Szabó Pál Zoltán

A MAGYARORSZÁGI KARSZTFORMÁK KLIMATÖRTÉNETI VONATKOZÁSAI

A geográfusok világszerte nagy érdeklődéssel fordulnak a geomorfológia éghajlati, és éghajlattörténeti kérdései felé. Magyarországon az ilyen irányú kutatást Bulla Béla " A klimatikus morfológia területi rendszere" c, dolgozatával kezdődött, majd az 1955 évi magyar földrajzi kongresszus természeti földrajzi előadásainak a legfontosabb elve lett. A kongresszuson röviden összefoglaltam a hazai karsztformák klímatörténeti fejlődés-folyamatát/2/,majd ezt követően megkezdtem, és végzem a múlt, és a mostani formaelemek részletes elemzését. Ezúttal az eddigi legfontosabb éghajlattörténeti eredményeimet foglalom össze.

Magyarország földjének felszínét geomorfológiai értelemben jellemzi:

1.A trópusi, és szubtrópusi éghajlatok túlnyomóan humidus jellegű időszakában kialakult kréta, és paleogénkori tönkösödés. A neogénban ezek az éghajlati feltételek fokozatosan megszűnnek.

2.Ennek a tönkös felszínnek az erőteljes megújhodása az újharmadkor végén, és a negyedkorban

a karsztos formaképződés ősföldrajzi vizsgálata arról győz meg bennünket hogy a legrégibb, méreteiben jelentős, és formakincsben gazdag karsztosodás emlékét a krétaidőszaki fedett formák őrzik. Ez különleges őséghajlaton alakult térszín tartozéka. Másik jelentős karsztosodási folyamat a harmadkor végén megújhodott, és a negyedkorban is gazdagodó formakincset alakította ki. Erre a folyamatra a különleges pleisztocén interglaciális, és posztglaciális éghajlat nyomta rá a bélyegét. A megmaradt formák jelentőségének mérlegelésével, a karsztosodásnak ezt a két fő időszakát rögzíthetjük. Ezekhez képest a harmadkorból megmaradt, és eddig ismert formaelemek mind a méretek, mind pedig a formák változatossága tekintetében jelentéktelenebbek.

I. A krétakori karsztosodás ősföldrajzi viszonyai

A földtani kutatások megállapítása szerint /3/ a karsztos formák kialakulása tartozhat:

a/ alsó krétakori barrémi

b/ felsőkréta-kori cenomán turoni emelethez

c/ a kréta, és a paleogén idején belül, közelebbről eddig meg nem határozott emelet időszakához.

A fedőképződmény elsődleges anyaga főképp bauxit. A hazai bauxit-területek főképp "karsztbauxit"-területek. A karszt szó használata nem jelenti a málladéknak, a bauxit alapanyagának kizárólag mészkőből, vagy dolomitból való származását, hanem jelenti az ősföldrajzi környezeti körülményeket /4/.Időben először a karsztosodott térszín alakult ki, majd az így kialakult térszín mélyedéseibe, medencéibe, nagyobb részt a karsztos területen kívülről származó szárazföldi üledék, a bauxit, áthalmozott mangán, mangános, vagy kaolinites agyag települt.

Az őséghajlat a krétában általában véve meleg, és részben nedves is volt. Az óharmadkorban a száraz meleg éghajlat is igen számottevő/5/.A hazai ős növénytani vizsgálatok szerint a kréta általában véve trópusi, illetve szubtrópusi jellegű lehetett. Hazánk egészen az alsó-oligocénig a trópusok határain belül feküdt./6,p.75/ A trópusi, és szubtrópusi éghajlat a karbonátkőzetek sajátos pusztulásformáit hozta létre /7/.Ezeket a morfológiai sajátosságokat nagy általánosságban a külföldi geomorfológiai irodalom már tisztázta. A megállapított jellegzetességek egyeznek a hazai krétakori fedett karsztformák jellegzetességeivel.

A fedetten megvédett formajelleg részletes elemző leírása folyamatban van. A leglényegesebb sajátosságokat, eltekintve a keletkezés időrendjétől, és a fedőképződmények minőségétől a következőkben foglalhatjuk össze:

a/Tönkös jelleggel letarolt egyenetlen felszín, helyenként tányérszerű mélyedésekkel, horpadásokkal. /Dudar, Halimba/

b/ Dolinaszerű, meredekfalu, mélységek, helyenként viszonylag sűrűn sorakoznak fel egymás mellett /Nyirád, Alsópere,Úrkuti Csárdahegy,Cserszegtomaj/.

c/ Az egyenletes tönkös felszínből kiálló /szórványosan/ kúpos, helyenként tornyos dolomit, vagy mészkőrögök, kúpsorozatok/ Gánt, Iszkaszentgyörgy/.

D /Valószínűleg az őspoljékat szegélyező kúpos alakzatok /Szőc, Fehérvárcsurgó/.

A felszinalakító ősföldrajzi viszonyokat a következőkben kísérlem meg ugyancsak összefoglalóan jellemezni: A meleg és legalább egy évszakon át bő csapadékkal öntözött területen igen gyors a karbonátos kőzetek mállása. A heves klimatikus letarolás hozza létre a különleges karsztformákat. A meleg égövi letarolás végső terméke a tönkfelszín. A míg azonban a felszín fejlődése idáig eljut sajátosan tükröződik a felszínt alakító erők ellentéte. A formák kifejezésre juttatják az alakulás folyamatát:

a/Alig tarolt, majdnem sík tönkfelszín. Ez a fejlődő, terjeszkedő forma, mely megfelel az éghajlat jellegének.

b/ Ennek szegélyén meredekfalú, kúpos alakzatok sorakoznak, vagy a tönk felszín síkján maradványformaként szórványosan emelkednek ki.

c/ A kúpok, helyenként tornyos alakzatok megközelítően egyenlő magasak. Előző korú tönkösödött felszín széttagoltan elpusztuló tetőtérszínére emlékeztető ez az egyező magasság. A kúpos alakzatok közt ennél alacsonyabbakat találhatunk ott ahol a pusztulás nagyobb hatású volt, de a térszínből kúpok ki nem emelkednek.

D/ Fejlődő tönkfelszín peremén túl, a magasabban álló térszínen a kúpok közti tér dolinás. A

A meredekfalú, dolinaszerű térségeknek helyenként egész sorát találjuk itt. Ahol a dolinák mélysége eléri a tönkfelszín szintjét, a közvetlen bázist, a vertikális fejlődést felváltja a horizontális terjeszkedés, szélesülés. Tehát a tönkfelszín fejlődése foltokban itt is megindul. Eszerint ezen a szinten a hajdani karsztvíztükör magasságában lehetünk.

A térszínfejlődés szempontjából tehát döntő fontosságúnak tekinthetjük éppen ezt a szintet, ahol a meredeken kimagasló képződmények aljával a lapos tönkfelszín a hajdani karsztvízszint közelében érintkezett. Ez a karsztos peremsíkság a legtevékenyebb pusztító munka színhelye. A letarolás a kúpok és tornyok lábánál igen nagy erővel terjeszkedve rombolja a sziklaperemeket. A karsztvíztükör közelében ugyanis a sekély fölmelegedő tócsák vize alkáliás karbonátoldatokban szerves eredetű savakban, a szikla fal közlekedő résein pedig széndioxidban itt a legtelitettebbek. A magasabb szintekről is ide irányulnak a romboló anyagú oldatok.

A trópusi peremi letarolás tehát kifejezésre jut egyfelől a lenyesett sziklafelszín tönkös jellegének térfoglalásában, másfelől a szegélyen még álló, de éppen az alján megtámadott s ezért meredekfalú tornyos-kúpos alakzatokban. A trópusi letarolásnak ez a módja a földkéreg átmeneti nyugalmi időszakát kívánja; nem érvényesülhet akkor, ha a málladék felhalmozódása akár éghajlati okból, akár a süllyedés következtében lényegesen meggyorsul. A nagymennyiségű málladék ilyen esetben a kúpokat tornyos alakzatokat hamarább temetheti el, sem mint azok megsemmisülnének.

A karsztos környezet a melegövi éghajlattal együtmüködve elősegíthette a bauxitosodás folyamatát. A száraz meleg évszakban ugyanis az alumíniumhidroxidok kiváltak, és felhalmozódtak az üledéken belül, a bő csapadékos évszakban, az emelkedő karsztvíztükör és az áramló víztömeg a kovasavas oldatokat a bauxit összletéből kilúgozta, és eltávolította. Ennek részletes vizsgálatával a földtan, és agrokémia foglalkozik. A karbonátos kőzetek a fedett térszín alatt is a nedvesség oldó hatására tovább bomlanak vasas bekéregződés alatt, sőt ebbe betokosodva is találunk porló dolomitmálladékot. Ez a málladék többhelyütt igen tekintélyes vastagságú. A kéregmozgás hatására könnyebben deformálódik. Az így előálló geomorfológiai eltorzulást azonban minden esetben jól meg lehet különböztetni a tészin egészére jellemző klimatikus karsztformáktól.

II. Az elhaló,és keletkező formaelemek viszonya. A harmadkorvégi és negyedkori karsztosodás néhány jellegzetesége

A karsztosodás nem egyszerű oldásfolyamat. Az oldásnak sajátos geomorfológiai termékei, tehát minőség-meghatározói az éghajlati övezetekkel együtt változnak. A kőzet sajátosságain, és szerkezeti megjelenésén kívül a formajelleget adó összetevők tehát döntően éghajlatiak. Az egyes éghajlati összetevőknek a mennyisége, és jellegzetes övi megoszlása adja meg a formák megjelenésének zonális kü1önbségeit,tehát a minőségi különbséget. A legfőbb forma alkotó tényezők: a hőmérséklet, a nedvesség, a csapadék, és a növénytakaró nemcsak helyről helyre, hanem időről-időre a földtörténeti folyamatban éppen mennyiségi értelemben állandóan változnak. Minden éghajlati Övben van valami elhaló és valami más ami keletkezik. A formákra is ez a jellemző. Az elhaló, és a keletkező közt az alaktani fejlődés törvénye szerint feloldhatatlan ellentét van. Az éghajlati indítékaitól megfosztott felszíni forma, karsztforma okvetlenül elhal, előbb-utóbb eltűnik. E törvény figyelembevétele az éghajlati formakincs eredményes vizsgálatának alapfeltétele.

A/ Ha karsztosodás fokát a megmaradt formakincs mennyiségével mérjük, úgy a krétakort kell megje1ölnünk,mint a formaelemek keletkezésének egyik legfőbb idejét. A másik időszaka pedig a negyedkor. Míg azonban a krétakori formakincs minőségi tekintetben melegégövi, addig a negyedkori túlnyomóan borreális óceáni jellegű. Az előző fedett elhalt, az utóbbi nagyobb részében ma is fejlődő, eleven.

B/ A krétakori, és a negyedkori karsztosodás közti időszakban a harmadkorban sem szünetelt a karsztosodás. Kisebb fedett részleteket, elhalt formaelemeket az orogén fázisok szakaszaiból ugyancsak ismerünk. A harmadkorban azonban minden felszíni forma sorsát döntően megpecsételte a melegégövi jellegzetes letarolás, a tönkösödés. Egyhangú tönkfelszínek és laposan elterülő feltöltött mélyültek adták meg a táj uralkodó vonását, tehát a legfőbb jellegzetesség a kiegyenlített felszín volt. /8.9/

C/ A karsztos formák elhalása, és újraéledése kérdésében azaz álláspont alakult ki bennem, hogy az elhalt régi forma sohasem újulhat fel úgy, hogy régi funkcióját folytathatja. Ebben az értelemben nem nevezhetjük a régi karsztosodási folyamat felújulásának azt, ahol a fedőkőzet lepusztulásával a takart lágyabb bauxit és a keményebb oldható /mészkő, dolomit/ vagy kevésbé oldható kőzetrészletek jutnak ismét a felszínre, és ezek kőzettani sajátságuk szerint a lepusztulásban eltérően egyenlőtlenül vesznek részt.

Az ilyen "álformák" helyenként a régi forma keretét /polje, medence/ itt ott követhetik anélkül, hogy ma karsztos medencék, vagy poljék lennének. Ilyen a Mecsekben Orfű völgye,Fehérvárcsurgón a Gaja völgye az Óhegy északi szomszédságában, a Gánti medence, ugyanitt a Bagolyhegytől K-re eső részlet. Szőctől DNy-ra levő medencerészlet is ilyen. Itt a krétakori kúpokat és tornyos alakzatokat nem a denudáció hanem a bányaművelés tárta fel. A krétakori karsztosodásból semmiféle forma nem újult fel. Igen jellemző, hogy Cserszegtomajon az ősdolinák akolinites agyagásvánnyal betemetve sürün egymás mellett helyezkednek el, mégis helyzetüket semmiféle forma elem, hanem kizárólag az üregeket kitöltő agyagásvány okkersárga, illetve a dolomitmálladék szürkésfehér talajfoltja árulja el az egészen fiatal domborzat hátán. Mivel az oldás földtörténeti időtől függetlenül. bár különböző mértékben, de általában minden éghajlati övezetben jellemző a karbonátos kőzetek pusztulási folyamatára, ezért maga az üregképződés, bár különböző mértékben, de a földtörténeti idők folyamán bármikor, bármilyen éghajlati övezetben feltalálható, és így az elhalt, eltemetett üreg, amennyiben az egyéb szükséges feltételek megvannak megújulhat. Ez azonban már nem a hajdani térszínfejlődés, nem a hajdani éghajlati formakincs feléledése, ha nem más éghajlat szolgálatában, más térszín fejlődésében az új követelmények szerint átalakuló forma. Kétségtelen, hogy szerkezeti viszonyok elősegíthetik, vagy hátráltathatják valamely eltemetett forma "exhumálását", a közbenső átmeneti időszak pusztítási tevékenységétől függően csonkán, vagy bizonyos épségben. Ezek az exhumált formák azonban menthetetlenül elvesz tik hajdani jellegüket és a mai térszínformáló éghajlat szerkezet követelményeképp átalakulnak, illetőleg elpusztulnak.

d/ A pleisztocén tartalmát általában egymillió évben fogadhatjuk el /10/. Ebben az időszakban erőteljes karsztosodási folyamat indult meg. Minden vonatkozásban a felszín formaelemeinek döntő meggazdagodása következett be A tönkfelszínek pusztulásának egyik fő oka a földkéregnek a mai felfogásunknál sokkalta nagyobb mérvű vertikális széttöredezése, felfelé, és le felé szétválása volt /l1/.Az egykori felszín pusztulásának másik okát, az éghajlat megváltozásában találjuk meg. A harmadkor második felében fokozatosan csökken, majd megszűnik az a melegégövi állapot, amely még hatékony volt ahhoz, hogy a vegyi mállás fokozott képességével többé-kevésbé le tud ja tarolni az orogén ellentétes irányú munkáját. A harmadkorban lépésről lépésre közeledünk a mai éghajlathoz, míg végül a pliocénben a klimatikus övezetek nagyjában ott vannak, ahol ma isl51.Hogy a tönkös felszín XX döntő alaktani változása csak a pliocén végén következett be, azt nem az éghajlatnak, hanem a kiemelkedés elégtelenségének tulajdoníthatjuk /12/.

Mivel hazánk területén a karsztosodás elhalt krétakori és keletkező ne gyedkori formakincse két merően ellentétes éghajlati övezet hatására jött létre, felmerül a formák viszonya, az optimális karsztosodás lehetőségének kérdése. A trópusi humidus éghajlat övezete felé ugyanis az oldó tevékenység növekszik, ezzel együtt nő a termelt málladék mennyisége is. Az egész évben nedves meleg csapadékos övezetben a mállási termékek oly nagymérvű felhalmozódása következhet be, amely már gátolja a folyamat fejlődését ott ahol a lehordás, a málladék továbbítása gyengül. Hasonló felszíni viszonyok esetében a szubtrópus csak évszakosan humidus övezetében ez a gátló megnyilatkozás kisebb. Ennek megfelel, hogy globális viszonylatban ez az övezet és a vele szomszédos mediterrán jellegű övezet szegélyterülete hasonló függőleges tagoltság esetében formagazdagabb mint a trópusi. Így az itteni éghajlat karsztosodás szempontjából inkább formaképző, mint formapusztító. /13/ Úgy látszik ezt a szubtrópusi-mediterrán övezetet kell általában véve optimálisnak tartanunk. Rangban utána nem a szomszédos övezet, hanem a hűvös csapadékos óceáni, illetve az ilyen éghajlati jelleggel bíró közép és magashegyi térszín következhet. Itt ugyanis a csapadékvíz nagyobb széndioxid felvétele viszi előre a folyamatot.

A harmadkoron át a negyedkor felé közeledve tehát az optimális hatóképesség megszűnik. A karsztosodás folyamatának útja ketté válik a trópusi és a szubtrópusi humidus jelleg fokozatosan délre tolódik. Északon magasabb szélességi fokon övezetesen kifejlődik a boreális óceáni /humidus/ jellegű karsztos formafelvétel. A trópusi övezet geomorfológiai értelemben a tornyos és kúpos forma képződés bélyegét viselte, az utóbbi, a boreális óceáni alakító képességét viszont főképp barlangosodásra irányuló tevékenységben fejthette ki. Az előző a trópus meleg éghajlatának támogatásával az önmagában véve is jelentékeny oldóképességű és roppant mennyiségű esővízútján a mikrobáktól termelt szerves savakban gazdag talaj közreműködésével döntően a felszínt formálta /viszonylag kevesebb barlangi Az utóbbi a hideg, és nedves éghajlatú és kevés napfény alatt hűvösen tartott térszínen az egész éven át eloszlott és beszivárgásra alkalmas csapadéknak a nagy CO₂ felvételével főképp a felszín alatt a résekben állandó vertikális leszállással fejtette ki hatását /erőteljes barlangosodást harmadkor végéről, és a negyedkor kezdeti melegebb szakából nem származnak kúpos formák. Ekkor, és ezután is főképp dolinák és barlangok keletkeznek. A pleisztocén humidus szakaszainak elmúltával a karsztosodásnak ez a módja és mértéke a Kárpátok hegyvidékére szorult vissza. Nálunk az Északi felvidéken módja még megmaradt, mértéke csökkent, míg ettől távolabb a Mecsekben még inkább gyengült, illetve más tényezők együtthatása következtében a barlangosodás ki sem fejlődhetett. Innen ered a döntő különbség a barlangosodást illetően a két hegyvidék között. A pleisztocén és az Óholocén /bükk l. és bükk II./ elmúltával ugyanis hazánk száraz medenceklíma jellege nagyobb ütemben már nem vihette előre a karsztosodást. Éghajlatunknak ehhez, az oldási folyamat téli és nyári csökkenése, illetve helyi szünetelése miatt is hosszabb időre van szüksége.

Irodalom

1. Bulla Béla: A klimatikus morfológia területi rendszere M. Tud. Akadémia Társadalomtörténeti Tud.Oszt.Közl.1954 1-4 sz.p 535-570 Bp.

2. Szabó Pál Zoltán: A karszt mint klimatikus morfológiai probléma/sajtó/

3. Vadász Elemér:Bauxitföldtan Akadémiai Kiadó Bp.195l.

4. Barnabás Kálmán:A magyarországi bauxitbányászat földtani feltételei Bányászati Lapok X.évf.9.sz. 1955 szept 15.

5. Schwarzbach Martin:Das klima der Vorzeit 1950 F.Enke Verlag Stuttgart

6. Andreánszky Gábor:Ósnövénytan Akadémiai kiadó 1954.

7. Lehmann H: Das Karstphanomen in den verschiedenen Klimazonen 1.Bericht von der Arbeitstagung der internazinalen Karstkomission in Frankfurt a. Main vom 27.bis 30. Dez. 1953Erdkunde,B.VIII.H.2. 1954. F.Dümmlers Verl. Bonn.

8. Bulla Béla:A magyar föld domborzata fejlődésének ritmusai az újharmadkor óta/sajtóban/.

9. Láng Sándor: Hozzászólás Bulla Bálnak /1955/ tartott előadásához/sajtóban/.

10. Bacsák György:A pliocén és a pleisztocén az égi mechanika megvilágitásában Különlenyomat Földtani Közlöny 1955.

11. Vadász E1emér:Magyarország földtana Akadémiai Kiadó Bp.1953.

12. Vadász Elemér:Magyarország földtani nagyszerkezete vázlata Magy.Tud.Akadémia Müszaki Tud.Oszt.Közl. XIV.k. 1-3sz. Bp.1954.

13. .Kosack Hans Peter Remagen: Die Verbreitung der Karst- und Pseudokarsterscheinungen über die Erde. Petermanns Geogr. Mittei1.96.Jg.1952. 1.Heft,Justus,Perthes,Gotha