Projekt Gymnázia Ústí nad Orlicí  Kras a pseudokras ve výuce přírodovědných předmětů středních škol Pardubického kraje 

NovinkyArchivKe staženíFotogalerie  

Kras a pseudokras / Příspěvky / Kras / Záhada krasové podzemní vody

Záhada krasové podzemní vody

Názory na způsob pohybu v krasovém prostředí a řešení otázky vytváření souvislé hladiny podzemní krasové vody prodělaly v historii výzkumu krasu dlouhý vývoj. První vědecké teorie zabývající se vodou v krasovém podzemí se objevily již na počátku 20. století. Východiskem pro poznání pohybu vody v krasu se staly dvě protichůdné teorie profesora Dr. Alfreda Grunda (1903) a bosenského zemského geologa a báňského rady Dr. Friedricha Katzera (1909). Zvlášť pražský rodák Grund (1875–1914) byl svého času významným rakouským geografem a geologem, působícím na univerzitách ve Vídni, Praze a Berlíně. Bohužel předčasně přišel o život na srbské frontě za první světové války.

Grund na základě výzkumu části Dinárského krasu v dnešním Slovinsku (tehdy součást Rakousko-Uherska) předpokládal, že krasové vody vytvářejí jednotnou hladinu podzemní vody, postupně se zvedající od úrovně hladiny moře. Pod touto hladinou jsou všechny dutiny vyplněné vodou, kterou Grund označil jako spodní vody (Grundwasser). Tato jednotná hladina vody prodělává výkyvy během roku i během delších období. Dutiny položené nad touto hladinou mohou občas také obsahovat vodu, ta se pak pohybuje se směrem k hladině spodní vody. Tyto proměnlivější vody označil jako vody krasové (Karstwasser). Krasové vody jsou doplňovány z povrchu, kdežto pohyb vody pod hladinou podzemních vod probíhá podle Grunda plošně ve směru spádu hladiny, tj. k hladině moře (jedná se tedy o pohyb více či méně horizontální).

Katzer naproti tomu na základě výzkumů v Bosně existenci jednotné hladiny podzemních krasových vod neuznával. Za základ odvodňování krasu považoval samostatné vodní toky nebo proudy (označoval je Gerinnen, srovnej s hovorovým slovem rýna ve smyslu okap). Pohyb vody v těchto proudech se podle jeho teorie uskutečňoval buď podle zákonů pohybu vody v otevřeném korytě, nebo podle zákona pohybu v uzavřeném potrubí (pod hydrostatických tlakem). Takovéto vodní toky podle něj vyvěrají v nejhlubších údolích, podél mořských břehů či dokonce pod mořskou hladinou (takovýto vývěr krasové vody do moře pod značným tlakem se označuje srbochorvatským termínem vrulje).

Ve 30. letech 20. století pak byl švýcarským geografem O. Lehmannem podrobněji popsán horizontální pohyb v úrovni hladiny podzemní vody. Tuto hladinu Lehmann vázal na uzavřené vodní systémy, které až na výjimky netvoří jednotnou hladinu. Nemohou ji podle něj tvořit už proto, že zvláště v mladých fázích vývoje krasu je propustnost hornin různá a těžko lze očekávat ve střídajících se vodných a suchých obdobích úplné vyrovnání hladin. Lehmann tedy podpořil Katzerův názor o samostatných krasových dutinách, které spolu souvisí a v nichž voda proudí pod tlakem i volně. V kolmých krasových komínech stojí voda v různé výšce působením tlaku podmíněného průřezem i rychlostí toku krasových vod. Protože se tyto podmínky často střídají, je podle Lehmana také výška hladiny spodních vod v rámci krasu i v nejbližším sousedství různá.

Diskuse o hladině krasových vod pokračovala i po druhé světové válce a teprve 60. léta 20. století přinesla sblížení obou rozdílných názorů. Napomohl tomu také výzkum Moravského krasu, o kterém Karel Absolon již v roce 1912 předpověděl: „Snadno přehlédnutelné, geologicky prastaré, krasově vymodelované a dostatečně topograficky prostudované moravské území jeskynní je přímo povoláno přispěti k řešení této otázky.“

Po válce se podařilo díky novým speleologickým objevům v Moravském krasu prokázat, že zde existuje rozvětvený systém jeskyní, ve kterých vody tečou jak pod tlakem, tak i volně (s volnou vodní hladinou) jako samostatné podzemní toky.

Obě teorie, Grundova i Katzerova, měly z hlediska geomorfologického vývoje krasu dosti statické pojetí. Další zkušenosti ze studia Dinárského krasu přivedly Cvijiće v roce 1918 k publikování názoru o užším sepětí podzemní krasové hydrologie a morfologického (tvarového) vývoje krasu. Výsledkem propojení poznatků hydrologických a geomorfologických výzkumů byla nová teorie tří hydrografických pásem (hydrografie čili vodopis se zabývá studiem hydrologických charakteristik určitých území a jejich vod). Existence tří pásem krasových vod tvoří dodnes reálný základ pro hodnocení zonálnosti krasových vod, i když podrobnější výzkumy v různých typech krasu přinesly ještě další významné poznatky o zákonitostech oběhu krasových vod.

Zonálnost krasových vod:

Z hydrologického hlediska se ustálilo rozdělení krasových vod do tří základních vertikálních zón.

Svrchní zóna (tzv. epikras) je přípovrchová zóna ovlivněná zvětráváním a korozí. Epikrasová zóna hraje zásadní roli při vzniku závrtů, škrapových polí i propastí.

V epikrasu není prostor plně nasycen vodou. Voda se v něm pohybuje víceméně jedním směrem dále do podzemí (nefunguje zde opačný pohyb vody vzlínáním, který je běžný v půdě). Přes epikras voda proniká velmi pomalu, často několik měsíců, někdy i let.

Přechodná (vadózní) zóna leží pod epikrasem, nad hladinou krasové vody. Jde o zónu s proměnlivou mineralizací – od nenasycených roztoků v horních partiích až po částečně či zcela nasycené ve spodních partiích. V dutinách a puklinách převažuje vertikální pohyb vody směrem k zóně freatické. Ve větších kanálech stéká voda po stěnách, v dutinách nebo jeskyních může docházet k jejímu odplyňování a vzniku sekundárních výplní – speleotém.

Spodní (freatická) zóna je zóna trvale zatopená podzemními vodami. Freatická zóna leží obvykle v hloubkách řádově stovek metrů. Freatická zóna se dále dělí na dvě podzóny. Svrchní z nich (v blízkosti trvalé hladiny krasových podzemních vod) je obvykle propustnější, s vyvinutými zatopenými jeskynními prostorami. Dochází zde k poměrně intenzivnímu horizontálnímu pohybu vody směrem od ponorů k vývěrům. Spodní podzóna je podzónou velmi ztížené cirkulace a pohyb vody je zde velmi pomalý.

Dnes víme, že vápenec je pro podzemní vodu v podstatě nepropustný. Existují v něm však trhliny a vrstevní spáry. Tyto pukliny mohou být korozí (rozpouštěním) rozšířeny a mohou vytvořit jediný spojitý systém, ve kterém se může (ale nemusí) vytvořit jednotná hladina podzemní vody. Víme také, že oběh podzemní vody může dosáhnout v krasových masivech značných hloubek. Krasová voda je tedy vodou puklinovou, se všemi důsledky, které z toho plynou (značné riziko znečištění podzemní vody).

Voda je každopádně rozhodujícím činitelem při vytváření krasové krajiny. Proto i ochrana krasové krajiny začíná ochranou vody, respektive ochranou vodního režimu krajiny. Účinná ochrana vychází ze znalostí problematiky a musí respektovat širší souvislosti. Již dnes je krasová voda v řadě případů využívána jako pitná voda pro zásobování obyvatel. Význam zdrojů podzemní vody z krasových oblastí do budoucna poroste. Krasová voda ve spodní (freatické) zóně krasu se totiž hromadila po staletí a tisíciletí a na rozdíl od mnoha povrchových zdrojů zatím neobsahuje znečišťující látky. Ve využívání krasových vod je však třeba postupovat velmi obezřetně, protože jakmile bude některý zdroj krasové podzemní vody poškozen či zničen (znečištěním, nadměrným odběrem vody), jeho obnova bude velmi problematická a dlouhodobá.

Literatura:

Demek, J. (1987): Úvod k problematice hydrogeografického a speleologického výzkumu ostrovských a vilémovických vod. In: Polová, L., redaktorka: Výzkum ostrovských a vilémovických vod v Moravském krasu (Sborník příspěvků ze semináře „Problematika speleologického výzkumu ostrovských a vilémovických vod“ pořádaného v Okresním muzeu v Blansku). Blansko, str. 3–6.

Kovařík, M., Balák, I. (2009): Nové poznatky z hydrologie Moravského krasu. In: Řešení extrémních požadavků na čištění odpadních vod (sborník příspěvků z konference 26. – 27. 2. 2009). Blansko, str. 5–9.

Vlček, V. (1992): Hydrologie krasu. In: Přibyl J., Ložek, V., Kučera, B. a kol.: Základy karsologie a speleologie. Praha.

Hynek Skořepa

22.1.2013, 12:47, 5 obrázků


obrázek 133

Voda v krasu často proniká do podzemí skrz závrty, což je dobře vidět po jarním tání. Velká polana, Slovenský raj

obrázek 132

Schematické znázornění směru podzemního odvodňování části Moravského krasu v širším okolí propasti Macocha

obrázek 131

Znázornění odvodňování krasu na řezu stejnou krajinou

obrázek 129

Rudické propadání , ve kterém se propadá Jedovnický potok, patří k nejmohutnějším u nás

obrázek 128

Vývěr Jedovnického potoka v Josefovském údolí v Moravském krasu