در این زمینه تعداد زيادي غار و كارست، تحت كنوانسيون ميراث جهاني شناسايي شدهاند. همكاري بينالمللي ميتواند نقشي حياتي در تقويت ظرفيت مديريت كارست در نهادهاي مديريت سرزمين بازي كند و حفاظت يكپارچه را بر يك مبناي جهاني تضمين نمايد.
دستورالعملهای حفاظت از غار وکارست ، راهنمای مفيدي برای مديران و برنامهريزان است تا بتوانند آگاهي جامعه را نسبت به سيستمهاي كارست و غار افزايش دهند و درنتيجه، امكان پذيرش محلي براي حفاظت و مديريت و نيز مشاركت آنها را در اين كار افزايش دهند. اين دستورالعملها همچنين می توانند با فراهم كردن راهبردها يا طرحها، به اجرای مديريت بهتر در سطح ملي، منطقهاي و يا سايت كمك كنند.
تشکیل غارهای کارستیک
غارهای طبیعی کارستیک در اثر نفوذ آب در طبقات آهکی بوجود می آیند و به فراوانی در دنیا یافت می شوند. اکثر غارهای طبیعی که در سنگ های آهکی تشکیل شده اند، ارتباطی مستقیم با تشکیلات سنگ های رسوبی دارند. منشاء این سنگ ها در اصل شیمیایی یا بیوشیمیایی است و تشکیل دهنده عمده آنها کربنات کلسیم CaCO3 می باشد.
مهمترین خاصیت سنگ های آهکی انحلال آنها در آبهای محتوی دی اکسید کربن CO2 است.
این گاز
ترکیبی از دو عنصر کربن و اکسیژن است که به فراوانی و به صورت گسترده در سطح زمین وجود دارد و همواره در
فعل و انفعالات بیولوژیکی شرکت می کند.
دی اکسید کربن گازی است که در هوا وجود دارد، این گاز در جایی که سنگ های آهکی در داخل غار تشکیل شده اند، از غلظت بیشتری برخوردار است. از بدو پیدایش در روی زمین مقدار این گاز به تدریج رو به افزایش بوده است.
محلول دی اکسید کربن در آب اسیدکربنیک (H2CO3) تولید می کند. کلسیم محلول در آبها یا ترکیب این اسید کربنات کلسیم به وجود می آورد که در آب قابل حل بوده و طبقات سنگ های آهکی را تشکیل می دهد.
سنگ های
آهکی احتمالا از دوره پرکامبرین( 2000 تا 3500 میلیون سال قبل) وجود داشته اند.
همزمان با
تشکیل سنگ های جدید آهکی، سنگ های قدیمی در اثر فعل و انفعالات
هوای روی زمین و اسید کربنیک ناپدید می شوند.
CaCO3 + CO2 + H2O-------Ca (H2 CO3) 2
البته این فعل و انفعالات ساده نیست و قابل تغییر نیز نمی باشد و
نهایتا موازنه های شیمیایی که همیشه در آب وجود دارد، انجام می گیرد. برقراری موازنه در اثر شرایط خاص به صورت فعل و انفعالاتی از چپ به
راست یا از راست به چپ انجام می گیرد. زمانی که فعل و انفعال این فرمول از چپ به راست انجام گیرد، در حقیقت آبهای جاری از طریق زمین هایی که دارای پوشش
گیاهی هستند، از گاز CO2 غنی شده و به لایه های تحتانی سنگ های آهکی نفوذ می کنند و مقدار مساوی از کربنات کلسیم به محلول بی کربنات کلسیم تبدیل می شود. حال اگر
این محلول به داخل غاری جاری شود یا در لایه های سنگ های آهکی نفوذ کند با
فضایی که دارای دی اکسید کربن کمتری است، مواجه می شود. قسمتی از محلول دی اکسید کربن به فضایی که تحت تاثیر ته نشینی کربنات کلسیم است باز می گردد، در
این حالت فعل و انفعال فرمول از راست به چپ انجام می گیرد.
در این
صورت آب مدت بیشتری نمی تواند تمامی کربنات کلسیم را که به شکل
رسوب باقی مانده است، حل نماید، لذا رسوب یا ته نشین نازکی از آهک در سقف یا دیواره
غار یا به صورت آهک کریستالیزه باقی می ماند.
وقتی که این تشکیلات آهکی که به طور عمودی از سقف به پائین آویزان باشند، آنها را استالاگتیت و Stalactite
یا چکنده
می نامند. ته نشین های آهکی به وجود آمده از چکه های آب از سقف به سمت پائین در کف غار رو به بالا می روند که استالاگمیت Stalagmite یا چکیده نامیده می شوند.
تزئینات
آهکی در ایران به نام های پرده ای، سوزنی، جرقه ای، گل کلمی، فندقی، اسفنجی و
نقل بادامی معروف است.
این دو تشکیلات در طول هزاران سال گسترش پیدا می کنند و رشد آنها گاهی فقط به چند سانتی متر در یک قرن محدود میشود که به نظر عده ای از زمین شناسان رشد آنها در هر قرن 5/2 سانتی متر مکعب است. گاهی این دو تشکیلات در طول قرون متمادی بهم رسیده و تشکیل ستونی را می دهند که از سقف به زمین می رسد و این ستون ها گاهی به دیواره غار می چسبد که به آنها جرز Piliers می گویند. آبی که در امتداد طول سقف غار جریان می یابد، بتدریج سقف غار را از کربنات کلسیم می پوشاند که روانه (Coulee Flow) نامیده می شود.
پيچيدهترين بخش در بررسي غارهاي كارستي، ارايه خاستگاه و چگونگي پيدايش غار و روند تكاملي آن است، زيرا در تشكيل غارهاي آهكي كارستي، از يك طرف مورد حساس انحلال آهكها (كه متأثر از شيمي آب و ليتولوژي سنگهاي آهكي است) و از طرف ديگر تأثير همزمان تكتونيك- زمينشناسي منطقه است كه بر پيچيدگي مسئله ميافزايد
سیستم غارهای کارستیک
ايران داراي طيف وسيعي از صخرههاي قابل انحلال ميباشد. سن صخرههاي آهكي به دوران ژوراسيك و اليگوسن ميرسد كه همگي آنها در حال حاضر خاصيت كارستيك دارند.
مناطق كارستيك حدود 11 درصد مساحت ايران را دربر ميگيرد و در تأمين ذخاير آبي بسياري مناطق نقش مهمي دارد. عليرغم مطالعات بسياري كه در زمينه ژئولوژي و ژئوهيدرولوژي كارست صورت گرفته در مورد غارشناسي كارست كمتر مطالعهاي صورت گرفته است. طولانی ترین غار آهکی ایران غار علیصدر به طول 11 کیلومتر و عميقترين غار كارستيك ايران غار پراو در جنوب کوه پراو و در 25 کیلومتری شمال شرق کرمانشاه است که تاکنون 751 متر از عمق این غار مورد کاوش قرار گرفته است .
در نقشه شماره (3-6) توزيع رخنمونهاي آهكي در ايران نشان داده شده است. در کلیه این مناطق احتمال وجود غارهای کارستی زیاد است.
سطوح طبيعي كارستي و عوارض مرتبط با آن نظير غارها به طور وسيعي در سراسر جهان گسترش دارند و واجد ارزشهای زیادی می باشند. بسياري از سطوح کارستی تحت حفاظت قرار می گیرند که تعدادی از آنها جزء ليست ميراث جهاني قرار دارند.
برخي از دلايل حفاظت آنها عبارتند از:
· به عنوان زيستگاهي براي گونههاي گياهي و جانوري در معرض خطر هستند.
· سايتهايي هستند كه كانيهاي كمياب يا عوارض طبيعي منحصر به فرد دارند.
· سايتهاي مهمي براي مطالعات زمينشناسي، ژئومورفولوژي، ديرينشناسي يا ديگر رشتهها هستند.
· از نظر فرهنگي، تاريخي و پيش- تاريخي سايتهاي مهمي هستند.
· به عنوان سيماهاي مذهبي يا معنوي محسوب ميشوند.
· به دليل تخصصي شدن كشاورزي و صنايع واجد اهمیت می باشند
· «دريچهاي» هستند، روي درك هيدرولوژي منطقهاي
· به عنوان منبع مواد و مصالحي هستند كه از نظر اقتصادي اهميت دارند.
· به دليل گردشگري و فوايد اقتصادي مرتبط با آن حائز اهیمت هستند
به دلیل اهمیت فوق العاده و ارزشهای مناطق کارستیک ، کمیسیون جهانی مناطق حفاظت شده (WCPA) که یکی از کمیسیون های جهانی حفاظت (IUCN) می باشد و در زمینه مديريت موثر شبكه مناطق حفاظت شده خشكي و آبي فعالیت می کند، کارگروه حفاظت از غار وکارست را تشکیل داد و این گروه دستورالعمل های حفاظت از غار و کارست را تنظیم نمودند.
کمیسیون مناطق حفاظت شده (WCPA)، كارگروه حفاظت از غار و كارست.
اين كارگروه شبكهاي غيررسمي از دانشمندان، غارنوردان و غارشناساني است كه ضرورت ارتقاء و تبادل اطلاعات و تجارب را ميان مديران مناطق حفاظت شده، غارشناسان وديگر متخصصان كارست احساس ميكنند. اين گروه در چهارمين كنگره جهاني پاركهاي ملي و مناطق حفاظت شده كه سال 1992 در كاراكاس واقع در ونزوئلا برگزار شد، تشكيل شد.
به دنبال آن، اين گروه توصيههايي درخصوص مديريت غار و كارست به مديران مناطق حفاظت شده و ديگران ارائه داده است. همچنين تاكنون پيشنهادهايي براي تعيين چندین ميراث جهاني ارائه داده و اين دستورالعمل را نيز تهيه كرده است. اين اولين بار است كه چنين دستورالعملي در سطح جهاني تهيه شده است.
اميد است اين دستورالعملها كمك بزرگي به دانش ما درخصوص ملاحظات مديريتي ويژه ضروري براي حفاظت غارها و كارست كند. اين «گام اول» است و چالش امروز براي توسعه راهبردهاي ملي و مختص به هر سايت ميباشد. همچنين اين دستورالعملها مبنايي براي رايزني و همفكري بيشتر فراهم ميكنند كه به موقع خود، مستندات بينالمللي موثرتر و جامعتري را فراهم خواهند كرد.
مفهوم حفاظت از كارست
حفاظت از مناطق كارستي پيآمدهاي ويژه متعددي به دنبال دارد كه ممكن است براي بسياري از مديران مناطق حفاظت شده، عجيب يا ناشناخته باشد. خصوصاً آنکه تعيين مرز سيستمهاي كارستي غالبا دشوار است. بايد دانست كه سيستمهاي كارستي به طور موثر از سوي كل حوزه آبخيز مشخص ميشوند كه ممكن است اين كارست تنها بخشي از آن باشد. به علاوه بايد دانست حوزه آبخیز زیرزمینی در این مناطق ممكن است كاملاً متفاوت با حوزه آبخیز روی زمین باشند. از اين رو، مديريت موثر در حفاظت بسیاری از این مناطق ممکن است ، اراضي خارج از محدوده را نيز در بر گيرد و مستلزم مذاكره براي قراردادهاي حفاظتي با ديگر مالكان يا مديران ميباشد.
در اينجا مقايسهاي با مناطق كوهستاني ميتواند مفيد باشد. يك منطقه كوهستاني را ميتوان به راحتي با توپوگرافي مشخص كرد و واقعاً ميتوان آن را جزيرهاي قلمداد كرد كه تنها مرزها و حواشي آن متأثر از وقايع و رويدادهاي محيط پيرامونش است. ولی مناطق كارستي بيشتر شبيه يك درياچه يا تالاب هستند كه به شدت متأثر از رخدادهاي محيط پيرامون خود می باشند.
به علاوه، بسياري از مناطق كارستي، ابعاد وسيعي دارند و معمولاً داراي ارزشهاي اقتصادي فراوان هستند. گرچه بايد پذيرفت كه كل اين مناطق نبايد به پارك يا ديگر مناطق حفاظت شده اختصاص يابد، اين هم باز بدين معنا است كه مديران بايد تلاش كنند تا از طريق مذاكره، عمليات حفاظتي مناسب در اراضي پيراموني اجرا شود.
محيطهاي كارستي و سيستمهاي غاري
منظرهاي كارستي، جلوه مهمي از تنوع زميني (geo-diversity) و يكي از مقاصد مهم مديريتي را ارائه ميدهند. مفهوم كارست (karsts) به معناي نوع متمايزي از عوارض زمين است كه با اشکال منحصر به فردي از شكل زمين و چشماندازها توصيف ميشود و اين چشماندازها و اشكال در مقياس كلان، حاصل انحلال مواد سنگي توسط آبهاي طبيعي به ميزاني فراتر از مقدار متداول در اكثر منظرها هستند. اين كلمه به مفهوم ساده، به هر منطقهاي اشاره دارد كه در اثر فرايندهاي انحلال شكل گرفته باشد.
از دیدگاه کلی تمامي مواد سنگي تا اندازهاي قابل انحلال هستند. اما توسعه يافتهترين كارست، طبيعتاً در سنگهاي انحلالپذيرتر يافت ميشود. بنابراين، عموماً كارست در سنگهاي كربناتي مثل سنگ آهك، دولوميت و سنگهاي اواپوريت مثل سنگ گچ به طور كامل بروز ميكند. اين سنگها در بيش از %30 از سطح زمين وجود دارند اما از نظر قابليت تبديل شدن به كارست، بسيار متفاوتند.
با وجود زمان كافي و ثبات محيط زيستي، پديده واقعي كارست ممكن است حتي در سنگهايي كه نسبتاً انحلالناپذير به نظر ميرسند نيز رخ دهد. مانند كوارتزيت و ماسه سنگهاي كوارتز، و حتی ایجاد پیکره ها توسط انحلال در گرانيت و سنگهاي مرتبط با آن رخ ميدهد.
غارها و ديگر سيماهاي نمونه كارستي ممكن است ناشي از فرايندهاي ديگري نيز باشند و باعث پديدهاي به نام شبه كارست (Pseudokarst) شوند. شبه كارست سيستمهاي زميني هستند كه شامل عوارض و سيماي مشابه كارست مانند غارها و متلاشي شدن سطوح ميباشند كه منشأ انحلالي ندارند.
مانند تونلهاي گدازه حاصل از فعالیت های آتشفشانی، غارهاي حاصل از ذوب يخ درون و زير يخچالهاي طبيعي در تودههاي برفي يا در لايههاي منجمد دائمي زمين، غارهاي ناشي از حركتهاي زمينساختي (tectonic) و غارهايي كه با حفر کانال يا ديگر فرايندهاي مكانيكي در رسوبات سست يكپارچه يا زير سطوح سست قديمي پوسته زمين شكل گرفتهاند. بسياري از اصولي كه در اين دستورالعمل آمده است براي مديريت منظرهاي شبه كارستي هم مهم هستند و هر دومنظر را در برمی گیرند.
در برخي محيطها، فرايندهاي انحلال تحتالشعاع ديگر فرايندهاي تغییر شکل زمين (geomorphic) مانند فرسايش يخچالي قرار ميگيرند و در برخي ديگر، انحلال غلبه دارد. مناطق كارستي بيشتر به خاطر سيستمهاي زهكش زيرزمين يا سيستمهاي انحلالي غار كه در آنها بروز ميكند، معروف هستند اما از ويژگيهاي ديگر آنها، پيچيدگيشان است. در مناطق كارستي، ساختارهاي زمينشناختي تعيينكننده جهات زهكشي زيرزميني هستند و توپوگرافي سطحي ممكن است تصويري گمراهكننده از آن ارائه دهد. درواقع در كارستي كه كاملاً توسعه يافته، ممكن است هيچ الگوي زهكشي سطحي وجود نداشته باشد.
جريانهاي زيرزميني در مناطق کارستی معمولاً دارای سرعت می باشند و فرصتي براي پاكسازي طبيعي آبهاي زيرزميني آلوده يا سرشار از رسوبات وجود ندارد و موجودات زنده بيماريزا اغلبً در اين جريانها زنده ميمانند.
به اين دغدغههاي اساسی مديريتي باید دشواريهاي فني- مهندسي را نيز افزود.مواردی از قبیل: پيريزي دشوار براي ساختمانها و ديگر سازهها، فرونشست سطح زمين و نشت مخازن مصنوعی.
معروفترين عناصر كارستي نزد مردم، غارهايي هستند كه با پديدههاي غاري نظير استالاكتيت و استالاگميت و يا حتي منظره ديدني قندیل های یخی در غارهاي بسيار مرتفع، آرايش يافتهاند.اين عناصر به سايت، احساس زيبايي، راز آلودگي، برانگيختگي و ماجراجویی ميبخشندو از اين رو منابع مهمي براي تفرج و گردشگري هستند.
در حال حاضر، مكانهاي کارستیک بسیارکمی وجود دارند که به صورت طبيعي و دستنخورده باقی مانده باشند و بتوان از آنها حفاظت کرد . علاوه بر نگهداري و حفظ چنين سايتهايي، اصلاح نتايج منفي مديريتهاي قبلی و كنوني و نيز مرمت ساختار اکولوژیکی از نیازهای مدیریت امروزی این مناطق است .
ويژگي اسرارآميز و زيبايي غارها، تمام توجهات را به خود معطوف داشته و درنتيجه، توجه از محيط وسيعتر كارست منحرف شده است. حفاظت و مديريت اين محيط وسيعتر كارستي نه تنها براي خود کارست مهم است، بلكه باعث حفاظت از غار و ديگر ساختارهای منفرد منظر كارستي نيز ميشود.