Спелеология
Спелеология (от древнегреческого σπήλαιον ( spḗlaion ) «пещера» и -λογία ( -logía ) «изучение») — научное исследование пещер и других карстовых особенностей, а также их состава , структуры, физических свойств , истории, экологии , и процессы, посредством которых они формируются ( спелеогенез ) и изменяются с течением времени (спелеоморфология). Термин «спелеология» также иногда применяется к рекреационной деятельности по исследованию пещер, но более точно это известно как спелеология , выбоганство (британский английский) или спелеология (американский и канадский английский). Спелеология и спелеология часто связаны между собой, поскольку физические навыки, необходимые для изучения на месте, одинаковы.
Спелеология — это междисциплинарная область, которая сочетает в себе знания химии , биологии , геологии , физики , метеорологии и картографии для создания портретов пещер как сложных, развивающихся систем.
История
[ редактировать ]До развития современной спелеологии Джон Бомонт в 1680-х годах написал подробные описания некоторых пещер Мендип . Термин спелеология был придуман Эмилем Ривьером в 1890 году. [ 1 ]
До середины девятнадцатого века научная ценность пещер рассматривалась только как вклад в другие отрасли науки, а исследования пещер считались частью более крупных дисциплин географии , геологии или археологии . До работы Эдуарда-Альфреда Мартела (1859–1938), «отца современной спелеологии», который посредством своих обширных и широко освещавшихся исследований пещер ввел во Франции концепцию спелеологии как отдельная область исследования. В 1895 году Мартель основал Société de Spéléologie , первую в мире организацию, занимающуюся пещерной наукой. Другие ранние спелеологи включают Герберта Э. Балча .
Международный спелеологический конгресс был предложен на встрече в Валанс-сюр-Рон , Франция, в 1949 году и впервые состоялся в 1953 году в Париже . Международный союз спелеологов (UIS) был основан в 1965 году. [ 2 ]
Рост спелеологии напрямую связан с развитием спелеологического спорта как из-за стимулирования общественного интереса и осведомленности, так и из-за того, что большая часть спелеологических полевых работ проводилась спортивными спелеологами .
Пещерная геология, гидрогеология и биология
[ редактировать ]Карст – это ландшафт, под которым находится известняк, подвергшийся эрозии. Пещеры обычно образуются в результате химической коррозии в процессе растворения . [ 3 ] Коррозия может происходить несколькими способами: в карбонатных породах она может происходить в результате химических реакций, в гипсе и каменной соли она может происходить физически, а в силикатных породах и теплом климате также может происходить разложение материалов.
Геохимия
[ редактировать ]Этот раздел нуждается в дополнении: Геохимия пещерообразования. Вы можете помочь, добавив к нему . ( февраль 2023 г. ) |
Спелеотемы
[ редактировать ]Спелеотема – это геологическое образование , состоящее из полезных ископаемых отложений , которые со временем накапливаются в естественных пещерах . [ 4 ] Спелеотемы чаще всего образуются в известковых пещерах в результате реакций растворения карбонатов. Они могут принимать самые разные формы в зависимости от истории отложения и окружающей среды. Их химический состав, постепенный рост и сохранение в пещерах делают их полезными палеоклиматическими аналогами.
Биохимия
[ редактировать ]В пещерах отсутствует стабильная температура , высокая относительная влажность , низкая скорость испарения и ограниченное поступление органического материала , что способствует созданию среды, весьма благоприятной для роста микробов . Микробные сообщества в пещерах включают архей , бактерии , грибы и другие микроэукариоты . Эти высокоадаптированные микробные сообщества представляют собой живую основу пещерных экосистем и играют ключевую роль в формировании структур и поддержании трофических сетей. [ 5 ]
Пещерная картография
[ редактировать ]Создание точной и подробной карты — одно из наиболее распространенных технических действий, выполняемых в пещере. Карты пещер, называемые обзорами , могут использоваться для сравнения пещер друг с другом по длине, глубине и объему, могут выявить подсказки о спелеогенезе , обеспечить пространственную привязку для дальнейших научных исследований и помочь посетителям в поиске маршрута.
Пещерная биология
[ редактировать ]Пещеры являются домом для многих уникальных видов биоты. Пещерная экология очень разнообразна и не сильно отличается от наземной среды обитания. Однако в целом, чем глубже становится пещера, тем более разреженной экология.
Пещерная среда делится на три основные категории:
- эндогейский
- части пещер, сообщающиеся с поверхностными почвами через трещины и скальные швы, просачивание грунтовых вод и выступы корней.
- Парагипогей
- пороговые области возле устьев пещер, простирающиеся до последнего проникновения солнечного света.
- или «настоящая» пещерная среда. Они могут находиться в постоянном контакте с поверхностью посредством ветра и подземных рек или миграции животных, или могут быть почти полностью изолированы. В глубоких гипогейных средах могут существовать автономные экосистемы, основным источником энергии которых является не солнечный свет, а химическая энергия, выделяемая из известняка и других минералов хемоавтотрофными бактериями.
Пещерные организмы делятся на три основных класса:
латинский | Английский | Определение |
---|---|---|
Троглобиты | пещерные жители | являются обязательными каверниколями , специализированными для пещерной жизни. Некоторые могут покидать пещеры на короткие периоды времени и могут завершить часть своего жизненного цикла над землей, но не могут прожить всю свою жизнь вне пещерной среды. Примеры включают хемотрофные бактерии, некоторые виды плоских червей , светлячков , коллембол и слепых рыб . |
Троглофилы | любители пещер | могут прожить часть или всю свою жизнь в пещерах, но также могут завершить жизненный цикл в подходящей среде на поверхности. Примеры включают пещерных сверчков , летучих мышей , многоножек , псевдоскорпионов и пауков. |
Троглоксены | гости пещеры | часто посещает пещеры и может нуждаться в пещерах в течение части своего жизненного цикла, но должен возвращаться на поверхность (или в парагипогейную зону), по крайней мере, в течение некоторой части своей жизни. Наиболее распространенными примерами являются впадающие в спячку рептилии и млекопитающие. |
Существуют также так называемые случайные троглоксены — поверхностные организмы, проникающие в пещеры без необходимости выживания. Некоторые могут даже быть троглофобами («пещерными ненавистниками»), которые не могут выжить в пещерах в течение длительного периода времени. Примеры включают оленей, провалившихся в провал, лягушек, занесенных в пещеру внезапным наводнением и т. д.
Двумя факторами, ограничивающими экологию пещер, обычно являются энергия и питательные вещества. В активно формирующихся карстовых пещерах в той или иной степени всегда присутствует влага. Отрезанные от солнечного света и постоянного отложения растительного детрита, пещеры представляют собой плохую среду обитания по сравнению с влажными участками на поверхности. Большая часть энергии в пещерах поступает из излишков экосистем снаружи. Одним из основных источников энергии и питательных веществ в пещерах является навоз троглоксена, большая часть которого откладывается летучими мышами. Другие источники упомянуты выше. [ 6 ]
Пещерные экосистемы очень хрупкие. Из-за своей редкости и положения в экосистеме им угрожает большое количество видов деятельности человека. Строительство плотин, добыча известняка, загрязнение воды и лесозаготовки — это лишь некоторые из стихийных бедствий, которые могут опустошить или уничтожить подземные биологические сообщества. [ 7 ]
Другие области пещерной науки
[ редактировать ]Спелеологи также работают с археологами над изучением подземных руин, туннелей, канализации и акведуков, таких как различные входы и выходы Большой Клоаки в Риме . [ 8 ]
См. также
[ редактировать ]- Кейв-дайвинг – дайвинг в заполненных водой пещерах.
- Спелеология – развлекательное времяпрепровождение, связанное с исследованием пещерных систем.
- Список пещер
- Список самых глубоких пещер
- Список самых длинных пещер
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Маттес, Йоханнес (01 января 2015 г.). «Дисциплинарная идентичность и пересечение границ: академиизация спелеологии в первой половине двадцатого века» . История наук о Земле . 34 (2): 275–295. дои : 10.17704/1944-6187-34.2.275 . ISSN 0736-623X .
- ^ «Что такое ЕИС?» . www.uis-speleo.org . Проверено 28 апреля 2019 г.
- ^ Бёгли, А. (6 декабря 2012 г.). Карстовая гидрология и физическая спелеология . Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-642-67669-7 .
- ^ Уайт, ВБ (2019). «Спелеотемы» . Энциклопедия пещер : 1006–17. дои : 10.1016/B978-0-12-814124-3.00117-5 . ISBN 9780128141243 .
- ^ «Микробное разнообразие и косвенные виды воздействия человека в карстовых пещерах Италии» . научные отчеты . 13 января 2023 г. . Проверено 20 августа 2024 г.
- ^ Доктор Пол Рихтер, Классификации пещерной биоты и пещерной среды (1996)
- ^ Национальное спелеологическое общество, Хрупкое подземелье
- ^ Беннетт, Пол (июль 2006 г.), Rome's Ruins , журнал National Geographic Magazine , заархивировано из оригинала 20 января 2008 г. , получено 3 мая 2009 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Различные типы эрозии
- Национальное спелеологическое общество
- Виртуальная пещера , онлайн-путеводитель по образованиям.
- Биоспелеология; Биология пещер, карста и подземных вод , Техасский центр естественных наук, Техасский университет в Остине и Департамент охраны природы штата Миссури.
- Speleogenic Network , коммуникационная платформа для физической спелеологии и научных исследований в области карста.
- Национальная организация исследования и защиты пещер , Индия
- Cave-biology.org Пещерная биология , биоспелеология в Индии
- Пещера Биота; развивающийся «веб-журнал» , спонсируемый Национальным лесом Хузьер и заповедником Индианы Карст.
- IJS - Домашняя страница (Международный журнал спелеологии) (на английском, итальянском, французском, немецком и испанском языках)
- Новости спелеологии , ежедневные новости и статьи о пещерах, спелеологии, спелеологии, карсте и другая информация для спелеологов.