studiu de geomorfologie carsticĂ integratĂ a ......4 cap. i. cadrul general 1.1. problematica...

58
UNIVERSITATEA DE VEST DIN TIMIŞOARA FACULTATEA DE CHIMIE-BIOLOGIE-GEOGRAFIE DEPARTAMENTUL DE GEOGRAFIE ŞCOALA DOCTORALĂ „MEDIU GEOGRAFIC ŞI DEZVOLTARE DURABILĂ” STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A AREALULUI CARSTIC ANINA (MUNŢII BANATULUI) TEZĂ DOCTORAT - REZUMAT Coordonator științific: Prof. Univ. Dr. Petru URDEA Doctorand: Laurențiu Flavius ARTUGYAN - Timișoara, 2015 -

Upload: others

Post on 24-Feb-2021

3 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

UNIVERSITATEA DE VEST DIN TIMIŞOARA

FACULTATEA DE CHIMIE-BIOLOGIE-GEOGRAFIE

DEPARTAMENTUL DE GEOGRAFIE

ŞCOALA DOCTORALĂ „MEDIU GEOGRAFIC ŞI DEZVOLTARE DURABILĂ”

STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ

INTEGRATĂ A AREALULUI CARSTIC ANINA

(MUNŢII BANATULUI)

TEZĂ DOCTORAT - REZUMAT

Coordonator științific:

Prof. Univ. Dr. Petru URDEA

Doctorand:

Laurențiu Flavius ARTUGYAN

- Timișoara, 2015 -

Page 2: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

CUPRINS

Cuvânt înainte....................................................................................................... 5

CAP. I. Cadrul general.................................................................................... 8

1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei........................................ 8

1.2. Premise..................................................................................................... 16

1.2.1. Vulnerabilitatea mediului carstic................................................. 19

1.2.2. Conexiunea exocarstului cu endocarstul........................... .......... 21

1.3. Scop și obiective...................................................................................... 22

1.4. Metode de cercetare................................................................................. 23

CAP. II. Localizare şi studii anterioare..................................................... 36

2.1. Poziția geografică a zonei studiate........................................................... 36

2.2. Limitele zonei de studiu........................................................................... 38

2.3. Repere ale cunoașterii științifice a zonei de studiu.................................. 40

CAP. III. Aspecte ale cadrului natural...................................................... 44

3.1. Contextul paleogeografic......................................................................... 44

3.2. Contextul geologic................................................................................... 47

3.3. Contextul geomorfologic......................................................................... 55

3.4. Contextul climatic.................................................................................... 94

3.5. Contextul hidrografic............................................................................... 96

3.6. Contextul biopedologic............................................................................ 99

CAP. IV. Aplicarea metodelor sig în studiul reliefului carstic........ 103

4.1. Introducere............................................................................................... 103

4.2. Analiza morfometrică.............................................................................. 105

4.2.1. Hipsometria................................................................................. 105

4.2.2. Panta terenului............................................................................. 108

4.2.3. Expoziția versanților.................................................................... 110

4.2.4. Adâncimea fragmentării reliefului.............................................. 112

4.2.5. Densitatea fragmentării reliefului................................................ 114

4.2.6. Indicele topografic de umiditate.................................................. 117

4.2.7. Indicele topografic de poziție...................................................... 119

4.2.8. Potențialul morfodinamic............................................................ 122

4.2.9. Riscul geomorfologic.................................................................. 126

4.2.10. Indicele de denudație (de eroziune)........................................... 128

4.3. Indicele de carstificare calculat pe baza dolinelor................................... 130

4.4. Concluziile capitolului............................................................................. 133

Page 3: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

CAP. V. Investigaţii geofizice şi hidrochimice........................................ 135

5.1. Introducere............................................................................................... 135

5.2. Metoda conductivității apei și proprietăți chimice ale apei..................... 136

5.2.1. Conductivitatea termică a apei.................................................... 138

5.2.2. Proprietăți chimice ale apei......................................................... 143

5.3. Aplicarea metodei Potențialului Spontan................................................. 152

5.4. Aplicarea metodei radarului de penetrație (GPR).................................... 196

5.5. Investigații folosind metoda rezistivității electrice (ERT)....................... 209

5.6. Concluziile capitolului............................................................................. 216

CAP. VI. Importanţa managementului reliefului carstic................... 218

6.1. Carstul și dezvoltarea durabilă................................................................. 218

6.2. Perturbări antropice în mediul carstic studiat.......................................... 219

6.2.1. Agricultura și creșterea animalelor......................................... 221

6.2.2. Fostele activități miniere, haldele de steril și carstul.............. 222

6.2.3. Turismul și impactul asupra carstului.................................... 225

6.2.4. Activitățile forestiere.............................................................. 236

6.2.5. Apa potabilă și poluarea apei în mediul carstic...................... 237

6.3. Soluții în managementul carstului din arealul Anina............................... 242

CAP. VII. Discuţii, concluzii şi perspective............................................. 244

7.1. Discuții..................................................................................................... 244

7.2. Concluzii.................................................................................................. 246

7.3. Propuneri și perspective........................................................................... 250

REFERINŢE BIBLIOGRAFICE............................................................... 253

LISTĂ FIGURI.................................................................................................. 266

LISTĂ TABELE................................................................................................ 273

Cuvinte cheie: relief carstic, geomorfologie, geofizică, S.I.G., abordare integrată,

dezvoltare durabilă, management, Munții Banatului, Anina

Page 4: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

4

CAP. I. CADRUL GENERAL

1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei

Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe o hartă din 1585, aparținând lui

Mercator și fiind publicată la Amsterdam. Această hartă era intitulată Karstia, Carniola,

Histria et Windorum Marchia. De fapt termenul de ―karst‖ provine din limba celtă.

Cuvântul pre-indo-european ―kar‖ înseamnă piatră, iar în limba celtă s-a ajuns la sensul de

―deșert, câmp de piatră‖ (Bleahu, 1974).

Cel care a dat caracter științific carstologiei a fost Jovan Cvijic. În calitate de

profesor de geografie la Universitatea din Belgrad, și-a început studiile asupra teritoriilor

calcaroase în anul 1888 în Serbia Orientală, continuând apoi în Slovenia, Croația și

Muntenegru. După publicarea unor lucrări de detaliu, Cvijic a publicat în 1893 prima

sinteză intitulată Das Karstphänomen, lucrare ce poate fi considerată ca fiind ―actul de

naștere‖ al unei noi științe. fiind considerat ―părintele geomorfologiei și hidrogeologiei

carstice‖ (Ford, 2007).

Studiul reliefului carstic presupune implicarea mai multor discipline, iar rezultatele

cercetărilor asupra terenurilor carstice sunt valorificate în diverse domenii științifice sau

tehnico-inginerești (Bleahu, 1974).

Dintre disciplinele care intervin în cunoașterea zonelor carstice menționăm

geologia, geomorfologia, hidrogeologia, speologia, paleontologia, dacă ne raportăm doar la

acele ramuri care studiază modul și timpul de ―naștere‖ a reliefului carstic și a formelor

specifice acestuia. Acest fapt presupune plasarea studierii reliefului carstic în tendința

actuală de studii științifice din perspectivă multidisciplinară și interdisciplinară.

Înțelegerea carstului înseamnă cunoașterea naturii și factorilor care controlează

procesele de disoluție în rocile carstice solubile și a sistemelor de drenaj apărute ca urmare

a dezvoltării acestor procese. Rocile gazdă, în care se formează relieful carstic, sunt rocile

carbonatice, și anume calcarele, marmurele și dolomitele, și cele evaporitice precum

ghipsul, anhidritele și sarea. Ţinta principală a cercetării carstului este dată de înțelegerea

formelor carstice de suprafață și din subteran (Ford, Williams, 2011).

Motivația alegerii acestui subiect pentru această teză îl reprezintă complexitatea

reliefului carstic în zona Anina și mai ales importanța pe care acest areal îl poate avea în

viitorul apropiat în ceea ce privește dezvoltarea zonei studiate. Abordarea aleasă înseamnă

încadrarea studiului din perspectiva geomorfologiei carstice având la îndemână metode și

tehnici moderne, actuale precum sunt cele geofizice și S.I.G. pentru a include și carstul

Page 5: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

5

românesc în tendințele contemporane, în care studiul carstului viziează prevenirea unor

riscuri naturale și hazarde, cauzate de o gestionare deficitară a acestor areale extrem de

vulnerabile. Fără a înțelege modul în care relieful carstic s-a format și a ajuns la aspectul

actual, fără a face legătura între subteran și suprafață, e dificil de explicat cum vedem din

perspectiva geomorfologică valorificarea unei astfel de regiuni, extrem de bogată în resurse

naturale, și totuși extrem de vulnerabilă.

1.2. Premise

Relieful carstic reprezintă un mediu extrem de vulnerabil la orice intervenție

externă. Acest lucru se datorează modului în care s-a format acest tip de relief, având două

submedii, exocarstul și endocarstul. Acestea sunt strâns legate, iar perturbarea exocarstului

foarte probabil va afecta și endocarstul. De aceea este importantă cercetarea conexiunii

dintre carstul de suprafață și subteran, pornind de la faptul că alterarea geomorfologiei de

suprafață poate afecta implicit și formele din subteran. Această secțiune urmărește

reliefarea ideii de vulnerabilitate specifică mediului carstic, raportată la strânsa legătură

dintre exocarst și endocarst, de la care pornim în studiul nostru.

Ca urmare a unor areale carstice importante, România este o țară activă în domeniul

cercetării carstului, în principal prin intermediul instituțiilor de cercetare, cum ar fi

Institutul de Speologie ―Emil Racoviță‖ sau Institutul Geologic Român. Alte organizații

care desfășoară studii în domeniul carstului sunt Federația Română de Speologie (FRS) și

Societatea Națională de Speologie-Carstologie (SRSC), organizații ce au rolul de a asista

activitățile de cercetare și conservare a peșterilor, dar și de promovare a carstologiei și

educare a populației cu privire la importanța carstologiei (Gilkes et al., 2007).

Caracteristicile unice ale mediului carstic fac ca aceste areale să prezinte un risc

ridicat la perturbațiile antropice. Activități precum agricultura, dezvoltarea urbană,

depozitarea deșeurilor, despădurirea și extragerea de resurse, consituie o presiune asupra

mediului carstic ce conduce la poluarea acviferelor, peșteri distruse, declinul biodiversității

și peisaje dezgolite (Van Beynen et al., 2012).

Pe lângă formele carstice de surpafață care oferă informații geomorfologice

importante în cadrul carstului, există o relație și între peșteri și geomorfologie, privită ca

ştiinţă a formelor de relief. Între geomorfologie și speologie, ştiinţa studierii peșterilor,

există raporturi reciproce prin faptul că speologia explică geneza şi evoluţia peșterilor,

formele din interior, dar, în aceeaşi măsură, oferă informații referitoare la modul de

formare a elementelor geomorfologice de suprafață (Bleahu, 1978).

Page 6: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

6

Explorarea sistematică a peșterilor implică nu doar studiul fizic și descoperirea de

peșteri sau a sistemului de peșteri, dar și de asemenea, documentarea descoperirilor, datele

fiind sintetizate în hărți ale peșterilor, descrieri narative și rapoarte care pot servi ca un set

de unelte în explorare. Explorarea peșterilor este un element fundamental a cercetării

peșterilor și a științelor relaționate cu peșterile (Kambesis, 2007).

Conexiunea dintre specificul elementelor de la suprafață și cele din subteran ale

mediului carstic reprezintă principala dificultate în protejarea acestui mediu: orice acțiune

negativă, cu risc de contaminare, ce are loc la suprafață este transferată ulterior, cu toate

pericolele potențiale, în subteran. Drept urmare, consecințele poluării și deteriorării calității

apei subterane sunt foarte serioase (Parise, Pascali, 2003), iar în studiul geomorfologic al

unei regiuni carstice e obligatoriu să fie avute în vedere atât forme aparținând exocarstului,

cât și cele ale endocarstului.

1.3. Scop și obiective

Scopul acestei lucrări vizează analiza din perspectivă geomorfologică integrată a

unui areal carstic matur, cu propunerea unor direcții de gestionare și valorificare a arealului

carstic Anina.

În vederea atingerii scopului acestei lucrări ne-am propus următoarele obiective:

1). cunoașterea în detaliu a zonei de studiu prin prisma surselor bibliografice și a

aplicațiilor de teren.

2). înțelegerea aprofundată a reliefului carstic din aria de studiu prin folosirea

metodelor S.I.G. și a metodelor geofizice.

3). identificarea de direcții noi pentru o mai bună cercetare științifică a carstului din

zona Anina și din România.

4). elaborarea unor propuneri pentru gestionarea arealului carstic Anina și

valorificarea potențialului geomorfologic în vederea unui management integrat al

regiunilor carstice.

Pentru a studia relieful carstic, și implicit peșterile, e nevoie ca oameni de știință

din domenii foarte diverse să colaboreze și să facă eforturi în a înțelege unicitatea acestor

regiuni carstice. Așa cum afirma și Bleahu (1978) [...] pe întunecatele căi ale

necunoscutului subteran se întâlnesc geologii, geografii, paleontologii, biologii,

antropologii, arheologii și hidrologii. Ei sunt reprezentanți ai unor discipline științifice

foarte diferite, care au însă un singur scop: să cunoască și să explice diversele probleme

legate de peșteri.

Page 7: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

7

1.4. Metode de cercetare

În cadrul acestei lucrări ne-am propus analiza complexă a reliefului carstic din

arealul denumit de către Vasile Sencu (1977) Câmpul Minier Anina și pe care îl vom

denumi în continuarea arealul carstic Anina, delimitat din punct de vedere geomorfologic.

Metodele folosite au fost identificate în urma parcurgerii a celor peste 250 de titluri

bibliografice, în urma cunoașterii în detaliu a teritoriului și a selectării siturilor pentru

măsurători. Astfel am apelat la tehnici aparținând Sistemelor Informaționale Geografice

(SIG), investigații geofizice (potențial spontan - PS; georadar - GPR și rezistivitate

electrică - ERT), investigații ale solului (pH, umiditate), investigații privind proprietăți ale

apelor carstice (conductivitate termică și electrică, Ca2+

, Mg, duritate, NO2, NO3). Toate

acestea, coroborate cu studiile anterioare privind arealul cercetat, cu cele 30 de ieșiri în

teren (însumând peste 120 de zile doar în ultimii 3 ani) fără a mai ține cont de ieșirile în

teren din cei 4 ani anteriori, ne-au oferit rezultate pentru a elabora acest studiu de

geomorfologie carstică integrată pentru un areal carstic matur, caracterizat de absența

curgerii de suprafață, pânza freatică subterană separând zona vadoasă de curgerea freatică

(Gabrovsek, Dreybrodt, 2001), din zona Munților Banatului.

(a) Potențialul spontan

Metoda potențialului spontan (PS) a fost folosită pentru prima dată de către Robert

Fox în 1830 în scopul detectării în subsol a cuprului în Cornwall, Anglia. Aceasta este cea

mai veche metodă geofizică și, de asemenea cea mai simplu de pus în aplicare. Cu toate

acestea, dificultatea în interpretare în legătură cu lipsa de informații a mecanismelor de

unde rezultă semnalele PS, a încetinit multă vreme dezvoltarea sa, însă astăzi aceste

mecanisme au fost înțelese mai bine, fiind astfel aduse la lumină (Boleve, 2009).

Potențialul Spontan este definit ca fiind „măsura pasivă în suprafață sau în foraj a

distribuției potențialului electric natural creat prin mecanisme de polarizare a încărcăturilor

electrice în medii poroase (electroinfiltrare legată de scurgerea apei, oxidoreducere legată

de fenomenele redox)‖, (Jardani, 2007, p. 46).

În România, metoda potențialului spontan a fost aplicată recent, în ultimii ani de

către membrii ai Departamentului de Geografie de la Timișoara, îndrumați de către Petru

Urdea. Astfel, au apărut o serie de lucrări în diverse regiuni: în Munții Făgăraș, Valea

Capra (Puțan, 2013, 2015); în zona Doclin, Caraș-Severin (Ţambriș, 2014), în Munții

Semenic (Urdea, Ţambriș, 2014); în arealul carstic Anina (Artugyan, Urdea 2014a, 2014b).

Page 8: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

8

(b) Ground Penetrating Radar (GPR)

Radarul de penetrație reprezintă instrumentul care poate produce un profil continuu,

în secțiune transversală sau poate înregistra caracteristici subterane, fără foraj, sondare, sau

săpat. Profilele GPR sunt în mod normal utilizate pentru evaluarea amplasării și

profunzimea obiectelor îngropate și investigarea prezenței sau a continuității condițiilor din

substratul natural. GPR-ul funcționează prin transmiterea de impulsuri ale undelor radio de

ultra-înaltă frecvență (energie electromagnetică), în sol, printr-o antenă (Apel, Dezelic,

2005).

Folosirea GPR-ului în areale carstice parțial acoperite cu depozite aluviale nu este

foarte întâlnită, în principal datorită conținutului în argilă a depozitelor aluviale, fapt ce

reprezintă un handicap pentru adâncimea de penetrare a sistemelor GPR. De aceea

rezultatele obținute depind de tipul de sol și starea acestuia (gradul de saturare,

compactitate, etc.), dar de asemenea și de echipamentul folosit (Anchuela et al., 2008).

GPR-ul este o metodă geofizică nedestructivă care produce imagini verticale în

secțiuni transversale ale subteranului superficial, imaginea rezultată (radargrama) fiind

foarte similară ca și stil cu profilele de reflecție seismică. Achiziția de date prin metoda

radarului de penetrație se bazează pe propagare, reflecție și răspândirea undelor

electromagnetice de frecvență înaltă (în general de la 10 la 1000 MHz) în subteran

(Anchuela et al., 2009).

Metoda GPR este o metodă frecvent utilizată pentru investigații ale dolinelor,

datorită capacității sale de a rezolva problema evidențierii detaliilor de sol superficial și

condițiile stratului de rocă. Această metodă este folosită pe baza specificității fiecărei zone,

iar argila și/sau alte lichide de înaltă conductivitate pot limita penetrarea în adâncime a

undelor radar (Coskun, 2012).

Chamberlain et al. (2000) au efectuat un studiu de detectare a cavităților folosind

metoda GPR-ului. Alte studii în care GPR-ul a fost folosit în analiza regiunilor carstice

sunt realizate de către Anchuela et al. (2010), cu un studiu privind detectarea dolinelor în

apropiere de Zaragoza (Spania), unde a fost folosită tehnica GPR împreună cu alte metode

geofizice, și Anchuela et al. (2013) cu o cercetare privind dezvoltarea actuală a dolinelor,

studiu în care metoda GPR a fost combinată cu metoda teledetecției. Un alt studiu a fost

realizat de către Łyskowski et al. (2014) pentru cercetarea carstului din zona Peșterii

Odstrzelona, Polonia.

Page 9: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

9

(c) Metoda rezistivității electrice

Metoda rezistivității electrice (ERT din engl. Electrical Resisitivity Tomography) se

bazează pe folosirea unor tehnici de inversiune 3D sofisticate. Inversiunea reprezintă

transpunerea asistată de calculator a cantităților măsurate (curentul și voltajul în locații

specifice ale electrozilor) la cantități interpretabile (rezistența pe unitate măsurată în Ω la

fiecare punct de interes important). De obicei rezultă o imagine 2D sau 3D a arealului

dintre electrozi (LaBrecque et al., 2004).

Conform lui Reynolds (1997), există un număr de patru variante de dispunere a

electrozilor: Wenner, Schlumberger, dipole-dipole și pătrată. Fiecare astfel de dispunere

are propriile metode de transmitere și receptare a semnalului și sunt adoptate în funcție de

ceea ce se urmărește prin aceste măsurători.

Utilizarea dispunerii dipole-dipole este cea mai potrivită pentru determinarea

localizării în roci carbonatice (Handan et al., 2012). Importanța detectării peșterilor este

evidentă în definirea zonelor pentru instalarea forajelor productive și în evitarea descărcării

efluențiilor proveniți de la activitatea umană și în prevenirea contaminării acviferelor

(Monteiro Santos, Andrade Afonso, 2005).

Studiile în care este folosită metoda rezistivității electrice pentru studiul reliefului

carstic sunt numeroase, în special după anul 2000.

Astfel, Stepišnik (2008), Stepisnik și Mihevc (2008) realizează o lucrare în care

prezintă rezultatele de rezistivitate electrică în unele doline și doline prăbușite în calcare și

dolomite în Slovenia.

Un alt studiu care a implementat tomografia rezistivității electrice (ERT) în

detectarea și cartografierea dolinelor și a cavităților carstice pentru construcții de căi rutiere

în regiunea El Eitaliyah a fost realizat de către Youssef et al. (2012).

Metoda rezistivității electrice a fost folosită și de către Cardarelli et al. (2010)

împreună cu refracția seismică pentru detectarea golurilor subterane în orașul Roma

(Italia). Alte studii ce folosesc tomografia electrică în investigarea carstului sunt Martinez-

López et al. (2013), Putiška et al. (2014).

Stepisnik (2011), citând lucrări anterioare (Stepisnik, 2007; Stepisnik, Mihevc,

2008; Stepisnik, 2009) afirma că valoarea rezistivității (pentru ERT) pentru roci

carbonatice depășește 1000 Ωm. Pentru sol și patul de rocă erodat, valoarea rezistivității

are aproximativ între 200 și 1000 Ωm. Materialul argilos are valori ale rezistivității mai

mici de 150 Ωm.

Page 10: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

10

CAP. II. LOCALIZARE ŞI STUDII ANTERIOARE

2.1. Poziția geografică a zonei studiate

Carstul dezvoltat în Munții Banatului aparține Munților Locvei, Munților

Almăjului, Munceilor Domanului și Munților Aninei. Arealul studiat în această lucrare este

încadrat din punct de vedere geografic în unitatea Carpaților Occidentali, mai exact în

cadrul Munților Banatului (fig. 1). Din punct de vedere geologic, arealul face parte din

cadrul celei mai mari și mai compacte suprafețe de roci calcaroase, carbonatice din

România, Sinclinoriul Reșița-Moldova Nouă (Orășeanu, Iurkiewicz, 2010).

Fig. 1. Localizarea arealului de studiu în România și în unitatea geografică a Munților Banatului.

Datorită alternanței platourilor carstice separate de văi adânci, regiunea carstică

aparținând Sinclinoriului Reșița-Moldova Nouă este considerată ca fiind reprezentativă

pentru platourile carstice suspendate. Aceste platouri carstice sunt suprafețe cu un grad

ridicat de carstificare, iar specificul lor este dat de existența cursurilor permanente de apă

care traversează întreaga arie, iar drenajele carstice sunt orientate înspre versanții care

delimitează aceste platouri (Onac, 2000).

Page 11: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

11

2.2. Limitele zonei de studiu

Delimitarea arealului de studiu s-a făcut pe baza interfluviilor şi firului văilor,

având ca suport hărțile topografice 1:25000 (fig. 2). Argumentele care stau la baza acestei

delimitări a arealului carstic Anina sunt date în principal de strânsa legătură între geologia

zonei și morfologia reliefului, observând atât pe hărțile topografice, cât mai ales în teren

importanța văilor în configurația actuală a reliefului, dar și de dispunerea principalelor

platouri carstice care aparțin acestui areal carstic, delimitate fiind de-o parte și de alta de

văi adânci, sub formă de chei cel mai adesea. Aceste platouri carstice se suprapun cel mai

adesea sistemelor hidrocarstice prezente în arealul studiat Astfel, au fost trasate limitele

geomorfologice ținând cont de principalele cursuri de apă, dar și de principalele culmi și

interfluvii, având grijă ca platourile carstice suspendate specifice acestei zone să fie incluse

între limitele propuse. De asemenea, s-a dorit ca suprafața ocupată de către arealul carstic

Anina să fie apropiat ca extindere cu cel delimitat de către Sencu (1977), dar având trasate

limite geomorfologice.

În urma delimitării Arealului carstic Anina, identificăm localizarea matematică a

arealului între 21°51’ și 21°57’ longitudine E și 45°00’ și 45°10’ latitudine N, având ca

puncte extreme următoarele coordonate: în nord 21°51’ long E și 45°10’ lat N; în sud

21°57’ long E și 45°00’ lat N; în est 21°57’ long E și 45°00’ lat N, iar în vest 21°45’ long E

și 45°03’ lat N.

Page 12: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

12

Fig. 2. Limitele arealului carstic Anina stabilite pe baza elementelor geomorfologice și hidrologice, pe hărțile

topografice cu scara 1:25000.

2.3. Repere ale cunoașterii științifice a zonei de studiu

Zona de studiu este cercetată de peste un secol, și totuși, dacă ne referim strict la

arealul carstic Anina, putem spune că cel care a studiat acest areal a fost Vasile Sencu,

denumind acest areal Câmpul Minier Anina. Autorul definește termenul de ―câmp minier‖

ca fiind ―zăcământul care formează sau poate forma obiectul de exploatare a unei mine”,

iar studiul său referitor la această zonă carstică a fost realizat ―atât în vederea asigurării

securității oamenilor și utilajelor cât și pentru conturarea unor suprafețe calcaroase propice

amplasării unor construcții”.

Astăzi activitățile miniere sunt istorie, doar intrările de mină, haldele de steril și

oamenii din Anina mai amintesc că aici a fost cândva un important centru minier.

Page 13: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

13

Pentru a prezenta cercetările anterioare asupra zonei de studiu am ales să realizăm

un tabel (tabelul 1) care să redea sintetic interesul manifestat pentru această zonă,

menționând autorii, anul studiului, tipul publicației unde a apărut studiul și locul apariției.

Aceste lucrări fie au avut ca temă predilectă de studiu arealul carstic Anina, fie au inclus în

cadrul studiului și zona vizată de această lucrare.

Alte lucrări (*) referitoare la carstul zonei Anina au rămas din păcate nepublicate,

sub forma unor manuscrise. Acestea aparțin lui Vasile Sencu și Dragoș Buga, cei doi având

o lucrare nepublicată privind geografia zonei Anina, și de asemenea lui Anescu Dumitru,

cel care a realizat un raport privind geologia zonei Anina ca și geolog la minele din zona

Anina.

Tabelul 1. Cercetări anterioare ale zonei studiate

Nr.

crt. Autorul/Autorii

Anul

apariției

Tipul

publicației

Locul

apariției

1. Mutihac, V. 1959 Carte București

2. Mateescu, F. 1961 Articol București

3. Sencu, V. 1963 Articol București

4. Bădăluță-Năstăseanu, Aurelia, Năstăseanu, S. 1964 Anuar București

5. Pușcariu, V., Rusu, T., Viehmann, I. 1964 Articol București

6. Răileanu, Gr., Năstăseanu, S., Boldur, C. 1964 Anuar București

7. Sencu, V. 1964 Articol București

8. Negrea, Ş., Botoșăneanu, L., Negrea, Alexandrina, Sencu

V. 1965 Articol

9. Botoşăneanu, L., Negrea, Şt. 1968 Carte - ghid București

10. Sencu, V. 1970 Articol București

11. Ilie, I. 1970 Carte București

12. Bleahu, M., Decu, V., Negrea, Şt., Pleșa, C., Povară, I.,

Viehmann, I. 1976 Carte București

13. Botoşăneanu, L. 1976 Carte - ghid București

14. Sencu, V. 1977 Articol București

15. Sencu, V. 1978 Carte - ghid București

16. Sencu, V. 1986 Articol Cracovia

17. Sencu, V. 1990 Articol București

18. Iurkiewicz, A., Dragomir, G., Rotaru, A., Bădescu, B. 1996a Articol București

19. Iurkiewicz, A., Bădescu, B., Marinică, Elisabeta 1996b Articol București

20. Bucur, I.I. 1997 Carte Cluj-

Napoca

21. Satmari, Alina 2008 Articol Timișoara

22. Satmari, Alina 2009 Carte Timișoara

23. Muntean, C.M., Vlaicu, M., Marin, C., Tudorache, A. 2010 Articol București

24. Orășeanu, I., Iurkiewicz, A. 2010 Capitol

(Carte) Oradea

25. Grecea, Carmen; Vîlceanu, Clara-Beatrice 2012 Articol Timișoara

*Notă: alte materiale sub formă de manuscris au fost realizate de Anescu, D. (Geologia Munților Aninei);

Sencu, V., Buga, D. (Geografia zonei Anina).

Page 14: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

14

CAP. III. ASPECTE ALE CADRULUI NATURAL

3.1. Contextul paleogeografic

Formațiunile paleozoico-mezozoice ale zonei Reșița-Moldova Nouă sunt dispuse

peste fundamental cristalin al domeniului getic (Bucur, 1997).

Sinclinoriul Reșița-Moldova Nouă prezintă structuri din mai multe perioade ale

evoluției paleografice, și anume: Carbonifer, Permian, Triasic, Jurasic și Cretacic.

Carboniferul, ca și prim înveliș prealpin, se suprapune peste șisturile cristaline și

este reprezentat prin: conglomerate, gresii micacee de culoare închisă cu intercalații de

argile șistoase, șisturi cărbunoase cu impresiuni de plante și strate de cărbuni, având

grosimea de circa 1000 m. (Mutihac, Ionesi, 1974).

Permianul este etapa ce urmează în procesul de sedimentare deasupra depozitelor

de vârstă Carbonifer și inlcude depozite dispuse în două orizonturi: orizontul inferior,

format din șisturi negre ardeziene (cu intercalații de gresii și microconglomerate), tufuri și

tufite; orizontul superior alcătuit din conglomerate, gresii roșii și vinete, argile șistoase

roșii și verzi. Depozitele permiene au o grosime de aproximativ 1000 m (Mutihac, Ionesi,

1974).

Triasicul debutează cu formarea geosinclinalului alpin, iar primele depozite triasice

sunt predominant psefitice, după care se instalează condițiile favorabile dezvoltării

depozitelor carbonatice, specifice Triasicului inferior și mediu, și care apar doar la limita

vestică a zonei Reșița – Moldova Nouă (Mutihac, Ionesi, 1974).

Jurasicul este etapa care urmează după exondarea din timpul Triasicului superior.

Sedimentarea debutează cu depozite psefito-psamitice, ce aparțin Liasicului. Ulterior în

fosa Reșița – Moldova Nouă are loc o adâncire treptată, luând naștere condiții prielnice

formării depozitelor carbonatice. Această zonă reprezintă o regiune clasică pentru studiul

Jurasicului de tip mediteranean (Mutihac, Ionesi, 1974).

3.2. Contextul geologic

Zona studiată ocupă partea centrală a unei regiuni geologice bine individualizate, și

anume Sinclinoriul Reșița-Moldova Nouă sau cum mai este numită Zona Reșița-Moldova

Nouă. Ca urmare a acestui fapt, vom aborda inițial o prezentare a acestei unități geologice

bine evidențiate, urmând ca ulterior să ne concentrăm pe arealul arealului carstic Anina.

Din punct de vedere geografic Zona Reșița-Moldova Nouă aparține Carpaților

Occidentali, pe când din punct de vedere geologic aparține structurii de ansamblu a

Page 15: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

15

Carpaților Meridionali, mai exact Pânzei Getice. Ca urmare a acestui fapt vom reda o

evoluție geologică a Sinclinoriului Reșița-Moldova Nouă. În cadrul zonei Reșița-Moldova

Nouă peste fundamental cristalin, aparținând Domeniului Getic se suprapun formațiunile

paleozoico-mezozoice (Bucur, 1997). Oncescu (1965) explica acest fapt prin aceea că

depozitele sedimentare paleozoice și mezozoice au fost depuse fie înainte de faza tectonică

principală mezocretacică, fie în faza care a urmat după cutarea mezocretacică, iar zona

Reșița-Moldova Nouă este o zonă în care sedimentarul are o dezvoltare importantă.

Pe baza foii de hartă L-34-104-D-121d Anina, cu scara 1:50000, elaborată de către

Institutul Geologic al României, s-a realizat și harta geologică folosind coloana

stratigrafică (fig. 3). Calcarele, care predomină în arealul studiat aparțin perioadelor Apțian

(Inferior și Superior), Kimmeridgian (Inferior și Superior) și Berriasian, fiind mai vechi

decât rocile necarstificabile care aparțin Anteproterozoicului Sup. Cele mai recente sunt

argilele care aparțin Pleistocenului Superior. Cele mai vechi roci sunt cele din butoniera

Anina, care aparțin Permianului Inferior.

Harta litologică a ariei de studiu a fost obținută având la bază foaia de hartă L-34-

104-D-121d Anina, cu scara 1:50000, elaborată de către Institutul Geologic al României.

Primul pas a fost acela de a atribui o referință spațială hărții în format digital, pentru ca

ulterior să fie digitizat fiecare element geologic și litologic (fig. 4).

Se poate remarca prezența diferitelor tipuri de calcare (de Valea Aninei, de Brădet,

de Marila, de Gumpina, de Miniș), diferite tipuri de marne și marnocalcare, prezența

argilelor, dar și a materialelor necarstificabile precum granite, pietrișuri, conglomerate,

diorite și gresii, însă acestea ocupă suprafețe mai reduse.

Page 16: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

16

Fig. 3. Harta geologică (prelucrată după Institutul Geologic al României, 1970).

Page 17: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

17

Fig. 4. Harta litologică (prelucrată după Institutul Geologic al României, 1970).

3.3. Contextul geomorfologic

Relieful carstic are ca și caracteristică drenajul subteran al apelor, fapt ce cauzează

o evoluție a formelor de relief în strânsă relație cu precipitațiile și curgerea apei de

suprafață în subteran. Drept urmare, văile râurilor nu se pot dezvolta într-un relief carstic

matur (Waltham et al., 2005).

Page 18: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

18

Arealul carstic Anina (vorbind aici de limitele așa cum sunt definite de ceea ce a

fost bazinul minier Anina de către Sencu) nu se suprapune pe o unitate de relief distinctă, și

totuși prezintă forme de relief caracteristice dezvoltate pe roci carstificabile care ocupă

suprafeţe importante în comparație cu rocile necarstificabile. Se remarcă prezența unor

serii de culmi şi podişuri calcaroase, ce se succed de la vest la est pe direcţia NNE-SSV,

acestea fiind despărţite de văi adânci. Aspectul general al culmilor calcaroase este unul

rotunjit, iar unul dintre versanţi este abrupt, iar câteva exemple sunt culmile Tâlva

Porcarului – Tâlva Zânei şi Straja – Colonovăţ – Tâlva Morii, Moghila-Polom, Tâlva

Dobrei – Tâlva lui Ştefan. Aceste culmi delimitează depresiuni de eroziune fluviatilă şi de

natură carstică, precum Depresiunea Brădet. Văile au aspect simetric, cu profile diferite, iar

cele care sunt săpate în calcare prezintă chei spectaculoase precum cele ale Buhuiului,

Gârliştei, Valea Morii, Jitin şi Miniş. Rocile necarstificabile ocupă suprafeţe reduse, fiind

localizate în partea centrală a zonei Anina, în lungul văilor Natra, Jitin și la obârşia

pârâului Buhui. În aceste roci au luat naștere, parțial, prin eroziune fluviatilă, depresiunile

Anina şi Natra. Depresiunea Natra este delimitată pe cele două laturi de culmi calcaroase

cu abrupturi formând cueste faţă în faţă. Abruptul din partea de est cu vârfurile Tâlva

Dobrii (635 m) şi Tâlva lui Ştefan (636 m), evidenţiază falia Reşiţa-Caraşova. Din Tâlva

Dobrei pornind către sud, între sectoarele superioare ale văiilor Lişava și Jitin, se desprinde

culmea Marilei alcătuită din marne, marnocalcare şi calcare, acestea suprapunându-se

sinclinalului Jitin.1

Rocile necarstificabile ocupă suprafeţe mici şi sunt localizate în lungul văilor Natra,

Jitin, și la obârşia pârâului Buhui. Suprafața rocilor carstificabile este semnificativ mai

mare. Folosind tehnicile S.I.G. am calculat suprafața rocilor carstificabile, obținând o

valoare de 83,7 %, iar cele necarstificabile având un procent de 16,3 %. Din suprafața

totală a arealului studiat, de aproximativ 172,4 km2, rocile carstificabile ocupă 144,3 km

2,

iar cele necarstificabile au o suprafață de 28,1 km2. Parţial, în aceste roci s-au format prin

eroziune fluviatilă, depresiunile Aninei şi Natra. Cele mai mari înălţimi din arealul carstic

Anina se găsesc în Tâlva Zânei (939 m), Tâlva Porcarului (854 m) şi Tâlva Ponorului (836

m), vârfuri situate pe culmea ce închid Depresiunea Aninei spre vest.

Exocarstul cuprinde formele de relief care iau naștere la suprafață în regiunile

carstice, ca urmare în principal a disoluției rocii, dar și a prăbușirilor sau a eroziunii

1 Sencu, Buga, Geografia zonei Anina, manuscris

Page 19: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

19

fluviale. În arealul carstic Anina întâlnime forme carstice de suprafață cum sunt lapiezurile,

dolinele, uvalele, poliile, văile de doline, văile seci, văile oarbe, văile de recul.

Arealul carstic Anina, pe lângă formele carstice de suprafață specifice, este

caracterizat şi prin numeroase forme endocarstice reprezentate prin peşteri şi avene. Unele

dintre peșterile localizate în acest areal au fost și sunt în continuare folosite pentru

alimentarea cu apă a orașului Anina.

3.4. Contextul climatic

Din perspectiva contextului climatic, ca urmare a localizării geografice, arealul

studiat este evidențiat de anumite caracteristici. Astfel, temperatura aerului avea o valoare

medie anuală cuprinsă între izotermele de 6° şi 8°, iar valorile medii lunare cele mai

ridicate sunt în lunile iulie şi august când temperatura aerului este cuprinsă între izotermele

de 16° şi 18°. Umezeala relativă a aerului (%) prezintă variații anuale semnificative, fapt ce

evidențiază evaporaţia puternică din zonă, unde iarna frecvenţa medie a umezelii relative

este cuprinsă între 80 şi 82%, primăvara între 70 şi 75% și vara între 60 şi 65%, iar toamna

între 70 şi 80%.2

3.5. Contextul hidrografic

Reţeaua hidrografică a arealului carstic Anina aparţine bazinelor hidrografice ale

Caraşului şi Nerei. Cumpăna de ape corespunde culmilor formate din cele mai mari

înălţimi, și totuși apar situații în care ea a fost distrusă prin carstificare. Ca urmare a

prezenței calcarelor pe suprafețe întinse, reţeaua hidrografică a fost dezorganizată, iar apele

de suprafață se pierd în patul lor, la baza unui perete calcaros sau sub bolta unei peşteri.

Apar astfel întinse suprafeţe calcaroase lipsite de scurgere superficială, luând naștere

regiuni endoreice. Râurile din arealul carstic Anina se alimentează din izvoare, unele de tip

izbucuri (ape care circulă pe canale carstice) şi precipitaţii. Râurile din zona centrală şi cea

nordică a arealului carstic Anina aparţin bazinului Caraşului, iar cele din partea sudică

bazinului Nerei. Râul Caraș, colector al râurilor Buhui și Gârliște, se formează din izbucul

cu acelaşi nume situat în vestul Podişului Cârneala, alimentat de pâraiele care, după ce

străbat şisturile cristaline, se pierd în calcare. Fiind vorba de un areal dezvoltat

preponderent pe calcare, întâlnim numeroase ape carstice subterane.3

2 ibidem 1

3 ibidem 1

Page 20: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

20

3.6. Contextul biopedologic

În regiunile carstice în care solul este prezent, procesul de carstificare are o

eficiență mai scăzută ca urmare a prezenței acestui element de mediu. Stratul de sol

încetinește procesul de percolație a apelor provenite din precipitații. Pe durata procesului

de pedogeneză, se degajă diverși acizi, printre care humic, fulvic, himatomelanic, acizi

care, prin iluviere, pot afecta roca calcaroasă, dizolvând-o (Ilie, 1970).

Pentru zona Reșița - Moldova Nouă din Munții Aninei și Almăj, dar și din Munții

Cernei și Munții Mehedinți, calcarul a reprezentat roca de solificare pentru solurile brune

eu-mezobazice rendzinice, pentru rendzine dar și pentru solurile terra rossa. Acestea în

general cu un profil scurt și cu un conținut mare de schelet (Ianoș, Goian, 1995).

Datele privind solurile din arealul de studiu sunt extrem de puține. În lucrarea

Solurile Banatului. Prezentare cartografică a solurilor agricole (Ianoș, Pușcă, 1998) există

o ușoară detaliere a solurilor din arealul studiat. Acestea sunt cele din clasa Cambisolurilor,

tipul de sol brun eumezobazic, subtipul tipic (156) și subtipul rendzinic (163), Apoi

întâlnim tipul de sol brun acid, subtipul umbric (200). Din clasa solurilor neevoluate,

trunchiate sau desfundate, de tip regosol întâlnim subtipul litic (258), iar din clasa

molisoluri găsim subtipul de rendzină tipică (66).

Asociațiile de plante care trăiesc în mediul carstic și sunt condiționate de anumiți

factori fizici (prin prezența sau absența lor), prin creșterea rădăcinilor în roca calcaroasă,

prin litiera pe care o lasă pe suprafața solului, dar și prin influența pe care o exercită asupra

creșterii nebulozității (și de aici și a precipitațiilor), au un aport însemnat la dezvoltarea

proceselor de carstificare. Prezența plantelor, completată de activitatea unor organisme din

sol sau din spațiile interstițiale contribuie cel mai adesea la accelerarea proceselor de

percolație și biochimice, procese ce se află în strânsă legătură cu carstificarea (Ilie, 1970).

În arealul studiat vegetația predominantă este cea de pădure, existând și suprafețe

cu pășuni. Zonele unde vegetația a fost defrișată pentru construcții antropice sunt relativ

reduse în arealul studiat, acest lucru fiind prezent doar în zona intravilană Anina, în zona

Tâlva Zânei și în zonele haldelor de steril, dar și aici în prezent vegetația a început să

acopere aceste areale.

Page 21: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

21

CAP. IV. APLICAREA METODELOR SIG ÎN STUDIUL RELIEFULUI CARSTIC

4.1. Introducere

Sistemele Informaționale Geografice (SIG) oferă moduri în care putem construi

considerații temporale și complexe interactive în baze de date spațiale și sunt o zonă

importantă de inovare în ―cartarea‖ riscului. Totuși și aici vorbim de lipsa de date necesare

sau măsurabile, cu precădere arealele montane limitând ce se poate face în practică, mai

mult decât în principiu. Combinând imaginile satelitare cu metodele SIG, și cartarea în

teren, putem obține rezultate promițătoare pentru îmbunătățirea evaluării riscului. Cu toate

instrumentele tehnice, lucrul în teren este esențial pentru geomorfologie în identificarea

riscurilor (Hewitt, 2013).

Geomorfometria sau cuantificarea suprafeței terestre, este dependentă de scara la

care se lucrează, dar se pot dezvolta analize pe diferite surse de DEM-uri: măsurători ale

modelului terenului și elevației extrase din hărțile cu izolinii (Pike, 2000). Modelarea și

cartarea peisajelor naturale, atât la scară regională, cât și la scară locală folosind

geomorfometria este esențială în prezent în abordările curente ale științelor Pământului.

Pentru analizele geomorfometrice, datele de intrare reprezintă în mod obișnuit un model

digital de elevație, o matrice rectangulară a înălțimilor suprafeței terestre (Pike et al.,

2008).

Studii folosind modele digitale de elevație în zone carstice au fost realizate în Polia

Yazoren, din Turcia (Tagil, Jenness, 2008), în Munții Biokovo - Croația, având ca direcție

studiul morfometriei dolinelor (Telbisz et al., 2009), în Alpii Iulieni, Italia (Telbisz et al.,

2011), în carstul slovac și în carstul Aggtelek, Ungaria (Telbisz, 2011), pentru delimitarea

automată a depresiunilor carstice (Pardo-Igúzquiza et al., 2013) și un studiu privind

folosirea metodei OBIA (din engl. Object Based Image Analysis) în zone carstice (Zylshal,

Haryono, 2013).

În România, studiile geomorfometrice în areale carstice aproape că lipsesc. Lucrări

în care se folosesc modele digitale de elevație sau tehnici aparținând Sistemelor

Informaționale Geografice (S.I.G.) sunt relativ puține. Astfel, amintim lucrările lui Törok-

Oance (2001-2002), Törok-Oance et al. (2009) care a folosit DEM-ul pentru identificarea

suprafețelor plane în Munții Mehedinți, Törok-Oance și Ardelean (2012) cu o abordare

OBIA de asemenea în Munții Mehedinți; Telbisz et al. (2014) cu o abordare

geomorfometrică în Munții Trascăului.

Page 22: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

22

4.2. Analiza morfometrică

Caracteristicile morfografice, morfometrice și poziționale ale reliefului sunt

elemente decisive în diferențierea evoluției carstului. Frecvența mai mare a suprafețelor

orizontale și suborizontale sau a formelor depresionare, favorizează posibilitatea de

percolație a apelor de precipitații, procesul carstificării decurgând astfel, cu atât mai

repede. Dintre parametrii reliefului, următorii influențează în mod deosebit procesul de

carstificare: declivitatea (înclinarea pantelor), densitatea fragmentării reliefului, energia

reliefului (adâncimea fragmentării reliefului), morfografia reliefului (înfățișarea reliefului),

expoziția versanților, frecvența formelor exocarstice pe unitatea de suprafață (Ilie, 1970).

Pornind de la aceste baze teoretice s-a trecut la analiza acestor parametrii, cu ajutorul

tehnicilor S.I.G., rezultatele fiind prezentate în rândurile ce urmează.

Analiza morfometrică s-a obținut pe baza unui model numeric al terenului cu o

rezoluție de 10 m, model numeric obținut prin metoda interpolării curbelor de nivel extrase

de pe hărțile topografice 1:25000. Pentru a avea o cât mai bună modelare a suprafeței

terestre în generarea modelului digital de elevație s-au introdus, pe lângă curbele de nivel,

și dolinele, vârfurile, sub formă de puncte, rețeaua hidrografică, sub formă de linie, și

lacurile, de tip poligon, iar pentru derivarea DEM-ului am apelat la funcția Topo to Raster

din cadrul ArcGIS 10 [255]. S-a trecut apoi la obținerea următorilor parametrii:

hipsometria, panta, expoziția versanților, adâncimea fragmentării reliefului, densitatea

fragmentării reliefului, indicele topografic de umiditate (din engl. Topographic Wetness

Index, TWI), indicele topografic de poziție (din engl. Topographic Position Index, TPI),

potențialul morfodinamic, riscul geomorfologic, indicele de denudație (de eroziune).

O sinteză a parametrilor și indicilor morfometrici, dar și rezultatele acestei abordări

poate fi găsită în lucrările Geomorphological Risk and Denudational Index (Land

Erodability) in Karstic Terrain of Anina Mining Area (Banat Mountains, Romania)

(Artugyan, 2014b) și Using Digital Elevation Model (DEM) in karst terrain analysis. Study

case: Anina Mining Area (Banat Mountains, Romania) (Artugyan și Urdea, 2016).

4.3. Indicele de carstificare calculat pe baza dolinelor

Ca și forme de suprafață în arealele carstice dolinele sunt cele mai întâlnite

elemente ale carstificării care pot fi recunoscute pe hărțile topografice. Abundența și

mărimea lor sunt indicatori ai gradului de dizolvare la care a fost supusă geologia la nivel

local (Shofner et al., 2001). Prin urmare abundența acestor depresiuni carstice oferă o

măsură importantă a carstificării. Câteva măsurători ce pot fi efectuate în ceea ce privește

Page 23: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

23

dolinele fac referire la: a). densitatea dolinelor, definită ca numărul total de doline raportat

la suprafața studiată, denumit în continuare indicele ND; b). raportul suprafeței dolinelor,

definită ca suprafață a dolinelor raportată la suprafața totală studiată, denumit în continuare

SD. Studii folosind metodele SIG în analiza dolinelor au fost realizate de către Orndorff et

al. (2000), Pardo-Igúzquiza et al. (2013).

Derivarea gradului de carstificare s-a realizat la nivelul arealului carstic Anina,

folosindu-se ca bază cartografică harta lui Harta carstului din Câmpul Minier Anina cu

scara 1:25000. De pe această hartă au fost extrase manual dolinele sub formă de puncte,

dar și sub formă de poligoane.

Gradul de carstificare a fost calculat pe baza datelor privind exocarstul, mai exact

pe baza densității dolinelor și a suprafeței dolinelor. Pentru a obține o vizualizare

reprezentativă s-a calculat gradul de carstificare raportat la 1 km2, prin numărarea dolinelor

dintr-un astfel de poligon. Clasificarea s-a realizat în 6 clase, prima clasă reprezentând

clasa poligoanelor în care nu există nici o dolină (Artugyan, 2012).

A doua variantă implică însumarea suprafețelor ocupate de doline pe 1 km2 și apoi

clasificarea prin aceeași variantă ca și la numărul dolinelor. Această abordare a fost

realizată pentru arealul carstic Anina, iar calcularea rezultatelor s-a făcut cu ajutorul unei

platforme GIS care folosește date vector în format shp, și anume Geospatial Modelling

Environment, având extensii asemănătoare cu Hawth Tools, creată de către același autor,

Hawthorne L.Beyer [267].

Analizând gradul de carstificare considerat prin prisma densității dolinelor raportat

la suprafața de referință, observăm că cele mai mari valori sunt localizate în zonele

platourilor suspendate, unde dolinele sunt foarte des întâlnite. În schimb, arealele unde

valoarea este nulă sunt chiar în lungul principalelor văi ale zonei studiate, iar în apropierea

acestor zone de vale dolinele sunt prezente în număr mic (fig. 5a). În fig. 5b gradul de

carstificare este derivat pe baza raportului dintre suprafața dolinelor. La fel ca și în cazul

densității dolinelor, raportul suprafeței acestor depresiuni carstice la suprafața de referință

de 1 km2 ne indică platourile carstice suspendate ca fiind cele mai întinse suprafețe ocupate

de către doline, iar zonele de văi și de chei carstice sunt regiuni cu valoarea nulă a acestui

parametru.

Page 24: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

24

Fig. 5. Harta gradului de carstificare pe baza indicelui ND (a)și harta gradului de carstificare pe baza

indicelui SD (b).

4.4. Concluziile capitolului

O analiză geomorfometrică poate fi considerată ca fiind primul pas în studiul unui

areal carstic din perspectivă geomorfologică, folosind date digitale și apelând la tehnicile

SIG. Pentru a valida aceste rezultate ar fi necesară utilizarea unor date de o mai mare

precizie precum cele oferite de aerofotograme, modele digitale de elevație de o foarte bună

rezoluție, dar mai ales validarea în teren a rezultatelor obținute cu ajutorul datelor digitale.

Toți parametrii generați cu ajutorul modelului numeric al terenului indică faptul că

arealul de studiu este unul puternic carstificat, cu un carst evoluat, unde panta, adâncimea

fragmentării reliefului și densitatea fragmentării reliefului sunt parametrii morfometrici

puternic influențați de evoluția carstică (Artugyan, Urdea, 2015c).

Analizând concomitent dolinele cu parametrii morfometrici, am observat faptul că

aceste depresiuni carstice sunt situate în areale unde apa de percolație este reținută pentru o

perioadă mai îndelungă, cum sunt suprafețele cu pante reduse, acestea fiind favorabile

proceselor de disoluție.

În areale unde drenajul de suprafață lipsește și ca o consecință a drenajului apei spre

subteran și a absenței proceselor fluviale, există o mai mare favorabilitate pentru evoluția și

apariția depresiunilor carstice.

Page 25: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

25

Panta, adâncimea fragmentării reliefului și densitatea fragmentării reliefului sunt

acei parametrii morfometrici care evidențiază platourile carstice prezente în arealul de

studiu, prin valorile și distribuția spațială a acestor parametrii.

Analiza realizată cu ajutorul modelului digital de elevație confirmă o parte din

ipotezele privind morfologia carstică: suprafețele cu pantă redusă sunt favorabilă

proceselor de disoluție, rețeaua hidrografică dezorganizată este specifică arealelor carstice;

densitatea mare a depresiunilor carstice pe platourilor carstice favorizează valori ridicate

ale umidității prin prisma valorilor indicelui.

Platourile carstice suspendate au un aspect plan, mărginit de văi adânci, multe

dintre acestea cu aspect de chei, densitatea dolinelor este foarte ridicată, toți parametrii

morfometrici indicând valori favorabile pentru disoluția calcarului.

Studiul pe baza DEM-ului este pasul de început în cadrul analizei gemorfologice a

arealului carstic din zona minieră Anina. Folosirea DEM-ului în analizele

geomorfometrice, aplicată într-o zonă carstică, ne ajută să observăm strânsa legătură între

parametrii morfometrici și elementele specifice carstului, dolinele, formate pe suprafețe cu

pante mici, în areale unde lipsește drenajul de suprafață și unde adâncimea fragmentării

indică valori reduse. De asemenea, folosind indici precum indicele poziției topografice (din

engl. Topographic Position Index - TPI) și indicele umidității pe baza topografiei (din engl.

Topographic Wetness Index - TWI), cunoaștem faptul că dolinele sunt localizate în regiuni

unde umiditatea prezintă valori mai ridicate (fiind cunoscut faptul că în regiunile carstice

dolinele sunt acele puncte unde retenția apei este mai îndelungă) și de asemenea, dolinele

în raport cu indicele de poziție topografic sunt situate predominant pe platourile carstice

suspendate, lipsite de ape de suprafață (Artugyan, Urdea, 2016).

CAP. V. INVESTIGAŢII GEOFIZICE ŞI HIDROCHIMICE

5.1. Introducere

Geofizica este știința care se ocupă cu aspecte ale proprietăților fizice și a

proceselor Pământului, dar și a interpretării acestora, incluzând aici seisomologie,

gravimetrie, magnetism, geogronologie, flux de căldură (Allaby, 2008).

În România, metodele geofizice nu au fost utilizate intens în areale carstice, deși

există numeroase regiuni carstice ce pot reprezenta un mare interes. Există două lucrări pe

carst ce folosesc metodele geofizice, mai exact rezistivitatea, Mafteiu (1991) și Mitrofan et

al. (2008). Mitrofan et al. (2008) au folosit metodele Schlumberger și pole-dipole și a

Page 26: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

26

marcat curgerea la Izvorul Hercules (Valea Cernei), în timp ce Mafteiu (1991) a observat

importanța fracturilor verticale și orizontale în dezvoltarea Peșterii Padiș, dar a și delimitat

limita dintre calcarul fragmentat și cel compact.

5.2. Metoda conductivității apei și proprietăți chimice ale apei

Apa reprezintă principalul agent modelator al reliefului carstic și drept urmare am

dorit să avem în atenție și o serie de aspecte ale apelor din regiunea studiată, prin

investigații privind conductivitatea termică, proprietăți chimice și aspecte privind duritatea

apei.

Cea mai mare parte din metodele de investigare folosite în circulația apelor carstice

sunt indirecte, printre care metodele hidrologice joacă un rol cheie (Bulgăr et al., 1984).

Conductivitatea termică reprezintă mărimea fizică prin care se exprimă capacitatea

unui material de a transmite căldura, prin procesul de conducție termică, atunci când este

supus unei diferențe de temperatură. În sistemul internațional de unități, conductivitatea

termică este exprimată în wați pe metru-kelvin, (W m-1

K-1

sau W/m*K) unde: wattul (W)

reprezintă unitatea puterii, metrul (m) reprezintă unitatea lungimii, iar gradul kelvin (K)

este unitatea temperaturii.

Măsurătorile privind conductivitatea termică a apei (tabelul 2) au fost realizate cu

ajutorul dispozitivului KD2 Pro. Acesta este un dispozitiv portabil folosit pentru a măsura

proprietățile termice.

Tabelul 2. Măsurători de conductivitate ale apelor carstice.

Nr. crt. Cod sit Conductivitate (W/m*K) Temp. (°C) Data

1 IZBCŞ1 58,83 8,45 14.10.2013

2 IZBCŞ2 1,963 8,7 14.10.2013

3 IZBCŞ3 27,56 8,7 14.10.2013

4 IZBCŞ4 1,914 9,02 14.10.2013

5 IZBCŞ5 4,89 9 14.10.2013

6 GBUH1 2,43 9,59 15.10.2013

7 GBUH2 1,323 8,9 15.10.2013

8 IZBCERT 2,073 9,37 15.10.2013

9 CARN1 15,2 8,82 17.10.2013

10 CARN2 7,771 8,54 17.10.2013

11 CARN3 17,58 9,03 17.10.2013

12 CCARN 9 8,7 17.10.2013

13 LBUH1 6,663 9,73 17.10.2013

14 LBUH2 25,73 9,78 17.10.2013

15 LBUH3 16,1 9,61 17.10.2013

16 IZBCERT 29,92 9,56 08.10.2014

17 PCERT1 9,6 9,56 08.10.2014

Page 27: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

27

18 ISCERT 36,35 9,38 08.10.2014

19 PCERT2 12,23 9,65 08.10.2014

20 BUHDOL 3,716 10,68 08.10.2014

21 GBUH2 15,42 10,4 08.10.2014

22 GBUH1 V1 0,692 10,36 08.10.2014

GBUH1 V2 0,898 10,36 08.10.2014

23 IZBIG V1 21,8 9,86 09.10.2014

IZBIG V2 49 9,82 09.10.2014

24 PBIG 9,64 9,87 09.10.2014

25 PMIN V1 12,56 11,63 09.10.2014

PMIN V2 41,26 11,63 09.10.2014

Pentru că apa în zonele carstice este un factor determinant în modelarea reliefului, am

analizat o serie de parametrii chimici pentru a observa dacă există o legătură, o determinare

și care ar fi aceștia. Am ales să ne oprim asupra calciului (mg/l), acesta fiind specific

apelor carstice, magneziului (mg/l), durității apei, pH-ului și conductivității electrice a apei

(tabelul 3).

Tabelul 3. Proprietăți chimice ale apelor din Munții Aninei.

Nr. crt. Locație pH Cond. Duritate Ca (mg/l) Mg (mg/l)

1 Bârzava, Izvoare 7,26 31,9 1,41 10,1 4,21

2 Molidului 7,24 29,4 1,35 9,62 2,65

3 Bârzava (am. Lac Valiug) 7,51 36 1,41 10,1 0,12

4 Crivaia 7,35 92,3 2,18 15,6 5,01

5 Grindești 7,7 78,4 2,01 14,4 1,14

6 Văliug 7,62 110,5 2,57 18,4 3,22

7 Bârzava c.p (av. Lac Valiug) 7,4 38,8 0,691 7,1 2,99

8 Bârzava c.p (av. Lac Breazova) 7,34 119,1 2,68 19,1 5,12

9 Crainicului 7,69 125,7 2,44 17,4 3,65

10 Râul Alb 7,6 156,9 5,7 40,6 4,14

11 Liscov 7,64 97 4,12 29,4 5,41

12 Cuptoare 7,63 69,4 1,93 13,8 1,56

13 Starnic 7,86 153,5 3,08 21,9 3,09

14 Doman 7,86 701 16,4 96,1 12,8

15 Secu 7,98 508 8,98 46,8 10,4

16 Bârzava c. p. (am. Reșita) 7,69 445 7,22 40 6,93

17 Bârzava c. p. (av. Reșita) 7,39 167,1 7,2 41,2 3,44

18 Buhui izvoare 7,88 158,2 5,58 33,7 3,66

19 Buhui (av. Lac Marghitaș) 8,08 383 8,68 60,6 0,802

20 Navățu Mare 7,77 217,2 5,81 41,4 8,91

21 Caraș izvoare 8,34 363 23,1 152 7,73

22 Ravniștea 8,23 435 24,7 162 8,64

23 Comarnic 7,51 78,4 2,37 16,9 6,14

24 Toplița 7,96 147,1 7,67 54,7 6,71

25 Celnicu Mare 7,78 464 28,7 193 6,77

26 Gârliște 7,92 385 7,2 50 0,823

27 Jitin 8,01 350 9,31 65,9 0,302

28 Oravița 7,85 496 12,2 82,7 2,83

29 Lișava 8,32 610 14 59,8 24,1

30 Călugăra 8,03 430 9,84 64,2 3,61

31 Cândeni 8,03 401 9,48 66,5 0,689

32 Natra 7,93 687 11,7 67,2 9,97

Page 28: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

28

33 Vicinic 8,22 371 9,48 64,8 1,69

34 Nermed 8,12 453 10,2 53,6 11,7

35 Clocotici 8,26 629 13,4 54,2 24,9

36 Caraș (av. Chei) 8,39 380 9,4 63,3 2,27

37 Gelugu 7,55 699 13,8 63 21,7

38 Cândeni (av. Socolari) 8,03 475 11,9 84,3 0,253

39 Clocotici (av. sat Clocotici) 7,71 815 15,1 65,1 26,1

40 Miniș izvoare (zona Crivina) 8,01 419 9,98 71,1 0,07

41 Steier 8,25 625 9,4 59,8 4,41

42 Predilcova 8,23 320 8,35 59,6 2,22

43 Poneasca 8,36 146,1 6,29 44,8 3,14

44 Babii 8,48 346 8,58 61,2 0,13

45 Lăpușnic 8,34 357 8,32 59,3 0,377

46 Moceriș 8,12 385 10 66,7 2,86

47 Ducin 8,28 481 12,3 76,2 6,9

48 Beiu 8,05 406 10,2 66,5 3,65

49 Lăpușnic (aval Lăpușnic) 8,18 426 9,67 67,8 0,703

50 Moceriș (aval Moceriș) 8,32 388 9,74 64,2 3,22

51 Bresnic 8,41 334 7,32 48,5 2,25

52 Nera cp. (amonte chei) 7,98 227 4,92 35,1 1,17

Sursa: Lucian Pârvulescu4, 2008

Dacă ne raportăm la relația dintre Ca2+

și duritate, observăm o corelație foarte bună,

o determinare foarte strânsă între cei doi parametrii, cu un coeficient de determinare R2

foarte bun (fig. 6a). Faptul că între cei doi parametrii există o corelație strânsă e pe undeva

explicabil prin faptul că duritatea apelor este determinată de conținutul de ioni de calciu și

magneziu. Putem nota faptul că în cazul celor doi parametrii valorile măsurate nu prezintă

valori extreme, fiind dispuse pe linia de regresie sau foarte aproape de acestea.

Analizând parametru Ca2+

și pH-ul apelor, observăm că între cei doi parametrii există o

relație de determinare foarte slabă (fig. 6b), indicând astfel că pH-ul apelor nu este

influențat semnificativ de concentrația ionilor de calciu. Se observă că există câteva valori

extreme, ce cu siguranță influențează valoarea coeficientului de determinare R2, și totuși

―norul‖ valorilor măsurate se află foarte dispersat față de linia de tendință.

Fig. 6. Corelație între Ca

2+ și duritatea apelor subterane (a), și între Ca

2+ și pH-ul apelor (b).

4 PN II IDEI „Proiecte de Cercetare Exploratorie‖ Cod proiect: 1458/2008.

Page 29: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

29

5.3. Aplicarea metodei potențialului spontan (PS)

Metoda potențialului spontan este una pasivă, implicând diferența de potențial în

sol natural dintre oricare două puncte aflate la suprafața pământului. Potențialul măsurat

poate varia de la mai puțin de 1 milivolt (mV) la mai mult de 1 volt, iar semnul valorii

măsurate (pozitiv sau negativ) al potențialului electric reprezintă un factor diagnostic

important în interpretarea anomaliilor potențialului spontan. Potențialul spontan este

generat din diverse surse de proveniență naturală, chiar dacă procesele fizice exact rămân

încă neclare (Reynolds, 1997).

O parte din rezultatele obținute prin investigațiile PS pot fi găsite în următoarele

lucrări: Groundwater drainage monitoring and karst terrain analysis using Spontaneous

Potential (SP) in Anina Mining Area (Banat Mountains, Romania). Preliminary study

(Artugyan și Urdea, 2014b), Using Spontaneous Potential (SP) as a Geophysical Method

for Karst Terrains Investigation in the Mărghitaş Plateau (Banat Mountains, Romania)

(Artugyan și Urdea, 2014c) și Characterization of Karst Terrain Using Geophysical

Methods Based on Sinkhole Analysis: A Case Study of Anina Karstic Region (Banat

Mountains, Romania) (Artugyan et al., 2015c), ultimul fiind o combinație între metoda PS

și metoda georadar.

În total am efectuat 54 de măsurători, în 39 de doline. În 5 doline am repetat

măsurătorile de 2 ori, în diferite sezoane și condiții atmosferice pentru a avea termeni de

comparație, iar în alte 5 doline de 3 ori. Abordările noastre implică măsurători de potențial

spontan pe profile având orientări N-S și E-V (46 măsurători), SV-NE și SE-NV (2

măsurători), Au fost realizate și 6 măsurători de tip matrice sau grid. Ca urmare a

vegetației prezente în arealul de studiu, predominant forestieră, am fost nevoiți să ne

adaptăm măsurătorile noastre în funcție de creșterea vegetației și să studiem majoritatea

siturilor utilizând profile, iar măsurătorile de tip grid au fost 4 pe un platou carstic cu

vegetație de tip pășune și 2 pe un platou forestier.

5.4. Aplicarea metodei radarului de penetrație (GPR)

Metoda georadar a fost folosită pentru investigarea a 7 doline situate pe Platoul

Mărghitaș și deasupra peșterilor Buhui și Cuptoare pe Platoul Colonovăț. În tabelul 4 sunt

prezentate aspecte ale fiecărui sit și antena folosită pentru măsurători.

Page 30: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

30

Tabelul 4. Situația măsurătorilor folosind radarul de penetrație (GPR).

Nr.

crt. Data Coordonate GPS Antena folosită Formă Cod sit

1. 29.11.2014 45°7’31‖ lat. N 21°53’31‖ long. E 25 MHz; 50MHz Dolină DPMARG3

2. 29.11.2014 45°7’49‖ lat. N 21°53’36‖ long. E 25 MHz Dolină DPMARG4

3. 29.11.2014 45°7’43‖ lat. N 21°53’28‖ long. E și

45°7’45‖ lat. N 21°53’33‖ long. E 25 MHz

Doline

succesive L3DPMARG

4. 29.11.2014 45°7’41‖ lat. N 21°53’29‖ long. E și

45°7’40‖ lat. N 21°53’28‖ long. E 25 MHz Doline

DPMARG1 și

DPMARG2

5. 09.05.2015 45°5’41‖ lat. N 21°52’59‖ long. E 25 MHz; 50MHz Peșteră PCOL-PC

6. 09.05.2015 45°5’28‖ lat. N 21°53’16‖ long. E 25 MHz; 50MHz Peșteră PCOL-PB

Siturile PCOL-PC și PCOL-PB

Locul măsurătorilor a fost selectat deoarece cavitățile care există acolo sunt parțial

accesibile și rezultatele geofizice pot fi verificate ulterior prin inspecție directă (Cardarelli

et al., 2009).

Pentru situl PCOL-PC, reprezentând măsurători georadar în zona Peșterii Cuptoare

și Buhui, cele două peșteri suprapunându-se, au fost realizate 6 profile, câte 3 profile

folosind antena de 25 MHz și câte 3 profile cu antena de 50 de MHz. Pentru situl PCOL-

PB au fost realizate alte 6 profile pentru a surprinde golul carstic din Peștera Buhui în

amonte de Intrarea prin Dolină a peșterii.

Primul profil (GPR1) (fig. 7) a fost realizat deasupra intrării Peșterii Cuptoare cu

antena de 50 MHz. Pe baza radargramei putem distinge două ―zone‖, una cu o masă de

rocă compactă (în dreapta radargramei) și o ―zonă‖ intens fragmentată prin dizolvare, unde

identificăm și golul carstic aflat la cca. 2 metri de la intrarea în peșteră, gol carstic

identificat la adâncimi de 8-13 m. De asemenea, se poate observa faptul că pe lângă ceea

ce se cunoaște ca fiind intrarea în Peștera Cuptoare, mai există numeroase goluri sau fisuri

ale masei de rocă ce fac legătura cu partea inferioară a masivului calcaros, și, de sigur, se

poate observa și stratificația calcarelor.

Fig. 7. P.Cuptoare - profil georadar (GPR1) 50 MHz.

Page 31: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

31

Trecând la al doilea profil GPR în zona Peșterii Cuptoare (GPR2), folosind atât

antena de 25 de MHz (fig. 8), cât și cea de 50 de MHz, am identificat golul carstic al

Peșterii Buhui, fiind la o adâncime mai mare decât golul Peșterii Cuptoare, și anume

undeva între 10-30 de m, pe când Peștera Cuptoare am identificat-o ca fiind mai aproape

de suprafață, până la cca. 8-10 m adâncime (fig. 9). În plus, am mai identificat o serie de

fisuri în masa de calcar, ce poate fi chiar un gol carstic ce aparține fie Peșterii Buhui, fie

poate fi un gol neidentificat până în prezent sau la care nu există acces.

Fig. 8. P.Cuptoare - profil georadar (GPR2) 25 MHz.

Fig. 9. P.Cuptoare - profil georadar (GPR2) 50 MHz.

Cel de-al treilea profil realizat deasupra Peșterii Cuptoare scoate în evidență o și

mai mare complexitate a masei de calcar, și anume observăm o serie de goluri compacte,

ce în urma studierii galeriilor celor două peșteri le atribuim Peșterii Cuptoare pentru golul

identificat în partea dreaptă a radargramei până la adâncimea de 10 m, apoi identificăm un

gol carstic de dimensiuni mai mari, pe care îl atribuim Peșterii Buhui între 18-35 m și de

asemenea, observăm un alt gol, în partea stângă a radargramei (fig. 10), gol carstic ce

putem presupune că ar aparține sistemului carstic Buhui, dar fără a avea o confirmare pe

baza planurilor de peșteră. Pe profilul GPR3 realizat cu antena de 50 MHz (fig. 11) se pot

observa modul în care masa de rocă este intens fisurată până la cca. 12 m adâncime, dar și

o masă de rocă compactă în partea stângă a radargramei.

Page 32: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

32

Fig. 10. P.Cuptoare - profil georadar (GPR3) 25 MHz.

Fig. 11. P.Cuptoare - profil georadar (GPR3) 50 MHz.

Pentru al doilea sit de măsurători georadar în zona Colonovăț, acestea au fost

realizate deasupra unui sector al Peșterii Buhui, chiar pe valea seacă a pârâului Buhui,

amonte de Intrare prin Dolină a respectivei peșteri.

Primul profil a fost realizat în lungul văii, din amonte în aval, pe o lungime de cca.

90 de metri, folosind antena de 25 MHz (fig. 12). Încercând să identificăm golul carstic al

Peșterii Buhui, ceea ce putem nota pe această radargramă este în primul rând orientarea

stratificației rocii, apârând sub forma unor felii paralele, apoi o masă de rocă compactă în

partea dreaptă a radargramei, dincolo de 10 m adâncime, dar și un semnal radar ce îl putem

atribui ca aparținând unui gol carstic al Peșterii Buhui, undeva între 2 - 10 m adâncime.

Fig. 12. P.Buhui - profil longitudinal (GPR2-Buhui) 25 MHz.

Un alt profil este unul transversal peste firul văii, GPR1-Buhui. Aici, folosind

ambele antene am identificat stratificația ce se observă foarte bine, dar și valea ca urmare a

schimbării orientării stratificației. Pe profilul de 25 MHz (fig. 13) în partea dreaptă a

radargramei semnalul radar ne indică un posibil gol carstic. Spunem posibil, deoarece pe

Page 33: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

33

radargrama de 50 MHz (fig. 14) semnalul nu mai indică acest lucru atât de evident,

existând totuși la adâncimea de cca. 20 de metri un semnal relativ asemănător, doar că

ocupă o suprafață mai redusă. În schimb, pe radargrama de 50 MHz putem observa pe

lângă orientarea stratificației rocii, faptul că pe mijlocul văii masa de rocă este puternic

fisurată.

Fig. 13. P.Buhui - profil transversal (GPR1-Buhui) 25 MHz.

Fig. 14. P.Buhui - profil transversal (GPR1-Buhui) 50 MHz.

A fost realizat și un alt profil transversal în amonte de cel anterior, cu o redare clară

a stratificației, și, dar și existența unui semnal compact ce poate indica golul carstic al

Peșterii Buhui (fig. 15).

Fig. 15. P.Buhui - profil transversal (GPR3-Buhui) 25 MHz.

Folosind metoda georadar în cazul peșterilor Cuptoare și Buhui, am reușit să

observăm pe radargrame că această metodă poate indica aspectul în subteran al masei

calcaroase, indicând foarte bine orientarea stratelor, dar și prezența unor goluri carstice, în

situația de față aceste goluri carstice fiind cunoscute. Şi totuși, pe baza radargramelor am

Page 34: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

34

identificat și alte posibile goluri carstice ce nu apar pe planurile Peșterii Buhui, sau care

aparțin de sistemul carstic Buhui, fără ca la ora actuală să existe acces spre aceste goluri

subterane.

5.5. Investigații folosind metoda rezistivității electrice (ERT)

Metoda rezistivității electrice a fost aplicată în trei situri: pe Platoul carstic

Mărghitaș, un profil de-a lungul a trei doline în situl L3DPMARG, un al doilea sit este

localizat deasupra Peșterii Cuptoare și Peșterii Buhui în zona Şaua Cuptoare, iar al treilea

sit este localizat în zona văii Buhui, amonte de Intrarea prin Dolină a Peșterii Buhui.

Rezultatele ERT în zona celor trei doline indică prezența argilei pe fundul

dolinelor, iar grosimea cea mai mare a argilei este în cazul dolinei a doua. Metoda cu cea

mai adâncă penetrare este metoda Schlumberger, cu o adâncime de 42 m. Profilele obținute

prin metodele Schlumberger (fig. 16a) și Wenner (fig. 16b) pentru situl L3DPMARG sunt

foarte asemănătoare, atât ca adâncime, cât și ca aspect. Ambele evidențiază argila depusă

pe fundul dolinelor, fiind indicate astfel cele 3 doline, cu dolina a doua cea mai adâncă. De

asemenea se poate observa prezența unei falii în partea mediană a sitului, iar în estul

acesteia se remarcă o masă compactă de calcar. Metoda Dipole-dipole (fig. 16c), cu o mai

mare acuratețe orizontală are o adâncime de penetrare de 27 m indică de asemenea și masa

compactă de calcar din estul profilului, dar și masa de calcar din vestul profilului. În plus,

se observă direcția de drenaj dinspre cea de-a doua dolină înspre est.

Pentru acest sit avem și rezultate folosind metoda georadar, iar dacă comparăm

radargrama cu rezultatele ERT aplicând metoda Dipole-dipole, putem observa unele

asemănări, în special în substratul dolinei a treia. Astfel, identificăm un semnal pe

radargramă (fig. 16d) ce evidențiază un obiect aproape de mijlocul dolinei, lucru observat

și pe profilul Dipole-dipole. Deși inițial am fost tentați să asociem semnalul radar cu un

potențial gol carstic, ulterior, pe baza profilului de rezistivitate, am ajuns la varianta să

asociem respectivul obiect cu o masa de rocă compactă, identificată atât pe semnalul

georadar, cât și pe profilul de rezistivitate, iar aceasta survine ca urmare a valorii

rezistivității, care chiar dacă este cea mai mare pentru profilul respectiv, prezintă totuși o

valoare mică pentru a fi asociată unui gol umplut cu aer.

Page 35: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

35

Fig. 16. Tomografie electrică prin metodele Schlumberger (a), Wenner (b), Dipole-dipole (c) și investigații

georadar (d) pe cele 3 doline înlănțuite din situl L3DPMARG.

5.6. Concluziile capitolului

Folosind metoda PS se obțin detalii importante privind scurgerea la suprafață, în

cazul nostru în 54 de depresiuni carstice din arealul studiat. Abordarea aceasta ne indică

faptul că în majoritatea siturilor studiate partea mediană a dolinei este zona de acumulare și

retenție a apei, a umidității. Acest fapt se datorează în cea mai mare parte stratului de sol

mai gros, a argilei prezente pe fundul depresiunilor carstice și pantei reduse. De cealaltă

parte, versanții dolinelor favorizează scurgerea rapidă înspre fundul acestor forme de relief

și transportul de sol, materie organică etc. În plus, scurgerea mai rapidă este favorizată și

de stratul de sol extrem de subțire, uneori absent, și prezența lapiezurilor pe versanții

dolinelor. Apar și anomalii, care indică uneori o scurgere foarte rapidă în partea mediană.

Acestea ar putea fi explicate uneori prin prezența rădăcinilor arborilor ce ar drena mai

rapid apa în subteran, și, de ce nu, prin prezența unor goluri subterane de diferite

dimensiuni, care să preia apa de la suprafață și să o transporte înspre conductele subterane,

Page 36: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

36

nepermițând astfel o stagnare îndelungată a apei și o umiditate mai ridicată în sol, pe care

să o identificăm folosind metoda Potențialului Spontan.

Folosind metoda GPR am reușit ca în anumite zone test să identificăm elemente

structurale și o descriere a subteranului până la adâncimi de cca. 30-40 de metri, și, chiar

identificarea unor goluri carstice. GPR-ul s-a dovedit a fi un util instrument în prezentarea

orientării stratificației a siturilor analizate. Pentru a completa, a valida sau a infirma unele

dintre rezultatele GPR, în siturile unde au fost efectuate investigații georadar am aplicat

metoda tomografiei electrice (ERT).

Rezultatele obținute pe baza metodei rezistivității electrice au arătat că o serie de

posibile goluri carstice în zona Peșterii Cuptoare în special, apar și pe profilele de

rezistivitate, confirmând astfel radargramele. Pe de altă parte, adâncimea de penetrare a

metodei rezistivității e mai redusă, ajungând la maxim 15-20 m, astfel că pe radargrame

dincolo de adâncimea de 20 m nu putem avea confirmare pe baza metodei rezistivității

electrice. În plus, folosind ERT am identificat faptul că în zona Colonovăț stratul de argilă

este subțire și apare pe suprafețe reduse în cadrul profilelor ERT, ceea ce confirmă faptul

că profilele GPR sunt de o calitate bună, argila nefiind un factor care să perturbe sau să

obstrucționeze semnalul georadar și astfel să avem rezultatele eronate în aceste situri aflate

deasupra peșterilor Cuptoare și Buhui. Pe de altă parte, în zona platoului Mărghitaș,

metoda ERT indică o mai mare prezență a argilelor în partea superioară a subsolului,

prezentând foarte clar faptul că dolinele sunt ―tapetate‖ cu argilă pe fundul acestora, astfel

putând fi explicat de ce semnalul georadar este mai slab dincolo de 10-15 m adâncime,

uneori lipsind chiar, fiind scoase în evidență acele elemente de stratificație.

Informațiile oferite de analiza unor elemente chimice privind apa din zona Munților

Aninei, ca areal ce include zona carstică Anina, își propune o completare a informațiilor

geomorfologice din perspectiva importanței apei în procesele de carstificare. S-a observat

faptul că ionii de Ca2+

sunt întâlniți preponderent în apele din zonele cu roci carstificabile,

scăzând cu cât ne îndepărtam de apele ce străbat regiuni calcaroase. Prezența ionilor de

Ca2+

determină o duritate ridicată a apei.

Page 37: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

37

CAP. VI. IMPORTANŢA MANAGEMENTULUI RELIEFULUI CARSTIC

6.1. Carstul și dezvoltarea durabilă

La ora actuală nu există un sistem propriu de conservare și protecție a reliefului

carstic, în ciuda faptului că acest tip de relief este recunoscut ca fiind unic și dând naștere

la forme ce iau naștere doar în anumite condiții, dar răspândit la nivel global. Zilnic au loc

degradări și distrugeri, pierderi ale unor forme aparținând terenurilor carstice, iar printre

cele mai vulnerabile sunt dolinele. Aceste forme reprezintă una dintre cele mai importante

legături între formele carstice de suprafață și cele din subteran (Anica, Mojca, 2010).

Arealul carstic Anina deține un număr important de resurse ce pot fi valorificate din

punct de vedere economic, de la resursele foarte importante de apă potabilă, la resurse

energetice (fond forestier, cărbuni), la resurse turistice, întreg arealul, prin geologie,

geomorfologie, biodiversitate reprezentând un potențial turistic enorm. Aceste resurse,

încadrate într-un peisaj carstic foarte valoros, pot fi exploatate în interesul comunităților

locale, dar având ca și direcții conceptele dezvoltării durabile, în contextul în care vorbim

de un mediu extrem de vulnerabil la orice intervenție externă, dar și de o serie de suprafețe

incluse în două parcuri naționale, Semenic - Cheile Carașului și Cheile Nerei - Beușnița.

La ora actuală, geomorfologia prezintă o direcție de introducere a formelor de relief în

circuitul turistic, vorbind aici de studiile privind geomorfositurile sau geositurile sau

―patrimoniu geomorfologic‖ (engl. geoheritage). În acest context, o mare parte dintre

formele carstice prezente în arealul studiat pot fi incluse în categoria ―gemorfosituri‖,

situație ce va fi prezentată în secțiunea vizând turismul în arealul carstic Anina.

6.2. Perturbări antropice în mediul carstic studiat

În literatura mondială de specialitate există o serie de studii privind perturbațiile

aduse de către om mediului carstic, calculat sub forma unui indice de afectare a carstului

(Van Beynen, Towsend, 2005; Van Beynen et al., 2007; North et al., 2009; Van Beynen et

al., 2012). Acest indice ia în considerare impactul unor factori precum cel geomorfologic,

atmosferic, hidrologic, vegetația și cel socio-cultural. Pe baza acestor factori este derivat

indicele de pertubare a carstului de către om și astfel se poate observa gradul în care

mediul carstic este sau nu este predispus influențelor antropice în anumtie zone. Pe baza

studiului privind perturbațiile umane propus de către Van Beynen și Towsend (2005), am

adaptat un tabel cu situația din arealul carstic Anina (Tabelul 5).

Page 38: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

38

Tabelul 5. Exemple ale utilizării mediilor carstice de către om și problemele apărute ca rezultate ale acestor

activități (modif. după Van Beynen et al., 2012).

Utilizare Componente:

subcomponente

Problemă

Cariere La suprafață: extracție

minereuri

Distrugerea peșterilor, epicarstului, pădurilor; Alterarea

hidrologiei; Poluarea apei subterane din deșeuri

Minerit Subteran: Extracție

minereuri

Alterarea hidrologiei; Poluarea apei subterane; Probleme de

subsidență/prăbușire

Agricultură Extinsă: păstorit

Intensivă: Furaje în

horticultură

Folosirea pesticidelor/ierbicidelor; Defrișarea pădurilor;

Fertilizatori; Compactarea solului; Eroziune datorată

suprapășunatului

Compactarea solului; Scurgerea apelor reziduale; Fertilizatori;

Pesticide/ierbicide/antibiotice; Eroziune; Alterarea hidrologiei

Activități

forestiere

Amenajarea de trasee

de acces;

Defrișare

Tăiere; Alterarea hidrologiei; Fertilizatori; Creșterea eroziunii

datorată drumurilor forestiere și defrișării; Management

deficitar al peșterilor la suprafață

Turism Izvoare

Peșteri

Forme de suprafață

Poluare; Utilizare excesivă; Infrastructura; Colmatare

Utilizare excesivă (prea mulți vizitatori); Distrugere

(vandalism); Infrastructură (clădiri, lumini, poteci, drumuri)

Distrugere; Infrastructură

Utilizare în

scop urban

Comercial/

Industrial/Utilități

Poluarea apei, Reducerea suprafeței împădurite; Modificări ale

rețelei hidrologice; Umplerea dolinelor

Folosirea

apei

Extragerea

Depozitare deșeuri

Supraextracție

Poluare

Prezența antropică în zonă presupune riscul de poluare a apei potabile, care în

arealul studiat provine aproape în totalitate din surse carstice. Acest lucru se datorează

lipsei unui management al deșeurilor, fapt ce face ca majoritatea resturilor menajere să fie

depozitate în forme carstice precum doline și avene. De asemenea, activitățile de creștere a

animalelor, destul de prezente în arealul studiat, reprezintă un risc de mediu în regiunea

carstică studiată, datorită faptului că păstoritul conduce la reducerea cuverturii vegetale,

creșterea acidității solului ca urmare a excrementelor provenite de la animale și astfel se

alterează calitatea apei ce ajunge în cavitățile subterane și cu efecte negative în dezvoltarea

speleotemelor. Alte perturbații antropice sunt cele turistice, care duc la vandalizarea unor

peșteri și la apariția a numeroase zone cu deșeuri.

Arealele ocupate cu halde de steril și a locurilor unde sunt desfășurate activități

agricole, pomicole și zootehnice sunt restrânse ca suprafață, însă pot perturba semnificativ

mediul carstic prin poluarea apei și a peșterilor (fig. 17).

Peșterile sunt cel mai adesea un mediu cu o stabilitate limitată, fiind fragil, fapt ce

îl face a fi foarte susceptibil la tulburări rezultate în urma activităților umane. În ceea ce

privește astfel de cavități subterane, este necesar să se determine arealele care sunt afectate

de activități umane, dar de asemenea, tipul și gradul de perturbare. Studiile anterioare

indică faptul că o cunoaștere științifică a parametrilor de mediu (temperatură, umiditate,

CO2) reprezintă factori cheie în conservarea mediului. Este extreme de important să se facă

Page 39: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

39

distincție între schimbările de mediu cauzate ca urmare a cauzelor naturale și acelea

rezultate din acțiunile umane (Fernandez-Cortes et al., 2006). Un element cheie în ceea ce

înseamnă controlul și observarea proceselor carstice, cum sunt disoluția calcarului și

creșterea speleotemelor, îl reprezintă dioxidul de carbon (Faimon et al., 2006).

Fig. 17. Arealele cu activități antropice ce pot perturba mediul carstic.

Ecoturismul este o direcție de dezvoltare tot mai prezentă în acele țări în care

mediul natural este suficient de impresionant astfel încât să atragă turiști din lumea

Page 40: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

40

întreagă. Multe areale carstice au elemente fizice necesare precum peșterile și izvoarele

carstice pentru a atrage vizitatori. Cele mai bune practici ecoturistice au tendința de a

reduce impactul uman asupra acestor forme de relief prin limitarea numărului de vizitatori

și reducerea construcțiilor, a infrastructurii în aceste locații (Van Beynen et al., 2012).

După anii 90’ formele de relief au început a fi considerate importante și în

domeniul turismului, prin aceea că geomorfologia ar putea explica turiștilor modul de

formare a unor elemente ale reliefului astfel încât chiar și cei din afara domeniului să

înțeleagă oarecum explicațiile.

Astfel, au apărut studii asupra geomorfositurilor, termen introdus de către Panizza

(1993). Există la ora actuală un număr important de studii privind geomorfositurile și

―patrimoniu geomorfologic‖ cum ar fi de exemplu Panizza (2001), Pralong (2005),

Serrano, González-Trueba (2005), Panizza (2009), Erhartič (2010), Pereira, Pereira (2010),

Feuillet, Sourp (2011), Erhartič, Zorn (2012), Coratza et al. (2012), Zgłobicki, Baran-

Zgłobicka (2013), Miccadei et al. (2014), Kubalíková, Kirchner (2015).

În România, studiile despre geomorfosituri sunt mai puțin numeroase și au început

să apară recent, în ultimul deceniu. Câteva dintre cele mai importante astfel de studii,

datorită impactului publicației, pe care le amintim: Ilieș, Josan (2007), Toma et al. (2010);

Comănescu, Dobre (2009), Comănescu, Nedelea (2010), Bâca (2011), Comănescu et al.

(2012, 2013), Necheș (2013), Gavrilă, Anghel (2013).

Pentru arealul carstic Anina am ales să evaluăm ca și geomorfosituri 15 elemente

carstice, dintre care 10 sunt de tip punct, în timp ce 5 dintre acestea sunt de tip areal

(Tabelul 6 și fig. 18).

Tabelul 6. Geomorfositurile din arealul carstic Anina.

Nr. crt. Denumire Tip

1. Peștera Buhui Punct

2. Peștera Cuptoare Punct

3. Cheile Buhuiului Areal

4. Platoul carstic Mărghitaș Areal

5. Izbucul Carașului Punct

6. Peștera de la Izbucul Carașului Punct

7. Peștera Plopa Punct

8. Izbucul Bigăr și Cascada Bigăr Punct

9. Cheile Minișului Areal

10. Cheile Gârliștei Areal

11. Peștera cu Apă din Cheile Gârliștei Punct

12. Vârful Straja Punct

13. Tâlva Zânei Areal

14. Izbucul Certej Punct

15. Vârful Colonovăț Punct

Page 41: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

41

Fig. 18. Localizare geomorfositurilor evaluate în arealul de studiu. 1. Peștera Buhui; 2. Peștera Cuptoare;

3. Cheile Buhuiului; 4. Platoul carstic Mărghitaș; 5. Izbucul Carașului; 6. Peștera de la Izbucul Carașului; 7.

Peștera Plopa; 8. Izbucul Bigăr și Cascada Bigăr; 9. Cheile Minișului; 10. Cheile Gârliștei; 11. Peștera cu

Apă din Cheile Gârliștei; 12. Vârful Straja; 13. Tâlva Zânei; 14. Izbucul Certej; 15. Vârful Colonovăț.

Evaluarea globală evidențiază acele situri care, având la bază metoda de evaluare a

valorii turistice ar putea fi considerate ca fiind geomorfosituri și ar trebui să fie incluse în

diferite itinerarii turistice în arealul carstic Anina. Scorul global variază între 0,675, Tâlva

Page 42: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

42

Zânei, 0,6625, Peștera Buhui, 0,65, Cheile Minișului, 0,6125, Izbucul Bigăr și Cascada

Bigăr, și 0,3375 Peștera de la Izbucul Carașului (Tabelul 7).

Se poate observa faptul că acele situri cu cele mai mari scoruri sunt cele mai

importante în arealul studiat, cele mai cunoscute și cele mai accesibile. Aceste rezultate

indică faptul că metoda de evaluare este una potrivită pentru o evaluare turistică a

elementelor geomorfologice, deoarece în industria turismului, factori precum

accesibilitatea, marketing-ul și atractivitatea sunt cele mai importante pentru un sit pentru a

putea aduce profit comunității locale. În fig. 19 observăm faptul că media scorului global al

evaluării este 0,49. Siturile care se află peste medie sunt: Peștera Buhui, Cheile Buhuiului,

Platoul Mărghitaș, Peștera Plopa, Izbucul Bigăr și Cascada Bigăr, Cheile Minișului, Cheile

Gârliștei și Tâlva Zânei.

Tabelul 7. Evaluarea valorii globale a geomorfositurilor din arealul carstic Anina.

Nr.

crt. Nume

Valoare

estetică

Valoare

științifică

Valoarea

culturală

Valoare

economică Valoare

globală

1 Peștera Buhui 0,6 1 0,55 0,5 0,6625

2 Peștera Cuptoare 0,4 0,45 0,1 0,45 0,35

3 Cheile Buhuiului 0,75 0,6 0,2 0,5 0,515

4 Platoul carstic Mărghitaș 0,85 0,65 0,05 0,65 0,55

5 Izbucul Carașului 0,25 0,7 0 0,55 0,375

6 Peștera de la Izbucul Carașului 0,4 0,65 0 0,3 0,3375

7 Peștera Plopa 0,45 0,9 0,35 0,35 0,515

8 Izbucul Bigăr și Cascada Bigăr 0,5 0,75 0,35 0,85 0,6125

9 Cheile Minișului 0,75 0,7 0,4 0,75 0,65

10 Cheile Gârliștei 0,85 0,55 0,1 0,55 0,515

11 Peștera cu Apă din Cheile Gârliștei 0,45 0,63 0,05 0,35 0,37

12 Vârful Straja 0,75 0,35 0 0,5 0,4

13 Tâlva Zânei 0,75 0,8 0,35 0,8 0,675

14 Izbucul Certej 0,45 0,4 0,05 0,6 0,375

15 Vârful Colonovăț 0,65 0,33 0,1 0,5 0,4

Folosind această metodă de evaluare a geomorfositurilor, am încercat să fim cât se

poate de obiectivi și să implementăm un model deja folosit în evaluarea altor zone, și totuși

putem nota faptul că anumite valori își pierd specificitatea pentru unele geomorfosituri.

Valoarea științifică sau valoarea estetică au scoruri foarte ridicate și considerăm că aceste

valori sunt cele mai importante pentru că accesibilitatea sau evenimentele

artistice/culturale pot fi create în urma considerării unui sit ca și geomorfosit. Este mai ușor

de ridicat elemente de infrastructură sau evenimente de artă, decât să ridicăm ―artificial‖

valoarea unui anume sit geomorfologic.

Page 43: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

43

Fig. 19. Valoarea globală și media acesteia pentru evaluarea geomorfositurilor în arealul carstic Anina.

Această abordare poate fi utilă în creșterea rolului pe care îl prezintă elementele

naturale în dezvoltarea locală, cu scopul de a aduce în atenția autorităților locale și

publicului rolul pe care elementele geomorfologice îl pot aduce în dezvoltarea turismului.

Pentru arealul carstic Anina, o regiune defavorizată, geomorfositurile pot reprezenta ―o

mină de aur‖, cu condiția ca acestea să fie valorificate adecvat pentru a genera profit pentru

comunitățile locale și, de asemenea, pentru a proteja peisajul carstic.

6.3. Soluții în managementul carstului din arealul Anina

Arealul carstic Anina, ca parte a unei regiuni carstice compact, reprezintă o zonă

importantă pentru implementarea unui management prin care relieful carstic să fie protejat

și valorificat în vederea dezvoltării socio-economice a zonei, astfel încât activitățile

economice desfășurate în cadrul acestui areal să genereze venituri suficiente pentru a evita

implementarea unor practici cum ar fi valorificarea masei lemnoase, turismul necontrolat,

exploatarea calcarului, poluarea apei prin deversarea apei menajere în cursurile de apă fără

ca aceasta să fie anterior epurată etc., practici care să pericliteze formele de relief carstice

și mediul carstic per ansamblu.

Din perspectiva noastră, cea mai optimă soluție o reprezintă o abordare integrată, în

care se are în vedere atât aspectele de suprafață a reliefului carstic, cât și cele din subteran.

E necesar a se implementa un management în care să se țină cont în principal de faptul că

Page 44: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

44

golurile subterane pot reprezenta un risc în dezvoltarea unor elemente de infrastructură,

putând genera pierderi importante, și totuși, pe de altă parte, pot reprezenta un potențial

uriaș prin atragerea de turiști în cazul unor goluri carstice atractive, generând astfel

venituri. Apoi, apele carstice din arealul studiat reprezintă singura sursă de apă potabilă din

zonă, iar aici ar fi important de corelat informațiile din apele de suprafață cu apele din

subteran, inclusiv cu apele provenit din speleoteme, pentru a analiza gradul în care

substratul de sol poate reprezenta un tampon între posibilii factori poluatori de la suprafață

și pătrunderea lor în subteran.

CAP. VII – DISCUŢII, CONCLUZII ŞI PERSPECTIVE

7.1. Discuții

Carstul românesc este foarte puțin abordat în studiile geomorfologice recente.

Abordări care utilizează metode SIG sau alte metode computaționale, precum teledetecție

ori OBIA, sunt puține în cercetarea reliefului carstic în România și putem aminti cele mai

importante lucrări: Törok-Oance et al. (2009), Törok-Oance și Ardelean (2012), Telbisz et

al. (2014). Dacă ne referim la abordările în care relieful carstic este studiat din perspectiva

geomorfositurilor, cea mai importantă lucrare aparține lui Comănescu et al. (2012).

Trecând la studiile cu implicații geofizice, putem spune că în carstul românesc sunt doar

două lucrări, Mafteiu (1991) și Mitrofan et al. (2008). O altă abordare privind importanța

structurii geologice asupra reliefului carstic aparține lui Tîrlă și Vijulie (2013). Această

scurtă enumerare a lucrărilor ce studiază relieful carstic din perspectivă geomorfologică,

prin prisma a diferite metode și abordări, ne indică faptul că lucrarea prezentă este un plus

adus studiul reliefului carstic în România, cu atât mai mult cu cât această integrare a

diverselor aspecte ale reliefului carstic este realizată pentru prima dată într-un studiu de

geomorfologie carstică.

La nivelul literaturii de specialitate, abordare noastră este identificată în diverse

lucrări, pe anumite domenii, cum ar fi integrarea a cel puțin două metode geofizice Gibson

et al. (2004), Cardarelli et al. (2010), Gutiérrez et al. (2011), Ercoli et al. (2012), Gomez-

Ortiz și Martín-Crespo (2012), Nouioua et al. (2013) Anchuela et al. (2013), Saribudak

(2015), Carpenter și Schroeder (2015), dar și utilizarea metodelor SIG în cercetarea

zonelor carstice: Tagil și Jenness (2008), Telbisz et al. (2009), Telbisz et al. (2011),

Telbisz (2011), Pardo-Igúzquiza et al. (2013), Zylshal și Haryono (2013), Todd și Ivey-

Page 45: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

45

Burden (2015). Aceste studii au reprezentat fundamentarea științifică a cercetării noastre,

iar rezultatele au aspecte asemănătoare, dar și diferite.

Dacă ne raportăm la metodele SIG, parametrii precum panta și indicele topografic

de poziție oferă rezultate similare ale studiului nostru cu studiul lui Tagil și Jenness (2008).

Dacă vorbim de densitatea dolinelor, studiul lui Pardo-Igúzquiza et al. (2013) are rezultate

ce poate reprezenta un termen de comparație pentru rezultatele noastre și pentru arealul

carstic Anina. Metodele geofizice folosite în literatura de specialitate în identificarea

golurilor carstice și în descrierea unor depresiuni carstice ne-au ajutat și în interpretarea

rezultatelor obținute în abordarea noastră. De asemenea, metodele SIG au fost folosite și în

studii privind peșterile (Ohms, Reece, 2002). Cu siguranță că este dificil să găsim rezultate

simetrice cu ale noastre, iar acest lucru se datorează structurii geologice, morfologiei

terenului, dar și aparaturii geofizice utilizate.

Trecând la lucrarea de față, aceasta vine să aducă în atenția mediului științific

românesc, sau a geomorfologiei în particular, un domeniu foarte ―bogat‖ în potențialul său

științific, care însă în geomorfologia românească nu prea își mai gasește locul, și anume

relieful carstic. Metodologia folosită pentru studiul nostru a vizat cumularea unui număr

cât mai mare de date, din diverse surse și prin diverse metode pentru un studiu

geomorfologic cât mai complex și integrat al unui areal carstic situat în partea centrală a

Munților Aninei.

De ce abordare integrată? Pentru că am avut în vedere primele studii aprofundate

ale acestui areal aparținând lui Sencu, de la care am pornit, am realizat numeroase aplicații

de teren pentru a observa aspectul reliefului și pentru investigații geofizice. În plus, aceste

aplicații în teren ne-au ajutat foarte mult la mai buna înțelegere a aspectului actual al

Arealului carstic Anina și a ne face o idee despre cum vedem continuarea studiului zonei,

și mai ales cum vedem valorificarea studiului prezentat în aceste rânduri.

7.2. Concluzii

Abordarea privind gradul de carstificare ca și densitate a dolinelor, dar și ca

suprafață raportată la o arie standard își dorește să scoată în evidență intensitatea

carstificării pe platourile din zona Anina, și, de asemenea, să vină în completarea

parametrilor morfometrici obținuți prin metode SIG. Această abordare ar fi putut fi folosită

și pentru un calcul al densității golurilor carstice, comparând apoi cele două analize și

observând care este legătura între formele carstice de suprafață și cele subterane. Din

păcate, cu toate eforturile depuse, accesul la datele privind endocarstul a fost imposibil de

Page 46: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

46

realizat. Fie legislația este cea care ne împiedică să obținem datele în format digital, fie

lipsa de cooperare a ―actorilor‖ implicați în gestionarea și administrarea acestui domeniu

ne-a făcut să ne limităm doar la analiza depresiunilor carstice.

Din punct de vedere practic, în relație cu geomorfologia aplicată, această abordare

ar putea fi utilă pentru managementul resurselor naturale, arealul de studiu fiind parte a

două parcuri naționale, unde calcarul și formele carstice predomină.

Folosind metoda PS am identificat în numeroase situri posibile conducte/canale

carstice ce favorizează drenajul din aceste depresiuni carstice, acestea fiind identificate atât

pe abordarea prin profile, cât și prin abordarea prin matrici. De asemenea, având aceste

date, am propus un model pentru modul în care are loc drenajul în cazul dolinelor din

cadrul arealului de studiu. Pentru dolinele cu un strat consistent de sol în partea mediană și

având și versanții acoperiți de sol și vegetație, fără numeroase lapiezuri, drenajul se

realizează mai lent, posibile canale/conducte carstice fiind identificate cu preponderență în

partea mediană a dolinelor, dar mai fiind identificate și la baza versanților dolinelor. De

cealalaltă parte, în dolinele unde versanții sunt acoperiți în mare proporție cu lapiezuri și cu

un strat de sol extrem de subțire sau chiar absent, drenajul se realizează extrem de rapid pe

pantele dolinelor, iar transportul înspre subteran se realizează în partea mediană a dolinei

unde au fost identificate valorile ridicate al potențialului spontan.

În urma aplicării metodelor georadar și tomografiei electrice s-a reușit identificarea

unor secțiuni cunoscute a golurilor carstice Cuptoare și Buhui, dar și a unor secțiuni

necunoscute, ce nu apar pe planurile peșterilor. În cadrul unui profil longitudinal folosind

metoda ERT s-a reușit identificarea contactului dintre tavanul Peșterii Buhui și patul de

rocă.

Aceste abordări au avut în vedere utilizarea unor metode moderne de investigație a

morfologiei reliefului având ca scop ulterior folosirea lor în diverse studii tehnice și de

mediu, ținând cont de faptul că în arealul carstic Anina se are în vedere dezvoltarea unei

strategii turistice, în care principala activitate să devină turismul și ramurile conexe. Acest

fapt considerăm că necesită o atenție sporită în ceea ce privește relieful carstic datorită

vulnerabilității sale, iar aceste metode folosite și prezentate în studiul elaborat în aceste

pagini reprezintă soluții oportune în analizarea reliefului carstic, atât la nivel de ansamblu,

cât și la nivel de detaliu.

Pentru a ajunge la aceste rezultate utilizând metodele geofizice au fost realizate

investigații de potențial spontan în 54 de doline, însumând 95 de seturi de date sub formă

de 89 de profile și 6 griduri. Apoi investigațiile GPR au fost efectuate în 5 doline și

Page 47: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

47

deasupra a 2 peșteri, însumând un total de 28 de profile și un model 3D realizat în premieră

pentru România pentru o dolină. Folosind metoda ERT am obținut un număr de 14 profile,

în 3 doline și deasupra peșterilor Buhui și Cuptoare.

Concluzionând putem afirma faptul că metodele geofizice au fost utilizate cu

succes în analiza drenajului de suprafață și în identificarea golurilor carstice, în descrierea

orientării stratificației și în identificarea canalelor de drenaj, iar această abordare este prima

pentru geomorfologia românească și pentru carstul românesc, putând fi reprezentată ca

referință în investigarea prin metode geofizice a altor areale carstice.

7.3. Propuneri și perspective

Cercetarea elaborată în ultimii 3 ani a avut la bază o foarte bună cunoaștere a

realității terenului, etapă realizată în alți 4 ani anteriori derulării acestei cercetări. Astfel,

putem spune că observând pe o perioadă îndelungată mediul natural și cel socio-economic

al Arealului carstic Anina, îndrăznim a veni cu o serie de propuneri, având la bază studiul

de față, și cu o serie de întrebări sau speranțe privind perspectivele acestui areal.

Propunerile referitoare la mediul carstic din viziunea geomorfologică fac referire la

o integrare a elementelor reliefului carstic în ceea ce înseamnă dezvoltarea economică a

zonei, vizând în primul rând protejarea acestora. Metodele folosite în cadrul acestui studiu

pot veni în ajutorul analiștilor teritoriali, putând fi utile în realizarea de studii de riscuri,

protejarea cavităților carstice, strategii privind poluarea acviferelor carstice și a apei

potabile.

Abordarea integrată din perspectiva geomorfologiei carstice presupune analiza

reliefului carstic având în vedere relația CARST - OM - CARST. În această abordare a fost

studiat relieful carstic într-o analiză complexă, atât de ansamblu, cât și de detaliu pentru

anumite areale, pornind de la premisa vulnerabilității acestui mediu la acțiunile antropice,

actuale sau ca urmare a activităților din trecut.

Astfel am dorit analiza la nivel de ansamblu a arealului și calcularea unor indici ce

să ne arate acele areale vulnerabile, iar apoi am analizat la nivel de detaliu platourile

carstice Mărghitaș și Colonovăț, dar și sistemul carstic Buhui. Am efectuat aceste

investigații având în vedere perspectiva în care arealul carstic Anina este propus spre a fi

inclus într-o strategie turistică importantă ce presupune construcția de infrastructură și

valorificarea formelor aparținând reliefului carstic. Având în vedere acest aspect am

realizat și un studiu privind includerea celor mai importante puncte sau areale carstice în

Page 48: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

48

categoria geomorfositurilor, pentru a se avea în vedere o valorificare corelată cu protejarea

acestora.

Așa cum menționa De Waele et al. (2011), doar cu o cunoaștere tot mai bună a

gemorfologiei și hidrologiei carstului suntem capabili să trăim ―împreună‖ cu mediul

carstic pentru o valorificare durabilă a resurselor mediului carstic, nu doar să trăim în

zonele carstice. Iar acest studiu integrat de geomorfologie carstică a vizat exact un pas

pentru o evaluare mai în detaliu a unui areal carstic matur din România pentru gestionarea

eficientă și durabilă a acestuia.

BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ

Anchuela, Ó. P., Casas-Sainz, A. M., Soriano, M. A., & Pocoví-Juan, A. (2008).

Mapping subsurface karst features with GPR: results and limitations.

Environmental Geology, 58(2), 391-399, doi: 10.1007/s00254-008-1603-7.

Anchuela, Ó. P., Soriano, A. P. J. M. A., & Casas-Sainz, A. M. (2009). Characterization

of karst hazards from the perspective of the doline triangle using GPR—

Examples from Central Ebro Basin (Spain). Engineering Geology, 108(3- 4), 225-

236, doi: 10.1016/j.enggeo.2009.06.022.

Anchuela, Ó. P., Casas-Sainz, A. M., Soriano, M. A., & Pocoví-Juan, A. (2010). A

geophysical survey routine for the detection of doline areas in the surroundings of

Zaragoza (NE Spain). Engineering Geology, 114(3-4), 382-396, doi:

10.1016/j.enggeo.2010.05.015.

Anchuela, Ó. P., Juan, A. P., Casas-Sainz, A. M., Ansón-López, D., Gil-Garbi, D.H.

(2013). Actual extension of sinkholes: Considerations about geophysical,

geomorphological, and field inspection techniques in urban planning projects in the

Ebro basin (NE Spain). Geomorphology, 189, 135-149, doi: 10.1016/j.geomorph.

2013.01.024.

Andreo, B., Vías, J., Durán, J. J., Jiménez, P., López-Geta, J. A., & Carrasco, F.

(2008). Methodology for groundwater recharge assessment in carbonate aquifers:

application to pilot sites in southern Spain. Hydrogeology Journal, 16(5), 911-925,

doi: 10.1007/s10040-008-0274-5.

Anica, C.G., Mojca, Z. (2010). The Impact of Human Activities on Dolines (Sinkholes) –

Typical Geomorphologic Features on Karst (Slovenia) and Possibilities of their

Preservation. Geographica Pannonica, 14(4), 109-117.

Page 49: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

49

Apel, D. B., & Dezelic, V. (2005). Evaluation of high frequency ground penetrating radar

(GPR) in mapping strata of dolomite and limestone rocks for ripping technique.

International Journal of Surface Mining, Reclamation and Environment, 19(4),

260-275. doi: 10.1080/13895260500275418.

Artugyan, L., (2013), A review and future approaches on karst terrains from Romania –

Particular insights on the Banat Mountains, Review of Historical Geography and

Toponomastics, Vol. VIII, No.15-16, 69-81.

Artugyan, L. (2014a). GEOMORPHOSITES AS A VALUABLE RESOURCE FOR

TOURISM DEVELOPMENT IN A DEPRIVED AREA. THE CASE STUDY OF

ANINA KARSTIC REGION (BANAT MOUNTAINS, ROMANIA), Analele

Universităţii din Oradea – Seria Geografie, Year XXIV, no. 2/2014, 89-100.

Artugyan, L., (2014b), Geomorphological Risk and Denudational Index (Land

Erodability) in Karstic Terrain of Anina Mining Area (Banat Mountains, Romania),

Forum Geografic, Volume VIII, Issue 2, 203-211, doi:10.5775/fg.2067-

4635.2014.141.d.

Artugyan, L., Urdea, P. (2014c). Using Spontaneous Potential (SP) as a Geophysical

Method for Karst Terrains Investigation in Mărghitaş Plateau (Banat Mountains,

Romania), Revista de Geomorfologie, nr.16, pp. 45-53.

Artugyan, L., Urdea, P. (2016), Using Digital Elevation Model (DEM) in karst terrain

analysis. Study case: Anina Mining Area (Banat Mountains, Romania). Carpathian

Journal of Earth and Environmental Sciences, Vol. 11, No. 1, p. 55-64.

Bakalowicz, M. (2005). Karst groundwater: a challenge for new resources. Hydrogeology

Journal, 13(1), 148-160, doi: 10.1007/s10040-004-0402-9.

Bucur, I.I., (1997), Formaţiunile mezozoice din zona Reşiţa-Moldova Nouă (Munţii

Aninei şi estul Munţilor Locvei), Ed. Presa Universitară Clujeană, Cluj- Napoca,

214 p.

Cardarelli, E., Cercato, M., Cerreto, A., Di Filippo, G. (2010). Electrical resistivity and

seismic refraction tomography to detect buried cavities. Geophysical Prospecting,

58, 685–695.

Carpenter, P.J., Schroeder, L. (2015). Investigation of a Sinkhole in Ogle County,

Northwestern Illinois, Using Near-Surface Geophysical Techniques. NCKRI

SYMPOSIUM 5, Proceedins of the 14th Multidisciplinary Conference on

Sinkholes and the Engineering and Environmental Impacts of Karst, p. 399-406.

Page 50: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

50

Chalikakis, K., Plagnes, V., Guerin, R., Valois, R., Bosch, F.P. (2011). Contribution of

geophysical methods to karst-system exploration: an overview. Hydrogeology

Journal, 19: 1169–1180, DOI 10.1007/s10040-011-0746-x.

Chamberlain, A.T., Sellers, W., Proctor, C., Coard, R. (2000). Cave Detection in

Limestone using Ground Penetrating Radar. Journal of Archaeological Science, 27,

957–964, doi:10.1006/jasc.1999.0525.

Comănescu Laura, Nedelea A. (2010), Analysis of some representative geomorphosites

in the Bucegi Mountains: between scientific evaluation and tourist perception.

Area, 42.4, 406–416, doi: 10.1111/j.1475-4762.2010.00937.

Comănescu, L., Nedelea, A., Dobre, R. (2012). The Evaluation of Geomorphosites from

the Ponoare Protected Area. Forum geografic. Studii și cercetări de geografie și

protecția mediului, XI, 1, pp. 54-61, http://dx.doi.org/10.5775/fg.2067

4635.2012.037.i.

Comănescu Laura, Nedelea A., Dobre, R. (2013), The geotouristic map – between

theory and practical use. Case study the central sector of the Bucegi Mountains

(Romania). GeoJournal of Tourism and Geosites, Year VI, no.1, vol.11, p. 16-22.

De Waele, J., Plan, L., Audra, P. (2009). Recent developments in surface and subsurface

karst geomorphology: An introduction, Geomorphology, 106, 1–8.

De Waele, J., Gutiérrez, F., Parise, M., Plan, L. (2011). Geomorphology and natural

hazards in karst areas: a review. Geomorphology, 134, 1–8.

Dominguez-Villar, D., Fairchild, I. J., Carrasco, R. M., Pedraza, J., Baker, A. (2010).

The effect of visitors in a touristic cave and the resulting constraints on natural

thermal conditions for palaeoclimates tudies (Eagle Cave, Central Spain). Acta

Carsologica, 39/3, 491–502.

El-Qady, G., Hafez, M., Abdalla, M.A., Ushijima, K. (2005). Imaging Subsurface

Cavities using Geoelectric Tomography and Ground-Penetrating Radar. Journal of

Cave and Karst Studies, v. 67, no. 3, p. 174–181.

Ercoli, M., Pauselli, C., Forte, E., Di Matteo, L., Mazzocca, M., Frigeri, A., Federico,

C. (2012), A multidisciplinary geological and geophysical approach to define

structural and hydrogeological implications of the Molinaccio spring (Spello, Italy),

Journal of Applied Geophysics, 77, 72–82.

Erhartič, B. (2010). Geomorphosite Assessment, Acta geographica Slovenica, 50-2, 295–

319.

Page 51: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

51

Erhartič B., Zorn M. (2012). Geodiversity and Geomorphosite Research in Slovenia.

Geografski vestnik 84-1, 51-63.

Faimon, J., Ńtelcl, J., Sas, D. (2006). Anthropogenic CO2-flux into cave atmosphere and

its environmental impact: A case study in the Císařská Cave (Moravian Karst,

Czech Republic). Science of the Total Environment, 369, 231–245.

Ford, D., Williams, P. (2007), Karst Hydrogeology and Geomorphology, John Wiley and

Sons Ltd., Chichester, 578 p.

Ford, D. (2007), Jovan Cvijic and the founding of karst geomorphology, Environmental

Geology, 51, 675-684

Ford, D., Williams, P. (2011), Geomorphology Underground: The Study of Karst and

Karst Processes, In: Gregory, K.J., Goudie, A.S. (eds.): The SAGE Handbook of

Geomorphology, SAGE Publications Ltd., 648 p.

Gabrovńek, F., Dreybrodt, W. (2001), A model of the early evolution of karst aquifers in

limestone in the dimensions of length and depth, Journal of Hydrology, 240, 206–

224.

Gams, I. (2000). Doline morphogenetic processes from global and local point of view.

Acta Carsologica, 29/2, 123-138.

Gams, I. Otoničar, B., Slabe, T. (2011), Development of slope and related subsoil karst:

A case study from Bela Krajina, SE Slovenia, Acta Carsologica, 40/2, 329-340.

Goldscheider, N. (2005). Karst groundwater vulnerability mapping: application of a new

method in the Swabian Alb, Germany. Hydrogeology Journal, 13, issue 4, 555-564.

Gomez-Ortiz, D., Martín-Crespo, T. (2012). Assessing the risk of subsidence of a

sinkhole collapse using ground penetrating radar and electrical resistivity

tomography. Engineering Geology, 149-150, 1–12.

Guichet, X., Jouniaux, L., Catel, N. (2006), Modification of streaming potential by

precipitation of calcite in a sand–water system: laboratory measurements in the pH

range from 4 to 12, Geophysical Journal International, 166, 445–460, doi:

10.1111/j.1365-246X.2006.02922.x.

Gutiérrez, F., Galve, J.P., Lucha, P., Castañeda, Carmen, Bonachea, J., Guerrero, J.

(2011), Integrating geomorphological mapping, trenching, InSAR and GPR for the

identification and characterization of sinkholes: A review and application in the

mantled evaporite karst of the Ebro Valley (NE Spain), Geomorphology, 134, 144–

156.

Page 52: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

52

Grecea, Carmen; Vîlceanu, Clara-Beatrice (2012), Geomatics-possible sollution for an

efficient management of environmental problems, Research Journal of Agricultural

Science, 44 (3), 192-198.

Ilie, I. (1970), Geomorfologia carstului, Centrul de multiplicare al Univ. Bucureşti, 348 p.

Irimuș, I.A., Vescan, I., Man, T. (2005). Tehnici de cartografiere, monitoring și analiză

GIS. Cas Cărții de Ştiință, Cluj-Napoca, 244 p.

Iurkiewicz, A., Dragomir, G., Rotaru, A., Bădescu, B. (1996a), Karst systems in Banat

Mountains (Reșița-Nera zone), Theoretical. and Applied Karstology, 9/1996, 121-

140.

Iurkiewicz, A., Bădescu, B., Marinică, Elisabeta, (1996b), Intensity of karst processes as

a function of carbonate formations in the north Reșița-Moldova Nouă

Synclinorium, Theoretical and Applied Karstology, 9/1996, 219-226.

Jardani A., (2007), Nouvelles approches géophysiques pour l’identification des dolines et

des cavités souterraines dans un contexte karstique, These de doctorat, Universite

de Rouen, Rouen.

Jardani, A., Revil, A., Barrash, W., Crespy, A., Rizzo, E., Straface, S.,

Johnson, T. (2009). Reconstruction of the Water Table from Self-Potential Data: A

Bayesian Approach. Ground Water, 47(2), 213-227, doi:10.1111/j.1745-6584.

2008.00513.x.

Jeannin, P.Y., Eichenberger, U., Sinreich, M., Vouillamoz, J., Malard, A., Weber, E.

(2012). KARSYS: a pragmatic approach to karst hydrogeological system

conceptualisation. Assessment of groundwater reserves and resources in

Switzerland. Environmental Earth Sciences, 69(3), 999-1013, doi:10.1007/s12665-

012-1983-6.

Jouniaux, L., Maineult, A., Naudet, V., Pessel, M., & Sailhac, P. (2009). Review of

self-potential methods in hydrogeophysics. Comptes Rendus Geoscience, 341(10-

11), 928-936. doi: 10.1016/j.crte.2009.08.008.

Jones, W. (2013), Physical Structure of the Epikarst, Acta Carsologica, 42/2-3, 311-314.

Kaçaroğlu, F. (1999). Review of Groundwater Pollution and Protection in Karst Areas.

Water, Air, and Soil Pollution 113: 337–356.

Kambesis, Patricia (2007), The importance of cave exploration to scientific research,

Journal of Cave and Karst Studies, 69 (1), 46-58.

Page 53: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

53

Kaufmann, O., Deceuster, J., Quinif, Y. (2012), An electrical resistivity imaging based

strategy to enable site-scale planning over covered palaeokarst features in the

Tournaisis area (Belgium), Engineering Geology, 133-134, 49-65.

Kubalíková, L., Kirchner, K. (2015). Geosite and Geomorphosite Assessment as a Tool

for Geoconservation and Geotourism Purposes: a Case Study from Vizovická

vrchovina Highland (Eastern Part of the Czech Republic). Geoheritage, DOI:

10.1007/s12371-015-0143-2.

LaBrecque, D.J., Sharpe, R., Wood, T., Heath, G. (2004). Small-Scale Electrical

Resistivity Tomography of Wet Fractured Rocks. Ground Water, Vol. 42, No. 1

(111- 118).

Lange, L.A., (1999). Geophysical Studies at Kartchner Caverns State Park, Arizona.

Journal of Cave and Karst Studies, 61, 2, 68-72.

Longley, P.A., Goodchild, M.F., Maguire, D.J., Rhind, D.W. (2005), Geographical

information systems and science (2nd ed.). John Wiley & Sons, 536 p.

Mihai, B. (2005), Munții din Bazinul Timișului - Potențialul reliefului și amenajarea

spațiului, Editura Universității din București, 409 p.

Mihevc, A., Stepińnik, U. (2012), Electrical resistivity imaging of cave Divaska jama,

Slovenia. Journal of Cave and Karst Studies, v. 74, no. 3, p. 235–242. DOI:

10.4311/2010ES0138R1.

Moore, J.R., Boleve A., Sanders, J.W., Glaser S.D. (2011), Self-potential investigation

of moraine dam seepage, Journal of Applied Geophysics, 74, 277-286.

Muntean, C.M., Vlaicu, M., Marin, C., Tudorache, A. (2010), Geological and

hydrogeochemical research, tools for karst management in the North of Caraș

Gorges (Banat Mountains, Romania), Trav. Inst. Speol. “Emil Racovita”, t. XLIX,

165-178, Bucharest.

Murătoareanu, G. (2009), Munții Leaota-Studiu de geomorfologie, Ed. Transversal,

Târgoviște, 182 p.

Mutihac, V. (1959), Studii geologice în partea mediană a zonei Reşiţa-Moldova-Nouă

(Banat), Editura Academiei Române, București, 100 p.

Mutihac, V., Ionesi, L., (1974), Geologia României, Editura Tehnică, București, 646 p.

Mutihac, V. (1990), Structura geologică a teritoriului României Editura Tehnică,

București, 419 p.

Page 54: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

54

Onac, B. (2000), Geologia regiunilor carstice (Geology of Karst Terrains), Universitatea

―Babes-Bolyai Cluj-Napoca, Institutul de Speologie ―Emil Racoviț Cluj-Napoca,

399 p.

Oncescu, N. (1965), Geologia României, Editura Tehnică, București, 534 p.

Orășeanu, I., Iurkiewicz, A. (2010), Karst Hydrogeology of Romania, Editura Federația

Română de Speologie, Oradea, 444 p.

Orășeanu, I. (2010). Pădurea Craiului Mountains în: Orășeanu, I. ,Iurkiewicz, A.

(Eds.) Karst Hydrology of Romania, Belvedere, Oradea, 199-215.

Orndorff, R.C., Weary, D.J., Lagueux, K.M., (2000), Geographic Information Systems

Analysis of Geologic Controls on the Distribution of Dolines in the Ozarks of

South-Central Missouri, USA. Acta Carsologica, 29 (2), 161-175.

Panizza, M. (2001). Geomorphosites: Concepts, methods and examples of

geomorphological survey. Chinese Science Bulletin, Vol. 46.

Panizza, M. (2009). The Geomorphodiversity of the Dolomites (Italy): A Key of

Geoheritage Assessment. Geoheritage, 1, 33–42, DOI:10.1007/s12371-009-0003-z.

Pardo-Igúzquiza, E., Durán, J. J., Dowd, P. A. (2013), Automatic detection and

delineation of karst terrain depressions and its application in geomorphological

mapping and morphometric analysis. Acta Carsologica, 42/1, 17–24.

Parise, M., Pascali, V. (2003). Surface and subsurface environmental degradation in the

karst of Apulia (southern Italy). Environmental Geology, 44, 247–256.

Pralong, J-P. (2005). A method for assessing tourist potential and use of

geomorphological sites. Géomorphologie: relief, processus, environnement, 3, p.

189-196.

Racoviță, E.G., (1963), Speologia, o știință nouă a străvechilor taine subpământești,

Editura Ştiințifică, Colecția ―Mari descoperiri‖, București, 88 p.

Racoviță, G., (1999), A ști sau a nu ști. Adevărurile vieții lui Emil Racoviță,

Editura Academiei Române, București, 558 pp.

Radulovic, M.M. (2013), A new view on karst genesis, Carbonates and Evaporites, 28, 4,

383-397.

Reynolds, J.M. (1997). An Introduction to Applied and Environmental Geophysics, 1st

edition, Wiley, 806 pp.

Revil, A., Pezard, P. A., Darot, M. (1997) Electrical conductivity, spontaneous potential

and ionic diffusion in porous media, Geological Society, London, Special

Publications, 122, 253-275.

Page 55: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

55

Revil, A., Jardani, A. (2013), The Self-Potential Method: Theory and Applications in

Environmental Geosciences, Cambridge University Press

Rozycki, A., Fonticiella Ruiz, J.M., Cuadra, A., (2006). Detection and evaluation of

horizontal fractures in earth dams using the self-potential method. Engineering

Geology, 82, 145-153.

Sauro, U. (2003). Dolines and sinkholes: Aspects of evolution and problems of

classification, Acta Carsologica, 32/2, 41-52.

Sauro, U. (2013), Landforms of mountains karst in the middle latitudes: reflections, trends

and research problems, Acta Carsologica, 42/1, 5-16.

Sencu, V. (1963), Cercetǎri asupra carstului din jurul localităţii Anina (Banat) – Peşterile

din bazinele pâraielor Anina şi Buhui, Probleme de Geografie, vol. X, 156-177.

Sencu, V. (1964), Cercetări asupra carstului din partea sudică a localității Anina (Banat).

Peșterile din bazinele pâraielor Steierdorf și Ponor, Studii și cercetări de geologie,

geofizică și geografie, t. 11, 149-162.

Sencu, V. (1970), Văile de doline din carstul Munților Banatului, St. Cerc. geol., geofiz.,

geogr., Seria geografie, t. XVII, 2, 177-185, București.

Sencu, V. (1977), Carstul din câmpul minier Anina, St. Cerc. de Geologie, Geofizică,

Geografie, Tom XXIV, 2, 199-212.

Sencu, V. (1978), Munţii Aninei, Editura Sport-Turism, Bucureşti, 86 p.

Sencu, V. (1982). Câteva observații asupra chimismului apelor carstice din Munții Aninei,

St. Cerc. Geol., Geofiz., Geogr., Geografie, XXIX, București, 42-49.

Sencu, V. (1986), Chemical erosion in the karst area of the Anina Mountains (Banat),

Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica, Vol. XX, PL ISSN 0081-6434,

Krakow, 109-119.

Sencu, V., (1990), Variaţia denudării carstice în bazinul Caraşului (Munţii Aninei), St. şi

cercetări de geografie, XXXVII: 61-66.

Stepińnik, U. (2008). The Application of Electrical Resistivity Imaging in Collapse Doline

Floors: Divača Karst, Slovenia, Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica,

Vol. XLII, PL ISSN 0081-6434, 41–51.

Stepińnik, U., Mihevc, A. (2008). Investigation of Structure of Various Surface Karst

Formations in Limestone and Dolomite Bedrock with Application of the Electrical

Resistivity Imaging. Acta Carsologica 37/1, 133-140.

Stepińnik, U. (2008), Active and relict alluvial fans on contact karst of the Vrhpoljska

Brda Hills, Slovenia, Acta geographica Slovenica, 49-2, 245–262.

Page 56: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

56

Stepińnik, U. (2011), Sediments in collapse dolines on the Kras plateau, Slovenia, Acta

geographica Slovenica, 51-2, 233-252.

Stepińnik, U., Kosec, G. (2011), Modelling of slope processes on karst, Acta Carsologica,

40/2, 267–273.

Stevanovic, Z., Dragisic, V. (1998). An example of identifying karst groundwater flow.

Environmental Geology, 35(4), Springer-Verlag, p. 241-244.

Tagil, S. & Jenness, J. (2008), GIS-based Automated Landform Classification and

Topographic, Landcover and Geologic Attributes of Landforms around the Yazoren

Polje, Turkey. Journal of Applied Sciences, 8(6): 910-921.

Telbisz, T., Draguńica, H., Nagy, B. (2009), Doline Morphometric Analysis and Karst

Morphology of Biokovo Mt. (Croatia) Based on Field Observations and Digital

Terrain Analysis, Hrvatski Geografski Glasnik, 71/2, 5- 22.

Telbisz, T., Mari, L., Szabó, L. (2011), Geomorphological Characteristics of the Italian

Side of Canin Massif (Julian Alps) Using Digital Terrain Analysis and Field

Observations, Acta Carsologica, 40/2, 255–266.

Telbisz, T. (2011), Large-scale relief of the Slovak Karst and Aggtelek Karst (Gömör–

Torna/ Gemer –Turňa Karst) – a DEM-based study, Hungarian Geographical

Bulletin, 60(4), 379–396.

Telbisz, T., Eisam Eldeen, Fatima, Imecs, Z., Mari, L. (2014), Geomorphometric

Analysis and the Evolution of Drainage Network in Trascău Mountains (Romania),

Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences, Vol. 9, No. 4, p. 5-17.

Torok – Oance M., (2001-2002), Aplicații ale SIG în geomorfologie (I). Realizarea

modelului numeric al terenului și calcularea unor elemente de morfometrie,

Analele Universităţii de Vest din Timişoara, GEOGRAFIE, vol. XI-XII, 2001-

2002, pp. 17-30.

Torok-Oance, M., Ardelean, Florina, Onaca, Al. (2009), The Semiautomated

Identification of the Planation Surfaces on the Basis of the Digital Terrain Model.

Case Study: The Mehedinţi Mountains (Southern Carpathians). Forum Geografic.

Studii şi cercetări de geografie şi protecţia mediului, Year 8, No. 8, pp. 5- 13.

Torok-Oance, M., Ardelean, Florina (2012), Object-Oriented Image Analysis for

Detection of the Barren Karst Areas. A Case Study: The Central Sector of the

Mehedinţi Mountains (Southern Carpathians). Carpathian Journal of Earth and

Environmental Sciences, Vol. 7, No. 2, p. 248-254.

Page 57: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

57

Urdea, P., Țambriș, A. (2014). Spontaneous Potential Investigations in Semenic

Mountains. Studia UBB, Geographia, LIX, 2, pp. 25-46.

Van Beynen, P., Towsend, K. (2005). A Disturbance Index for Karst Environments.

Environmental Management, Vol.36, Issue 1, 101-116, doi.10.1007/s00267-004-

0265-9.

Van Beynen, P.E. (2005). Karst Management, Springer, 489 pp.

Van Beynen, P., Feliciano, N., North, L., Towsend, K. (2007). Application of akarst

disturbance index in Hillsborough County, Florida. Environmental Management;

39(2):261-77. DOI: 10.1007/s00267-005-0393-x.

Van Beynen, P., Brinkmann, R., Van Beynen, K. (2012). A sustainability index for karst

environments. Journal of Cave and Karst Studies, v. 74, no. 2, 221–234. DOI:

10.4311/2011SS0217.

Williams, P.W. (2008). The role of the epikarst in karst and cave hydrology: a review,

Interantional Journal of Speleology, 37(1), 1-10.

Wilson, J.P., Gallant, J.C. (2000), Digital Terrain Analysis. Terrain Analysis: Principles

and Applications. 1st Ed., John Wiley and Sons, New York, pp: 1-27.

Youssef, A.M., El-Kaliouby, H.M., Zabramawi, Y.A. (2012). Integration of remote

sensing and electrical resistivity methods in sinkhole investigation in Saudi

Arabia. Journal of Applied Geophysics 87, 28–39.

Zgłobicki, W., Baran-Zgłobicka, B. (2013). Geomorphological Heritage as a Tourist

Attraction. A Case Study in Lubelskie Province, SE Poland. Geoheritage, 5, 137–

149, DOI 10.1007/s12371-013-0076-6.

Zhou, W., Beck, B.F., Stephenson, J.B. (2000). Reliability of dipole-dipole electrical

resistivity tomography for defining depth to bedrock in covered karst terranes.

Environmental Geology, 39 (7), 760-766.

Zhou, W., Beck, B.F., Adams, A.L. (2002). Effective electrode array in mapping karst

hazards in electrical resistivity tomography. Environmental Geology, 42:922–928.

Zhu, J., Currens, J.C., Dinger, J.D. (2011). Challenges of using electrical resistivity

method to locate karst conduits—A field case in the Inner Bluegrass Region,

Kentucky. Journal of Applied Geophysics, 75, 523–530. doi:10.1016/j.jappgeo.

2011.08.009.

Zylshal, P.D., Haryono, E. (2013), An Object Based Image Analysis Approach to Semi-

Automated Karst Morphology Extraction. Asian Conference on Remote Sensing,

Bali, Volume: 34, 411-418.

Page 58: STUDIU DE GEOMORFOLOGIE CARSTICĂ INTEGRATĂ A ......4 CAP. I. CADRUL GENERAL 1.1. Problematica tezei și motivarea alegerii temei Numele de ―karst‖ apare pentru prima dată pe

58

MULŢUMIRI

Această lucrare a fost finanţată din contractul POSDRU/159/1.5/S/133391, proiect

strategic “Programe doctorale şi post-doctorale de excelenţă pentru formarea de resurse

umane înalt calificate pentru cercetare în domeniile Ştiintele Vieţii, Mediului şi

Pământului”, cofinanţat din Fondul Social European, prin Programul Operaţional

Sectorial pentru Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013.