Zaravni u kršu – veliki geomorfološki problem

8. lipnja 2009. |
Pogledajte sve članke na karti

Zaravni su specifični reljefni oblik tzv. poligenetskog tipa vezan za karbonatnu podlogu. To su prostrana zaravnjena područja u kršu koja se, promatrajući u sitnom mjerilu, odlikuju slabom reljefnom dinamikom. Reljefna dinamika se povećava kod krupnijih mjerila jer su prostori zaravni često disecirani kanjonima alogenih tekučica ili brojnim ponikvama. U Hrvatskoj su najrasprostranjenije tzv. Karlovačka zaravan, Južnoistarska zaravan i Sjevernodalmatinska zaravan. Karlovačka zaravan se prostire od rijeke Korane na jugoistoku do rijeke Kupe na sjeverozapadu te od karlovačke zavale na sjeveroistoku do linije Severin na Kupi – Tounj – Rakovica na jugozapadu i jugu. Južnoistarska zaravan obuhvaća središnji, južni i jugozapadni dio poluotoka Istre dok Sjevernodalmatinska zaravan obuhvaća područje međurječja Zrmanje, Krke i Cetine. Kako ni do danas nije u potpunosti riješeno pitanje nastanka zaravni cilj je ovog članka dati pregled najvažnijih istraživanja geomorfologije zaravni u kršu na području Hrvatske u svjetlu najnovijih spoznaja.

Prostrane zaravni Dinarskog krša privlačile su znanstvenike iz mnogih krajeva pa su upravo ovdje nastajale prve teorije o načinu i vremenu postanka zaravni u kršu. U 19. i u prvoj polovici 20. st. razvilo se više teorija koje se mogu grupirati u:

  • fluvijalno – erozijske i erozijsko – denudacijske teorije (A. Penck, W. M. Davis, H. Hranilović, B.Ž. Milojević)
  • korozijske teorije  (J. Cvijić, A. Grund, K. Terzaghi, N. Krebs)
  • abrazijske teorije (S. Pavičić, J. Cvijić, B. Milojević)

Vrijeme postanka zaravni u ovim istraživanjima autori uglavnom vežu za različite vremenske raspone unutar miocena i pliocena.
U drugoj polovici 20. st. nastavljeno je traganje za najboljim konceptom razvoja zaravni u kršu te su svoje značajne priloge rješenju tog problema dali neki naši vodeći geomorfolozi i geolozi. Roglić (1951) istražuje Unsko-koransku zaravan te pritom odbacuje fluvijalnu eroziju i abraziju. Roglić smatra da u kršu ne postoji jedinstvena voda temeljnica, a da su korozijski procesi usmjereni vertikalno te odbacuje i dotadašnje koncepte o korozijskom uravnavanju. Kao rješenje ovog problema Roglić vidi tzv. rubnu koroziju na kontaktu propusnih (uglavnom vapnenaca) i nepropusnih (neogenskih jezerskih) naslaga. Erozijom klastičnih naslaga i akumuliranjem materijala na propusnoj podlozi stvarali su se uvjeti usporenog poniranja i otjecanja. Zbog sporog otjecanja, vlaga se duže zadržavala te je uz veliku organsku produkciju i procese truljenja, stvarala uvjete korozijskog zaravnjavanja podloge. Proces rubne korozije odvija se iznad erozijske baze što omogućava poniranje i otplavljivanje neotopljenog materijala. Ovakav krajolik Roglić uspoređuje s močvarnim poljima. Istraživanje morfogeneze zaravni Roglić (1957) proširuje na veći dio Dinarskog krša te dolazi do sličnih zaključaka. Smatra da su zaravni nastale rubnom korozijom u okviru nekadašnjih polja u kršu u uvjetima tople i (povremeno) vlažne klime. Njihov nastanak Roglić smješta u doba srednjeg i gornjeg pliocena. Bahun (1990) zaključuje da su neogenske (tj. miocenske) naslage taložene na već formiranim zaravnima. U tom slučaju neogenske naslage nisu mogle biti izvorišne za naplavni materijal potreban za rubnu koroziju, a i sama zaravan je znatno starija od srednjeg-donjeg pliocena. Baučić (1967) je na primjeru Sjevernodalmatinske zaravni oko Cetine uočio nesrazmjer u veličini područja zaravni i relativno malog rasprostiranja nepropusnih naslaga. I sama veličina zaravni predstavlja dodatni problem u sagledavanju ove Roglićeve koncepcije jer on smatra da su zaravni nastajale unutar zavala krških polja.

Sl. 1: Slunjska zaravan – najjužniji do Karlovačke zaravni

Herak (1986) naglašava da su položaj i rasprostranjenost nekih zaravni u kršu dijelom uvjetovani i geotektonskim okvirom. Posebno je naglašena važnost alohtone tektonike na postanak zaravni tj. procesa navlačenja jer su, prema Heraku, već pri samom navlačenju nastali neki zaravnjeni oblici. Takvi zaravnjeni prostori bili su onda izloženi završnom erozijskom i korozijskom oblikovanju.
Bahun (1970), u okviru rada o geologiji Ogulinsko – plaščanske zavale, iznosi tezu da je „vapnenačka zaravan Ogulin –Oštarije“ nastala u završnoj fazi oblikovanja zavale i to korozijskim procesom u periodu čestih inundacija. Bahun zatim (1990) piše o stupnjevima razvoja zaravni u Dinarskom kršu. Smatra da su zaravni fragmenti jedne velike zaravnjene površine. Intenzivno zaravnjavanje se, prema Bahunu, odvijalo istovremeno s orogenezom i to vrlo blizu razine mora. Smatra da se proces zaravnjavanja odvijao nakon taloženja eocenskog fliša, a prije taloženja neogenskih naslaga. Nadalje, smatra da su reljefne forme odmah po nastanku brisane i izravnavane. Pretpostavlja da se zaravnavanje odvijalo u oligocenu kada su egzistirali i manji jezerski bazeni. Neogenske su naslage bile znatno prostranije, sačuvane su samo kao denudacijski ostaci u neotektonskim „depresijama“, a taložene su na već formiranoj zaravnjenoj površini. Na temelju ovih paleogeografskih uvjeta Bahun iznosi tri glavna stupnja razvoja zaravni: 1. krajem paleogena je istovremeno s orogenezom došlo i do zaravnavanja, 2. u neogenu se vršila sedimentacija u plitkim i oslađenim bazenima i 3. neotektonskim pokretima je došlo do fragmentiranja zaravni i denudacije neogenskih naslaga. Kao glavni egzogeni proces zaravnjavanja Bahun smatra abraziju, dok odbacuje koroziju te smatra da se stoga zaravni ne bi smjele nazivati korozijskim. Iako ovim radom Bahun rasvjetljuje glavne geološke uvjete postanka i razvoja zaravni čini se malo vjerojatno da je glavni proces njihovom oblikovanju bila abrazija. Iako abrazija može imati znatan destrukcijski učinak njeno je djelovanje ograničeno na obalni pojas te je teško zamisliti da u dobro litificiranim karbonatnim stijenama nastaju abrazijske terase širine i više desetaka kilometara. Naime, prema Summerfieldu (1991), abrazijske terase mogu u uvjetima stabilne morske razine dosegnuti dužinu od najviše 1000 m dok su za razvoj većih terasa potrebni uvjeti stalnog, dugotrajnog i ujednačenog izdizanja morske razine. Bahun posebno naglašava da je zaravnjavanje teklo istovremeno s procesima orogeneze. Čak i ako je nastali reljef bio relativno nizak, teško je očekivati da se nizovi uzvišenja zaravnjavaju samo abrazijom koja djeluje rubno u odnosu na njih. Za zaravnjavanje takvih uzvišenja bio bi potreban proces koji djeluje arealno, a ne samo rubno.
Bognar (2006) u kritičkom osvrtu na rad J. Roglića o postanku zaravni, iznosi mišljenje da su vodeću ulogu u njihovom nastanku imali procesi arealnog trošenja u uvjetima tropskih ekvatorijalnih klima i relativno stabilan tektonski režim bez izraženijih poremećaja. Takvi su odnosi, prema Bognaru, prevladavali tijekom mezozoika na Dinarskoj karbonatnoj platformi, što pokazuje i pojava regionalno rasprostranjenih boksita (Bognar, 2006 i 2006a). Iznesena Bognarova hipoteza donosi novo gledanje na vrijeme nastanka zaravni te daje neke nove sugestije. Međutim, neke zaravni zasijecaju geološke strukture i stjenske komplekse različitih starosti i različitih nagiba slojeva. To upućuje na zaključak da je nastala nakon formiranja ovakve geološke strukture. Jedina bi mogućnost bila da se proces zaravnjavanja odigravao paralelno s orogenezom (kako je to pretpostavio i Bahun, 1990) ili su se smjenjivale etape izdizanja i etape zaravnjavanja reljefa. I u tom slučaju egzogeni proces zaravnjavanja morao bi biti arealnih karakteristika, što upućuje na koroziju.

Sl. 2: Rijeka Zrmanja usjekla je svoj kanjon u prostoru Sjevernodalmatinske zaravani

 Na temelju iznešenih pretpostavki možemo više zaključiti o procesima i vremenu nastanka zaravni. Abrazija, kako je već obrazloženo, vjerojatno nije mogla biti glavni proces zaravnjavanja. Fluvijalna erozija već je jasno i argumentirano isključena od strane dosadašnjih istraživača (Roglić, 1957). Padinski procesi zasigurno su imali značajnu ulogu, međutim uz ograničenja uzrokovana smanjivanjem nagiba padina. Padinskim procesima i unazadnim povlačenjem padina nastaju pedimenti – blago, ali ipak izraženo nagnute kosine. Rubna korozija, uz već izneseno, ima i slične nedostake kao i abrazija. Ona je, kako joj ima kaže, rubnog djelovanja te je njeno djelovanje ograničeno. Za zaravnjavanje velikog područja (a vjerojatno tijekom geološke prošlosti povremeno visokog i raščlanjenog) potreban je proces koji djeluje arealno i to bez većih prostornih ograničenja. Takav proces je korozija čiji je jedini pravi ograničavajući faktor litologija podloge. Ona djeluje arealno, na svakoj točki površine te dovodi do općeg snižavanja reljefa koji je poznat pod nazivom „krška denudacija“ (White, 1988). Prema Gamsu (1967, 1981), područje Karlovačke zaravni u okviru porječja rijeke Kupe pripada području s krškom denudacijom 41-50 m3/km2godina tj. snižavanjem terena 41-50 m/milijun godina. Među najznačajnim dokazima općeg snižavanja krškog reljefa zbog denudacije je pojava tzv. denudiranih ili bezstropnih špilja (slov. brezstropne jame) što su pokazala brojna istraživanja u susjednoj Sloveniji (Mihevc i dr., 1998; Knez i Slabe, 1999, 2007). Uočena je i njihova pojava na krškim zaravnima (Mihevc, 2001) te je dokazana površinska denudacija špilja dubokog freatskog postanka (Šušteršič, 1998). Na području zaravni u Hrvatskoj zabilježene su pojave denudiranih špilja. Intenzivnu kršku denudaciju i snižavanje razine terena u kršu dokazuju i najnovija istraživanja (Furlani i dr. 2008; Gabrovšek, 2008). Roglić (1957) je smatrao da korozija djeluje samo u vertikalnom smjeru te ne može oblikovati zaravni. Međutim, brojna hidrogeološka i geomorfološka istraživanja krša (Ford i Williams, 2007) pokazuju da je kretanje voda u kršu (a time i smjer njihovog destrukcijskog rada) u ovisnosti o hidrografskim zonama u podzemlju. Pojednostavljeno, u vadoznoj zoni kretanje vode teži vertikalnom smjeru prema razini vode temeljnice te je njeno denudacijsko djelovanje tako i usmjereno, kako je to smatrao i Roglić. U subfreatskoj i freatskoj zoni kretanje vode je generalno usmjereno lateralno te je razina vode temeljnice limitirajući faktor za vertikalno korozijsko djelovanje meteorske vode. Zaravni u kršu, dakle, najvjerojatnije nastaju korozijskim djelovanjem do razine vode temeljnice (eng. base level corrosional plains), a proces njihova nastanka je korozijsko zaravnjavanje (eng. corrosional planation, Ford i Williams, 2007). Kako za nastanak zaravni nije potreban mehanički rad, zaravni se mogu razviti pod vrlo blagim nagibom. Proces korozijskog zaravnjavanja se uspije dovršiti na onim mjestima gdje intenzitet djelovanja krške denudacije nadmašuje intenzitet tektonskog izdizanja. Za taj proces nije nužna tropska klima već je oblikovanje zaravni moguće i u umjerenim klimama, ako je proces dovoljno dugotrajan ili eventualno višekratan. Kada korozijskim procesom reljef dosegne razinu vode temeljnice, zaravan se širi bočno, a na rubnim i rezidualnim uzvišenjima padinski procesi zajedno s korozijom uzrokuju unazadno povlačenje padina. Ahnert i Williams (1997) razvijaju više teorijskih digitalnih 3D modela razvoja krških formi, od kojih neki završavaju razvojem tzv. korozijskih zaravni, kontroliranih razinom saturirane zone u podzemlju.

Literatura

Ahnert, F. i Williams, P.W. (1997): Karst landform development in a three-dimensional theoretical model. Zeitschrift fur Geomorphologie, Suppl.-Bd. 108., 63-80

Bahun, S. (1970): Geološka osnova krške zavale Ogulin – Plaški. Krš Jugoslavije, Vol. 7/1, 1-20, Zagreb

Bahun, S. (1990): Stupnjevi razvoja zaravni u Dinarskom kršu. Krš Jugoslavije. Vol. 12/6, 147-158, Zagreb

Baučić, I., (1967): Cetina – razvoj reljefa i cirkulacija vode u kršu. Radovi Geografskog instituta u Zagrebu, 161 str., Zagreb

Bognar, A. (1994): Neke od temeljnih značajki razvoja pedimenata u gorskoj zoni Vanjskih Dinarida. Hrv. Geogr. Glasnik, Vol. 56, 21-31, Zagreb

Bognar, A. (2006): Uloga akademika Josipa Roglića u razvoju geomorfologije. Međunarodni znanstveni skup „Akademik Josip Roglić i njegovo djelo“, Makarska, 2006., Zbornik radova, 89-104, Split-Zadar-Zagreb

Bognar, A. (2006a): The Geomorphological Evolution of Dinarides. ADRIA 2006, Field trip guide – Croatia – Zadar, 23-26, University of Urbino, Urbino

Cvijić, J. (1900): Karsna polja zapadne Bosne i Hercegovine. Glas. Spr. Akademije nauka, LIX,167-175, Beograd

Cvijić, J. (1921): Abrazione i fluvijalne površi. Glasnik geografskog društva, sv. 6, 1-61, Beograd

Davis, W. M. (1901): An excursion in Bosnia, Hercegovina and Dalmatia. Bull. Of Geograph. Society of Philadelphia, sv. III, 47-50

Ford, D. i Williams, P. (2007): Karst Hydrogeology and Geomorphology. 562 str., John Wiley i Sons, Chichester, West Sussex, England

Friganović, M. (1961): Polja gornje Krke. Radovi Geografskog instituta Sveučilišta u Zagrebu, sv. 3, 164. str. Zagreb

Fritz, F (1972): Razvitak gornjeg toka rijeke Zrmanje. Krš Jugoslavije 8/1, 1-16, Zagreb

Furlani, S., Cucchi, F., Forti, F. i Rossi, A. (2008): Comparasion between coastal and inland Karst limestone lowering rates in the northeastern Adriatic Region (Italy and Croatia). Geomorphology (2008), doi:10.1016/j.geomorph.2008.05.015

Gabrovšek, F. (2008): On concepts and methods for the estimation of dissolutional denudation rates in karst areas. Geomorphology (2008), doi:10.1016/j.geomorph.2008.09.008

Gams, I. (1967): Faktorji in dinamika korozije na karbonatnih kameninah slovenskega dinarskega in alpsega krasa. Geografski vestnik 38, 11-68, Lubljana

Gams, I. (1981): Chemical erozion of carbonates in Yugoslavia. Geographica Iugoslavica III, 41-51, Ljubljana

Grund, A. (1910): Beiträge zur Morphologie d. Dinarischen Gebirges. Geogr. Abhandlungen, sv. X, br. 3, 230 str., Leipzig-Berlin

Herak, M. (1986): Geotektonski okvir zaravni u kršu. Acta Carsologica 14/15, 11-15

Hranilović, H. (1901): Geomorfološki problemi iz hrvatskog Krasa. Glasnik Hrvatskog naravoslovnoga društva XIII/1-3, 93-133, Zagreb

Knez, M. i Slabe, T. (1999): Unroofed caves and recognising them in karst relief (discoveries during motorway construction at Kozina, South Slovenia). Acta Carsologica 28/2, 103-112

Krebs, N. (1929): Ebenheiten and Inselgebirge in Karst. Zeitschr. D. Gesell. Für Erdkunde zu Berlin, br3/4, 81-94, Berlin

Mihevc, A. (2001): Speleogeneza Divaškega krasa. Založba Znanstveno – raziskovalnog centera SAZU, 180 str., Ljubljana

Mihevc, A. (2007): The age of karst relief in west Slovenia. Acta Carsologica 36/1, 35-44

Milojević, B. Ž. (1923): Geomorfološka promatranja o dolinama Krke i Čikole. Glasnik geografskog društva, sveska 9., 121-132, Beograd

Milojević, B (1938): Geomorfološko istraživanje u dolini Cetine. Zbornik radova posvećen Jovanu Cvijiću, Beograd

Pavičić, S. (1908): Pojava abrazije na istočnom izdanku Plješevice. Glasnik Hrvatskog naravoslovnog društva sv. 20, 103-113, Zagreb

Penck, A. (1990): Geomorphologische Studien aus der Hezegovina. Zeitschrift d. deutschen und österreich. Alpenvereins, sv.31, Wien

Roglić, J. (1951): Unsko-koranska zaravan i Plitvička jezera – geomorfološka promatranja. Geografski glasnik 13, 49-66, Zagreb

Roglić, J. (1957): Zaravni u vapnencima. Geografski glasnik 19, 103-134, Zagreb

Šušteršič, F. (1998): Interaction between cave systems and the lowering karst surface, case study: Laški Ravnik. Acta Carsologica 27/2, 115-137

Summerfield, M. (1991): Global geomorphology. Pearson Education Limited, str. 537, Harlow, England

White, W.B. (1988): Geomorphology and Hydrology of Karst Terrains. 464 str., Oxford University Press, New York-Oxford