Élet-Stílus

A jégbarlangok titkai

admin
admin

2006. 06. 21. 17:47

Bár hazánk nem éppen jeges barlangjairól híres, a közelmúltban mintegy tizenhat ország részvételével, Szlovákiában rendezett második Nemzetközi Jegesbarlang Kutató Találkozón egy magyar kutatócsoport is képviseltette magát. A barlangi jég fontos információkkal szolgálhat a tudomány számára mind a múltbeli, mind pedig a jelenkori éghajlatváltozás részleteiről.












Radioaktív izotópos kormeghatározás


A jégrétegek kormeghatározási vizsgálatai között radioaktív izotópos módszerek is alkalmazásra kerülnek. Ezek közül az egyik a jég trícium (T) koncentráció változásának mérésén alapul. A trícium (a hidrogén hármas tömegszámú radioaktív izotópja) természetes körülmények között a magaslégkörben keletkezik. A lehulló csapadékkal folyamatosan kiürül, és bekerül a felszíni vizekbe. A trícium radioaktív bomlással stabil hármas tömegszámú héliummá alakul. Az ún. felezési idő megadja, hogy mennyi idő alatt csökken felére a kiindulási időponthoz viszonyított trícium tartalom. A trícium esetében ez kb.12,3 év. Vagyis 12,3 év alatt egy adott kezdő időpont értékének felére csökken a koncentráció.

Az 1950-63 között zajló szabadlégköri termonukleáris robbantások révén jelentősen megugrott a légköri trícium koncentrációja. Tekintve hogy 1953 óta vannak erre vonatkozó mérések, a légköri trícium koncentráció és a jégben mért koncentráció összevetése segíthet a jégrétegek kormeghatározásában. Mivel a jégben lévő trícium koncentrációt más is befolyásolhatja, ugyanakkor a jég hízása egy éven belül sem tekinthető egyenletesnek, és a visszaolvadási folyamatok „megzavarják” a jégrétegeket, igen nehéz egy folytonos idősort létrehozni.

Az ELTE Természetföldrajzi Tanszékének, az MTA Geokémiai Kutatóintézetének és az MTA Atommagkutató Intézetének munkatársaiból álló kutatócsoport 2001 óta végez paleoklimatológiai („ős” éghajlattani) kutatásokat, elsősorban Kárpátokban lévő jegesbarlangokban.

Bár világviszonylatban sokan foglalkoznak a jegesbarlangok világának feltárásával, a kutatások elsősorban a barlang és a barlangi jég mikroklímájára, a kialakulási folyamatokra, valamint a jég barlangi élővilágra gyakorolt hatására irányulnak. A felszíni jégfelhalmozódások vizsgálatának keretei közt számos kutatás foglalkozik a sarkvidéki jégtakarók, magashegységi gleccserek paleoklimatológiai célú vizsgálatával is, melynek célja a „jégbe hűtött információkból” rekonstruálni a múltbéli környezet és éghajlat változásait.

Paleoklimatológiai szempontból viszont kevésbé ismert a barlangi jég. „Tulajdonképpen egy szlovák-dán, olasz, román és egy svájci kutatócsoporton kívül eddig csak a magyar kutatócsoport (szoros együttműködésben a kolozsvári Emil Racoviţa Barlangtani Intézet munkatársaival) kezdte részletesebben feltárni ezt a területet, pedig igen érdekes információkat rejtő forrásról van szó” – nyilatkozta lapunknak Kern Zoltán, a magyar kutatócsoport tagja, az ELTE egyetemi tanársegédje.

De álljunk meg egy pillanatra és nézzük meg, hogy mit is takar pontosan a jegesbarlang kifejezés, és milyen mélyhűtött információkról van szó?

A felszíni tavaszi olvadás táplálja a kárpáti barlangok jegét

A Kárpátokban alacsonyabb tengerszint feletti magasságban csak azokban a barlangokban képződhet jég, amelyeknél a bejárat magasabban helyezkedik el, mint a barlangi üreg vagy járatrendszer bizonyos része. Ez azért fontos, mert így a kintről beáramló hidegebb és sűrűbb levegő könnyen megreked a barlang alján, ami a későbbi jégképződés alapvető feltétele. Ezekben csak az év bizonyos időszakában van jégképződés.

A jégképződés folyamata időben három szakaszra osztható. A novembertől tavaszig tartó téli időszakban a kinti hideg levegő beáramlik a barlangba, és kiszorítja a könnyebb, meleg levegőt; így megkezdődik a barlangi levegő és a barlang falának lehűlése. Több barlangban is megfigyelték, hogy ennek az időszaknak az elején a padozati jégblokk felszínén lévő vízhártya megfagyásával jégréteg keletkezik.

A második jelentős időszak a felszíni tavaszi olvadástól nyár elejéig tart. Ekkor a kinti olvadékvíz bejut a barlangba, viszont mivel bent hideg van, megindul a fagyás, vagyis a jéghízás.

A harmadik időszakban, a nyár és az ősz folyamán a barlangi levegő is fokozatosan fagypont fölé (0,2-0,6 Celsius fok) emelkedik, ami megindítja a felső jégréteg olvadását. Egy-egy hosszabb, erősebb meleg időszak jelentősen visszaolvaszthatja a jégréteget; ekkor képződhetnek a sötét sárrétegek a jégben.

A cseppkőbarlangokéhoz hasonló jégformák képződnek

A jeges barlangokban gyakorlatilag a cseppkőbarlangokéhoz hasonló képződményekkel találkozhatunk: pl. függő- és állójégcseppkövek, jégzászlók, jégpillérek. A jégsztalagmitokon gyakran megfigyelhető, hogy szabálytalan időközönként vastagabb és vékonyabb részek követik egymást; ugyanakkor nem egységes fehér színű jégoszlopról van szó. A jelenséget az okozza, hogy a hidegebb időszakban a becsorgó víz hamar megfagy, vékony jégoszlopot képezve, és mivel ilyenkor nagy kristályok keletkeznek, ez vizenyős, áttetsző hatást kölcsönöz a jégnek. Amennyiben a levegő melegebb lesz, a fagyás lassabban megy végbe, így a pótlódó víznek van ideje lefolyni a cseppkő oldalán, mintegy hizlalva, vastagítva azt; ez a jégréteg fehérebb, és apró szemcsés.

A sziklafalak mellett látható ún. jégpillérek a sziklafal hőraktározó hatásának köszönhetik különleges formájukat. A felmelegedő fal ugyanis megolvasztja a jégoszlop hozzá közel eső részét, így rés keletkezik a fal és a jégoszlop között, de a hideg jégképző fázisban ez újra kitöltődik jéggel, hiszen ekkor már a fal hűtő hatása érvényesül.

A barlangok alján képződhet ún. padlójég, amely gyakorlatilag a gleccserekkel hasonlatos jelenségeket produkál. Amennyiben a barlang aljzata lejt, a jég – a gleccserekhez hasonlóan – a mélyebb részek felé „vándorol”. A geotermikus hő, a súrlódás és a jelentős nyomás miatt, pedig az alja fokozatosan olvad, és fogy.

Jegelt információk

Mivel a barlangokban felhalmozódó jég több méter vastag, és akár több száz éves is lehet, számos információt őrizhet olyan időszak klímaviszonyairól, amikor műszeres meteorológiai mérések még nem zajlottak. A magyar kutatócsoport három helyszínen folytat paleoklimatológiai vizsgálatokat: a romániai Bihar-hegységben lévő Eszkimó-, és Porcika-jégbarlangban, valamint a montenegroi Durmitor-hegységben található Ledena Pecina-barlangban. Bár az említett mintaterületek az országhatáron kívül találhatóak, magyar szemmel nézve mégis hasznosak, hiszen a klímaövek nem igazodnak a politikai határokhoz.

A kutatás célja, hogy meghatározzák az egyes jég- és sárrétegek korát; majd az adott jégrétegek fizikai-kémiai jellemzői alapján, pedig képet adjanak arról, hogy az egyes korokban milyen mértékű jégképződés vagy jégfogyás történt; ez alapján rekonstruálni lehet az adott területen végbement környezeti és klimatológiai változásokat.

Az eddigi mérések azt mutatták, hogy a Porcika-barlangban 1953 és 1963 közötti időszakban mintegy 3,3 centiméter volt az éves jéghízás, 1963-tól 1992-ig terjedő időszakban már kevesebb, 2,6 centiméter, míg 1992-tól a tavalyi évig 1 centimétert vastagodott a jég évente. Azaz a jéggyarapodás mértéke jelentős mértékben csökkent az elmúlt ötven esztendőben. Napjainkban itt a jég vastagsága közel 20 méter; kutatások kimutatták, hogy a múlt század folyamán valószínűleg folyamatos jégképződés zajlott, szemben a Ledena Pecinával, ahol a furatban lévő vastag sárréteg hosszú olvadási szakaszra utal.

Miről árulkodnak a fák évgyűrűi?

Az Eszkimó-barlang jegének – amely jelenlegi becslések szerint igen „fiatal”, csak közel ezer éves képződmény – vizsgálata mellett dendrokronológiai vizsgálatot is végeznek a barlang közeli és a jégbe fagyott fákon. Ennek lényege, hogy a fa törzséből vett fúrásmintákon vagy a kidőlt törzsekből fűrészelt korongokon megszámlálják az évgyűrűket, és mikroszkóp alatt lemérik az egyes évgyűrűk szélességét. „Ha a felszíni és a jégbe fagyott fák „évgyűrű mintázatában” megegyező szakaszt találunk, akkor meghatározható a jégbe fagyott fa elhalásának kora; az évgyűrűk vastagsága pedig sok mindent elárul az adott év hőmérsékleti és csapadékviszonyairól. Ezek későbbi egybevetése a jégben mért adatokkal, tovább pontosítja majd a terület klímaváltozási viszonyairól alkotott képet” – tette hozzá Kern Zoltán.

2005 szeptemberétől kezdődött el – szintén a Porcika-jégbarlangban- a folyamatos csapadékgyűjtés és jégfelszínmérés. Ezekből az adatokból nyomon követhető a jég jelenlegi hízási és fogyási üteme, ami segítséget nyújthat a korábban keletkezett jégben megfigyelt változások magyarázatához.

A munkát nehezíti, hogy igen gyakori „terepszemlét” igényel, valamint a laboratóriumi mérések, vizsgálatok költségei sem elenyészőek. Remélhetőleg a jövőben megfelelő támogatással szélesebb körű és hosszabb időtávú vizsgálatra is lehetőség nyílik. A szakértő hangsúlyozta, hogy az idei nemzetközi konferencia is rámutatott arra, hogy ez a kutatás igen fontos és új információkkal szolgálhat mind a múltbeli, mind pedig a jelenkori éghajlatváltozás részleteiről. Ezek a barlangok ugyanis középhegységi területeken vannak, sokkal közelebb a lakott területekhez, mint a sarkvidéki vagy magashegységi jégtömegek, ezért olyan események „lenyomatai” is megmaradhattak a jégblokkba fagyva, melyek hatása a távoli helyeken már nem nyomozható.

vissza a címlapra

Legfrissebb videó mutasd mind

Nézd meg a legfrissebb cikkeinket a címlapon!
24-logo

Engedélyezi, hogy a 24.hu értesítéseket
küldjön Önnek a kiemelt hírekről?
Az értesítések bármikor kikapcsolhatók
a böngésző beállításaiban.