Kras

Detailný pohľad na chemické rozrušovanie vápenca

Obnažená krajina vápencových oblastí je náchylná podliehať chemickému zvetrávaniu, ktoré je prevažne dielom vody obohatenej o humínové kyseliny a pôdny CO₂, pretože kalcit sa v čistej vode rozpúšťa iba veľmi slabo. Ale prítomnosť vápencových hornín a dostatok zrážok nie je ešte automaticky predpoklad pre vznik krasu. Vápencové komplexy dostatočne veľkej hrúbky musia byť v prvom rade obnažené, bez pokryvu nepriepustným ílom. Aby do nich voda cez pukliny prenikala dostatočne ľahko, je nutné aby boli tektonicky porušené. V prípade, ak je materskou horninou vrstevnatý vápenec, zohráva úlohu aj sklon vrstiev. Územie v tom prípade nesmie mať veľké rozdiely v nadmorskej výške, inak z neho voda odtečie skôr ako stihne vsiaknuť. Dôležité je aj to, do akej miery zrážkovú vodu pohlcuje hustá vegetácia, čo má význam najmä v tropických oblastiach.

V podmienkach Slovenska, teda v krasových oblastiach mierneho pásma, zohráva vegetácia – predovšetkým dreviny – významnú úlohu pri tvorbe a pretváraní krasu, keďže prostredníctvom biomechanickej sily koreňových sústav mechanicky i chemicky rozrušuje krasové podložie, pričom pôsobí hlavne ako katalyzátor: urýchľuje destabilizáciu nadložnej horniny a spôsobuje rútenie pripovrchových častí endokrasu. Agresívne dreviny (napr. lipy) dokážu odtrhnúť od materského masívu aj vyše 1000 kg vážiace bloky. Dôvod invázneho vstupu koreňových systémov do krasového podložia tkvie v prístupe k jedinému trvalému zdroju vody v krasovom prostredí, a tým je vzduch s vysokou vlhkosťou v podzemných dutinách (jaskyniach, rozsadlinách, otvorených puklinách, zlomoch). Tá sa neustále zráža na bohato rozvetvenom systéme tzv. rizín (koreňových vláskov), ktoré drevinám zabezpečujú príjem vody. V Slovenskom krase je zatiaľ preukázaný biomechanický vplyv drevín na krasové podložie až do hĺbky 8 – 10 m.

Z chemického hľadiska je základom krasových javov reakcia vzdušného oxidu uhličitého s vodou za vzniku slabej kyseliny uhličitej. Málo koncentrovaná kyselina postupne preniká puklinami vápencov a rozrušuje ich. Dochádza pri tom k reakciám, pri ktorých sa uvoľňuje katión Ca²⁺ a hydrogénuhličitanový anión HCO₃^-. Chemické rozrušenie horniny neustále postupuje a umožňuje tak vytvárať krajinné prvky, ktoré majú neraz veľmi bizarné tvary.

CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

Krasové oblasti sa vyznačujú mnohými unikátnymi geomorfologickými a geologickými útvarmi. Podľa spôsobu vzniku, ktorý charakterizuje či vznikli rozrušovaním alebo usadzovaním materskej karbonatickej horniny (napr. vápenca), ich rozdeľujeme na prvotné a druhotné krasové javy (alebo tiež primárne a sekundárne).

• prvotné javy – vznikajú priamym pôsobením vody, a to:
  • koróznou (chemickou, rozpúšťacou) činnosťou vody (tak vznikajú napríklad škrapy, krasové jamy čiže závrty, priepasti, geologické varhany
  • eróznou (mechanickou, vymieľacou) činnosťou vody (tak vznikajú napríklad závrtové hltače, riečne ponory, krasové jazierka, úvaly, okrajové krasové polja, resp. polja v krase, slepé doliny, poloslepé doliny, kaňony, fluviokrasové jaskyne atď.

Prvotné krasové formy možno rozdeliť na povrchové (exokras) a podpovrchové, resp. podzemné (endokras).

• druhotné javy – vznikajú opätovným vyzrážaním rozpusteného vápenca z roztoku hydrogénuhličitanu vápenatého, ktorý sa nakoniec usadí v podobe sintrovej hmoty; ide najčastejšie o kalcit, zriedkavejšie aragonit, vo výnimočný prípadoch i sadrovec. Najznámejšími sekundárnymi javmi sú rôzne formy jaskynnej sintrovej výplne (kvapľovina).

Povrchové formy a vlastnosti krasových oblastí

Škrapy pri Hallstate v Rakúsku

Krasové oblasti majú viaceré typické znaky. Okrem prítomnosti karbonátových hornín sa vyznačujú osobitým hydrologickým režimom. V rámci kolobehu vôd v krase sa povrchové alochtónne (z nekrasových území) alebo autochtónne (v rámci krasového územia) vodné toky v podobe potokov či riek, náhle strácajú sústredeným vtokom do podzemia v miestach zvaných ponory (na plošinách planín, v dolinách, v stráňach kopcov), alebo miznú v závrtoch či terénnych depresiách. Miznutie sa v tomto prípade – na rozdiel od sústredeného vtoku do ponorov – deje väčšinou pozvoľna, tzv. infiltráciou, čiže vsakovaním v sieti puklín, ktorými je krasový masív prestúpený. K obom javom (vtoku i vsakovaniu) dochádza často v zóne styku vápencov s nepriepustným podložím (tzv. kontaktný kras), kde do krasovej oblasti pritekajú toky z nekrasových území. Vodný tok sa tak môže na dlhé kilometre strácať z povrchu, pretekať podzemím, a na inom mieste opäť vyvierať v mieste tzv. krasového prameňa, resp. vyvieračky. Príklady na Slovensku predstavujú napr. sústava ponorových krasových jám Hančinej, Čertovej diery a Líščej diery v Slovenskom krase s aktívnymi ponormi na dne, ktoré drénujú nekrasovú Bodviansku pahorkatinu, pričom vodu v podobe podzemnej rieky Styx do vyvieračiek v Maďarsku odvádza v masíve Silickej planiny dobre vyvinutá, svetoznáma jaskynná sústava Domica-Baradla dlhá 22 km. Analógie možno nájsť tiež v Nízkych Tatrách – Demänovská jaskynná sústava dlhá 40 km s Objavným ponorom a jaskyňou Vyvieranie (vyvieračka), alebo vo Važeckom krase – ponor Priepadlé, Važecká jaskyňa, vyvieračka Teplica. Príkladom zo zahraničia je slovinská Reka, ktorá takto tečie pod povrchom asi 40 km a vlieva sa priamo do Benátskeho zálivu.

Krasové oblasti boli v dávnych dobách osídlené ľuďmi, ktorí využívali jaskyne ako prirodzené úkryty (refúgiá), a nachádzali tam útočisko pred nepriazňou okolitého prostredia či vojnami. Ako dôkaz osídlenia jaskýň sa do dnešných dní zachovalo mnoho kostrových pozostatkov predkov človeka, ale i jeho umelecké prejavy v podobe nástenných malieb.

Z pohľadu poľnohospodárstva nie sú krasové oblasti vhodné pre pestovanie úžitkových monokultúr, kvôli ich vápnitým pôdam – prevažne rendzinám, ktoré sú nehostinné a chudobné na živiny. Pôdny profil je slabý a humus je často splavovaný vodou. I napriek dostatočným zrážkam bývajú oblasti pomerne suché, keďže sa tu voda nemá ako udržať a väčšinou rýchlo prenikne cez pukliny do hĺbky krasového masívu.

Kras môže byť na základe geomorgologických štruktúr a geologických podmienok rozdelený na niekoľko typov:

• úplný kras (tzv. holokarst) – označuje dokonale vyvinuté povrchové i podzemné krasové oblasti (napríklad Dinársky kras).
• neúplný kras (tzv. merokarst) – označuje povrch, ktorý je pokrytý zvetralinami a povrchové krasové javy sú tam nedokonale vyvinuté.
• kužeľový kras (tiež mogotový) – označuje oblasti, kde neprebieha rozpúšťanie a rozrušovanie rovnomerne. Vyznačuje sa výskytom ostro vyčnievajúcich izolovaných foriem s príkrymi stenami a zaobleným vrchom, nazývaných mogoty (napríklad Qui-lin v južnej Číne).
• nížinný kras – tvorí sa v nížinách, kde podzemná voda siaha do úrovne dna depresií. Sú v ňom časté rozsiahle horizontálne jaskyne a závrty.
• horský kras – je najrozšírenejším typom.
  • planinový kras – vzniká na náhorných plošinách, je rozdelený kaňonovitými údoliami, je bohatý na všetky krasové formy (napr. Silická a Plešivská planina).
  • rozčlenený kras masívnych horských chrbtov – vzniká vo zvrásnených a tektonicky porušených vápencoch (napr. v Strážovských vrchoch).
  • kras na monoklinálne uklonených komplexoch karbonátových hornín – často s kvestovým reliéfom (príkladom je Demänovská dolina na severných svahoch Nízkych Tatier).
• pseudokras – je geomorfologická forma podobná krasu, nevzniká však rozpúšťaním hornín, ale napríklad lávovým príkrovom (napr. Labertouche Cave vo Viktórii v Austrálii).

Jaskyňa v Alabame v USA

Rýchlosť postupu vodnej erózie vo vápencoch je priamo úmerná veľkosti porušenia horninových komplexov. Vsakujúca voda postupuje po drobných puklinách, ktoré sama ďalej rozširuje, svojimi reakčnými schopnosťami rozleptáva horninu, rozpúšťa minerály a odvádza ich v podobe roztoku. Z drobných prasklín sa časom stávajú pukliny. Nasledujúca erózia pukliny neustále zväčšuje do značných rozmerov až začnú vznikať útvary, ktoré voláme jaskyne.

Jaskyne sú často rozsiahle systémy chodieb dlhé niekoľko metrov až desiatky či stovky kilometrov, do hĺbky môžu siahať až niekoľko sto metrov pod povrch. Môžu dosahovať šírok železničných tunelov. V prípade, že erózia veľmi oslabí vápencové komplexy, masy hornín v nadloží sa môžu v dôsledku svojej vlastnej váhy zrútiť do vzniknutého prázdneho priestoru, tento jav sa nazýva zrútenie jaskynného stropu. Takéto javy umožňujú vznik novým krasovým útvarom. Takto napríklad vznikla najznámejšia česká priepasť Macocha v Moravskom krase. Ak sa zrútenie neprepojí so zemským povrchom, vzniká veľký klenutý priestor, ktorému sa hovorí dóm.

Po poklesnutí hladiny podzemnej vody môžu vzniknúť priestory, ktoré sú vyplnené vzduchom, ale do ktorých aj naďalej presakuje vsakujúca voda z povrchu. Tá je nasýtená rozpustenými minerálmi, ale v dôsledku zmien teploty, tlaku a koncentrácie sa z vody opätovne začne vylučovať CO₂, čo má za následok zrážanie rozpustených minerálov a vznik výzdoby jaskynných priestorov v podobe kvapľov a ďalších jaskynných útvarov. Kvaple sa podľa veľkosti a smeru rastu označujú ako brčká, stalaktity, v prípade že rastú smerom dole zo stropu jaskyne, prípadne stalagmity, ktoré rastú smerom hore. Stalagnát je spojením stalagmitu a stalaktitu v jednoliatom telese. Inými útvarmi sú závoje či jaskynné perly.

• Všeobecná geológia 2 – Rechwalder, P. a Jablonský, J. (2003), Bratislava, Univerzita Komenského ISBN 80-223-1664-4, s. 276 – 289
• Země – James F. Luhr, Euromedia Group k. s. 2004
• Všechno o Zemi' – kolektiv autorů, Reader´s Digest Výběr 2000
• ABC přírody – kolektiv autorů, Reader´s Digest Výběr 1996
• Obecná geomorfologie – Demek, J. 1976

• vápenec