Kas yra požeminės upės?
Trumpas atsakymas: Požeminės upės yra upeliai arba stiprios gruntinio vandens srovės, tekančios po Žemės paviršiumi. Jos teka per urvus, plyšius ar poras uolienose ir dažnai vėl pasirodo šaltiniuose ar šuliniuose.
Ką tai reiškia?
Lietaus ir paviršinis vanduo įsigeria į žemę. Vietose, kuriose yra minkštų uolienų, tokių kaip kalkakmenis, vanduo lėtai tirpdo uolienas ir sudaro tunelius bei urvus. Laikui bėgant, šie tuneliai gali tapti pakankamai dideli, kad vanduo tekėtų kaip upė.
Kai kurios požeminės upės greitai teka dideliais urvų praėjimais. Kitos požeminės upės lėtai juda per mažas ertmes dirvožemyje ir uolienose. Požeminės upės gali maitinti šaltinius, tiekti vandenį miestams ir išlaikyti gyvūnus, gyvenančius urvuose.
Žmonės kai kurias urvus tyrinėja nardydami arba vaikščiodami po juos, tačiau tai gali būti pavojinga ir reikalauja mokymo bei įrangos. Vanduo dažnai turi ištirpusių mineralų, todėl jis gali papildyti šulinius ir šaltinius mineralais. Požeminės upės yra svarbios, bet kartais paslėptos, todėl turime jas tyrinėti, kad apsaugotume geriamąjį vandenį.
Už to slypintis mokslas
Įvardyti dėsniai / principai: Dėsnių / pasekmių pavadinimas: Darcy dėsnis (tekėjimas per porėtą medžiagą) ir karstinė sudėtis (uolienų tirpimas ir urvų susidarymas).
Darcy dėsnis paaiškina, kaip vanduo lėtai juda per daugybę mažų porų dirvožemyje ir uolienose. Karstinėse zonose vanduo, kuriame yra anglies dioksido, sudaro silpną rūgštį ir ištirpdo karbonatines uolienas (pvz., kalkakmenį). Šis cheminis procesas dažnai rašomas taip: CaCO3 + H2CO3 -> Ca2+ + 2 HCO3-.
Ilgą laiką tirpimas padidina plyšius į kanalus ir urvus. Kai kanalai yra dideli, vanduo teka greitai ir elgiasi labiau kaip upė nei gruntinis vanduo. Toks greitas srautas ne visada atitinka Darcy dėsnį ir gali būti turbulentinis.
Mokslininkai šį procesą vadina karstinė sudėtimi.
Kaip mes tai žinome: tyrinėtojai sudaro urvų žemėlapius ir vandens takus, naudodami saugius dažus, srauto matavimus ir instrumentus šuliniuose. Geofiziniai tyrimai, vandens chemija ir urvų žemėlapiai taip pat rodo, kur ir kaip vanduo juda po žeme .
Pamatyk tai gyvenime
- Puerto Princesa požeminė upė (Palavanas, Filipinai), garsi urvinė upė nacionaliniame parke
- Sistema Sac Actun ir netoliese esantys cenotai (Jukatanas, Meksika), didelė sujungta povandeninių urvų sistema su tekančiais praėjimais
- Upeliai ir šaltiniai Mamuto urvo nacionaliniame parke (Kentukis, JAV), kur vanduo teka urvų praėjimais
- Karstinės upės, kurios išnyksta ir vėl atsiranda kaip šaltiniai tokiose vietose kaip Europos dalys ir Balkanai
Išbandyk pats
Mini karstinis modelis
Sauga: Jei taškotės, dėvėkite apsauginius akinius; venkite vandens skonio.
Priemonės
- cukraus kubeliai arba cukraus blokelis
- negilus padėklas
- vanduo lašintuve arba mažame puodelyje
- kempinė (nebūtina)
Žingsniai
- Sudėkite cukraus kubelius į nedidelę krūvelę arba įspauskite birią cukraus dalį į blokelį ant padėklo.
- Naudokite lašintuvą arba lėtai užpilkite šiek tiek vandens ant cukraus krūvelės viršaus.
- Stebėkite, kaip vanduo tirpdydamas cukrų sudaro kanalus ir tunelius.
- Lėtai pilkite daugiau vandens ir stebėkite, kaip takai auga ir jungiasi.
- Kempine sugerkite vandenį ir stebėkite, kaip likęs cukrus išlaiko kanalus. Ką tai rodo: vanduo gali ištirpinti medžiagas ir suformuoti požemines vagas, pavyzdžiui, upes, minkštose uolienose.
Žodynėlis
- Karstas: Iš tirpių uolienų (pvz., klinčių) susidaręs kraštovaizdis, kuriame formuojasi urvai, smegduobės ir požeminės upės.
- Vandeningasis sluoksnis: Uolienų arba dirvožemio sluoksnis, kuriame sulaikomas ir perduodamas gruntinis vanduo.
- Kanalas: Didelis tunelis arba praėjimas uolienoje, kuriuo teka greitas požeminis srautas.
- Tirpimas: Cheminis procesas, kurio metu uoliena lėtai tirpsta vandenyje ir rūgštyse.
DUK
Ar požeminės upės yra tas pats, kas gruntinis vanduo?
Ne visada; gruntinis vanduo lėtai teka mažomis ertmėmis, o požeminės upės – greitai, dideliais kanalais ar urvais.
Ar žmonės gali tyrinėti požemines upes?
Taip, bet vaikščiojimas urvais ar nardymas yra rizikingas ir turėtų būti atliekamas tik su apmokytais gidais ir tinkama įranga.
Ar požeminės upės tiekia geriamąjį vandenį?
Jos gali maitinti šaltinius ir šulinius, todėl yra svarbūs šaltiniai, tačiau vandenį reikia tirti ir valyti, kai reikia.
Ar požeminės upės gali išdžiūti?
Kai kurios yra sezoninės ir sausuoju laikotarpiu susitraukia, o kitos teka ištisus metus, priklausomai nuo jų šaltinio ir geologijos.