zašto su valovi cunami vrlo opasni?

Epicentar pod morem Hipocentar

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

(1909. god.) voditelj opservatorija u Zagrebu Andrija Mohorovičić, te je njemu u čast nazvana granica između Zemljine kore i plašta (MOHO).

Reljef Zemlje

6. TROŠENJE STIJENA I PADINSKI PROCESI Provjerite predznanje Nabrojite reljefne oblike. Po kojim se obilježjima razlikuju? Koji su od navedenih oblika zastupljeni u vašem zavičaju? Opišite kako su ti oblici iskorišteni za naseljavanje i gospodarske djelatnosti. Usporedite utjecaj čovjeka na reljef u vašem zavičaju s drugim područjima Hrvatske i svijeta.

Smrzavanje vode u pukotinama vrši veliki pritisak na okolne stijene i širi pukotine

Pukotine

Led

Trošenje stijena

Škrapari na Velebitu rezultat su korozijskoga djelovanja vode (Foto: Ante Žunec)

Oblikovanje obale radom valova 1a rt 1b zaljev s plažom 2a potkapina 2b tunel 2c školj Obratite pozornost na ogib valova

Trošenje stijena može biti mehaničko (fizičko), kemijsko i biološko. Mehaničko raspadanje stijena karakteristično je za sušna područja s velikim dnevnim amplitudama temperature. Zbog nedostatka vegetacije i njezina zaštitnog djelovanja tijekom dana dolazi do jakog zagrijavanja stjenovite podloge, pri čemu se povećava njen volumen. Suprotno tome, tijekom noći dolazi do hlađenja koje prati smanjivanje volumena stijena. Zbog takvih izmjena dolazi do pucanja stijena. U područjima u kojima se temperatura spušta ispod 0 °C stijene se troše zbog mehaničkog djelovanja leda. Voda koja dospije u pukotine u stijenama se smrzava, a nastali led ima veći volumen, što stvara velik pritisak koji širi pukotine i drobi stijene. Kao posljedica dugotrajnijeg i jačeg zamrzavanja prisojnih strana na planinama, na njima je izrazitije i mehaničko raspadanje. Korozija je najvažniji način kemijskog trošenja stijena. Vode koje sadrže apsorbirani ugljični dioksid (CO2) i huminske (organske) kiseline iz tla otapaju vapnence. Kemijsko trošenje stijena osobito je izraženo ispod obrasle podloge zahvaljujući huminskim kiselinama i biogenom CO2 koji zakiseljuje podzemne vode, posebice u tlu.

Reljef Zemlje

(Foto: Siniša Golub)

Osim na površini, korozija otapa vapnence i u unutrašnjosti Zemljine kore čime nastaju kaverne. Na to najbolje upućuju dosad poznate dubine jama. Jamski sustav Lukina jama-Trojama na Velebitu, najdublji je u Hrvatskoj, a istražen je do dubine od 1431 metra, dok je Veryovkina (gruzijski dio Kavkaza) s dubinom od 2212 metara najdublja jama na Zemlji. Za vlažna tropska područja karakteristično je jako kemijsko trošenje magmatskih i metamorfnih stijena zahvaljujući vodi koja prodire u njihovu strukturu, čime nastaje tlo. Debeli pokrov tla, među kojim prevladava glina kaolinit, doseže debljinu i do nekoliko desetaka metara. Zato što sadrže veliku količinu željeza i aluminija, ta tla imaju crvenu boju. Biogeno razaranje najčešće predstavlja kombinirano kemijsko i mehaničko trošenje stijena. Korijenje biljaka, posebno stablašica, prodire u podlogu pa i u pukotine podinskih stijena koje otapa organskim kiselinama, ali i vrši mehanički tlak koji dodatno proširuje pukotine i lomi stijene. Trošenjem stijena nastaje rastresiti materijal kojeg u prijelaznoj zoni između tla i stijene zovemo “kora trošenja” (regolit), a karakterizira ga postepeno smanjenje ulomaka stijena i povećanje udjela tla.

Oblikovanje južne obale Australije radom valova

Oblikovanje reljefa utjecajem vjetra GEO ISTRAŽIVANJE

Reljef oblikovan krškom korozijom Bijele i Samarske stijene na Velebitu

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

Mehaničko trošenje stijena - lukovi u NP Arches, SAD

Reljef Zemlje

ODRON

Odron ili tečenje pijeska Nagib veći od 10°

OSIPANJE

Mehaničkim trošenjem nastaje kršje koje pada u podnožje i oblikuje sipare

ODRON

KLIZIŠTE Odlomljeni blok stijene Slojna ploha Kršje nastalo nakon pada stijene

Klizni listovi

Školjkasti lom

Padine, padinski procesi i reljefni oblici Padine su dijelovi Zemljine površine čiji je nagib veći od 2° , a izložene su kontinuiranom djelovanju egzogenih procesa. Djelovanje egzogenih procesa na oblikovanje padina ovisi o tvrdoći i vodopropusnosti stijenskog sastava, nagibima, klimatskim osobinama i vegetacijskom pokrovu. Pod utjecajem gravitacije, produkti mehaničkog ili kemijskog trošenja kreću se niz padinu padinskim (derazijskim) procesima. Prema obliku, padine dijelimo na normalne, konveksne, konkavne, kose, a one s nagibom većim od 55° uvrštavamo u strmce.

Padine se stalno mijenjaju

Trošenje stijena na strmoj padini

Među derazijskim procesima koji oblikuju padine najizraženije je spiranje padalinskim vodama. Spiranje ovisi o više faktora, a najvažniji su sastav zemljišta, nagib padina, vegetacija i intenzitet padalina. Spiranje je izraženije na strmim padinama koje su prekrivene rastresitim pokrovom, nego na blagim padinama i onima na čijoj su površini tvrde stijene. Uz konzumaciju vode, šumska vegetacija u znatnoj mjeri ublažava njeno površinsko otjecanje, pa time i spiranje. Krošnje stabala, osobito lišće, smanjuje snagu padalina, korijenje veže tlo i usporavajući površinsko otjecanje smanjuje snagu vode. Obilnije i jake padaline u obliku pljuskova povećavaju intenzitet spiranja. Padalinska voda na padinama stvara vodene mlazove koji odnose rastresit pokrov i stvaraju žljebasta udubljenja – vododerine, te veća udubljenja – jaruge. Raspadnuti materijal voda akumulira u podnožjima gdje se smanjuje njena transportna snaga u obliku lepeza – aluvijalnih lepeza. Vododerine i jaruge u Hrvatskoj su osobito česte na padinama koje su izgrađene od mekših (najčešće klastičnih) stijena. Procesi puzanja, tečenja i klizanja podrazumijevaju spuštanje rastresitog pokrova ili stijenske mase niz padine pod utjecajem gravitacije. Puzanje se javlja u slučajevima kad se tlo i kora trošenja stijena (regolit) prekomjerno navlaži. Puzanje tla odvija se vrlo sporo, obično 1 do 2 cm godišnje, a najbolje se uočava na padinama pokrivenima šumskom vegetacijom, po stablima koja imaju povijena debla. Klizanje je brzi proces koji se pokreće iznenadno. Do klizanja dolazi na padinama gdje se ispod propusnog sedimenta nalazi vodonepropusni glinoviti sloj. Do klizanja može doći a) zbog vode koja se nakuplja na granici s nepropusnom stijenom i hidraulički tlak smanji trenje među slojevima, i b) bujanjem glinovitog sloja koji upija vodu. Gornji vodopropusni sloj u oba slučaja se kreće niz padinu pod utjecajem gravitacije, što nazivamo “klizištem”. Klizanje materijala niz padinu često ima katastrofalne posljedice, jer masa koja klizi niz nju ruši sve pred sobom.

Reljef Zemlje

ZANIMLJIVOST Jako spiranje ponekad oblikuje i duboke vododerine i jaruge na maloj površini, poznate pod nazivom badland. Takve reljefne oblike imamo npr. na flišnom području Istre. U slučajevima kad se u rastresitom pokrivaču nalaze veći kameni blokovi, oni podlogu ispod sebe štite od spiranja te ona zaostaje u obliku zemljanih piramida.

Odronjavanje padine uz obalu mora

Provjerite naučeno

Padinski procesi spiranja i jaruženja

Zašto se javlja trošenje stijena? Opišite procese mehaničkog, kemijskog i biogenog trošenja stijena. Što su padine, a što strmci? Zašto se javljaju padinski procesi? Opišite procese spiranja i jaružanja. Usporedite procese puzanja, tečenja i klizanja. Gdje i zašto se događaju urušavanje i odroni? Što je pediment? Zašto procesi na padinama često uzrokuju velike štete?

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

Procesi puzanje, tečenje i klizanje česte su pojave na obroncima gora u Hrvatskom zagorju, Prigorju i na Banovini. Na nekim područjima, kao posljedica ovih procesa došlo je do oštećenja prometnica te pucanja zidova na stambenim i gospodarskim objektima. Osobito velike štete prouzročilo je klizište nastalo uslijed obilnih padalina 13. ožujka 2018. godine na području Hrvatske Kostajnice kada je u potpunosti porušeno nekoliko desetaka obiteljskih kuća. Tečenje zemljišta (soliflukcija) javlja se u područjima gdje je tlo u dubljim dijelovima stalno zaleđeno. Površinski dio tla ljeti se otopi te pod utjecajem sile gravitacije klizi niz padinu preko zaleđenog tla u dubini. Krećući se niz padinu, taj materijal oblikuje izdužene uzvisine. Ova pojava česta je i u vršnim zonama naših najviših planina Velebita i Dinare. Za strme padine (nagiba većeg od 32° ) karakteristični su gravitacijski procesi urušavanja i odronjavanja. Ti procesi nastaju kao posljedica mehaničkog trošenja stijena, izazvanog termičkim razlikama i utjecajem leda, a osobito su česti na padinama koje su izgrađene od stijena različite tvrdoće. Dijelovi padine izgrađeni od mekših stijena spiranjem se brže troše pa zbog gubitka podloge dolazi do pucanja i urušavanja tvrdih, otpornih stijena. U podnožjima nastaju akumulati u obliku nakupina urušenih stijenskih blokova i sipara koji imaju izgled lepeze. Padinski procesi ublažavaju nagib padina. Akumulirani materijal u podnožju smanjuje nagib padine i oblikuje blage kosine predgorske stepenice poznate pod nazivom pedimenti. Pedimenti su karakteristični za brojne gorske uzvisine u Hrvatskoj. Po svom izgledu osobito je impresivan pediment Dinare, koji se nadovezuje na njenu jugozapadnu padinu.

Reljef Zemlje

7. FLUVIJALNI I MARINSKI PROCESI Provjerite predznanje Opišite kruženje vode u prirodi. Što se događa s atmosferskom vodom kada padne na Zemljinu površinu? Kako voda koja padne na padine oblikuje reljef? Što se događa s vodom koja ponire u podzemlje? Kako riječni tokovi oblikuju reljef? Usporedite norveški i dalmatinski tip obale. O čemu ovisi preoblikovanje obala? Usporedite procese oblikovanja niskih i strmih obala. Navedite oblike morske raščlanjenosti. Objasnite abrazijske i akumulacijske oblike nastale marinskim procesima. Imenujte i na karti pokažite primjere različitih tipova ušća i zaljeva.

Mehanizam tečenja gornjeg, srednjeg i donjeg toka rijeka (tekućica) Voda koja teče s viših prema nižim dijelovima Zemljine površine ima najveće značenje u njezinu oblikovanju. Atmosferska voda nakon što padne na Zemljinu površinu dijelom otječe prema nižim područjima, a dijelom ponire u propusnoj podlozi (tlu i stijenama). Voda koja ponire u propusnim stijenama popunjava slobodne pore i šupljine. Nakon tečenja u podzemlju izbija na površinu u obliku izvora na kontaktu propusnih i nepropusnih stijena. Izbivši na površinu, voda stvara potoke i rijeke koje teku prema nižem području. Ona pritom svojim mehaničkim djelovanjem, erozijom, oblikuje riječne (fluvijalne) reljefne oblike. Oblikovanje reljefa fluvijalnom erozijom djeluje duž cijelog toka, od izvora do ušća gdje prestaje. Snaga erozije ovisi o nagibu korita, brzini vode i njenom protoku (mjeri se u kubičnim metrima u sekundi, m3/s). Erozija tekućica je najveća u dijelovima korita Padaline

Kondenzacija

Isparavanje Isparavanje

Uzdužni riječni profil Mehanizam voda gornjeg toka

More Mehanizam voda srednjeg toka

Mehanizam voda donjeg toka Profil doline tekućica Profil korita tekućica

Obilježja sistema tekućica

Usporedba materijala koji se taloži na dnu tekućica

Reljef Zemlje

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

s većim padom i za visokih protoka kad je brzina tečenja, a s time i transportna moć, najjača pa tekućica prenosi najkrupnije fragmente stijena koje abradiraju korito stvarajući riječne (fluvijalne) erozijske oblike. U dijelovima toka gdje opada njegova transportna moć odvija se taloženje materijala i stvaranje akumulacijskih fluvijalnih oblika. Kao posljedicu odnosa erozije i akumulacije razlikujemo gornji, srednji i donji tok.

GEO ISTRAŽIVANJE

Oblikovanje riječnih korita i dolina Korita i riječne doline su erozijski reljefni oblici tekućica. Korito neke tekućice je žlijeb u tlu ili stijenama kroz koji voda otječe. U koritu razlikujemo dno i bokove koji su nastali fluvijalnom erozijom. Međutim, najvažniji fluvijalni reljefni oblik su riječne doline koje se sastoje od dolinskog dna u koje je usječeno korito i dolinskih strana. U gornjim, strmim dijelovima tokova prevladava produbljivanje korita i dolina dubinskom erozijom, dok je bočna erozija kojom se širi korito, slabo izražena. Na tom dijelu toka voda prenosi veliku količinu materijala koji se postupno usitnjava i zaobljuje u pijesak i šljunak, a strane dolina su konkavne. Na mjestima gdje su u koritu različito čvrste stijene ili rasjedi nastaju vodopadi i slapovi. Vodopadi predstavljaju mjesta gdje voda slobodno pada iz višeg u niži dio korita, dok na slapovima ona otječe postupno, preko niza kaskada. Seljenje vodopada unatrag posljedica je različitog trošenja (erozije) stijena pod djelovanjem vode koja jače abradira mekše podinske stijene uslijed čega se postupno urušavaju krovinske otpornije stijene. Upravo vodopadi predstavljaju mjesta gdje dolazi do najjačeg unazadnog usijecanja riječnog korita regresijskom erozijom. Poseban tip vodopada i slapova nastaje na sedrenim barijerama krških tekućica. Njihovo osnovno obilježje je rast sedre, koja nastaje taloženjem otopljenog kalcij karbonata (prvenstveno) oko algi i mahovina u vodi. Poseban fenomen predstavlja Bijela rijeka nedaleko mjesta Karin u Zadarskom zaleđu. Iako je ona zapravo povremena tekućica duga oko 3 km s brojnim slapovima i vodopadima, njeno korito skoro je u potpunosti obloženo sedrom u dužini od 2 km. U Hrvatskoj su posebno impresivne sedrene barijere Plitvičkih jezera, ali i na rijeci Krki. Plitvičke sedrene barijere nastale su na pregibima u koritu, a zbog njihovog rasta nastalo je 16 jezera. Na rijeci Krki iza Skradinskog buka nalazi se poznato Visovačko jezero. Ponekad tekućica erozijom “probije” razvodnicu i skrene u susjedno porječje. Kao posljedica presijecanja, njezin se prvotni slijev smanjuje zbog otjecanja tekućica prema novom porječju. Ta pojava naziva se piraterija.

Vodopad preko sedrenih barijera na Plitvičkim jezerima (Foto: Romeo Ibrišević)

Regresijska erozija i unatražno pomicanje vodopada. Tvrđe stijene zaostaju u krovini, dok mekše stijene u podini voda erodira pa zbog toga dolazi do urušavanja krovine

Tvrde stijene Meke stijene

Vrtložni lonac

Sedrene barijere na rijeci Krki (Foto: Hrvoje Dečak)

Reljef Zemlje

Meandri rijeke Drave (Foto: Goran Šafarek) Akumulacija 1

Erozija

Rijeka vijuga (meandrira) i taloži materijal

Meandri, mrtvice, otoci, delte...

U srednjem dijelu toka uz dubinsku, u oblikovanju korita sve veći je utjecaj bočne erozije. Dolinske strane zbog jačeg bočnog erozijskog djelovanja postaju sve blaže i postupno se šire. Najprije postaju pravolinijske, a dolina se zbog daljnjeg smanjenja nagiba uzdužnog Meandarski profila toliko proširi da joj strane poprime konkavan oblik. Pri takvom oblikovanju dosprud linskih strana veliko značenje imaju i padinski procesi, osobito spiranje materijala atmosferskom vodom. Zbog sporijeg otjecanja vode i sve jačega djelovanja bočne erozije, korito postaje sve šire pa počinje oblikovati riječne zavoje – meandre. Bočnom erozijom voda potkopava vanjMeandarski sprud sku stranu meandra, koja zbog toga ima konkavan oblik. Erodirani materijal taloži se na njegovoj unutrašnjoj strani, čime oblikuje riječni sprud. Postupno, kao rezultat bočne erozije, na vanjskoj strani meandra dolazi do njihovog spajanja pa stari dio korita zaostaje u obliku srpastog udubljenja – mrtvice. Postupno, taložeAkumulacija Erozija njem biljnog materijala (vrba, trska, šaš i drugo močvarno bilje) i gline, dolazi do njihova zatrpavanja. Presjek U donjem dijelu toka voda tekućica nema erozijsku snagu Nastajanje meandra te dolazi do izražaja jaka akumulacija materijala. Korita tekućica su široka, a kao posljedica njihovih promjena, uz 1 2 meandre su česti mrtvi rukavci koji zapravo predstavljaju stara napuštena korita. Smanjen nagib i time uvjetovano sporije otjecanje pogoduje akumuliranju materijala. Na dijelovima tekućica s malim nagibom, osobito u doMeandar Greda njim dijelovima, dolazi do stvaranja akumulacijskih reljefnih oblika. Oblikovanje plavina karakteristično je za tekućice kojima se pad naglo smanjuje. U pravilu, nastaju na mjestu gdje gorske tekućice prelaze u rubne dije3 4 love većih dolina, pa zbog slabljenja njihove transportne snage dolazi do taloženja materijala. Na mjestima gdje u koritima tekućica postoje manje zapreke ili izbočenja, na njihovoj nizvodnoj strani dolazi do taloženja materijala i Spajanje Stvaranje meandra mrtvice oblikovanja uzdužnih sprudova, a oni ponekad izbiju na površinu u obliku riječnih otoka, poznatih i pod imenom ade. Naplavne ravnice nastaju tijekom visokih vodostaja Taloženje materijala kada se tekućice izlijevaju iz svojih korita i plave dna dolina. Na taj je način usporeno otjecanje vode i smanjena Stvaranje mrtvice bočnom erozijom na vanjskoj strani meandra njena transportna moć, pa se talože sitnozrnati materijali

Reljef Zemlje

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

Dva moguća tipa delte 1

Nataloženi materijal

Delta rijeke Niger 1

(pijesak i mulj) u poplavljenim zavalama, čime se reljef zaravnjuje i stvaraju naplavne ravnice. Delte nastaju na ušćima tekućica u mora i jezera na mjestu gdje njihova transportna snaga u potpunosti prestaje. Nastanku delti pogoduju plići i mirniji dijelovi mora i jezera.

Dijelovi i vrste dolina Dijelovi riječne doline su korito, dolinske strane, naplavne ravnice, a često i terase. Nastanak terasa posljedica je promjene položaja erozijske baze (što može biti i klimatski uvjetovano) i rasjedanjem. Uglavnom su oblikovane tijekom hu- Delta rijeke Mississippi midnijih razdoblja tijekom prošlosti te pri završetku ledenih doba, kad je voda tekućica svojom transportnom snagom iz izvorišnih dijelova, gdje se topio led, nanijela velike količine materijala i od njega u nižim dijelovima oblikovala prostrane aluvijalne ravnice. Promjenom klime smanjio se prinos materijala, a u aluvijalnoj ravnici je voda tekućica svojom bočnom erozijskom snagom usjekla nova korita. U slučajevima kad se dolinsko dno izdiže pod utjecajem tektonike, povećani nagibi pogoduju pojačanoj eroziji. To rezultira usijecanjem novog korita na dnu stare doline koja zaostaje u obliku terasa. Pri oblikovanju dolina važni su početni reljef, geološka građa, tektonski pokreti i klimatske promjene. Zbog toga su jednostavne doline one koje se šire od izvora prema ušću rijetke. Kao posljedica čestih izmjena geološkog sastava i tektonskih odnosa dolina kroz koje protječu tekućice, prevladavaju složene (kompozitne) doline. Za njih je karakteristična izmjena proširenja i suženja u obliku klanaca (sutjeski). Sutjeske nastaju Kanjon rijeke Krupe u dijelovima izgrađenima od tvrđih stijena, dok su proširenja karakteristična za dijelove gdje je dolina izgrađena u mekšim stijenama. Pri oblikovanju dolina uz eroziju, veliko značenje imaju i padinski procesi koji ublažavaju nagibe dolinskih strana. Na područjima izgrađenim od tvrdih, ali i propusnih karbonatnih stijena, gdje je poniranje vode izrazito a spiranje neznatno, dolazi do oblikovanja uskih dolina, strmih, gotovo vertikalnih strana – kanjona. Takav je slučaj i s tekućicama na području našeg krša (Zrmanja, Krka, Korana i dr.). Posebnu skupinu predstavljaju poligenetske doline. Za njihovo oblikovanje važni su bili različiti procesi (npr. glacijalni, jezerski, tektonika i dr.). Prema odnosu na pružanje reljefa, doline mogu biti uzdužne (longitudinalne) i poprečne (transverzalne). Longitudinalne doline para- Grand Canyon na rijeci Colorado, SAD

Reljef Zemlje

ZANIMLJIVOST

Strma obala Dugog otoka u Parku prirode Telašćica ipak je nastala rasjedanjem Jedan od najimpresivnijih dijelova obale kod nas predstavljaju „krune“ - strme vanjske obale Kornatskih otoka i Dugog otoka. Visina litica doseže i do 145 m iznad, ali i 90 metara ispod razine mora! Upravo ta činjenica da se litice nastavljaju do tih dubina u moru pobudila je prve sumnje da one možda nisu oblikovane abrazijskim radom morskih valova. Kasnije je utvrđeno da su ove visoke stjenovite obale nastale kao rasjedne plohe, a ne kao abrazijski klifovi.

lelne su s pružanjem reljefa, dok ga transverzalne presijecaju. Poseban tip transverzalnih dolina predstavljaju antecedentne doline (i rijeke) koje su starije od geoloških struktura i reljefa kojeg presijecaju. Antecedentne rijeke erozijom produbljuju korito onoliko koliko je jako tektonsko (ili izostatsko) izdizanje geoloških struktura i reljefa. U završnoj fazi oblikovanja dolina njihove strane postaju izuzetno blage, a cijelo porječje poprima izgled blago valovite zaravni poznate pod nazivom peneplain. S takvih zaravni, koje su izuzetno rijetke, voda otječe sporo, a njena erozijska i transportna snaga je zanemariva. U panonskom i peripanonskom dijelu Hrvatske prevladavaju prostrane riječne doline, dok voda koja protječe kroz riječna korita ima mehanizam voda donjeg toka. Doline rijeka Save i Drave nastale su u tektonskoj grabi koja je ispunjena mlađim aluvijalnim naslagama (šljunci i pijesci) kvartarne starosti. Debljina ovih naslaga kad Virovitice doseže oko 6000 m. U gorskom i priobalnom dijelu Hrvatske zbog izrazite prevlasti karbonatnih stijena prevladavaju kanjonske riječne doline. Voda u ovim rijekama najčešće ima mehanizam vode gornjeg toka. Izuzetak su rijeke koje protječu kroz krška polja (npr. Lika i Gacka) koje na pojedinim dijelovima svoga toka imaju i elemente mehanizma voda srednjeg i donjeg toka.

Što je abrazija

Mehaničko djelovanje vode u morima i jezerima u najvećoj mjeri ograničeno je na uzak pojas kopna – obalu. Pri oblikovanju obalnog reljefa najveće značenje imaju valovi koji nastaju pod utjecajem vjetra. Valovi često velikom snagom (pritisak može biti i do 70 t/ m2) udaraju o obalu, te pomiču sediment i otrgnuti materijal. Rad valova poznat je pod nazivom abrazija, a njeni su učinci vidljivi na gotovo svim obalama. Osim valova, oblikovanju obale doprinose morske struje i mijene, no njihova je važnost na Jadranu mnogo manja. Kao posljedica djelovanja mora obale se pomiču: negdje se obala povlači – smanjuje, a drugdje napreduje prema moru – raste. Koliko je snažna abrazijska snaga valova, najbolje pokazuje primjer otoka Helgolanda koji se nalazi u Sjevernom moru ispred njemačke obale. U posljednjih 1100 godina površina mu se smanjila s 920 km2 na samo 1,5 km2 najvećim dijelom zbog valne erozije pješčanog dijela otoka. Abrazija je najizrazitija na strmim obalama, posebno ako su one izložene stalnim i jakim vjetrovima. Abrazijom se stvaraju erozijski i akumulacijski reljefni oblici. Erozijske oblike predstavljaju klif, valna potkapina i abrazijska terasa. Ti reljefni oblici karakteristični su za vanjske dijelove obale gdje je i more dublje, a valovi veći. Mlat valova o strmu obalu stvara udubljenje u razini mora koje se postupno usijeca u unutrašnjost kopna – valnu potkapinu. Djelovanje valova na obalu S vremenom valna potkapina raste, a stijene iznad nje postupno se uruStvaranje klifova šavaju stvarajući strmi odsjek – klif. Valovi usitnjavaju materijal i Zaljev ponovno stvaraju potkapine, pa klif postaje sve strmiji, a zbog stalnog povlačenja stvara se i proširuje abrazijska terasa. Kao posljedica pretaloživanja urušenog materijala, njen nagib Rt prema moru rijetko je veći od 1 do 2° . Zaljevi će se oblikovati na dijelu obale gdje se nalaze stijene različite mehaničke otpornosti, zbog jače podložnosti abraziji mekših stijena. Otporniji dijelovi obala zaostaju u obliku rtova, poluoKoncentracija toka te manjih stjenovitih masa koje mogu biti potopljene, energije valova na rtu ali i izbijati na površinu - hridi. Takvo djelovanje valova naziva

Reljef Zemlje

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

se selektivna abrazija. Postupno, zbog proširivanja abrazijske terase i povećanog trenja s dnom, smanjuje se mehanička snaga valova. Tada valovi postupno počinju usitnjavati i zaobljavati prije abradiran materijal i od njega, ali i onog materijala koji nanesu tekućice s kontinenta, oblikovati akumulacijske reljefne oblike. Nastaju u plitkom podmorju ili na samoj obali. Najčešće su to žala nastala na krajevima zaljeva i sprudovi u plitkom podmorju. Obalni sprudovi mogu graditi barijerne otoke koji su dugi i po nekoliko stotina kilometara, a u slučajevima kad zatvaraju plitke dijelove mora prema kopnu stvaraju lagune (Lido kod Venecije). Mjesta gdje sprudovi povežu manje otočiće s kopnom zovemo prevlake (tombola). Na taj način spojen je i otočić na kojem se razvilo naselje Primošten.

Vrste obala Prema nastanku, obale mogu biti potopljene (ingresijske), abrazijske, organogene i kombinirane. Prema raznolikosti najbrojnije su potopljene obale, nastale potapanjem kopna, a mogu biti tektonske i erozijske. Glavno obilježje potopljenih tektonskih obala jest da potopljeni reljef nije izmijenjen abrazijom. Potopljene tektonske obale mogu nastati potapanjem epirogenog ugiba (obala Nizozemske), rasjedne zone (egejski arhipelag), vulkana (Havaji), vulkanskih otočnih lukova (dijelovi japanske obale) ili potapanjem borane zone. Dalmatinska obala pripada tipu potopljene borane obale gdje su sinklinale pretvorene u kanale i zaljeve, a antiklinale u otoke i poluotoke koji su u najvećoj mjeri paralelni sa susjednom kopnenom obalnom. Potopljene erozijske obale nastaju potapanjem erozijskog reljefa, a dijele se na fluvijalne, krške, eolske i glacijalne. Za fluvijalni tip potopljenih obala karakteristični su estuariji i rijasi. Estuariji (Temze, Seine i Garonne) su potopljene riječne doline koje se ljevkasto šire prema moru, dok rijasi (Limski i Raški zaljev u Istri) također predstavljaju potopljene riječne doline, ali su duži i strmih strana. Potopljenom fluvijalnom tipu obala pripadaju i delte (ušća rijeka Po, Nila i Mississippija) - prostrane nanosne ravnice, nastale taloženjem fluvijalnog materijala na riječnom ušću. Krški tip potopljenih obala nastaje potapanjem većih ponikava, uvala ili krških polja. Potapanjem ledenjačkih dolina nastaju fjordovi, duboki i uski morski zaljevi strmih strana, a karakteristični su za zapadne obale Skandinavskog poluotoka. Ove obale poznate su i kao norveški tip obale. Potopljene eolske obale nastaju prodorom morske ili jezerske vode između pjeskovitih uzvišenja. Taj tip obala izuzetno je rijedak (istočni dio Aralskog jezera). Abrazijske obale karakteristične su za ona područja gdje je prvobitni reljef toliko izmijenjen abrazijskim djelovanjem da se više ne može prepoznati. Njega obilježava pojava klifova, abrazijskih terasa i akumulativnih oblika (žala i sprudova).

Oblikovanje strme obale

Klifove stvara snaga valova (abrazija) – Irska obala

Organogene obale Organogenim obalama pripadaju koraljne i mangrove obale. Koraljne obale nastaju u tropskim, prozračnim morima do dubine od 50 m. Taj tip obala nastaje kao posljedica nakupljanja koralja, životinjskih organizama koji žive u brojnim kolonijama, a razmnožavaju se pupanjem, prirasli uz podlogu. Koralji stvaraju grebene koji mogu biti veoma

Reljef Zemlje

Koraljni greben

Erupcija Koraljni greben

ATOL Laguna

Laguna

Koraljni greben

Nastanak atola i lagune. Uz vulkan rastu koralji koji tvore greben. Tonjenjem vulkana koraljni greben nastavlja rasti oko lagune GEO ISTRAŽIVANJE

Provjerite naučeno Zašto se javlja dubinska, a zašto bočna fluvijalna erozija? Navedite primjer vodopada i primjer slapa. Po čemu se razlikuju? Opišite nastanak meandra i mrtvice. Po čemu se razlikuju sprudovi, ade i riječni otoci? U čemu je značenje naplavnih ravnica? Opišite nastanak riječnih terasa. Objasnite kompozitne, longitudinalne i transverzalne doline. Što je abrazija? Kako nastaju klifovi? Gdje u Europi nalazimo klifove? Kako nastaju mali zaljevi? Utječe li na brzinu abrazije i sastav stijena obale? Opiši razliku između fluvijalne, krške, eolske i glacijalne obale. Kako nastaje fjord? Koje su njegove značajke?

Mangrovski tip obale

Koraljne obale

(Foto: Rikard Ling, Wikipedia)

Razvedena dalmatinska obala

dugi. Koraljni greben, paralelan s obalom, ispred sjeveroistočne Australije dug je 1750 km, a s njom zatvara lagunu. Koraljni grebeni nastaju i oko otoka. Ako poraste razina mora oko otoka ili se otok spusti u more, koraljni grebeni se odijele od otoka i u obliku prstena zatvore plitku lagunu. Koraljni greben u obliku prstena nazivamo atol. Mangrovski tip obale nastaje u ekvatorijalnom području gdje stabla mangrove rastu u bočatoj vodi neposredno uz obalu. Gusto prepleteno korijenje viri iz vode te čini obalu potpuno neprohodnom. Međutim, upravo ta isprepletenost korijenja sprečava strujanje vode i omogućuje taloženje sedimenta. Česte su i kombinirane obale koje nastaju djelovanjem više čimbenika.

Razvedenost obala Razvedenost obale predstavlja odnos njene zračne i stvarne dužine između krajnjih točaka. Zračna dužina naše kopnene obale iznosi 527 km, a stvarna 1880 km. Indeks razvedenosti iznosi 3,6. No, njenoj konačnoj razvedenosti doprinosi obala 1246 otoka, hridi i grebena, te je ukupna dužina obale kopna i otoka 6278 km. Na Zemlji, najrazvedeniji tip obale je norveški, a odmah iza njega slijedi dalmatinski tip obale. Otoci su dijelovi kopna u morima, oceanima ili jezerima, koji su sa svih strana okruženi vodom. Mogu biti izolirani ili tvoriti skupine. Kad se otoci nalaze u grupama ili nizovima, čine otočne skupine. Prema položaju i postanku, otoci se dijele na kontinentske i oceanske. Kontinentski otoci nalaze se u blizini kontinenata od kojih su odvojeni. Po svom geološkom sastavu, flori i fauni slični su kopnu od kojeg su odvojeni. Najčešći razlog njihova odvajanja od matičnog kopna je posljedica potapanja i abrazije. Naši, jadranski otoci pripadaju ovoj grupi. Oceanski otoci udaljeni su od kontinenata i obično su grupirani na podmorskim uzvisinama (npr. podmorski prag). Toj grupi otoka pripadaju atoli te koraljni i vulkanski otoci.

Reljef Zemlje

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

8. GLACIJALNI I EOLSKI PROCESI Provjerite predznanje U kojim područjima svijeta reljef oblikuju ledenjaci, a u kojim ledenjački pokrovi? Što su fjordovi, a što fjeldovi? Opišite mogućnosti razvoja turizma u područjima s reljefnim oblicima oblikovanim djelovanjem leda. U kojim su područjima svijeta nastale pustinje? Koji su faktori utjecali na nastanak pustinja? Navedite najveće pustinje svijeta i za svaku primjer gospodarske važnosti.

Glacijalni (ledenjački) reljef U područjima na višim geografskim širinama i na visokim planinama gdje je temperatura niža od 0 °C prevladavaju snježne padaline. Metamorfozom akumulirani snijeg prelazi u led koji lokalno ima dominantnu ulogu u oblikovanju reljefa. Međutim, led je imao važnu ulogu u oblikovanju reljefa i u drugim područjima na Zemlji tijekom hladnih razdoblja u geološkoj prošlosti – oledbi (glacijala). Na osnovu sedimenata utvrđeno je da je najstarija i najduža glacijacija bila u prekambriju, potom u mlađem paleozoiku, a najmlađa, koja je ostavila brojne tragove u obliku glacijalnog reljefa na Zemljinoj površini, tijekom kvartara, odnosno pleistocena. Pleistocenska oledba obuhvaćala je pet glacijalnih razdoblja, između kojih su bila kraća toplija razdoblja - interglacijali. Ledenjački pokrov, koji danas obuhvaća oko 16 mil. km2, tijekom posljednje glacijacije, kad su temperature bile niže oko 12 °C (najniže temperature bilo su niže pred otprilike 25 000 godina) prekrivao je gotovo 30 % Zemljine površine. Za vrijeme posljednjeg glacijala razina tadašnjeg mora bila je niža za oko 120 m zbog akumuliranja leda na kopnu (tijekom ledenih razdoblja u pleistocenu je razina mora bila niža od 90 do 140 m u odnosu na današnju, ali je tijekom interglacijala bila više od današnje). Iako u maloj

obala u pleistocenu današnja obala 0

100

Promjena površine Jadranskog mora na prijelazu iz pleistocena u holocen

Gornje područje trajnog leda Područja pokrivena ledom prije više od 15.000 godina Prostiranje leda na Zemlji danas i tijekom zadnje oledbe

200 km

Reljef Zemlje mjeri, posljednja glacijacija ostavila je tragove u obliku ledenjačkog reljefa i na području Hrvatske. Zapravo, prvenstveno je riječ o ledom preoblikovanom krškom, a u manjoj mjeri padinskom i fluvijalnom reljefu. Kao posljedica snježne granice koja je bila na visini od 1200 do 1300 m tragovi glacijalnog oblikovanja reljefa prvenstveno su uočljivi u planinskim područjima (Velebit, Risnjak, Biokovo i Dinara). Razlozi nastanka glacijacija mogli su biti višestruki: promjena Zemljina položaja prema Suncu zbog promjene nagiba Zemljine osi, što je utjecalo i na količinu primljene Sunčeve energije, smanjenje Sunčeve radijacije, velika količina vulkanske prašine kao posljedica jakih vulkanskih erupcija, promjena količine CO2 u zraku, promjena odnosa kopna i mora kao posljedica litosferne dinamike te promjena smjera kretanja morskih struja.

Snježna granica i vječni led Led se stvara na Zemlji u područjima iznad klimatske snježne granice, a ona se s povećanjem geografske širine nalazi na sve nižoj nadmorskoj visini (u Alpama je na visini od 2700 Snježne pahuljice do 2900 m, a u Meksiku na 5000 m). Na visinu snježne granice utječu međuovisno temperatura, vlaga zraka i reljef odnosno ekspozicija Zrnati padina. Snijeg koji se nagomilava zbog poveFirn snijeg ćanja tlaka u donjim dijelovima počinje se topiti. Dio tako nastale vode ponovno se penje u više dijelove gdje su niži tlak i temperatura, Ledenjački led i tu se ponovno smrzava u obliku zrnatog leda poznatog kao firn. Postupno pod tlakom firn Pretvorba snijega u led rekristalizira u ledenjački led. Akumulirani led na Zemljinoj A B C površini javlja se u dva tipa kao prostrani ledenjački pokrovi i dolinski ledenjaci. Iako obuhvaćaju znatno manju površinu pod ledom na Zemlji, zbog raznovrsnosti oblika koje Tekućica ponovno usijeca Riječna dolina stvaraju egzarazijom (glacijalsvoje korito u “V” profila nom erozijom) ističu se dolinledenjačkoj dolini ski ledenjaci. No za egzarazijNastanak ledenjačke doline: reljef prije glacijacije sko oblikovanje reljefa, osim (a), tijekom (b) i poslije nje (c) Blago zaobljeni vrhovi

Riječna dolina “V” profila

Zaobljeni vrhovi

Oštri vrhovi Grebeni

Led Strme bočne padine

Grebeni

Oštri vrhovi

Dolina “U” profila ili valov Planinska jezera

Cirk

Reljef Zemlje Dolinski ledenjak

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

leda, iznimno je važan til (čine ga otrgnuti fragmenti okolnih stijena koji se nalaze u ledu). Nastanak dolinskih ledenjaka vezan je uz postojanje starijih riječnih dolina koje su oblikovane prije glacijacije. Snijeg, odnosno firn i led akumuliraju se u izvorišnim dijelovima tih dolina. Pod težinom svoje mase led se kreće dubeći podlogu i oblikujući amfiteatralna udubljenja - cirkove. Egzarazijom se cirkovi proširuju i produbljuju pa okolne padine postaju strme, a okolni planinski vrhovi poprimaju izrazito oštar, piramidast izgled. Iz cirkova se led polako kreće prema nižim dijelovima dolina. Brzina kretanja leda je različita, a iznosi od samo nekoliko centimetara, pa do nekoliko desetaka metara godišnje. Tijekom svog kretanja ledenjak dubi podlogu i bočne strane, oblikujući ledenjačku dolinu. Zbog mehaničkog djelovanja leda bokovi mladih ledenjačkih dolina su strmi, a dna su im široka i blago konkavna tako da često imaju profil u obliku slova „U“. Led tijekom svog puta u niže krajeve mehaničkim djelovanjem oblikuje uglačane površine. Kada led nailazi na nejednako tvrdu podlogu, dijelovi koji su izgrađeni od otpornijih stijena zaostaju u obliku zaobljenih uzvisina – komčića. Zato što promatrani iz daljine podsjećaju na ovčja leđa poznati su i pod nazivom mutonirane stijene. Prilikom struganja fragmenata kršja, koji se nalaze u ledu, o stjenovitu podlogu nastaju ledenjačke brazde - strije, koje su izdužene u smjeru kretanja ledenjaka.

Dolina u obliku slova »U«, nastala djelovanjem ledenjaka Rubna morena

Središnja morena Završna morena

Nastanak i vrste morena Til može tvoriti razne akumulacijske oblike. Najčešće su to morene, a prema mjestu gdje nastaju u ledenjaku, one mogu biti bočne, podinske i završne. Bočne morene nastaju kao posljedica egzarazijskog i mraznog trošenja stijena na bokovima dolina. Kad se spoje dva ledenjaka, od njihovih bočnih morena nastaje jedinstvena središnja morena. Od egzarazijom otrgnutih fragmenata na dnu, nastaju podinske morene. Poseban oblik, nastao taloženjem podinskih morena, predstavljaju drumlini, uzvisine izdužene i do nekoliko stotina metara, a vidljive tek nakon nestanka ledenjaka. Voda koja nastaje topljenjem u bazi leda pod visokim tlakom i u kontaktu s toplom podinom teče kao subglacijalni potok ili rijeka kroz subglacijalne tunele i ledene spilje. Ta voda ispire sitne čestice tila koje taloži kao ispunu u subglacijalnom tunelu. Nakon povlačenja leda taj sediment zaostaje u obliku izduženih uzvisna koje nazivamo eskeri. Završne morene nastaju na mjestima gdje se topi led. Te morene (od ledom donesenih fragmenata) pregrađuju ledenjačku dolinu u obliku uzdignutih, poprečnih nasipa, zatvarajući tako terminalni bazen.

Završetak ledenjačkog jezika

Vrste morena na ledenjaku

Morene ledenjaka Tana na Aljaski

Reljef Zemlje

ZANIMLJIVOST Često na bokovima ledenjačkih dolina postoje zaravnjeni dijelovi slični terasama. To su glacijalna ramena, a predstavljaju dna nekadašnjih, starijih korita za koje se pretpostavlja da su nastala u prethodnim glacijalnim razdobljima. Ledenjaci imaju i svoje „pritoke“. Kao posljedica razlike u egzarazijskoj snazi događa se da je dolina glavnog ledenjaka niža, a one sporednih ostaju iznad nje i poprimaju izgled visećih dolina. Nizvodno od završne morene voda nastala topljenjem leda ispire sitniji pjeskoviti materijal te ga taloži u obliku plavina sandura.

Drumlini Eskeri Morenski hrptovi

Kotlići s vodom

Ledenjački potok

Podinska morena

Morena Potok

Završna morena Reljefni oblici ispred ledenjaka u povlačenju

Ledenjačko jezero u NP Glacier, SAD

Morenski materijal na završetku ledenjaka Mendenhall na Aljaski

Topljenjem ledenjaka mogu nastati ledenjačka jezera u udubljenim dijelovima ledenjačkih dolina i iza terminalnih bazena (npr. Lago di Garda, Bledsko jezero). Danas su na Zemlji najbrojnija upravo glacijalna jezera. Nakon posljednje oledbe, kao posljedica izdizanja razine mora, mnoge ledenjačke doline su potopljene pa su na taj način nastali dugi zaljevi strmih obala – fjordovi. Fjord u Norveškoj

Uzdužni presjek fjorda

Razina mora

Planine

Reljef Zemlje

Tijekom geološke prošlosti pa i danas, osobito u polarnim i subpolarnim područjima, znatno veća površina i masa leda odnosi se na ledenjačke pokrove. Primjerice, 81 % ukupne ledene površine (kopno + more) na Zemlji i čak 90 % (kopno) ledene mase otpada na područje Antarktike, a 9,4 % na područje Grenlanda. Osnovna karakteristika leda ledenjačkih pokrova je njihovo sporo kretanje, a ono je najvećim dijelom ograničeno na rubne dijelove koji prihranjuju ledene jezike koji se dalje kreću kao dolinski ledenjaci. No, ledena masa svojom težinom utječe na ugibanje i spuštanje kopna (npr. na području Antarktike debljina leda doseže i do 5,2 km, a prosječno oko 2,5 km). U Skandinaviji su se pojedini dijelovi kopna nakon posljednje oledbe izdigli čak i do 300 metara.

Periglacijalni procesi i oblici

Poligonalna tla Aktivni sloj

Ledenjački klin

Permafrost Nezamrznuto tlo Permafrost ili trajno smrznuto tlo Podloga permafrosta

Periglacijalni reljefni oblici karakteristični su za rubna glacijalna područja gdje je srednja godišnja temperatura zraka niža od 0 °C. Trajno zamrznuto tlo, poznato kao permafrost, posebno se ističe po rasprostranjenosti. Obuhvaća velika područja Sibira, Aljaske i sjeverne Kanade. Dubina permafrosta doseže i do nekoliko stotina metara (najveća poznata dubina je u Sibiru 1600 m gdje se naziva “merzlota”). Za kratkih ljeta otapa se površinski dio permafrosta do dubine od 20 cm do 1 m. Za viša područja naših planina (Velebit, Dinara i Biokovo), osobito njihove prisojne strane, karakteristična je pojava sipara sastavljenih od kršja koje je nastalo smrzavanjem vode u pukotinama koje se akumuliralo na nižim, polegnutijim dijelovima i u podnožju padina. Mjestimično, osobito na dijelovima gdje nedostaje snijeg i njegov zaštitni utjecaj (odnošenje vjetrom) mogu se uočiti i manje pojave poligonalnih tala, kao i kamenih struja.

Kako nastaju pustinje Vjetar utječe na oblikovanje Zemljine površine ispuhivanjem sitnih čestica prašine i pijeska, koje prenosi i taloži. Njegov utjecaj najizrazitiji je u aridnim i semiaridnim područjima, gdje je vegetacijski pokrivač izuzetno oskudan. Nedostatak vegetacije posljedica je iznimno male količine padalina (manje od 250 mm godišnje), a praćene su visokim termičkim amplitudama (do 70 °C). Zbog nedostatka vlage i vegetacije tako nastali sitniji materijal slabo je povezan, pa dolazi do stvaranja pustinja koje obuhvaćaju oko 21 % kopnene površine Zemlje. Pustinje su najrasprostranjenije na rubnim tropskim i suptropskim područjima sjeverno i južno od ekvatora, a to je posljedica prostranog polja visokog tlaka (pasati), položaja uz obratnice i reljefne izoliranosti. Pri nastanku pustinja iznimno su važni kontinentalnost (pustinja Gobi), položaj u zavjetrinama (npr. Patagonija) i hladne morske struje (pustinja Namib). Međutim, nastanku pustinja po- Sahara je najveća pustinja na svijetu

Permafrost ili trajno smrznuto tlo ZANIMLJIVOST • Zato što je tlo izuzetno jako natopljeno vodom, kad je nagib veći od 20° dolazi do soliflukcije - sporog tečenja materijala niz padinu. Specifičan oblik predstavlja pingo uzvišenje nalik na mali vulkan nastalo zbog rasta ledene leće u tlu. Veličina pinga povećava se tijekom ljeta kad s površine ponire voda koja se u nižim dijelovima zaleđuje, a zbog povećanja njezina volumena dolazi do stvaranja uzvisina koje mogu biti visoke i do 70 m, a promjera i do 600 m. • Kao posljedica čestih dnevnih kolebanja temperature, oko 0 °C nastaju i manji periglacijalni reljefni oblici. Za ravna područja karakteristična su poligonalna tla, a za nagnuta kamene struje. Nastaju tako što led iz tla istiskuje i na površini sortira krupnije fragmente kamenja.

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

Ledenjački pokrovi

Reljef Zemlje nekad pogoduje više faktora. Sahara, najveća pustinja na Zemlji (površine 7 mil. km2), nastala je kombiniranim utjecajem polja visokog tlaka zraka (najvećim dijelom), hladne morske struje na zapadnom dijelu te kontinentalnosti u središnjem dijelu.

Deflacija i korazija

Otporniji stijenski dijelovi zaostali prilikom erozije vjetrom GEO ISTRAŽIVANJE

Otpornije stijene Mekše stijene

Smjer vjetra

GLJIVASTA UZVISINA - GUR JARDANG

Otpornije stijene

BARHANE

Smjer vjetra

Privjetrinska strana

Reljefni oblici nastali djelovanjem vjetra

Mekše stijene

Ispuhivanje i raspadanje sitnog materijala nastalog raspadanjem stijena u pustinjama naziva se deflacija. Intenzitet deflacije ovisi o brzini vjetra i veličini čestica. Čestice promjera manjeg od 0,05 mm vjetar prenosi pri brzini od 3 m/s. Vjetrovi, odnoseći sitniji materijal i ogolivši stjenovitu podlogu, stvaraju kamenite pustinje hamade i šljunčane pustinje serire. Na području tih pustinja možemo naći reljefne oblike koji su nastali prilikom transporta sitnijih čestica vjetrom. Čestice korazijom, odnosno struganjem o stjenovitu podlogu stvaraju uglačane površine, a ponekad ih zbog različite otpornosti stijena nalazimo u obliku pustinjskog saća. Nastaju tako što otporniji dijelovi zaostaju u obliku uzvisina, a slabije otporni dijelovi izdubljeni su česticama koje nosi vjetar te podsjećaju na pčelinje saće. Kad su stijenski blokovi visoki, vjetar i zrnca pijeska polirajući suze donji dio, oblikujući tako gur – uzvisinu nalik na gljivu.

Oblici u pješčanoj pustinji

Na mjestima gdje vjetar gubi transportnu moć dolazi do akumuliranja sitnijih čestica i tako nastaje pješčano more - erg. No taj pijesak zbog stalnog pokretanja vjetrom poznat je pod nazivom živi pijesak, a površina pješčanih pustinja je valovita, odnosno pokrivena duguljastim pješčanim uzvisinama - dinama. Dine nastaju taloZavjetrinska ženjem pijeska na mjestu gdje vjetar gubi brzinu, npr. iza prepreke ili vegetacije. strana Privjetrinska strana (izložena vjetru) uvijek je blaža (ima nagib od 5 do 10°), a zavjetrinska strana je strmija zbog gravitacijskog taloženja pijeska (ima nagib 30 - 35°). U slučajevima kad je jedan vjetar izrazito dominantan, nastaju dine u obliku polumjeseca - barhane. Dine su, osim za pješčane pustinje, karakteristične i za pjeskovite morske, jezerske i riječne obale. Vadiji su suhodoline, tj. korita nekadašnjih tekućica i upućuju na to da su u pustinjskim područjima nekad bili drugačiji klimatski uvjeti (najvjerojatnije iz ledenog razdoblja). Danas njihova korita ožive samo za kratkotrajnih padalina kad kroz njih protječu blatne tekućice, prenoseći u niže dijelove sitniji isprani materijal. Pojava vode u pustinjama vezana je za oaze, a najčešća je u pjeskovitim pustinjama. Oaze su mjesta na kojima su zbog tektonskih odnosa, boranja, na površinu dospjele propusne naslage (u krilima sinklinala), a vode su po karakteru arteške. Uz oaze, vodu u pustinju donose alohtone tekućice s okolnih reljefnih uzvisina. U novije doba sve je izrazitija dezertifikacija, odnosno širenje pustinjskih na obradive površine. Dezertifikacija je uvjetovana klimatskim promjenama, ali u znatnoj je mjeri pospješuje i čovjek neodgovornim gospodarenjem. Najveći problemi s dezertifikacijom danas su na rubnim savanskim područjima Sahare i Somalije. Suprotno dezertifikaciji, promjena klime, ali i čovjek svojom djelatnošću, utjecali su na smanjenje nekih pustinjskih područja. U slučajevima kad klima postane vlažnija ili dođe

Reljef Zemlje

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

Oaza u pustinji

do razvoja vegetacije, pijesak se prestane kretati pa nastaje mrtvi pijesak. Čovjek je sadnjom određenih kultura uspio smanjiti neke pustinjske površine (npr. Đurđevački peski u Podravini).

Dezertifikacija širenje pustinje

Važnost prapora (lesa) Prapor (les), na kojem su nastala najplodnija tla, također je nastao transportnom snagom vjetra. No, njegov je nastanak vezan uz hladne klime. Najvećim dijelom praporne su naslage nastale tijekom ledenih razdoblja pleistocena. Vjetrovi koji su puhali iz ledenjačkih područja odnosili su sitni, prašinasti materijal s njihova rubnog područja i taložili ga tisućama kilometara daleko, stvarajući praporne zaravni. Vodopropusnost, kao i velik udio CaCO3 u sastavu, pogoduju oblikovanju nekih reljefnih oblika karakterističnih za krš (ponikve i manje uvale), ali u njima možemo pronaći specifične praporne patuljke (lutke), nastale ponovnim taloženjem otopljenog CaCO3. Vegetacija koja se razvila na lesu, svojim rasprostiranjem i miješanjem stvorila je crnicu (černozem), jedno od najplodnijih tala. U Hrvatskoj prapora ima u Baranji, Slavoniji i Srijemu, od Požeške gore do Vukovara (Đakovačka i Vukovarska praporna zaravan), kao i na otocima Susku, Unijama i Mljetu. Debljina ovih naslaga najveća je kod Erduta (do 99 m). Osim prapora, kao posljedica djelovanja vjetra nastala je i jedina naša pustinja - Đurđevački peski (Podravski peski). Nastanak je posljedica prenošenja vjetrom pijeska koji je taložila rijeka Drava. Zbog toga što je vjetar nanosio pijesak na okolne usjeve i naseljena područja, ljudi su ga „umrtvili“ sadnjom vegetacije. Radi zaštite pješčanih naslaga kao specifičnog reljefa i staništa, dio je Đurđevačkih pesaka proglašen zaštićenim područjem, kao posebni (geografsko-botanički) rezervat.

Đurđevački peski u Podravini »Hrvatska Sahara« (Foto: Petra Somek)

Provjerite naučeno Koji su dijelovi svijeta bili pod ledom tijekom pleistocena? Kako nastaje ledenjački led? Što su ledenjački pokrovi, a što dolinski ledenjaci? Opišite oblikovanje reljefa glacijalnim procesima. Koji erozijski i akumulacijski reljefni oblici nastaju djelovanjem dolinskih ledenjaka i ledenjačkih pokrova? Zašto glacijalna dolina ima oblik slova “U”? Kako nastaju pustinje? Koje vrste pustinja postoje po sastavu materijala? Opišite oblikovanje reljefa pod utjecajem deflacije, korazije i eolske akumulacije. Zašto je dezertifikacija globalni problem? Objasnite na primjeru Hrvatske važnost prapora.

Debele naslage prapornog ravnjaka u Baranji

Reljef Zemlje

9. KRŠKI PROCESI I OBLICI RELJEFA Provjerite predznanje Što je krš? U kojim područjima Hrvatske prevladava krški reljef? Nabrojite površinske i podzemne oblike krškog reljefa. Koje ste površinske oblike vidjeli u kršu? Opišite ih. Koje ste podzemne oblike krškog reljefa posjetili? Po čemu su poznati u Hrvatskoj i svijetu?

Oblikovanje topljivih stijena Krški reljefni oblici karakteristični su za područja izgrađena od topljivih stijena kao što su sol, gips, vapnenac i dolomit. Krški reljef prvenstveno se veže uz vapnence (CaCO3) zbog njihove najizrazitije podložnosti kemijskom trošenju i najveće rasprostranjenosti među topljivim stijenama. Budući da je osnovna osobina vapnenaca njihova jaka podložnost kemijskom trošenju, na područjima gdje oni prevladavaju ostali procesi oblikovanja reljefa (npr. fluvijalni ili padinski) su rijetki. Jedna od osnovnih odlika vapnenaca je njihova krtost, zbog koje nastaju brojne pukotine koje omogućavaju poniranje vode s površine u unutrašnjost. Upravo o brojnosti tih sekundarno nastalih pukotina ovisi učestalost i veličina krških reljefnih oblika. Pri oblikovanju krškog reljefa veliku važnost imaju klimatske, hidrološke, pedološke i vegetacijske značajke određenog područja. Snaga korozijskog procesa, odnosno otapanja vapnenca koji je izgrađen od kalcijeva karbonata (CaCO3) - ovisi o količini otopljenog ugljik-dioksida (CO2) u vodi, a kao posljedica toga nastaje kalcij hidrokarbonat [Ca(HCO3)2]. CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2

ZANIMLJIVOST Znanstvenici koji proučavaju krš uvijek će naglasiti sljedeću definiciju za ovaj tip reljefa: krš je dio Zemljine kore (površina i podzemlje) na topljivim (karbonatnim) stijenama koje su raspucane, a dominantan proces je otapanje, zato je razvijena podzemna (krška) hidrologija i posebni površinski i podzemni oblici.

krški reljef 0

75 km

Karbonatne stijene

Prostor krša u Hrvatskoj

Rasprostranjenost karbonatnih stijena - pokrivaju oko 20% površine Zemlje

Reljef Zemlje

Kamenica

Mrežaste škrape Žljebovi ili rebraste grižine

Mikrožljebići

Pukotine

Međuslojne plohe

Krški reljefni oblici na goloj stjenovitoj podlozi

Površinski krški oblici Među površinskim krškim oblicima rasprostranjenošću i raznovrsnošću posebno se ističu grižine (poznate i pod nazivom »izjedline«). To su najmanji, ali i najbrojniji krški reljefni oblici na površini. Ističu se raznolikošću oblika, po nastanku i veličini. Ponekad su tako male da su vidljive tek mikroskopom, ali mogu doseći veličinu i od desetak metara. Grižine u obliku žljebova (na području hrvatskoga krša često nazivane žlibe) i škrape najčešće srećemo na krškim područjima. Grižine u obliku žljebova nastale su kao posljedica korozijskog djelovanja atmosferskih voda na kompaktnijim i strmijim dijelovima golih vapnenačkih blokova. Zbog otjecanja vode žljebovi se postupno šire i produbljuju. Čest je slučaj da se zbog unazadnog usijecanja žljebovi spoje te ih odvaja poput noža oštri brid. Za razliku od grižina u obliku žljebova, škrape nastaju na blago nagnutim i ravnim područjima gdje postoje brojne pukotine koje prilikom poniranja voda postupno proširuje i produbljuje. Na područjima kamenih goleti, koja nazivamo goli krš, ponekad su brojne i duboke škrape pa ta područja nazivamo škrapari (“ljuti krš”) zbog iznimno teške prohodnosti. Suprotno golom kršu, na područjima gdje je sačuvan pokrov tla govorimo o pokrivenom kršu. Na blagim udubljenjima, na goloj vapnenačkoj podlozi koja omogućavaju zadržavanje vode, kao posljedica njezina korozijskog djelovanja nastale su kamenice. Uglavnom nisu šire od 1 metra i dublje od 20 centimetara. Važan krški reljefni oblik su ponikve (poznate još pod nazivima vrtače ili doci). To su ovalna udubljenja nastala korozijskim djelovanjem vode koja ponire. Dimenzije (širina

Velike škrape

Grižine u obliku žljebova

Kamenica na Velebitu

Mrežaste škrape koje se već raspadaju u grohote (završna faza)

Tavasta ponikva

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

Zbog velike količine otopljenog CO2 biljnog porijekla u vodi nastanak krškog reljefa najizrazitiji je u vlažnim područjima u umjerenim i toplim klimama s razvijenim vegetacijskim pokrovom. S obzirom na to da voda pri površinskom tečenju, poniranju kroz pukotine i tečenjem u podzemlju otapa vapnence, možemo razlikovati površinske i podzemne krške reljefne oblike. Krški reljef prekriva oko 50 % površine Republike Hrvatske. Osim manjih izdvojenih površina na području osamljenih gromadnih gorja (npr. Medvednica, Kalnik, Papuk) Peripanonske Hrvatske, krški reljef dominira krajobrazom na području južno od Karlovca. To područje pripada dinarskom kršu koji je u svijetu poznat i kao „locus typicus“ odnosno tipsko područje klasičnog krša na Zemlji.

Reljef Zemlje

Obrađeno dno ponikve

ZANIMLJIVOST Prva u svijetu poznata istraživanja toga specifičnog reljefnog tipa počela su na području južne Slovenije (regija Kras), te nešto kasnije i u Hrvatskoj. Danas je to područje u svijetu poznato pod nazivom klasični krš i na njemu je krški reljef umjerenih klimatskih područja dosegnuo maksimum oblikovanja. Kao posljedica toga u svjetskoj stručnoj literaturi prihvaćeni su i neki nazivi s dinarskog područja kao što su kamenica – kamenitza, dolina (ponikva), uvala, bogaz (turcizam - prolaz), polje, ponor. Osim termina krš, u zapadnim dijelovima Hrvatske i u Sloveniji često se koristi i termin kras, a možemo sresti i termin kraš, a u svijetu je prihvaćen njemački termin karst. No ti termini imaju zajedničko porijeklo u predindoeuropskoj riječi kar - kamen, a značile bi kameni kraj, što i je osnovna vizualna osobina krša. Dio Vrgoračkog krškog polja

(Foto: Petra Somek)

Uvala Bristovac na Velebitu s obrađenim dnom

i dubina) variraju im od svega nekoliko metara pa do nekoliko stotina metara. Prema izgledu, odnosno poprečnom profilu, mogu biti tavaste, ljevkaste, kotlaste i bunaraste. Po učestalosti u umjerenim klimatskim područjima prevladavaju tavaste i ljevkaste ponikve. Glavna osobina tavastih ponikava jest promjer koji može biti i do deset puta veći od dubine, dok je ta razlika kod ljevkastih manja. Kotlaste i bunaraste ponikve najčešće nastaju postupnim slijeganjem ili urušavanjem u plitke podzemne šupljine. Bokovi tih ponikava znatno su strmiji nego kod tavastih i ljevkastih. Kad se na maloj površini nalazi izuzetno velik broj ponikava, nazivamo ih boginjavi krš. Za područje visokogorskog krškog reljefa u oblikovanju reljefa, osim korozijskog procesa, važnu ulogu ima mehaničko djelovanje snijega i leda. Osnovno obilježje toj vrsti krša daju kotlaste ponikve i plitke škrape.

Krška polja, uvale i zaravni Kao posljedica korozijskog djelovanja vode duž većih rasjeda ili spajanjem više ponikava nastaju uvale - izdužena udubljenja u kršu. Katkad su duge i nekoliko kilometara, a dna su im često nagnuta i okršena. Dna tavastih i ljevkastih ponikava, kao i uvala često su ispunjena manjim nakupinama gline. Među tim neotopljivim primjesama vapnenačkih stijena posebno se ističu oksidi aluminija i željeza, koji glini daju crvenu boju. U oskudnom krškom području te nakupine tla poznate su pod nazivom crvenica ili terra rossa i predstavljaju pravo bogatstvo, stoga su često ratarski obrađena. Najveće površinske krške oblike predstavljaju krška polja i zaravni u kršu. Krška polja su nastala duž rasjeda ili na mjestima gdje se oni presijecaju, a na površini se uz propusne vapnenačke stijene pojavljuju i nepropusne stijene. Nastanak krških polja vezan je uz bočno korozijsko djelovanje vode koja dotječe s nepropusnih na propusne stijene (vapnenci)

Reljef Zemlje

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

gdje ona nestaje u ponorima. Često se može uočiti da su krška polja hidrološki povezana podzemnim tekućicama - ponornicama. Zapravo, voda koja ponire na višem polju izvire na nižem protječući kroz podzemne kanale. Zbog brojnih suženja u kanalima, u humidnim razdobljima ili za jakih padalina, ponori na površini ne mogu primiti svu vodu pa dolazi do plavljenja nižih dijelova polja. Dna polja u znatnoj su mjeri ispunjena mlađim nanosima (npr. padinski, fluvijalni, jezerski, fluvioglacijalni i glacijalni), a predstavljaju i najznačajnije agrarne površine u ovom tlom siromašnom području. Na području Hrvatske nastala su brojna krška polja, a svojom veličinom ističu se Ličko (465 km2), Krbavsko (67 km2) i Gacko polje (80 km2). Zaravni u kršu često obuhvaćaju površinu i po nekoliko stotina km2. Nastaju u uvjetima kad površina ujedno predstavlja razinu vode temeljnice. Kao posljedica toga, voda korozijski djeluje na bočne strane, pri čemu dolazi do širenja zaravni. Na području Hrvatske svojom površinom izdvajaju se Karlovačka i Sjevernodalmatinska zaravan. No čest je slučaj da otporniji dijelovi zaostaju u obliku kupastih uzvišenja, pa je takav tip krša poznat i pod nazivom kupasti krš. Jedno od najvećih takvih područja na svijetu nalazi se na jugu Kine u pokrajini Yunnan.

Jamski sustav Kita Gaćešina-Draženova puhaljka najdulji je speleološki objekt u Hrvatskoj

Podzemni krški oblici Uslijed poniranja vode i njenog korozijskog djelovanja u dubini karbonatne podloge nastaju podzemni reljefni oblici. Prvenstveno se mogu izdvojiti podzemne šupljine jame, špilje i kaverne, koje su poznate i pod zajedničkim nazivom speleološki objekti. Špilje imaju uglavnom horizontalne kanale koji imaju površinski ulaz, dok su kaverne zatvorene šupljine bez poznatog površinskog ulaza. Jame povezuju površinski i podzemni reljef, i dominantno su vertikalni speleološki objekti koji mogu biti i mjesta poniranja ponornice – ponori. Osnovna razlika između špilja i jama zapravo je u nagibu njihovih kanala. U špilje se ubrajaju podzemni kanali s blažim nagibima (u pravilu manji od 45° ) i duži od 5 m, dok jame predstavljaju kanali s većim nagibom (više od 45° ) i dublji od 5 metara. Da i kaverne mogu biti iznimno velike najbolje potvrđuje podatak da špilja u kamenolomu Tounj (sa 8847 m dužine - treća špilja po dužini u Republici Hrvatskoj) zapravo predstavlja nekadašnju kavernu koja je otkrivena tijekom radova u kamenolomu. Nastanak speleoloških objekata možemo podijeliti u tri faze. U početnoj (mladoj) fazi kanali su ispunjeni vodom. U prelaznoj fazi kanali su samo djelomično ispunjeni vodom tekućica i počeo se taložiti kalcij karbonat u obliku siga. U staroj fazi uopće nema tekućica i nastaju sige. Sige nastaju kristalizacijom kalcijevog karbonata iz otopine koja hlapi u speleološkim objektima, a kalcijev karbonat tvori razne morfološke oblike. Najčešće su to Oblici krškog reljefa

Stalaktiti i stalagmiti (Foto: Nenad Buzjak)

Uvala nastala spajanjem ponikava Krško polje

Jama Ponornica Ulaz u jamu Otvor jame

Krški izvor Stalaktiti Špilja Špiljski stup (stalagnat)

Stalagmiti

Urušne breče

Stijene (vapnenac)

Ulaz u jamu u kršu

Reljef Zemlje

Gore: Stalaktiti s početnim cjevčicama ili makaronima (Foto: Romeo Ibrišević)

Desno: Špilja bogata stalaktitima i stalagmitima - Baredine u Istri

(Foto: Vinko Počanić)

GEO ISTRAŽIVANJE

Provjerite naučeno Koji preduvjeti moraju postojati da bi se razvio krški reljef? U kojim područjima svijeta najizrazitije nastaje krški reljef? Objasnite kako nastaju grižine, škrape i ponikve. Zašto je tlo crvenica u kršu crvene boje? Koji su površinski oblici krškog reljefa važni za naseljenost? Kako nastaju podzemni oblici krškog reljefa? Zašto je važno i nužno zaštititi podzemne krške oblike? Koji oblici krškog reljefa postoje u Hrvatskoj? Kako se valoriziraju?

stalaktiti koji nastaju taloženjem kalcijeva karbonata sa špiljskih svodova, dok s podova, rastu stalagmiti. U slučajevima kad se stalaktit i stalagmit spoje nastaju špiljski stupovi (stalagnati), a posebnu draž špiljama daju razni saljevi koji uglavnom nastaju na bočnim stranama kanala. S obzirom na to da u Hrvatskoj još nemamo jedinstven katastar speleoloških objekata pretpostavlja se da ih je dosad istraženo oko deset tisuća. Daljim speleološkim istraživanjima njihov broj će se sigurno povećati, a napretkom istraživanja otkrit će se novi prostori u poznatim objektima. Prema međunarodnim podacima od 14. siječnja 2019. godine, najdublja jama u Hrvatskoj je Jamski sustav Lukina jama-Trojama dosad istražena do dubine od 1431 m, dok je Jamski sustav Kita Gaćešina-Draženova puhaljka najduža s 37 389 m. U svijetu najduži objekt je Mammoth Cave System dug 643 738 m u SAD-u, a najdublja jama je Veryovkina (u gruzijskom dijelu Kavkaza) duboka 2212 metara. Zanimljivo je i to da je najduža špilja u Europi (Optymistychna u Ukrajini duga 257 000 m) nastala u naslagama gipsa, a ne u karbonatnim stijenama. Kao što se može uočiti, jedna od glavnih odlika krškog reljefa je nedostatak vode na površini. Rijeke koje protječu krškim područjima, predstavljaju alohtone tekućice jer se njihovi izvori i gornji tok nalaze na vodonepropusnim područjima. U pravilu tekućice na tim područjima protječu kanjonima - uskim, vrlo strmim i dubokim dolinama. Ponekad se voda tekućica prilikom nailaska na vapnenačku podlogu naglo gubi u ponorima, oblikujući tako slijepe doline. Budući da je znatan dio slijepih dolina nastao u vodonepropusnim naslagama (gdje je prisutno i fluvijalno oblikovanje reljefa), one pripadaju fluviokrškom tipu reljefa. ZANIMLJIVOST U svijetu, pa tako i u Hrvatskoj, speleološki objekti često su bili inspiracija za razne mitove. Sige su zbog svog vrlo često neobičnog izgleda češće poznate kao „špiljski ukrasi“ raznih mitskih naziva (snjeguljica, djed mraz, hajdučki stol). Zbog te ljepote i atraktivnosti siga, brojni speleološki objekti koriste se u turističke svrhe. Na području Dinarida turistički najpoznatiji speleološki objekti su Postojnska jama i Škocjanske jame, koje godišnje posjeti više od milijun posjetitelja. U Hrvatskoj se turistički koristi oko 20 objekata. Turistički uređena i s oko 100 000 posjetitelja godišnje je špilja Baredine u Istri. Danas su među posjetiteljima speleoloških objekata sve popularniji objekti u kojima nisu uređene staze i provedena rasvjeta. Jedan od takvih izuzetno atraktivnih objekata je špilja Modrič nedaleko Masleničkog mosta. Nju se može posjetiti u manjim grupama i doživjeti osjećaj netaknute prirode krškog podzemlja. Baredine kao i Modrič špilja su geomorfološki spomenici prirode.

Reljef Zemlje

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

10. UTJECAJ KLIME I ČOVJEKA NA OBLIKOVANJE RELJEFA Provjerite predznanje Koji tipovi reljefa nastaju endogenim pokretima? Koji od tih reljefnih oblika pripadaju morfotektogenom, a koji magmatogenom reljefu? Koje vrste egzogenih procesa razlikujemo? Navedite po jedan primjer denudacijskog i akumulacijskog oblika padinskog reljefa, erozijskog i akumulacijskog oblika fluvijalnog reljefa, egzaracijskog i akumulacijskog oblika ledenjačkog reljefa te abrazijskog i akumulacijskog oblika marinskog reljefa. Po čemu se krški i eolski reljef razlikuje od ostalih genetskih tipova reljefa?

Klimageomorfološka područja Uz endogene pokrete i vrste stijena u građi određenog područja, velik utjecaj na razvoj pojedinih tipova reljefa na Zemlji ima klima. Klima utječe na intenzitet geomorfoloških procesa, i to izravno i neizravno (voda, vegetacijski pokrov i pedosfera). S obzirom na obilježja klime, izdvaja se više područja u kojima dominiraju određeni procesi koji oblikuju reljef. Humidno klimageomorfološko područje karakteristično je za područja gdje više padalinske vode otječe tekućicama, nego što ispari ili se gubi u podzemlju. Zbog toga prevladava oblikovanje reljefa padinskim procesima i fluvijalnom erozijom. Tom klimageomorfološkom području pripadaju i tropski dijelovi gdje je jako kemijsko trošenje i oblikovanje reljefa uvjetovano velikom količinom vlage i visokim temperaturama. Aridno klimageomorfološko područje prevladava na dijelovima Zemljine površine gdje je prosječna godišnja količina padalina manja od 250 mm. Obuhvaća rubna tropska i suptropska područja u zoni polja visokog tlaka, kontinentalne dijelove Euroazije, Afrike i Australije. Velika dnevna kolebanja temperature, nedostatak padalina i vegetacije pogoduju nastajanju pustinjskog reljefa. U dijelovima tih pustinjskih područja gdje su jaka strujanja zraka, vjetar je bitan činilac u oblikovanju reljefa. Periglacijalno klimageomorfološko područje obuhvaća subpolarna područja, a u manjoj mjeri i visoke planine, gdje je srednja godišnja temperatura niža od 0 ºC, a praćena je malom količinom padalina. Na tim područjima prevladava trajno smrznuto tlo (permafrost), čiji se površinski dio otopi samo za kratkih ljeta. Obuhvaća velika područja Aljaske, Kanade i Euroazije gdje se zbog kontinentalnosti nalazi već na 50º s. g. š. Glacijalno klimageomorfološko područje obuhvaća polarne krajeve i viša planinska područja gdje su temperature također niže od 0 ºC. Prevladavaju padaline u obliku snijega, pri čemu je otapanje manje od akumulacije. Na taj način se postupno stvaraju ledenjaci koji su glavni faktor u oblikovanju reljefa.

Antropogeni procesi i oblici Osim prirodnih procesa, u oblikovanju reljefa danas sve veće značenje ima ljudska aktivnost. Radi svojih potreba čovjek sve više izravno ili neizravno mijenja prirodni reljef. Če-

Reljef Zemlje

Antropogeni utjecaj na reljef: brana, gradnja autoceste i odvodni kanali (Foto: Romeo Ibrišević)

Antropogeni utjecaj na reljef: terase (rižina polja), šljunčara (Foto: Petar Feletar) i izgradnja tunela

Čovjekov utjecaj na reljef kamenolom Funkcioniranje poldera u Nizozemskoj

sto ta aktivnost djeluje nepovoljno na prvobitni izgled reljefa. Utjecaj čovjeka najizrazitiji je prilikom rudarenja, eksploatacije kamena u kamenolomima i izvođenja građevinskih radova, osobito gradnje prometnica. Pri tome nastaju novi destrukcijski (npr. usjeci i šljunčare) i akumulacijski oblici (npr. nasute površine). Melioracijskim zahvatima i gradnjom odvodnih kanala čovjek od nekadašnjih povremeno plavljenih područja stvara obradive površine. Najdugotrajniji negativan utjecaj čovjeka osjetio se pri stvaranju novih poljoprivrednih površina (oranica i pašnjaka). Uništavanje prirodnog vegetacijskog pokrova u znatno je mjeri pokrenulo eroziju tla, spiranje i deflaciju. Suprotno tome, pošumljavanjem goleti i umrtvljivanjem pješčanih površina vegetacijom čovjek usporava, odnosno prekida djelovanje pojedinih prirodnih procesa pri oblikovanju reljefa. Rezultat složenih utjecaja na oblikovanje reljefa je nastanak reljefnih oblika različitih dimenzija, energije (vertikalne raščlanjenosti) i nagiba, koje prema dominantnom procesu razvrstavamo u pojedini genetski tip reljefa.

Reljef Zemlje

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

Neki osnovni reljefni oblici: nizina, obala, planine, visoravan i riječna dolina

Osnovni reljefni oblici Osnovni reljefni oblici su uzvisine, udubljenja i ravnice, koji mogu biti različitih veličina. Među uzvisinama najmanji je brijeg, a visina mu ponekad doseže samo nekoliko desetaka metara. Slijede brdo, gora i planina, a mogu biti izduženi u obliku hrpta ili u obliku masiva bez prostorne orijentacije. Planinski sustavi (npr. Dinaridi) i pojasevi (npr. Alpski pojas) posebno se ističu veličinom i pružanjem. Udubljenja također mogu biti iznimno malih dimenzija kao ponikve u kršu (samo nekoliko metara). Kotline su udubljenja koja su sa svih strana omeđena gorama ili planinama, a zavale su još veće i od okolnog prostora odijeljene velikim planinskim sustavima. Radom tekućica nastala su izdužena udubljenja - doline koje su nagnute u smjeru otjecanja rijeka.

Dimenzije reljefnih oblika Prema dimenzijama, reljefni oblici mogu biti mali, površine od samo nekoliko četvornih milimetara pa do planetarnih dimenzija (kontinenti i oceani). Kopno na Zemlji obuhvaća samo 29 % njezine površine i ima primarno značenje u životu ljudi. Reljef je od samog početka znatno utjecao na prostorni razmještaj i njihov način života. Niži predjeli, osobito ravnice, oduvijek su privlačili ljude. Suprotno tome, planine su otežavale komunikaciju i razdvajale ih. Na odnose visina kopna i dubina mora najbolje upućuje hipsografska krivulja. Tako je srednja visina kopna 840 metara, a najviši vrh visok je 8848 metara (Mt. Everest). Prijelaz s kontinentalnih blokova u oceanske zavale nazivamo šelf. Proteže se do kontinentske prijelomnice koja se nalazi na prosječnoj dubini od 200 metara. Svjetsko more obuhvaća 71 % površine Zemlje. Srednja dubina iznosi oko 3800 m, najniža se točka nalazi na dubini od 11 035 m (Marijanski jarak), a srednja visina Zemljine površine iznosi 2400 m. S obzirom na nadmorsku visinu, odnosno hipsometrijska obilježja reljefa, izdvajaju se sljedeća područja: nizine (0 - 200 m), pobrđa i niža gorja (200 - 500 m), sredogorja i gore (500 - 1500 m) i planine (više od 1500 m). Za razlikovanje gora, sredogora i planina nužno je Hipsografska krivulja (visinski odnos kopna i dubina mora)

Reljef Zemlje poznavanje vremena i procesa njihova nastanka. Područje svjetskog mora izdvaja se prema batimetrijskim (dubinskim) obilježjima na neritsku (0 - 200 m), batijalnu (200 - 3000 m), abisalnu (3000 - 6000 m) i hadalnu (dublje od 6000 m) zonu.

Energija reljefa Energija reljefa (vertikalna raščlanjenost) zapravo predstavlja relativnu visinu određenog područja u sklopu 1 km2, a najčešće se dijeli na ravnice (0 - 5m/km2), slabo raščlanjene ravnice (5 - 30 m/km2), slabo raščlanjen reljef (30 – 100 m/km2), umjereno raščlanjen reljef (100 300 m/km2), izrazito raščlanjen reljef (300 - 500 m/km2) i vrlo izrazito raščlanjen reljef (više od 500 m/km2). Nagibi padina također predstavljaju važan element reljefa. Prema odnosu kuta što ga zatvara površina padine s horizontalnom ravninom reljef dijelimo na ravnice (0 - 2°), blago nagnute padine (2 - 5°), nagnute padine (5 - 12°), znatno nagnute padine (12 - 32°), vrlo strme padine (32 - 55°) i strmce (litice) (više od 55°).

ZANIMLJIVOST

Provjerite naučeno Opišite utjecaj klime na oblikovanje reljefa u pojedinim klimageomorfološkim područjima. Kako klima utječe na oblikovanje reljefa u vašem zavičaju? Navedite primjer pozitivnog i primjer negativnog utjecaja čovjeka na oblikovanje reljefa u vašoj županiji. Koji su osnovni reljefni oblici prema veličini u Hrvatskoj, a koji u vašem zavičaju? Kakva je energija reljefa, a kakav nagib padina u vašem zavičaju? Kako su ta obilježja reljefa utjecala na razmještaj stanovništva i gospodarske djelatnosti?

Uzajamno djelovanje endogenih i egzogenih procesa – primjer Himalaje Kao što smo već napomenuli, oblikovanje reljefa složen je proces uzajamnog djelovanja endogenih i egzogenih procesa. Najznačajniju ulogu u oblikovanju reljefa Zemljine površine imaju endogeni pokreUzajamno djelovanje endogenih i egzogenih procesa – ti. Najbolje se to može primjer Himalaje vidjeti u mladim nabranim planinama. Kao dobar primjer nam može poslužiti Himalaja. Pred sam kraj krede (pred oko 70 milijuna godina) Indo-australska litosferna ploča (koja se poslije raspala na Indijsku i Australsku) kretala se prema Euroazijskoj brzinom od 15 cm godišnje, a između njih bio je ocean Tethys. Postupno nestankom Tethys oceana, pred oko 30 do 20 milijuna godina, počinje se izdizati himalajski planinski pojas. Taj proces traje i danas. U sudaranju Indijske i Euroazijske ploče pomak prve je do 5 cm, a izdizanje Himalaje oko 2 cm godišnje. Rijeke, od kojih brojne izviru na području južnog Tibeta, u Himalaji su usjekle svoje duboke doline te nastavljaju otjecanje prema nizini Gangesa. Erozijsko djelovanje vode veće je na padinama s većim nagibom. Kad spomenemo Himalaju, to nas asocira na visoke planine prekrivene snijegom i ledom. Snijeg i led važan su modifikator u oblikovanju reljefa u visokim planinama, primjerice na području Himalaje jer je snježna granica na visini od 5000 pa do 5700 metara. No brojne su ledenjačke doline najvećim dijelom oblikovane tijekom ledenih doba, kada je snježna granica u tom području bila niža za oko 1600 do 1700 metara, a količina leda znatno veća. Zbog velikih nagiba padina za Himalaju su karakteristični i padinski procesi, među kojima su najčešći procesi osipanja i urušavanja. Iako u građi Himalaje sudjeluju i karbonatne stijene (Mt. Everest izgrađen je od vapnenaca!), zbog niskih temperatura nisu nastali oblici krškog reljefa. Možemo zaključiti da je područje Himalaje dobra primjer međuzavisnosti endogenih i egzogenih činilaca koji se međusobno isprepliću u oblikovanju reljefa, pri čemu endogeni pokreti dominantno rezultiraju izdizanjem, a egzogeni procese snižavanjem. Izdizanju pridonosi i glacioizostazija, odnosno postglacijalno izdizanje kao posljedica promjene terećenja Zemljine kore ledom.

Klima na Zemlji

svemirske postaje, NASA)

Klima na Zemlji

NAKON UČENJA I PROUČAVANJA SLJEDEĆIH SEDAM TEMA MOĆI ĆETE: • obrazložiti utjecaj atmosfere, geografske širine, raspodjele kopna i mora, nadmorske visine, reljefa i morskih struja na klimatske elemente • objasniti temperaturu zraka, tlak zraka, vjetar, vlagu u zraku, padaline i naoblaku te se koristi s njima povezanim mjernim jedinicama, uređajima i načinom mjerenja • analizirati podatke iz tablica i grafičkih prikaza koje sadrže podatke o izmjerenim vrijednostima klimatskih elemenata • objasniti geografsku raspodjelu temperature zraka, tlaka zraka i padalina na Zemlji s pomoću geografskih karata i informacijsko-komunikacijskih tehnologija (IKT-a) • objasniti uzroke planetarne cirkulacije i postanak planetarnih vjetrova • objasniti postanak monsunskih vjetrova • objasniti zračne mase i opisati fronte • objasniti nastanak, razvoj i obilježja ciklone i anticiklone • opisati obilježja i kretanje tropskih ciklona • razlikovati obilježja vremenskih nepogoda • objasniti tercijarnu cirkulaciju • razlikovati elemente sinoptičke karte • analizirati geografsku raspodjelu elemenata sinoptičke karte i na temelju njih opisati vrijeme prikazano na karti • analizirati situaciju na sinoptičkoj karti i na temelju nje predvidjeti eventualnu promjenu tijekom jednoga dana

ISHODI GEO SŠ B.1.3.

Pogled na Zemlju i slojeve atmosfere (Snimka posade

Klima na Zemlji

11. KLIMATSKI MODIFIKATORI I KLIMATSKI ELEMENTI Provjerite predznanje Kakva su obilježja godišnjih doba u tvojem zavičaju? Po čemu se ta obilježja razlikuju od drugih prirodno-geografskih regija u Hrvatskoj? Zašto osvijetljeni dio dana različito traje tijekom godine u mjestima s različitom geografskom širinom? Po kojim se obilježjima sjeverni umjereni toplinski pojas razlikuje od ostalih pojasa? Kojem klimatskom razredu pripadaju tipovi klime u Hrvatskoj? Koji tip klime prevladava na području Hrvatske? Kako određujemo tip klime? Zašto nam klimatski dijagrami olakšavaju objašnjavanje klimatskih obilježja nekog mjesta?

Utjecaji klime na izgled kuća - kuće u Alpama (mjesto Hallstatt) i u prašumi

Vrijeme i klima Klima na Zemlji je važan čimbenik koji utječe na razmještaj stanovništva, način života ljudi, izgled i lokaciju naselja, te oblike gospodarstva. Proučavanjem klime bavi se klimatologija, a proučavanjem vremena meteorologija. Dio meteorologije koji se bavi prognoziranjem vremena zove se sinoptička meteorologija. Vrijeme je trenutačno stanje atmosfere. Mijenja se tijekom dana i godine. Dugotrajnim proučavanjem vremena na nekom prostoru dobivamo prosječan tijek vremena na temelju kojega definiramo klimu. Na klimatska obilježja utječu brojni modifikatori (faktori). Oni će utjecati na klimatske elemente: Sunčevo zračenje, temperaturu, tlak, vlagu, strujanje zraka, naoblaku, insolaciju i padaline. Osnovni modifikatori su gibanja Zemlje (putanja Zemlje u svemiru i položaj njene osi rotacije), atmosfera, geografska širina, nadmorska visina, raspored kopna i mora, udaljenost od mora, pružanje reljefa, morske struje, jezera, tlo, biljni pokrov i čovjek.

Klima na Zemlji

Tlo

9:00

Sunčevo zračenje 10°C

10:00

20°C

11:00

40°C

ISHODI GEO SŠ B.1.3.

5°C

12:00

Sunčevo zračenje Voda

5°C

6°C

7°C

8°C

Usporedba zagrijavanja istog volumena tla i vode

Plinovit (plavi) omotač oko zemlje – Atmosfera, vidljiv je iz svemira

Struktura i sastav atmosfere Atmosfera je Zemljin plinoviti omotač koji se pod utjecajem gravitacije giba zajedno s njom. Donji sloj je najgušći (zbog djelovanja gravitacije) pa je u donjih 50 km zbijeno 99,9 % atmosferske mase. S porastom visine gustoća i tlak smanjuju se pravilno, a temperatura nepravilno. Na temelju promjene temperature izdvajaju se četiri sloja koja odjeljuju međuslojevi. Najniži i najgušći sloj atmosfere zove se troposfera. U njemu se

Visina u km 100 90

MEZOPAUZA

TERMOSFERA

Klima na Zemlji Egzosfera Termosfera

Mezosfera

Stratosfera

80 70 60 50 STRATOPAUZA

MEZOSFERA

Troposfera

Slojevi atmosfere

TROPOSFERA

STRATOSFERA

Industrija i promet stvaraju kisele kiše, koje uništavaju prvenstveno šume

Klima na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.3.

KIŠA UPIJA ZAGAĐIVAČE ZAGAĐIVANJE OKOLIŠA ŠUME UMIRU INDUSTRIJA

ISPUŠNI PLINOVI

Ciklus nastajanja kiselih kiša

Kisele kiše jako utječu na vegetaciju – uništena šuma u Europi

Magla uvjetovana inverzijom

Most Golden Gate u San Franciscu obavijen maglom (Izvor: Wikipedia)

Zbog smoga zrak u velikim gradovima postaje opasan za disanje. Život na ulicama Beijinga sa zaštitnim maskama na licu (Izvor: Mashable)

Klima na Zemlji

12. UTJECAJ KLIMATSKIH MODIFIKATORA NA TEMPERATURU ZRAKA Provjerite predznanje Nabrojite klimatske elemente. Kako temperatura zraka utječe na život na Zemlji? Kako se zagrijava atmosfera? Kako se temperatura zraka mijenja s promjenom geografske širine, kako s porastom nadmorske visine, a kako s udaljavanjem od obale mora?

Gama zrake - najveća učestalost, najveća energija X-zrake - emitira ih vrući plin u blizini crnih rupa između galaksija. Upija ih gornji sloj atmosfere Ultraljubičaste zrake - emitiraju ih najtoplije zvijezde, a od njih nas štiti ozon

Infracrvene zrake - emitiraju ih objekti temperature do 1000 °C. Upijaju ih najniži slojevi atmosfere Radiovalovi - emitiraju ih nebeski objekti. Kraći valovi dolaze do površine Zemlje, a dulje valove gornji sloj atmosfere zrcali u svemir

Elektromagnetski spektar (valne dužine i snaga radijacije pojedinih dijelova spektra Sunčeve radijacije prema Zemlji)

Sunčevo zračenje (radijacija) Sunce emitira zračenje u obliku elektromagnetskih valova. Najveći dio zračenja čine vidljiva svjetlost, ultraljubičasto i infracrveno (toplinsko) zračenje. Koliko će Sunčevog zračenja dospjeti do Zemljine površine ovisi o atmosferi. Atmosfera upija (apsorbira) 18 % Sunčeve radijacije, od toga 12 % u oblacima, a 6 % u plinovima. S oblaka u svemir reflektira se 27 % radijacije i još 7 % s molekula i čestica u atmosferi (difuzna refleksija). Atmosfera propušta do Zemljine površine 48 % Sunčevog zračenja, od čega do Zemljine površine direktno dospijeva 30 % radijacije i 18 % odbijanjem od različitih čestica u atmosferi. Dio radijacije koji do Zemljine površine ne dolazi direktno naziva se difuzna radijacija. Zemljina površina reflektira natrag 5 %, a apsorbira 43 % energije dospjele do gornje granice atmosfere.

Klima na Zemlji

Staklo refleksija 27%

Atmosfera

difuzna refleksija 7% Atmosfera direktna radijacija 30%

apsorpcija 18% difuzna radijacija 18% Zemlja

ISHODI GEO SŠ B.1.3.

100%

Insolacija Dugovalna radijacija

Zemljina površina ukupno 48%

Sunčeva radijacija na Zemlji

Zagrijavanje Zemljine površine i atmosfere

Zagrijavanje staklenika sliči zagrijavanju atmosfere Dio Sunčeve radijacije se reflektira od Zemlje i atmosfere

Dio infracrvene radijacije

Do Zemljine površine dospijeva 48 % Sunčeve radijacije. prolazi kroz atmosferu. Dio se upija i reflektira zbog Ovisno o svojstvima podloge na koju zrake padaju, dio rastakleničkih plinova. To dijacije se upija, a dio reflektira. Na zagrijavanje Zemljine zagrijava Zemljinu površinu površine utječu kut upada Sunčevih zraka (koji određuje i smanjuje atmosferu Najveći dio geografska širina), trajanje dana i insolacija te nagib padina. radijacije Zemljina se upija na Energiju primljenu od Sunca Zemljina površina emitira površina emitira Atmosfe ra površini Zemlje infracrvenu dugovalnom ili terestričkom radijacijom. Zemljina radiZemljina i zagrijava je radijaciju površina jacija postoji danonoćno, za razliku od Sunčeve koja postoji samo danju. Tijekom dana Zemljina površina prima više energije nego što je emitira, a noću površina bilježi energetski manjak (nema Sunčeve radijacije). Atmosfera Efekt staklenika (Izvor: Wikimedia) uglavnom propušta Sunčevo zračenje, a Zemljino uglavnom zadržava i tako se zagrijava. Upijanje dugovalne radijacije odvija se u troposferi, zahvaljujući vodenoj pari i ugljičnom dioksidu (CO2). Povećanjem udjela CO2 (onečišćenja) jače je zagrijavanje Zemlje. Tu pojavu nazivamo efekt (učinak) staklenika.

Temperatura zraka Temperatura je stupanj topline izmjeren termometrom prema određenim pravilima. Mjeri se na 1,25 do 2 m nadmorske visine, iznad prizemnog (poremećenog) sloja, u posebno građenoj meteorološkoj kućici. Vrijednosti se u Europi iskazuju Celzijusovom skalom, u SAD-u Fahrenheitovom, a SI jedinica je Kelvin. Mjerenja se vrše kontinuirano, a karakteristični trenuci mjerenja su u 7, 14 i 21 sat. Na temelju mjerenja izračunava se srednja dnevna temperatura zraka (zbroj temperature u 7 i 14 sati i dvostruke temperature u 21 sat, podijeljeno sa 4). Ekstremni termometri bilježe najvišu i najnižu temperaturu zraka tijekom dana. Iz tih vrijednosti računamo dnevnu amplitudu (raspon između najviše i najniže temperature). U unutrašnjosti kontinenta amplitude su veće jer se kopno brže zagrijava i brže hladi od mora. Takav dnevni hod temperature zraka nazivamo kontinentalni tip dnevnog hoda, za razliku od maritimnog u kojem su amplitude manje.

Termometar mjeri temperaturu zraka

Klima na Zemlji

100 50 0

S V O T S L S K R L S P

Primjeri klimatskih dijagrama s tri različite točke Zemlje: zapadne Afrike, Skandinavije i Japana

ZANIMLJIVOST Kada Sunčeve zrake padaju na molekule atmosferskih plinova ili vrlo sitne čestice primjesa (manje od valne duljine zračenja), dolazi do difuznog raspršivanja. Molekule i čestice u atmosferi primljenu energiju predaju dalje, u svim smjerovima. Pri tome se mijenja udio valnih duljina. Raspršena Sunčeva svjetlost sadrži više kratkovalne energije (plavi dio vidljivog dijela spektra). Oko podneva raspršene Sunčeve zrake donose do Zemljine površine najviše kratkih valova, stoga vidimo nebo plave boje. Spuštanjem Sunca prema obzoru povećava se udio dugovalnog dijela vidljive energije (crveni dio spektra), pa nebo postaje bjelkasto. Neposredno prije zalaska Sunca nebo poprima narančastu i crvenu boju.

30 20 10 0 -10

Narvik 40 m; 68°25’N, 5°19’E

250

150 100 50 0

S V O T S L S K R L S P

30 20 10 0 -10

Temperatura (°C)

150

200

Tokio, Japan

200

Tokio 6 m; 35°41’N, 139°46’E

150 100 50 0

S V O T S L S K R L S P

30 20 10 0 -10

Temperatura (°C)

250

Padalina (mm)

200

Ibadan 200 m; 7°26’N, 3°54’E

Temperatura (°C)

Padalina (mm)

250

Narvik, Norveška

Padalina (mm)

Ibadan, Nigerija

Zbrajanjem srednjih dnevnih temperatura zraka u jednome mjesecu i dijeljenjem s brojem dana dobivamo srednju mjesečnu temperaturu zraka. Niz srednjih mjesečnih temperatura zraka, grafički predočen u klimatskom dijagramu (zajedno s padalinama), pokazuje godišnji hod temperature zraka. Iz srednjih mjesečnih temperatura možemo računati godišnju amplitudu i srednju godišnju temperaturu zraka. Godišnja amplituda povećava se udaljavanjem od obale prema unutrašnjosti kontinenta i udaljavanjem od ekvatora prema polovima. Stoga razlikujemo maritimni i kontinentalni te ekvatorski, monsunski i polarni tip godišnjeg hoda temperature zraka.

Promjena temperature s porastom visine i geografske širine Budući da se zrak grije od Zemljine površine, s porastom nadmorske visine u slobodnoj atmosferi temperatura se smanjuje za 0,5 do 0,6 °C na svakih 100 m. Ta zakonitost naziva se vertikalni gradijent temperature zraka. U određenim uvjetima (brzo hlađenje podloge, u kotlinama i riječnim dolinama) javlja se temperaturni obrat (temperaturna inverzija). U takvim uvjetima temperatura zraka raste s porastom nadmorske visine. Temperaturni obrat često prate magla i smog u gradovima. Na Zemlji postoje velike razlike u temperaturi. Apsolutni minimum na sjevernoj polutki zabilježen je u ruskom gradu Ojmjakonu na sjeveru Sibira (-77,8 °C), a na južnoj polutki u postaji Vostok na Antarktici (-89,2 °C). Analizom satelitskih mjerenja 2018. godine tim stručnjaka sa sveučilišta Colorado utvrdio je temperaturu zraka na Antarktici -98,6 °C. Apsolutni maksimum (56,7 °C) pouzdano je izmjeren u SAD-u (10. 07. 1913., Furnace Creek). Za prikaz geografske raspodjele temperature zraka na Zemlji koriste se karte izotermi. Izoterme su linije koje spajaju mjesta s istom temperaturom zraka. Najčešće se prikazuju srednje temperature najhladnijeg i najtoplijeg mjeseca. Kada na Zemlji ne bi bilo izmjene kopna i mora, izoterme bi se pružale pravilno u smjeru istok-zapad. Izoterme se povijaju zbog različitog zagrijavanja i hlađenja kopna i mora. Ljeti se povijaju prema polovima, a zimi prema ekvatoru. Na južnoj polutki veći je udio mora pa su izoterme pravilnije. U siječnju je na sjevernoj polutki zima. Kopno se brže i jače ohladi pa su temperature na kopnu niže. Najniže temperature su na sjeveroistoku Azije. U sjevernom dijelu Tihog i Atlantskog oceana vidljiv je utjecaj toplih morskih struja. Na južnoj polutki tada je ljeto pa su temperature na kopnu više. Unutrašnjost kontinenata oko južne obratnice ima najviše temperature. Temperature se smanjuju prema Južnom polu. Termički ekvator (linija koja spaja mjesta s najvišom temperaturom na svakom meridijanu) na oceanima prati ekvator, a na kopnu se pomiče do južne obratnice. U srpnju je na sjevernoj polutki ljeto. Termički ekvator na području oceana pomiče se na sjever oko 5° N, a na kontinentima do 30° N. Najtoplija područja su na kontinentima oko

Klima na Zemlji

Kakva je uloga atmosfere u zagrijavanju Zemljine površine? Kako se zagrijava atmosfera (zrak)? Opišite postupak prikupljanja podataka o temperaturi zraka. Kako izračunavamo srednju dnevnu, a kako srednju mjesečnu temperaturu zraka? Objasnite tipove godišnjeg hoda temperature zraka uz pomoć klimatskih dijagrama. Kako se temperatura mijenja s porastom nadmorske visine? Objasnite utjecaj klimatskih modifikatora na geografsku raspodjelu temperature na Zemlji i u Hrvatskoj u siječnju i srpnju.

termički ekvator

Prosječne temperature na Zemlji u siječnju (gore) i srpnju (dolje)

termički ekvator

sjeverne obratnice, a prema polu temperatura se smanjuje. Uz zapadne obale Sjeverne Amerike i Europe uočava se utjecaj hladnih morskih struja. Na južnoj polutki je zima. Nema izraženih razlika između temperatura zraka na kopnu i oceanima. Najniže temperature su na Antarktici. Uočava se utjecaj hladnih morskih struja uz zapadne obale Južne Amerike i jugozapadne Afrike.

Varaždin Bjelovar

Zagreb Karlovac Rijeka

Zagreb Osijek

Sisak

Ogulin

Požega

Karlovac

Vinkovci Sl. Brod Vukovar

Pula

Rijeka

Osijek Sisak

Ogulin

Pula Gospić

Gospić

> 6 ºC

> 24 ºC

od 4 do 6 ºC

Zadar

od 2 do 4 ºC

od 22 do 24 ºC

Zadar

od 20 do 22 ºC

od 0 do 2 ºC

od 18 do 20 ºC

od -2 do 0 ºC

Šibenik

od -4 do -2 ºC

Split

100

150km

< 18 ºC

Split

< -4 ºC

Vinkovci Požega Sl. Brod Vukovar

100

Školska meteorološka mjerna stanica u Čabru

150km

Dubrovnik

Srednje temperature zraka u Hrvatskoj, u siječnju (lijevo) i srpnju (desno)

Dubrovnik

GEO ISTRAŽIVANJE

ISHODI GEO SŠ B.1.3.

Provjerite naučeno

Klima na Zemlji

13. UTJECAJ KLIMATSKIH MODIFIKATORA NA TLAK ZRAKA I VJETAR Provjerite predznanje Koje informacije možemo saznati u prognozi vremena o tlaku zraka? Što je tlak zraka (atmosferski tlak)? Kako se tlak zraka mijenja s porastom nadmorske visine? Koji još modifikatori utječu na tlak zraka? Kojim uređajem se mjeri tlak zraka? Koje se mjerne jedinice koriste za tlak zraka? Kako tlak zraka utječe na zračna strujanja?

O čemu ovisi tlak zraka?

Barometar mjeri tlak zraka GEO ISTRAŽIVANJE

Tlak zraka je pritisak stupca atmosfere na Zemljinu površinu. Mjeri se barometrom na jediničnoj površini (cm2) i iskazuje hektopaskalima (hPa) ili milibarima (mbar). Standardni (normalni) tlak zraka iznosi 1013,25 hPa. Iznad te vrijednosti je visoki, a ispod niski tlak zraka. U prirodi se razlike tlaka nastoje izjednačiti pa zrak struji iz područja višeg u područje nižeg tlaka. Tlak zraka ovisi o temperaturi, količini vlage i nadmorskoj visini. Topli zrak se širi pa ima niži tlak, a hladni je gušći i jače pritišće Zemljinu površinu. Topli zrak može primiti više vlage (vodene pare), a smjesa zraka i pare ima manju gustoću, time i niži tlak. S porastom nadmorske visine smanjuje se stupac atmosfere, zrak je sve rjeđi pa je tlak zraka sve niži. Vrijednost za koju se tlak smanjuje nazivamo barometrijska stopa. Smanjenje je najprije naglo, a zatim sve sporije. Granica atmosfere

Izobare V

1012 1008 1004

Shema barometarskog minimuma i maksimuma na sjevernoj polutki

992

996 1000

Polja tlaka

visoki tlak

niski tlak

visoki tlak

Mjesta na Zemlji s istim ZEMLJA tlakom zraka spajamo krivuljama koje se nazi- Vertikalna komponenta strujanja u polju visokog i niskog vaju izobare. Izobare čine tlaka zraka zatvorene, gotovo koncentrične sustave. Područja visokog ili niskog tlaka zraka nazivaju se polja tlaka. Područje u kojem se tlak zraka smanjuje od središta prema rubovima klimatolozi nazivaju barometrijski maksimum i označavaju slovom V. U takvom polju, zbog razlika u tlaku, zrak struji od središta prema rubovima i iz gornjih slojeva troposfere prema površini

Klima na Zemlji

ZANIMLJIVOSTI • Ne postoje pojmovi lijepo i ružno vrijeme. Ako tjednima ne padne kiša, poljoprivrednicima početak padalina ne znači ružno vrijeme. Tijekom skijaške sezone porast temperature zraka uzrokuje kopnjenje snijega, a to turističkim radnicima ne znači lijepo vrijeme.

Stalna i promjenljiva polja tlaka Nad određenim dijelovima Zemlje cijelu godinu postoje nepromjenljiva polja tlaka jer ne ovise samo o zagrijavanju. Uz ekvator cijele godine postoji pojas niskog tlaka. Iznad obratnica nastaju suptropski maksimumi, a posebno su razvijeni nad oceanima. Na sjevernoj polutki iznad polarnice nastaju polja niskog tlaka, a na južnoj polutki iznad polarnice neprekinuti pojas niskog tlaka. Iznad Arktika i Antarktike cijele godine postoje područja visokog tlaka. Budući da se kopno ljeti brže zagrijava, ali i brže hladi zimi, nad kontinentima u siječnju i srpnju postoje različita polja tlaka. U siječnju se kontinenti na sjevernoj polutki jako ohlade, pa nad njima nastaju polja visokog tlaka: sibirski i kanadski maksimum. Suptropski maksimumi nad oceanima su oslabljeni. Nad oceanima oko sjeverne polarnice postoje polja niskog tlaka: islandski i aleutski minimum. Na južnoj polutki u siječnju je ljeto. Kontinenti se brže zagriju pa nad njima nastaju polja niskog tlaka. Oceani se sporije griju pa nad njima oko južne obratnice nastaju polja visokog tlaka. U srpnju je na sjevernoj polutki ljeto. Kontinenti se brzo zagriju, pa nad njima nastaju polja niskog tlaka. To je osobito izraženo nad Euroazijom i sjevernom Afrikom (monsunska dolina). Nad oceanima oko sjeverne obratnice ojačaju polja visokog tlaka azorski i havajski maksimum, a polja niskog tlaka oko polarnice oslabe (aleutski

Stanovnik Peruanskih Andi (Foto: Jurica Galić Juka)

• Ljudi koji žive na visoravnima Anda, u istočnoj Africi ili na Tibetu prilagodili su se klimatskim uvjetima. Zbog nižeg tlaka i gustoće zraka manja je i količina kisika. Stanovnici Anda imaju dvije litre krvi više od uobičajene količine i više eritrocita. To im osigurava dovoljno kisika u organizmu. Tibetanci imaju veći kapacitet pluća. Stalna naselja postoje do nadmorske visine od 5000 m, a fiziološka granica je na 7000 m.

GEO ISTRAŽIVANJE

Geografska raspodjela tlaka zraka u siječnju

ISHODI GEO SŠ B.1.3.

Zemlje. Pri spuštanju zrak se grije, pa ne postoje uvjeti za kondenzaciju vlage i nastanak padalina. Sinoptičari takva polja nazivaju anticiklone. Anticiklone donose suho i često sunčano vrijeme. Područje u kojem je tlak najniži u središtu i raste prema rubovima polja klimatolozi nazivaju barometrijski minimum i označavaju slovom N. U tom polju zrak struji od rubova prema središtu, zbog koncentracije se počinje izdizati i pritom se hladi, pa nastaju uvjeti za nastanak padalina. Sinoptičari takva polja nazivaju ciklone. Ciklone donose promjenljivo vrijeme i padaline. Klimatolozi prikazuju statistički prosjek tlaka nad nekim dijelom Zemljine površine, a sinoptičari kratkotrajne tvorevine. Strujanje zraka pri tlu u anticiklonama i ciklonama odvija se pod utjecajem Coriolisove sile. Na sjevernoj polutki strujanje zraka u cikloni suprotno je kretanju kazaljki na satu, a u anticikloni je strujanje u smjeru kazaljki na satu. Na južnoj polutki je obratno.

Klima na Zemlji Geografska raspodjela tlaka zraka u srpnju

minimum nestaje, a islandski je oslabljen). Na južnoj polutki u srpnju oko obratnice nastaje pojas visokog tlaka, koji obuhvaća i kontinente.

Vjetar Horizontalno strujanje zraka zovemo vjetar. Nastaje zbog nejednakog tlaka u vodoravnom sloju zraka. Razlike u tlaku zraka uzrokuje različita brzina grijanja i hlađenja zraka. Vjetar je određen smjerom, jačinom i brzinom. Brzina vjetra mjeri se pomoću anemometra i izražava u metrima u sekundi ili u čvorovima. Vjetar rijetko puše jednolikom brzinom, a češće na mahove. Osjećamo ih kao udare vjetra. Jačina se određuje prema učinku vjetra na objekte u prirodi i izražava u boforima, a smjer se određuje prema strani svijeta odakle puše. Učestalost smjera vjetra određuje se vjetruljom i prikazuje ružom vjetrova. Jačina vjetra ovisi o brzini promjene tlaka u vodoravnom sloju zraka. Na smjer vjetra utječu rotacija Zemlje (Coriolisova sila) i trenje. Trenje s podlogom (izgrađene površine ili vegetacija) više utječe na brzinu vjetra.

Uređaji za mjerenje brzine i smjera vjetra (anemometar)

Tijelo koje sa Sjevernog pola kreće prema točki X1, dolazi u područje brže rotacije pa će mu točka X1 »pobjeći« na istok, a tijelo će dospjeti do točke X. Ta sila otklona zove se Coriolisova sila

Klima na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.3.

Puhanje pasata Polarni istočni Glavni zapadni Pasati Pasati Glavni zapadni Polarni istočni Stalni vjetrovi

Provjerite naučeno

Shematska raspodjela vjetrova na Zemlji u siječnju (gore) i u srpnju (dolje)

Vjetar ima veliku ekološku ulogu jer raspršivanjem aeropolutanata smanjuje njihovu koncentraciju na malom prostoru. Budući da je vjetar obnovljivi izvor energije, u područjima gdje Pridobivanje energije pomoću vjetrenjača na otoku Pagu postiže veću brzinu koristi se za dobivanje električne energije i pokretanje crpki. Pod utjecajem stalnih polja tlaka nastaju stalni vjetrovi. Pušu cijele godine i to u istom smjeru. To su pasati, glavni zapadni vjetrovi i polarni istočni vjetrovi. Pasati pušu od obratnica prema ekvatoru, odnosno iz suptropskih maksimuma prema pojasu niskog tlaka nad ekvatorom. Iz suptropskih maksimuma prema umjerenim geografskim širinama pušu glavni zapadni vjetrovi. Bitno utječu na klimu Europe (i Hrvatske) i zapadnih obala Sjeverne Amerike. Iz polja visokog tlaka na polovima prema polarnicama pušu polarni istočni vjetrovi. Pasati i polarni istočni vjetrovi skreću prema zapadu zbog Coriolisove sile.

Koji se uređaji i mjerne jedinice koriste za mjerenje tlaka zraka i vjetra? Obrazložite utjecaj klimatskih modifikatora na tlak zraka i vjetar. Skicom prikažite horizontalno i vertikalno strujanje zraka u polju visokog i u polju niskog tlaka zraka. Koja polja tlaka zraka postoje cijele godine? Koja od navedenih polja tlaka zraka utječu na vrijeme u Hrvatskoj? Opišite geografsku raspodjelu polja tlaka ljeti i zimi na obje polutke. U čemu je značenje pasata i glavnih zapadnih vjetrova?

Klima na Zemlji

14. UTJECAJ KLIMATSKIH MODIFIKATORA NA VLAGU U ZRAKU, NAOBLAKU I PADALINE Provjerite predznanje U kojim se agregatnim stanjima pojavljuje voda na Zemlji? Kako voda dospijeva u atmosferu? Opišite procese kondenzacije, sublimacije, kopnjenja (taljenja) i isparavanja. Koja područja na Zemlji primaju najviše, a koja najmanje padalina? Koja područja Hrvatske primaju najviše, a koja najmanje padalina? O čemu ovisi količina padalina na nekom području?

Vlaga u zraku

Digitalni higrometar

Psihrometar

Pod vlagom zraka podrazumijevamo vodenu paru u atmosferi. Iznimno je važna jer utječe na pojavu padalina, upija dugovalno Sunčevo i terestričko zračenje, sadrži osjetnu količinu topline i jedan je od regulatora brzine isparavanja znoja s ljudskog tijela. U atmosferskim procesima toplina se troši ili oslobađa. Pri prijelazu iz krutog u tekuće stanje, te iz krutog i tekućeg u plinovito toplina se troši, a pri obrnutim procesima se oslobađa. Vodena para dospijeva u atmosferu isparavanjem (evaporacijom) s vodenih površina i transpiracijom s biljaka. Brzina isparavanja ovisi o temperaturi i površini tijela koje isparava, o postojećoj količini vodene pare u zraku te o brzini vjetra i padalinama. Isparavanje je znatno veće iznad mora, a najjače je u dijelovima mora oko 20° g. š. zbog osunčanosti i puhanja pasata. Količina vodene pare koju zrak može primiti ovisi o njegovoj temperaturi. Kada je u zraku najveća moguća količina vodene pare, kažemo da je zrak zasićen. Ako se u stanju zasićenja poveća količina vodene pare, počinju procesi kondenzacije ili procesi sublimacije. Količinu vodene pare u zraku iskazujemo kao apsolutnu i relativnu vlagu. Apsolutna vlaga je broj grama vodene pare u 1 m3 zraka, a relativna vlaga je stupanj zasićenosti zraka vodenom parom. Relativna vlaga pokazuje (u postocima) koliko se vodene pare nalazi u zraku u odnosu na maksimalnu količinu koju bi zrak mogao primiti na toj temperaturi da bi bio zasićen. Ako temperatura zraka raste, smanjuje se relativna vlaga. Relativna vlaga najveća je u rano jutro, a noću je niža nego danju. Za mjerenje (određivanje) vlažnosti zraka koriste se higrometar, psihrometar i različiti senzori.

Magla, oblaci i naoblaka Snižavanjem temperature ili povećanjem količine vodene pare u zraku počinje prijelaz dijela vodene pare u tekuće stanje (kondenzacija). Temperatura pri kojoj zrak postaje zasićen vodenom parom naziva se rosište. Ako je temperatura rosišta viša od 0 °C, kondenzacijom se stvaraju kapljice vode, a ako je niža od 0 °C, dolazi do sublimacije.

Klima na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.3.

Rodovi oblaka

Stratokumulus

Procesima kondenzacije i sublimacije nastaju magla, oblaci i padaline. Magla nastaje u donjem sloju troposfere naglim hlađenjem zraka (od ohlađene podloge). Sastoji se od sitnih kapljica vode ili ledenih kristala. Magla smanjuje vidljivost i bitno utječe na odvijanje prometa, a u gradovima na stvaranje smoga. Vidljive nakupine kapljica vode i/ili čestica leda iznad 0,5 km visine zovu se oblaci koji mogu imati različite horizontalne i vertikalne dimenzije. Najčešći rodovi oblaka su kišni (nimbus), grudast (cumulus), slojevit (stratus) i vlaknast (cirus). Postoje i brojne kombinacije. Naoblaka je količina oblaka koji zastiru nebo. Izražava se u desetinama neba (ili postocima neba) zastrtog oblacima. Geografska raspodjela naoblake na Zemlji prikazuje se kartama izonefa. Najmanju naoblaku imaju područja suptropskih anticiklona, od kojih naoblaka raste prema ekvatoru i prema polovima. Naoblaka je veća nad morem nego nad kopnom i na južnoj nego na sjevernoj polutki. Također, naoblaka je veća nad oceanima i nad kontinentima južne nego nad oceanima i kontinentima sjeverne polutke. 5.5

3.5 4.0 3.0

5.5

4.0

6.0 6.0

5.0 4.5

5.0 4.5 4.0

4.0

5.5 6.0

6.0 5.5 5.0

2.5

5.0

3.5 3.0 2.5 2.0

2.0

Naoblaka nad Jadranskim morem (a) Raspodjela prosječne godišnje naoblake (desetine neba) nad Jadranom; razdoblje 1961. – 1990., (b) raspodjela naoblake u prosincu i (c) raspodjela naoblake u srpnju

(Penzar i sur., 2001)

GEO ISTRAŽIVANJE

ZANIMLJIVOST U nizinskom dijelu kontinentalne Hrvatske tijekom zimskih anticiklona jutarnje i večernje magle redovita su pojava. Nije rijetkost da se zadrže tijekom cijeloga dana ili izdignu u nisku stratusnu naoblaku iz koje može padati rosulja, opovrgavajući uvriježeno mišljenje kako anticiklona donosi sunčano i lijepo vrijeme. Zadnji ili predzadnji dan anticiklone, kada tlak počne brzo padati najavljujući nailazak ciklone, dolazi do potpunog razvedravanja.

Magla nastaje naglim hlađenjem zraka

Klima na Zemlji Vrste padalina ZANIMLJIVOSTI • Relativna vlaga utječe na brzinu isparavanja znoja s ljudskog tijela. Što je relativna vlaga veća, isparavanje je manje. Suhoća i vlažnost zraka utječu na radnu i intelektualnu sposobnost ljudi. Relativna vlaga od 80 % vrlo teško se podnosi na vrlo niskoj (-20 °C) i vrlo visokoj temperaturi (+30 °C), a pri temperaturi od 5 ili 10 °C ne stvara nikakve teškoće. • Najveće godišnje količine padalina zabilježene su u indijskome mjestu Mawsynram (11 871 mm). Za razliku od njih, u dijelovima pustinje Atacama kiša nije pala nekoliko godina.

Kišomjer

Padaline (oborine) su svi oblici u kojima voda iz atmosfere dospijeva na Zemljinu površinu. Iz oblaka nastaju kiša, snijeg i tuča, a pri tlu rosa, mraz i inje. Ako je temperatura u oblaku viša od 0 °C, nastaju sitne kapljice koje se spajaju u kapi promjera do 3 mm i pod utjecajem gravitacije padaju na Zemljinu površinu. Ako je temperatura u oblaku niža od 0 °C, nastaju ledeni kristali koji se spajaju u veće pomoću pothlađenih kapljica vode. Pothlađene kapljice vode nastaju u čistoj atmosferi pri padu temperature ispod 0 °C. Ostaju u tekućem stanju pri temperaturi od -40 °C, a zalede se ako dođu u dodir s drugom česticom ili pri međusobnom sudaru. Pri vrlo niskoj temperaturi u oblaku nastaju manji kristali, a time i sitnije pahulje snijega. U oblacima velikih vertikalnih dimenzija postoje jaka uzlazna strujanja. Pri tome se zrak vrlo brzo hladi i sublimacijom nastaju zrna tuče. Zbog naglog hlađenja podloge hladi se i zrak u prizemnom sloju. Hlađenjem tankog sloja zraka pri tlu kondenzacijom nastaje rosa. Hlađenjem debljeg sloja nastaje magla. Sublimacijom vodene pare (jer je temperatura rosišta niža od 0 °C) nastaje mraz. Inje nastaje kada se pothlađene kapljice hvataju po predmetima i odmah zaleđuju. Osim po mjestu nastanka, padaline razlikujemo i po načinu nastanka. Nad jako zagrijanom podlogom zrak se naglo izdiže i adijabatički hladi (svakih 100 metara za 1 °C). Kad temperatura padne do rosišta, počinje kondenzacija. Tako nastaju konvekcijske padaline. Nad kopnom se češće javljaju ljeti u poslijepodnevnim satima, a nad morem zimi i noću. Kada zračna masa naiđe na reljefnu prepreku, počinje se izdizati, hladi se, kondenzira i nastaju padaline na privjetrinskoj strani. Nazivamo ih orografske padaline. Pri spuštanju niz zavjetrinsku padinu zrak se grije 1 °C na svakih 100 m pa se naoblaka kida. Najmanji intenzitet imaju frontalne padaline. Nastaju na frontama kada se hladni zrak potkopava pod topli pa se topli izdiže, hladi i kondenzira. Količinu padalina mjerimo kišomjerima i iskazujemo u milimetrima na jediničnoj površini od 1 m2. Ta vrijednost označava količinu u litrama. U klimatskom dijagramu prikazujemo godišnji hod padalina, a ukupnu godišnju količinu na tematskim kartama.

Kiša je najvažnija padalina na Zemlji

Rosa na travi

Duga se javlja nakon kiše

Kumulonimbus - oblak iz kojeg pada i tuča

Kristalići leda na staklenoj površini

Snijeg

Klima na Zemlji

Nastanak reljefnih padalina Orografske (reljefne) padaline nastaju kad je masa zraka, pod utjecajem općeg strujanja, prisiljena na izdizanje uz planinske padine, visoravni... Tada dolazi do hlađenja i kondenzacije (sublimacije) vodene pare Nastanak konvekcijskih padalina Konvekcijske padaline nastaju u zraku nad jako zagrijanom podlogom. Izdizanje zraka se nastavlja do razine kondenzacije (sublimacije). Padaline koje tako nastaju obično su vrlo jake (pljusak), no zahvaćaju manji prostor i ne padaju dugo. Česte su oko ekvatora, a u našim širinama pojavljuju se u proljeće i ljeto.

Frontalne padaline

Provjerite naučeno

topli zrak se diže iznad hladnijeg zraka

Reljefne padaline

vlažan topli morski zrak se uzdiže

planina

more Konvekcijske padaline

topli zrak se uzdiže, ekspandira i hladi

Obrazložite utjecaj klimatskih modifikatora na evaporaciju i transpiraciju. Zašto je važno poznavati geografsku raspodjelu apsolutne i relativne vlage. Kako nastaju padaline pri tlu, a kako iz oblaka? U kojim dijelovima Zemlje su najizraženije konvekcijske, a u kojim orografske padaline? Objasnite raspodjelu padalina na Zemlji uz pomoć tematske karte. Objasnite raspodjelu padalina u Hrvatskoj uz pomoć tematske karte. Obrazložite utjecaj klimatskih modifikatora na vlagu u zraku, naoblaku i padaline. Kako padaline utječu na razmještaj stanovništva, poljoprivredu, promet i vegetaciju?

Raspodjela padalina Padaline su neravnomjerno raspoređene u Hrvatskoj i na Zemlji. Najviše padalina u Hrvatskoj primaju dijelovi Gorsko-kotlinske Hrvatske i planine u Jadranskoj Hrvatskoj. Najviše padalina na Zemlji primaju tropska područja Južne Amerike, Afrike i monsunska Azija. Na količinu padalina u tim područjima utječu zagrijavanje, isparavanje, pasati i reljef. Najmanje padalina primaju područja oko obratnica gdje su zbog suptropskih maksimuma nastale velike pustinje. Pustinjska obilježja izraženija su uz obale uz koje teku hladne morske struje. Malo padalina primaju i polarna područja zbog malog isparavanja. U umjerenim geografskim širinama na raspodjelu padalina utječu blizina mora, zapadno strujanje i reljef. Područja bliže moru i reljefne uzvisine okrenute zapadnom strujanju primat će više padalina. Količina padalina smanjuje se s porastom kontinentalnosti i u zavjetrini. Najmanje padalina u Hrvatskoj primaju pučinski otoci zbog nadmorske visine i pružanja. Od dinarskih planina prema istoku količina padalina se smanjuje pa najmanje padalina primaju istočna područja Slavonije, a izuzetak su gromadne slavonske gore, zbog orografskog efekta.

Raspored godišnjih količina padalina na Zemlji

GEO ISTRAŽIVANJE

ISHODI GEO SŠ B.1.3.

Tri tipa padalina Nastanak frontalnih padalina Frontalne padaline nastaju izdizanjem zraka na frontama u ciklonama. Topliji vlažni zrak se izdiže iznad hladnijeg i sporo hladi. Takve padaline nisu jake, ali zahvaćaju velika područja

Klima na Zemlji

15. UZROCI I POSLJEDICE PLANETARNE CIRKULACIJE Provjerite predznanje U kojim područjima na Zemlji cijele godine postoje polja visokog tlaka zraka, a u kojima polja niskog tlaka zraka? Kako raspodjela stalnih polja tlaka zraka utječe na cirkulaciju atmosfere? Objasnite povezanost temperature, tlaka i strujanja zraka.

Pasati Planetarna cirkulacija atmosfere mehanizam je kojim se izjednačavaju razlike u temperaturi i tlaku zraka. Razlike nastaju jer prostor od 37° N do 37° S prima više energije nego što je emitira. U području oko 30° sjeverno i južno od ekvatora tijekom cijele godine u istom smjeru pušu pasati, na sjevernoj polutki sa sjeveroistoka, a na južnoj s jugoistoka. Uzrok nastajanja pasata su razlike u tlaku zraka u području obratnica i u području oko ekvatora. Nad obratnicama, iznad oceana, cijele godine postoje polja visokog tlaka zraka (suptropski maksimumi), a u području oko ekvatora cijele godine je polje niskog tlaka zraka. Zbog toga zrak struji od obratnica prema ekvatoru, uz skretanje prema zapadu pod utjecajem Coriolisove sile. Pasati iz polja visokog tlaka zraka donose hladniji zrak koji se oko ekvatora zbog zagrijavanja izdiže te na visini vraća prema sjeveru i jugu. Dio strujanja iznad pasata kojim se topliji zrak prenosi prema višim geografskim širinama nazivamo

Cirkulacija u atmosferi vidljiva iz satelita

Tropopauza u arktičkoj zoni Polarna ćelĳa 60° S Ćelĳa umjerenog pojasa

Tropopauza u umjerenom pojasu Polarna ćelĳa

Zapadni vjetrovi

N PolarnaNfronta N

30° S

Ferrelova ćelĳa

Hadleyeva ćelĳa

Sjeveroistočni pasati

Intertropska zona konvergencĳe 0°

Konjske V širine (slabi V vjetrovi V na Atlantiku) V

Intertropska N Nzona konvergencĳe N N Jugoistočni pasati

Hadleyeva ćelĳa

Pasati

30° J

60° J Polarna ćelĳa

Zapadni vjetrovi

Ćelĳa umjerenog pojasa

V N

Polarni vjetrovi

Opća cirkulacija atmosfere

Hadleyeva ćelĳa

Klima na Zemlji

Polarna mlazna struja Tropopauza

Ferrelova ćelija

Hadleyeva ćelija

Polarna ćelija Sjeverni pol

60°S

Planetarna cirkulacija atmosfere

30°S

Ekvator

Najsjeverniji dijelovi kontinenata sjeverne polutke i najviši planinski vrhovi imaju klimu tundre (ET). U toj klimi temperature su izrazito niske, ali su zime blaže nego u Dw klimi. Ni u najtoplijem mjesecu temperatura ne prelazi 10 °C. Zbog velike hladnoće padne samo 250 mm padalina. U maglovitim ljetima na otopljenu tlu razvije se biljna zajednica tundre. Još hladniju klimu imaju Antarktika i zaleđeni Arktik. To je klima vječnog mraza (EF). U najtoplijem mjesecu temperatura ne prelazi 0 °C. Stoga izdvajamo hladno i manje hladno razdoblje. Padalina je manje od 150 mm. 10

Srpanj

ISHODI GEO SŠ B.1.4.

ZANIMLJIVOST

Suptropska mlazna struja

5 0 -5

Siječanj

100

-10 50

-15

Pojas intertropske zone konvergencije

-20

O T

antipasati. U suptropskim maksimumima zrak se spušta i kao horizontalna komponenta struji prema umjerenim širinama (glavni zapadni vjetrovi), a dio ponovno prema ekvatoru. Područje oko ekvatora gdje konvergiraju sjeveroistočni i jugoistočni pasati nazivamo intertropska zona konvergencije. Ta zona migrira tijekom godine, ovisno o kutu upada Sunčevog zračenja (za ljeta na sjevernoj polutki migrira na sjever, a tijekom zime na sjevernoj polutki migrira na jug). U području puhanja pasata bližem obratnicama zbog spuštanja zraka prevladava vedro vrijeme i mala količina padalinama. Područja koja primaju manje od 200 mm padalina godišnje imaju pustinjsku klimu, a područja koja primaju od 200 do 550 mm padalina stepsku klimu. Područje bliže ekvatoru u kojemu se premješta intertropska zona konvergencije bogato je vlagom, a srednja mjesečna temperatura zraka tijekom cijele godine viša je od 18 °C. Prema godišnjem hodu padalina izdvajaju se tri tipa klime: prašumska, monsunska i savanska klima.

Godišnji hod temperature i padalina u postaji Nome na Aljasci (klima tundre) 40

30 20 10 0 -10 -20

100

Glavni zapadni vjetrovi Glavni zapadni vjetrovi nastaju iz silaznog strujanja u suptropskim maksimumima i pušu prema subpolarnim minimumima. Prevladavaju u umjerenim geografskim širinama (od 30° do 65°), a oko polarnica susreću se s polarnim istočnim vjetrovima i tu nastaju ciklonalni sustavi. Zonalni zapadni vjetrovi postoje samo nad oceanima i zapadnim dijelovima kontinenata. Pravilno su razvijeni na južnoj polutki gdje je manje kopna koje bi remetilo njihov pravac puhanja. U umjerenim geografskim širinama prevladavaju umjereno tople kišne klime: sredozemna (bliže obratnicama), umjereno topla vlažna i sinijska u južnoj Aziji. Sjeverniji dijelovi Sjeverne Amerike i Euroazije imaju vlažnu i suhu snježno-šumsku (borealnu) klimu.

XI I

Godišnji hod temperature i padalina u postaji Mirnyj na Antarktici (klima vječnog mraza)

Klima na Zemlji Polarni istočni vjetrovi Iz polarnih područja visokog tlaka zraka prema subpolarnim područjima niskog tlaka zraka cijele godine pušu polarni istočni vjetrovi. Njihov je smjer uvjetovan utjecajem Coriolisove sile. Postojaniji su i pušu većom brzinom na Antarktici nego u sjevernom hladnom pojasu. U području polarnih istočnih vjetrova najsjeverniji dijelovi Sjeverne Amerike i Euroazije imaju klimu tundre, a Antarktika klimu vječnog mraza.

ZANIMLJIVOST Južna i jugoistočna Azija, dijelovi Srednje i Južne Amerike i dio afričke obale uz Gvinejski zaljev imaju tropsku monsunsku klimu (Am). To je prijelazni tip između prašumske i savanske klime. Padaline su vezane za pojavu ljetnog monsuna, a u većem dijelu godine je sušno razdoblje. Temperature su najviše uoči pojave ljetnog monsuna.

Monsuni Unutar tropskoga dijela planetarne cirkulacije razlikuju se oceanska i kontinentska cirkulacija. Područje najnižeg tlaka zraka poklapa se s termičkim ekvatorom. Ljeti se na kopnu termički ekvator pomakne gotovo 30° na sjever. Stoga jugoistočni pasat s Indijskog oceana prelazi ekvator i zbog rotacije Zemlje mijenja smjer u jugozapadni vjetar. On donosi padaline južnoj i jugoistočnoj Aziji. U istočnoj Aziji puše sjeveroistočni pasat iz sjevernopacifičkog maksimuma, ali je pomaknut na sjever. Ti vjetrovi poznatiji su pod nazivom ljetni monsuni. Zimski monsun nastaje iz sibirskog maksimuma, struji prema ekvatorskom minimumu, ne donosi padaline i jače se osjeti u istočnoj Aziji (južna je zaštićena visokim planinama). U smjeni ljetnog i zimskog monsuna javljaju se tajfuni.

250

30 200

25 20

150

100

10 50

5 0

O T

Godišnji hod temperature i padalina u Agri u Indiji (tropska monsunska klima)

Provjerite naučeno Zašto nastaju pasati? Uz pomoć crteža obrazložite vertikalnu i horizontalnu komponentu strujanja zraka u području pasata. Koji tipovi klime prevladavaju u pasatnom području bliže obratnicama, a koji bliže ekvatoru? U kojim područjima pušu glavni zapadni vjetrovi? Uz pomoć crteža obrazložite vertikalnu i horizontalnu komponentu strujanja zraka u području glavnih zapadnih vjetrova. Koji tipovi klime prevladavaju u umjerenim geografskim širinama? Gdje nastaju istočni polarni vjetrovi? Obrazložite uvjete u kojima nastaju ljetni i zimski monsun. Opišite utjecaj monsuna na život i djelatnost ljudi.

Ljetni i zimski monsuni u Indiji

Jedna od brojnih poplava u Indiji za vrijeme monsuna (Izvor: News Desk, theguildng.com)

Klima na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.4. / GEO SŠB.1.5.

16. ZRAČNE MASE I FRONTE Provjerite predznanje Gdje nastaju ciklone, a gdje anticiklone? Što je ciklona? Kakvo vrijeme donosi? Što je anticiklona? Kakvo vrijeme donosi?

Zračne mase

A Z A A U P

ARKTIČKA F R O N TA

P T R

Ako se zrak dulje zadržava nad homogenom podlogom ili sporo prolazi preko nje, poprima njezina svojstva. Ti “paketi” zraka ujednačenih svojstava nazivaju se zračne mase. Prema temperaturi izdvajamo tople i hladne, a prema vlažnosti kontinentalne (suhe) i maritimne (vlažne) zračne mase. Prema geografskoj širini razlikujemo ekvatorske, tropske, polarne i arktičke (antarktičke) zračne mase. Zona dodira dviju zračnih masa u kojoj se miješaju njihova svojstva zove se frontalna ploha. Presjek frontalne plohe i Zemljine površine je fronta. Na frontama se rađaju ciklone koje donose promjenjivo vrijeme.

P O LA R N A FR O N TA

Sekundarna cirkulacija

I N T E RT R O P S K A F R O N TA U sekundarnu cirkulaciju ubrajamo strujanja zraka u ciE klonama i anticiklonama, fen, tropski ciklon i nepogode. Najveće su temperaturne razlike među zračnim masama u Frontalne plohe i zračne mase na sjevernoj hemisferi umjerenim geografskim širinama. Topliji tropski zrak na Zračne mase prema geografskoj širini: A - arktičke, jugu i hladniji na sjeveru odvaja polarna frontalna zona. P - polarne, T - tropske, E - ekvatorske Na polarnoj fronti javlja se valni poremećaj koji zovemo ciklona. Zbog razlika u tlaku između toplijeg i hladnijeg zraka i protusmjernog strujanja javlja se val. Hladniji zrak HA počinje strujati prema jugu, a budući da je gušći, “potPLO A LN kopava” se pod topliji zrak. Zbog toga se topliji tropski NTA FRO zrak počinje izdizati, pri čemu se hladi. Dio fronte na kojoj hladniji zrak potiskuje topli zovemo hladna fronta, a dio TOPLA gdje topliji zrak potiskuje hladni - topla fronta. Hladna fronta brže se giba, sužava topli sektor i kad sustigne toplu, ZRAČNA nastaje nova - okludirana fronta. Tada su padaline najinMASA tenzivnije jer je sav topli zrak prisilno izdignut. Padaline HLADNA ZRAČNA MASA slabe kada hladni zrak preplavi cijelo područje. Time je razvojni put ciklone završen. Pod utjecajem glavnih zapadShematski prikaz dodira dviju zračnih masa (horizontalna i nih vjetrova ciklone se premještaju prema istoku. Unutar vertikalna dimenzija nisu prikazane u mjerilu)

Klima na Zemlji Nastanak okludirane fronte, topli vlažni zrak izdignut je iznad podloge

Nastanak ciklone kao valnog poremećaja između dviju zračnih masa

Smjer prizemnog vjetra u anticikloni i u depresiji (cikloni)

Konvergencija

Divergencija

Spuštanje zraka

V Anticiklona

Dizanje zraka

N Ciklona

Anticiklona i ciklona (Izvor: Pearson Prentice Hall, Inc.)

ciklone odvija se kružno strujanje obrnuto od kazaljke na satu (na sjevernoj polutki). Strujanje u anticiklonama upoznali smo kod polja tlaka. Anticiklone i ciklone međusobno su povezane. Zrak koji istječe iz središta anticiklone nastavlja strujanje i pritječe prema središtu ciklone.

Klima na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.4. / GEO SŠB.1.5.

Razne prognostičke karte (ciklona = L, anticiklona = H)

Sinoptička karta Geografsku kartu na kojoj su prikazani meteorološki podatci nekog većeg područja u određenom trenutku nazivamo sinoptička karta. Dijagnostička sinoptička karta prikazuje postojeće stanje, a prognostička očekivano stanje. Analizom i prognozom vremena bavi se sinoptička meteorologija na temelju prizemnih i visinskih podataka o stanju atmosfere. Podatci o vremenu dobivaju se istodobnim mjerenjem i opažanjem sa šireg područja. Prizemni podaci dobivaju se u meteorološkim postajama standardnim međunarodno prihvaćenim metodama na dva metra nadmorske visine, svaka tri sata, i na temelju njih izrađuju se prizemne sinoptičke karte. Visinske sinoptičke karte dobivaju se visinskim mjerenjima slobodne atmosfere, različitim uređajima (radari, sateliti...). Prizemne i visinske sinoptičke karte i više vrsta dijagrama pripremaju se u središnjem meteorološkom uredu svake države (u Hrvatskoj je to Državni hidrometeorološki zavod), a do podataka se dolazi međunarodnom razmjenom u okviru Svjetske meteorološke organizacije. Analizom sinoptičkih karata u koje su brojkama i simbolima ucrtani rezultati mjerenja i motrenja tlaka, temperature i vlage zraka, smjera i brzine vjetra, oblaka i ostalih meteoroloških (klimatskih) elemenata utvrđuje se stanje vremena. Utvrđivanje početnog stanja osnova je za određivanje budućeg stanja odnosno kratkoročne (do tri dana), srednjoročne (do 10 dana), opće (za građanstvo), specijalne (npr. za zrakoplovstvo) ili parcijalne (za jedan element, npr. minimalne temperature, što je važno za voćarstvo) prognoze vremena. Izobare na sinoptičkoj karti prikazuju područja visokog i niskog tlaka zraka, dogovoreni simboli pružanje zračnih fronti na dodiru različitih zračnih masa, kao i vrste fronti (topla, hladna, okludirana). Što je prognostičko razdoblje dulje, prognoza je manje pouzdana. Subjektivnu prognozu vremena daje meteorolog prognostičar, na temelju analize dostupnih motrenih podataka, izračuna i vlastitog iskustva. Meteorolog prognozira kretanje zračnih fronti, dnevni hod temperature zraka, tlaka zraka, naoblake i padalina, smjera i brzine vjetra. Objektivna ili računalna prognoza dobiva se primjenom jednog od atmosferskih prognostičkih modela.

Prognostička karta Državnog hidrometeorološkog zavoda

Provjerite naučeno Koje zračne mase razlikujemo prema svojstvima i geografskoj širini? U čemu je važnost fronti? Uz pomoć crteža objasnite nastanak ciklone. Analizirajte sinoptičku kartu i odgovorite: Opišite vrijednosti tlaka zraka i pružanje izobara. Nad kojim se područjima Europe nalaze polja visokog tlaka zraka? Nad kojim se područjem nalazi polje niskog tlaka zraka? Opišite položaj tople, hladnih i okludiranih fronti. Kakvo se vrijeme očekuje u pojedinim dijelovima Europe? Kakvo se vrijeme očekuje u Hrvatskoj?

Klima na Zemlji

17. TROPSKI CIKLONI, VREMENSKE NEPOGODE I TERCIJARNA CIRKULACIJA Provjerite predznanje Zašto nastaju lavine u planinama? Koja su područja na Zemlji izložena udarima uragana? Opišite izravne i posredne posljedice razornih uragana. Po kojim se obilježjima tornado razlikuje od tropskog ciklona? Koje vremenske nepogode pogađaju Hrvatsku?

Fen

Suh i topao zrak

Padaline

Turbulencĳa zraka 3000 m (2,5 °C)

Zagrĳavanje

Spuštanje Uzdizanje 500 m (-0,5 °C)

Planina

Hladan i vlažan zrak 100 m (od -1 do 20 °C)

Shema strujanja fena

Kopnjenje snĳega 500 m (1 °C) Topao, suh vjetar - Fen

Svaki planinski vjetar koji donosi topliji zrak zovemo fen. Nastaje pod utjecajem reljefa i strujanja u ciklonama. Kada je polje niskog tlaka zapadno od Alpa, a istočno polje visokog tlaka, javlja se južni fen. Pri izdizanju uz Alpe donosi padaline, a pri spuštanju zbog adijabatičkog zagrijavanja uzrokuje kopnjenje snijega i lavine. Ljeti pogoduje nastanku požara.

100 m (32,5 °C)

Tropski ciklon Tropski ciklon nastaje iz oluja u tropskim geografskim širinama, na rubovima suptropskih anticiklona, samo nad toplim oceanima. Poznatiji je pod nazivom uragan, hurrican (na američkim obalama) ili tajfun (na azijskim obalama) ili Willy-willies (u Australiji). To je spiralni vrtlog u atmosferi, koji obilježavaju pravilne izobare i izrazito niski

Rotirajući oblaci

Rotirajući oblaci Jaka kiša (500 mm na dan)

Lavina u Alpama (Izvor: Justin Goulet)

Osovina oluje Vrlo niski tlak

Jaka kiša (500 mm na dan)

Presjek kroz tropski ciklon - vjetar rotira u osovini oluje brzinom i do 120 km/h

Klima na Zemlji

ATLANTSKI OCEAN

TIHI OCEAN

Ekvator Južna obratnica

INDIJSKI OCEAN

Topla oceanska voda (>24,5 °C)

Tople struje Hladne struje

Područja kretanja tropskih ciklona na Zemlji Satelitski snimak ciklona uragan Katrina iz 2005. godine (Izvor: Wikimedia, NASA)

Tragovi tropskih ciklona u sjeverozapadnom dijelu Pacifika od 1980. do 2005. (Izvor: Wikipedia)

tlak u središtu. Zbog velikih razlika u tlaku nastaje vjetar uraganske jačine. U vanjskom dijelu vrtloga jako je uzlazno strujanje, praćeno jakom kišom. U središtu vrtloga nastaje jako silazno strujanje i nema padalina. Promjer tropskog ciklona može iznositi 2000 km. Ciklon se premješta nad oceanom prema zapadu brzinom od 16 do 24 km dnevno i traje oko 6 dana. Nestaje kada naiđe na kopno, i to zbog trenja i smanjenog dotoka vodene pare. Vjetar nanosi veliku štetu obalama, a posebno su opasni veliki valovi. Ciklon potiskuje more ispred sebe i stvara val razorne snage. Srećom, samo 10 % tropskih oluja prelazi u tropske ciklone.

Vremenske nepogode Nepogodama nazivamo kratkotrajne, ali intenzivne promjene vremena. Nastaju zbog naglog izdizanja zraka nad zagrijanom podlogom. Za nepogode izvan tropskih širina karakteristična je pojava kumulonimbusa koje prati vrlo jak vjetar, jake padaline (kiša ili tuča), sijevanje i grmljavina. U kumulonimbusu, uz uzlazno, postoji i silazno strujanje. Nepogode traju oko jedan sat dok se sav topli zrak ne izdigne. Sijevanje (munje) je električno pražnjenje oblaka, a grmljavina je eksplozivno širenje zraka kojeg je munja zagrijala do stanja plazme.

Zrna tuče u Međimurju 2017. godine (Izvor: medjimurje.hr)

ISHODI GEO SŠ B.1.4.

TIHI OCEAN Sjeverna obratnica

Klima na Zemlji

GEO ISTRAŽIVANJE

Tornado je rušilačka nepogoda. Lijevak se spušta s baze kumulonimbusa (Izvor: wikimedia, Greg Dumas)

Električno pražnjenje oblaka vidimo kao munju — prizor nad New Yorkom

Ponekad se iz grmljavinske nepogode razvije tornado. To je lijevak između baze kumulonimbusa i Zemljine površine. Promjer lijevka iznosi 150 do 600 m, a prema lijevku pušu vjetrovi brzine do 480 km/sat. Postanak tornada nije sasvim razjašnjen. Vjerojatno ga uzrokuju toplo uzlazno i hladno silazno strujanje zraka u kumulonimbusu.

Lokalna cirkulacija

Posljedice tornada u Oklahomi, SAD

Provjerite naučeno Po čemu se razlikuju lokalna, sekundarna i planetarna cirkulacija? U kojim uvjetima nastaju fen, tropski ciklon, tornado i grmljavinske nepogode? Objasnite nastajanje smorca, kopnenjaka, danika i noćnika. Istražite učestalost pojavljivanja tropskih ciklona u prethodnoj kalendarskoj godini, njihov prostorni raspored i posljedice u prostoru. Opišite kako lokalna cirkulacije utječe na život ljudi.

Zbog razlika u zagrijavanju tijekom dana razvija se lokalna (tercijarna) cirkulacija na dodiru kopna i mora, te između planina i dolina. Danju se kopno brže zagrijava od mora pa je zrak nad kopnom topliji. Topliji zrak nad kopnom ima niži tlak, a zrak nad morem viši tlak. Oko 10 sati počinje strujanje s mora prema kopnu, koje zovemo smorac. Noću se kopno brže ohladi pa zrak nad njim ima viši tlak. Stoga je noću strujanje usmjereno s kopna na more. Taj vjetar zovemo kopnenjak. Različito zagrijavanje dna dolina i susjednih padina uzrokuje strujanje uz padinu danju i niz padinu noću. Tijekom dana se najbrže zagriju prisojne padine. Zrak nad njima ima niži tlak, pa nastaje vjetar uz padinu kojeg zovemo dolinski vjetar ili danik. Pri vrhu padine zrak se kružno vraća u dolinu. Noću se padine najbrže ohlade i strujanje se odvija niz padinu prema dolini. Zovemo ga planinski vjetar ili noćnik. Budući da se dno doline ispunjava hladnim zrakom, nastaje inverzija temperature.

Obalni vjetrovi danju i noću

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.6. Na obali Tihog Oceana čija je površina veća od svih kontinenata zajedno (Foto: PIXNIO)

Voda, tlo i bioraznolikost na Zemlji

NAKON UČENJA I PROUČAVANJA SLJEDEĆIH DESET TEMA MOĆI ĆETE: • razlikovati oceane i mora, objasniti svojstva mora te raspodjelu temperature i slanoće • opisati postanak, obilježja i utjecaj valova, morskih struja i morskih mijena • analizirati gospodarsko značenje mora te objasniti litoralizaciju s primjerima • opisati osnovna obilježja i važnost Jadranskoga mora • objasniti količinu, pojavne oblike i raspodjelu voda na kopnu i u podzemlju • objasniti tipove protočnih režima i razlikovati egzoreička, endoreička i areička područja • analizirati hrvatske vodne zalihe i mjere za gospodarenje i očuvanje voda • opisati glavna obilježja velikih hrvatskih rijeka te pokazati rijeke na karti • razlikovati vrste jezera, dati primjere iz Hrvatske i svijeta i pokazati ih • objasniti ekološku važnost močvara • objasniti ulogu tekućica i dolina s primjerima iz svijeta i Hrvatske • objasniti hidroenergetsku ulogu rijeka te dobre i loše učinke akumulacija • objasniti uzroke i posljedice poplava te različite pristupe u obrani od njih • usporediti načine natapanja, vodoopskrbe i odvodnje u svijetu i Hrvatskoj • usporediti prirodne uvjete otjecanja i vodoopskrbe u Hrvatskoj • obrazložiti definiciju i vrste tala, objasniti važnost i opisati čimbenike nastanka tla • obrazložiti raspodjelu tala i razlikovati obilježja i vrijednost vrsta tala • analizirati procese degradacije tla i opisati primjere sprječavanja degradacije • razlikovati prirodni i izmijenjeni biljni pokrivač i analizirati uzroke nestanka staništa • argumentirati potrebu očuvanja bioraznolikosti 87

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

18. SVJETSKO MORE Provjerite predznanje Što je svjetsko more? Objasnite podjelu svjetskog mora na manje cjeline. U čemu je važnost tjesnaca? Po čemu se razlikuju otvorena i zatvorena mora? Pokažite na geografskoj karti primjere sredozemnih, rubnih, međuotočnih i polarnih mora.

Oceani Od ukupne površine Zemlje, svjetsko more prekriva 361 300 km² (71 % površine) i obuhvaća 96,5 % sve vode na Zemlji. Obilježavaju ga brojne geografske, geološke i biološke razlike, te je na osnovu toga podijeljeno na manje cjeline: oceane i mora. Na svim Zemljinim polutkama, ma kako ju prepolovili, prevladava voda. Na sjevernoj polutki more zauzima 61 %, a kopno 39 % površine. Na južnoj polutki more je još rasprostranjenije i prekriva 81 %, a kopno 19 % površine. Ako izdvojimo polutke na vodenu i kopnenu, more opet prevladava. Na vodenoj je udio mora čak 91 %, a na kopnenoj je udio kopna samo 49 % površine. Starost oceana procjenjuje se na četiri milijarde godina. No, tijekom geološke prošlosti i oni su kao i kontinenti bili podložni promjenama. Razlozi tome su globalna tektonika ploča i promjene klime. Današnji oceani i mora počeli su nastajati pred oko 180 milijuna godina kad je došlo do raspadanja jedinstvenog kopna Pangeje, kojeg je okruživao jedinstveni ocean Panthalassa. Razmicanjem litosfernih ploča nastali su novi oceani, kakve danas poznajemo, a sudaranjem litosfernih ploča neki su oceani nestali. Tako ostatke nekadašnjeg oceana Tethys predstavlja Sredozemno more, ali i Kaspijsko i Aralsko jezero. Klimatske promjene također su utjecale na razinu mora. Tijekom oledbi snižavala se razina svjetskog mora, a poslije, u razdobljima zatopljenja ona se povećavala. Tijekom zadnje oledbe razina Jadranskog mora bila je niža za oko 130 m, te je njegov sjeverni dio (od linije Dugi otok - Ancona) bio kopno. Dno oceana, u najvećoj mjeri je izgrađeno od tanke bazaltne ili oceanske kore.

Arktički ocean

Oceani i mora prekrivaju oko 71 % površine Zemlje i obuhvaćaju 96,5 % sve vode na Zemlji

Atlantski ocean

Tihi ocean

Indijski ocean Južni ili Antarktički ocean Granice oceana

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.6.

Mora i oceani su najopsežniji dio Zemljine ekosfere. Naseljeni su živim organizmima od površine do dna. Od svih životnih prostora oceani imaju najdulji kontinuitet. Slanost mora se nije bitno promijenila zadnjih 700 milijuna godina. Zbog velikih dubina u velikom dijelu oceana vlada stalna toplina, tama i stalna koncentracija plinova (kisik i ugljični dioksid). Starost i stabilnost očituje se u prisustvu mnogih starih vrsta ili takozvanih “živih fosila”. Svjetsko more čini cjelinu koja utječe na život na cijeloj Zemlji. Prema odnosu s kopnom (kontinentima), vremenu upoznavanja i termičkim značajkama vode na Zemlji postoji pet Tihi ocean čini 43 % površine svjetskog mora oceana. Tihi ocean (poznat i kao Pacifik) je najveći s površinom od oko 156 milijuna km² i čini 43 % površine svjetskog mora, odnosno veći je od svih kontinenata zajedno. Ovalnog je oblika, a prostire se između Sjeverne i Južne Amerike na istoku, Azije i Australije na zapadu, Južnog (Antarktičkog) oceana na jugu te Arktičkog oceana na sjeveru. Prostorni pojam Tihog oceana određen je kombinirano, na osnovi prirodno-geografskih mjerila (reljef nad morem i u podmorju). Najvećim dijelom prekriva Pacifičku litosfernu ploču, tako da su na mjestima njenog tonjenja (zonama subdukcije) nastali dubokomorski jarci. Među njima se posebno ističe Marijanski jarak u kojem je najdublja točka na Zemlji (11 035 metara ispod razine oceana). Nastao je u zoni subdukcije Pacifičke pod manju Filipinsku litosfernu ploču. Prosječna dubina Tihog oceana je oko 4300 metara. Za njegovo priobalno područje i dno karakteristična je izuzetna vulkanska i seizmička aktivnost koja čini poznati „pacifički vatreni krug“. Zbog vulkanske aktivnosti na njegovom su dnu nastali brojni vulkanski otoci (npr. Havaji). Ime Tihi ocean dao mu je Magellan jer je njegova ekspedicija 110 dana plovila po izuzetno mirnom vremenu („El mar pacifico“). S Atlantskim oceanom povezan je Panamskim kanalom (prokopan 1914., a u promet pušten 1918. god.). Tijekom posljednjih desetljeća države „pacifičkog“ razvojnog luka (Kina, Japan, Južna Koreja i tihooceanska obala SAD-a) imaju sve veću važnost u svjetskom gospodarstvu. Najvećim dijelom Tihog oceana prolazi datumska granica. Tako se azijski dio smatra istočnim, a suprotni zapadnim Tihim oceanom. Atlantski ocean obuhvaća površinu od 77 mil. km2 ili 21% svjetskog mora. Izdužen je pravcem S-J, u obliku slova S. Omeđen je Europom i Afrikom na istoku, S. i J. Amerikom na zapadu, a na jugu i sjeveru otvoren je prema polarnim oceanima. U reljefu podmorja Atlantskog oceana ističe se srednjooceanski hrbat, odnosno zona razmicanja litosfernih ploča. Brzina razdvajanja ploča je od 2 do 10 cm godišnje čime se površina Atlantika svake godine povećava. Površina slijeva Atlantskog oceana dvostruko je veća od Indijskog i Tihooceanskog zajedno. Zbog toga on prima velike količine sedimenata koje donose rijeke (npr. Amazona i Kongo). Lučki centri na obalama Europe i Sjeverne Amerike prometna su “središta svijeta” s velikom ulogom u međunarodnoj trgovini i gospodarstvu. Indijski ocean treći je po veličini, a pripada grupi „starih“ oceana. Obuhvaća 69 mil. km2 ili 19 % površine svjetskog mora. Prostire se između Afrike na zapadu, Azije na sjeveru, Australije na istoku i Južnog (Antarktičkog) oceana. Oko 85 % površine je južno od ekvatora, odnosno više od polovice u tropskom je području. U svjetsku trgovinu uključen je tek prokopavanjem Sueskog kanala (1869. god.). Sve do kraja 19. i početka 20. stoljeća sjeverna i južna polarna područja bila su najslabije istraženi predjeli anekumene (nenaseljenih područja). Mora tih područja kao zasebni oceani počeli su se izdvajati tek u novije vrijeme. Jedan od razloga za to je i njihova mala površina. No s obzirom na njihove geografske značajke, ti dijelovi svjetskog mora izdvo-

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

POVRŠINE I DUBINE OCEANA I VEĆIH MORA Ime

Površina (km2)

Prosječna dubina (m)

Najveća dubina (m)

Mjesto s najvećom dubinom

Tihi ocean

155 557 000

4028

11035

Marijanski jarak

Atlantski ocean

76 762 000

3926

9219

Jarak Puerto Rico

Indijski ocean

68 556 000

3963

7455

Sunda jarak

Južni ocean

20 327 000

4000-5000

7235

South Sandwich jarak

Arktički ocean

14 056 000

1205

5625

77°45'N; 175°W

Sredozemno more

2 965 800

1429

4632

kod rta Matapan

Karipsko more

2 718 200

2647

6946

kod Kajmanskih otoka

Južnokinesko more

2 319 000

1652

5016

zapadno od Luzona

Beringovo more

2 291 900

1547

4773

kod otoka Buldir

Meksički zaljev

1 592 800

1486

3787

Sigsbee Deep

Ohotsko more

1 589 700

838

3658

146°10'E; 46°50'N

Istočnokinesko more

1 249 200

188

2782

25°16'N; 125°E

Hudsonov zaljev

1 232 300

128

183

Japansko (Istočno) more

1 007 800

1,350

3742

središte bazena

870

3777

kod otoka Car Nicobar

Andamansko more

797 700

Sjeverno more

575 200

660

Skagerrak

Crveno more

438 000

491

2211

kod Port Sudana

Baltičko more

422 200

421

kod Gotlanda

jeni su kao zasebni Južni (Antarktički) i Arktički (Sjeverni) ocean. Južni (Antarktički) ocean nema izraženu reljefnu granicu prema susjednom Tihom, Atlantskom i Indijskom oceanu, ali ima oceansku koru na dnu i oceanski hrbat. Posebnost ovog oceana je i u tome što se u njegovoj sredini nalazi kontinent (Antarktika) prekriven ledom. Led s kontinenta snižava temperaturu okolnog mora i zraka te smanjuje slanoću vode. U hladnoj antarktičkoj vodi se otapa kisik jer je njegova topljivost (ali i drugih plinova) veća pri nižim temperaturama, što omogućuje bogatstvo biomase (antarktički marinski ekosustav). Njegova granica na sjeveru određena je na 60° j. g. š., a s površinom od oko 20 milijuna km² zahvaća 5,5 % površine svjetskog mora. Oko Antarktike jaki zapadni vjetrovi pokreću veliku morsku struju (količina vode je veća sto puta od one u svim rijekama) iz koje se Ronilac u Karipskome moru voda podvlači pod topliju iz susjednih oceana. Taj pojas mora gdje dolazi do podvlačenja vode poznat je kao zona antarktičke konvergencije koja se na površini očituje naglim padom temperature i slanoće. Arktički ocean s površinom od približno 14 milijuna km² ili nešto manje od 4 % svjetskog mora najmanji je od svih oceana. Obuhvaća relativno zatvoreno sjeverno polarno područje, između Sjeverne Amerike, Europe i Azije. S Atlantskim oceanom između Europe i Grenlanda spojen je plitkim Sjevernim morem, a sustavom prolaza u otočnom području između Grenlanda i Sjeverne Amerike. Na području Beringovog prolaza, širokim samo 85 km, između Sjeverne Amerike i Azije spojen je s Tihim oceanom. S obzirom na njegovu veličinu, kao i okruženost kopnom, mnogi smatraju da je on sredozemno more, te ga na starim kartama možemo pronaći i pod imenom Sjeverno ledeno more, ali se i na njegovom dnu nalazi oceanska kora i oceanski hrbat. U užem smislu mora su manji rubni dijelovi oceana s vlastitim udubljenjem (kotlinom), koji su od oceana odijeljeni kopnom, otocima ili podmorskim hrptovima. Ona se od otvorenog oceana razlikuju po hidrološkom i klimatskom režimu. Prema načinu kako su odijeljena, mora mogu biti rubna (Beringovo, Japansko) kad se nalaze na rubu oceana,

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.6.

međuotočna (Javansko) kad se nalaze unutar ili između grupa otoka te sredozemna (Sredozemno, Baltičko) kad se zavlače dublje u kopno. Najpoznatije sredozemno more je Sredozemno ili Mediteransko more između Europe, Azije i Afrike. Tijekom povijesti, u dugom razdoblju, sve do novog vijeka bilo je središte civilizacije. Na rubovima Južnog i Arktičkog oceana sa susjednim kopnom nalaze se polarna mora. Najvećim dijelom godine površina im je prekrivena ledom. Manji ogranci mora koji su reljefno omeđeni, različitog izgleda, nastanka i veličine su zaljevi. Ponekad su zaljevima nazvane i velike morske površine kao što je Meksički zaljev, a koji je veći od mnogih mora. Morski prolazi (tjesnaci) su suženja između istaknutih dijelova kopna. Mogu biti prirodni (na primjer Gibraltarski, Bospor) ili umjetni (Sueski, Panamski kanal), a imaju veliko značenje u morskom prometu.

Led u Arktičkom oceanu koji je najmanji od svih oceana

Sredozemno i Jadransko more Sredozemno more sa sjevera je omeđeno Europom, s istoka Jugozapadnom Azijom, s juga Afrikom, a na zapadu je s Atlantskim oceanom spojeno Gibraltarskim prolazom. Zajedno sa Crnim morem, obuhvaća površinu od oko 3 milijuna km2. Iako se često naglašava da je Sredozemno more ostatak nekadašnjeg oceana Tethis, njega obilježava složena povijest nastanka. Nastaje kao posljedica podvlačenja Afričke pod Euroazijsku ploču. U razdoblju mesinija (mlađi neogen), pred oko 5,9 do 5,3 mil. godina, Sredozemno more Sredozemno more i obala Sardinije bilo je odsječeno od Atlantskog oceana, i najvećim dijelom isušeno zbog prekida dotoka oceanske vode, smanjenog dotjecanja kopnenih voda i jake evaporacije. Na to ukazuju debele naslage soli (mjestimično debele i više od 3 kilometra) nađene na njegovom dnu, pa čak i u podmorju Jadranskog mora. Pretpostavlja se da je morski bazen ponovno ispunjen vodom iz Atlantskog oceana (pred 5,3 mil. god.), kroz Gibraltarski tjesnac u svega nekoliko godina. Sredozemno more dijeli se na manji zapadni i veći istočni dio koji su odijeljeni Sicilijskim vratima te na cijeli niz manjih mora kao što su Balearsko, Tirensko, Egejsko, Jonsko i druga mora. Pruža se pravcem Z-I u duljini od 4000 km, dok mu širina iznosi oko 800 km. Prosječna dubina Sredozemnog mora je oko 1500 m, a najveća dubina od 5267 m izmjerena je južno od grčke obale Uvala Zavratnica na Jadranskom moru u Jonskom moru. Prosječan salinitet je oko 38 ‰, a povećava se od zapadnog prema istočnom dijelu. Ovako visok salinitet posljedica je slabog dotoka oceanske vode kroz Gibraltarski tjesnac, malog dotoka slatke vode tekućicama s kopna, kao i jakog isparavanja. Jadransko more zapravo je zaljev Sredozemnog mora od kojeg je odvojeno Otrantskim vratima. U strukturnom smislu, dno Jadrana je izgrađeno od Jadranske mikroploče koja

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ZANIMLJIVOST Da je hrvatska obala jedna od najrazvedenijih u svijetu, govore prvenstveno podatci o indeksu razvedenosti. Italija ima 926 km zračne linije jadranske obale, ali indeks razvedenosti samo 1,37. Hrvatska ima 526 km zračne linije jadranske obale s indeksom razvedenosti 3,6. BiH ima samo 2 km, ali visok indeks razvedenosti od 10,5 poena. Grčka ima 19 km zračne obalne linije i indeks 3,84, u Crnoj Gori taj je odnos 92 km i 2,83 poena, u Sloveniji 17 km i 2,62 poena te u Albaniji 265 km i 1,53 poena. Indeks razvedenosti računa se tako da se stvarna dužina obale podijeli s dužinom zračne udaljenosti.

Razvedena obala Jadranskog mora

pripada Afričkoj litosfernoj ploči, a od koje se odvojila već tijekom mezozoika. Ova ploča se na sjeveroistočnoj strani podvlači pod Dinaride, a na jugozapadnoj pod Apeninski poluotok. Nakon zadnjih oledbi razina mora se izdigla za oko 130 metara. Danas, s obzirom na dubinu, dno Jadrana možemo podijeliti u tri dijela: najveći plitki sjeverni dio na potezu od Ancone prema Kornatima, s dubinom mora do 100 metara, središnji dio s Jabučkom kotlinom (do 252 m dubine) te, najdublji južni dio od središnjeg dijela odijeljen Palagruškim pragom. Južni dio vezan je uz Sredozemno more i čini najdublji dio Jadrana s Južnojadranskom kotlinom gdje dubina doseže do 1233 metra. Zbog povećanja dotoka slatke vode salinitet se smanjuje od jugoistočnog prema sjeverozapadnom dijelu Jadrana. Hrvatski dio Jadrana karakteriziraju brojni otoci, otočići i hridi kojih ima 1246, koji tvore takozvani dalmatinski tip obale, kao drugi tip razvedene obale na Zemlji. Zbog podvlačenja Jadranske mikroploče, udaljenost između istočne i zapadne obale na području Otrantskih vrata smanjuje se za oko 0,4 cm godišnje. Pri takvoj brzini Jadransko more bi se moglo zatvoriti za 50-70 milijuna godina. Zbog podvlačenja Afričke pod Euroazijsku litosfernu ploču smanjuje se i površina Sredozemnog mora. Sudarom ploča nastale su mlade planine kao što su Alpe i Dinaridi. Upravo zbog podvlačenja za sjeverne dijelove Sredozemnog mora, kao i za cijelu jadransku obalu, značajna je povećana seizmička aktivnost. Također, za Sredozemno i Jadransko more karakteristične su male razlike između plime i oseke. Na Sredozemlju one dosežu vrijednosti od 20-tak cm, dok su na Jadranu, osobito njegovom sjevernom dijelu, nešto više. Iznimno, u krajnjem sjevernom dijelu (u Tršćanskom zaljevu) plime dosežu i 1 metar, a zbog pritiska vjetra (jugo) iznimno i više zbog čega nastaju morske poplave (npr. u Veneciji).

Oceanski bazeni Oceanski bazeni nastaju razmicanjem litosfernih ploča (oceanizacija), a podvlačenjem jedne ploče pod dugu njihova se površina smanjuje. Oceanski bazeni dijele se na dvije osnovne cjeline. Kontinentski rub koji obuhvaća oko 20 % površine, izgrađen od kontinentske kore, pripada kontinentu. Dubokomorsko područje je ono u kojem nastaje nova, ali i nestaje stara oceanska kora, a čini 80 % površine bazena. U zonama razmicanja ZANIMLJIVOST Uz oceanske hrptove vezana je i pojava hidrotermalnih ispuha. Oni ukazuju na cirkulaciju morske vode kroz vruće stijene hrptova. Pri cirkulaciji voda otapa minerale koji se talože na takozvanim “crnim dimnjacima” koji se nalaze uz hidrotermalne izvore na oceanskom dnu. Odmicanjem od oceanskih hrptova, dno se postupno zaravnjava i pretvara u dubokomorsko dno, poznato kao abisalna ravnica. Sedimenti koje dospijevaju u ovo područje zaravnjavaju ga pa praktično nema nagiba. Ove ravnice čine više od 40 % površine oceanskih bazena. Ako izuzmemo dubokomorske jarke, s dubinom od 4000 do 6000 m to su najdublji dijelovi bazena. Mjestimično se s njihovog dna uzdižu otočni lanci i gyote (“morska brda”) koji nastaju uslijed podmorskog vulkanizma. Njihov nastanak posljedica je postojanja vrućih točaka, odnosno izbijanja magme iz plašta kroz oceanski dio litosferne ploče i stvaranja vulkana. Zbog kretanja ploče iznad vruće točke (koja se ne pomiče) dolazi do seljenja vulkana koji se postupno udaljavanju od svoje vruće točke, ali i stvaranja novih vulkana (iznad iste vruće točke) čime se oblikuju otočni lanci. Najbolji je primjer Havajsko otočje na kojem su udaljeni vulkani neaktivni, a aktivni su oni koji se nalaze iznad vruće točke. Dubokomorski jarci, iako su najdublji dijelovi oceana (Marijanski 11 035 m, Tonga 10 800 m, Filipinski 10 055 m) nalaze se u rubnim dijelovima oceana, a obuhvaćaju manje od 2 % dna.

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.6.

KONTINENTSKI RUB Šelf 1,7 ‰ (0-1700)

K. padina 40 ‰ (20-100)

neritik

DUBOKOMORSKO PODRUČJE K. podnožje 1-10 ‰ (0-1000)

hemipelagijal

<1‰

prosječni nagib širina (km)

pelagijal

morski okoliši

DUBOKOMORSKI JARCI

(spreadinga) nastaju srednjooceanski hrptovi, uglavnom izgrađeni od bazalta. Ukupna dužina im doseže oko 60 000 km, a površina im obuhvaća 33 % dna oceanskih bazena. Visina im doseže nekoliko kilometara iznad dna oceanskog bazena, odnosno na prosječnoj su dubini od 2 do 3 km. Mjestimično se pojavljuju iznad razine oceana oblikujući pučinske (oceanske) otoke. Kontinentski rub sastoji se od tri dijela. Najplići dijelovi su kontinentski pragovi (šelfovi). To su blago nagnuti dijelovi od 100 do 400 m dubine koji su za oledbi bili dijelom okopnjeli. Na tim dijelovima dna možemo prepoznati kopnene reljefne oblike kao što su riječne doline, ponikve i druge. Područje šelfa važno je zbog toga što se na njemu talože sedimenti doneseni s kopna ili nastali abrazijom u plićaku i na obali. Također, to je zona velike biološke produkcije. Šelfovi prelaze u dublji i strmiji dio - kontinentsku padinu koja se spušta do dubine od 3000 do 3500 metara, a ima nagib od 1 do 4 %. Na padinama se nalaze podmorski kanjoni kroz koje se u dublje prostore kreće materijal sa šelfa. Najniži dio rubova su blaga kontinentska podnožja koja čine prijelaz prema abisalnim ravnicama gdje mjestimično nastaju dubokomorske pješčane lepeze. Područje šelfa i kontinentskog praga značajno je i po sve većem broju otkrivenih ležišta nafte i plina.

dubina (m)

- 130 (105-400) sublitoral

- 2000 (1500-3500) batijal

- 4000 (3000-5000) batijal

abisal bentički pojasi

100

200

Provjerite naučeno Opišite početak nastajanja današnjih oceana. Zašto se površina i razina oceana mijenjala tijekom geološke prošlosti? Usporedite geografske posebnosti Tihog, Atlantskog i Indijskog oceana. Po kojim su kriterijima izdvojeni Južni i Arktički ocean. Uz pomoć tematske karte opišite granice pet oceana. Pokažite na geografskoj karti primjere rubnih, međuotočnih i sredozemnih mora. Opišite posebnosti Sredozemnog i Jadranskog mora. Uz pomoć crteža i geografske karte objasnite reljef morskog dna.

had

10 : 1

Srednjeoceanski hrptovi

Profil oceanskih bazena

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

19. SVOJSTVA, GIBANJA I GOSPODARSKA VAŽNOST MORA Provjerite predznanje Po kojim se fizičko-kemijskim i optičkim svojstvima mora razlikuju? Koja mora imaju najviše, a koja najniže površinske temperature? Opišite povezanost temperature i slanoće mora. Koja su osnovna gibanja mora? Zašto je važno poznavati gibanja mora? U čemu je gospodarska važnost mora?

Temperatura i slanoća morske vode Morska voda je, zapravo, dosta kompleksnoga sastava. More ima svoja stalna (statička), ali i promjenljiva (dinamična) svojstva. Karakteristična svojstva morske vode su slanoća (salinitet), temperatura, prozirnost i boja. Kada pomislimo na svojstva mora, odmah se sjetimo njegove slanoće (saliniteta). To smo osjetili već prilikom prvoga kupanja u moru. Taj posebni okus moru daje kuhinjska sol ili natrijev klorid (NaCl), kojega od svih soli u morskoj vodi ima oko 78 %. Morska voda sadrži i dosta sulfata te drugih sastojaka. Količina soli u moru izražava se u promilima (‰, gram na litru vode). Prosječna slanoća mora na Zemlji iznosi oko 35 ‰. Dakako, slanoća nije ista u svim morima, jer ovisi o pritjecanju slatke vode s kopna, otapanju leda i slično. Manje su slana mora u sjevernim i južnim dijelovima Zemlje, a veća u dijelovima oko ekvatora, pogotovo u zatvorenim morima. Primjerice, u Baltičkome moru slanoća iznosi samo do 4 ‰, a u zatvorenom zaljevu Akaba u Crvenome moru čak oko 42 ‰! Do oko 1500 metara dubine mora salinitet se također mijenja, a u većim dubinama količina soli u vodi je stalna. Slanoću prikazujemo kartama izohalina (linije koje povezuju istu površinsku slanoću mora). Od pamtivijeka ljudi dobivaju i koriste sol iz mora. Morske solane nalaze se u niskim, plitkim lagunama kako bi se morska voda što brže isparila, a na dnu zaostala sol. U državama gdje pustinja zauzima kopno do samoga mora, nema vode za piće pa ljudi posebnim postupkom desalinizacije odvajaju sol iz vode (primjerice, na obalama Arapskog poluotoka). Vrlo važno svojstvo mora, koje znatno utječe i na život čovjeka na kopnu, jest temperatura morske vode. Morsku vodu grije, dakako, Sunce. Zato se mora jače zagriju oko ekvatora (u Arapsko-perzijskom zaljevu do 36 °C), a najniže temperature mora su oko polova (u morima oko Antarktike mogu biti i ispod 0 °C). Za svjetsku klimu i kretanje zračnih masa osobito je važno da se more sporije zagrijava, ali i hladi. Zato ono znatno ublažava temperaturne razlike na Zemlji, ali i pokreće strujanja zraka (vjetrove). Zbog slanoće je ledište morske vode ispod 0 °C. Do 400 metara dubine temperatura morske vode podložna je promjenama, a u većim dubinama je stalna (kreće se Crvenom moru ime potječe od crvene boje alga koje se ondje često pojavljuju od -2 °C do +2 °C).

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.6.

Prozirnost i boja mora Voda je prozirna tekućina, pa tako i more ima prozirnost kao optičko svojstvo. Dubina prozirnosti mora ovisi o jačini osvjetljenja, sastavu vode, i količini raspršene gline te planktona koji određuju sposobnost upijanja i raspršivanja svjetlosti. Topla mora sadrže manje planktona pa su prozirnija od hladnih. Toplo Sargaško more koje se nalazi jugoistočno od Floride, prozirno je do dubine veće od 66 metara, a hladna mora uz Antarktiku obiluju planktonom pa su prozirna samo do dubine od 20 metara. Jadransko more je prozirno čak do 56 metara dubine što mu daje Prozirnost mora dodatnu turističku privlačnost. U pravilu, voda je bezbojna tekućina. No, na boju morske vode utječu mnogi čimbenici: jačina svjetlosti, dubina, plankton, boja obale i neba, itd. Mora siromašnija planktonom brže mijenjaju boju prema mijenama dnevnih utjecaja okoline. Najčešća boja mora je modra, svjetlijeg ili nešto tamnijeg tonaliteta. Boja se može lokalno znatno razlikovati zbog specifičnih čimbenika. Crvene alge razlog su za ime Crveno more, velike količine mulja i gline koje u more nosi kineska rijeka Huang He uvjetovale su ime Žuto more, i slično.

Tople i hladne morske struje Goleme mase morske vode, pogotovo u oceanima su stalno u pokretu. Najvažniji oblici dinamike mora su morske struje, morske mijene (plima i oseka) te morski valovi. Od velike su važnosti horizontalna gibanja morske vode - morske struje. Njihov osnovni pokretač su stalni vjetrovi, iako ima i drugih uzroka (razlike u temperaturi). Morske struje imaju smjer tečenja i brzinu, a vrlo je važno i koju količinu vode prenose. Morske struje mogu biti tople i hladne, bočate (s malo soli), vrlo slane ili neutralne. Također postoje površinske, dubinske, pučinske i priobalne morske struje, a prema trajanju razlikujemo povremene, sezonske i trajne struje. Gr en str lan uja ds ka

Bra struzilsk ja a

Falk l ands s truja

eru ans ka) struja

(P ova oldt Humb

noekvatorska st Juž ruj a

AFRIKA

elska Bensgtruuja

JUŽNA AMERIKA

ska Gvinejja stru

Kuroshio struja

A g u l h aš ja s tru

Sjevernoekvatorska struja

pad ozatrujana

a Južnoekvatorska struja

k trals oauusja n d a r Zap st

AUSTRALIJA

noa struustra ja lska

Ekvatorska struja Južnoekvatorska struja

Ojashio struja

Jug s

ja stru

Sjevernoekv a t o r s str u j a

Sjevernoekvatorska struja

AZIJA

Isoč

olf

EUROPA

tru

s ska

M ka ozam stru bička ja

SJEVERNA AMERIKA

ka Ka strnarsk uja a

rnijska Kaliforu st ja

Sjevernopacifičk a

Labrado r s k a stru j a

A strljask uja a

Tople (crveno) i hladne (plavo) morske struje u oceanima na Zemlji

adnih vjetrova uja zap ili str a j u ka str antarktič Cirkum

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji Morske struje važne su za život u obalnim područjima. One miješaju morsku vodu i tom dinamikom je Sjeverna Amerika čine čišćom i kvalitetnijom. Azija Afrika Život čovjeka, a pogotovo klima, znatno ovisi o morskim strujama. Primjerice, hladne morske struje produžile su prostiranje pustinja i polupustinja do same oceanske obale zapadne Sahare (zbog hladne Kanarske struje), pustinje Namib (u jugozapadnoj Africi zbog hladne Benguelske struje), te pustinje Atacama u Čileu (zbog hladne Humboldtove struje). Nasuprot tome, tople morske struje imaju vrlo pozitivan, ublažujući utjecaj na klimu kopna izlazna struja uz koje teku. Primjerice, da nema tople Golfske struje, zapadna ulazna struja Europa, a pogotovo Skandinavija, bila bi znatno hladnija i slabije naseljena. Grenland

Južna Amerika

Hladne morske struje Tople morske struje Pridnene struje

Važnost plime i oseke

180

270km

Horizontalna gibanja Jadranskog mora

Plimu i oseku još nazivamo i “morske mijene” (ili “morska doba”). Morska voda se u određenom dnevnom ritmu diže (plima) ili se spušta (oseka). Razlog tomu je različita jakost privlačne sile Mjeseca (gravitacija). To znači da je razmak između visokog i niskog stanja morske razine 6 sati i 12 minuta. Kroz jedan Mjesečev dan (24 sata i 50 minuta) dva puta dolazi do smjene plime i oseke. Na te morske mijene utječe, dakako, i Sunce, pa i rotacija Zemlje. Dakako, utjecaji na visinu plime i oseke nisu tijekom godine uvijek jednaki, pa dolazi do razlika u intenzitetu morskih mijena. Plima i oseka mjere se spravom koju nazivamo mareograf. Najviše plime nastaju kada se Mjesec, Sunce i Zemlja nalaze na istom pravcu, a to znači za uštapa i mlađaka. To zovemo visoka plima. Obrnuto, niska plima nastaje tijekom prve i zadnje četvrti Mjeseca. Za pomorce je vrlo važno da prate ove mijene radi uplovljavanja i isplovljavanja iz luka. U raznim morima pa i dijelovima mora, razlike između plime i oseke (amplituda) mogu biti vrlo velike. U nekim francuskim i engleskim lukama u estuarijima amplituda plime i oseke iznosi i više od 16 metara, a u kanadskom zaljevu Fundy i 21 metar. U Jadranskome moru amplituda je veća u Tršćanskom zaljevu (do 110 cm), nego u Otrantskim vratima (do 30 cm). Velike oscilacije plime i oseke iskorištene su za proizvodnju električne energije na primjer u estuariju La Rance u Francuskoj, gdje elektrana na plimu i oseku radi od 1967. godine).

Valovi - ritmika mora Djelovanje Mjeseca na pojavu plime i oseke (morske mijene)

Oscilacije površine morske vode zovemo valovima. Valovi su gibanje koje morskoj površini daje poseban izgled. Kada je more gotovo

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.6.

Morski val poremećenog oblika

Udari bure na Jadranu (Foto: Krunoslav Rac)

bez valova, kažemo da je bonaca (“tišina”). Zapravo, i kad je bonaca, ipak postoje vrlo mali, gotovo nezamjetni valovi. Možemo reći da se preko valova obavlja prijenos energije iz atmosfere u hidrosferu (vodenu masu). Naime, najčešći pokretači valova su vjetrovi. Tek ponekad valove izazivaju potresi ili (podvodne) vulkanske erupcije. Valove koje izazivaju potresi zovemo cunami (na japanskome znači “lučki val”). Ti valovi mogu biti vrlo visoki i izazvati prave katastrofe nakon potresa. Valovi se kreću niz vjetar, ali je kretanje čestica vode kružno. Val ima brijeg, dol, te visinu i dužinu. Također je vrlo važna i brzina koja ovisi o jačini vjetra. Valovi prouzročeni olujnim vjetrom mogu doseći visinu i do 25 metara (u Južnom oceanu 2018. godine zabilježen je val od 23,8 m). Stoga nije čudno što češće razaraju obale i građevine. Najviši zabilježeni val u Jadranskome moru (u veljači 1986.) je 10,8 metara (izmjeren na platformi PANON na otvorenom moru sjevernog Jadrana za vrijeme puhanja olujnog juga). Valovi mogu biti idealnoga (neporemećenoga) oblika, a vjetar može „prekinuti“ normalni tok vala pa mu je vrh „nakostriješen“ i pjenušav. To su poremećeni (prisilni) valovi. Kada valovi (često uz prasak) snažno udaraju o obalu, kažemo da je to mlat mora.

Zbog oseka u Savudriji čamci se dižu na posebna drvena postolja ili nosače

Bogatstvo ribe u moru

Raznovrsnost života u moru More je velika životna “pozornica”. Vjeruje se da je život započeo u vodi. Svjetsko more je najveći i najkompleksniji ekosustav na Zemlji. Raznovrsnost biljaka i životinja u moru nije posve istražena. U okviru održivog razvoja, moguće je dodatno koristiti more kao značajan izvor hrane i raznih sirovina. Dakako, život u moru vrlo je različit u raznim dijelovima Zemlje. Životom su najbogatija mora na dijelovima dodira hladnih i toplih morskih struja. Život u moru mijenja se po površini, a različit je na različitim geografskim širinama i dužinama. Također je različit i po dubini mora pa je bujniji na površini i u plićaku (više svjetla), a siromašniji u dubljem moru. Život u moru možemo podijeliti na dva velika područja (areala): u samoj vodi (pelagijal) i na morskom dnu (bental). U pelagijalu je najviše planktona (sitnih, jedva vidljivih organizama) a razlikujemo fitoplankton (biljni) i zooplankton (životinjski). Njima se hrane čak i velike morske životinje kao što su kitovi. Živa bića koja vlastitom snagom plivaju morskom vodom zovemo nekton. Morsko dno ili bental bogato je biljkama i životinjama. Najbogatija je zona morskoga dna do dubine vode do 200 metara (šelf ).

Kril - planktonski račić kojim se hrane kitovi

Dupin u Jadranu

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji Gospodarska važnost mora i procesi litoralizacije More je golemo bogatstvo čovjeka i svake zemlje koja ima izlaz na svjetsko more. More povezuje čovječanstvo, što znači da ima nenadoknadivo prometno značenje. Morski prijevoz je nešto sporiji, ali je najjeftiniji i može prevesti najveće količine robe. More je, dakle, najveća i najefikasnija svjetska prometnica. Osim prometa, more krije u sebi i mnoge druge koristi i bogatstva. To je ponajprije vrlo važan izvor raznovrsne hrane i organskih sirovina. Golema su bogatstva ruda, sirovina na morskom dnu i u podmorju. Iz morske vode čovjek od pamtivijeka dobiva sol, a iz podmorja vadi naftu i zemni plin (oko 1/3 svjetske proizvodnje nafte i plina dobiva se iz podmorja). Danas čovjek resurse mora vadi posebnom tehnologijom i s 5000 metara dubine! Kolika je privlačna snaga i značenje mora, najviše govori naseljavanje morskih obala. Upravo na obalama mora naselilo se najviše ljudi i tu su sagrađeni najveći i vrlo važni gradovi. Na obalama su sagrađene najveće luke i prometni terminali. Jednom riječju, na obalama mora koncentrirao se veći dio onoga što je čovjek u svojoj povijesti stvorio. To okupljanje ljudi i gospodarstva na obalama mora nazivamo procesom litoralizacije (litoral=obala). U nekim zemljama litoralizacija je dosegnula iznimno visok stupanj (obale Japana, Kine, Kalifornije, zapadne Europe), a taj proces uvelike potpomaže i brzi razvoj turizma. Zato je od osobite važnosti za život čovjeka i opstanak na Zemlji ekološko očuvanje obala mora. Zagađivanje mora se pomno prati, a propisi za zaštitu sve su stroži. Osobita opasnost za obale je tzv. efekt staklenika, odnosno zagrijavanje Zemlje. To znači da će se otopiti velike količine leda u polarnim krajevima te će se podići razina mora. To će prouzročiti potapanje dijela obala, koja su najvrjedniji dio Zemlje.

Gospodarska važnost Jadranskog mora

Pogled na dio luke belgijskoga grada Antwerpena

Tijekom povijesti, oko Sredozemnog mora razvila se većina najznačajnijih civilizacija kao što su egipatska, fenička, grčka i rimska. More je bilo važan put za drevne trgovce i putnike koji su razvijali trgovinu i poticali kulturnu razmjenu između naroda. Povijest Sredozemlja je ključna za

Plaža u Lloret de Maru u Španjolskoj

Pogled na luku francuskoga grada Marseillea

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.6.

Ribarstvo je važna grana gospodarstva na Jadranu (Foto: Krunoslav Rac)

razumijevanje podrijetla i razvoja mnogih modernih društava. Danas na obalama Jadrana živi oko 3,5 milijuna stanovnika, a najveći gradovi su Bari, Venecija, Trst, a u Hrvatskoj Split i Rijeka. Tradicionalno, pomorski promet značajna je grana gospodarstva tog područja. Na jadranskoj obali je 19 morskih luka s više od milijun tona prekrcanog tereta godišnje. Najveća luka na Jadranu po godišnjem prometu tereta je luka Trst, dok je luka Split najveća luka na Jadranu po broju putnika godišnje. Kao specifična vrsta industrije u priobalnim gradovima razvila se brodogradnja. Kako za stanovništvo na obalama Jadrana, tako i na Sredozemnim obalama, uz tradicionalno ribarstvo i pomorstvo, u gospodarstvu sve veću važnost ima turizam.

Riba je važna za prehranu ljudi

Solana na Pagu

Provjerite naučeno

Pogled na dio teretne luke Trst (Izvor: Picfair)

O čemu ovisi temperatura mora? Objasnite razlike u površinskim temperaturama svjetskog mora. O čemu ovisi slanoća mora? Objasnite razlike u slanoći između pojedinih dijelova svjetskog mora. Zašto su važne morske struje? Na geografskoj karti pronađite glavne morske struje u oceanima. Što je uzrok nastanka plime i oseke? Prodire li voda zbog plime velikim rijekama u kopno? Navedite neke primjere. Tko su surferi na valovima? Ako si plovio morem, opiši svoj doživljaj valova. Objasnite mogućnosti iskorištavanja mora i moguće posljedice tih ljudskih aktivnosti. Što je pomorstvo značilo za razvoj čovjeka i društva tijekom povijesti? Navedite primjere litoralizacije na području Sredozemnoga mora.

Luka Split (Izvor: Trajektna luka Split)

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

20. VODE NA KOPNU I U PODZEMLJU Provjerite predznanje U kojim se agregatnim stanjima voda pojavljuje na Zemlji? Kakav je odnos slane i slatke vode na Zemlji? Za koje se potrebe koristi voda? U kojim područjima svijeta velik udio stanovništva nema pristup pitkoj vodi? Bez čiste vode nema života

Voda je izvor života Voda, kisik, tlo i Sunčeva energija omogućuju život na Zemlji, koji je začet prije 3,5 milijardi godina u moru. Bez vode, Zemlja bi bila pust planet. Voda ima dva značenja: fiziološko (npr. posrednik za prijenos hranjivih tvari), jer bez vode ne može živjeti niti jedan organizam, te ekološko, kao stanište, odnosno mjesto za održavanje života populacija. Dnevna potreba čovjeka za vodom iznosi od dvije do pet litara. Za pripremu hrane i osnovnih higijenskih potreba dnevna potrošnja varira od 20 do 50 litara. Međutim, u slabije razvijenim državama znatan broj stanovnika ne može zadovoljiti potrebu za minimalnih 20 litara vode dnevno. Suprotno tome, u razvijenim državama ukupna potrošnja vode po stanovniku premašuje količinu od 100 litara dnevno. Potrošnja vode u svijetu svakim se danom povećava i na sve većim područjima postaje problematična.

Površinski odnosi kopna i mora

Odnos kopna i mora na južnoj i sjevernoj polutki

ZANIMLJIVOSTI U suvremenom domaćinstvu najveća se količina vode troši na ispiranje WC školjke (41 %). Kupanje u kadi je na drugom mjestu (37 %), a pranje automobila zauzima zadnje mjesto s 1 %. Što se tiče raspodjele dnevne potrošnje vode po stanovniku, na kupanje, upotrebu WC-a i pranje rublja potroši se 20 do 40 litara vode na dan. Iznenađujuće je što se na kuhanje i na vodu za piće dnevno potroši samo 3 do 6 litara.

100

Zemlja je vodeni planet jer 71 % njene površine prekrivaju mora i oceani. To potvrđuje i činjenica da bi dubina vode, u slučaju da je ona jednako raspoređena na cijeloj Zemljinoj površini, iznosila 2718 metara. Ako pogledamo kartu svijeta uočit ćemo neujednačenost rasporeda mora i kopna na Zemlji. Najveći dio kopnenih površina nalazi se u području sjevernih umjerenih širina pa kopno prekriva 39 %, a more 61 % površine sjeverne polutke. Na južnoj polutki površina kopna je znatno manja i ona prekriva 19 %, a more 81 % površine. Na kopnu oko 2 mil. km2 (0,39 %) prekrivaju vodene površine, 61 mil. km2 sezonski je pokriven snijegom, a 16,1 mil. km2 (3,16 %) područja je stalno zaleđeno.

Količina vode na Zemlji Na Zemlji, voda se pojavljuje u sva tri agregatna stanja. Oceani i mora sadrže 96,5 % ukupne količine vode na Zemlji. Međutim, dio slane vode nalazi se i na kopnu (slana jezera) te u podzemlju. Posljedica toga je da slana voda prevladava na Zemlji s udjelom od oko 97,5 %, a slatka sudjeluje sa samo nešto malo više od 2,5 %. Najveća količina slatke vode, odnosno nešto više od njene dvije trećine (68,7 %), zarobljeno je u trajnom ledu i snijegu. Često se to spominje kao

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji Voda na Zemlji Količina vode (1000 km³)

Udio ukupne vode (%)

Udio u količini slatke vode (%)

Oceani i mora

361 300

1 338 000

96,5

Voda u podzemlju

134 800

23 400

1,7

Pretežno slatka voda u podzemlju

134 800

10 530

0,76

Vlaga u tlu

16,5

Led i stalni snijeg

16 227

24 064

Voda u stalno zaleđenom tlu

21 000

300

Slatka jezera Slana jezera Močvare

0,001 1,74

30,1 0,05 68,7

0,022

0,86

1236,4

91,0

0,007

0,26

822,3

85,4

0,006

11,47

0,0008

0,03

2,12

0,0002

0,006

1,12

0,0001

0,003

0,001

0,04

2682,6

Rijeke

148 800

Biološka voda

510 000

Voda u atmosferi

510 000

Ukupna količina vode na Zemlji

510 000

1 385 984

Ukupna količina slatke vode na Zemlji

510 000

35 020

12,9

„zlatna rezerva” pitke vode. Osim leda i snijega na površini, manji dio (0,8 %) slatke vode nalazi se i u podzemlju kao stalno zaleđeno tlo (permafrost). Po količini slatke vode na Zemlji, s udjelom od gotovo jedne trećine (30,1 %), ističe se ona u podzemlju. U najvećoj mjeri ona je u podzemlje dospjela iz atmosfere. Važna je zato što predstavlja dio slatke vode koja se u sve većoj mjeri koristi za vodoopskrbu stanovništva Zemlje, ali i brojne druge djelatnosti. Potom slijedi slatka voda (0,4 %) koja se nalazi u jezerima, atmosferi, močvarama, rijekama te na kraju ona koja predstavlja dio živih organizama.

Kruženje vode i hidrološki ciklus

100 2,53

100

Najveća količina slatke vode nalazi se u trajnom ledu i snijegu - Led na Arktiku (Foto: Aweith, Wikipedia)

Sva je voda na Zemlji povezana u jedinstven kružno-transportni proces, poznat pod nazivom hidrološki ciklus. S geografsko-ekološkog gledišta glavna je značajka vode njezino stalno gibanje i s tim povezana samoobnova i samopročišćavanje. Kruženje vode na Zemlji je stalno i pod utjecajem Sunčeve energije. Hidrološki ciklus obuhvaća niz pojava i čini mnogovrsni proces transporta, preobrazbe i obnove vode (vlage) na površini Zemlje, u njezinoj unutrašnjosti i atmosferi. Najvećim dijelom voda isparava iz mora, a tek manjim dijelom s kopna. Isparavanje vode temeljno je i glavno izvorište (slatke) vode koja dospijeva u atmosferu. Poslije u obliku padalina ona dospijeva na površinu Zemlje, pri čemu prihranjuje sve pojave koje sadrže vodu. Ako padaline odmah dospiju u mora (oceane), one čine „mali” hidrološki ciklus. Zračne struje prenose vlažni zrak nad kopno, gdje nastaju padaline koje natapaju Zemljinu površinu vodom koja prihranjuje tekućice, a one otječu prema moru čineći tako „veliki” hidrološki ciklus. Hidrološki ciklus važan je zbog trajne opskrbe Zemlje slatkom vodom, primarne biološke produkcije, zagrijavanja donjeg dijela atmosfere te prijenosa topline u više geografske širine. Za površinu Zemlje značajna je neravnomjerna prostorna raspodjela količine padalina, isparavanja i količine vode na površini.

101

ISHODI GEO SŠ B.1.7.

Površina (1000 km²)

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji „Veliki“ i „mali“ hidrološki ciklus

(Izvor: Univesity od Waikato, Sciencelearn)

Voda u atmosferi Sublimacija

Padaline

Kondenzacija Transpiracija Evaporacija

Isparavanje (Evaporacija)

Površinsko otjecanje

Infiltracija Izvori Istje c

anje

Površinske vode podz emn

ih vo

Izvor - izbijanje podzemne vode na površinu

Voda u oceanima

Istjecanje podzemnih voda

Na osnovu količine padalina Zemlju možemo podijeliti na područja koja primaju dovoljnu ili veću količinu vode za potrebe rasta vegetacije, ali i za poljoprivrednu proizvodnju. Tom dijelu Zemlje pripadaju tropska i područja viših geografskih širina. Suprotno tome su dijelovi Zemlje koji nemaju dovoljnu količinu vode potrebne za puni rast vegetacije i poljoprivredne proizvodnje. Oni imaju najveće rasprostiranje u području sjeverne i južne obratnice. Voda koja padalinama dospije na površinu Zemlje najvećim dijelom otječe prema morima i oceanima. To su egzoreička područja, a obuhvaćaju oko 75 % Zemljine površine. Suprotno tome, dio vode otječe prema unutrašnjim depresijama na kontinentima pa takva područja nazivamo endoreička područja. Primjer je Kaspijsko jezero u koje utječe najdulja europska rijeka Volga. Kao ekstreman primjer izdvajaju se areička područja, odnosno područja bez ikakvog otjecanja vode, a karakteristična su za najsušnije pustinjske dijelove Zemljine površine. Nažalost, u novije vrijeme i čovjek utječe na hidrološki ciklus. To se prije svega očituje u promjenama vegetacijskog pokrova, povećanom korištenju vode i njezinu onečišćenju.

Voda u podzemlju i njezina pojava na površini

Geotermalno kupalište na Islandu

102

Dio vode koja na Zemljinu površinu dospije padalinama ponire - infiltrira se sustavom šupljina u podzemlje. Voda koja se infiltrira u podzemlje pod utjecajem gravitacije otječe u dublje dijelove kroz prozračnu zonu (vadoznu ili zonu aeracije). U dubljim dijelovima Zemljine kore ona se spaja s vodom temeljnicom (freatskom vodom). Voda temeljnica je ona koja u potpunosti ispunjava šupljine do nekog nivoa u podzemlju, a njena površina naziva se vodno lice. Voda u podzemlju ispunjava šupljine u vodopropusnim stijenama kao što su pijesci, šljunci ili vapnenac. Naslage izgrađene od ovih stijena, ako sadrže vodu nazivaju se vodonosnici. Poniranje vode, kao i njezino kretanje u podzemlju sprječavaju vodonepropusne stijene koje se nalaze u Zemljinoj kori. Prijelaznu grupu čine polupropusne stijene koje primaju, ali teško otpuštaju vodu. U ovu grupu stijena pripadaju dolomiti, zaglinjeni pijesci i šljunci, pješčenjaci, konglomerati i breče, ali i slabo raspucane karbonatne stijene.

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.7.

Bunar

Propusna zona

Granica

Ukliještena voda u borama i rasjedima Voda temeljnica

Položaj vode temeljnice u propusnome materijalu

Na mjestima gdje voda temeljnica izbija na površinu Zemlje nastaju pištaline na kojima voda izbija difuzno, a na mjestima koncentriranog istjecanja nalaze se izvori. Zbog promjene razine vode u podzemlju, odnosno razine vodnog lica, brojni se izvori javljaju samo povremeno. Prvenstveno to se odnosi na ona područja u kojima je izražen sezonski raspored padalina. Ako je vodonosnik ukliješten između dva nepropusna sloja, u njemu se nalazi ukliještena voda koja je pod hidrauličkim ili geostatskim tlakom. Kad počne izbijati na površinu nazivamo ju arteška, a izvore arteški izvori. Podzemna voda razlikuje se prema količini otopljenih tvari. Mineralna voda je ona u kojoj je količina otopljenih tvari veća od 1 g/l. U područjima dubokih rasjeda i u blizini vulkana javlja se termalna voda. Njezina osnovna značajka je da joj je temperatura viša od 20 °C. Za te je vode karakteristično da vrlo često imaju ljekovita svojstva te se na njihovim mjestima razvijaju zdravstveno-rekreacijski centri. Područja s podzemnom vodom u Hrvatskoj podijeljena su u dva potpuno različita dijela. U području sjeverne Hrvatske najznačajniji su vodonosnici u dolinama rijeka Drave i Save. Ovi vodonosnici izgrađeni su od šljunaka i pijesaka. Debljina vodonosnika u dolini Drave doseže i do 300 m, a Save do 250 m. Međutim, potencijalno velik problem predstavlja tanak vodonosni sloj, mjestimično debljine samo pet metara, u najgušće naseljenom području oko grada Zagreba. Ovi vodonosnici vodom se u manjoj mjeri prihranjuju padalinama, a u većoj iz korita rijeka. Drugom području pripadaju krški dijelovi Hrvatske južno od Karlovca. Za ovo područje karakterističan je nedostatak vode na površini jer voda koja na površinu Zemlje dospijeva padalinama u podzemlje ponire Korištenje vode temeljnice za opskrbu pitkom vodom sustavom pukotina.

Provjerite naučeno Opišite važnost vode za život čovjeka. Kako voda utječe na oblikovanje geografskog prostora? Opišite pojavne oblike vode na Zemlji. Objasnite uz pomoć tablice količinu slatke i slane vode na Zemlji. Opišite veliki i mali hidrološki ciklus. Koja područja nazivamo egzoreička, koja endoreička, a koja areička? Navedite primjere i pokažite ih na geografskoj karti. Opišite obilježja vode u podzemlju. U čemu je važnost vode temeljnice?

103

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

21. VRSTE I VAŽNOST JEZERA Provjerite predznanje Što su jezera? Po kojim se obilježjima jezera razlikuju? Koja su područja svijeta poznata po brojnim jezerima? Koje je površinom najveće, a koje najdublje jezero u svijetu? Koje vrste jezera postoje u Hrvatskoj? Navedite primjer za svaku vrstu jezera u Hrvatskoj. Koja su jezera u Hrvatskoj uključena u zaštićena područja?

Prostorni raspored jezera na zemlji Prema rasporedu na kontinentima, najviše ih je na području Sjeverne Amerike (2 % površine), a najmanje na području Australije i Južne Amerike (0,3 %). Zapravo, najviše jezera (na Zemlji) ima u glacijalnim i periglacijalnim područjima, odnosno područjima koja su u ne tako dalekoj prošlosti Zemlje (prije oko 10 000 godina) bila obuhvaćena oledbom. Poznata je uzrečica da je Finska zemlja „deset tisuća jezera“, a stvarno ih ima oko 188 000 i obuhvaćaju 9,6 % površine države.

Postanak i vrste jezera

U jezerima, rijekama i ledenjacima ima samo oko 2,8 % svih količina voda - jezero Convict u Kaliforniji, SAD

GEO ISTRAŽIVANJE

Jezero Titicaca u Peruu tektonskog je postanka

104

Svako jezero obilježavaju posebne geološke, geografske te fizičko-kemijske i biološke značajke vode. Danas je na Zemlji poznato više od stotinu tipova jezera. Prema postanku udubljenja (depresije) koje je ispunjeno vodom jezera se dijele na tektonska, erozijska, akumulacijska i umjetna. Među tektonskim jezerima po svom se značenju ističu kotlinska i reliktna jezera. Kotlinska jezera nastala su u rasjednutim depresijama u Zemljinoj kori. Među njima veličinom, ali i količinom vode koju sadrže posebno se ističu jezera u zonama razmicanja litosfernih ploča, na primjer u Istočnoafričkoj riftnoj dolini (npr. Tanganjika). Tom tipu jezera pripada i Bajkalsko jezero, koje je jedan od dva najveća jezerska rezervoara slatke vode na Zemlji. Ako izuzmemo led na Zemlji, u Bajkalskom jezeru nalazi se 20 % svjetskih rezervi slatke vode. Također, Bajkalsko jezero je i najdublje na Zemlji s dubinom od 1642 m. Reliktna jezera predstavljaju ostatke nekadašnjih mora. Najčešće nastaju kao posljedica izdizanja kopna koje ih je odvojilo od mora. Takav je slučaj s Kaspijskim i Aralskim jezerom. Kaspijsko jezero je s površinom od 371 000 km²

Bledsko jezero u Sloveniji

Ledenjačko jezero

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.7.

Jezera u odnosu na morsku dubinu

Kaspijsko jezero je najveća depresija na svijetu

Bajkalsko jezero najdublje je na Zemlji (Foto: Marcin Konsek, Wikimedia)

Mrtvo more

(Foto: Alecander Mcnabb, Wikimedia)

najveće jezero na Zemlji, ali je voda u njemu slana. Zapravo, ono predstavlja dio nekadašnjeg oceana Tethys od kojeg se počelo odvajati pred oko 70 milijuna godina. Erozijska i akumulacijska jezera nastaju u depresijama koje su posljedica djelovanja egzogenih procesa. Dijele se na više tipova, najznačajnija su ledenjačka (glacijalna) te riječna, a u Republici Hrvatskoj i krška jezera. Ledenjačka jezera mogu nastati u nižim dijelovima cirkova (cirkna), ledenjačkih dolina ili u području iza završne morene. Na području Europe ima oko 500 000 jezera (s površinom većom od 1 hektar). Od toga je tri četvrtine na području Skandinavije i krajnjem SZ dijelu Ruske Federacije. Većinom su to ledenjačka jezera čija su udubljenja nastala tijekom zadnje glacijacije (oledbe). Među njima se veličinom ističe najveće europsko jezero Ladoga površine 17 670 km² u Ruskoj Federaciji, a ledenjačkog postanka su i Velika jezera (na granici SAD-a i Kanade). Zapravo ona predstavljaju najveću slatkovodnu površinu (245 047 km²) i zapremninu na Zemlji (uz Bajkalsko jezero čine drugih 20 %). Riječna jezera mogu biti protočna, nastala u većim riječnim proširenjima kao što je Prukljansko jezero na rijeci Krki. Krška jezera nastala su u krškim udubljenjima - ponikvama, uvalama i krškim poljima, ili uslijed pregrađivanja riječnog korita sedrenim barijerama. Za područja krških polja karakteristična je sezonska pojava jezera u humidnom dijelu godine, ali i poslije izdašnijih padalina. Osim toga, krška jezera su karakteristična i po tome što mogu nastati i u podzemlju, na mjestima gdje voda ispunjava prostranije dijelove speleoloških objekata. Specifična riječna-krška jezera nastaju rastom sedrenih barijera, a među njima se posebno ističu Plitvička jezera. Sedra nastaje na pogodnim mjestima u rijekama ponovnim taloženjem CaCO3 koji je otopljen u vodi. U pravilu to su pregibi u riječnim koritima gdje dolazi do „prozračivanja“ vode i najčešće rasta mahovina na kojima se taloži otopljeni kalcijev karbonat.

Jezero Ladoga najveće je europsko jezero

105

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji U odnosu na morsku razinu, dno većine jezera je iznad nje. Najviša jezera na Zemlji nalaze se na području Tibeta (Namtso na 4672 m). Suprotno tome, postoje i ona jezera kojima je i površina ispod razine mora, a poznata su kao depresije. Najpoznatija su Mrtvo more kojem je površina više od 400 m i Kaspijsko jezero (more) s površinom 28 m ispod razine mora. Kriptodepresije su jezera kojima je površina iznad, a dno ispod razine mora. Najveća kriptodepresija na Zemlji je Bajkalsko jezero kojem je površina na 455 m iznad, a dno 1187 ispod razine mora (ukupna dubina od 1642 m). Slano jezero Uyuni u Boliviji

Jezero Namtso na Tibetu

ZANIMLJIVOST Nestanak jezera u aridnim područjima posljedica je njihovog postupnog zatrpavanja pijeskom i većeg isparavanja od količine padalina. U humidnim područjima tekućice u jezera odlažu erodirani materijal te se postupno, uz akumulaciju neorganskih sedimenata i organsku produkciju, smanjuju i pretvaraju u močvare. U srednjoeuropskom području, donesenim materijalom tekućice godišnje smanje dubinu jezera za oko 2 mm. Uz sedimente iz tekućica na smanjenje dubine jezerskog udubljenja utječe organska produkcija.

106

Voda u jezerima U najvećoj mjeri jezera vodom prihranjuju tekućice s područja njegovih sljevova, a u manjoj mjeri padaline i voda iz podzemlja. Voda iz jezera najvećim dijelom otječe rijekama prema moru ili drugim jezerima (npr. Velika jezera na granici SAD-a i Kanade). Suprotno tome, postoje i jezera bez dotjecanja, ali i otjecanja površinskih tekućica. Takav je slučaj s manjim glacijalnim jezerima koja su nastala u cirkovima ili ledenjačkim dolinama te na području (krških) ponikava i polja. Dijelom se ona prihranjuju padalinama, a na području krša i podzemnom vodom. Brojna su jezera u koja voda dotječe, ali iz kojih ne otječe. To se osobito odnosi na ona jezera koja se nalaze u depresijama i sušnijim područjima na Zemlji. Voda u jezerima bez otjecanja najčešće je slana, a njezin je volumen podložan čestim oscilacijama. Volumen slatke vode u jezerima nešto je veći od slane vode. Slana voda u jezerima posljedica je jakog isparavanja što rezultira povećanjem sadržaja soli, odnosno zaslanjivanjem vode. Po slanoći se posebno ističe Mrtvo more kojem je prosječan salinitet oko 330 ‰ (gotovo deset puta veći od prosjeka morske vode). Prema trajanju ispunjenosti vodom najčešća su stalna, a za sušna i krška područja karakteristična su sezonska i povremena jezera. S obzirom na primarnu produkciju hranjivih tvari jezera se dijele na oligotrofna, eutrofna i distrofna. Oligotrofna jezera siromašna su hranjivim tvarima te je njihova organska produkcija slaba. Tijekom cijele godine u svim je slojevima jezerske vode velika količina otopljenog kisika. Zbog skromne bioprodukcije prozirnost u jezerima je velika, a boja je modra do zelena. Ta su jezera u pravilu dublja, bez plićina i sa strmijim obalama. Eutrofna jezera bogata su hranjivim tvarima (osobito fosforom i dušikom i proizvodima ZANIMLJIVOST Pri klasifikaciji jezera važna su i termička svojstva vode jer promjena temperature vode pokreće njeno miješanje, odnosno izmjenu vode. Voda se u jezerima hladi od površine prema dnu posebno u tropskim područjima. To je izravna slojevitost (direktna stratifikacija). Suprotno tome, u polarnim područjima temperatura raste od površine prema dubljim dijelovima. To je obrnuta slojevitost (inverzna stratifikacija). U umjerenim područjima tijekom ljeta temperatura vode opada s dubinom (izravna slojevitost), a tijekom zime se povećava od površine prema dnu (obrnuta slojevitost). Za ta je jezera tijekom proljeća i jeseni karakteristična ujednačena raspodjela temperature od površine do dna ili izotermija. Slatka čista voda ima najveću gustoću pri 4 °C te najdublji dijelovi jezera imaju uvijek temperaturu vode iznad 0 °C. Kad se temperatura vode izjednači, daljnje se hlađenje odvija od površine prema dnu. Led pluta na toplijoj, gušćoj jezerskoj vodi, istodobno štiteći dublje dijelove od leđenja.

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.7.

Umjetno jezero Hiroelektrane Dubrava na rijeci Dravi u Međimurju Jezero Volta u Gani (Foto: Goran Šafarek)

organske tvari). Pokazatelj trofičnih tvari (intenzivnost primarne produkcije) vertikalna je raspodjela kisika. Procesima eutrofikacije pogoduju plitka jezera. Eutrofna jezera postupno prelaze u močvaru, odnosno potpuno se zatrpavaju. Distrofna jezera siromašna su kisikom i hranjivim tvarima. U dubljim dijelovima taloži se mulj koji prelazi u treset. Ta su jezera česta u močvarnim područjima Skandinavije i Ruske Federacije.

Umjetna jezera Umjetna se jezera grade za hidroelektrane, vodoopskrbu, hlađenje energetskih postrojenja, skladištenje tehničke vode, uzgoj riba, izravnavanja riječnog režima te zaštitu od poplava, rekreaciju i ribolov. Razlikuju se rezervoari nastali izgradnjom nasipa u riječnoj dolini od onih u slobodnom prostoru. Vodni rezervoari poznati su iznimno dugo (na primjer u Šri Lanki, Indiji), gradili su se uz mlinove i pilane, a koriste se kao ribnjaci te za potrebe tvorničkih pogona. Gradnja većih umjetnih jezera počinje tek početkom 20. stoljeća masovnom primjenom cementa u građevinarstvu te mogućnošću prenošenja drugih materijala (zemlja, kamen, i dr.).

Jezera u Hrvatskoj

Vransko jezero na Cresu opskrbljuje pitkom vodom Cres i Lošinj Sveti Filip i Jakov Pašman

Vrana

Biograd na Moru Tkon

Vransko jezero Ornitološki rezervat Pakoštane Drage

Vransko jezero kod Biograda na Moru – površinom najveće prirodno jezero u Hrvatskoj

Prema evidenciji Vlade Republike Hrvatske od 17. lipnja 2010. u popisu voda na području Hrvatske je 13 prirodnih jezera zapremnine veće od 100 000 m³ te 41 akumulacija (umjetno jezero) s volumenom većim od 500 000 m³ vode. Među prirodnim jezerima površinom se ističe Vransko jezero nedaleko Biograda na Moru, koje je najveće prirodno jezero u Hrvatskoj, a proglašeno parkom prirode1999. godine zbog prirodnih karakteristika i ekoloških vrijednosti. Površina mu je 30,5 km2, a maksimalna dubina 3,47 m (u prosjeku 1,5-2 m). Prema odnosu na razinu mora je kriptodepresija. Vransko jezero je stalno potopljeni dio Vranskog (krškog) polja i najniža točka Ravnih kotara. S morem je spojeno umjetnim kanalom Prosikom 1770. godine. Kanal je prokopan radi sprečavanja plavljenja zapadnog dijela polja u vlažnom razdoblju. Kroz porozno karbonatno bilo, koje odvaja jezero od mora, a osobito kroz nekadašnje ponore na potopljenom dnu krškog polja, tijekom sušnih razdoblja u jezero prodire slana morska voda. Nastalo je prije približno 7000 godina izdizanjem morske razine, te na taj način usporenog otjecanja vode iz najnižeg dijela polja.

Jezero Šoderica u Podravini

(Foto: Klara Somek)

107

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

Crveno jezero kod Imotskog – geomorfološki spomenik prirode

Vransko jezero na otoku Cresu jedinstven je hidrogeološki fenomen, rezervoar pitke vode, koji opskrbljuje pitkom vodom otoke Cres i Lošinj. Jezero je kriptodepresija, površine 5,75 km2, s najnižom točkom 60 m ispod razine mora, dok mu površina oscilira od 9,1 pa do 16,8 metara. Vodom ga prihranjuju padaline njegovog slijevnog područja. S okolnim poroznom krškim područjem i morem, jezero se nalazi u hidrauličkoj ravnoteži. Njegovom opstanku pridonosi relativno visok stupac (težina) slatke vode koja sprečava prodor slane morske vode. Pretpostavlja se da je ovo jezero poprimilo sadašnji oblik i dubinu tijekom ranog holocena. Među prirodnim jezerima u Hrvatskoj dubinom i drugim posebnostima ističe se Crveno jezero kod Imotskog. Nastalo je urušavanjem krovine podzemne šupljine (kaverne). Dno jezera je na 4,1 m iznad razine mora, a stupac vode oscilira od 249 do 270 metara. U sklopu znanstvenih istraživanja ovog jezera, francuski ronilac Frederic Swierczynski u svibnju 2017. godine zaronio je do najdublje točke od 245 metara. Budući da mu je dubina veća od promjera pri vrhu, u svjetskoj znanosti o kršu ubraja se u vertikalni speleološki objekt (jama). Svojom veličinom i značenjem na području Hrvatske ističu se i umjetna jezera Dubravsko i Varaždinsko jezero na rijeci Dravi te Perućko jezero na rijeci Cetini.

Značenje jezera

Provjerite naučeno Po kojim se kriterijima dijele jezera? Koje vrste jezera izdvajamo prema položaju u odnosu na razinu mora? Navedite primjere depresija i kriptodepresija u Hrvatskoj i svijetu. Koje vrste jezera izdvajamo prema postanku zavale? Za svaku vrstu navedite primjer jezera. Za koja su područja karakteristična sezonska, a za koja povremena jezera? U čemu je važnost slanih jezera? Koje vrste jezera razlikujemo prema organskoj produkciji? Usporedite obilježja i važnost jezera u Hrvatskoj s odabranim jezerima u svijetu.

108

Jezera su važan izvor života i značajan dio krajolika. Zbog većih količina vode ona su važan regulator klime. U njihovoj okolici ljeta su svježija, a zime blaže. Na većim jezerima odvija se intenzivan brodski promet. Slana jezera koriste se kao izvor sirovina (razne soli). Također su važna zbog ribarstva, navodnjavanja, ali i rekreacije. Umjetna jezera su značajan regulator protjecanja vode u tekućicama, izvor vode za navodnjavanje te pokretač strojeva u hidroelektranama.

ZANIMLJIVOST Skupini tektonskih jezera također pripadaju i vulkanska, klizišna i impaktna. Vulkanska jezera mogu nastati u kraterima ugaslih vulkana, a najpoznatije je jezero Crater Lake u Oregonu (SAD). Mogu nastati i kad lava pregradi riječnu dolinu te dođe do akumuliranja vode. Tako je nastalo jezero Viktorija (treće slatkovodno jezero po veličini na Zemlji). Kao specifičan tip tektonskih jezera izdvajaju se ona nastala prilikom potresa koji su aktivirali klizišta. Naime, klizišta mogu pregraditi riječne doline i tako formirati jezera. U noći između 8. i 9. veljače 1911. godine klizište je pregradilo dolinu rijeke Murgab (Pakistan) te je nastalo Saresko jezero (dugo Crater Lake u Oregonu SAD, nastalo oko 60 km, široko oko 3,4 km, a duboko i do 500 m). je u krateru ugaslog vulkana (Foto: Trougnouf, Wikimedia) Skupini tektonskih jezera pripadaju impaktna (jezera nastala na mjestima udara meteorita). Eolska jezera nastaju u udubljenjima oblikovanima radom vjetra ili međudinskim ulegnućima. Najčešće, radi se o povremenim slanim jezerima. U području mediteranske Afrike poznata su pod nazivom šot, a istočno od Kaspijskog jezera takir. Karakteristika ovih jezera je česta promjena položaja odnosno „seljenja“. Za tekućice u stepskim i polupustinjskim područjima karakteristično je ljetno presušivanje, a njihovim dubljim i prostranijim dijelovima u koritu se formiraju jezera (npr. rijeka Darling u Australiji).

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

Provjerite predznanje

ISHODI GEO SŠ B.1.7.

22. EKOLOŠKA VAŽNOST MOČVARA Raspostranjenost močvara i močvarnog tla Površina pod močvarama Po čemu se močvare razlikuju od jezera? Koja su područja Hrvatske poznata po močvarama i močvarnim staništima? U čemu je ekološka važnost močvara? Što je Ramsarski popis?

u tisućama km2

u postoku kopna

J. Amerika

1232

7,0

Euroazija

259

1,8

Afrika

341

1,2

S. Amerika

180

0,9

Kopno

Močvare

Australija

Močvara je dio kopna koji je jako zasićen ili prekriven vodom tijekom većeg dijela ili cijele godine. Močvare predstavljaju jednu od faza u prirodnoj sukcesiji od vodenih prema kopnenim ekosustavima. Močvare i močvarna tla prekrivaju oko 2,1 % Zemljine površine. Najrasprostranjenije su između 50 i 60° s. g. š., u ravničarskim područjima, s umjerenom vlažnom klimom.

Ukupno

4 2682

0,05 2,1

Močvare i močvarna tla prekrivaju oko 2,1 % Zemljine površine

Postanak močvara Važan uvjet za nastanak močvara jest nepropusna podloga i stalan višak vlage, a zaravnjenost utječe na sporije otjecanje vode. Za močvarna područja karakteristična je visoka kiselost i niska plodnost tala. Glavna značajka močvara jest nedostatak kisika u vodi, što sprečava raspadanje biljne mase koja će se u budućnosti pretvoriti u treset. Kao granica između močvara i močvarnih tala najčešće se uzima debljina budućeg Močvare Kopačkog rita (Foto: Zvonimir Tanocki) tresetnog sloja. U slučajevima kad je ona veća od 30 cm, riječ je o močvarama, a kad je manja, o močvarnim tlima. Močvarno tlo dio je kopna (zemljišta) koji je prezasićen vodom. Razvija se u svim klimatskim područjima, pri blagom nagibu terena gdje je površinsko isparavanje slabo, kao i infiltracija vode. Najveće površine močvarnog tla nalaze se u porječjima Amazone i Konga. Za razliku od močvara, bare su po veličini manje, a tresetni je sloj vrlo tanak ili u potpunosti nedostaje. Prema mjestu nastajanja močvare se dijele u dvije osnovne skupine. Prvoj skupini pripadaju močvare nastale na kopnu u plitkim površinskim udubljenjima s visokom razinom vode temeljnice, zarastanjem plitkih jezera (odnosno predstavljaju zadnju fazu u evoluciji jezera) ili u širokim riječnim poplavnim ravnicama gdje voda zaostaje nakon poplava. Obalne močvare predstavljaju (obalna) vlažna ili poplavna zemljišta gdje razina vode nije dublja od 6 m tijekom oseke, a česte su i u lagunama.

Tipovi močvara S obzirom na uvjete vodno-mineralne ishrane, močvare se dijele na tri tipa. Nizinske (eutrofne) močvare karakteristične su za doline rijeka, plitka jezerska udubljenja, plav-

Blatina na otoku Mljetu (Foto: Zvonimir Tanocki)

109

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

Nizinska močvara

ljene površine uz more, jezera i tekućice. Ove močvare stalno dobivaju “svježu vodu” koja donosi nove mineralne hranjive tvari, što pospješuje rast vegetacije. Zarastanje se odvija niskom, travnom vegetacijom, kao što su razne vrste šaša, trske i zelenih mahovina. Površina im je ravna ili blago ulegnuta. Postupno, zbog rasta uvjetovanog nepotpunom razgradnjom organske tvari, ove močvare prelaze u prijelazne (mezotrofne) močvare. U njima je djelomično smanjeno hranjenje vegetacije podzemnom vodom. Travnu vegetaciju postupno zamjenjuju zakržljala stabla. Daljnji prijelaz je u visoke (oligotrofne) močvare. Njihov naziv (visoke) potječe od toga što im je središnji dio ispupčeniji od ruba i po nekoliko metara (7 - 8 m). Siromašne su hranjivim tvarima, a vodom ih u najvećoj mjeri opskrbljuju padaline. Broj biljnih vrsta je mali, a najznačajnije su mahovine.

Treset Prosječna debljina treseta je oko 4,5 m. Prema hladnijim subpolarnim područjima na sjeveru debljina treseta se smanjuje zbog slabijeg rasta bilja (hladnoća), a u toplijim tropskim i ekvatorijalnim područjima zbog intenzivnog raspadanja biljne tvari. Računa se da je volumen svih tresetišta na Zemlji oko 12 070 km³. Treset se prvenstveno koristi kao niskokalorično gorivo u termoelektranama, kemijskoj industriji i kao blato u zdravstvene svrhe. ZANIMLJIVOST

Lonjsko polje

110

Dana 2. veljače 1971. u Ramsaru (Iran) donesena je međunarodna Konvencija o močvarama. Otad se taj datum u svijetu obilježava kao Svjetski dan močvarnih staništa. Cilj ovog dokumenta jest očuvanje onih područja na Zemlji koja su od presudne važnosti za opstanak mnogih biljnih i životinjskih vrsta te njihovih zajednica, od kojih mnoge čovjek koristi i u određenoj mjeri ovisi o njima, kroz mnogostruku korisnu ulogu koju ova područja imaju u životu ljudi. Članom konvencije mogu biti samo države koje su članice Organizacije Ujedinjenih naroda, a Konvencija blisko surađuje s mnogim međunarodnim nevladinim organizacijama. Prilikom pristupa Konvenciji svaka država mora po određenim kriterijima odabrati najmanje jedno vlažno područje koje će čuvati i trajno se brinuti za njegov opstanak pa se takvo područje upisuje na popis vlažnih područja od međunarodnog značaja - Ramsarski popis. Republici Hrvatskoj je na njezin zahtjev priznato punopravno članstvo od 25. lipnja 1991. godine. Republika Hrvatska je na Ramsarski popis nominirala četiri vlažna područja koja je Konvencija i prihvatila 1993. godine; na popisu se nalaze Park prirode Lonjsko polje, Park prirode Kopački rit, donji tok Neretve, posebni rezervat Crna mlaka te od 2013. godine i Park prirode Vransko jezero.

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.7.

Značenje močvara Vrlo dugo su močvare bile “crne mrlje” na Zemlji. U njih su se smještale razne negativne osobe i čudovišta. Danas močvare i močvarna tla mnoge ljude najprije asociraju na rojeve komaraca. Tijekom 19. i 20. stoljeća velike su površine pod močvarama i močvarnim tlima isušene hidromelioracijskim radovima te pretvorene u obradive površine. Takvi su zahvati provedeni i u Republici Hrvatskoj. Međutim, s ekološkoga gledišta to je izrazito destruktivno. Pretpostavlja se da je u močvarama i uz močvare svoje stanište pronašlo oko 40 % životinjskih i biljnih vrsta. Močvare, koje vodom prihranjuju tekućice, važne su zbog smanjenja rizika od poplava. Naime, u njih se izlijeva višak vode iz tekućica tijekom razdoblja visokih voda. Takav je slučaj i s Lonjskim poljem uz rijeku Savu i Kopačkim ritom na ušću rijeke Drave u Dunav.

Močvare smanjuju rizike od poplava

Prostorni raspored većih močvara s tresetom

Provjerite naučeno Po čemu se razlikuju bare i močvare? Kako nastaju močvare? Opišite važnost močvara. Navedite primjere močvara iz Hrvatske i svijeta. Koje se aktivnosti organiziraju povodom dana močvarnih staništa u Hrvatskoj? Jeste li uključeni u koju od navedenih aktivnosti?

Močvare su i važni ornitološki rezervati - roda u Kopačkom ritu

111

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

23. ZNAČENJE TEKUĆICA ZA NASELJENOST I GOSPODARSTVO Provjerite predznanje Kako dijelimo tekućice prema količini vode u koritu, prema dužini toka, a kako prema stalnosti? Na primjeru rijeke iz zavičaja ili najbliže poznate rijeke opišite elemente tekućice. Usporedite ulogu rijeka i riječnih dolina u prošlosti s današnjom ulogom. Kojim sljevovima pripadaju europske rijeke? Kojim sljevovima pripadaju hrvatske rijeke? Kako se rijeke opskrbljuju vodom?

Vrste tekućica

Rijeka Vltava kod Praga

Tekućice su tokovi kojima voda otječe pod utjecajem sile teže, pri čemu oblikuje - usijeca svoje korito na površini kopna. Za nastanak i obnavljanje tekućice važno je da je podloga po kojoj voda otječe nepropusna i nagnuta u jednom smjeru te da je količina padalina veća od količine isparavanja. Tekućice dijelimo na potoke i rijeke prema količini vode koja njima protječe, dužini korita (toka) i veličini porječja. Rijeka je veća tekućica koja ima oblikovano korito, a vodom se prihranjuje površinskim i podzemnim dotjecanjem vode iz porječja, a potokom se smatra manja tekućica. U većinu rijeka ulijevaju se manji pritoci. Prema količini vode koja tijekom godine otječe tekućicama razlikuju se stalne, sezonske i povremene. Stalne tekućice teku od izvora do ušća cijele godine. Kroz korita sezonskih tekućica voda protječe samo tijekom humidnog razdoblja, a karakteristične su za stepska i krška područja. Povremenim tekućicama voda protječe iznimno rijetko, samo za kraćih i izdašnijih padalina, a karakteristične su za sušna pustinjska područja (vadiji u Sahari).

Ponornica u kršu duga tek desetak metara

112

Vadi – povremeni tok u pustinji

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.7. / GEO SŠ B.C.1.8

Elementi tekućica Od brojnih dijelova tekućica izdvojit ćemo samo one najznačajnije. Izvor je mjesto gdje voda temeljnica izbija na površinu. Korito je udubljenje na površini Zemljine kore kojim voda protječe. Pad je nagib dna korita koji uvjetuje brzinu otjecanja vode i njezinu erozijsku snagu. Dužina tekućice je dužina korita od izvora do ušća. Vodostaj tekućice izražava se u visini vode (u cm) iznad “0” točke koja predstavlja nivo okolnog zemljišta, a prikazuje vremenske promjene vodostaja koji se mjeri u vodomjernim postajama. Vodostaj može imati i pozitivan i negativan predznak, što predstavlja visinu iznad obale ne računajući nasip. Protok je količina vode koja otječe kroz korito u jedinici vremena (m3/s). Na osnovi protoka određuje se režim tekućica. Režim tekućice pokazuje na koji se način ona opskrbljuje vodom te kakva je raspodjela vodostaja ili protoka tijekom godine. Ušće je mjesto gdje prestaje tekućica (more, jezero, druga tekućica).

Porječje Područje s kojeg tekućice otječu prema glavnoj rijeci obavljajući odvodnju na površini, ali i u podzemlju je porječje. Više porječja koja otječu prema istom, zajedničkom jezeru, moru ili oceanu čini slijev. Porječja i sljevovi omeđeni su razvodnicama koje mogu biti površinske ili podzemne. Površinska razvodnica je linija koja omeđuje topografsko porječje, a locira se između izvora koji prihranjuju suprotna porječja ili sljevove. Tipična je za vodonepropusne stijene. Lakše ju je odrediti u višim područjima (planine) jer se podudara s najvišim grebenom i vrhovima, ali ju je teško odrediti u nizinskim područjima. Podzemna (dubinska - geološka) razvodnica karakteristična je za područja koja su izgrađena od vodopropusnih stijena u kojima voda na površini ponire te u podzemlju otječe u različitim smjerovima. Određivanje razvodnice u podzemlju (osobito krškim područjima) iznimno je teško.

Režimi tekućica

Ušće Mure u Dravu

Režimi tekućica obuhvaćaju način opskrbe tekućice vodom i raspodjelu karakterističnih protoka (vodostaja) u koritu rijeke tijekom godine, na što znatan utjecaj imaju klimatske značaj-

Uzdužni i poprečni presjek porječja (Izvor: Josip Riđanović, Hidrogeografija)

(Izvor: Goran Šafarek)

GEO ISTRAŽIVANJE

Gibanje vode u porječju

(Izvor: Josip Riđanović, Hidrogeografija)

113

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji Riječna mreža nekoliko velikih rijeka u svijetu

ZANIMLJIVOST

ke. Prema načinu opskrbe razlikuju se tekućice koje dobivaju vodu od kiše - kišni (pluvijalni), snijega - snježni (nivalni) i leda - ledenjački (glacijalni) režim, a mogu biti jednostavni i složeni. Jednostavne režime obilježava postojanje jednog maksimuma i jednog minimuma otjecanja tijekom godine i jedinstven način opskrbe vode. Složene režime obilježava pojava više maksimuma i minimuma otjecanja vode tijekom godine. Složeni režim karakterističan je za tekućice koje se vodom prihranjuju na dva ili više načina (npr. od snijega i leda). Npr. Drava u gornjem toku ima snježni režim, a u dijelu toka kroz Hrvatsku snježno-kišni. Rijeka Niger ima kišni režim, a izvorišni dio Rhône ledenjački režim. U tropskim i maritimnim područjima prisutno je ravnomjerno otjecanje vode tijekom godine. Razlika između najmanjeg i najvećeg protoka je mala. U monsunskim i kontinentalnim područjima povećava se razlika između ekstremnih protoka kao posljedica sezonske raspodjele padalina. Suptropska područja karakteristična su po brojnim periodičkim tekućicama, a planinska područja po utjecaju snijega i leda.

Značajnije rijeke u Hrvatskoj i njihovo značenje

Zlatari na rijeci Dravi (Foto: Romeo Ibrišević)

Ispirači zlata uz rijeku Dravu i njenu pritoku Muru već 600 godina bave se ispiranjem zlata na njihovim pješčanim sprudovima i obalama. Zlato ovih rijeka cijenjeno je kao jedno od najčišćih na svijetu (24 karata). Međutim, dnevni prosjek po osobi doseže oko 1 grama zlata.

114

Na području Hrvatske, najvećim dijelom, tekućice imaju složene kišno-snježne režime. Ovom režimu pripada većina tekućica panonskog (npr. Orljava), peripanonskog (npr. Sava) i dinarskog (npr. Kupa) dijela crnomorskog slijeva te gotovo sve tekućice jadranskog slijeva. Zajednička odlika tih tekućica jest da imaju dva maksimuma i minimuma otjecanja

Rijeka Drava

(Foto: Goran Šafarek)

Rijeka Zrmanja

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji Mur

Česm a

Gl in a

Rj eč ina

Krka

Raša

žnic

Mr e

Ja dr

a Cetin

ik Č

Kupa kod Ozlja

(Foto: Petra Somek)

Vukovar – najvažnija riječna luka u Hrvatskoj

Sava je plovna od ušća u Dunav do Siska – luka u Sisku

115

ISHODI GEO SŠ B.1.7. / GEO SŠ B.C.1.8

a Dun

Lonja

a lin Ze

Drava vode. Prvi maksimum javlja se tijekom ožujka i travnja, a drugi ja dn Be tijekom studenog i prosinca, dok su između tih razdoblja minimuBistra Su tla rapina K mi protjecanja vode. Kod tekućica na području jadranD skog slijeva, ljetni minimum protjecanja Karašica rava Odra va Ilo a a l ic e č j je jako izražen, dok je zimski slabo Vu Bi Lo Dragonja nja ra Vuka P b Kupa akra Mirna izražen. Rijeke Drava, Mura i Dunav, Duna Orl Do jav v Sun Bo a ja sut Sa v Una a koje izviru na području Alpa imaju složeni snježno-kišni režim. Maksimalne ana Kor Ga ck Sava a količine protjecanja su tijekom svibnja Kr ba TIPOVI PROTOČNIH REŽIMA i lipnja te listopada i studenog. Kišni reva Jadova Alpski snježno-kišni režim Li k žim imaju neke kraće tekućice, primjerice na a Dinarski kišno-snježni režim Zrm području jadranskog slijeva rijeka Čikola s makanja Peripanonski kišno-snježni režim simum tijekom zime, dok ljeti u vrijeme Panonski kišno-snježni minimalnih otjecanja često i presuPanonski kišni režim Crnomorski slijev Sredozemni kišno-snježni režim ši. Na području panonske Hrvatske Porječje Save Sredozemni kišni režim Porječje Drave jednostavni kišni režim imaju rijeke Porječje Dunava Česma, Ilova i Kutina. Maksimalna Izvor: Čanjevac, 2013. Jadranski slijev tva e količina otjecanja je tijekom mjeseca r e N Neposredni slijev prosinca, a minimalna u srpnju. Jadranskog mora Kopnene vode Hrvatske najvećim diSljevovi ponornica 0 40 80 120km Krško područje jelom (oko 68 %) pripadaju crnomorskom slijevu, odnosno porječju Dunava, koji je ujedno i naša količinom vode najbogatija rijeka. Dunav izvire u Schwarzwaldu (Njemačka) te na svom putu dugom 2857 km do Crnog mora protječe ili Protočni režimi rijeka predstavlja granicu 10 država. Na svom toku od 188 km kroz Hrvatsku, on zapravo čini crnomorskog i jadranskog granicu prema Srbiji. Plovan je od ušća u dužini od 2415 km. Najznačajnija hrvatska luka slijeva u Hrvatskoj na Dunavu je Vukovar. Osim transporta robe, u novije vrijeme ovom rijekom plovi sve više riječnih turističkih kružnih brodova. Najduža pritoka Dunava je Sava, dužine toka 945 km, a izvire u Sloveniji. Kroz Hrvatsku protječe u dužini od 562 km i naša je najduža rijeka. Nizvodno od Siska je plovna i ujedno predstavlja granicu s BiH do tromeđe sa Srbijom. Zbog velikih oscilacija vode tijekom godine, riječnih nanosa i njihovog slabog čišćenja (granična rijeka!) plovidba je otežana. Kao posljedica razvoja industrije u brojnim gradovima koji su se razvili uz rijeku, voda u njenom koritu je u znatnoj mjeri onečišćena. Drava izvire na sjeveru Italije u Dolomitima. Duga je 725 km, a kroz Hrvatsku protječe u dužini od 505 km. Kao posljedica njezinog snježno-kišnog režima i ravnomjernijeg otje-

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ZANIMLJIVOST

Poplava Save u Slavoniji 2014. godine (Foto: Zvonimir Tanocki)

Velika poplava pogodila je županjsku i brodsku Posavinu 17. svibnja 2014. godine, kada je rijeka Sava dosegla rekordnu visinu vodostaja na tom području. Razlog poplave bilo je pucanje novoobnovljenog dijela nasipa rijeke Save kod Rajeva Sela i Račinovaca (starog četiri godine). U katastrofalnoj poplavi poginule su dvije osobe, a tisuće ljudi ostalo je bez domova. Poplava je prouzročila ogromnu materijalnu štetu, u kojoj su stradali brojni stambeni i gospodarski objekti te je nanesena ogromna šteta ratarskoj i stočarskoj proizvodnji.

116

canja na njoj su izgrađene brojne hidroelektrane. Plovna je od ušća u Dunav do Donjeg Miholjca. Rijeka Kupa najduža je rijeka koja svoj izvor i ušće (ali ne i obje obale) ima u Hrvatskoj. Izvor joj je podno Nacionalnog parka Risnjak u Gorskom kotaru. Najvećim dijelom je granična rijeka sa Slovenijom. Tijekom 18. i 19. stoljeća od Siska, gdje se ulijeva u Savu, pa do Karlovca bila je važan dio kombiniranog riječno-cestovnog pravca za transport žitarica iz Slavonije prema lukama Rijeka, Bakar i Senj. Među tekućicama jadranskog slijeva na području Istre ističu se Dragonja, Mirna i Raša, na području Dalmacije Zrmanja, Krka, Cetina, Neretva i Ombla. Rijeka Zrmanja duga je 69 km, a izvire podno krajnjeg JI dijela Velebita. Tijekom ljeta nizvodno od izvora, pa do mjesta Kaštel Žegarski presušuje. Zanimljivo je da njezine vode koje poniru prihranjuju susjednu rijeku Krku izvorima u srednjem dijelu toka. Rijeka Krka izvire podno planine Dinare nedaleko Knina. Na toku do mora dugom 72 km nastalo je sedam sedrenih barijera. Od zadnje i najpoznatije sedrene barijere – Skradinskog buka, pa do ušća u more u dužini od 23 km voda je boćata zbog utjecaja mora. Rijeka Cetina, čiji je izvor također podno planine Dinare, duga je 105 km, a u more se ulijeva kod Omiša. Rijeka Neretva duga je 205 km, a kroz Hrvatsku protječe zadnjih 20 km. Rijeka Ombla, udaljena 5 km od Dubrovnika, duga je samo 30 m. Mnogi ju smatraju najkraćom rijekom na svijetu, no ona je zapravo dio rijeke ponornice Trebišnjice koja ponire u Popovom polju u Bosni i Hercegovini. Za sve rijeke jadranskog slijeva karakteristično je da su im ušća estuariji, odnosno potopljeni dijelovi njihovih dolina. Zapravo, ušće rijeke Neretve, pogrešno je nazivati deltom. Njezin estuarij ispunjen je aluvijalnom nanosima u kojima su brojni riječni rukavci. Dugoročno povećavanjem aluvijalne ravnice na ušću, u trenutku kad se ona počne oblikovati izvan crte što spaja nasuprotne, krajnje točke ušća, počet će i oblikovanje delte. U najvećoj mjeri (izuzev Omble) na spomenutim dalmatinskim rijekama izgrađene su hidroelektrane. HE Jaruga, na rijeci Krki (Skradinski buk) jedna je od najstarijih na svijetu. Hidroenergetski, s pet izgrađenih hidroelektrana, rijeka Cetina gotovo je u potpunosti iskorištena. Danas, hrvatske rijeke sve više privlače rekreativce. U panonskom i peripanonskom dijelu, prvenstveno je to sportski ribolov. No na rijekama jadranskog slijeva i Kupi sve više se razvijaju nove sportske aktivnosti na vodi kao što su vožnja kajakom i kanuom, rafting i kanjoning.

Značenje tekućica Tekućice su važne zato što predstavljaju jedan od temeljnih vanjskih čimbenika preoblikovanja reljefa Zemljine površine, dinamičan i osjetljiv tip krajobraza, životni prostor (ekosustav) brojnih vrsta te važan izvor vodoopskrbe. Prve jezgre zajedničkog i organiziranog života, kao i razvoj civilizacija nastali su na naplavnim ravnicama rijeka. Danas najveća količina vode za navodnjavanje potječe iz rijeka (oko 60 %). Još od najstarijih civilizacija rijeke su iskorištene energetski (mlinovi i pilane) te kao plovni putovi. Jedna četvrtina ukupne električne energije na Zemlji potječe od hidroelektrana, no njihova gradnja negativno utječe na hidrološke i ekološke prilike. Regulacijom rijeka i gradnjom kanala povećala se plovnost rijeka (Dunav - Main 171 km), a rijeka Volga spojena je s Azovskim i Baltičkim morem. Ribolov na rijekama ima dugu tradiciju, ali količine izlova nisu poznate. Broj ribljih vrsta karakterizira smanjenje zbog brojnih antropogenih utjecaja. Tekućice predstavljaju i mjesta odmora i rekreacije. Osim ribolova i kupanja, važne su i zbog sportova koji se razvijaju na njima. Atraktivnost vodopada i slapova mnogih rijeka

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.7. / GEO SŠ B.C.1.8

Turistička plovidba Dunavom u Austriji (Foto: Branko Kladarin)

Rijeka Nil neizmjerno je važna za sve afričke zemlje kroz koje protječe (Foto: A. Savin)

Kanal Dunav – Majna (Foto: Manfred Kopke)

poznata je diljem svijeta te oni privlače brojne posjetitelje. Poplave kojima su posebno izloženi priobalni dijelovi rijeka nastaju u uvjetima ekstremno visokih voda. Takav je slučaj i s poplavama u Hrvatskoj. U umjerenim geografskim širinama manje poplave u pravilu se javljaju svake godine, a iznimno visoke vode javljaju se jednom u 30 do 50 godina te plave površine izvan poplavnih ravnica. Na snagu poplava utječu izgled porječja, količina površinskog i podzemnog otjecanja, geološki sastav porječja, geomorfološke značajke. Krčenje šuma i uređenje močvarnih područja (sezonsko poplavno područje) utječu na brže otjecanje vode, što može dovesti do poplava u nizvodnim područjima.

ZANIMLJIVOST Zagreb je 1964. godine pogodila jedna od najgorih poplava. Zbog dugotrajnog kišnog razdoblja na porječju rijeke Save, voda koja protječe riječnim koritom dosegla je do tada najveću količinu od 4400 m3 u sekundi. U noći sa 25. na 26. 10. 1964. godine voda se postupno počela prelijevati preko nasipa ili kroz probijene nasipe od zapadnog dijela (Podsuseda) prema središnjim i istočnim dijelovima grada. Poplavljeno područje bilo je dugo oko 15 km i široko do 4 km, a najgore su prošla naselja TrešnjevPoplava u Zagrebu 1964. godine ka, Trnje, Peščenica i Novi Zagreb. Poplava je ugrozila 180 000 stanovnika Zagreba, od čega je smrtno stradalo 17 osoba, dok je oko 40 000 ljudi ostalo bez domova, uz veliku materijalnu štetu. Trajno je uništeno oko 10 000 stambenih objekata, još oko 35 000 je oštećeno, a stradale su mnoge druge ustanove i poduzeća.

Provjerite naučeno Po čemu se razlikuju potoci i rijeke? Na primjeru rijeke iz zavičaja skicom prikažite elemente tekućice. Što je površinska, a što podzemna razvodnica? Navedite primjere rijeka s jednostavnim i rijeka sa složenim režimima protoka u Hrvatskoj i u svijetu. Pokažite te rijeke na geografskoj karti. Objasnite obilježja protočnih režima svake od navedenih rijeka. Kojim sljevovima pripadaju europske rijeke? Navedite i na geografskoj karti pokažite veće sljevove na Zemlji. Navedite primjere iskorištavanja tekućica u Hrvatskoj i svijetu. Obrazložite koje su prednosti, a koji rizici življenja na obalama rijeka.

117

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

24. VODA U KRŠU Provjerite predznanje Koja su obilježja karbonatnih stijena? Zašto krška područja imaju malo vode na površini? Kako je nedostatak vode na površini krških područja u Hrvatskoj utjecao na naseljavanje i život ljudi? Kako se u krškim područjima pojavljuje voda na površini? Zašto su vode u kršu iznimno osjetljive na utjecaj čovjeka?

Infiltracija i kretanje vode u podzemlju

Podzemna rijeka Reka u Škocjanskim jamama, Slovenija

Krška područja, koja zauzimaju oko 50 % površine Hrvatske, karakteristična su po nedostatku vode na površini i njenoj brzoj infiltraciji u podzemlje. Prema hidrološkim značajkama, možemo u kršu razlikovati tri zone: najpliće raspucanu površinsku zonu s tlom (epikrš), nešto dublje nezasićenu (vadoznu) zonu i u velikoj dubini zasićenu (freatsku) zonu. Kroz površinsku i nezasićenu zonu infiltracija vode odvija se na dva načina: difuzno i koncentrirano. Difuzna infiltracija se odvija sporo, kroz brojne pukotine, često uže od 1 mm. Koncentrirano poniranje odvija se brzo, kroz ponore u koje utječu površinske tekućice koje dotječu sa slabije propusnih područja. Dospjevši u podzemlje, infiltracija vode nastavlja se kroz nezasićenu zonu prema dubljoj, zasićenoj zoni, odnosno vodi temeljnici. Tijekom godine, zbog izmjene sušnih i vlažnih razdoblja, razina vode temeljnice može biti viša ili niža. U plićim dijelovima zasićene zone tečenje vode i dalje se nastavlja difuzno i koncentrirano. Kroz kanale zasićene zone voda brzo teče, pri čemu se njihov volumen kemijski, ali i mehanički proširuje. Za preostali, najveći dio zasićene zone, gdje se voda nalazi u uskim pukotinama, karakteristično je njezino vrlo sporo tečenje. U najdubljim dijelovima krške zasićene zone kretanje vode gotovo je zanemarivo.

Pojavljivanje podzemne vode na površini

(Foto: Tihomir Marjanac)

padaline vodna ploha

Infiltracija i kretanje vode u krškom podzemlju

118

Na kontaktu propusnih i slabije propusnih (ili za vodu nepropusnih) stijena voda izvire na površinu. Za krška područja karakteristično je da voda izbija u obliku jakih, izdašnih izvora poznatih pod nazivom vrela. U našem priobalnom krškom području ulogu barijera koje sprečavaju tečenje slatke vode predstavlja i gušća morska voda zbog čega nastaju priobalni izvori i vrulje. Vrulje su podmorski izvori koje je potopilo postglacijalno izdizanje razine mora na što nam ukazuju sige n.pr. u vrulji Zečica u Velebitskom kanalu nedaleko mjesta Modrič, koja je potopljena prije približno 11 000 godina. Voda iz ovih izvora, zbog upliva mora, dijelom je zaslanjena (bočata). U dinarskom krškom području izvore obilježava naglašena sezonska aktivnost. Izvor imaju maksimalnu izdašnost

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.8.

Vrelo Zrmanje u lipnju (suhi izvor) i listopadu 2003. godine (izvor s 200 litara po sekundi)

Vrulja (Foto: Petra Somek)

Estavela na rubu krškog polja – izvor u vlažnom, a ponor u sušnom razdoblju

tijekom hladnijeg, ali humidnijeg zimskog i proljetnog razdoblja. Povremenim izvorima pripadaju estavele koje su poznate po svojoj dvojnoj ulozi; tijekom humidnih razdoblja su izvori, a tijekom sušnih ponori.

Površinsko otjecanje Površinsko otjecanje, odnosno tekućice su u krškim područjima dosta rijetke. Krške tekućice izviru na kontaktima vodopropusnih karbonatnih naslaga sa slabije propusnim. dolomitima ili klastičnim naslagama, a neke izviru izvan krša pa predstavljaju alogene tekućice. Nailaskom na propusnu karbonatnu podlogu mnoge od njih gube vodu procjeđivanjem u okršeno podzemlje ili u sustavima ponora. Kao posljedica vodopropusnosti krških područja jedno od osnovnih obilježja cirkulacije vode u kršu je pojava ponornica. Naše najpoznatije ponornice su rijeke Lika i Gacka. Vode koje teku prirodnim koritima ovih rijeka podzemnim putem protječu ispod Velebita prema moru. Tijekom 60-tih godina 20. stoljeća vode ovih tekućica iskorištene su za pogon HE Senj i HE Sklope pa im je gradnjom hidrotehničkih kanala i tunela promijenjen smjer otjecanja. Njihova osnovna značajka jest da se ista tekućica može i nekoliko puta pojavljivati na površini. To je slučaj i s tekućicama dinarskog krša u zaobalju, od Splita do Dubrovnika. Rijeke Cetina, Jadro i Ombla izvorišna područja imaju daleko, na području BiH. Tako možemo pratiti pojavu cijelog niza tekućica na raznim mjestima, prvenstveno krškim poljima. Zbog takvog kretanja vode jedna od osnovnih značajki krša je nepodudarnost površinskih i podzemnih razvodnica, a najveći hidrološki značaj imaju podzemne razvodnice. Primjerice, Velebit ne sprječava podzemno otjecanje vode prema moru.

Estavele u Cerkniškom polju, Slovenija (Foto: Tihomir Marjanac)

ZANIMLJIVOST Kao poseban tip vrela ističu se tzv. “vokliška” vrela. Ime su dobila po mjestu La Fontaine de Vaucluse gdje izvire rijeka Sorgue. Taj izvor ima prosječan kapacitet oko 30 m3/s, a voda izbija iz dubine od 300 m (200 m ispod razine mora). Ovaj tip izvora čest je na području dinarskog krša (primjerice vrela Cetine, Une, Kupe, Gacke, Ljubljanice). Krški izvori ističu se po tome što predstavljaju i najizdašnije na Zemlji. Maksimalni kapacitet na vrelu Bune (BiH) doseže oko 400 m3/s. Velika izdašnost krških izvora je posljedica velike površine s koje se prihranjuju vodom.

119

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji podzemna razvodnica

topografska razvodnica

2 2

Obod

Ponor Pasmica

Trebišnjica r.

100 km

n.v. (m) 1600 1400 1200 1000 800 600

0,0

Gatačko polje

Vrelo Trebišnjice

Cerničko polje

Ponor Srđevići

Fatničko polje

Popovo polje

Ombla

Ljubommirsko polje

Raspored nepropusnih (1) i propusnih naslaga (2) određuju položaj podzemne i topografske razvodnice

Vrelo Ponor Podzemna veza

400 200 0

Profil Gatačko polje - Jadransko more (Ombla)

Često zbog neravnomjerne raspodjele padalina tijekom godine, u nižim dijelovima krških polja nastaju poplave. Na području dinarskog krša, gdje prevladava mediteranski pluviotermički režim, poplave su česte u razdoblju od jeseni do proljeća. Jedan od razloga gradnje umjetnog Krušćičkog jezera na rijeci Lici bio je sprečavanje poplava u nizvodnim dijelovima njezinog starog, prirodnog korita. Sezonske poplave su redovita pojava i na velikom dijelu Krbavskog polja, kao i susjednog Bjelopolja. Prije hidromelioracijskih radova i gradnje HE Čapljina (1970-tih godina), Popovo polje u istočnoj Hercegovini, nedaleko mjesta Ravno, plavilo je prosječno oko 250 dana godišnje, dok je dubina u jezeru dosezala i 30 m!

Sedrene barijere

Krško vrelo Bune

(Foto: Tihomir Marjanac)

120

Posebnost tekućica u kršu su i sedrene barijere. Nastanak sedre je biodinamički proces u umjerenim klimatskim područjima, a odvija se na pregibima u koritu tekućica. Prilikom nailaska na pregibe iz vode zasićene otopljenim karbonatom može se izlučivati kalcijev karbonat koji se taloži („lovi“) za biljke (mahovine sedrotvorke). Da bi nastala sedra, moraju biti zadovoljeni sljedeći uvjeti: a) bakteriološka čistoća vode; b) pH veći od 8; c) zasićenost vode otopljenim CaCO3; d) protjecaj vode veći od 0,5 a manji od 3,5 m/s (što omogućava prozračivanje vode, a to je važno za opstanak mahovina). U Hrvatskoj, po svom značenju osobito se ističu sedrene barijere Plitvičkih jezera i rijeke Krke.

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

Neke tekućice na krškim područjima, npr. rijeka Krka (u Dalmaciji) zbog pojave procesa kolmacije vodu ne gube. Kolmacija je proces u kojem dolazi do oblaganja riječnog korita česticama gline, odnosno stvaranja vodonepropusne obloge i sprečavanja poniranja vode u propusnim karbonatnim stijenama.

Izvor Krke ispod slapa Krčić kod Knina (Izvor: Srećko Božičević)

Provjerite naučeno

Podzemno tečenje voda u kršu (Izvor: Tihomir Marjanac)

Ponor Tučić u Lici

Sedrene barijere (pregrade) na rijeci Krki nastale su taloženjem kalcita na mahovinama i ostacima biljaka

(Foto: Tihomir Marjanac)

(Foto: Srećko Božičević)

Opišite uz pomoć crteža infiltraciju i kretanje vode u krškom podzemlju. Zašto krška vrela nisu jednako izdašna tijekom godine? Obrazložite posebnosti vrulja i estavela. Navedite primjere alogenih tekućica u krškom području. Kojim je hrvatskim ponornicama antropogenim utjecajem promijenjen dio toka? Mogu li se spriječiti poplave u krškim područjima? Zašto neke rijeke u krškom području gube, a neke ne gube vodu u koritu?

Sedra

121

ISHODI GEO SŠ B.1.8.

ZANIMLJIVOST

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

25. GOSPODARENJE VODOM Provjerite predznanje Zašto se povećava potrošnja vode na Zemlji? U kojim se područjima svijeta javljaju sukobi zbog raspolaganja vodnim resursima? Zašto su vode na kopnu i u priobalju ugrožene? Kako je organizirana opskrba stanovništva pitkom vodom u naseljima tvoje županije? Koje se mjere mogu primijeniti za racionalno gospodarenje vodnim resursima?

Vlastiti obnovljivi i ukupno obnovljivi vodni resursi Vrlo često možemo čuti izjavu da će glavni razlog za sukobe u svijetu biti voda, odnosno Vodni resursi u odabranim da se sve više država susreće s problemima vezanim za vodoopskrbu ili stanje vode (onečišćenost). Potrošnja vode na Zemlji svakim se danom povećava. U zadnja tri stoljeća državama potrošnja vode se povećala za 35 puta. Jedan od razloga je povećanje broja stanovnika na Država IRWR m³/stan. TRWR m³/ Zemlji, kao i njezino sve veće korištenje u gospodargodišnje stan. stvu. Najviše se vode koristi u poljoprivredi (oko 65 godišnje %), zatim u industriji (oko 25 %), a ostatak najviše u Albanija 8583 13 306 domaćinstvima. U svijetu postoje velike razlike u poAustrija 6807 9616 trošnji vode. Znatno je veća u razvijenim državama, Bosna i Hercegovina 8926 9429 gdje se koristi prosječno četiri puta više vode nego u Egipat 27 859 Estonija 9128 9128 slabije razvijenim državama. Na prijelazu iz 20. u 21. Finska 20 688 21 268 stoljeće dvije trećine stanovništva na Zemlji koristilo Hrvatska 8101 22 669 je manje od 50 litara vode dnevno po stanovniku. U Irska 12 885 13 673 najvećoj mjeri koristi se obnovljiva voda iz tekućica Island 609 319 609 319 i podzemlja. Međutim, količina obnovljive vode nije Italija 3172 3325 jednaka u svim područjima. Velika sezonska kolebaKanada 92 662 94 353 nja padalina utječu na protok rijeka i pojavu suša, što Kuvajt 0 10 se odražava na vodoopskrbu, ali i samopročišćavanje Mađarska 602 10 433 vode. Bogatstvo vodom pojedinih država računa se na Malta 129 129 Nizozemska 693 5736 osnovu internih obnovljivih vodnih resursa (IRWR Novi Zeland 85 478 85 478 Internal renewable water resources) i ukupno obnovNjemačka 1305 1878 ljivih vodnih resursa (TRWR - Total renewable water Norveška 85 478 85 478 resources). Interni (vlastiti) obnovljivi vodni resursi Ruska Federacija 29 642 30 980 predstavljaju dugoročni prosječni godišnji protok Slovenija 9391 16 031 tekućica i prihranjivanja vodonosnika na području Švedska 19 340 19 679 određene države. Suprotno tome, ukupno obnovljivi Švicarska 5635 7462 vodni resursi predstavljaju zbroj internih vodnih reUjedinjeno Kraljevstvo 2431 2465 sursa i vanjskih obnovljivih vodnih resursa (vode koja SAD 7158 7407 dotječe iz susjednih država). (FAO, World Water Resources by country)

122

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji 160 326

Varaždin

MAĐARSKA

Najbogatija vodom je Kanada s 94 353 m³/ 2305 Koprivnica 33 SLOVENĲA 290 Krapina 7 17 Križevci stan., dok Malta ima samo 100 m³/stan. JužBjelovar 8 18 Zagreb na Amerika je vodom najbogatiji kontinent s 4 34 42P. Slatina 1 Daruvar SRBĲA Osĳek prosjekom od 34 960 m³/stan., dok je u Aziji Sisak Kutina14 Našice Karlovac 6 48 2880 Požega Rĳeka Ogulin 178 taj prosjek 3370 m³/stan., a europski je proVinkovci 29 Nova12 41 Gradiška 12 Sl. Brod 12 1179 Rovinj 7 48 sjek 4660 m³ vode po stanovniku. 12 5 128 Pula 13 Kad govorimo o vodnim prilikama određene 173 181 105 13 države ili kontinenta, do sada najpotpuniji poGospić BOSNA I HERCEGOVINA 30 daci objavljeni su u publikaciji Water Reports 54 23 koju je izdao FAO 2003. godine, a koja Zadar Obrovac 64 Granica jadranski je izrađena na osnovu izvješća o hidrološkim 57 crnomorski slĳev Šibenik i klimatskim prilikama na Zemlji u razdoGranica porječja Split 69 blju od 1961. do 1990. godine. U pravilu, za Imotski Makarska Hrvatsku se ističe da pripada državama koje 342 su bogate vodom. To je točno ako se u obzir 48 Vlastite (unutrašnje) vode (m3/s) 24 47 326 Koncentrirani ulaz u Hrvatsku (m3/s) uzmu samo ukupni obnovljivi vodni resursi, Dubrovnik 5 Dispergirani ulaz u Hrvatsku (m3/s) jer Republika Hrvatska ima 22 699 m³ vode 12 Izlaz iz Hrvatske (m3/s) po stanovniku, što je 6000 m³ više od susjedne Slovenije i za oko 13 000 m³ više od BiH. MeBilanca vode đutim, ako se za kriterij uzmu interni obnovljivi vodni resursi (koji se sve češće primjenjuje) onda su i Slovenija (9391 m³) i BiH (8900 m³) bogatije vodom! Hrvatska raspolaže s oko 8100 m³ vode po stanovniku, što je za 75 puta manje nego na Islandu ili 10 puta od Norveške, ali još uvijek iznad europskog prosjeka. Tome treba pridodati i nepovoljan hidrološki režim naših tekućica, osobito u priobalnom području. Najveća količina vode otječe u razdoblju od jeseni do kasnog proljeća. Ljeti, kad su najveće potrebe za vodom, kako u poljoprivredi, tako i u domaćinstvima količina vode u koritima puno je manja. Nedostatak vode često izaziva suše u Slavoniji, a u priobalnom dijelu probleme s vodoopskrbom tijekom turističke sezone.

Ugroženost voda na kopnu Razvojem industrije, pregrađivanjem rijeka, primjenom pesticida i umjetnih gnojiva u poljoprivredi, ali i komunalnim otpadnim vodama ugrožene su vode na kopnu i priobalHrvatska pripada onim nim morskim prostorima. Mnoge rijeke, jezera i močvare su u znatnoj mjeri onečišćene. državama koje su bogate Pretpostavlja se da 80 % svih uzročnika bolesti na Zemlji dolazi iz vode. Kao posljedica vodom (prema TRWR) takvih negativnih odnosa voda u mnogim područjima nije pogodna za upotrebu. Koliko (Foto: Romeo Ibrišević) je važno brinuti o vodi možda najbolje ilustrira činjenica da je pred kraj 20. st. već deset država upotrebljavalo više vode od njihovih internih obnovljivih vodnih resursa! Danas se u svijetu sve više pročišćavaju otpadne vode u sabirnim stanicama (kolektorima) primjenom mehaničkih, kemijskih i bioloških sustava pročišćavanja. Na taj način dobiva se tehnološki ili poljoprivredno upotrebljiva voda. U Hrvatskoj je 2010. godine na kanalizacijske sustave bilo priključeno svega 44 % stanovnika, a samo 28 % i pročišćava- Primjena pesticida i umjetnih gnojiva u poljoprivredi zagađuje vodu

123

ISHODI GEO SŠ B.1.7.

Nejednaka dostupnost vode

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

Mnogi od otpadnih produkata djelovanja čovjeka (npr. industrije i prometa) izvor su opasnosti za vode, prirodu i naše zdravlje

njem otpadnih voda. Međutim, najvećim dijelom radilo se samo o prethodnom stupnju pročišćavanja otpadnih voda. Zahvaljujući poticajima i financijskim sredstvima Europske unije u novije vrijeme u Hrvatskoj su u realizaciji ili u pripremi brojni projekti vezani uz vodoopskrbu, ali i zbrinjavanje otpadnih voda. Učinak tih projekata vidljiv je u povećanju udjela stanovništva priključenog na javne vodoopskrbne sustave. Godine 2016. godine na javne vodoopskrbe sustave bilo je priključeno 82 % stanovništva Hrvatske.

Gubici vode u vodoopskrbnom sustavu Veliki problem predstavljaju gubici vode u vodovodnim mrežama. U Europskoj uniji gornjom prihvatljivom granicom smatraju se gubici manji od 15 do 18 % vode. U Republici Hrvatskoj oni su već 30-tak godina oko 45 %. Najmanji su na području Koprivničko-križevačke županije (oko 11,5 %), a najveći na području Zadarske županije Kolektor otpadnih voda na Savi kod Zagreba (oko 65 %). Razlog tome su dotrajale, često i loše održavane instalacije, dijelom oštećene u ratu, te krađa vode (npr. ilegalni priključci). Trend u Europskoj uniji je dovođenje sanitarno ispravne vode u što veći broj kućanstava, odno-

Čuvajmo vodu i prirodu

124

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.1.7. Gubici vode u vodoopskrbnom sustavu mogu biti veliki (oštećene vodovodne instalacije) Izlijevanje industrijskog otpada u prirodu

Oksidacijski bazen za pročišćavanje vode u Velikoj Gorici

sno u sva naselja s više od 50 stanovnika. U nekim državama (Cipar, Italija, Luksemburg, Nizozemska i Malta) priključena su sva (100 %) kućanstva na javnu vodovodnu mrežu, a u najvećem broju članica EU više od 90 %. U Hrvatskoj je na javnu vodovodnu mrežu 2001. godine bilo priključeno oko 75 % kućanstava, a u Rumunjskoj Izgradnja novog vodovoda – projekt Europske unije oko 55 %.

ZANIMLJIVOST Na posljedice lošeg gospodarenja vodom najbolje može ukazati činjenica da je Aralsko jezero, nekad četvrto jezero po površini na Zemlji (1960. god. površina mu je bila 68 000 km²) gotovo potpuno presušilo. Razlog tome je preveliko iskorištavanje vode za potrebe navodnjavanja njegovih pritoka Amu Darje i Sir Darje. Zbog jakog isparavanja s površine jezera njegov salinitet se povećao pet puta, što je uništilo većinu flore i faune. Dno jezera, kao i okolni prostor pretvorili su se u pustinju. Nekadašnja jaka flota ribarskih Aralsko jezero nestaje - izgled vode brodova danas je na suhom, udaljena i po nekolijezera 1989. i 2009. godine ko stotina km od vode. Naselja koja su živjela od ribarstva danas su uglavnom pusta, kao i cijelo to područje. Preostalo stanovništvo jedva preživljava i uglavnom je nezaposleno. Velik problem predstavlja tuberkuloza od koje boluje znatan broj stanovnika.

Provjerite naučeno Zašto je važno poznavati vodne resurse pojedinih država i kontinenata? Uz pomoć tablice obrazložite (nejednaku) dostupnost vode u svijetu. Kakvo je stanje interno obnovljivih, a kakvo ukupno obnovljivih vodnih resursa Republike Hrvatske? Uz pomoć tematske karte objasnite regionalne razlike u Hrvatskoj prema interno obnovljivim i ukupno obnovljivim vodnim resursima. Raspravite stanje dostupnosti vode, kakvoće vode i planiranih mjera za poboljšanje stanja u naselju u kojemu djeluje vaša škola.

125

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

26. VRIJEDNOST I GEOGRAFSKA RASPROSTRANJENOST TALA Provjerite predznanje Kojih vrsta tala ima u tvom zavičaju? Kako su nastale te vrste tala? Kako se gospodarski iskorištavaju tla u tvom zavičaju? Usporedi obilježja tala u tvom zavičaju s drugim tlima u Hrvatskoj.

Što je tlo Iako su se ljudi proučavanjem i klasifikacijom tala bavili već u drevnim civilizacijama, pedologija (od grčkog: pedon - tlo i logos - znanost) se kao zasebna znanost o tlu počela razvijati tek krajem 19. stoljeća. Tlo predstavlja rastresiti površinski sloj Zemljine kore sačinjen od mineralnih čestica, organske tvari, vode, zraka i organizama tla. Nastaje u prirodnom okruženju, vremenski ponekad iznimno dugotrajnim procesima. Iz tla vegetacija crpi hranu (nutrijente) za svoj rast, od kojih su brojne biljne vrste hrana živim bićima. Tlo je osnova za poljodjelstvo, proizvodnje hrane, ali i sirovina za industrijsku proizvodnju. Često se tlo poistovjećuje sa zemljištem, a zemljište je pojam za korištenje tla.

Pedogenetski čimbenici i procesi

Sastav čestice tla

ATMOSFERA

BIOSFERA

PEDOSFERA

LITOSFERA

Pedosfera

126

HIDROSFERA

Tlo kao vrlo tanki pokrov od samo nekoliko centimetara pa do maksimalne debljine od nekoliko metra, prekriva najveći dio kopna na Zemlji. Taj tanki sloj, zapravo predstavlja pedosferu koja je nastala na mjestu dodira i međusobnih djelovanja litosfere, atmosfere, hidrosfere i biosfere različitim procesima trošenja i transformacije mineralnih i organskih tvari. Raspadom stijena nastaje matični supstrat koji predstavlja početnu fazu nastanka tla. Raspadnute stijene, zajedno s raspadnutom biomasom čine mineralni dio koji predstavlja polovicu mase tla. Organska tvar u tlu potječe od biljnih i životinjskih ostataka. Za svojstva tla važno je djelovanje živih organizama. Sloj tla do dubine od 20 cm, predstavlja najnastanjeniji dio Zemlje. Među pedolozima je česta uzrečica da u jednom pregrštu tla živi više organizama nego ljudi na Zemlji. Životinje te osobito brojni mikroorganizmi sudjeluju u razgradnji organskih ostataka i stvaranju dragocjenog dijela tla - humusa. Upravo humus predstavlja jedan od važnih čimbenika plodnosti tla. Procesi nastajanja tla su izuzetno dugotrajni. Tako na primjer da bi nastao sloj debljine od 1 cm crvenice (terra rosse) treba proteći oko 100 000 godina. Voda i zrak predstavljaju drugu polovicu koja ispunjava pore među česticama. Za vodu i zrak karakterističan je promjenljiv odnos. Ako je dotok vode veći, smanjuje se udio zraka, odnosno kad se količina vode smanji zbog otjecanja ili isparavanja poveća se količina zraka. Voda, odnosno njeno kretanje u tlu važno je za prenošenje tvari. Zbog toga mogu nastati različiti tipovi tala.

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

Zbog različitog utjecaja pedogenetskih čimbenika i procesa u profilu tala mogu se uočiti određene promjene boje, vlažnosti, strukture i drugih svojstava. Te se promjene odražavaju kao različiti horizontalni “slojevi” - genetski horizonti. Oni su odraz preobrazbe anorganskih i organskih čestica, njihova premještanja i nastanka potpuno novih tvari. Upravo je građa profila tla jedno od najznačajnijih svojstava tala. Navest ćemo samo najznačajnije horizonte. A - horizont (površinski horizont) sadrži najviše humusa. Ponekad se na njemu nalazi sloj organskih tvari poznat kao O - horizont. U B - horizontu talože se tvari isprane iz površinskog horizonta. Predstavlja prijelazni horizont između površinskog horizonta i matičnog supstrata. C - horizont predstavlja matični supstrat, odnosno raspadnutu matičnu osnovu koja ne pokazuje nikakve znakove promjena pod utjecajem pedogenetskih procesa. Ispod ovog horizonta može se izdvojiti R - horizont, odnosno čvrsta stijena.

O - horizont A - horizont B - horizont

C - horizont

R - horizont

Genetski horizonti tla

Klasifikacija tala Odjeli su najviše jedinice klasifikacije u Hrvatskoj, a izdvajaju se na osnovi karaktera vlaženja tla. Odjeli se dalje dijele na klase i tipove tala. Izdvojena su četiri odjela: automorfna, hidromorfna, halomorfna i subakvalna tla. Automorfna tla karakteristična su po tome što nastaju vlaženjem padalinama, pri čemu nije prisutno prekomjerno vlaženje, odnosno nema viška vode. Na području Republike Hrvatske, kao najznačajniji tipovi tla iz ovog odjela mogu se izdvojiti crnica (černozem) i crvenica (terra rosse) zbog svoje plodnosti, te lesivirano tlo ili luvisol koje prekriva najveća područja. Crnica (černozem) je tamno, duboko tlo bogato humusom. Matična podloga na kojoj nastaje u najvećoj je mjeri vjetrom naneseni prapor (les) u uvjetima suhe i polusuhe klime, s hladnim i suhim zimama, kišnim proljećem i toplim ljetom. Za vegetaciju u tim područjima karakteristične su visoke stepske trave. Od odumrlih dijelova vegetacije nastaje humus. Kako je tijekom zime i ljeta malo padalina, ispiranje humusa, odnosno organskih tvari iz njega je sporo. Rezultat toga je da humusni A - horizont doseže debljinu i do 1 metra! Upravo zbog debelog humusnog sloja crnice (černozemi) pripadaju najplodnijim tlima na Zemlji, a najčešće se na njima uzgajaju žitarice. Prostiru se na površini od 2,3 mil. km² u području stepa Euroazije i Sjeverne Amerike. Na području Republike Hrvatske zauzimaju površinu od oko 520 km² (0,9 %) i to u njezinu krajnjem istočnom dijelu (Slavonija).

Crnica na prapornim ravnjacima istočne Slavonije

ZANIMLJIVOST Sve do 1998. godine, odnosno 2006., kada je završena druga Svjetska referentna osnovica za tlo (Word reference Base for Soil Resources, skraćeno WRB) nije bilo jedinstveno prihvaćene klasifikacije tala u svijetu. No u Hrvatskoj je u upotrebi stara klasifikacija tala, a to je dijelom posljedica specifičnosti i raznovrsnosti tala na našem području. U mnogim državama, pa tako i u Hrvatskoj, izvršena je korelacija nacionalnih s WRB klasifikacijom.

Kultura repe na tlu crnici

127

ISHODI GEO SŠ B.C.1.9.

Profil ∑ jedno od najznačajnijih svojstava tla

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

Vrste i raširenost najvažnijih tala

Crvenica u zapadnoj Istri

Žitnica Sjeverne Amerike

128

Crvenica (terra rosse) tlo je mediteranskog i submediteranskog područja. U najvećoj mjeri to je reliktno tlo, nastalo od različitog vanjskog materijala nanesenog na vapnenačko-dolomitnu podlogu (eolskog i vulkanskog materijala, klastičnih sedimentnih i boksitnih čestica), koji je dominirao nad neotopivim ostatkom karbonatnih stijena, u uvjetima toplijih klima. Sadrži veći udio glinovitih minerala koji su izgrađeni od oksida željeza koji joj daju izrazito crvenu boju. Udio organskih tvari je malen zbog njihova brzog raspadanja. Crvenica je krško stjenovito tlo, čija debljina varira od nekoliko centimetara pa do nekoliko metara, a često je sačuvano samo u pukotinama, „džepovima“ stijena. Površine pod crvenicom u Republici Hrvatskoj iznose 2500 km² (4,4 %), a ograničene su na područje Istre i Dalmacije. Crvenica je najpogodnija za uzgoj voćarskih kultura i vinove loze. Ilimerizirano ili lesivirano tlo (luvisol) nastaje u uvjetima semihumidne klime. U takvim uvjetima dolazi do ispiranja čestica gline iz gornjeg u donji horizont tla. U Republici Hrvatskoj to tlo prekriva najveću površinu od približno 7000 km² (12,6 %). Prirodnu vegetaciju čine listopadne šume, a u gorskim područjima i četinjače. U ravničarskim dijelovima pretežno je pod oranicama, a na blago nagnutim brežuljkastim su voćnjaci i vinogradi. Odjel hidromorfnih tala karakterizira povremeno ili trajno prekomjerno vlaženje nezaslanjenom i nealkaliziranom vodom. Vlaženje može biti uvjetovano površinskom i podzemnom vodom. Prekomjerno vlaženje može zahvatiti cijeli ili samo dio profila. Na području Republike Hrvatske po svojoj rasprostranjenosti izdvajaju se pseudoglejna i močvarna glejna (euglej) tla. Pseudoglej karakterizira izmjena vlažnog i sušnog razdoblja tijekom godine zbog čega tlo morfološki poprima mramoriran izgled (pseudoglejni horizont). Zadržavanju vode pogoduje dublji vodonepropusni sloj. U ravničarskim područjima ova se tla koriste za oranice, na brežuljkastim za voćnjake i vinograde, a na područjima s većim intenzitetom vlaženja koriste se kao pašnjaci. Obuhvaćaju površinu od 5770 km² (10,4 % površine Republike Hrvatske). Močvarno glejno tlo nastalo je u nižim dijelovima riječnih dolina, reljefnim depresijama koje su pogodovale dužem zadržavanju vode. Zbog čestog nedostatka zraka prevladavaju anaerobni mikroorganizmi, uz stvaranje hidromorfnog humusa. U prirodnim uvjetima ova su tla obrasla nizinskim šumama hrasta lužnjaka ili hidrofilnom travnom vegetacijom. Na znatnom dijelu ovih tala izvedeni su hidromelioracijski zahvati odvodnje otvorenim kanalima, čime je djelomično smanjen intenzitet prekomjernog vlaženja pa se ova tla koriste kao oranice u poljoprivrednoj proizvodnji. Zauzimaju površinu od 5076 km² (9,1 % površine Republike Hrvatske).

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.C.1.9.

Močvarno glejno tlo

Polja tulipana na polderima

Odjel halomorfnih tala također karakterizira prekomjerno vlaženje, prvenstveno podzemnim vodama koje su zaslanjene ili/i alkalizirane. Ta tla sadrže više od 1 % soli, za kloridno ili sulfatno, ili više od 0,7 % za sodno zaslanjivanje pa se sol kristalizira na površini (u obliku pokorice) ili u profilu kad je u suhom stanju. U Hrvatskoj se zaslanjena tla nalaze u dolini Neretve, na ušću Mirne i nekim drugim priobalnim područjima te lokalno u istočnoj Slavoniji. Zauzimaju površinu od 532 ha. Postanak ovih tala vezan je prije svega za reljefne položaje s visokim podzemnim vodama koje su zaslanjene. Soli zaostaju iz vode koja je isparila iz tla. Do zaslanjivanja tla može doći i putem poplavnih zaslanjenih voda, zatim putem eolskog zaslanjivanja raspršivanjem kapljica morske vode jakom burom te navodnjavanjem, ako je voda koja se koristi zaslanjena (boćata). Odjel subakvalnih tala obuhvaća ona čiji se postanak i razvoj odvija pod plitkim vodnim pokrivačem voda stajaćica, kao što su plićaci jezera, bara i morskih priobalnih područja, te gdje se procesi pedogeneze miješaju s procesima sedimentacije. Tih tala u Hrvatskoj ima vrlo malo, a rasprostranjena su oko ušća Neretve, u priobalnom dijelu Vranskog jezera, oko ušća rijeke Mirne, u Kopačkom ritu te u Čepić polju. Količina organske materije varira od vrlo male do iznimno visoke. Klase antropogenih tala izdvojene su u okviru odjela automorfnih i hidromorfnih tala. Ta tla karakterizira višestoljetni utjecaj čovjeka, koji je svojom djelatnošću, izvođenjem različitih mjera poboljšanja tla mijenjao izvorne značajke tla, čime je podizao pogodnost tla za uspješniju i sigurniju poljoprivrednu proizvodnju. Kod automorfnih tala antropogena su nastala kao posljedica obrade, pri čemu je došlo do miješanja dvaju horizonata, te intenzivnom gnojidbom, pri čemu je došlo do stvaranja novih obilježja. U klasu antropogenih hidromorfnih tala ubrajaju se ona kojima je čovjek temeljito izmijenio način vlaženja, odnosno u kojima je izvršeno reguliranje, prije svega, prekomjernog vlaženja. To se odnosi na izvedene hidromelioracijske mjere odvodnje, kao što su izgradnja nasipa i sprječavanje poplava, odvodnja suvišne vode osnovnom odvodnjom otvorenim kanalima ili/i detaljnom odvodnjom cijevnom drenažom. Antropogena tla u Republici Hrvatskoj zauzimaju oko 3900 km² ili 9 % ukupne površine.

Važnost tla Tlo je uz vodu i zrak jedan od temelja života na Zemlji. Svakim je danom raspoloživa sve manja površina tla po stanovniku. Tlo je osnova za proizvodnju hrane, ono kao prirodni filtar čuva čistoću podzemne vode, izvor je brojnih sirovina, stanište velikog broja živih organizama te podloga na kojoj se odvijaju brojne ljudske aktivnosti. Međutim, zbog raznih negativnih procesa godišnje se na Zemlji izgubi oko 5-6 mil. ha obradivih površina. Gubitak obradivog tla u Hrvatskoj je od 1953. do 1999. godine iznosio čak oko 7900 ha na godinu. S obzirom na to da je tlo neobnovljivo prirodno bogatstvo, nameće se potreba očuvanja tla i sprečavanja novih oštećenja.

Rižina polja u Vijetnamu

Provjerite naučeno Koji čimbenici utječu na formiranje tla? Koji su najvažniji? Što nam govore pojedini horizonti u profilu tla? Na koji način, odnosno prema kojim kriterijima razvrstavamo tla? Analizirajte prostorni raspored najvažnijih vrsta tala u svijetu. Zašto se godišnje u svijetu gube velike površine obradivog tla? Objasnite vrijednost tla.

129

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

27. BILJNI POKRIVAČ I BIORAZNOLIKOST Provjerite predznanje Nabrojite najzastupljenije biljke i životinje u vašem kraju. Zašto je čovjeku važan biljni i životinjski svijet? Koje vrste nazivamo endemi? U kojem su dijelu svijeta najbrojniji?

Proučavanje biljnog svijeta

Velebitska degenija

(Foto: Michael Wolf, Wikipedia)

Okrugolisna pjeskarica

Jabučka gušterica

Biogeografija je znanost koja istražuje distribuciju i brojnost biljaka (fitogeografija) i životinja (zoogeografija) u prostoru i vremenu. Rasprostranjenost pojedinih vrsta posljedica je kombiniranih utjecaja klime, vode, geološke osnove, reljefa, tla, ali i međusobnih odnosa biljnih i životinjskih vrsta na određenom području. Međutim, na njihovu raspodjelu sve više utječu i ljudske aktivnosti, a one se uglavnom očituju negativno - smanjenjem broja ili potpunim uništenjem pojedinih vrsta. Činjenica je da su razlike u biljnom i životinjskom svijetu između pojedinih područja poznate od antičkih vremena. Na osnovu znanstvenih spoznaja, prvi ih je počeo tumačiti Charles Robert Darwin u svojoj knjizi „Podrijetlo vrsta“ (objavljenoj 1859. god.), nakon brojnih putovanja po tada još slabo poznatim područjima na Zemlji. Područje rasprostiranja jedne biljne ili životinjske vrste je areal, a može obuhvaćati više staništa (biotopa) (npr. vepar živi u šumi, na livadama, ali i poljima). Vrste koje imaju velike areale (na više kontinenata) su kozmopoliti. Suprotno njima su vrste koje naseljavaju samo jedno područje - endemi, odnosno čiji su areali ograničeni, a to su vrlo često mala područja. Po brojnosti endema ističu se florni i faunistički areali kojima pripada Australija. Vrste koje možemo sresti samo na određenim arealima, a predstavljaju preživjele primjerke drugdje izumrlih vrsta koje su nekad imale znatno šire rasprostiranje su relikti. Kao primjer reliktnih, ali istodobno i endemičnih biljnih vrsta, na našem području možemo istaknuti velebitsku degeniju (Degenia velebitica) koja raste samo na Velebitu, ili još rjeđu okrugolisnu pjeskaricu (Arenaria orbicularis), koja raste samo u kanjonima Velike i Male Paklenice (NP Paklenica) i nigdje drugdje na svijetu. Za naše otoke su također karakteristični brojni biljni, ali i životinjski endemi. Tako, primjerice, na otočiću Jabuci živi jabučka gušterica (Podarcis melisellensis pomoensis), a na nedalekom otočiću Brusniku brusnička gušterica (Podarcis melisellensis melisellensis). Biljke i životinje, s izuzetkom manjih iznimaka, nisu slučajno raspoređene po Zemlji kao neovisna bića, nego su povezane u razne skupine. Skupine koje su sastavljene od jedne vrste koja živi na određenom prostoru nazivamo populacija. Međutim, u prirodi određeni biotop ili stanište (npr. livada ili potok) naseljava više flornih i faunističkih populacija te one stvaraju biocenoze (životne zajednice). Među njima se stvaraju različiti odnosi. Biotop (stanište) predstavlja abiotske faktore (npr. klima, voda, tlo), a biocenoza predstavlja biotske elemente (flora i fauna) određenog ekosustava.

Florni i faunistički areali na zemlji Razlike prirodnih regija na Zemlji posljedica su ekoloških uvjeta koji su nastali tijekom geološke prošlosti. Ta raznolikost biljnih i životinjskih vrsta otvara mogućnost podjela po

130

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.C.1.9.

raznim kriterijima. Jedna od podjela zasniva se na regionalnim promjenama areala biljnih i životinjskih vrsta. Pri tome su osim geografske raspodjele areala, važna njihova svojstva, posebno endemičnost i geoelementi (geografski elementi). Geoelementi su skupine vegetacije čiji se areali često prekrivaju u svom geografskom rasprostranjenju. Najveća fitogeografska regionalna jedinica je florno područje, koja se dijeli na niže jedinice: florne regije i florne provincije. Na Zemlji se razlikuje šest flornih područja. Holarktičko (holarktis) ili sjeverno izvantropsko područje najveće je na Zemlji. Pripada mu cijelo izvantropsko područje sjeverne polutke, odnosno područja Sjeverne Amerike i dijelove sjevera Europe, Azije i krajnji sjever Afrike. Ovo područje obilježava bogatstvo biljnih vrsta, ali malo endemičnih porodica (samo Kaktusi u Argentini 40). Za to područje karakteristične su znatne klimatske razlike, što se odražava u značenju vegetacije pa se dijeli na više flornih regija i provincija. Najvećim dijelom područje Europe pripada Atlantskoj flornoj provinciji, dok uski priobalni, južni dio pripada Mediteranskoj flornoj regiji. Paleotropsko područje (paleotropis) zauzima gotovo cijeli Stari svijet - gotovo cijelu Afriku (izuzev krajnjih sjevernih i južnih dijelova), Južnu i Jugoistočnu Aziju, otočja u Indijskom i Tihom oceanu. Po površini koju zauzima to je drugo područje na Zemlji, a najbogatije je po broju vrsta. Na ovom području raste 47 % tropskih vrsta, u neotropskom području 40 %, a 13 % vrsta je zajedničko. Na području Stablo eukaliptusa u Australiji Paleotropisa razvilo se 40 endemičnih porodica sa brojnim rodovima i vrstama. Neotropsko područje (neotropis) obuhvaća gotovo cijela tropska i suptropska područja Sjeverne i Južne Amerike (osim krajnjeg juga). Razvilo se 35 endemičnih porodica (ananasi, kaktusi). U tropskom području razvile su se brojne vrste palmi (oko 73 rodova, od kojih 69 endemičnih). Kaplandsko područje (capensis) najmanje je na Zemlji i ne dijeli se na manje cjeline. Razmjerno je bogato vrstama - ima 7 endemičnih porodica, sa 570 rodova. S ovog područja potječu brojne vrtne ukrasne vrste kao što su pelargonije (geraniji) (oko 230 vrsta) ili vrijes (oko 600 vrsta). Australsko područje (australis) vrlo je neobično. Broji oko 10 000 vrsta od čega je 69 % endemičnih. To je Flora u Kaliforniji posljedica izoliranog razvoja vegetacije na kontinentu koji se tijekom mezozoika odvojio od ostalih. Eukaliptusa ima oko 500 vrsta. Neki imaju tvrHOLARKTIS do drvo, a drugi sadrže ulja. S obzirom na to da eukaliptusi troše puno vode, sade ih u kombinaciji sa drugim vrstama. Antarktičko područje (antarktis) PALEOTROPIS površinom je malo. Osim rubnih diNEOTROPIS jelova Antarktike, koji u toplom dijelu AUSTRALIS godine nisu prekriveni ledom i snijeCAPENSIS gom, ovom području pripada krajnji ANTARKTIS jug Južne Amerike. Cvjetnice dosežu do 62° j.g.š., na otocima oko Antarktike i njezinim kopnenim dijelovima tijekom ljeta rastu Florna područja na Zemlji

131

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

PALEOGEA

NEOGEA

Faunistička područja na Zemlji

Sunčeva energija

Klima

Životinjski svijet

Vegetacija

Tlo

(Izvor: Meatex)

(Izvor: Fourpaws)

(Izvor: Wallimpex)

(Izvor: Independet)

Funkcioniranje globalnog ekosustava

(Foto: Goran Šafarek)

ARKTOGEA

trave te mahovine i lišajevi. Za ovo područje karakteristične su samo dvije endemične porodice. Slično kao i kod flore, teško je odrediti točna faunistička područja na Zemlji. Često je kod faunističke podjele glavni kriterij bila rasprostranjenost ptičjih vrsta. Na osnovi toga Zemlja NOTOGEA je podijeljena na dvije regije: Paleogeu ili Stari svijet (bez Sjeverne i Južne Amerike, ali s Australijom) i Neogeu ili Novi svijet (Sjeverna i Južna Amerika). Na osnovu dviju najznačajnijih faunističkih skupina - sisavaca i ptica, Zemlja je podijeljena na četiri faunistička područja. Arktogea, najveće faunističko područje na Zemlji, ima gotovo isto rasprostranjenje kao i holarktičko florno područje. S obzirom na površinu, to je područje siromašno vrstama, ali i endemima, a brojnost životinjskih vrsta raste od sjevera prema jugu. Područje Paleogee ističe se po brojnosti vrsta i po tome što su mnoge endemične. Također, mnogim vrstama tu je središte razvoja. Površinom je identična spojenim flornim područjima paleotropa i kaplanda. Područje Neogee prostire se na američkoj prevlaci i u Južnoj Americi. Obilježava ju brojnost vrsta. U tom je području 1/3 ptica endemična. Područje Notogee karakteristično je po tome što u njemu nedostaju brojne skupine raširene u drugim područjima. No, za njega su karakteristične brojne skupine, a ističu se tobolčari (npr. klokani i koale). Obuhvaća područje Australije i susjednih otoka. Za prostorni raspored vegetacije i životinja na Zemlji presudnu ulogu imaju klimatske značajke. Promjene klime, posebno

Bogatstvo faune na Zemlji

132

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

(Izvor: Giraffespotter)

temperature, te količine padalina i isparavanja utjecali su na razvoj biljnog i životinjskog svijeta pojedinih bioklimatskih zona. Njihov sastavni dio su pojedini zonobiomi – više ili manje široka područja sa specifičnom klimom, tlima te posebno florom i faunom. Na Zemlji se razlikuje devet zonobioma koji se dijele na manje jedinice biome, a sastoje se od sličnih ekosustava. Prijelazi između pojedinih bioma (i zonobioma) nisu uvijek jasno odijeljeni već su to zapravo zone miješanja ili ekotoni. I. Zonobiom ekvatorijalnog područja je područje visokih temperatura zraka, izdašnih padalina i visoke vlažnosti zraka. Obilježavaju ga vječno zelene tropske kišne prašume, u kojima raste oko 45 000 biljnih vrsta i žive broje životinjske vrste. Jedno je od najznačajnijih šumskih područja na Zemlji. Ugrožen je prekomjernim iskorištavanjem šuma, posebno paljenjem radi stvaranja obradivih površina. II. Zonobiom tropske vlažno-sušne klime. Na područje ekvatorijalnih prašuma nadovezuju se listopadne šume koje dalje prelaze u savanu. Vlažno razdoblje traje u ono doba

I - Zonobiom ekvatorijalnog područja II - Zonobiom tropske vlažno-sušne klime III - Zonobiom sušne tropske i suptropske polupustinjske i pustinjske klime IV - Zonobiom mediteranskog područja V - Zonobiom blage maritimne klime VI - Zonobiom tipično umjerenih klima s kratkim zimskim hladnoćama VII a) - Zonobiom suhih kontinentalnih umjerenih klima pustinje VII b) - Zonobiom suhih kontinentalnih umjerenih klima polupustinje VII c) - Zonobiom suhih kontinentalnih umjerenih klima - stepe VIII - Zonobiom subpolarnog podneblja IX - Zonobiom polarnih područja s vrlo kratkim ljetima

133

ISHODI GEO SŠ B.C.1.9.

DEVET ZONOBIOMA

(Izvor: Pinterest)

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

Najviše drveće

Krov

Niže drveće

Prašume u zonobiomu ekvatorijalnog područja

Prašumski pod

godine kad je Sunce u zenitu. Ključnu ulogu u pojavi biljnih i životinjskih vrsta imaju hidrološke i pedološke značajke. U ovom zonobiomu isprepliću se zajednice vlažnih (listopadne šume) i sušnih (travne zajednice – savane) staništa. Područja savane poljoprivredno su atraktivna i u znatnoj mjeri agrarno iskorištena (uzgajaju se npr. kikiriki i pšenica). III. Zonobiom sušne tropske i suptropske polupustinjske i pustinjske klime. Količina padalina manja je od 250 milimetara godišnje, evapotranspiracija je visoka, kao i termička kolebanja. Biljne i životinjske vrste su malobrojne, ali su prilagođene suhim uvjetima staništa. Ova područja prekrivaju oko 21 % kopnenih površina. IV. Zonobiom mediteranskog područja obilježavaju vlažne i blage zime te topla i sušna ljeta. Prostire se u pet odvojenih područja: Kalifornija, sjever Čilea, južna Australija i Afrika, a najveće rasprostiranje ima oko Sredozemnog mora i Perzijskog zaljeva. Ovom zonobiomu pripada primorska Hrvatska, a s obzirom na vegetaciju, može se podijeliti u dvije cjeline. Tipični eumediteranski pojas, karakterističan je po blagim i vlažnim zimama, s temperaturom najhladnijeg mjeseca višom od 5,5 °C, te vrućim i suhim ljetima, te hladniji submediteranski pojas. Za vegetaciju ovog područja karakteristične su šume alepskog bora, zimzelena tvrdolisna vegetacija te brojne eterične i aromatične vrste. Hrast crnika najtipičniji je predstavnik zimzelene tvrdolisne vegetacije, kojem debeli i tvrđi listovi omogućavaju opstanak i za najjačih ljetnih suša. Kako je za ovo područje značajna dugotrajna naseljenost (kolijevka civilizacija), među kulturama posebno se ističe maslina. Submediteranski pojas obuhvaća viša, hladnija, ali još uvijek ljetnim sušama zahvaćena područja. Zimzelenu tvrdolisnu vegetaciju zamjenjuju šume hrasta medunca s bijelim i crnim grabom te dalmatinskog crnog bora.

Maslina – zonobiom mediteranskog područja (Foto: Petar Feletar)

134

Tajga – crnogorica hladnih krajeva - zonobiom subpolarnog podneblja

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

ISHODI GEO SŠ B.C.1.9.

Crnogorične šume u Kanadi

Stepa u Argentini

Znatne šumske površine su devastirane u nisku grmoliku vegetaciju, a razlikuju se dva tipa: makija i garig. Makija je prvi stupanj degradacije vegetacije, a sastoji se od guste, teško prohodne šikare, niskih stabala i grmlja čija visina doseže do 5 metara. Drugi degradacijski stupanj je garig koji se sastoji od niskih razdvojenih grmova, a koristi se kao pašnjak. Dugotrajnim korištenjem te paljenjem vegetacije radi dobivanja pašnjačkih površina, mnoge površine su pretvorene u prave kamene pustinje. V. Zonobiom blage maritimne klime obuhvaća jugoistočna područja Kine, Australije, Sjeverne i Južne Amerike i Afrike. Važan predstavnik vegetacije ovog područja su suptropske vlažne šume koje su u znatnoj mjeri iskrčene Listopadna šuma u Njemačkoj - zonobiom tipično radi poljoprivredne proizvodnje. Obilne padaline donose umjerenih klima ljetni monsuni, a zima je sušna. VI. Zonobiom tipično umjerenih klima, uz kratke zimske hladnoće znatno veće rasprostiranje ima u umjerenom području na kontinentima sjeverne polutke, nego južne, a pripada mu najveći dio Hrvatske (izuzev primorskog dijela). Tijekom godine izražena su četiri godišnja doba, a udaljavanjem od obala osjeća se jača kontinentalnost. Prirodnu vegetaciju predstavljaju zajednice listopadnih šuma, no zbog potreba za obradivim površinama one su u znatnoj mjeri iskrčene. Ovaj zonobiom predstavlja najgušće naseljena područja na Zemlji.

Polupustinja u Boliviji - dio zonobioma suptropske polupustinjske i pustinjske klime

Savana - zonobiom tropske vlažno-sušne klime

135

Vode, tlo i bioraznolikost na Zemlji

Šume hrasta lužnjaka u Hrvatskoj - zonobiom umjerenih klima

Tundra na Svalbardu - zonobiom polarnih područja (Foto: Billy Lindblom, Wikimedia)

Na području Hrvatske možemo razlikovati pet vegetacijskih pojaseva. 1. Nizinski pojas u kojem dominiraju šume hrasta lužnjaka. 2. Brežuljkasti pojas u kojem dominiraju šume hrasta kitnjaka. 3. Brdski pojas u kojem dominiraju šume bukve. 4. Gorski pojas sa šumama bukve i jele. 5. Planinski pojas čiji je najznačajniji predstavnik klekovina bora krivulja. VII. Zonobiom suhih kontinentalnih umjerenih klima najveće rasprostiranje ima u unutrašnjem dijelu euroazijskog kopna. Ovo je područje travnih zajednica stepa i kontinentalnih pustinja i polupustinja. Zbog udaljenosti od mora količina padalina je mala (200 – 700 milimetara godišnje). Također, zbog kontinentalnosti, zime su vrlo hladne (do -40 °C), dok su ljetni mjeseci vrući. Na području stepa razvilo se jedno od najplodnijih tala – crnica. Zbog toga je najveći dio stepa pretvoren u poljoprivredne površine, a među kulturama koje se uzgajaju prevladavaju žitarice. VIII. Zonobiom subpolarnog podneblja obilježava duga zima i svježe ljeto. Rasprostire se na sjevernim dijelovima Sjeverne Amerike i Euroazije, a prekriva oko 13 milijuna km² kopna. Glavna značajka ovog zonobioma su šume četinjače poznate kao tajga. Za ove šume se ustanovilo da imaju veliko značenje u korištenju ugljika iz atmosfere i pohranjuju ga u vidu biomase. Na taj način one ublažavaju posljedice onečišćenja zraka stakleničkim plinovima. IX. Zonobiom polarnih područja s vrlo kratkim ljetima dijeli se na područje tundre i polarno područje prekriveno stalnim ledom. U području tundre vegetacijsko razdoblje traje tri do četiri mjeseca. Velika područja ovog zonobioma obilježava pojava permafrosta (stalno zaleđenog tla).

Provjerite naučeno Objasnite pojmove areal, biocenoza, endem, relikt. Kakav je biljni svijet u vašem zavičaju? Nabrojite biljke koje poznajete iz najbliže šume, s livade i pašnjaka, s obale rijeke? Opišite obilježja glavnih flornih i faunističkih područja na Zemlji. Za svaki zonobiom navedite prostorni raspored i obilježja. Kojim zonobiomima pripada područje Republike Hrvatske? Zašto je važno održati postojeću ravnotežu biljaka, životinja i čovjeka?

136

Odnos prema okolišu

Čuvajmo prirodu ∑ ledenjačko jezero u austrijskim Alpama (Foto: Branko Kladarin)

Odnos prema okolišu

NAKON UČENJA I POUČAVANJA SLJEDEĆIH ŠEST TEMA MOĆI ĆETE:

137

ISHODI GEO SŠ C.1.1.

• opisati glavne uzroke, izvore i oblike onečišćenja tla, vode i zraka te objasniti glavne posljedice tih onečišćenja, uz primjere iz svijeta i Hrvatske • analizirati podatke o globalnom zatopljenju i navesti moguće uzroke i posljedice • objasniti što je georaznolikost • objasniti geobaštinu i važnost njezina očuvanja • navesti primjere zaštićene geobaštine u svijetu i Hrvatskoj te obrazložiti uzroke njihove zaštite • navesti kategorije zaštite prirodnih područja u Hrvatskoj, njihova obilježja i mjerodavna tijela koja proglašavaju pojedine kategorije • razlikovati obilježja nacionalnih parkova Hrvatske • objasniti povijesni kontekst razvoja zaštite prirode u svijetu i Hrvatskoj • razlikovati kategorije upravljanja zaštićenim prirodnim područjima prema IUCN-u i opisati neke izazove upravljanja zaštićenim područjima na primjerima iz svijeta i Hrvatske • argumentirati potrebu očuvanja okoliša i uključiti se u aktivnosti povezane sa zaštitom okoliša • istražiti stanje okoliša u životnoj sredini (dio naselja, naselje, okolica naselja)

Odnos prema okolišu

28. VRIJEDNOST GEORAZNOLIKOSTI I VAŽNOST ZAŠTITE GEOBAŠTINE Provjerite predznanje Koji se reljefni oblici u Hrvatskoj izdvajaju svojom jedinstvenošću? Zašto takve reljefne oblike smatramo baštinom? Kakav treba biti odnos pojedinaca i društva prema baštini?

Georaznolikost i geobaština Reljef je, zajedno s ostalim komponentama prirodne i kulturne baštine, dio baštine nekog područja. Znanstvenici reljef svrstavaju u neobnovljivu prirodnu baštinu, stoga mu treba posvetiti veliku pažnju, veću od one koju danas ima. Važnu ulogu u tome imaju geografi jer istraživanju krajolika pristupaju kompleksno/cjelovito (holistički), analizirajući pojedine elemente krajolika i veze među njima. Ti elementi su atmosfera, pedosfera, litosfera, hidrosfera i biosfera. Georaznolikost je sveukupna raznolikost krajolika, oblika i procesa na površini Zemlje i u njezinoj unutrašnjosti koja uključuje njihove značajke, odnose i sustave. Čine ju geološka, geomorfološka i pedološka raznolikost. Elemente nežive prirode izuzetne vrijednosti koje smo naslijedili od prošlih naraštaja i koje je vrijedno posebno čuvati za buduće naraštaje nazivamo geobaština. Geolokaliteti/geomorfološki lokaliteti su prostorne jedinice određenih geoloških i geomorfoloških značajki koje su rezultat izravnih i neizravnih utjecaja geoloških, fizikalno-kemijskih, bioloških i antropogenih čimbenika. Prepoznatljivih su oblika ili pojava i važni za razumijevanje razvoja geosfere. To mogu biti pojedinačni lokaliteti (usamljene stijene, vrhovi, paleontološki lokaliteti, poluspilje, manje spilje) ili vrijedna područja (obale, tekućice, strme padine, velike spilje). Geomorfološki spomenik prirode – Modra špilja (Foto: Romeo Ibrišević)

Posebni geomorfološki rezervat – Vražji prolaz i Zeleni vir (Foto: Romeo Ibrišević)

138

Odnos prema okolišu 1.

1. Slapovi Ban Gioc u UNESCO-vom Globalnom Geoparku - Cao Bang u Vijetnamu (Izvor: Vietravel) 2. Prizor is Geoparka San’in Kaigan u Japanu (Izvor: Hashi photo, Wikipedia) 3. Globalni Geopark Izu Peninsula u Japanu (Izvor: Izu Peninsula Geopark Promotion Council, Silverkris) 4.

4. Špilja Han-sur-Lesse u Famenne-Ardenne UNESCO-vom globalnom geoparku u Belgiji (Izvor: Silverkris) 5. Geopark pustinja Alxa Geopark u Kini (Izvor: Globalgeopark.org) 6. Prizor iz Geoparka Hong Kong u okolici grada

Vrednovanje georaznolikosti

ISHODI GEO SŠ C.1.1.

U vrednovanju georaznolikosti koristi se više kriterija. Polazište je stvarna vrijednost (vrijednost sama po sebi, bez ljudskih mjerila), jedinstvenost u širim mjerilima. Javnost je vrlo osjetljivija na biološku raznolikost, no važno je osvijestiti i činjenicu da georaznolikost nastaje tisućljećima, a bez adekvatnog pristupa i održivog upravljanja čovjek ju može uništiti u trenu. Kriterij kulturna i estetska vrijednost koju društvo daje fizičko-geografskom okolišu zbog njegovog značenja za pojedinca ili zajednicu uključuje kulturnu vrijednost i „geomitologiju“, arheološku i povijesnu, duhovnu i estetsku vrijednost te osjećaj pripadnosti mjestu. Ekonomska vrijednost najčešće je valorizirana u turizmu, a da bi to bila i donosila dobit, mora biti očuvana. Funkcionalna vrijednost određena je ulogom geoloških i geomorfoloških elemenata u ekosustavu i ljudskom društvu (npr. uloga kopna s plodnim tlom). Geološki i geomorfološki lokaliteti imaju znanstvenu i obrazovnu vrijednosti jer su pogodni za objašnjavanje postanka prirodnih pojava i procesa. Ako su ti lokaliteti dio turističke ponude, znanstvene informacije potrebno je prilagoditi korisnicima. Geolokaliteti i vrijedna područja osnova su za razvoj geoturizma. U turističkoj ponudi samostalno mogu biti pojedini geolokaliteti (npr. Rupnica na Papuku) ili ti lokaliteti mogu činiti jedan od elemenata šire ponude (npr. jedna od točaka na poučnoj stazi). Zaštićena područja s atraktivnim geološkim ili reljefnim elementima razvijaju ekoturizam. U prirodnoj sredini sve više se razvijaju selektivni oblici turizma (npr. alpinizam, speleoturizam, canyoning). Turističke aktivnosti mogu postati izravna i neizravna prijetnja georaznolikosti. Trasiranje pješačkih ili skijališnih staza, uređivanje plaža, odlamanje stijena ili siga izravno ugrožava georaznolikost. Brojnost turista može posredno ugroziti georaznolikost primjerice kompakcijom tla na stazama, parkiralištima ili u kampovima.

Rupnica – geolokalitet za samostalni razvoj geoturizma

139

Odnos prema okolišu Georaznolikost i usluge ekosustava

Špilja Lokvarka – geomorfološki spomenik prirode (Foto: Zvonimir Tanocki)

Jedan od razloga nedovoljno učinkovite zaštite prirode bilo je odvojeno promatranje bioraznolikosti i georaznolikosti. Novi pristup, s ekosustavom kao temeljem i javnim dobrom, omogućuje cjelovito upravljanje kopnom, vodama i živim svijetom i adekvatnu zaštitu. Usluge ekosustava odnosno dobra i funkcije koje čovjek ostvaruje od ekosustava mogu biti materijalne (hrana, sirovine, rude) i nematerijalne (odmor u prirodi, rekreacija). Od početka 21. stoljeća provode se međunarodni projekti vrednovanja prirode za ljudsko društvo. Ekosustavu se dodjeljuje vrijednost po principu: koliko košta sve ono što koristimo iz prirode, kako bi se omogućila kompenzacija. Jednu od takvih procjena ekosustava, Millennium Ecosystem Assesment (MA), inicirao je 2001. godine glavni tajnik UN-a Kofi Annan. U toj su procjeni definirane sljedeće usluge ekosustava: opskrbne (npr. voda), regulacijske (npr. regulacija poplava), kulturološke (npr. rekreacijske, znanstvene, edukacijske usluge) i podupirajuće (uključuju sve što je potrebno za odvijanje opskrbnih, regulacijskih i kulturoloških usluga).

Zaštita georaznolikosti i geobaštine ZANIMLJIVOST

Zbog navedenih vrijednosti nužno je zaštiti i očuvati geobaštinu i georaznolikost. Postupci i obuhvat zaštite u Republici Hrvatskoj najvećim su dijelom regulirani Zakonom o zaštiti prirode. Aktualni podaci o stanju geobaštine i georaznolikosti dostupni su na internetskim stranicama nadležnog Ministarstva (2019. godine to je Ministarstvo zaštite okoliša i energetike). Uz primjenu zakonskih odredbi i identifikaciju područja za europsku i svjetsku mrežu geoparkova.

Planina Klek – primjer „geomitologije“ (Foto: Petra Somek)

Jedan od slavenskih bogova bio je i bog Klek. Silno je volio lijepe žene, a jedna od njih na kraju ga je i došla glave. Vrhovni bog Perun imao je zanosnu suprugu koja je Kleku bila zapela za oko, zbog čega je bio pao u Perunovu nemilost. Bježeći pred gnjevom vrhovnog boga, bojeći se njegove osvete, Klek se uputio na područje današnjeg Ogulina. Ljubomorni ga je Perun tu sustigao i strijelom ga pogodio. Smrtno ranjen, Klek je pao na zemlju i skamenio se.

140

Vrelo Une – hidrološki spomenik prirode (Foto: Romeo Ibrišević)

Provjerite naučeno Objasnite pojmove geobaština i georaznolikost. Što ubrajamo u geolokalitete, a što u vrijedna područja? Koji se kriteriji primjenjuju u vrednovanju georaznolikosti? Po kojim je kriterijima prepoznatljiv vama najbliži geolokalitet? Koje su prednosti, a koji nedostaci razvoja geoturizma? Koja dobra i funkcije ostvarujemo od ekosustava? Na internetskim stranicama nadležnog ministarstva potražite aktualne podatke i opišite stanje geobaštine i georaznolikosti.

Odnos prema okolišu

29. UZROCI I POSLJEDICE UGROŽAVANJA I ONEČIŠĆENJA OKOLIŠA Provjerite predznanje Koje prirodne pojave i procesi negativno utječu na kvalitetu tla, voda i zraka? Kako porast broja stanovnika, urbanizacija i pojedine ljudske djelatnosti utječu na kvalitetu tla, voda i zraka?

Uzroci, izvori i oblici onečišćenja tla

141

ISHODI GEO SŠ B.C.1.9. / GEO SŠ C.1.2.

Zbog dugotrajnih procesa nastanka i razvoja, tlo je uvjetno obnovljiv resurs i mora se koristiti održivo, uz očuvanje njegovih funkcija, a nepovoljni učinci na tlo moraju se izbjegavati u najvećoj mogućoj mjeri. Zaštita tla obuhvaća očuvanje zdravlja i funkcija tla, sprječavanje oštećenja tla, praćenje stanja i promjenu kakvoća tla te saniranje i obnavljanje oštećenih tala i lokacija. Izvori onečišćenja tla mogu biti poljoprivreda, erozija zemljišta, smanjivanje površina pod šumama, demografska ekspanzija i urbanizacija, industrija, rudarstvo, promet, dezertifikacija, ratovi, industrijske nesreće, prirodne pojave (vulkani, potresi, Gradnja novih stambenih i drugih objekata uzrokuje poplave, požari, klizišta, olujni vjetrovi) i dr. gubitak obradivih površina Pogrešna primjena agrotehničkih postupaka, masovna i nekontrolirana upotreba kemijskih sredstava i umjetnih gnojiva glavni su uzroci onečišćenja tla poljoprivrednom proizvodnjom. Erozija tla je gubitak plodnog površinskog sloja bogatog humusom. U manjoj mjeri erozija je postojala oduvijek, uzrokovana prirodnim čimbenicima, vodom i vjetrom, a pojačana je ljudskim intervencijama u ekosustavu, posebice masovnom sječom šuma. Nagli porast broja stanovnika, posebice u urbanim naseljima, uzrokuje velike gubitke obradivog zemljišta koje se prenamjenjuje za druge funkcije (stambenu, prometnu, radnu, uslužnu, rekreacijsku…). S druge strane, u ruralnim područjima, zbog depopulacije, deagrarizacije i deruralizaci- Deforestacija uzrokuje eroziju tla je brojne su obradive površine zapuštene (socijalni ugar). Štetni plinovi emitirani u atmosferu iz industrijskih postrojenja vraćaju se na Zemljinu površinu padalinama i uzrokuju onečišćenje tla. Kemijska industrija, farmaceutska industrija, prerada nafte, željezare i industrija papira, cementa i građevinskog materijala imaju najveću emisiju onečišćenja u atmosferu. Spojevi sumpora i druge kiseline glavni su izvor zakiseljavanja tla. Na područjima gdje se otvaraju rudnici tlo se uklanja, čime se ta područja gube za svaki drugi način korištenja.

Odnos prema okolišu Zaslanjivanje tla je oblik onečišćenja tla koji se javlja u sušnim razdobljima, ako izostane natapanje tla, a voda iz tla ispari čime se poveća postotak soli u tlu, što najprije utječe na smanjenje uroda zasijanih kultura i u konačnici rezultira prezasićenošću solju odnosno nesposobnošću tla za proizvodnju hrane. U izrazito vlažnim područjima velika količina padalina ispire minerale i humus čime se povećava udio željeza i aluminija u tlu – laterizacija.

Uzroci, izvori i oblici onečišćenja vode

Izgaranje u termoelektranama veliki je izvor onečišćenja zraka, voda i tla

Onečišćenje voda prisutno je oduvijek, ali su intenzitet i vrste onečišćenja bili takvi da su sanirani procesom samopročišćavanja. Porastom broja stanovnika i procesima urbanizacije značajno se povećala količina organskih otpadnih voda koje se ispuštaju u rijeke, jezera i mora. Razvojem industrije i prometa, uz organsko prisutno je i kemijsko onečišćenje (i zagađenje) voda. Onečišćenje mora i voda na kopnu mogu uzrokovati i havarije brodova, pri čemu je izvor onečišćenja brodski teret (npr. nafta), ali i korozija potonulih brodova. Prirodni izvori onečišćenja voda su oluje, potresi, kisele kiše, poplave i vulkanske erupcije, a od antropogenih sve veći je utjecaj otpada na kopnu i na moru. Cijeli ekosistem ugrožavaju i kisele kiše.

Uzroci, izvori i oblici onečišćenja zraka

ZANIMLJIVOST Od 1995. godine svakog se 17. lipnja obilježava Svjetski dan suzbijanja dezertifikacije s ciljem poticanja svijesti javnosti o potrebi suzbijanja i zaustavljanja globalnog procesa degradacije staništa i dezertifikacije, kao i provedbe Konvencije Ujedinjenih naroda za suzbijanje dezertifikacije u zemljama pogođenim jakim sušama i/ ili dezertifikacijom (UNCCD – United Nations Convention to Combat Desertification).

142

Zrak je onečišćen ako sadrži jednu ili više tvari kao što su aerosoli (prašina, dim, magla), plinovi i pare u koncentracijama koje mogu biti štetne za zdravlje ljudi, za zdravlje životinja, negativno utjecati na biljni svijet, na osjećaj udobnosti čovjeka i oštetiti predmete i objekte važne za život ljudi. Problem onečišćenja zraka i negativnih utjecaja tih onečišćenja na život i zdravlje ljudi postoji nekoliko stoljeća, ali mu se nije pridavala dužna pozornost. Izvori onečišćenja zraka dijele se na prirodne i umjetne. Prirodni izvori onečišćenja zraka su prašina nošena vjetrom (iz pustinja), aeroalergeni, čestice morske soli, dim, magla, vulkanski pepeo i plinovi, plinovi iz močvara i šumskih požara, mikroorganizmi, prirodna radioaktivnost i dr. U umjetne izvore onečišćenja ubrajamo onečišćenje koje je posljedica ljudskih aktivnosti i procesa kao što su proizvodnja toplinske i električne energije, rad industrijskih postrojenja, poljoprivreda, korištenje prijevoznih sredstava, spaljivanje otpada i druge aktivnosti (npr. rušenje objekata, zaprašivanje insekata). Nakon što dospiju u okoliš, onečišćenja se dalje mogu raznositi zrakom, vodom, tlom, živim organizmima ili različitim proizvodima, posebice hranom. Kvaliteta zraka utvrđuje se mjerenjima koncentracije onečišćujućih tvari (lebdećih čestica, sumporovog dioksida, dušikovog oksida i dioksida, prizemnog ozona, metala u lebdećim česticama, ugljikovog monoksida, benzena, benzo(a)pirena i drugih policikličkih aromatskih ugljikovodika). Onečišćujuće lebdeće čestice (promjera manjeg od 10 mikrometara i manjeg od 2,5 mikrometara) su morska sol, crni ugljen, prašina i zgusnute čestice određenih kemikalija. Prirodni izvori emisije lebdećih čestica su npr. prašina, šumski požari, vulkani, a umjetni npr. sagorijevanje krutih i fosilnih goriva, građevinski radovi, automobili, industrija. Izvor emisije dušikovog dioksida (NO2) su procesi izgaranja u motorima vozila i termoelektranama, a sumporovog dioksida (SO2) izgaranje goriva koja sadrže sumpor i koriste se za potrebe grijanja, proizvodnje struje i prijevoza. SO2 u atmosferu ispuštaju i vulkani. Prizemni ozon (O3) nastaje kemijskim reakcijama kojima se onečišćujuće tvari emitiraju u zrak, a koje se odvijaju npr. tijekom vožnje, vađenja prirodnog plina, iz odlagališta otpada i kućnih kemikalija.

Odnos prema okolišu GRANIČNE VRIJEDNOSTI KONCENTRACIJA ONEČIŠĆUJUĆIH TVARI U ZRAKU S OBZIROM NA ZAŠTITU ZDRAVLJA LJUDI Onečišćujuća tvar Vrijeme usrednjavanja Granična Učestalost dozvoljenih prekoračenja vrijednost (GV) GV ne smije biti prekoračena više od 24 puta tijekom kalendarske godine GV ne smije biti prekoračena više od 3 puta tijekom kalendarske godine GV ne smije biti prekoračena više od 18 puta tijekom kalendarske godine

1 sat

350 μg/m3

24 sata

125 μg/m3

1 sat

200 μg/m3

kalendarska godina

40 μg/m3

maksimalna dnevna osmosatna srednja vrijednost

10 μg/m3

24 sata

50 μg/m3

GV ne smije biti prekoračena više od 35 puta tijekom kalendarske godine

kalendarska godina

40 μg/m3

Benzen

kalendarska godina

5 μg/m3

Olovo (Pb) u PM10

kalendarska godina

0,5 μg/m3

Ukupna plinovita živa (Hg)

kalendarska godina

1 μg/m3

Sumporov dioksid (SO2)

Dušikov dioksid (NO2) Ugljikov monoksid (CO)

PM10

Izvor: Izvješće o praćenju kvalitete zraka na području Republike Hrvatske za 2017. godinu, Ministarstvo zaštite okoliša i energetike

ZANIMLJIVOST

Vulkanski pepeo i plinovi zagađuju zrak

Industrijski pogoni ispuštaju tone različitih otrovnih plinova u atmosferu

Sve veći broj vozila uzrokuje veću potrošnju fosilnih goriva i veću emisiju štetnih produkata izgaranja

(Foto: Jesper Schoen, Wikipedia)

Posljedice onečišćenja tla, vode i zraka Tlo je osjetljivo na negativne utjecaje (gubitak humusa, erozija, prenamjena...). Posljedice negativnih utjecaja mogu biti gubitak površinskog sloja uzrokovan erozijom ili građevinskim zahvatima i iskopima, onečišćenje te acidifikacija. Taloženjem pesticida u tlu u biljkama narušava se mikrobiološka ravnoteža i aktivnost tla te u narednim godinama smanjuje prinos kultura. Duža upotreba umjetnih gnojiva smanjuje kvalitetu površin-

143

ISHODI GEO SŠ B.C.1.9. / GEO SŠ C.1.2.

Šumski požari prirodni su onečistači zraka

Pri Ministarstvu zaštite okoliša i energetike djeluje Uprava za klimatske aktivnosti, održivi razvoj i zaštitu zraka, tla i od svjetlosnog onečišćenja. Uprava obavlja upravne i stručne poslove u vezi s ublažavanjem klimatskih promjena i prilagodbom klimatskim promjenama, zaštitom ozonskog sloja, očuvanjem kvalitete zraka, zaštitom tla te obavlja i druge poslove u vezi s poduzimanjem mjera radi smanjivanja i sprječavanja onečišćavanja okoliša. Na internetskim stranicama Ministarstva dostupna su izvješća, statistički podaci i tematske karte o stanju okoliša. Indeks kvalitete zraka u realnom vremenu donosi projekt Svjetskog indeksa kvalitete zraka (WAQI).

Odnos prema okolišu

Onečišćenje mora Uginula ptica čija utroba je radi onečišćenja puna plastike i smeća Globalno zatopljenje topi svjetski led – izgladnjeli polarni medvjed

(Foto: Andreas Weith, Wikipedia)

Provjerite naučeno Opišite prirodne i antropogene izvore onečišćenja tla, voda i zraka. Objasnite oblike onečišćenja tla, voda i zraka. Koje su kratkoročne, a koje dugoročne posljedice onečišćenja tla, vode i zraka u Hrvatskoj. Potražite podatke Europske agencije za okoliš (EEA) o gradovima Europe s najvećim onečišćenjem zraka lebdećim česticama i prizemnim ozonom. Potražite podatke o aktualnom stanju kvalitete zraka u Hrvatskoj na internetskim stranicama Ministarstva zaštite okoliša i energetike. Indeks kvalitete zraka u realnom vremenu donosi projekt Svjetskog indeksa kvalitete zraka (WAQI). Usporedite stanje u Hrvatskoj s drugim državama svijeta.

144

skih i podzemnih voda. Onečišćena tla predstavljaju rizik za ljudsko zdravlje jer neke onečišćujuće tvari (npr. teški metali) mogu dospjeti u pitku vodu i hranu. Onečišćenjem i zagađenjem tla gubi se osnova za proizvodnju hrane, ugrožava vode u podzemlju, posredno i vode na kopnu te zrak. Povećanim onečišćenjem površinskih i podzemnih voda smanjuje se dostupnost pitke vode i vode za druge potrebe svih živih bića na Zemlji. Konzumiranjem onečišćene vode šire se bolesti i povećava smrtnost stanovništva. Za brojne onečišćujuće tvari u zraku dokazano je ili se sumnja da imaju negativne učinke na ljudsko zdravlje, kvalitetu života i okoliš. Kratkotrajno izlaganje umjerenom onečišćenju zraka mladim i zdravim osobama vjerojatno neće uzrokovati ozbiljne posljedice. Povišene koncentracije onečišćujućih tvari u zraku i/ili njima dugotrajno izlaganje može dovesti do ozbiljnih zdravstvenih simptoma i stanja kod ljudi. To se prvenstveno odnosi na dišni sustav, kardiovaskularni sustav i upalne procese u organizmu, ali može uzrokovati mnogo ozbiljnija stanja (bolesti srca, karcinom) pa i smrtni ishod. Srčani i plućni bolesnici osjetljiviji su na negativne utjecaje onečišćenja zraka. Opasnosti su posebno podložna djeca i starije osobe. U Republici Hrvatskoj zaštita zraka (tla i voda) uređena je Zakonom o zaštiti okoliša te Zakonom o zaštiti zraka. Provedbenim propisima uređena su glavna područja zaštite zraka: praćenje, procjenjivanje i izvješćivanje o kvaliteti zraka, sprječavanje i smanjivanje onečišćenosti zraka, granične vrijednosti emisija onečišćujućih tvari iz nepokretnih izvora, praćenje emisija onečišćujućih tvari, ukidanje potrošnje tvari koje oštećuju ozonski sloj, te ublažavanje i prilagodbu klimatskim promjenama. Praćenje kvalitete zraka provodi se u okviru državne mreže za trajno praćenje kvalitete zraka i lokalnih mreža za praćenje kvalitete zraka u županijama i gradovima koje uključuju i mjerne postaje posebne namjene.

Utjecaj onečišćujućih tvari u zraku na zdravlje ljudi

(Izvor: Ministarstvo zaštite okoliša i energetike)

Odnos prema okolišu

30. GLOBALNO ZATOPLJENJE Provjerite predznanje Kako se određuje tip klime na nekom području (meteorološkoj postaji)? Kako se utvrđuju promjene klime? Kakve mogu biti posljedice promjene klime na lokalnoj, a kakve na globalnoj razini?

Varijacije i promjene klime Klima je prosječan tijek vremena na nekom području u dužem vremenskom razdoblju, najčešće 30 godina, izražen pomoću srednjih vrijednosti, ekstrema i varijabilnosti klimatskih elemenata (klimatskih veličina). Kako bi se odredio trend promjene klime, treba imati standardnu veličinu iz jednog razdoblja s kojom se uspoređuju ostale veličine, iz razdoblja koje prethodi i koje slijedi nakon referentnog razdoblja. Klimatskom promjenom nazivamo statistički značajne promjene srednjeg stanja ili varijabilnosti klimatskih veličina koje traju dulje od jednog desetljeća. Promjena klime nastala u posljednjim desetljećima smatra se suvremenom promjenom klime, a promjena klime u instrumentalnom razdoblju odnosi se na razdoblje za koje postoje egzaktna mjerenja. Fluktuacija klime je nepostojanost klime koja se sastoji od bilo kakvog oblika sustavne promjene (pravilne ili nepravilne), s izražena barem dva maksimuma (ili minimuma) i jednim minimumom (ili maksimumom). Razdoblje fluktuacije traje od nekoliko godina do nekoliko milijuna godina. Ako je fluktuacija pravilna, govorimo o klimatskoj oscilaciji. Varijacija klime je fluktuacija ili njezin dio čije je karakteristično vrijeme dovoljno dugo da se može utvrditi izrazita razlika između sukcesivnih 30-godišnjih srednjaka određenog klimatskog elementa (npr. temperature zraka). Varijacije klime mogu uzrokovati prirodni čimbenici unutar klimatskog sustava. Primjerice, takva se varijabilnost uočava u pojavama kao što je južna oscilacija (ElNiño) i sjevernoatlantska oscilacija. Južna oscilacija rezultat je međudjelovanja atmosfere i oceana u tropskom dijelu Tihog oceana. Sjevernoatlantskom oscilacijom nazivamo varijacije tlaka zraka na razini mora na području Islanda i Azora koje utječu na jačinu zapadnoga strujanja zraka i na putanje ciklona nad sjevernim dijelom Atlantskog oceana i dijelom

Satelitska snimka povlačenja ledenjaka Jakobshavna na Grenlandu.

Linije označavaju mjesta povlačenja leda od 1851. do današnjih dana. Ledenjak se povukao oko 40 kilometara

145

Odnos prema okolišu

Rekordne temperature izmjerene su u srpnju 2016. na Bliskom istoku te posebno u Iraku i Kuvajtu. Potonji je

21. srpnja imao 54,0 °C, što bi mogla biti najviša ikad izmjerena temperatura u Aziji!

Posljednje tri godine (2018., 2017. i 2016.) bile su najtoplije godine otkad postoje podaci o prosječnoj svjetskoj temperaturi zraka (Ilustracija: Danilo Dučak)

Europe. Varijabilnost klime mogu uzrokovati i vanjski čimbenici, npr. promjena intenziteta Sunčevog zračenja ili velika količina vulkanskog materijala u atmosferi ili promjena nagiba Zemljine osi. Uz navedene prirodne varijacije klime, velik interes javnosti izazivaju promjene klime uzrokovane ljudskim aktivnostima (antropogenim utjecajima) kojima se u atmosferi povećava udio stakleničkih plinova, a oni imaju ključnu ulogu u zagrijavanju atmosfere. Primjeri antropogenih utjecaja su sve veća primjena fosilnih goriva, urbanizacija, poljoprivreda, sječa šuma.

Globalno zagrijavanje ZANIMLJIVOST Dugoročno globalno zatopljenje posljedica je porasta emisije stakleničkih plinova u Zemljinoj atmosferi. U prosincu 2017. godine na postaji Mauna Loa (Havaji) koncentracija ugljik dioksida bila je 406,82 čestice po milijunu (engl. parts per million - ppm), s porastom od 2,40 ppm u odnosu na prosinac 2016. godine. Na početku mjerenja, koncentracija ugljik dioksida na istoj postaji 1958. godine bila je 314,47 ppm, za 29 % manja nego 2017. godine.

146

Prirodno zagrijavanje atmosfere odvija se na način da atmosfera apsorbira dugovalno zračenje Zemljine površine (terestrička radijacija) te ga emitira u svim smjerovima. Onaj dio tog zračenja koji je usmjeren prema površini Zemlje uzrokuje efekt staklenika, odnosno daljnje zagrijavanje Zemljine površine i donjeg sloja atmosfere. Najvažniji plinovi koji apsorbiraju terestričku radijaciju, a prirodno se nalaze u atmosferi, su vodena para, CO2, CH4, N2O i O3 i nazivaju se staklenički plinovi. Od prve industrijske revolucije (druga polovica 18. stoljeća) naglo je povećan antropogeni utjecaj na klimu povećanjem koncentracije stakleničkih plinova odnosno promjenom kemijskog sastava atmosfere. Kemijski sastav atmosfere u odnosu na predindustrijsko razdoblje (prije 1750. g.) promijenjen je zbog sagorijevanja fosilnih goriva, intenzivne urbanizacije, intenzifikacije poljoprivredne proizvodnje i sječe šuma kojima je promijenjen tip podloge na Zemljinoj površini. Od prve industrijske revolucije do danas značajno je povećana koncentracija ugljikovog dioksida (CO2), metana (CH4), didušikovog oksida (N2O) i halogeniziranih ugljikovodika (HFC-i, PFC-i) u atmosferi, što je pojačalo efekt staklenika i uzrokovalo veće zagrijavanje atmosfere od onog koje se događa prirodnim procesima. Za instrumentalno razdoblje postoji mnogo podataka, većinom sa sjeverne polutke, iz kojih se opaža trend porasta temperature. No, trend nije kontinuiran već se smjenjuju toplija razdoblja s kratkotrajnim hladnijim razdobljima. Na globalnoj razini između 1880. – 1940. godine temperatura je porasla za 0,6 °C, između 1940. i 1970. pala je za

Odnos prema okolišu

Količina topline (1022 J)

15 10 5 0 -5

-10 1960.

1970.

1980.

tromjesečni prosjek godišnji prosjek petogodišnji prosjek

1990.

2000.

2010.

Odstupanje prosječne godišnje temperature Odstupanje od prosjeka 1961. - 1990.

Odstupanje globalne oceanske količine topline u sloju 0-700 m dubine

0.6 0.4 0.2 0 -0.2 1950.

1960.

El Nino godina

1970.

1980.

1990.

neutralna ENSO godina

2000.

2010.

La Nina godina

Izvor: WMO

147

ISHODI GEO SŠ C.1.2.

0,3 °C, a između 1970. i 1980. godine temperatura je opet porasla za 0,3 °C, a raste i dalje. Prema WMO (2018), srednja globalna temperatura za 2017. godinu bila je 0,46 °C iznad višegodišnjeg prosjeka 1981. – 2010. godina (14,3 °C). Ovo 30-godišnje razdoblje je uzeto jer ga mnoge državne meteorološke službe već koriste kao referentno klimatsko razdoblje za ocjenu kolebanja bitnih klimatskih veličina kao što su temperatura, padaline i vjetar, koji su važni za upravljanje vodama, energijom, poljoprivredom i zdravstvenom zaštitom. Državni hidrometeorološki zavod (DHMZ) Republike Hrvatske kao referentno razdoblje koristi tradicionalno 30-godišnje razdoblje 1961. – 1990. godina koje također Jaki val vrućine pogodio je Australiju 2017. godine još koristi i Međuvladin panel o klimatskim promjenama (IPCC). Najviše vrijednosti pozitivnih anomalija temperature zraka bile su u arktičkom području. Zadnje tri godine (2015., 2016. i 2017.) bile su tri najtoplije godine od kada postoje sustavna meteorološka motrenja sa srednjom globalnom temperaturom za 1,1 do 1,2 °C iznad predindustrijskog razdoblja 1881. – 1910. godina. Godina 2017. je bila godina bez utjecaja El-Niña te godina jakog utjecaja ekstremnog vremena. Proučavanje WMOa pokazuje da se znakovit porast globalne temperature zraka pojavio tijekom zadnje tri dekade razdoblja to jest od 1981. do 2010. godine Porast globalne temperature u Primjer ekstremnog vremana – udar uragana Matthew prosjeku iznosi 0,17 °C po dekadi za vrijeme navedenog 2016. godine razdoblja dok je za čitavo promatrano razdoblje 1880. – 2010. godine prosječan porast samo 0,062 °C po dekadi. Trend porasta temperature zraka u 20. stoljeću zabilježen je i na meteorološkim postajama u Hrvatskoj. Stoljetni nizovi mjerenja upućuju na porast temperature zraka između 0,02 °C i 0,07 °C na 10 godina. Kao i na globalnoj razini, trend porasta temperature zraka osobito je izražen u posljednjih 50, odnosno 25 godina.

Odnos prema okolišu

Trend emisija stakleničkih plinova u Hrvatskoj po sektorima od 1990. do 2015. godine

Kao posljedica globalnog zagrijavanja dolazi do smanjenja snježnog pokrivača, osobito u proljeće i ljeti te do topljenja leda. Također zabilježen je porast globalne razine mora koji je uzrokovan topljenjem kopnenog leda i toplinskim širenjem oceana zbog zagrijavanja. Pojedina su područja na Zemlji sve ranjivija, što se očituje u smanjenju godišnjih količina padalina na jednom području i poplavama na drugom, nestašici pitke vode, nesigurnoj proizvodnji hrane i širenju gladi, širenju suše, temperaturnim ekstremima, toplinskim valovima, smanjenju bioraznolikosti…Svaka promjene količine padalina i vrijednosti temperature zraka odražava se na raspoloživost vodnih resursa, a time i na energetiku, poljoprivredu, turizam i druge djelatnosti.

Okvirna konvencija Ujedinjenih naroda o promjeni klime Okvirna konvencija Ujedinjenih naroda o promjeni klime (UNFCCC) usvojena je u New Yorku 1992., potpisana u Rio de Janeiru iste godine, a stupila na snagu 1994. godine. Njome se rješavaju pitanja klimatskih promjena na globalnom planu. Do sada je konvenciju ratificirala 191 država. Temeljni cilj Konvencije je „... postignuti stabilizaciju koncentracija stakleničkih plinova u atmosferi na razinu koja će spriječiti opasno antropogeno djelovanje na klimatski sistem. Ta razina treba se ostvariti u vremenskom okviru dovoljno dugom da omogući ekosustavu da se prilagodi na klimatske promjene, da se ne ugrozi proizvodnja hrane i da se omogući nastavak ekonomskog razvoja na održiv način“. Kao potpisnica Okvirne konvencije (od 1996. godine), Republika Hrvatska svake četiri godine izrađuje i dostavlja Tajništvu UN-a nacionalno izvješće o promjeni klime. Sedmo nacionalno izvješće objavljeno je 2018. godine. Godine 2007. Republika Hrvatska ratificirala je Kyotski protokol čime je preuzela obvezu ograničenja emisija stakleničkih plinova u razdoblju 2008. – 2012. na 95 % od količine emisije 1990. godine. U drugom obvezujućem razdoblju Kyotskog protokola, 2013. – 2020. godine, obveze Republike Hrvatske bit će ispunjene zajednički od strane Europske unije i njezinih članica te Islanda. Pariški sporazum o klimatskim promjenama, postignut 2015., a stupio na snagu 2016. godine, Republika Hrvatska je ratificirala 2017. godine. Republika Hrvatska obvezna je godišnje izrađivati proračun emisija stakleničkih plinova te periodički izrađivati nacionalno izvješće o promjeni klime. U sedmom nacionalnom izvješću prikazan je proračun emisije i uklanjanja stakleničkih plinova u Republici Hrvatskoj za razdoblje od 1990. do 2015. godine. Proračunom su obuhvaćene emisije koje su posljedica ljudskih djelatnosti i koje obuhvaćaju sljedeće direktne stakleničke plinove: ugljikov dioksid, metan, didušikov oksid, fluorirane ugljikovodične spojeve i sumporov heksafluorid (SF6) te indirektne stakleničke plinove: ugljikov

148

Odnos prema okolišu Globalna kombinirana površinska temperatura zraka iznad kopna i površinska temperatura mora (°C).

Horizontalna siva crta označava vrijednost višegodišnjeg prosjeka za razdoblje 1961. – 1990. godina (14 °C). (WMO, 2013)

monoksid (CO), dušikove okside (NOX), ne-metanski hlapljive organske spojeve (NMHOS) i sumporov dioksid (SO2). Nisu obuhvaćeni staklenički plinovi koji su predmet Montrealskog protokola o tvarima koje oštećuju ozonski sloj (npr. freoni) i o kojima se posebno izvještava. Najveći doprinos emisiji stakleničkih plinova u 2015. godini, ne uključujući sektor korištenja zemljišta, prenamjene zemljišta i šumarstvo, imala je energetika, slijede industrijski procesi i uporaba proizvoda, poljoprivreda i otpad. Ova struktura je, uz neznatne promjene, zadržana tijekom cijelog razdoblja 1990. – 2015. godine. U izvješću su, uz trendove u emisiji stakleničkih plinova, detaljno prikazane politika zaštite okoliša u kontekstu ublažavanja klimatskih promjena, politika i mjere po sektorima, projekcije emisija stakleničkih plinova, procjena ranjivosti, utjecaj i prilagodba klimatskim promjenama.

Koje se promjene nazivaju varijacijom, a koje promjenom klime? Opišite utjecaj prirodnih čimbenika na varijacije klime. Obrazložite antropogeni utjecaj na klimu. Emisije kojih plinova uzrokuju efekt staklenika? Što međunarodna zajednica poduzima vezano uz klimatske promjene? Koje su obveze Republike Hrvatske kao stranke Okvirne konvencije UN-a o promjeni klime? Uz pomoć dijagrama opišite trendove u emisiji stakleničkih plinova u Hrvatskoj? Obrazložite posljedice globalnog zagrijavanja. Koje se mjere poduzimaju u Hrvatskoj, a koje na globalnoj razini za ublažavanje negativnih učinaka klimatskih promjena?

S ruba ledenjaka Jakobshavna na Grenlandu dnevno se odlama više od 100 milijuna tona leda u obliku golemih santi, često većih od najvećih svjetskih građevina (Foto: Davor Rostuhar)

149

ISHODI GEO SŠ C.1.2.

Provjerite naučeno

Odnos prema okolišu

31. ZAŠTITA PRIRODE U SVIJETU Provjerite predznanje Obrazložite pojmove baština i prirodna baština. Kakav je odnos prema prirodnoj baštini na nacionalnoj i svjetskoj razini? Zašto je važno identificirati, čuvati i promovirati baštinu? Kako se vi možete uključiti u aktivnosti zaštite i promicanja baštine na lokalnoj i nacionalnoj razini?

Zaštićena područja na Zemlji Početkom planske i organizirane zaštite prirodnih područja na Zemlji smatra se proglašenje prvog Nacionalnog parka Yellowstone u SAD-u 1. svibnja 1872. godine. Kao rezultat više od 150 godina duge povijesti zaštićenih područja nastale su opsežne nacionalne mreže većih ili manjih lokaliteta posvećenih očuvanju prirode. One se značajno razlikuju od države do države, ovisno o nacionalnim potrebama i prioritetima, razlikama u zakonodavnom i institucionalnom okviru te financijskoj potpori. Kako bi se zaštićena područja mogla uspoređivati i analizirati na globalnoj razini, pokazala se potreba za standardizacijom kategorija zaštite. Prvi korak u tom smjeru napravljen je još 1933. godine na Međunarodnoj konferenciji za zaštitu faune i flore kad su predložene četiri kategorije: nacionalni park, strogi rezervat prirode, rezervat flore i faune i rezervat sa zabranom lova i sabiranja. Na poticaj UNESCO-a u listopadu 1948. godine osnovana je Međunarodna unija za zaštitu prirode (IUCN - International Union for Conservation of Nature), fokusirana na cjelokupan spektar zaštite prirode. Unija je osnovana s ciljem poticanja međunarodne suradnje u zaštiti prirode, promicanja nacionalnog i međunarodnog djelovanja te prikupljanja, analiziranja i distribuiranja informacija. Od 2007. godine Međunarodna unija za zaštitu prirode zaštićeno područje definira kao „jasno određeno područje kojem je prepoznata svrha i kojim se upravlja s ciljem trajnog očuvanja cjelokupne prirode, usluga

Lokaliteti na UN-ovom Popisu zaštićenih područja 2018. godine

(Izvor: UNEP-WCMC, 2018.)

150

Kopnena zaštićena područja

Morska i obalna zaštićena područja

Odnos prema okolišu KATEGORIJE ZAŠTIĆENIH PODRUČJA PREMA MEĐUNARODNOJ UNIJI ZA ZAŠTITU PRIRODE IUCN Naziv kategorije Naziv kategorije kategorija (eng) (hrv)

Definicija

Strict nature reserve

Strogi rezervat prirode

Kategorija Ia obuhvaća strogo zaštićena područja izdvojena zbog zaštite biološke raznolikosti, i/ili geoloških i geomorfoloških vrijednosti, gdje su posjećivanje, korištenje prostora i drugi utjecaji na prostor strogo kontrolirani i ograničeni. Ova područja mogu služiti kao nezamjenjiva referentna područja za znanstvena istraživanja i monitoring.

Wilderness area

Područje divljine

Kategorija Ib obuhvaća velika neizmijenjena ili vrlo malo izmijenjena područja očuvane prirode, bez značajnijih i stalnih ljudskih naselja, koja su zaštićena i kojima se upravlja na način da se u potpunosti očuva njihovo izvorno stanje.

National park

Nacionalni park

Kategorija II predstavlja velika prirodna ili gotovo prirodna područja izdvojena sa svrhom zaštite cjelokupnih ekosustava, procesa koji se u njima odvijaju i vrsta koje oni podupiru, na način da ona istovremeno pružaju osnovu za okolišno i kulturalno prihvatljive duhovne, znanstvene, edukacijske, rekreativne i posjetiteljske aktivnosti.

III

Natural monument or feature

Prirodni spomenik ili obilježje

Kategorija III zaštićenih područja štiti određenu prirodnu vrijednost, koja može biti reljefni oblik, morska hrid ili špilja, geološka osobitost poput speleološkog objekta ili stabla visoke starosti. Ova su područja površinom najčešće mala, no mogu imati velik značaj za posjećivanje.

Habitat/ species management area

Područje upravljanja staništem ili vrstom

Kategorija IV zaštićenih područja namijenjena je zaštiti točno određene vrste ili staništa, i upravljanje njime je usmjereno prema tom cilju. Područja zaštićena u ovoj kategoriji često, iako ne nužno, zahtijevaju provođenje redovitih aktivnih upravljačkih aktivnosti usmjerenih očuvanju vrste ili održavanju staništa.

Protected landscape/ seascape

Zaštićeni kopneni/ morski krajobraz

Kategorija V zaštićenih područja obuhvaća ona područja gdje je dugotrajna interakcija čovjeka i prirode proizvela osebujne ekološke, biološke, kulturne i estetske vrijednosti, i gdje je održavanje tog odnosa nužno da bi se ove vrijednosti sačuvale.

Protected area with sustainable use of natural resources

Kategorija VI zaštićenih područja namijenjena je očuvanju ekosustava i staništa, Zaštićeno a usporedno s tim i pratećih kulturnih vrijednosti i tradicionalnih načina područje s upravljanja prirodnim resursima. Ta su područja površinom uglavnom velika, održivim njihov veći dio nalazi se u prirodnom stanju, dok se dio koristi na održiv način. korištenjem Ekstenzivno i ne-industrijalizirano korištenje prirodnih resursa odvija se u skladu prirodnih resursa s prioritetom zaštite prirode tog područja.

Južni ocean

ISHODI GEO SŠ C.1.2.

Južna Amerika Australija i Oceanija Angloamerika Blisku Istok Europa Srednja Amerika Karibi Azija Afrika Područje izvan nacionalne nadležnosti 0%

10% Ia

20%

30% Ib

40% II

Nije dodijeljeno

50% III

60%

70%

Nije primjenjivo

Broj IUCN kategorija zaštićenih područja po 80% 90% 100% UN-ovim regijama 2018. V VI godine Nije prijavljeno (Izvor: UNEP-WCMC 2018.)

151

Odnos prema okolišu

Prizor iz Nacionalnog parka Yellowstone, SAD (Foto: Siniša Golub)

Prizor iz Nacionalnog parka Kakadu u Australiji

ekosustava koje ono osigurava te pripadajućih kulturnih vrijednosti, na zakonski ili drugi učinkoviti način“. IUCN je 2008. godine definirao kategorije zaštićenih područja. Preporuka je IUCN-a da svaka država ove definicije proširi i prilagodi svojim okolnostima i sustavu zaštite prirode. Prema toj podjeli razlikuje se sedam kategorija zaštićenih područja: Ia. strogi rezervat prirode, Ib. područje divljine, II. nacionalni park, III. prirodni spomenik ili obilježje, IV. područje upravljanja staništem ili vrstom, V. zaštićeni kopneni/ morski krajobraz i VI. zaštićeno područje s održivim korištenjem prirodnih resursa. Od proglašenja prvog nacionalnog parka u svijetu (Yellowstone, 1872.), oni predstavljaju najpoznatiju kategoriju zaštite prirode, ali i jedno od najprivlačnijih područja za edukativni i turistički posjet. Preporuka je IUCN-a da površina parka minimalno obuhvaća više od 20 km2, od čega potpuno treba biti sačuvano i zaštićeno barem 10 km2. Taj je kriterij nužan jer je na malim područjima vrlo teško sačuvati izvornost prirode. Danas ima nekoliko tisuća nacionalnih parkova i njihov se broj svake godine povećava. Jedini službeni izvor podataka o zaštićenim područjima u svijetu predstavlja UN-ov Popis zaštićenih područja (UN List of Protected Areas), a bazira se na IUCN kategorijama. Prema izdanju UN-ovog Popisa zaštićenih područja iz 2018. godine, u svijetu je bilo zaštićeno 238 563 područja koja pokrivaju 46 414 431 km2. Dakle, ukupno je zaštićeno 14,9 % kopnene i 7,3 % morske površine Zemlje. Početkom 2019. godine najviše nacionalnih parkova nalazi se u Australiji (685), a zauzimaju oko 4,4 % državnog teritorija. Država u kojoj nacionalni parkovi zauzimaju najveći dio površine je Zambija (čak 32 %), a od europskih država ističe se Island (12,1 % površine je u kategoriji zaštite nacionalni park).

Svjetska baština - UNESCO Područja svjetske baštine iznimno su vrijedni lokaliteti i područja koja su od važnosti za cjelokupno čovječanstvo. Takva su područja uvrštena u Popis svjetske baštine, sukladno UNESCO-ovoj Konvenciji o zaštiti svjetske kulturne i prirodne baštine koja je usvojena 1972. godine u Parizu. Prema konvenciji, prirodna baština u pravilu uključuje staništa ugroženih vrsta i većina područja na Popisu svjetske baštine su nacionalni parkovi. Ova konvencija implicira obveze na dvije razine - nacionalnoj i međunarodnoj. Na nacionalnoj razini svaka potpisnica obvezuje se prirodnu baštinu koja se nalazi unutar njihove jurisdikcije „u granicama svojih mogućnosti, te gdje je prikladno“ identificirati, očuvati, zaštititi te prenijeti budućim generacijama. Na međunarodnoj razini, uvažavajući teritorijalni integritet, savez prepoznaje da prirodna baština „predstavlja svjetsku baštinu i da je

152

Odnos prema okolišu dužnost cijele međunarodne zajednice surađivati na njezinoj zaštiti”. Prema podacima za 2018. godinu u svijetu su 1092 područja odnosno lokaliteta na popisu svjetske baštine u 167 država. O toga je 209 lokaliteta prirodne, 845 kulturne te 38 kulturno-prirodne baštine. S područja Hrvatske na popisu svjetske prirodne baštine nalaze se Plitvička jezera od 1979. godine te bukove šume Velebita od 2017. godine. Bukove šume Velebita na popisu svjetske baštine nalaze se u okviru zajedničkog popisa kao dio „Bukovih prašuma i izvornih bukovih šuma Karpata i ostalih regija Europe“, a obuhvaćaju nekoliko lokaliteta na području NP Sjeverni Velebit i NP Paklenica.

Rezervati biosfere

Plitvička jezera – prvi

153

ISHODI GEO SŠ C.1.2.

Rezervati biosfere su područja koja obuhvaćaju kopnene, morske i obalne ekosustave, lokalitet iz Hrvatske na priznata od UNESCO programa „Čovjek i biosfera“ (Man and the Biosphere Programme Popisu svjetske prirodne - MaB), koji promiče rješenja s ciljevima očuvanje biološke raznolikosti s njezinom odr- baštine (Foto: Romeo Ibrišević) živom uporabom. Ovaj program predstavlja institucionalno okrilje za uspostavu niza međunarodnih rezervata biosfere. Kao potencijalne rezervate biosfere članice UN-a na dobrovoljnoj bazi nominiraju područja koja su već zaštićena nacionalnim zakonodavstvom. Rezervati biosfere unutar svjetske mreže razmjenjuju svoja iskustva i ideje na nacionalnoj, regionalnoj i međunarodnoj razini. Rezervati biosfere imaju tri međusobno povezane zone kojima je cilj ispuniti tri komplementarne i uzajamno pojačavajuće funkcije: Područje jezgre (core area) – zakonski dugoročno zaštićeno područje u skladu s ciljevima zaštite rezervata biosfere te dovoljno veliko kako bi ispunilo tražene ciljeve. Utjecajno područje (buffer area ) – ova zona mora biti jasno razgraničena te mora okruživati ili se nastavljati na područje jezgre. U njoj se mogu odvijati samo aktivnosti usklađene s ciljevima zaštite. Prijelazno područje (transition area) – vanjsko prijelazno područje na kojem se potiče održivi razvoj i korištenje prirodnih dobara. Svaki rezervat biosfere mora ispuniti tri temeljne funkcije koje se međusobno nadopunjuju, zaštitnu, razvojnu i logističku. Zaštitna funkcija doprinosi očuvanju krajobraza te raznolikosti ekoloških sustava, vrsta i genetskih resursa. Razvojna funkcija potiče ekonomski i ljudski razvoj koji je socio-kulturno i ekološki održiv. Logistička funkcija daje podršku istraživanju, monitoringu, obrazovanju i razmjeni podataka vezanih uz lokalne, nacionalne i globalne probleme zaštite i održivog razvoja. Do početka 2019. godine u svijetu je proglašeno 686 rezervata u 122 države. Na području Hrvatske prvim rezervatom biosfere proglašena je planina Velebit 10. veljače 1978. godine. Drugi, prekogranični rezervat Mura – Drava – Dunav proglašen je 11. srpnja 2012. godine. Ta su područja proglašena rezervatima biosfere na osnovu velike biološke i krajobrazne vrijednosti. Velebit je proglašen rezervatom biosfere zbog iznimnih Rezervat biosfere Mura – Drava – Dunav geomorfoloških značajki, prvenstveno krškog reljefa, kao (Foto: Goran Šafarek)

Odnos prema okolišu

Rezervat biosfere Velebit - geomorfološke posebnosti Tulove grede (Foto: Vesna Holjevac)

i zbog bogatstva flore. Površina rezervata je 2000 km2, a na njemu je do sada ustanovljeno oko 2000 biljnih vrsta. Rezervat biosfere Mura - Drava - Dunav obilježava veliko bogatstvo i raznolikost vodenih i vlažnih staništa koja pripadaju među najugroženija u Europi, a zaštićena su i na nacionalnoj razini. To su poplavne šume, vlažni travnjaci, mrtvice, meandri te sprudovi i strme odronjene obale. Također u tom području nalazimo izuzetno bogatstvo ornito i ihtio faune, te mnogobrojne druge biljne i životinjske vrste koje su rijetke i ugrožene na nacionalnoj i europskoj razini. Osim toga, to zaštićeno područje vrijedno je i zbog bogate kulturno-tradicijske baštine, kao i specifičnog načina života ljudi u njemu. Obuhvaća površinu od oko 396 km2 u Hrvatskoj i 236 km2 u Mađarskoj, ukupno oko 632 km2.

Ramsarska konvencija Ramsarska konvencija, potpisana je 1971. godine u gradu Ramsaru (Iran), a daje okvir za međunarodnu suradnju za zaštitu vlažnih staništa. Prvenstveno se to odnosi na močvare koje imaju međunarodno značenje, naročito kao staništa ptica močvarica. Misija ove konvencije je „očuvanje i mudro korištenje svih vlažnih staništa kroz aktivnosti na lokalnoj, regionalnoj i državnoj razini, putem međunarodne suradnje, kao doprinos postizanju održivoga razvoja diljem svijeta”. S područja Hrvatske na Popisu Ramsarske konvencije upisana su područja Kopačkog rita, Lonjskog i Mokrog polja, Crne mlake, donjeg toka rijeke Neretve i Ribnjaci Crna mlaka - suživot čovjeka i prirode Vranskog jezera (kod Biograda). (Foto: Romeo Ibrišević) Ramsarska konvencija je ujedno i najstariji međunarodni sporazum sklopljen isključivo radi zaštite ekosustava te jedina međunarodna konvencija čija misija adresira točno određeni tip ekosustava.

Geoparkovi Europsku mrežu geoparkova (EGN) osnovala su 2000. godine četiri parka, a osnovni cilj joj je zaštititi georaznolikost, promicati geobaštinu i poticati održivi razvoj parka kroz geoturizam. Krajem 2018. godine ova mreža broji 70 parkova iz 23 države Europe. Europska mreža parkova 2004. godine se priključila novoosnovanoj UNESCO-ovoj svjetskoj mreži geoparkova (GGN). Od osnutka pa do kraja 2018. godine u UNESCO-ovu svjetsku mrežu geoparkova uključeno je 127 geoparkova iz 35 država. Da bi neko područje zadovoljilo kriterije za ulazak u mrežu geoparkova u prvom redu mora imati geološki ili geomorfološki znanstveno vrijedna, rijetka, edukativno važna i estetski zanimljiva područja interesantna široj javnosti. Geopark u suradnji s lokalnom zajednicom kroz geoturizam afirmira svoje geološko, povijesno i kulturno nasljeđe. Svi geoparkovi osim na lokalnom planu moraju biti aktivni i u zajednici geoparkova, surađivati na zajedničkim projektima u razmjeni ideja za poboljšanje promocije njihovih aktivnosti. Područja uključena u europsku i svjetsku mrežu parkova taj status dobivaju na četiri godi-

154

Odnos prema okolišu

Geopark Papuk – primjer georaznolikosti – slap Jankovac i lokalitet Rupnica (Izvor: Park prirode Papuk)

ne nakon čega se ponovno vrednuju aktivnosti i rad geoparka. Park prirode Papuk prvi je geopark u Republici Hrvatskoj, a u travnju 2019. geopark Viški arhipelag postao je drugi član UNESCO-ve svjetske mreže geoparkova iz Hrvatske.

Ekološka mreža Natura 2000 u Republici Hrvatskoj Natura 2000 je ekološka mreža Europske unije koju čine najznačajnija područja za očuvanje vrsta i stanišnih tipova. Uredbom o ekološkoj mreži utvrđena je ekološka mreža Republike Hrvatske koja se ujedno smatra i područjima Natura 2000. Ekološku mrežu čine: 1) područja značajna za očuvanje i ostvarivanje povoljnog stanja divljih vrsta ptica od interesa za Europsku uniju, kao i njihovih staništa te područja značajna za očuvanje migratornih vrsta ptica, a osobito močvarna područja od međunarodne važnosti, 2) područja značajna za očuvanje i ostvarivanje povoljnog stanja drugih divljih vrsta i njihovih staništa, kao i prirodnih stanišnih tipova od interesa za Europsku uniju. Ekološka mreža Republike Hrvatske obuhvaća 36,73 % kopnenog teritorija i 15,42 % obalnog mora.

Provjerite naučeno

ISHODI GEO SŠ C.1.2.

Uz pomoć tablice navedite kategorije zaštićenih područja prema Međunarodnoj uniji za zaštitu prirode. Uz pomoć tablice usporedite kategorije zaštićenih područja prema Međunarodnoj uniji za zaštitu prirode. Uz pomoć tematske karte i dijagrama objasnite prostorni raspored kategorija zaštićenih područja prema IUCN. S obzirom na stanje okoliša u svijetu i Hrvatskoj, opišite jedan izazov upravljanja zaštićenim područjima na odabranom primjeru iz svijeta i Hrvatske. Navedite argumente za uključivanje NP Plitvička jezera i bukovih šuma Velebita na UNESCO-ov popis svjetske baštine. Zbog kojih su bioloških i krajobraznih vrijednosti dva područja u Hrvatskoj proglašena rezervatima biosfere? Na primjeru jednog područja iz Hrvatske uključenog na Ramsarski popis obrazložite doprinos ostvarivanju ciljeva Ramsarske konvencije. Na primjeru geoparkova Papuk i Viški arhipelag opišite doprinos zaštititi georaznolikosti, promicanju geobaštine i održivom razvoj geoturizma. Analizirajte uz pomoć karte NATURA 2000 prostorni raspored područja u Hrvatskoj uključenih u tu ekološku mrežu.

155

Odnos prema okolišu

32. ZAŠTITA PRIRODE U REPUBLICI HRVATSKOJ Provjerite predznanje Koje ste vrste zaštićenih područja posjetili u Hrvatskoj? Kojoj kategoriji zaštite pripadaju ta područja? Postoje li u vašem zavičaju lokaliteti nominirani za određenu kategoriju zaštite na nacionalnoj ili međunarodnoj razini? Koja institucija na nacionalnoj razini odlučuje o proglašenju zaštićenih područja? Gdje su dostupni podaci o zaštićenim područjima u Hrvatskoj?

Povijesni razvoj zaštite prirode u Hrvatskoj

NP Risnjak

(Foto: Romeo Ibrišević)

Prve mjere o zaštiti prirode na području Hrvatske datiraju iz 13. stoljeća s područja Dubrovnika, Korčule i Trogira, a odnose se na ograničavanje sječe šuma, radi sprečavanja pretjerane eksploatacije i velike devastacije. U 19. stoljeću brojni prirodoslovci zagovaraju zaštitu prirode u tadašnjim časopisima (npr. Šumarski list, Glasnik Horvatskoga naravoslovnoga društva), a u tim se časopisima objavljuju i zakonske odredbe o zaštiti prirode. Potaknuti ljepotom Plitvičkih jezera, 1893. godine vodeći hrvatski intelektualci osnivaju „Društvo za uređenje i poljepšanje Plitvičkih jezera i okolice“ koje je 1914. godine pokrenulo inicijativu da se to područje proglasi nacionalnim parkom. Prvim nacionalnim parkovima na području Hrvatske, na osnovu financijskog zakona kraljevine SHS od 1928/29. godine, proglašavaju se Plitvička jezera, Bijele stijene, Štirovača i Paklenica, no to je nažalost trajalo samo godinu dana. Kasnije, 8. travnja 1949. godine odlukom Sabora Republike Hrvatske područje Plitvičkih jezera proglašeno je našim prvim nacionalnim parkom, a osnovni razlog je bio zaštita samog jezerskog područja. Nakon Drugog svjetskog rata djelovao je i Zavod za zaštitu prirodnih rijetkosti, te odjel i savjet za zaštitu prirodnih rijetkosti.

Zaštita prirode u Republici Hrvatskoj

Park prirode Biokovo (Foto: Romeo Ibrišević)

156

Nakon 1991. godine zakone o zaštiti prirode donosi Hrvatski sabor, a zaštita prirode je u djelokrugu više državnih tijela (ministarstava, državnih uprava, zavoda, agencija…). Prema zakonu o zaštiti prirode Republike Hrvatske zaštićeno područje je “geografski jasno određen prostor koji je namijenjen zaštiti prirode i kojim se upravlja radi dugoročnog očuvanja prirode i pratećih usluga ekološkog sustava”, a postoji devet kategorija zaštite. To su: strogi rezervat, nacionalni park, posebni rezervat, park prirode, regionalni park, spomenik prirode, značajni krajobraz, park-šuma te spomenik parkovne arhitekture. Krajem 2018. godine bilo je zaštićeno 420 područja na ukupno 7502,66 km2, odnosno 8,56 % ukupne državne površine. Najveći dio zaštićene površine čine parkovi prirode (4,90 % ukupnog državnog teritorija). Referentna baza i jedini službeni izvor podataka o zaštićenim područjima u Republici Hrvatskoj je Upisnik zaštićenih područja Uprave za zaštitu prirode Ministarstva zaštite okoliša i energetike. Podaci iz Upisnika zaštićenih područja su javni (http://www.bioportal.hr/gis/). Strogi rezervat je područje namijenjeno isključivo očuvanju izvorne prirode. U strogom rezervatu zabranjene su gospodarske i druge djelatnosti ali se može dopustiti posjećivanje

Odnos prema okolišu

ISHODI GEO SŠ C.1.2.

istraživanje i praćenje stanja prirode. Dva su stroga rezervata: Bijele i Samarske stijene nedaleko Ogulina te Hajdučki i Rožanski kukovi na području Nacionalnog parka Sjeverni Velebit. Nacionalni parkovi su područja neizmijenjenih iznimnih i višestrukih prirodnih vrijednosti. Namijenjeni su očuvanju izvornih prirodnih i krajobraznih vrijednosti, a imaju znanstvenu, kulturnu, odgojno-obrazovnu te rekreativnu namjenu. U nacionalnom parku su dopušteni zahvati i djelatnosti kojima se ne ugrožava izvornost prirode, a zabranjena je gospodarska uporaba prirodnih dobara. U Republici Hrvatskoj je osam nacionalnih parkova. Nacionalni park Plitvička jezera najstariji je hrvatski nacionalni park, proglašen je 8. travnja 1949. godine. Temeljni fenomen ovog Parka je zaštita 16 jezera koja su nastala kao posljedica nastanka sedrenih barijera. Kako je jedan od ključnih uvjeta za nastanak sedre bakteriološka čistoća vode, granice se podudaraju sa slijevnim područjem koje vodom prihra- Prizor iz Nacionalnog parka Paklenica njuje jezera. Proces osedravanja, kojim se formiraju sedrene barijere i stvaraju jezera, predstavlja jedinstvenu univerzalnu vrijednost zbog koje su Plitvička jezera dobila međunarodno priznanje 26. listopada 1979. godine upisom na UNESCO-ov Popis svjetske prirodne baštine. Površina parka je 296,8 km2. Također 1949. godine, 19. listopada, proglašen je i drugi hrvatski nacionalni park, Nacionalni park Paklenica. Iako posjetitelje Paklenica privlači svojim veličanstvenim klancima, osnovni razlog proglašenja ovog prostora nacionalnim parkom bila je zaštita najočuvanijeg i najvećeg šumskog kompleksa na području Dalmacije zbog moguće prekomjerne sječe! Dana 7. srpnja 2017. godine bukove šume Nacionalnih parkova Paklenica i Sjeverni Velebit upisane su na UNESCO-ov Popis kao dio zajedničke svjetske baštine 13 država pod nazivom „Iskonske i drevne bukove šume Karpata i drugih regija Europe”. Površina parka je 95 km2. Risnjak je proglašen nacionalnim parkom 15. rujna 1953. godine. NP Kornati (Izvor: TZ Kornati Murter) Obuhvaća središnje, najviše i najzanimljivije područje risnjačkog masiva. Glavna obilježja parka su šumske zajednice te hidrogeološki spomenik prirode - izvor rijeke Kupe. Površina parka je 63,5 km2. Mljet je proglašen nacionalnim parkom 12. studenoga 1960. godine. Obuhvaća sjeverozapadnu trećinu otoka Mljeta, jednog od većih južnodalmatinskih otoka (10 000 ha). Glavni razlog proglašenja bila je specifična obalna razvedenost (jezera koja to jesu i nisu!) te bujan biljni svijet. Autohtone šume hrasta crnike i šume alepskog bora prekrivaju više od 90 % površine parka dajući mu posebnu biološku i krajobraznu vrijednost, stoga se otok Mljet često naziva i „zeleni otok“. Površina parka je 53,7 km2. Nacionalnim parkom Kornati su proglašeni 24. srpnja 1980. godine. Kornatsko otočje karakterizira zanimljiva geomorfologija, velika razve- NP Mljet (Foto: Goran Šafarek) denost obala te raznolike životne zajednice. Obuhvaća skupinu od ukupno 89 otoka, otočića i hridi. Krš tipičan za cijelu jadransku obalu koji je i ovdje prisutan sastoji se od surovog kopna s jedne strane i iznimno raznovrsnog podmorja s druge strane. Posebno impresivno izgledaju „krune“ - strmci na pučinskoj strani koji su visoki po nekoliko desetaka metara. Površina parka je 217 km2.

157

Odnos prema okolišu

a Dun

Brijuni su nacionalnim parkom i spomen-poVaraždin OPEKA dručjem proglašeni 27. Koprivnica Krapina HUŠNJAKOVO listopada 1983. godine. Križevci ZELENJAK MEDVEDNICA B i l o g Obuhvaća najrazvedeniju Bjelovar o r Zagreb MAKSIMIR a Drava i najzanimljiviju otočnu KOPAČKI RIT P. Slatina ŽUMBERAK Daruvar -SAMOB. GORJE Pap Osijek uk skupinu uz obale Istre, a Sisak Kupa Našice Kutina PAPUK VRAŽJI PROLAZ Karlovac JANKOVAC NP RISNJAK ZELENI VIR LONJSKO skupinu čini 14 otoka. Požega Rijeka MOTOVUNSKA POLJE Ogulin Vinkovci PRAŠNIK Nova ŠUMA Sava Akvatorij Brijuna, koji Gradiška BIJELE I LIMSKI UČKA Sl. Brod SAMARSKE KLEK Rovinj ZALJEV KRK STIJENE obuhvaća gotovo 80 % ROVINJSKI OTOCI NP PLITVIČKA SJ. VELEBIT površine parka, zadržao je NP Pula DUNDO JEZERA BRIJUNI VEL. BOTAN. VRT CRES RAB svoju izvornu ljepotu i vriROŽANSKI ZAVRATNICA OPĆI PRIRODNI REZERVATI V KUKOVI e jednost te je stanište brojGospić le strogi prirodni rezervat b i t VELEBIT SUSAK upravljani prirodni rezervat nih morskih vrsta tipičnih PAKLENICA upravljani prirodni rezervat - predviđeni CEROVAČKE za životne zajednice sjeverPEĆINE POSEDARJE nacionalni park Zadar Obrovac park prirode nog Jadrana. Na području NP SPOMENICI PRIRODE KRKA ROŠKI SLAP parka evidentirano je stoVRANSKO J. geografsko-geološki TELAŠĆICA SPECIJALNI REZERVATI NP SKRADINSKI BUK paleontološki tinjak lokaliteta i objekata KORNATI rezervat šumske vegetacije Šibenik geomorfološki MARJAN rezervat šumske vegetacije CRVENO I arheoloških i kulturno-poSplit spomenici vrtne MODRO - predviđeni JEZERO arhitekture vijesnih vrijednosti. Površiornitološki rezervat Imotski arboretumi BRAČ ornitološki rezervat Makarska na parka je 33,9 km2. botanički vrtovi predviđeni BIOKOVO HVAR Rijeka Krka je nacionalJABUKA PEL METKOVIĆ REZERVATI PRIRODNIH VIS JEŠ BRUSNIK AC nim parkom proglašena PREDJELA KORČULA BIŠEVO park-šuma TRSTENO NP 24. siječnja 1985. godine, LASTOVSKO LASTOVO MLJET krajolici Dubrovnik OTOČJE iako je područje pod zaštikrajolik - predviđeni LOKRUM memorijalni prirodni tom države već od 1948. spomenici godine. Osim sedam veličanstvenih sedrenih slapoProstorni razmještaj va koji pregrađuju kanjon rijeke Krke, u njoj živi 29 svojti riba, od kojih su 10 endemi jazaštićenih područja dranskog slijeva, tako da Krka predstavlja ihtiološki fenomen. Površina parka je 109 km2. i objekata prirode u Sjeverni Velebit je proglašen je 28. svibnja 1999. nacionalnim parkom zbog bogate raHrvatskoj znolikosti krških oblika, živoga svijeta i krajobraza na malom prostoru. Na području parka nalazi se i Velebitski botanički vrt, s oko 500 biljnih vrsta koje potječu sa cijelog područja Velebita. Botanički vrt osnovan je 1967. godine. Površina parka je 109 km2. Posebni rezervat je područje od posebnog značenja zbog jedinstvenih, rijetkih ili reprezentativnih prirodnih vrijednosti, ili je ugroženo stanište ili stanište ugrožene divlje vrste, a prvenstveno je namijenjen očuvanju tih vrijednosti. U njemu nisu dopušteni zahvati i djelatnosti koje mogu narušiti svojstva zbog kojih je proglašen. Dopušteni su zahvati i djelatnosti kojima se održavaju ili poboljšavaju uvjeti važni za očuvanje svojstava zbog kojih je proglašen rezervatom. Trenutno je zaštićeno 78 posebnih rezervata. Park prirode je prostrano prirodno ili dijelom kultivirano područje velike bioraznolikosti i/ili georaznolikosti, a zakonska regulativa liberalnija je kako prema kriteriju očuvanosti, tako i prema režimu zaštite. U parku prirode dopuštene su gospodarske i druge djelatnosti i zahvati kojima se ne ugrožavaju njegova bitna obilježja i uloga. U Republici Hrvatskoj je 11 parkova prirode: Učka, Velebit, Vransko jezero, Telašćica, Biokovo, Lastovsko otočje, Medvednica, Žumberak-Samoborsko gorje, Lonjsko polje, Papuk i Kopački rit. Regionalni park je prostrano prirodno ili dijelom kultivirano područje velike bioraznolikosti i/ili georaznolikosti, s vrijednim ekološkim obilježjima i krajobraznim vrijednov

Uč

Korana

ješ

ica

OK OT

ra a i n Cetina

158

Odnos prema okolišu stima karakterističnim za područje na kojem se nalazi. U regionalnom parku dopuštene su gospodarske i druge djelatnosti i zahvati kojima se ne ugrožavaju njegova bitna obilježja i uloga. Spomenik prirode je pojedinačni neizmijenjeni dio prirode koji ima ekološku, znanstvenu, estetsku ili odgojnoobrazovnu vrijednost. Značajni krajobraz je prirodni ili kultivirani predjel očuvanih jedinstvenih obilježja karakterističnih za pojedino područje. Park-šuma je prirodna ili sađena šuma, veće bioraznolikosti i/ili krajobrazne vrijednosti, a koja je namijenjena i odmoru i rekreaciji. Spomenik parkovne arhitekture je umjetno oblikovani prostor (perivoj, botanički vrt, arboretum, gradski park). Svakim nacionalnim parkom i parkom prirode upravlja zasebna javna ustanova koju je osnovala Vlada Republike Hrvatske. Ostalim kategorijama zaštite upravljaju javne ustanove koje osniva ili su osnovane od strane predstavničkog tijela jedinica područne (regionalne) samouprave.

KATEGORIJE ZAŠTITE PRIRODE U HRVATSKOJ I STANJE POČETKOM 2019. GODINE % površina površine (km2) RH

Kategorija

broj ZP

STROGI REZERVAT

24,19

0,03

NACIONALNI PARK

979,63

1,11

POSEBNI REZERVAT

400,11

0,45

PARK PRIRODE

4320,48

4,90

REGIONALNI PARK

1025,56

1,16

SPOMENIK PRIRODE

2,27

0,003

ZNAČAJNI KRAJOBRAZ

1331,28

1,51

PARK - ŠUMA

29,54

0,03

SPOMENIK PARKOVNE ARHITEKTURE

121

8,36

0,01

Površina zaštićenih područja unutar drugih zaštićenih područja*

593,39

0,67

UKUPNO ZP U RH

420

7528,03

8,54

*Odnosi se na zaštićena područja koja se nalaze unutar nekog drugog, većeg zaštićenog područja, te se njihove površine preklapaju

MEĐUNARODNO ZAŠTIĆENA PODRUČJA U HRVATSKOJ Međunarodna zaštita

Naziv područja

UNESCO - Popis svjetske baštine

Plitvička jezera Bukove prašume i izvorne bukove šume Karpata i ostalih regija Europe

UNESCO - Popis svjetske baštine

Godina proglašenja 1979. 2017.

Planina Velebit

1977.

MAB - Rezervat biosfere

Mura-Drava-Dunav

2012.

Crna mlaka

1993.

Kopački rit Lonjsko polje i Mokro polje, uključujući Krapje đol Delta Neretve Vransko jezero Papuk

1993.

Popis međunarodno vrijednih močvara Ramsarske konvencije

UNESCO svjetska mreža Geoparkova

Viški arhipelag

1993. 1993. 1999. 2007. 2019.

Nacionalni park Plitvička jezera Nacionalni park Sjeverni Velebit Nacionalni park Paklenica Nacionalni park Paklenica Nacionalni park Sjeverni Velebit Park prirode Velebit Regionalni park Posebni ornitološki rezervat Crna mlaka Park prirode Kopački rit Park prirode Lonjsko polje Posebni ornitološki rezervat Krapje đol Park prirode Vransko jezero Park prirode Papuk Geomorfološki spomenici prirode i značajni krajobrazi

Provjerite naučeno Istražite na internetskim stranicama koja se tijela danas bave zaštitom prirode u Hrvatskoj i u vašoj županiji. Po čemu se strogi rezervati razlikuju od nacionalnih parkova? Za svaki nacionalni park navedite temeljni fenomen zbog koje je područje proglašeno nacionalnim parkom. U Zakonu o zaštiti prirode pronađite vrste prirodnih rezervata, a prema Upisniku zaštićenih područja za svaku vrstu navedite jedan primjer. Koje su gospodarske djelatnosti dopuštene u pojedinim parkovima prirode u Hrvatskoj? Po čemu se regionalni park razlikuje od drugih kategorija zaštite prirode u čijem je imenu riječ „park“? Koji su izazovi upravljanja kategorijama zaštićenih područja nižeg stupnja zaštite od regionalnog parka? Koja su područja/lokaliteti predloženi ili su u postupku proglašenja nekom od zakonskih kategorija zaštite prirode u vašoj županiji?

159

ISHODI GEO SŠ C.1.2.

MAB - Rezervat biosfere

Nacionalna zaštita

Odnos prema okolišu

33. STANJE OKOLIŠA U ŽIVOTNOJ SREDINI Istraživački zadatak Prije istraživanja odgovorite na sljedeća pitanja prema vašem dosadašnjem poznavanju prilika u istraživanom prostoru (životnoj sredini). Zapišite odgovore kao polazište za sljedeće aktivnosti. Kakvo je stanje okoliša u vašem naselju? Koja su tijela zadužena za praćenje stanja u okolišu u vašem naselju? Postoje li dostupni podaci o kvaliteti zraka, vode, tla, svjetlosnom onečišćenju?

Istraživački zadatak ISTRAŽITE STANJE OKOLIŠA U VAŠEM NASELJU (ILI DIJELU NASELJA ILI NASELJU S OKOLICOM)

Prikupite podatke

ISHODI GEO SŠ C.1.3.

DESET PRAVILA ZA ZAŠTITU PRIRODE I OKOLIŠA: 1. Smanjiti potrošnju fosilnih goriva 2. Spriječiti uništavanje tropskih šuma 3. Smanjiti emisiju stakleničkih plinova 4. Smanjiti primjenu i otpuštanje otrovnih tvari 5. Racionalizirati potrošnju vode 6. Koristiti obnovljive izvore energije 7. Ugraditi sustave za pročišćavanje industrijski onečišćenog zraka i otpadnih voda 8. Upotrebljavati otpad kao sekundarne sirovine 9. Zaštitom obuhvatiti cijelu biosferu, a ne samo pojedine vrste 10. Ni na koji način ne doprinositi onečišćenju, trovanju i degradiranju prirode i okoliša

160

- od lokalne mreže za praćenje kvalitete zraka u vašem gradu ili vašoj županiji - od Državnog hidrometeorološkog zavoda - iz drugih izvora o kvaliteti zraka (ili o stanju voda i tla)

Organizirajte i obradite podatake - upišite prikupljene podatke u tablicu (korištenjem računalnih alata) - izradite na temelju podataka u tablici dijagram ili tematsku kartu

Donesite zaključak - analizirajte podatke i napišite što ste zaključili o stanju kvalitete zraka (tla, voda) - usporedite vaš zaključak sa stanjem u susjednoj (ili drugoj) županiji/gradu (i zapišite) - obrazložite (i zapišite) postoji li potreba za dodatnim mjerama kako bi se očuvao okoliš - ako se već provode u vašem naselju (županiji) aktivnosti povezane sa zaštitom okoliša, u koje ste uključeni, a u koje se još možete uključiti (zapišite)

Dopunite vaše bilješke popisom izvora podataka i knjiga koje ste koristili. Koga biste u naselju/županiji željeli upoznati s rezultatima vašeg istraživanja?

Ovakve slike trebale bi postati prošlost u Hrvatskoj (Foto: Romeo Ibrišević)

Stari papir korisna je sirovina koja se prikupljena vraća u industrijsku proizvodnju (Foto: Hrvoje Dečak)

Geo istraživanja

ISHODI GEO SŠ B.1.2.

Geografska istraživanja Geo-istraživanjima i pokusima naučit ćete samostalno zaključivati te primijeniti geografska znanja u svakodnevnom životu

NAKON PROVEDENIH GEO-ISTRAŽIVANJA MOĆI ĆETE: • postavljati istraživačka pitanja i hipoteze • prikupljati podatke na terenu i/ili iz drugih izvora • obrađivati podatke, prikazivati ih tablično, grafički (dijagrami) ili kartografski te donositi zaključke • pravilno navoditi popis literature i izvora • postavljati rezultate istraživačkog rada • samostalno zaključivati te primijeniti geografska znanja u svakodnevnom životu

161

GEO SŠ B.1.1. 1. Geološka prošlost Zemlje NAPRAVITE VREMENSKU LENTU

Prošlost Zemlje i geološka razdoblja treba prikazati u proporcionalnim odnosima na papirnoj traci. Bojama označite pojedina geološka razdoblja i označite važnije evolucijske “događaje” kao što su pojeve nekih organizama i masovna izumiranja. Možete prikazati i raspored kontinenata u pojedinim geološkim razdobljima pomoću paleogeografskih karata, te približan položaj naših krajeva. Materijal: Papirna traka za registar-blagajne Pribor: Pribor za crtanje, bojice, ljepilo za papir. Izvori informacija: Udžbenici, službena stratigrafska podjela (International Chronostratigraphic Chart) na www.stratigraphy.org, i paleogeografske karte na www.scotese.com/earth.htm Uputa: Možete raditi pojedinačno ili timski. Odredite u kojem će te mjerilu napraviti vašu vremensku lentu. Ako radite pojedinačno, možete napraviti lentu dužine 4 m koja prikazuje 4 milijarde godina Zemljine prošlosti. Ako želite bolje prikazati zadnjih 360 milijuna godina, promijenite mjerilo na granici prekambrija i kambrija, ali to označite na lenti. Izložite vaše lente u učionici. Ako radite dvostruko veću lentu, pokušajte ju prikazati kao spiralu vremena omotanu oko nekog stupa. Odgovorite na pitanja: Koliko je širok prikaz jednog milijuna godina? Koja su geološka razdoblja trajala najduže, a koja najkraće? Kada su se dogodile najveće biotičke promjene i ima li pravilnosti? Kako se mijenjao raspored kopna i mora tijekom geološke prošlosti? Kako su se kontinenti “selili” preko klimatskih zona i kakve je to imalo posljedice na okoliše i živi svijet? – T. M.

Primjer vremenske lente (Foto: Tihomir Marjanac)

Primjer paleogeografskih karata za trijas, juru i kredu

PRONAĐITE I UPOZNAJTE FOSILE

Fosili su ostaci nekadašnjeg života na Zemlji. Upoznajte fosile u stijenama i pokušajte otkriti kojoj su skupini organizama pripadali. Potražite fosile u stijenama u okolici, na građevinskom kamenu, spomenicima, kućama, itd. Fotografirajte ih, nacrtajte rekonstrukciju njihovog izgleda, potražite slične na Internetu. Pokušajte interpretirati okoliš u kojem su te stijene s fosilima nastale. Materijal: Stijene u prirodi, na građevinama, grobljima Fosili školjkaša Litiotisa na fasadi kina Europa u itd. Ne oštećivati! Fosili na stubištu Pribor: Mobitel ili foto-aparat, pribor za pisanje i crtanje. Zagrebu (Foto: Tihomir Marjanac) (Foto: Tihomir Marjanac) Izvori informacija: Udžbenici, Internet. Uputa: Fosile potražite na trošnim stijenama jer se bolje vide. Fosili se često mogu naći na kamenim plohama stubišta i podovima u školama, bolnicama, itd. Izmjerite im veličinu, zapišite mjesto nalaza, opišite kako fosil izgleda, kakav je njegov odnos s drugim fosilima (ako ih ima), koliko je fosila na tom mjestu. Fotografirajte ih uz mjerilo, najbolje uz ravnalo ili sklopivi zidarski metar. Proučite sliku. Usporedite vaše fosile sa slikama na Internetu. Napravite poster ili izložbu s vašim slikama u školi.

162

Geo istraživanja

2. Vrste stijena i njihovo iskorištavanje UPOZNAJTE STIJENE U SVOJOJ SREDINI

Stijene su svuda oko nas, i u prirodi, i na raznim građevinama. Pokušajte napraviti mali geološki vodič u kojem će te navesti koje se stijene nalaze na kojoj lokaciji, u prirodi ili u naselju. Materijal: Stijene u prirodi, na građevinama, grobljima itd. Ne oštećivati! Pribor: Mobitel ili foto-aparat, pribor za pisanje i crtanje. Pješčenjak na zidu crkve u Breča na fasadi katedrale Izvori informacija: Udžbenici, Internet. Mariji Bistrici na Rabu Uputa: Možete raditi pojedinačno ili u timu. Obiđite (Foto: Tihomir Marjanac) (Foto: Tihomir Marjanac) okolicu i svoje naselje, grad, i zabilježite gdje ste našli kakve stijene. Zapišite lokaciju na vašem pametnom mobitelu, fotografirajte ih, opišite izgled i vidljiva svojstva (boju, sastojke, fosile ako ih ima, vrstu stijene ako ju možete odmah prepoznati). Označite nalaze na geografskoj karti ili na digitalnoj karti u mobitelu. Pokušajte odrediti vrstu stijene, i uočite jesu li sve stijene iste vrste i jednakog izgleda? Ima li razlika? Napravite mali album sa stijenama koje ste razvrstali po vrstama i postanku. Možete napraviti i poster za javno prikazivanje. Ako vam vlasnici dopuste, Granit na trgu Bana Josipa Jelačića u Zagrebu prikupite uzorke stijena s kojima rade klesari pa napravite (Foto: Tihomir Marjanac) malu zbirku koju će te izložiti u školi. Usporedite slike stijena sa slikama u udžbenicima i na Internetu. Odgovorite na pitanja: Jesu li stijene u okolici iste ili različite od stijena koje ste našli na građevinama? Od kuda potječu stijene na građevinama? Koje stijene prevladavaju na grobljima, a koje na građevinama? Ima li u okolici stijena koje nisu ugrađene u građevine? Ima li u okolici stijena koje se koriste kao sirovina za neku proizvodnju? – T. M.

3. Strukturni elementi litosfere MODELIRAJTE NASTANAK GEOLOŠKIH STRUKTURA

Analogno modeliranje geoloških struktura koristi se pri proučavanju načina nastanka pojedinih geoloških struktura, npr. redoslijeda nastanka rasjeda, odnosa rasjeda i bora, stvaranja struktura uslijed sudara litosfernih ploča, itd. Materijal: staro brašno ili sitni suhi pijesak, boja u prahu ili kakao Pribor: glatka radna površina, staklena ploča ili plitka prozirna plastična kutija, dva ravnala, sito za brašno, mobitel ili foto-aparat Izvor informacija: udžbenici, internet Uputa: Na suhu staklenu ploču ili u suhu plastičnu kutiju nasipa se sloj suhog brašna (ili sitnog pijeska) kroz sito kako bi se dobio ravnomjerni sloj i postigla ujednačena debljina. Uz malo vježbe može se dobiti ravna površina, ali nije problem ako sloj brašna bude humčast. U prirodi sedimenti nikada ne tvore idealne slojeve. Dobro je da brašno bude debelo oko 1-2 cm. Preko tog sloja nasipa se sloj u boji (kakao ili nešto slično,

Eksperiment s brašnom i kompresijom iz suprotnih smjerova (Foto: Tihomir Marjanac)

Eksperiment s pijeskom i kompresijom iz jednog smjera (Foto: Tihomir Marjanac)

163

ISHODI GEO SŠ B.1.1.

Odgovorite na pitanja: Kojim organizmima pripadaju vaši fosili? Na kakav okoliš ukazuju ti organizmi? Jesu li fosilizirani svi stanovnici tog okoliša? Koji se organizmi nisu fosilizirali i zašto? - T. M.

GEO SŠ B.1.1. ponovno kroz sito) debeo oko 0,5 do 1 cm. Po želji možete napraviti 3-5 slojeva koji modeliraju sedimente u oceanu ili moru. Potom se pomoću ravnala polako potiskuje brašno iz jednog smjera. Nastat će humak brašna kojeg treba poprečno presjeći ravnalom i polovicu odstraniti kako bi se vidjela unutrašnja građa humka koji odražava ulančano gorje. Ako radite eksperiment u kutiji, dobivenu strukturu možete promatrati kroz prozirnu stranicu kutije. Koje su strukture nastale? Snimite, skicirajte, zapišite opažanje. Ponovite eksperiment ali s pritiskom iz suprotnih smjerova. Promotrite rezultat. Možete mijenjati stupanj kompresije. Što uočavate? Odgovorite na pitanja: Kako nastaju ulančana gorja? Koje geološke strukture prevladavaju u građi ulančanih gorja?

5. Vulkanski reljefi i potresi MODELIRAJTE RAD VULKANA

Vulkanske erupcije su vrlo različite, i tijekom svoje aktivnosti vulkan može imati više vrsta erupcija. O tome možemo puno naučiti eksperimentom kojim nastojimo reproducirati neku poznatu povijesnu erupciju. Analogni model vulkana može reproducirati vrlo različite vrste erupcija, Dijelovi za izradu modela vulkana koje se mogu usporediti s povijesnim opisima. Materijal: Suhi pijesak, staro brašno ili suhi gips, tamni prah (čađa, praškasti toner za laserske pisače, kakao u prahu), krušne mrvice, stiroporne kuglice ili smrvljeni stiropor. Pribor: Plastični ljevak promjera oko 12 cm, sjenilo za podnu svjetiljku, plastična cijev promjera oko 1 cm dužine oko 1 m, pumpa za zrak (najbolje za gumene jastuke), foto-aparat ili mobitel, pribor za pisanje i crtanje. Izvori informacija: Udženici, Internet Uputa: Radi se timski u širokom prostoru, može i na otvorenom, ali pri- Montažna skica modela vulkana prema može biti u učionici ili domu. Analogni model vulkana izradit ćemo od dijelova koje posudimo iz kućanstva ili nabavimo za tu namjenu. Vulkanski čunj predstavlja sjenilo svjetiljke, ali je potrebno da se promjer gornjeg otvora sjenila i promjer lijevka podudaraju. Plastični lijevak predstavlja krater vulkana. Lijevak se spoji s plastičnom cijevi i umetne s gornje strane u sjenilo (vidi sliku). Cijev se provuče ispod sjenila i spoji s pumpom za zrak. Time je vaš vulkan gotov! Vaš vulkan će raditi tako da će iz lijevka izbacivati materijal tlakom zraka kako pumpate. Da bi vulkan imao što izbacivati, morate lijevak napuniti krušnom mrvicama, stiropornim kuglicama ili komadićima, pijeskom, Erupcija modela vulkana brašnom, nekim tamnim prahom. Sastojke sipajte u lijevak počev od (Foto: Tihomir Marjanac) krupnijih čestica prema sitnijima. Kad je lijevak napunjen pokrenite erupciju prvo laganim pumpanjem pa sve jačim. Promatrajte što ste postigli. Usporedite vašu erupciju s erupcijama koje ste vidjeli na videu ili Internetu. Snimajte vaš eksperiment, opišite što ste i kako radili, i što ste postigli. Izbačeni materijal možete upotrijebiti ponovno, reciklirajte ga. Sigurnosne napomene: Nemojte stajati neposredno iznad vulkana da vam u oči ne uleti sitni prah. Preporučujemo nošenje zaštitnih naočala i rad na otvorenom. Izbjegavajte korištenje alergena, posebno ako je među učenicima netko alergičan na neki od materijala koji se koriste, u tom slučaju ih nemojte koristiti. Odgovorite na pitanja: Što je vulkan izbacio najdalje a što najbliže i zašto? Čemu u prirodi odgovara brašno u vašem eksperimentu? Koje ste vulkanske erupcije uspjeli modelirati? Koliko je visoko bio izbačen najsitniji materijal? – T. M. MODELIRAJTE NASTANAK KALDERE

Kaldere nastaju u završnoj fazi jake vulkanske erupcije kada se magmatsko ognjište djelomično isprazni i tlak u njemu opadne pa više ne uravnotežuje težinu krovinskog vulkana. Tada se vulkanski čunj uruši u svoje magmatsko ognjište i

164

Geo istraživanja

6. Trošenje stijena i padinski procesi EKSPERIMENTOM ODREDITE INTENZITET MEHANIČKOG TROŠENJA STIJENA

Mehaničko trošenje stijena možete modelirati zagrijavanjem i hlađenjem neke stijene u kontroliranim uvjetima, te smrzavanjem mokre stijene u zamrzivaču. Time ocjenjujemo koja je vrsta stijena podložnija kojoj vrsti mehaničkog trošenja. Materijal: Po dva uzorka neobrađenih ali čistih stijena, približno veličine šake, npr. pješčenjaka, vapnenca, neke magmatske stijene, lapora ili tupine. Razlomljene stijene na južnom Velebitu Pribor: Pribor za pisanje i crtanje. Štipaljka za roštilj ili žarač. Plinski plamenik, plinski štednjak ili roštilj (povezivanje ugodnog s korisnim), metalni kablić za vodu, voda, ledenica. Izvori informacija: Udžbenici, Internet Uputa: Odaberite približno jednako velike uzorke različitih stijena. Eksperiment radimo u dva navrata, najbolje na različitim uzorcima istih stijena. Prvo ćemo zagrijavati stijene koje držimo na sigurnoj udaljenosti štipaljkom za roštilj. Zagrijavati ih možemo na plinskom plameniku ili plinskom štednjaku, ili pak na zapaljenom ugljenu za roštilj. Zagrijavanje treba biti jednako za sve uzorke, približno 3-5 minuta, a uzorak držimo na visini od 10-20 cm iznad srednjeg plamena. Potom uzorak bacimo u kablić s hladom Grohote na Velebitu vodom da se ohladi. Promotrite što se dogodilo, opišite postupak, snimite. (Foto: Tihomir Marjanac) Drugi uzorak stijena uronimo u vodu i mokre stavimo u ledenicu da se smrznu preko noći. Ujutro smrznute uzorke izvadimo i pustimo da se odmrznu u nekoj posudi na suncu ili na sobnoj temperaturi. Opišite zapažanja, snimite.

165

ISHODI GEO SŠ B.1.1.

nastane kaldera nalik na veliki krater. Osim urušavanjem, kaldere mogu nastati i eksplozijom vulkana koja uništi veliki dio čunja. Urušne kaldere imaju vulkani kao što je npr. Krakatoa (Krakatau) u Indoneziji, a eksplozivnu kalderu ima npr. Mt. St. Helens u SAD-u. Nastanak kaldere može se modelirati u učionici s jednostavnim priborom. Materijal: Srednje velika kartonska kutija približno 20x30x20 cm, gumeni balon, suhi pijesak, staro brašno, dugačka igla. Pribor: Pribor za pisanje i crtanje, mobitel ili foto-aparat Model kaldere nakon kompakcije, ali Izvori informacija: Udženici i Internet prije eksplozije (Foto: Tihomir Marjanac) Uputa: Možete raditi individualno i timski. Za modeliranje nastanka kaldere potrebno je pripremiti kartonsku kutiju u koju se stavi napuhani balon i zatrpa pijeskom. Da se smanji utrošak pijeska uz balon se može staviti otpadni stiropor da popuni otprilike polovicu kutije. Pijesak se sipa preko i uz balon, a da bi se dobili slojevi povremeno se preko pijeska naspe sloj brašna, preko kojega se opet naspe pijesak sve dok se balon posve ne zatrpa. Taj balon predstavlja magmatsko ognjište. Balon možemo probosti dugom iglom, a eksplozija će stvoriti krater, tj. kalderu. Dobar se rezultat postiže i ako se kutija s balonom i pijeskom ostavi mirovati preko vikenda. Tada će Kaldera Deriba u Sudanu, satelitski se iz balona izgubiti dio zraka a pijesak će se kompaktirati, što opet stvara snimak sliku kaldere. Ako tada probijemo balon, dobit ćemo vrlo uvjerljivu kalderu. Opišite postupak, skicirajte kalderu ili ju fotografirajte. Eksperiment se može ponoviti s novim balonom i korištenjem istog pijeska. Odgovorite na pitanja: Kako je nastala kaldera vulkana Mt. St. Helens? Kako je nastala kaldera vulkana Krakatau? – T. M.

GEO SŠ B.1.1. Sigurnosne napomene: Nemojte stajati neposredno iznad plamena prilikom zagrijavanja uzoraka. Neka uzorak zagrijava samo jedna osoba. Preporučamo nošenje zaštitnih naočala i rukavica te rad na otvorenom. Pazite da se ne opečete, niti da se plamen ne proširi na zapaljive materijale. Ugrijani je uzorak jako vruć iako možda tako ne izgleda, izbjegavajte bilo kakav kontakt s njime. Odgovorite na pitanja: Što se dogodilo s pojedinim uzorcima nakon naglog zagrijavanja i hlađenja? Što se dogodilo s pojedinim uzorcima nakon smrzavanja i zagrijavanja? Koji je mehanizam mehaničkog trošenja efikasniji? – T. M. ODREĐIVANJE INTENZITETA KEMIJSKOG TROŠENJA STIJENA

Kemijskom trošenju su izložene sve vrste stijena u prirodi, ali je najbrže na karbonatnim stijenama, posebno na vapnencu. Kemijsko trošenje (korozija) stvara mikro- i makro-reljef kojeg poznajemo u kršu. Korozijski mikro-reljef možemo vidjeti i izvan krških područja na vapnenačkim pločama koje su izložene atmosferilijama ili su zatrpane u tlu. Potražite tragove korozije na vapnencima u vašoj sredini i pokušajte zaključiti kako su nastali. Materijal: Stijene u prirodi, na građevinama, grobljima itd. Ne oštećivati! Pribor: Mobitel ili foto-aparat, pribor za pisanje i crtanje. Izvori informacija: Udžbenici, Internet. Uputa: Potražite korozijski reljef na stijenama u okolici, ali i na pločama vapnenca ili mramora koje su ugrađene u zgrade, crkve, nadgrobne spomenike, itd. Korodirane površine su na prvi pogled hrapave, a ako na njima postoji uklesani tekst ili godina (kao na nadgrobnim pločama) možemo odrediti i u kojem je vremenu nastala uočena korozija. Pronađene tragove korozije opišite i fotografirajte. Odgovorite na pitanja: Vidite li jače izraženu koroziju (okršavanje) na vapnencima od kojih su izgrađeni stari nadgrobni spomenici, ili na blokovima stijena od kojih je izgrađena npr. crkva? Jesu li tragovi korozije izduženi ili su ravnomjerno raspoređeni po stijeni? Možemo li na temelju uočenog korozijskog reljefa odrediti brzinu korozije? – T. M.

Okršene ploče na kuli u Krku, vidi se različit intenzitet okršavanja

Okršene stijene u prirodi (Foto: Tihomir Marjanac)

7. Fluvijalni i marinski procesi ODREDITE VELIČINE SLIVOVA RIJEKA PO SATELITSKIM SNIMCIMA

Veličina sliva neke rijeke određuje količinu vode koja prihranjuje rijeku, a obuhvaća slivove svih pritoka. Na satelitskim snimcima može se dobro vidjeti drenažna mreža pa se po njoj može okonturiti sliv neke rijeke, i izmjeriti njegova površina. Korištenjem alata za mjerenje dužina u programu Google Earth može se izmjeriti i širina korita neke rijeke, pa se može napraviti usporedba širine njenog korita u gornjem, srednjem i donjem toku. Satelitski reljefni snimak, uočite Pribor: Pristup Internetu i programski paket Google Earth (besplatan) drenažnu mrežu i pokušajte locirati razvodnice Izvori informacija: Internet Uputa: Na Google Earth upoznajte tok i sliv neke rijeke. Nastojte prepoznati dijelove njenog toka i geomorfološke oblike kao što su meandri, mrtvice, poplavne ravnice, nasipi, pritoke, itd. Korištenjem alata za mjerenje dimenzija, izmjerite širinu korita u gornjem, srednjem i donjem toku. Zapišite vrijednosti. Ako je rijeka u Hrvatskoj, pronađite ne serveru Hrvatskih voda podatke o protoku te rijeke približno ne mjestima gdje ste mjerili širinu korita. Obratite pozornost na datum snimanja satelitskog snimka (prikazan je na ekranu) pa kod traženja podatka o protoku nastojte dobiti podatak za isto hidrološko razdoblje, kako bi se podatci mogli uspoređivati. Na Google Earth pokušajte locirati razvodnicu

166

Geo istraživanja

PROANALIZIRAJTE OBALU JADRANA

Uz pomoć atlasa i zemljovida opiši te pojam i važnost razvedenosti obale. Kakva je u tom pogledu istočna obala Jadranskoga mora? Objasnite mogućnosti gospodarskog iskorištavanja pojedinih tipova obala i reljefnih oblika. – R.V.

ISHODI GEO SŠ B.1.1.

koja odvaja sliv promatrane rijeke od susjednih slivova. Pronađite alat za pohranu snimka kako biste ga mogli kasnije upotrijebiti za izradu prezentacije ili postera. Odgovorite na pitanja: Kako se duž njenog toka mijenja širina korita rijeke? kako se duž njenog toka mijenja protok, o čemu on ovisi? Kakav utjecaj imaju hidrološki objekti (brane, hidrocentrale) na tok rijeke? – T. M. Avio snimak rijeke Drave kod Belišća s visine od 750 m

Atlase potražite u školskoj knjižnici

(Foto: P. Somek)

8. Glacijalni i eolski procesi ANALIZIRAJTE PUSTINJSKI RELJEF PO SATELITSKIM SNIMCIMA

Pustinjski je reljef vrlo dinamičan i veliki se geomorfološki oblici najbolje vide iz velikih visina ili iz svemira. Na satelitskim snimcima posredstvom programskog paketa Google Earth analizirajte geomorfološke oblike u pustinji po vašem izboru. Do kojih će te zaključaka doći? Pribor: Pristup Internetu i programski paket Google Earth (besplatan) Izvori informacija: Internet Polje pijeska u pustinji Wadi Rum u Jordanu Namib, satelitski snimak je djelomično zatrpan Uputa: Korištenjem programskog paketa Google Earth pijeskom, satelitski snimak pronađite pustinjska područja na Zemlji, detaljno ih pregledajte. Odaberite jedno područje, jednu pustinju koju će te analizirati. Pokušajte prepoznati pustinjske geomorfološke oblike u njoj i promotrite njihov raspored. Pokušajte odrediti prevladavajući smjer puhanja vjetrova. Pokušajte uočiti u kojim dijelovima prevladava pijesak, u kojima kamena podloga, a u kojima postoje suhodoline (wadi). Zabilježite opažanja, napravite prezentaciju ili poster. Odgovorite na pitanja: Uočavate li neku zakonitost u pojavljivanju dina? Jesu li dine u analiziranoj pustinji aktivne ili su umrtvljene? Kakav je odnos polja pijeska i suhodolina? Ima li u analiziranoj pustinji oaza? Ako da, možete li dokučiti zašto se nalaze na tim mjestima? – T. M.

9. Krški i antropogeni procesi TURIZAM I KRŠKI RELJEF

Istražite posljedice turističke valorizacije površinskih i podzemnih oblika krškog reljefa u Hrvatskoj. Na temelju prikupljenih podataka o broju posjetitelja odabranim lokalitetima krškog reljefa izradite tablicu i jednostavnu tematsku kartu. Za objekte za koje možete identificirati moguće negativne učinke turističke valorizacije, istražite/predložite mjere zaštite. Pregled najvećih speleoloških objekata na svijetu može se pratiti na stranici www.caverbob.com. Pregled najvećih speleoloških objekata u Hrvatskoj može se pratiti na stranici www.speleologija.hr.

167

GEO SŠ B.1.1. 12. Utjecaj klimatskih modifikatora na temperaturu zraka POSJETITE METEOROLOŠKU POSTAJU I BILJEŽITE TEMPERATURU ZRAKA

Istražite uvjete u kojima se vrši mjerenje temperature zraka primjerice posjetom najbližoj meteorološkoj postaji. Analizirajte dnevni hod temperature zraka i zaključite u koje je doba dana temperatura najniža, a u koje najviša. Tijekom određenog razdoblja (mjesec Ako živite u Zagrebu Unutrašnjost školske meteorološke dana) svakodnevno bilježite podatke o temperaturi meteorološku postaju postaje (Izvor: Gimnazija Požega) zraka u svojemu zavičaju služeći se podatcima Držav- možete pronaći na Zrinjevcu nog hidrometeorološkog zavoda (DHMZ) s najbliže službene meteorološke postaje (podatci se svakodnevno objavljuju na službenoj mrežnoj stranici DHMZ-a. Organizirajte podatke u tablicu i izračunajte srednju dnevnu temperaturu zraka i srednju mjesečnu temperaturu zraka. Usporedite dobivene vrijednosti s podatcima DHMZ-a za odabrane meteorološke postaje u Hrvatskoj i napišite kratak osvrt o uočenim sličnostima/razlikama. – R. V.

13. Utjecaj klimatskih modifikatora na tlak zraka i vjetar MJERITE TLAK ZRAKA I ANALIZIRAJTE PODATKE

Istražite uvjete u kojima se vrši mjerenje tlaka zraka, primjerice posjetom najbližoj meteorološkoj postaji. Tijekom nekoliko dana prikupljajte podatke o vrijednostima tlaka zraka u najbližoj meteorološkoj postaji, organizirajte ih u tablicu i opišite promjene. Usporedite te promjene s promjenama temperature zraka i prognozom vremena za dane za koje ste prikupljali podatke. Meteorološke stanice su važne sa prognoziranje vremena jer podaci koje se u njima skupljaju pomažu prognostičarima da uoče ponavljanja u vremenskim prilikama, na osnovi kojih mogu predvidjeti kakvo nas vrijeme očekuje. – R. V. IZRADITE SVOJ BAROMETAR

Uređaj za mjerenje tlaka zraka — barometar na zidu škole

Barometar je instrument za mjerenje tlaka zraka. Standarni tlak zraka iznosi 1013,25 hPa. Iznad te vrijednosti je viši, a ispod te vrijednosti je niži. Pribor: škare, tanka gumica, staklenka (prazna staklenka od džema ili sl.), selotejp, ljepilo, balon, igla, slamka, olovka, flomaster, papir Izvor: Internet Upute: Škarama odrežite donji dio balona (onaj dio gdje pušete zrak). Balon zatim rastegnite preko staklenke i preko “vrata” staklenke. Preko tog balona i staklenke omotajte gumicu tako da drži balon na mjestu. Potom uzmite slamku i odrežite onaj dio koji se savija. Odrežite dio selojtepa i pomoću njega zalijepite iglu na vrh slamke. Zatim ljepilom zalijepite slamku za gornji dio staklenke. Na komadu papiru napište – visoko, na gornjem dijelu, a nisko na donjem dijelu papira. Papir i staklenku stavite blizu prozora. Olovkom na papiru označite mjesto koje pokazuje igla. Za dva, tri sata se vratite i pogledajte gdje je sad uperena igla te ponovno označite mjesto na papiru. Razlog zašto igla mijenja visinu je taj što je zrak zarobljen u posudi. Kada je tlak izvan staklenke viši, igla se povisuje, a kada je tlak zraka manji, igla se snizuje. Na taj način možete mjeriti tlak zraka. – K. S.

168

Geo istraživanja

IZRAČUNAJTE MJESEČNU KOLIČINU PADALINA

Istražite uvjete u kojima se vrši mjerenje količine padalina npr. posjetom najbližoj meteorološkoj postaji. Tijekom radoblja od mjesec dana svakodnevno bilježite podatke o dnevnoj količini padalina u svojemu zavičaju služeći se podatcima DHMZKiša je najvažnija padalina na a s najbliže službene meteorološke postaje (podatci se svakodnevno objavljuju na Zemlji službenoj mrežnoj stranici DHMZ-a), organizirajte podatke u tablicu i izračunajte mjesečnu količinu padalina. Usporedite dobivene vrijednosti s podatcima DHMZ-a za odabrane meteorološke postaje u Hrvatskoj i napišite kratak osvrt o uočenim sličnostima/razlikama. – R. V. IZRADITE DNEVNIK VREMENA

Na komadu papira ili u računalu izradite tablicu kao na slici i u nju zapišite sva očitanja vremena. Točnost svojih podataka možete usporediti s onima iz neke lokalne meteorološke postaje. Tablicu umnožite kako biste nastavili praćenje, a svoja zapažanja usporedite s prijateljima. Pokušajte pratiti vrijeme svaki dan u isti sat. – P. S.

Primjer tablice za tjedni meteorološki kalendar

NAPRAVITE OBLAK U BOCI

Pribor: medicinski alkohol (70%), plastična boca, kompresijska pumpa, pluteni čep Izvori informacija: PMF – Geografski odsjek Upute: U bocu se ulije malo medicinskog alkohola (otprilike 0,5 dl). Bocu je tada potrebno okretati kako bi se alkohol ravnomjerno raspostranio po stijenkama. Na otvor boce stavi se pluteni čep koji je prethodno probušen u sredini. On bi u potpunosti trebao zatvoriti otvor boce. Pomoću kompresijske pumpe kroz rupu u plutenom čepu utiskuje se zrak u bocu (do 10 utisaka). Nakon što je zrak utisnut, naglo se izvadi čep. Dolazi do kondenzacije i zamućenja unutar boce koje je nalik na oblak. Objašnjenje: Najvažniji proces za nastajanje oblaka je hlađenje zraka. U ovome se pokusu zrak ne hladi ledom ili slično, već će nam za to poslužiti promjena tlaka u boci jer kako se mijenja tlak, tako se mijenja i temperatura. Utiskivanjem zraka u bocu, tlak se povećava, a time i temperatura. Naglim otvaranjem boce naglo se smanjuje tlak, a tako i temperatura. I zrak u boci, kao i onaj oko nas, sadržava vodenu paru koja se naglim padom tlaka i temperature kondenzira u sitne kapljice koje vidimo kao zamućenje. No zrak u prirodnim uvjetima nikad nije čista smjesa plinova, već sadrži primjese (primjerice kristaliće kuhinjske soli dospjele isparavanjem iz mora, kiseline koje nastaju iz spojeva prilikom izgaranja ugljena, nafte, benzina ili u kojima ima sumpora te prašina koja je i vidljiva golim okom). Te se primjese nazivaju jezgre kondenzacije i na njima zapravo započinje kondenzacija u zraku. Ako ponovno utisnemo zrak u bocu, oblak će nestati jer će se ponovno povećati tlak, a to možemo poistovjetiti sa stabilnom sinoptičkom situacijom ili anticiklonom, tj. s postankom vedrog vremena. – K. S.

17. Tropski cikloni, vremenske nepogode i tercijarna cirkulacija PROIZVEDITE TORNADO U BOCI

Tornado je snažan zračni vrtlog koji se spušta iz baze oblaka kumulonimbusa. Zabilježen je na svim kontinentima osim na Antarktici, a najviše ih je u Sjevernoj Americi. „Na cesti tornada“ koja prolazi kroz 11 američkih država na godinu se pojavi više od 700 tornada. Najrazorniji tornado bio je od 25. do 28. travnja 2011. godine. U ta tri dana i 7 sati čak se 358 tornada obrušilo na središnji, jugoistočni i sjeveroistočni dio SAD-a. Poginulo je oko 358 ljudi. Pribor: 2 plastične boce, deterdžent, boja za hranu (plava), vrtložna cijev ili predmet koji može čvrsto spojiti dvije plastične boce okomito jednu na drugu Izvori informacija: PMF – Geografski odsjek

169

ISHODI GEO SŠ B.1.1.

14. Utjecaj klimatskih modifikatora na vlagu u zraku, naoblaku i padaline

GEO SŠ B.1.1. Upute: U jednu bocu nalije se voda i unutra se doda plava boja za hranu. Boca napunjena vodom spoji se s drugom bocom pomoću vrtložne cijevi (ili nekog drugog predmeta) tako da je napunjena boca iznad prazne. Boca u kojoj se nalazi voda naglo se protrese, voda poteče u praznu bocu i pritom možemo vidjeti kako formira lijevak što podsjeća na tornado. Sljedeći pokus je isti, samo što u praznu bocu dodamo deterdžent koji se zapjeni nakon što dođe u kontakt s vodom, a pjena se izdigne iznad vodenog lijevka u gornjoj boci te tako daje dojam kumulonimbusa iz kojeg se spušta tornado u obliku lijevka. Objašnjenje: Tornado je snažan zračni vrtlog koji se spušta iz baze oblaka kumulonimbusa. U blizni tla nalazi se zračna masa koja je topla i vlažna, a u gornjim dijelovima atmosfere relativno hladnija. Topli i vlažni dio zraka koji je lakši diže se i sastaje s hladnim i sušim zrakom. Tada povećanjem vlage započinje jače kondenziranje u kapljice vode. Pri procesu kondenzacije oslobađa se energija (toplina) u okolni prostor što je uzrok uzlaznog strujanja u oblaku kumulonimbusu (topli zrak je lakši pa ima tendenciju izdizati se), a izvan njega postoji silazno strujanje hladnog zraka (hladni zrak je teži pa ima tendenciju spuštati se). Zbog razlike toplo-hladno u strujanjima u i izvan oblaka javlja se vrtložno strujanje koje se pod utjecajem sile teže spušta sve do tla. U tornadu zrak rotira brzinom od 160 do 300 km/h. U središtu tlak naglo pada i to je zapravo uzrok velike snage tornada koji ruši sve pred sobom. Prosječna brzina tornada je do 40 km/h, a prevali put od oko 80 km. Tornado je najčešća pojava u pojedinim država SAD-a. Najviše pogađa velike ravnice zbog toga što tamo dolazi do spajanja toplog i vlažnog maritimnog tropskog zraka s juga i svježeg kontinentskog polarnog sa sjevera. U ovome pokusu voda predstavlja vrtložno strujanje tornada, a sapunica oblak. – K. S.

21 . Vrste i važnost jezera ISTRAŽITE JEZERO PO IZBORU

Za jezero u zavičaju ili najbliže poznato jezero istražite: Kako je ono nastalo? Kakvo ima značenje za život ljudi? Je li stanje kakvoće vode zadovoljavajuće? Pripada li skupini zaštićenih jezera ili je potrebna zaštita? – R. V.

23. Značenje tekućica za naseljenost i gospodarstvo IZRADITE HIDROGRAM

Pronađite podatke o mjesečnoj količini vode koja protječe rijekom u vašem zavičaju ili većom rijekom u koju se ulijeva. Na temelju tih podataka izradite hidrogram. Analizirajte izrađeni grafički prikaz i zaključite kakav režim protoka ima ta rijeka. – R. V.

28. Vrijednost georaznolikosti i važnost geobaštine ISTRAŽITE NA FACEBOOKU

Istražite aktivnosti usmjerene na zaštitu i promociju georaznolikosti na https://www.facebook.com/georaznolikost/

29. Uzroci i posljedice ugrožavanja i onečišćenja okoliša POKRENITE EKOLOŠKU AKCIJU U SVOM KVARTU ILI MJESTU

Za početak počnite razvrstavati otpad te organizirajte vikend razrednu akciju čišćenja okoliša, prvo oko vaše škole. Hrvatska je zatrpana sa raznim smećem koje je zapravo vrijedna sirovina (kao npr. papir, staklo, metal...) koja se kasnije može ponovno iskoristiti u industriji. Hrvatska ima mnogo divljih odlagališta otpada, pa ako ste vidjeli neko u blizini mjesta u kojem živite, obavijestite o tome nadležne službe kako bi ga sanirale. Ako prema putu do škole vidite neku odbačenu autoolupinu, u nekom dvorištu ili u prirodi, dojavite to udruzi Zelene stope. To je udruga za prirodu, okoliš i održivi razvoj koja je do sada iz prirode uklonila više od 15 tisuća olupina (098 208 277, www.zelene-stope.hr), a možete i nazvati na kontakt za besplatan odvoz olupina (CIOS): 0800 02 04.

170

Geo istraživanja

ISHODI GEO SŠ B.1.1.

Više o tome kako reciklirati proučite na inernetskoj adresi: www.recikliranje.hr na kojoj su objavljene adrese i kontakti reciklažnih centara u gradovima diljem Hrvatske. Svoju ljubav prema prirodi dokažite reciklirajući! – P. S.

Mladi u raznim akcijama čišćenja okoliša (Foto: Romeo Ibrišević)

30. Globalno zatopljenje NAPIŠITE ESEJ

Pročitajte odabrana poglavlja publikacija o klimatskim promjenama i globalnom zagrijavanju. Napišite esej o mogućim učincima globalnog zagrijavanja na gospodarske djelatnosti i život ljudi u vašoj županiji te mjerama kojima se mogu ublažiti negativni učinci.

171

Tiskano u Hrvatskoj, 2019. godine

Otkrij i nauÄ?i

Zemlja na dlanu - Geografija 1

Articles inside

Zemlja na dlanu - Geografija 1