El carst: originalitat f­sica i import ncia econ²mica

  • View
    1.112

  • Download
    1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Entorn conceptual de la recerca en la geologia del carst ( Cervelló, JM i Freixes A., 1989. Revista ESPAIS Departament de Política Territorial i Obres públiques. Generalitat de Catalunya)

Text of El carst: originalitat f­sica i import ncia econ²mica

xen moaelai tuals. A veg, l ~ nay@:;ani t

ESPAIS GENER - ! ,.,.,.2

1 25

ritzat ara com un aqfer, L'estudi d'aquest aqfer, de la seva genesi, de la seva estructura, del seu funcionament i de la seva evoluci, ens permeten de comprendre la morfologia carstica i de situar tots els elements superficials i subterranis dins una configuraci, dins una unitat funcional i dins el temps. El caracter plural del carst com a medi fsic, geolbgic, hidroldgic, biologic, antropolbgic i cultural, li confereix un interes pluridisciplinar que no pot fer oblidar el carst com a entitat unitaria, sovint amb lmits perfectament definits gracies al grau de singularitat que presenta. Per6 I'interks del carst no s noms com a curiositat cientfi-ca, sin que el seu modelat, I'estructura en buits que representa, actua com a trampa i magatzem de recursos que el fan objecte de la seva explotaci i del seu interes econbmic, tant des del punt de vista de les reserves renovables (I'aigua) com pel que fa a les reserves no renovables (recursos minerals i hidrocarburs). Tanmateix, cal considerar I'interes del carst des del punt de vista d'embassaments i de captacions i salts superficials i subterranis, per a la producci d'energia electrica i tamb de les activitats d'atracci turstica a I'entorn del seu relleu, hidrografia i cavitats subterranies.

Masss d'Arbas (Ariege, Franca), detall de les formes de dissoluci superficial en les calcaries.

garrotxa, que designen tipus de paisatges vegetals o extensions de roca nua i de mal passar, relacionades directament amb el carst. A aquestes caracterstiques de paisatge excepcional, aspre i rocs, cal sumar les hidroldgiques, que tampoc no han passat desapercebudes a les poblacions humanes empla~adesal pas carstic o als seus lmits, a I'entorn de les surgencies d'aiges. Aix, s'han observat popularment uns funcionaments especials als quals sovint s'ha volgut donar explicacions mstiques: font del Miracle, font Santa, la Gloriosa... Algunes altres vegades es limiten a descriure el tipus de broll: els Bullidors, les Bulloses, la Barbotera, les Barbotes ...; I'excepcionalitat dels seus cabals en zonesESPAIS GENER - FEBRER 126

El coneixement del medi carsticL'aproximaci primera al carst, vist des de la seva originalitat, s que mant uns trets essencials en la toponimia del pas carstic. La mateixa paraula "Karst", corrupci germanica de "Kras", esta relacionada amb el radical kar o kra pre-indoeuropeu que designa la roca nua. De la mateixa procedencia s la paraula celtica quer, que ha quedat fixada en la nostra toponimia: Queralt, Querforadat, Queralbs, Quers, etc., com tamb carreu (Serra de Carreu) o cairat (el pas del Cairat), o paraules com (sonoritzant la k) garriga o

ms aviat pobres en aiges superficials: font Gran, font Major, ...; les seves rareses temporals: font Falsa, les Mentiroses, ...; o el seu emplacament: font de les Coves, els caus, font de la Bauma, els Bassots, etc. Des d'una perspectiva cientfica, el carst, la seva hidrologia i el mn subterrani, ha captat I'interes dels investigadors des de les acaballes del segle XIX i comencament del XX, sobretot a partir dels treballs dlE.A. Martel. Des de disciplines i punts de vista ben diferents, gebgrafs, geomorfblegs, geblegs, espeleblegs i hidrogeblegs han abordat I'estudi de les ciencies del carst. El punt de vista ms geografic o geomorfologic s'ha limitat a la descripci de les formes i a la investigaci dels factors que inter-

bolina del port de la Bonaigua (Val d'Aran), forma d'absorcio superficial.

venen en els processos de carstificaci (quantitat d'aigua, temperatura, producci de CO,). La descripci, de vegades detallista, que han fet gedgrafs i geomorfdlegs del carst, I'ha dotat de gran quantitat de definicions de termes paisatgstics (gorges, dolines, uvales, poljes, ponors, lapiaz, avencs, coves, etc.) i ha motivat diversos intents de sistematitzar-los, perd sense superar concepcions rgidament fixistes, oblidant sovint que el control de les formes superficials s efectuat per I'aquifer, la seva unitat funcional i la jerarquia que imposa. Aquesta aproximaci geografica ha conduyt a una classificaci climatica (carst mediterrani, tropical, de regions fredes, d'alta muntanya, etc.) sense considerarhi alguns altres parametres. N's

un exemple considerar I'exhuberancia del carst en regions tropicals com a prdpia del clima, sense tenir en compte si es troba en una zona tectonicament activa, es a dir, amb un potencial de carstificaci constantment renovat. El punt de vista espeleologic es troba for~osamentlimitat per la parcialitat de les observacions que es poden fer dins les cavitats accessibles a I'home. L'antropocentrisme en que incorre un plantejament del carst des de I'nic punt de vista de I'exploraci sub terrania porta a models simplistes, com el del riu subterrani i la negaci de I'existencia de reserves en el carst, de Martel, o en la sobrevaloraci dels factors geoldgics (estructura, litologia), oblidant que el potencial de carstificaci no depen de la geologia iESPAIS GENER - FEBRER 127

que I'aigua no es belluga perque hi ha fissures o porositats, sin perque hi ha un gradient hidraulic. En termes termodinamics direm que la geologia s noms un parametre d'estat. Val a dir, perd, que sense aquest coneixement espeleologic no seria possible una representaci realista del fenomen del carst, coneixement que invalida certes modelitzacions matematiques tedriques. El punt de vista hidrogeologic, pel seu caracter global, supera aquestes limitacions conceptuals, perqu6 parteix del paper essencial de la circulaci hdrica i assenyala els mecanismes responsables de la carstificaci: els processos qumics de dissoluci de la roca i el motor que li dna I'energia necessaria (que en el carst classic s la gravetat). Perd, per a

flg. 1.- Model de caixa negra: ei carst es i'operador que fa passar la funci entrada, f(e) (precipitacions), a la funci sortlda, f(s) (cabal a les fonts).

Una primera consideraci es necessaria i fa referGncia al model hidraulic escollit. Generalment, s'ha tractat el medi carstic com a analeg al pors, suposant una homogene'itat estadstica si les dimensions de I'aqufer sn prou grans. Les lleis emprades habitualment sn les dels medis porosos, com la fenomenolbgica de Darcy. L'observaci del medi carstic indica, perd, la inexactitud d'aquesta representaci i la inadequaci d'aquestes lleis. La carstificaci amb la creaci de buits per dissoluci fa que la sigui relativament i m ~ o r t a n ti aue s'hi assoleixin vaiors entre 100 i 1.000 darcys. Dues concepcions s'originen segons com es consideri la distribuci d'aquesta permeabilitat. La primera estableix que hi ha una estructura regular de buits carstics i, la segona, que existeix una estructura jerarquitzada dels buits que introdueix el concepte d'organitzaci.

Fig. 2.- Respostes caracterstiques d'aqifers carstics.A: Amb zona saturada ben desenvolupada. B: Amb zona saturada quasi inexistent.

(1) Hidrograma; (2) Correiograma (transformada de Fourier dei correiograma); (3) Relaci entre cabal i temperatura (1); Relaci entre cabal i mineralitzaci(M); (5) Relaci (4) entre cabal i fauna (N: quantitat d'individus filtrats).

Aquestes dues concepcions de la permeabilitat han configurat dues lnies o tendencies en la investigaci hidrogeolbgica actual del carst: I'aproximaci estructural i la funcional.L'aproxirnacio estructural considera que hi ha una estructura regular dels buits carstics i t un valor essencialment aplicat. Parteix de I'assimilaci del medi carstic al medi fissurat. Aix el carst s considerat a una certa escala com un medi homogeni en el qual sn aplicables les lleis fenomenolbgiques de la hidraulica (llei de Darcy), i s possible la modelitzaci mitjanqant metodes numerics. S'hi introdueix el concepte d'equivalencia i el de medi continu equivalent. La utilitzaci de les equacions classiques es fa possible mitjanqant parametres representatius de I'heterogene'itat del medi i el concepte de medi equivalent; d'aquesta manera, podem fer la simulaci de I'aqufer. Els models establerts sn de tipus malla, segons els quals I'aquifer es pot compartimentar en malles ms elementals. Per a cada malla s'introdueixen: perme-

poder superar els obstacles epistemolbgics anteriors, la hidrogeologia ha de partir de I'originalitat del carst com un aqfer organitzat i elaborar lleis i esquemes propis, ms enlla de la hidrogeologia classica que desconeix, fins i tot espeleolbgicament, el carst i que intenta d'aplicar la llei de Darcy en un medi tan heterogeni i organitzat com s I'aqufer carstic.

aproximacions ms interessants i que ms elements ha aportat aquests darrers anys per a la comprensi d'aquest medi. L'interes i I'atenci sobre I'acci fonamental de la circulaci de I'aigua en la constituci dels carsts ha facilitat el desenvolupit ment de la hidrogeologia carstica en tant que disciplina. Alguns autors i treballs, actualment amb un valor histbric, sn remarcables: Cvijic (1918), Davis (1930), Grund (1932), Lehmann (1932), Swinnerton (1932), Roades i Sinacori (1941)'i Bretz (1942).ESPAIS GENER - FEBRER 128

La hidrogeologia del carstDe les diverses possibilitats de recerca del carst, la perspectiva hidrogeolbgica s una de les

Precipitacb o aportaci d'un altre slstema

I i

abilitat, cabal, condicions de potencials i condicions dels lmits. L'nters d'aquesta aproximaci s'ha constatat en la modelitzaci de la font de la Vaucluse (Franca) i en el projecte de regularitzaci de la font d'Areuse (Sui'ssa). Malgrat tot, hi ha una clara contradicci entre els models ficticis de I'aproximaci estructural i les observacions de camp. D'aqu, doncs, les limitacions d'aquesta aproximaci poc respectuosa amb la realitat del medi i, en definitiva, amb la naturalesa del carst.L'aproximaci funcional considera que hi ha una distribuci irregular de buits, una estructura organitzada i jerarquitzada. Es