le karst, Le relief karstique ou karstique, est une forme de topographie dont l'origine est due à des processus d'altération par dissolution de roches solubles telles que le calcaire, la dolomite et le gypse. Ces reliefs se caractérisent par la présentation d'un système de drainage souterrain avec des grottes et des drains.
Le mot karst vient de l'allemand Karst, Un mot utilisé pour désigner la région italo-slovène de Carso, où les reliefs karstiques abondent. L'Académie royale espagnole a approuvé l'utilisation des deux mots «karst» et «karst», avec une signification équivalente.
Les roches calcaires sont des roches sédimentaires principalement composées de:
La dolomite est une roche sédimentaire composée de la dolomite minérale, qui est un double carbonate de calcium et de magnésium CaMg (CO3)deux.
Le gypse est une roche composée de sulfate de calcium hydraté (CaSO4.2HdeuxO), qui peut contenir de petites quantités de carbonates, d'argile, d'oxydes, de chlorures, de silice et d'anhydrite (CaSO4).
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Les processus chimiques de la formation karstique comprennent essentiellement les réactions suivantes:
COdeux + HdeuxO → HdeuxCO3
HdeuxCO3 + HdeuxO → HCO3- + H3OU ALORS+
Voleur3 + H3OU ALORS+ → Cadeux+ + HCO3- + HdeuxOU ALORS
COdeux + HdeuxO + CaCO3 → 2HCO3- + ACdeux+
CaMg (CO3)deux + 2HdeuxO + COdeux → CaCO3 + MgCO3 + 2HdeuxO + COdeux
Le relief karstique peut se former à l'intérieur ou à l'extérieur d'une roche hôte. Dans le premier cas on parle de relief karstique interne, endocarstique ou hypogénique, et dans le second cas de relief karstique externe, exocarstique ou épigénique.
Les courants d'eau souterrains qui circulent dans les lits de roches carbonées creusent des cours internes dans les grosses roches, à travers les processus de dissolution que nous avons mentionnés..
Selon les caractéristiques de l'affouillement, différentes formes de relief karstique interne prennent naissance.
Des grottes sèches se forment lorsque les courants d'eau internes quittent ces canaux qui ont creusé à travers les roches..
Le moyen le plus simple d'être creusé par l'eau à l'intérieur d'une grotte est la galerie. Les galeries peuvent être élargies pour former des "voûtes" ou elles peuvent être rétrécies et former des "couloirs" et des "tunnels". Elles peuvent également former des "tunnels ramifiés" et des montées d'eau appelées "siphons".
Pendant la période où l'eau vient de quitter son cours à l'intérieur d'un rocher, les galeries restantes sont laissées avec un degré d'humidité élevé, exsudant des gouttes d'eau avec du carbonate de calcium dissous..
Lorsque l'eau s'évapore, le carbonate précipite dans un état solide et des formations apparaissent qui poussent à partir du sol appelées «stalagmites», et d'autres formations se développent suspendues au plafond de la grotte, appelées «stalactites».
Lorsqu'une stalactite et une stalagmite coïncident dans le même espace, s'unissant, une «colonne» se forme à l'intérieur des grottes..
Lorsque le toit des grottes s'effondre et s'effondre, des «canyons» se forment. Ainsi, des coupes très profondes et des parois verticales apparaissent là où les rivières de surface peuvent circuler..
La dissolution du calcaire par l'eau peut percer la roche à sa surface et former des vides ou des cavités de différentes tailles. Ces cavités peuvent être de quelques millimètres de diamètre, de grandes cavités de plusieurs mètres de diamètre ou des canaux tubulaires appelés "lapiaces".
Au fur et à mesure qu'un lapiaz se développe suffisamment et génère une dépression, d'autres formes de relief karstiques apparaissent appelées «dolines», «uvalas» et «poljes»..
Le gouffre est une dépression à base circulaire ou elliptique, dont la taille peut atteindre plusieurs centaines de mètres.
Souvent, l'eau s'accumule dans les gouffres qui, en dissolvant les carbonates, creuse un évier en forme d'entonnoir.
Lorsque plusieurs gouffres poussent et se rejoignent dans une grande dépression, un "raisin" se forme.
Lorsqu'une grande dépression à fond plat et de dimensions en kilomètres se forme, on l'appelle un "poljé".
Un poljé est en théorie un immense raisin, et à l'intérieur du poljé il y a les plus petites formes karstiques: les uvalas et les dolines..
Dans les poljés un réseau de canaux d'eau est formé avec un évier qui se jette dans les eaux souterraines.
Dans les formations karstiques, il existe des espaces intergranulaires, des pores, des articulations, des fractures, des fissures et des canaux, dont les surfaces peuvent être colonisées par des micro-organismes.
Dans ces surfaces des reliefs karstiques, trois zones photiques sont générées en fonction de la pénétration et de l'intensité de la lumière. Ces zones sont:
Les différentes formes de vie et leurs mécanismes d'adaptation sont directement corrélés aux conditions de ces zones photiques.
Les zones d'entrée et de crépuscule ont des conditions tolérables pour une variété d'organismes, des insectes aux vertébrés..
La zone sombre présente des conditions plus stables que les zones superficielles. Par exemple, il n'est pas affecté par la turbulence des vents et maintient une température pratiquement constante tout au long de l'année, mais ces conditions sont plus extrêmes en raison de l'absence de lumière et de l'impossibilité de la photosynthèse..
Pour ces raisons, les zones karstiques profondes sont considérées comme pauvres en nutriments (oligotrophes), car elles manquent de producteurs primaires photosynthétiques..
En plus de l'absence de lumière dans les environnements endocarstiques, dans les formations karstiques, il existe d'autres conditions limitantes pour le développement des formes de vie.
Certains environnements avec des connexions hydrologiques à la surface peuvent subir des inondations; les grottes du désert peuvent connaître de longues périodes de sécheresse et les systèmes tubulaires volcaniques peuvent connaître une activité volcanique renouvelée.
Dans les cavernes internes ou les formations endogènes, diverses conditions potentiellement mortelles peuvent également se produire, telles que des concentrations toxiques de composés inorganiques; soufre, métaux lourds, acidité ou alcalinité extrême, gaz mortels ou radioactivité.
Parmi les microorganismes qui habitent les formations endocarstiques, on peut citer les bactéries, les archées, les champignons et il y a aussi les virus. Ces groupes de microorganismes ne présentent pas la diversité qu'ils montrent dans les habitats de surface.
De nombreux processus géologiques tels que l'oxydation du fer et du soufre, l'ammonification, la nitrification, la dénitrification, l'oxydation anaérobie du soufre, la réduction du sulfate (SO4deux-), cyclisation du méthane (formation de composés hydrocarbonés cycliques à partir du méthane CH4), entre autres, sont médiés par des micro-organismes.
Comme exemples de ces micro-organismes, nous pouvons citer:
Certaines formations exokarstiques contiennent deltaprotéobactéries spp., acidobactéries spp., Nitrospira spp. Oui protéobactéries spp.
Dans les formations hypogènes ou endokarstiques, on trouve des espèces des genres: Epsilonproteobacteriae, Ganmaproteobacteriae, Betaproteobacteriae, Actinobacteriae, Acidimicrobium, Thermoplasmae, Bacillus, Clostridium Oui Firmicutes, entre autres.
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