ΠΕΤΡΟΓΡΑΦΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΣΠΗΛΑΙΟΘΕΜΑΤΩΝ ΣΠΗΛΑΙΟΥ ΠΕΡΑΜΑΤΟΣ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ

Transcript

1 ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΠΕΤΡΟΓΡΑΦΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΣΠΗΛΑΙΟΘΕΜΑΤΩΝ ΣΠΗΛΑΙΟΥ ΠΕΡΑΜΑΤΟΣ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΠΑΠΠΑ ΙΡΕΝΑ Πάτρα,

2 Επιβλέποντες καθηγητές: Τσικούρας Βασίλειος, Ζαγγανά Ελένη. 2

3 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Αρχικά θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά το καθηγητή μου Τσικούρα Βασίλειο, ο οποίος μου έδωσε την ευκαιρία να ασχοληθώ με ένα τόσο ιδιαίτερο και αξιόλογο ερευνητικό θέμα. Επίσης, για την εμπιστοσύνη και την υπομονή που μου έδειξε καθώς και για την άρτια καθοδήγηση που μου παρείχε καθόλη τη διάρκεια της πτυχιακής μου εργασίας. Ένα μεγάλο ευχαριστώ οφείλω και στην καθηγήτρια μου Ζαγγανά Ελένη για την εμπιστοσύνη που μου έδειξε. Θα ήθελα να ευχαριστήσω ιδιαιτέρως και τον καθηγητή μου Ηλιόπουλο Γεώργιο για την βοήθεια που μου προσέφερε κατά τη διάρκεια της εκπόνησης της πτυχιακής μου εργασίας. Ένα μεγάλο ευχαριστώ οφείλω και στις φίλες και συμφοιτήτριες μου Άννα και Μαρία που με στηρίζουν σε κάθε μου βήμα και με ανέχονται όλα αυτά τα χρόνια. Επίσης, θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τις αδελφικές μου φίλες Τρισεύγενη και Βίσση, τόσο για την στήριξη όσο και για τις χρήσιμες συμβουλές που μου παρείχαν όλο αυτό το διάστημα. Ένα μεγάλο ευχαριστώ χρωστώ και στο φίλο μου Γιώργο γιατί ήταν δίπλα μου όλο αυτό το διάστημα εμψυχώνοντας με κάθε δυνατό τρόπο. Είναι σπουδαίο να υπάρχουν στη ζωή μας άνθρωποι που πιστεύουν στις δυνατότητές μας και μας δίνουν δύναμη να συνεχίσουμε όταν νιώθουμε ότι οι δυνάμεις μας εξαντλούνται. Τις ευχαριστίες μου οφείλω και στη φίλη και συνοδοιπόρο μου Βασιλική με την οποία όλα αυτά τα χρόνια μοιραζόμασταν τις επιστημονικές και τις προσωπικές μας ανησυχίες, στηρίζοντας η μια την άλλη. Εύχομαι και ελπίζω, να με συντροφεύει με τη σπουδαία φιλία της για πολλά χρόνια ακόμα. Το μεγαλύτερο όμως ευχαριστώ το οφείλω στην οικογένειά μου, στους γονείς και την αγαπημένη μου αδερφή. Στην αδερφή που διότι με στήριζε όλο αυτό το διάστημα τόσο οικονομικά όσο και ψυχολογικά και πίστευε στις δυνατότητες που ούτε η ίδια πίστευα ότι είχα. Στους γονείς μου, που μου πρόσφεραν και εξακολουθούν να μου προσφέρουν μέχρι σήμερα τόσο υλικά αγαθά, όσο και ανεκτίμητες αξίες και ιδεολογικά. Με παρότρυναν συνεχώς να διαβάζω και να προσπαθώ, όχι για να αποκτήσω κάποτε την καλή δουλειά με τους παχυλούς μισθούς αλλά για τη χαρά της 3

4 γνώσης και τη διεύρυνση των επιστημονικών μου οριζόντων. Με δίδαξαν να αγωνίζομαι σκληρά γιαυτά που αγαπώ και να μην τα παρατάω ποτέ. Χωρίς αυτούς δεν θα είχα καταφέρει τίποτα αξιόλογο στη ζωή μου. «Μπορεί να χρειαστεί ν αφήσεις τη μάνα σου, την αγαπημένη ή το παιδί σου. Δε θα διστάσεις. Θ απαρνηθείς τη λάμπα σου και το ψωμί σου. Θ απαρνηθείς τη βραδινή ξεκούραση στο σπιτικό κατώφλι για τον τραχύ δρόμο που πάει στο αύριο. Μπροστά σε τίποτα δε θα δειλιάσεις κι ούτε θα φοβηθείς. Το ξέρω, είναι όμορφο ν ακούς μια φυσαρμόνικα το βράδυ, να κοιτάς έν άστρο, να ονειρεύεσαι είναι όμορφο σκυμμένος πάνω απ το κόκκινο στόμα της αγάπης σου. Να την ακούς να σου λέει τα όνειρα της για το μέλλον. Μα εσύ πρέπει να τ αποχαιρετήσεις όλ αυτά και να ξεκινήσεις γιατί εσύ είσαι υπεύθυνος για όλες τις φυσαρμόνικες του κόσμου, για όλα τ άστρα, για όλες τις λάμπες και για όλα τα όνειρα αν θέλεις να λέγεσαι άνθρωπος» (Λειβαδίτης Τ.). Με αυτούς τους στίχους θα ήθελα να ευχαριστήσω δυο πολύ σημαντικούς ανθρώπους, τους οποίους δυστυχώς δεν πρόλαβα να γνωρίσω όσο θα ήθελα. Με στήριξαν και με βοήθησαν καθόλη τη διάρκεια της συγγραφής της πτυχιακής μου εργασίας και μου φέρθηκαν σαν παιδί τους. Στους αγαπημένους μου ανθρώπους Γιάννη και Λίτσα, 4

5 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Εισαγωγή Σχηματισμός Σπηλαίων Καρστικά Σπήλαια Σχηματισμός Σπηλαιοθεμάτων Είδη Σπηλαιοθεμάτων Σταλακτίτης (Stalactite) Σταλαγμίτης (Stalagmite) Κολόνα (Pillar) Ρεόλιθος (Flowstone) Κουρτίνες (Draperies) Ελικτίτες (Helictites) Γαλακτώματα (Moonmilk) Πέρλες (Cave Pearls) Κυψελοειδή (Box work) Φράγματα (Gours) Κοραλλοειδή (Cave Corals) Σπήλαιο Περάματος Ιωαννίνων Γεωγραφική Θέση Σπηλαίου Περάματος Ιωαννίνων Ιστορικά Στοιχείου Σπηλαίου Περιγραφή Σπηλαίου

6 Βιοποικιλότητα Σπηλαίου Παλαιοντολογικά Ευρήματα Σπηλαίου Μέθοδοι Έρευνας Πετρογραφικό Πολωτικό Μικροσκόπιο Τμήματα Πολωτικού Μικροσκοπίου Φθορισμός Σκοπός Έρευνας Γεωλογική Δομή Ευρύτερης Περιοχής Σπηλαίου Ιόνιος Ζώνη Παλαιογεωγραφική- Γεωτεκτονική Θέση Λιθοστρωματογραφική Εξέλιξη Παλαιογεωγραφική- Τεκτοορογενετική Εξέλιξη Γεωλογία Περιοχής Σπηλαίου Πετρογραφική Μελέτη Σπηλαιοθεμάτων Εισαγωγή Ιστολογικών Εννοιών και Μοτίβων Εγκλεισμάτων Ιστοί Ασβεστίτη Στηλοειδής Ιστός Ινώδης Ιστός Δενδριτικός Ιστός Σπαριτικός Ιστός Interwoven Μικροκρυσταλλικός Ιστός Εγκλείσματα Μοτίβα Εγκλεισμάτων Μικροσκοπική Μελέτη Μικροσκοπική Περιγραφή Σταλαγμίτη ION Μακροσκοπική Περιγραφή Σπηλαιοθεμάτων Μακροσκοπική Περιγραφή Σταλαγμίτη ION Διάμετροι Σταλαγμίτη Στρωμάτωση Σταλαγμίτη Φθορισμός στο Σταλαγμίτη Συζήτηση Συμπεράσματα

7 6. Βιβλιογραφία- Δικτυογραφία ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΣΠΗΛΑΙΩΝ Ως σπήλαιο ορίζεται κάθε φυσική κοιλότητα στο εσωτερικό της γης, η οποία έχει διαστάσεις τέτοιες, που επιτρέπουν την πρόσβαση σε ανθρώπους (Gunn 2004). Τα σπήλαια βάσει των μηχανισμών που συνετέλεσαν στο σχηματισμό τους, διακρίνονται σε σπήλαια που σχηματίστηκαν κατόπιν μηχανικών διεργασιών και σε εκείνα κατόπιν χημικών διεργασιών. Εκτός αυτών βέβαια υπάρχουν και τα τεχνητά σπήλαια, τα οποία δεν σχηματίστηκαν από φυσικές αιτίες αλλά ανθρωπογενείς. Όσον αφορά στα σπήλαια, που δημιουργήθηκαν από μηχανικές διεργασίες, καθοριστικός παράγοντας ήταν η διάβρωση από τριβή. Τέτοια σπήλαια είναι τα αιολικά σπήλαια, τα τεκτονικά σπήλαια, τα σπήλαια παγετώνων, τα παράκτια σπήλαια, τα σπήλαια διάβρωσης και τα σπήλαια κατάπτωσης. Τα αιολικά σπήλαια (Εικ. 1.1), όπως αναφέρει και το όνομα τους, σχηματίζονται από την επίδραση ανέμου. Ο άνεμος συμπαρασύρει θραύσματα πετρωμάτων και κόκκους ιζημάτων, τα οποία προσκρούουν σε όγκους πετρωμάτων που θα βρεθούν στο δρόμο του. Κατά την πρόσκρουση ασκείται διαβρωτική δράση σε αυτά και με την πάροδο του χρόνου σχηματίζονται τα σπήλαια. Τέτοιου είδους σπήλαια έχουν συνήθως τη μορφή μικρών εγκοίλων με μεγάλη είσοδο. Τα τεκτονικά σπήλαια (Εικ.1.2), σχηματίζονται από μετακίνηση ή πτύχωση πετρωμάτων και είναι κυρίως μικρών διαστάσεων. Τα σπήλαια παγετώνων οφείλουν το σχηματισμό τους στη διάβρωση που προκαλούν οι παγετώνες στα πετρώματα από τα οποία διέρχονται. Στις επιφάνειες επαφής των παγετώνων με τα υποκείμενα πετρώματα κάποιες φορές σχηματίζονται σπήλαια, που έχουν τη μορφή σηράγγων. Τα παράκτια σπήλαια (Εικ.1.3 ), σχηματίζονται σε πετρώματα που βρίσκονται στις ακτές λόγω της επίδρασης των κυμάτων που προσκρούον στις επιφάνειες αυτών των πετρωμάτων. Τα σπήλαια διάβρωσης οφείλουν τη δημιουργία τους στη διαβρωτική δράση του νερού σε χαλαρότερα στρώματα ενός πετρώματος, το οποίο εξ αιτίας των αδιάλυτων συστατικών που περιέχει ή λόγω της κινητικής του ενέργειας, δημιουργεί στο πέτρωμα μικρών συνήθως διαστάσεων έγκοιλα. Τα σπήλαια κατάπτωσης σχηματίζονται προοδευτικά κατόπιν πτώσεων μεγάλων βράχων που δημιουργούν μεγάλα ανοίγματα. 7

8 Τα καρστικά σπήλαια, τα σπήλαια λάβας και τα σπήλαια πάγου ανήκουν σ αυτά που η δημιουργία τους προκλήθηκε από χημικές διεργασίες. Τα καρστικά σπήλαια (Εικ. 1.4) αποτελούν τον πιο διαδεδομένο και σημαντικό τύπο σπηλαίων, καθώς η πλειονότητα των σπηλαίων τόσο στην Ελλάδα, όσο και σε ολόκληρο τον κόσμο ανήκουν σε αυτή την κατηγορία σπηλαίων. Τα σπήλαια αυτά υπερτερούν των άλλων κατηγοριών σπηλαίων, καθώς παρουσιάζουν τα μεγαλύτερα μεγέθη διαστάσεων και τους πιο εντυπωσιακούς σχηματισμούς σπηλαιοθεμάτων. Το σπήλαιο Περάματος Ιωαννίνων, το οποίο εξετάστηκε για τους σκοπούς της παρούσας εργασίας, ανήκει στα καρστικά σπήλαια για το λόγο αυτό ο σχηματισμός τέτοιου είδους σπηλαίων θα περιγραφεί αναλυτικά παρακάτω. Τα σπήλαια λάβας (Εικ.1.5), σχηματίστηκαν από τη διάπυρη λάβα των ηφαιστείων. Καθώς η λάβα κυλά στην πλαγιά του ηφαιστείου, η εξωτερική της επιφάνεια ψύχεται και στερεοποιείται, ενώ το κάτω μέρος της παραμένει υγρό και συνεχίζει να ρέει. Συνεπώς, κατά τη διαδικασία αυτή δημιουργείται ένας κενός σωλήνας. Με τον τρόπο αυτό η λάβα σχηματίζει συστήματα σηράγγων με μορφές λαβύρινθων τα οποία μπορεί να εκτείνονται σε αρκετά χιλιόμετρα. Ως σπήλαια πάγου (Εικ.1.6) χαρακτηρίζονται αυτά που σχηματίζονται σε πετρώματα που καλύπτονται από πάγο τόσο εποχιακό όσο και πολυετή (Ford & Williams 1989). Τα σπήλαια αυτά αναφέρονται και ως glacieres (Balch 1900). Ο σχηματισμός τους οφείλεται στη δράση των παγετώνων. Καθώς ο παγετώνας κινείται προς πιο θερμά εδάφη, ξεκινά η διαδικασία τήξης του πάγου. Στο κάτω μέρος του πάγου, το νερό σχηματίζει ρυάκια, τα οποία σε συνδυασμό με τον ζεστό αέρα οδηγούν στο σχηματισμό σπηλαίων. Τουλάχιστον ένα τμήμα ενός σπηλαίου πάγου θα πρέπει να έχει θερμοκρασία υπό το μηδέν καθ όλη τη διάρκεια του χρόνου. Εικόνα 1.1: A) Αιολικό σπήλαιο στην έρημο Tadrat Acacus, Algeria. Β) Αιολικό σπήλαιο στην έρημο Anza-Borrego, California. 8

9 Εικόνα 1.2: Τεκτονικό σπήλαιο Εικόνα 1.3: Α) Παράκτιο σπήλαιο Μπλε Σπηλιές, Ζάκυνθος. Β) Παράκτιο σπήλαιο στο Algrave, Portugal. 9

10 Εικόνα 1.4: Το καρστικό σπήλαιο Reed Flute, China. Εικόνα 1.5: Α) Σπήλαιο Fingal από μαγματική δραστηριότητα, Scotland. B) Σπήλαιο λάβας, North Queensland. 10

11 Εικόνα 1.6: A) Σπήλαιο πάγου, Patagonia. Β) Σπήλαιο πάγου, Austria ΚΑΡΣΤΙΚΑ ΣΠΗΛΑΙΑ Καρστικά ονομάζονται τα σπήλαια, των οποίων ο σχηματισμός οφείλεται στη διαλυτική δράση του νερού σε ευδιάλυτα πετρώματα. Υπάγονται στις καρστικές μορφές και πιο συγκεκριμένα στην κατηγορία των υπόγειων καρστικών μορφών. Καρστικές μορφές σχηματίζονται κυρίως σε ανθρακικά πετρώματα όπως σε ασβεστόλιθο, δολομίτη, μάρμαρα και σε εβαποριτικά, όπως σε γύψο, ανυδρίτη και αλίτη. Στον Ελλαδικό χώρο από τα ανθρακικά πετρώματα κυριαρχούν τα ασβεστολιθικά, τα οποία και καλύπτουν περίπου το 33% του συνόλου της λιθολογίας του και συμβάλλουν στο ονομαζόμενο Ελληνικό καρστ ( Παπαδοπούλου-Βρυνιώτη 2007). Ο συνδυασμός ανθρακικών κυρίως πετρωμάτων και ενός καλά οργανωμένου δικτύου υπόγειων απορροών δημιουργούν ένα καρστικό σύστημα. Το καρστικό σύστημα βάσει της κίνησης του νερού διακρίνεται σε επιμέρους ζώνες. Από αυτές πιο σημαντικές για την δημιουργία και την εξέλιξη καρστικών σπηλαίων είναι η ζώνη τροφοδοσίας ή κατείσδυσης και η φρεατική ζώνη. Στη ζώνη κατείσδυσης αν και παρατηρείται μικρό ποσοστό σχηματισμού σπηλαίων, είναι σημαντική η λειτουργία της, καθώς τροφοδοτεί με νερό τη φρεατική ζώνη. Ευνοϊκότερη για τη δημιουργία περισσότερων και μεγαλύτερων σπηλαίων εμφανίζεται η φρεατική ζώνη η οποία συνδέεται άμεσα με τον υδροφόρο ορίζοντα. Ο υδροφόρος ορίζοντας θα πρέπει να βρίσκεται στο ίδιο επίπεδο για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η σταθερότητα της στάθμης του υδροφόρου, επιτρέπει στο νερό να έρχεται σε επαφή με όλες τις επιφάνειες του σπηλαίου διαλύοντας περισσότερα τμήματα ασβεστόλιθου και διανοίγοντας παράλληλα μεγαλύτερα ανοίγματα ( Βαξεβανόπουλος 2006 ). Στο σχηματισμό και τη διαμόρφωση καρστικών σπηλαίων κυρίαρχο ρόλο διαδραματίζει η παρουσία κυρίως του μετεωρικού νερού. Το εδαφικό διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ) σε συνδυασμό με το ατμοσφαιρικό ενώνονται με το νερό της βροχής. Το εμπλουτισμένο, πλέον σε CO 2 μετεωρικό νερό, όταν έρθει σε επαφή με ασβεστολιθικά 11

12 πετρώματα παρουσιάζει έντονη διαλυτική δράση, προκαλεί δηλαδή καρστική διάβρωση. Πιο συγκεκριμένα, το εμπλουτισμένο σε CO 2 νερό έχει τη δυνατότητα να διαλύει τα ανθρακικά άλατα του ασβεστίου και του μαγνησίου που περιέχονται στα ασβεστολιθικά πετρώματα, μετατρέποντας τα σε όξινα ανθρακικά άλατα. Η καρστική διάβρωση ευνοείται από την ύπαρξη ρωγμών και διακλάσεων στα ασβεστολιθικά πετρώματα που οφείλουν την ύπαρξη τους σε τεκτονικές διεργασίες. Έτσι, το νερό της βροχής κινείται υπόγεια μέσω των ασυνεχειών του ασβεστολιθικού πετρώματος προκαλώντας τη διεύρυνση τους και σχηματίζουν με αυτόν τον τρόπο σπήλαια. Οι ρυθμιστικοί παράγοντες, οι οποίοι συμβάλλουν ενεργά στη διαλυτότητα των ασβεστόλιθων, είναι η περιεκτικότητα του νερού σε διοξείδιο του άνθρακα, η πίεση και η θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Η καρστική διάβρωση εξαρτάται επίσης και από την τεκτονική της περιοχής, τις κλιματολογικές συνθήκες, την κλίση της επιφάνειας του εδάφους καθώς και τη χημική σύσταση των πετρωμάτων (Βαξεβανόπουλος 2006). Για το σχηματισμό λοιπόν ενός καρστικού σπηλαίο απαιτούνται διαδικασίες διάλυσης ανθρακικών συνήθως πετρωμάτων και κυρίως ασβεστόλιθων. Η διαδικασία, η οποία ακολουθείται και από την οποία προκύπτει ο σχηματισμός και η εξέλιξη ενός καρστικού σπηλαίου μπορεί να περιγραφεί με τη βοήθεια των δυο παρακάτω απλουστευμένων αντιδράσεων (Hendy 1971). Το νερό της βροχής (H 2 O) με τη συνεισφορά CO 2, παράγει ως προϊόν αντίδρασης ένα ασθενές οξύ, το ανθρακικό οξύ (H 2 CO 3 ). Το ανθρακικό οξύ μετατρέπει το μετεωρικό νερό σε ένα ισχυρό διαλυτικό μέσο, το οποίο έχει την ικανότητα να διαλύει τον ασβεστόλιθο. H 2 O + CO 2 H 2 CO 3 (1) Στη συνέχεια το ανθρακικό οξύ έρχεται σε επαφή με τον ασβεστόλιθο και επιδρώντας διαλυτικά σε αυτόν, τον μετατρέπει σε όξινο διττανθρακικό ασβέστιο, σύμφωνα με την παρακάτω αντίδραση. H 2 CO 3 + CaCO 3 Ca(HCO 3 ) 2 (2) Με περίσσεια CO 2, παρατηρείται μετατόπιση της αντίδρασης προς τα δεξιά, δηλαδή προς τα προϊόντα όπου και έχουμε διάλυση του ασβεστολιθικού πετρώματος. Τα σπήλαια διακρίνονται σε στάδια που το καθένα προσδιορίζει την ηλικία του σπηλαίου. Τα στάδια αυτά είναι της γένεσης, της νεότητας, της ωριμότητας και της γήρανσης. Το στάδιο γένεσης είναι το πρώιμο στάδιο κατά το οποίο το νερό κατεισδύει δια μέσω ρωγμών και διακλάσεων στον ασβεστόλιθο διευρύνοντάς τες και σχηματίζοντας καρστικά έγκοιλα. Στο στάδιο της νεότητας πραγματοποιείται διεύρυνση των καρστικών εγκοίλων και αρχική απόθεση ασβεστίτη. Στη συνέχεια στο στάδιο ωριμότητας πραγματοποιείται μεγαλύτερου βαθμού διεύρυνση και σχηματισμός σπηλαιοθεμάτων (Εικ ). Τέλος, στο στάδιο γήρανσης, η οροφή του σπηλαίου καταρρέει και σχηματίζεται δολίνη και πλήρωση εγκοίλου από ιζήματα ή ασβεστίτη. 12

13 Εικόνα 1.1.1: Διάλυση ασβεστόλιθου και σχηματισμός σπηλαίου και σπηλαιοθεμάτων ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΣΠΗΛΑΙΟΘΕΜΑΤΩΝ Το σχηματισμό των σπηλαίων ακολουθεί η εξέλιξή και ανάπτυξη τους. Αυτό συμβαίνει χιλιάδες χρόνια αργότερα σε ένα δεύτερο στάδιο, κατά το οποίο πραγματοποιείται η διαμόρφωση του εσωτερικού διακόσμου ενός σπηλαίου. Για τη διαμόρφωση, λοιπόν, του εσωτερικού διακόσμου του σπηλαίου, είναι απαραίτητη η απόθεση του ανθρακικού ασβεστίου από ανθρακικό διάλυμα. Για το σχηματισμό των σπηλαιοθεμάτων απαιτείται η πτώση του υδροφόρου ορίζοντα και η είσοδος αέρα στο εσωτερικό του σπηλαίου. Πιο συγκεκριμένα, η δημιουργία των περισσότερων σπηλαίων πραγματοποιείται κάτω από τον υδροφόρο ορίζοντα στη ζώνη εμποτισμού του ασβεστόλιθου. Όταν η στάθμη του υδροφόρου ορίζοντα παραμένει σταθερή για μεγάλο χρονικό διάστημα, το νερό έρχεται σε επαφή με όλες τις επιφάνειες του σπηλαίου και διαλύοντας τες δημιουργεί μεγάλα ανοίγματα. Ύστερα από πτώση της στάθμης του υδροφόρου ορίζοντα, μετακινείται η ενεργή περιοχή δημιουργίας του σπηλαίου στο 13

14 υπόβαθρο, ενώ τα παλαιότερα ανοίγματα παραμένουν στη ζώνη αερισμού, όπου και υφίστανται διάλυση από το τρεχούμενο νερό. Καθώς το νερό διαρρέει τα ξηρά περάσματα, αποθέτει ανθρακικό ασβέστιο σε διάφορες μορφές, σχηματίζοντας τα σπηλαιοθέματα (Πετροχείλου 1985). Απαραίτητες συνθήκες για την απόθεση του ασβεστίτη από το ανθρακικό διάλυμα είναι είτε η αύξηση της περιεκτικότητας του ανθρακικού ασβεστίου, είτε η απελευθέρωση του CO 2 που περιεχόταν σε αυτό, είτε η εξάτμιση του νερού του διαλύματος. Η εξάτμιση του διαλύτη από το ανθρακικό διάλυμα συμβαίνει σπάνια στα σπήλαια λόγω του υψηλού ποσοστού υγρασίας που επικρατεί σε αυτά. H 2 CO 3 + CaCO 3 Ca(HCO 3 ) 2 (2) Η αμφίδρομη αυτή αντίδραση που προαναφέρθηκε διευκολύνει την κατανόηση του σχηματισμού των σπηλαίων και της δημιουργίας του εσωτερικού τους διακόσμου. Έτσι, με περίσσεια CO 2, παρατηρείται μετατόπιση της αντίδρασης προς τα δεξιά, δηλαδή προς τα προϊόντα όπου και έχουμε διάλυση του ανθρακικού πετρώματος, ενώ με έλλειψη CO 2 η αντίδραση μετατοπίζεται προς τα αριστερά, δηλαδή προς τα αντιδρώντα, όπου πραγματοποιείται και καθίζηση του ανθρακικού ασβεστίου (CaCO 3 ) (Εικ ). 14

15 Εικόνα : Απόθεση του ανθρακικού ασβεστίου και σχηματισμός σπηλαιοθεμάτων. Η απόθεση του ανθρακικού ασβεστίου σε διάφορα σημεία του σπηλαίου, όπως στην οροφή, στους τοίχους και στο πάτωμα, προκαλεί διάφορους σχηματισμούς, τα σπηλαιοθέματα. Πρόκειται για σχηματισμούς που κοσμούν το εσωτερικό τμήμα ενός σπηλαίου. Ο όρος σπηλαιόθεμα (Moore 1952) χρησιμοποιείται για να περιγράψουμε τις διάφορες μορφές που σχηματίζονται στο εσωτερικό ενός σπηλαίου από την απόθεση δευτερογενών ορυκτών, οι οποίες εντέλει κοσμούν το εσωτερικό τμήμα ενός σπηλαίου. Με τον όρο σπηλαιόθεμα περιγράφεται ο τρόπος εμφάνισης ενός σχηματισμού, δηλαδή η μορφολογία και όχι η σύνθεση του (Hill & Forti 1997). Τα δευτερογενή ορυκτά που δημιουργούν σπηλαιοθέματα είναι κυρίως ασβεστίτης αλλά και αραγωνίτης, γύψος, λειμωνίτης, χαλαζίας (Ellwood 1996). Έχουν επίσης ανακαλυφθεί σε πολύ βαθιά σπήλαια σπηλαιοθέματα αποτελούμενα από μαλαχίτη και αζουρίτη (Moore & Sullivan 1978). 15

16 Όσον αφορά στην ανάπτυξη των σπηλαιοθεμάτων, συμβάλλουν ενεργά το κλίμα που επικρατεί στην εκάστοτε περιοχή καθώς και η φυτική και ζωική δραστηριότητα του εδάφους. Με το κλίμα σχετίζονται οι ποσότητες βροχόπτωσης της περιοχής, συνεπώς και οι ποσότητες εισερχόμενου νερού στο σπήλαιο, και η θερμοκρασία της περιοχής, η οποία ελέγχει το ποσοστό του εξατμιζόμενου νερού, που μπορεί να ανακυκλωθεί στο εσωτερικό του σπηλαίου (Dreybrodt 1988). Η ανακύκλωση του αέρα του σπηλαίου είναι ευνοϊκή για την απομάκρυνση της υγρασίας από αυτό και κατά συνέπεια της καθίζησης του ασβεστίτη, διότι τα υψηλά ποσοστά υγρασίας του σπηλαίου δρουν ανασταλτικά για την καθίζηση του ασβεστίτη. Επιπλέον τα φυτικά και ζωικά υπολείμματα του εδάφους δημιουργούν μακροπόρους, οι οποίοι φορτίζουν τοπικά τον υδροφόρο ορίζοντα (Beven & German 1982, Tooth & Fairchild 2003). Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει το ποσοστό αποσύνθεσης ζωικών και φυτικών υπολειμμάτων του εδάφους, δηλαδή το ποσοστό του εδαφικού διοξειδίου του άνθρακα. Οι παράγοντες αυτοί δεν παραμένουν σταθεροί, αλλά διαφέρουν ανάλογα με τις συνθήκες της περιοχής, όπου πραγματοποιείται ο σχηματισμός ενός σπηλαίου. Το γεγονός αυτό καθιστά αδύνατο να καθοριστεί με ακρίβεια ο μέσος ρυθμός ανάπτυξης των σπηλαιοθεμάτων. Παρόλα αυτά η ανάπτυξη σπηλαιοθεμάτων υπολογίζεται κατά προσέγγιση στο 1 cm 3 κάθε 120 χρόνια. Τέλος τα σπηλαιοθέματα διακρίνονται σε ζωντανά ή ενεργά και νεκρά ή ώριμα ανάλογα με την ανάπτυξη τους. Ζωντανά ή ενεργά ονομάζονται τα σπηλαιοθέματα, των οποίων η ανάπτυξη δεν έχει σταματήσει αλλά συνεχίζεται μέχρι σήμερα (Εικ ). Σε αντίθεση με τα ζωντανά ή ενεργά, νεκρά ή ώριμα ονομάζονται τα σπηλαιοθέματα εκείνα των οποίων οι ρυθμοί ανάπτυξης έχουν παύσει, κοινώς έχει σταματήσει η ανάπτυξη τους (Folsom 1956). Εικόνα : Ενεργοί σταλακτίτες του σπηλαίου Jewel, South Dakota. 16

17 1.2.2 ΕΙΔΗ ΣΠΗΛΑΙΟΘΕΜΑΤΩΝ Οι μορφές και τα σχήματα των σπηλαιοθεμάτων ποικίλουν. Τα μορφολογικά χαρακτηριστικά των σπηλαιοθεμάτων ελέγχονται κυρίως από υδρολογικούς παράγοντες. Πιο συγκεκριμένα, τα σχήματα των σπηλαιοθεμάτων καθορίζονται κυρίως από τον τρόπο με τον οποίο το νερό εισέρχεται στο σπήλαιο, αλλά και από τη συμπεριφορά του νερού μετά την είσοδο του σε αυτό. Η συμπεριφορά λοιπόν της σταγόνας του νερού μέσα στο σπήλαιο, αν στάζει από την οροφή στο δάπεδο, αν κινείται με μορφή ροής από την οροφή στα τοιχώματα ή στο δάπεδο του σπηλαίου, καθώς και η συμπεριφορά της, όταν προσκρούει στις επιφάνειες των τοιχωμάτων ή του δαπέδου είναι παράγοντες που καθορίζουν τη μορφή των σπηλαιοθεμάτων (Hill & Forti 1997). Τα σπηλαιοθέματα τα οποία θα περιγραφούν πιο κάτω στηρίζονται στην ταξινόμηση των σπηλαιοθεμάτων των Hill & Forti (1997). Ακολουθεί αναφορά ορισμένων κύριων σπηλαιοθεμάτων κάποια από τα οποία συναντήθηκαν και στο σπήλαιο Περάματος Ιωαννίνων ΣΤΑΛΑΚΤΙΤΗΣ (STALACTITE) Ο σταλακτίτης αποτελεί το πιο σύνηθες σπηλαιόθεμα και για αυτό το λόγο παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον μελέτης. Το πλούσιο σε ασβεστίτη ή σε άλλα εν διαλύσει ορυκτά σταγονίδιο, καθώς εξέρχεται από ρωγμές και διακλάσεις που βρίσκονται στην οροφή του σπηλαίου παραμένει εκεί, λόγω των δυνάμεων συνάφειας που αναπτύσσονται μεταξύ της σταγόνας και της οροφής του σπηλαίου. Στην επαφή της σταγόνας με την επιφάνεια της οροφής του σπηλαίου, δημιουργείται κυκλικός σχηματισμός που οφείλεται στις δυνάμεις συνοχής των μορίων του νερού. Με την προσφορά επιπρόσθετου διαλύματος από την οροφή του σπηλαίου στο ήδη υπάρχον σταγονίδιο, αυξάνεται ο όγκος του με αποτέλεσμα μέρος της σταγόνας να πέσει λόγω βαρύτητας. Σε ιδανικές κλιματολογικές συνθήκες πραγματοποιείται υπερκορεσμός του σταγονιδίου σε ανθρακικό ασβέστιο και επιτυγχάνεται η καθίζηση του ασβεστίτη. Οι κρύσταλλοι του ασβεστίτη αποτίθενται κατά μήκος του κυκλικού σχηματισμού. Με την εξέλιξη αυτού του φαινομένου πραγματοποιείται ο σχηματισμός του σωληνοειδούς (soda straw) (Εικ Α). Στο διάλυμα εμπεριέχονται και κλαστικά ιζήματα, τα οποία προσλαμβάνονται τόσο από το έδαφος όσο και από το περιβάλλον πέτρωμα. Χάρη σε αυτά τα κλαστικά ιζήματα, πραγματοποιείται φραγή του σωληνοειδούς, η οποία οδηγεί στην παύση της ανάπτυξης του. Επίσης, πλήρωση του σωληνοειδούς μπορεί να προκληθεί ακόμα και από συστηματική απόθεση κρυστάλλων ασβεστίτη στο εσωτερικό του τμήμα. Σε ένα δεύτερο στάδιο, έχοντας προηγηθεί η πλήρωση του σωληνοειδούς, η σταγόνα κατά την καθοδική της πορεία αφού έχει πλημμυρήσει το εσωτερικό του τμήμα, αναγκάζεται να κινηθεί περιμετρικά, αποθέτοντας κρυστάλλους ασβεστίτη στα εξωτερικά του τμήματα. Με την πάροδο του χρόνου και την επανάληψη της παραπάνω διαδικασίας πραγματοποιείται η ανάπτυξη του σταλακτίτη (Εικ Β ). Πρόκειται λοιπόν, για είδος σπηλαιοθέματος που αναπτύσσεται από την οροφή του σπηλαίου με κατεύθυνση το δάπεδο. Τα μορφολογικά χαρακτηριστικά ενός σταλακτίτη, δηλαδή το σχήμα, το μέγεθος, η υφή και η σύσταση του εξαρτώνται από 17

18 ορισμένους παράγοντες. Τέτοιοι παράγοντες είναι ο ρυθμός ροής της σταγόνας, η διαφυγή διοξειδίου του άνθρακα από το διάλυμα, η εξάτμιση του νερού, οι κλιματολογικές συνθήκες που επικρατούν στο εσωτερικό του σπηλαίου, η κίνηση των αέριων μαζών, η συγκέντρωση ανθρακικού ασβεστίου, η υδροστατική πίεση και οι προσμίξεις του διαλύματος. Εικόνα Α: Σωληνοειδή που αναπτύσσονται και σχηματίζουν σταλακτίτες. Εικόνα Β: Σωληνοειδή και σταλακτίτες σπηλαίου Περάματος Ιωαννίνων. 18

19 ΣΤΑΛΑΓΜΙΤΗΣ (STALAGMITE) Οι σταλαγμίτες (Εικ ), όπως και οι σταλακτίτες, αποτελούν τα πιο κοινά σπηλαιοθέματα και κοσμούν μεγάλο μέρος των σπηλαίων ανά τον κόσμο. Πρόκειται για σπηλαιοθέματα, που σχηματίζονται και αναπτύσσονται στο δάπεδο ενός σπηλαίου. Για το σχηματισμό τους απαιτείται απόθεση ασβεστίτη ή άλλων ορυκτών από υπέρκορο διάλυμα που βρίσκεται στην οροφή του σπηλαίου. Η απόθεση ασβεστίτη από το υπέρκορο διάλυμα στο δάπεδο μπορεί να πραγματοποιηθεί με δυο τρόπους. Ο πρώτος τρόπος περιλαμβάνει απευθείας απόθεση μέσω σταγονιδίου του ασβεστίτη από ρωγμές ή διακλάσεις της οροφής του σπηλαίου στο δάπεδο. Ο δεύτερος τρόπος περιλαμβάνει κάποιο σταλακτίτη, ο οποίος λειτουργεί ως πηγή τροφοδοσίας ενός σταλαγμίτη που σχηματίζεται ακριβώς κάτω από αυτόν. Καθώς το υπέρκορο σε ασβεστίτη σταγονίδιο πέφτει στο δάπεδο του σπηλαίου, κάποια τμήματα του κύριου σταγονιδίου διασκορπίζονται προς διάφορες κατευθύνσεις. Με τον τρόπο αυτό η καθίζηση του ασβεστίτη ξεκινά από ένα κεντρικό σημείο και διευρύνεται σε μια ορισμένη απόσταση, η οποία εξαρτάται από το ύψος από το οποίο και πραγματοποιήθηκε η πτώση του σταγονιδίου. Επομένως, το ύψος της σταγονορροής καθορίζει και το μέγεθος του σταλαγμίτη (Gams 1981). Επιπλέον, οι ρυθμοί ανάπτυξης του σταλαγμίτη στο κέντρο είναι αρκετά μεγαλύτεροι σε σχέση με τους χαμηλούς ρυθμούς ανάπτυξης στα περιθώρια του. Το γεγονός αυτό δικαιολογεί τόσο την καμπυλωτή μορφή του σταλαγμίτη, όσο και το μέγιστο ύψος στο κέντρο του (Dreybrodt 1999). Κάποιες φορές η μορφή των σταλαγμιτών μοιάζει με τη μορφή των σταλακτιτών. Παρόλα αυτά εύκολα μπορούν να διακριθούν χάρη σε ορισμένα χαρακτηριστικά τους. Πιο συγκεκριμένα, οι σταλακτίτες περιέχουν σωληνοειδές, ενώ οι σταλαγμίτες δεν περιέχουν. Επίσης, οι σταλακτίτες αναπτύσσονται από την οροφή του σπηλαίου και προς τα κάτω σε αντίθεση με τους σταλαγμίτες που αναπτύσσονται στο δάπεδο του σπηλαίου και προς τα πάνω. Τέλος, το σχήμα των σταλαγμιτών είναι κωνικό και κυλινδρικό με χαρακτηριστικές στρογγυλεμένες ή επίπεδες κορυφές σε αντίθεση με τους σταλακτίτες που έχουν αιχμηρές απολήξεις. Εικόνα : Σταλαγμίτες. 19

20 ΚΟΛΟΝΑ (PILLAR) Με την ταυτόχρονη ανάπτυξη ενός σταλακτίτη και ενός σταλαγμίτη που βρίσκονται στη ίδια ευθεία, ο πρώτος στην οροφή του σπηλαίου ενώ ο δεύτερος στο δάπεδο, προκαλείται προοδευτικά η συνένωση των κορυφών τους. Η ένωση των δυο σπηλαιοθεμάτων οδηγεί στη δημιουργία ενός νέου είδους σπηλαιοθέματος, της κολόνας (Διαγρ ), (Εικ ). Το υπέρκορο σε ασβεστίτη διάλυμα προερχόμενο από την κορυφή του σπηλαίου διατρέχει τα εξωτερικά τμήματα της κολόνας, όπου και αποθέτει τους κρυστάλλους του ασβεστίτη. Με την απόθεση κρυστάλλων ασβεστίτη περιμετρικά της επιφάνειας της κολόνας, συντελείται και η ανάπτυξή της και συνεπώς αυξάνεται το μέγεθος της. Καθώς αναπτύσσεται η κολώνα, το κάτω της άκρο είναι πλατύ ενώ το άνω της άκρο είναι λεπτό και το σχήμα της τείνει να είναι κυλινδρικό. Επειδή τόσο η ανάπτυξη ενός σταλακτίτη και ενός σταλαγμίτη όσο και η συνένωσή τους είναι αργές διαδικασίες, ο σχηματισμός της κολόνας συντελείται ύστερα από μεγάλο χρονικό διάστημα. ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ : Σχηματισμός και ανάπτυξη σταλακτίτη, τροφοδοσία σταλαγμίτη και σχηματισμός κολόνας. 20

21 Εικόνα : Συνένωση σταλαγμίτη και σταλακτίτη για το σχηματισμό κολόνας ΡΕΟΛΙΘΟΣ (FLOWSTONE) Καθώς το υπέρκορο σε ασβεστίτη διάλυμα διατρέχει τους τοίχους ή το δάπεδο του σπηλαίου, αποθέτει ασβεστίτη σε λεπτά στρώματα επάνω στις επιφάνειες του σπηλαίου ή επάνω σε άλλα σπηλαιοθέματα. Η ανάπτυξη του μεγάλου άξονα των κρυστάλλων, που αποτίθενται γίνεται κάθετα σε σχέση με τη διεύθυνση ροής του διαλύματος. Με τον ίδιο τρόπο, προστίθενται περισσότερα λεπτά στρώματα ασβεστίτη πάνω στα ήδη υπάρχοντα δημιουργώντας φυλλοειδής σχηματισμούς. Έτσι προκύπτει ένα νέο σπηλαιόθεμα, ο ρεόλιθος (Εικ ). Οι ρεόλιθοι αναπτύσσονται παράλληλα στην επιφάνεια, στην οποία σχηματίζονται (Ford & Williams, 1989). Το μέγεθος των ρεολίθων μπορεί να είναι αρκετά μεγάλο φθάνοντας τα εκατοντάδες μέτρα σε πλάτος και αρκετά μέτρα σε πάχος. Ρεολιθικοί σχηματισμοί τόσο μεγάλων διαστάσεων είναι ικανοί να καλύψουν μεγάλες επιφάνειες του δαπέδου ενός σπηλαίου. Η ανάπτυξη, όμως, των ρεολίθων πραγματοποιείται με πολύ αργούς ρυθμούς της τάξης των μερικών ιντσών σε διάστημα εκατοντάδων χρόνων. Το χρώμα τους είναι κυρίως υπόλευκο, αλλά μπορεί να εμφανίζονται και με αποχρώσεις του κόκκινου ή καφέ, οι οποίες οφείλονται σε διάφορες προσμίξεις. 21

22 Εικόνα : A) Ρεολιθικοί σχηματισμοί που καλύπτουν το μεγαλύτερο σταλαγμίτη του σπηλαίου Περάματος Ιωαννίνων. B) Ρεολιθικοί σχηματισμοί ανεπτυγμένοι επάνω στους τοίχους του σπηλαίου Περάματος Ιωαννίνων. 22

23 ΚΟΥΡΤΙΝΕΣ (DRAPERIES) Όταν η οροφή ενός σπηλαίου είναι επικλινής και σχηματίζει με τα τοιχώματά του γωνία που αγγίζει τις 45 ο, τότε το πλούσιο σε ασβεστίτη διάλυμα που βρίσκεται στην οροφή του σπηλαίου δεν πέφτει μέσω σταγονορροής στο δάπεδο, αλλά ρέει στην οροφή και στα τοιχώματα του σπηλαίου. Το διάλυμα αυτό κινείται από την οροφή του σπηλαίου στις επιφάνειες των τοιχωμάτων του, ακολουθώντας κάθε φορά μια συγκεκριμένη στενών ορίων διαδρομή. Όταν οι συνθήκες στο εσωτερικό του σπηλαίου γίνουν κατάλληλες, πραγματοποιείται, κατά τη διέλευση του πλούσιου σε ασβεστίτη διαλύματος από την προαναφερθείσα διαδρομή, απόθεση ασβεστίτη δημιουργώντας μια στενή γραμμή. Με την επανάληψη αυτού του φαινομένου πραγματοποιείται προσθήκη ασβεστίτη στην αρχική αυτή στενή γραμμή, που είχε δημιουργηθεί, η οποία διευρύνεται οδηγώντας στο σχηματισμό ενός νέου είδους σπηλαιοθέματος, που ονομάζεται κουρτίνα. Το σπηλαιόθεμα αυτό έχει μορφή κυματοειδούς σεντονιού. Το χρώμα της κουρτίνας είναι λευκό ως υπόλευκο, λόγω του χρώματος του ασβεστίτη, και συνήθως παρουσιάζει διαφάνεια που οφείλεται στο γεγονός, ότι αποτελείται από πολλούς μικρούς διαφανείς ασβεστιτικούς κρυστάλλους. Παρ όλα αυτά πολλές κουρτίνες παρουσιάζουν στα επιμέρους στρωματά τους και άλλους χρωματισμούς κυρίως αποχρώσεις του καφέ και κόκκινου λόγω προσμίξεων οξειδίων στο διάλυμα. Τα όρια αυτών των στρωμάτων είναι ευδιάκριτα σε όλη την επιφάνεια της κουρτίνας. Τα είδη των κουρτινών που παρουσιάζουν αυτούς τους χρωματισμούς ονομάζονται bacon λόγω της ομοιότητας που παρουσιάζουν με το γνωστό αλλαντικό (Εικ ). 23

24 Εικ : Α) Κουρτίνες σπηλαίου Περάματος Ιωαννίνων. Β) Κουρτίνες τύπου Bacon,στο σπήλαιο Shenandoah, Virginia. Γ) Κουρτίνες τύπου Bacon, στο σπήλαιο Kubla Kahn, Australia ΕΛΙΚΤΙΤΕΣ (HELICTITES) Οι ελικτίτες είναι σπηλαιοθέματα που σχηματίζονται στην οροφή και στα τοιχώματα των σπηλαίων αλλά και πάνω σε άλλα σπηλαιοθέματα από αποθέσεις κρυστάλλων ασβεστίτη ( ). Πρόκειται για μικρού κυρίως μεγέθους επιμήκεις και ινώδεις σχηματισμούς με ακτινική συμμετρία που συνίστανται κυρίως από κρυστάλλους ασβεστίτη ή αραγωνίτη. Το όνομά τους προήλθε από την ελληνική ρίζα έλιξ που σημαίνει έλικας, λόγω της σπειροειδούς μορφής τους. Πρόκειται λοιπόν για είδος σπηλαιοθεμάτων που αποτελούνται από ένα λεπτό συνήθως σωληνίσκο, γύρω από τον οποίο ρέει το πλούσιο σε ασβεστιτικό υλικό διάλυμα και αποθέτει στις επιφάνειες του κρυστάλλους ασβεστίτη. Αξιοπερίεργο είναι το γεγονός ότι οι κρύσταλλοι του ασβεστίτη διατάσσονται προς κάθε διεύθυνση ενάντια στη βαρύτητα, δίνοντας στο σπηλαιόθεμα αυτό χαρακτηριστική ελικοειδή μορφή. Το γεγονός αυτό οφείλεται κυρίως στην ανώμαλη κίνηση του ανθρακικού ασβεστίου στο εσωτερικό της σταγόνας, λόγω δράσης του αέρα ή μικροβιακής δράσης, η οποία και προκαλεί αυτή την ασυνήθιστη απόθεση των κρυστάλλων του ασβεστίτη. Οι ελικτίτες ταξινομούνται ανάλογα με τη μορφή τους σε τέσσερις κατηγορίες, τους σκωληκοειδείς (vermiform), τους νηματοειδείς (filiform), τις χάντρες (beaded) και τα κέρατα (antler). Στις κατηγορίες αυτές προστέθηκε πρόσφατα και μια πέμπτη κατηγορία που ονομάζεται κορδέλα (ribbon) (Rowling 1997). Ιδιαίτερο ενδιαφέρον όμως παρουσιάζουν οι ελιγμίτες οι οποίοι συγκαταλέγονται στους ελικτίτες. Πρόκειται για ελικτίτες που αναπτύσσονται από το δάπεδο του σπηλαίου προς τα επάνω. Σε κάποιες περιπτώσεις ύστερα από πλήρωση του σωληνίσκου των ελιγμιτών από διάφορα ιζήματα και μεγάλης ανάπτυξης της δομής τους, μοιάζουν αρκετά με σταλαγμίτες 24

25 (Εικ ). Τέλος η ανάπτυξη των ελικτιτών επηρεάζεται όπως και τα υπόλοιπα σπηλαιοθέματα από τις αλλαγές κλιματολογικών συνθηκών που επικρατούν στο εσωτερικό ενός σπηλαίου. Εικόνα : Ελικτίτες του σπηλαίου Black Chasm, California. 25

26 Εικόνα : Ελιγμίτες που αναπτύσσονται στο δάπεδο του σπηλαίου Περάματος Ιωαννίνων ΓΑΛΑΚΤΩΜΑΤΑ (MOONMILK) Τα γαλακτώματα είναι είδος σπηλαιοθέματος που αναπτύσσεται στην οροφή, στα τοιχώματα ή στο δάπεδο των σπηλαίων. Ιδιαίτερο χαρακτηριστικό, που το κάνει να ξεχωρίζει από τα υπόλοιπα σπηλαιοθέματα, είναι ο τρόπος που αντιδρά, όταν έλθει σε επαφή με υγρό στοιχείο. Πιο συγκεκριμένα, τα γαλακτώματα όταν είναι στεγνά είναι εύθρυπτα και έχουν τη μορφή ταλκ, ενώ όταν υγρανθούν μοιάζουν περισσότερο με τυρί καθώς είναι μαλακά, ημίρρευστα σαν ζυμάρι και χαρακτηρίζονται από πλαστικότητα. Αποτελούνται από μικρού μεγέθους επιμήκεις ινώδεις κρυστάλλους, οι οποίοι μπορούν να μετασχηματιστούν σε ράβδους, οδοντωτά άκρα ράβδων ή πολυκρυστάλλους (Richter & Niggerman 1995). Συνίστανται κυρίως από ανθρακικά ορυκτά, αλλά μπορεί να αποτελούνται και από πυριτικά ορυκτά, φωσφορικά ορυκτά και θειικά άλατα. Σε ψυχρά σπήλαια το κύριο ορυκτό από το οποίο απαρτίζονται τα γαλακτώματα είναι ο ασβεστίτης ενώ σε θερμότερα σπήλαια αποτελούνται από ανόργανα άλατα μαγνησίου, όπως υδρομαγνησίτης και δολομίτης (Moore & Sullivan 1997). Η χαρακτηριστική μορφή που παρουσιάζει αυτό το είδος σπηλαιοθέματος, οφείλεται στο πολύ μικρό μέγεθος των κρυστάλλων, από τους οποίους αποτελείται και στην αδυναμία που παρουσιάζουν στην μεταξύ τους σύνδεση (Εικ ). Έχουν προταθεί κάποιες θεωρίες για τον τρόπο σχηματισμού αυτού του είδους σπηλαιοθέματος, μια όμως θεωρείται πιο αποδεκτή. Οι υποστηρικτές της θεωρίας αυτής διατείνονται ότι το μικροσκοπικό μέγεθος των ασβεστιτικών κρυστάλλων των γαλακτωμάτων οφείλεται σε ανασταλτικούς παράγοντες, που επιδρούν στο διάλυμα από το οποίο αποτίθεται ο ασβεστίτης. Το μικρό μέγεθος των κρυστάλλων είναι πιθανό να 26

27 οφείλεται στην ταχεία καθίζηση ασβεστιτικού υλικού από το διάλυμα. Την συνένωση των ασβεστιτικών κρυστάλλων δυσχεραίνει η δράση μικροβίων. Μια ακόμη αντίληψη που συνδέεται με την παρουσία μικροβίων που βρέθηκαν σε κάποια γαλακτώματα υποστηρίζει, ότι αυτά είναι υποπροϊόντα του κύκλου της μικροβιακής ζωής (Mason- Williams 1959, Bertouille 1972, James et al. 1982, Dziadzio et al. 1993). Αξίζει ακόμα να αναφερθεί για τους ιδιόμορφους αυτούς σχηματισμούς πως βρίσκουν εδώ και αιώνες ευρεία χρήση στην ιατρική. Εικόνα : Μορφές γαλακτωμάτων επάνω σε κουρτίνες και ρεόλιθους ΠΕΡΛΕΣ (CAVE PEARLS) Οι πέρλες είναι ένα είδος σπηλαιοθεμάτων που δεν παρατηρείται αρκετά συχνά. Πρόκειται για συγκριματικούς, συγκεντρικούς υδάτινους σχηματισμούς. Το όνομα τους οφείλεται στην ομοιότητα που παρουσιάζουν με τις κανονικές πέρλες (Εικ ). Οι πέρλες περιέχουν ένα πυρήνα που μπορεί να είναι κάποιος κρύσταλλος ορυκτού, κάποιο θραύσμα πετρώματος, κάποιος κόκκος ιζήματος ή ακόμα και κάποιο μικροαπολίθωμα γύρω από το οποίο διατάσσονται σε στρώματα οι κρύσταλλοι, παρουσιάζοντας αυτή τη χαρακτηριστική ομόκεντρη μορφή με συγκεντρικές επιφλοιώσεις. Οι επιφλοιώσεις αυτές μπορεί να έχουν καμπύλη ή λοφοειδή ανάπτυξη. Το είδος αυτού του σπηλαιοθέματος παρουσιάζει μεγάλη ποικιλία σχημάτων καθώς οι πέρλες μπορεί να είναι σφαιρικές, κυλινδρικές, ακανόνιστες, κυβικές ή και εξαγωνικές. Έχουν μέγεθος που κυμαίνεται από μερικά mm έως κάποια cm. Οι πέρλες σχηματίζονται σε ρηχές σπηλαιολίμνες, στις οποίες πέφτουν σταγόνες πλούσιου σε ασβεστιτικό υλικό διαλύματος και πραγματοποιείται απόθεση ασβεστιτικού συγκρίματος γύρω από κάποιον πυρήνα. Με την προοδευτική ανάπτυξη αυτού του σχηματισμού επέρχεται η δημιουργία αυτού του είδους σπηλαιοθέματος. Καθώς οι σταγόνες προσκρούουν στις ρηχές σπηλαιολίμνες αναταράζουν τα νερά τους με αποτέλεσμα να στιλβώνουν και να στρογγυλοποιούν τις πέρλες προσδίδοντάς τους χαρακτηριστικό σφαιρικό σχήμα. 27

28 Έχουν πιστοποιηθεί πάνω από εβδομήντα έξι διαφορετικά ορυκτά, απ τα οποία τα δεκαπέντε είναι ανθρακικά, που απαρτίζουν τις πέρλες (White 1976, Rogers & Williams 1982). Το είδος αυτών των σπηλαιοθεμάτων μπορεί να χρησιμοποιηθεί κάλλιστα και σαν δείκτης παλαιοπεριβάλλοντος. Πολύ καλούς παλαιοπεριβαλλοντικούς δείκτες τους καθιστά το γεγονός της πολυπλοκότητας της ορυκτολογικής σύστασης σε συνδυασμό με τις διάφορες κρυσταλλικές υφές που εμφανίζονται σε αυτά και τους προσδίδουν μεγάλη ευαισθησία σε περιβαλλοντικές συνθήκες. (Moore 1956, Dorale et al. 1992). Εικόνα : Πέρλες σπηλαίων ΚΥΨΕΛΟΕΙΔΗ (BOX WORK) Τα κυψελοειδή είναι ιδιόμορφα σπηλαιοθέματα με μορφή κηρύθρας ή σκακιέρας. Η μορφή τους αυτή οφείλεται στην απόθεση του ασβεστίτη μέσα σε ρωγμές ή διακλάσεις των επιφανειών της οροφής ή των τοιχωμάτων του σπηλαίου σχηματίζοντας φλέβες, οι οποίες διανοίγουν τις διακλάσεις αυτές δημιουργώντας ένα λαβυρινθώδες σύστημα φλεβών Οι ασβεστιτικές φλέβες είναι πιο ανθεκτικές στη διάλυση σε σχέση με το πέτρωμα, στο οποίο εμπεριέχονται. Έτσι, όταν αρχίσει να διαλύεται το περιβάλλον πέτρωμα οι ασβεστιτικές φλέβες διαλύονται με πιο αργούς ρυθμούς, με αποτέλεσμα να προεξέχουν από τις επιφάνειες του πετρώματος με μορφή λεπιδιών και να διασταυρώνονται σε διάφορες γωνίες σχηματίζοντας χαρακτηριστικές κυψελώδεις μορφές. 28

29 Χαρακτηριστικές είναι οι εμφανίσεις των κυψελοειδών στο σπήλαιο Wind Cave South Dakota (Εικ ). Στο σπήλαιο αυτό υπάρχουν άφθονα και πολύ καλά σχηματισμένα κυψελοειδή. Εικόνα : Χαρακτηριστικές μορφές Κυψελοειδών στην οροφή και στα τοιχώματα του σπηλαίου Wind Cave, South Dakota ΦΡΑΓΜΑΤΑ (GOURS) Ο όρος φράγματα χρησιμοποιείται για την περιγραφή ασβεστιτικών αποθέσεων σε σπηλαιολίμνες που εμφανίζονται με τη μορφή φραγμάτων (Εικ ). Για το σχηματισμό του συγκεκριμένου είδους σπηλαιοθεμάτων απαιτείται η παρουσία υγρής, αέριας και στερεής φάσης καθώς η κρυστάλλωση του ασβεστίτη πραγματοποιείται στη διεπιφάνεια νερού, αέρα και πετρώματος. Για το λόγο αυτό, λοιπόν, ο σχηματισμός αυτός εμφανίζεται κυρίως σε σπηλαιολίμνες. Η παρουσία τους πολλές φορές συνδέεται με την παρουσία των ρεολίθων, καθώς είναι σύνηθες τα gours να εμφανίζονται σαν μικρού μεγέθους οριζόντιες ασβεστιτικές αποθέσεις στους ρεόλιθους ή ακόμα και να εναλλάσσονται με ρεόλιθους. 29

30 Εικόνα : Σχηματισμοί Φραγμάτων σε δάπεδα σπηλαίων ΚΟΡΑΛΛΟΕΙΔΗ (CAVE CORALS) Τα κοραλλοειδή, είναι τα πιο κοινά σπηλαιοθέματα μετά τους σταλαγμίτες και τους σταλακτίτες. Πρόκειται για βοτρυοειδή, σφαιρικά, ασβεστιτικά συγκρίματα που δημιουργούν μια χαρακτηριστική μορφή, όμοια με κουνουπιδιού (Εικ Α). Η διάταξη των κρυστάλλων τους μπορεί να είναι περισσότερο ή λιγότερο πυκνή. Στη τελευταία περίπτωση η διάταξη των κρυστάλλων γίνεται κατά δέσμες. Όσον αφορά τον τρόπο σχηματισμού και την ανάπτυξη των κοραλλοειδών έχουν προταθεί δυο κύριες θεωρίες. Η πρώτη θεωρία αποδίδει το σχηματισμό των κοραλλοειδών σε εξάτμιση νερού που ρέει ή ανέρχεται τριχοειδώς στις επιφάνειες του σπηλαίου. Σύμφωνα με τη δεύτερη θεωρία τα κοραλλοειδή σχηματίζονται και αναπτύσσονται κατά τη διάρκεια πλημμυρικών φαινομένων. Συνεπώς είναι δείκτες υπόδειξης του ύψους, στο οποίο είχε φτάσει κατά το παρελθόν η στάθμη του νερού από πλημμύρες στο σπήλαιο. Το μέγεθος των κορραλοειδών μπορεί να ανέρχεται έως και 1m. Το χρώμα τους ποικίλει από λευκό, υπόλευκο έως και αποχρώσεις του καφέ και κόκκινου. Ανάλογα με το σχήμα τους διακρίνονται σε διάφορους τύπους, όπως pop corn, flower, δενδροειδής, κωνικός και οζώδης (Εικ Β). Τέλος, τα κοραλλοειδή μπορούν να σχηματίζονται επάνω σε άλλα σπηλαιοθέματα, όπως στους σταλακτίτες και σταλαγμίτες. 30

31 Εικόνα Α: Κοραλλοειδή σχηματισμένα σε σταλαγμίτες, σπήλαιο Περάματος Ιωαννίνων. Εικόνα Β: Σχηματισμοί κοραλλοειδών τύπου pop corn. 1.3 ΣΠΗΛΑΙΟ ΠΕΡΑΜΑΤΟΣ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΗ ΘΕΣΗ ΣΠΗΛΑΙΟΥ ΠΕΡΑΜΑΤΟΣ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ Σε μια απόσταση περίπου 3 km από την πόλη των Ιωαννίνων, σε υψόμετρο 480 m και έχοντας υψομετρική διαφορά 10 m από τη μέση στάθμη της λίμνης Παμβώτιδας, βρίσκεται το χωριό Πέραμα. Στο υψηλότερο σημείο του χωριού και στους πρόποδες του λόφου Γκορίτσα βρίσκεται το σπήλαιο Περάματος Ιωαννίνων(Eικ ). Η διεύθυνση του σπηλαίου είναι ΒΒΔ-ΝΝΑ. Το σπήλαιο καταλαμβάνει έκταση 1428 m 2 με οριζόντιο μήκος 420 m. Η ηλικία του σπηλαίου με βάση την ανάπτυξη των σπηλαιοθεμάτων υπολογίζεται στα 1,5 με 2 εκατομμύρια χρόνια πριν (Πετροχείλου 1985). 31

32 Εικόνα 1.3.1: Σπήλαιο Περάματος Ιωαννίνων στο Λόφο Γκορίτσα, διακρίνεται και η λίμνη Παμβώτιδα ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΟΥ ΣΠΗΛΑΙΟΥ Το σπήλαιο Περάματος Ιωαννίνων ανακαλύφθηκε τυχαία από ένα χωρικό το 1940 στη διάρκεια του ελληνοϊταλικού πολέμου. Το σπήλαιο μετά την ανακάλυψη του χρησιμοποιήθηκε ως καταφύγιο καθ όλη τη διάρκεια του πολέμου. Για αρκετά χρόνια παρέμεινε ανεκμετάλλευτο και απροστάτευτο καθώς πληθώρα επισκεπτών αφαιρούσαν διάφορα σπηλαιοθέματα ως λάφυρα, αγνοώντας τις επιπτώσεις που επέφεραν τέτοιες ενέργειες στον εσωτερικό διάκοσμο του σπηλαίου. Το έτος 1951 πραγματοποιήθηκε η πρώτη αναγνωριστική διερεύνηση του σπηλαίου από την Ελληνική Σπηλαιολογική Εταιρεία και κυρίως από τον Ιωάννη Πετρόχειλο (γεωλόγος -σπηλαιολόγος). Το έτος 1952 πραγματοποιήθηκε η χαρτογράφηση του σπηλαίου από την Άννα Πετροχείλου. Τον ίδιο χρόνο και ο Κ.Κασβίκης ερασιτέχνης σπηλαιολόγος και μέλος της Ε.Σ.Ε. ερεύνησε το σπήλαιο, ονόμασε τις αίθουσες και ορισμένα σπηλαιοθέματα και δημιούργησε σκαρίφημα του σπηλαίου. Η συνεισφορά του ζεύγους Πετροχείλου, όσον αφορά στο σπήλαιο, ήταν σπουδαία, καθώς πραγματοποίησαν γεωλογική μελέτη του σπηλαίου, σχεδίασαν την κάτοψη του, συμμετείχαν στην ονομασία των αιθουσών και των σπηλαιοθεμάτων σύμφωνα με τις μορφές που διέκριναν και συνέβαλαν ενεργά στην τουριστική του αξιοποίηση (το έτος 1956). Πολλές δεκαετίες αργότερα (1996 & 2005) ο σπηλαιολόγος Αβαγιάνος σε συνεργασία με τον Πάλμερ και τον πρόεδρο του οργανισμού σπηλαίου, Κ. Γκόκο πραγματοποίησαν συστηματική εξερεύνηση του εσωτερικού διακόσμου του σπηλαίου και εκτεταμένη φωτογραφική απαθανάτιση του διακόσμου του. Το σπήλαιο άρχισε να λειτουργεί κανονικά για το κοινό το έτος Το σπήλαιο Περάματος Ιωαννίνων είναι το πρώτο τουριστικά αξιοποιήσιμο σπήλαιο του Ελλαδικού χώρου. 32

33 1.3.3 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΣΠΗΛΑΙΟΥ Εικόνα 1.3.3: Κάτοψη σπηλαίου Περάματος Ιωαννίνων, χαρτογράφηση από Άννα Πετροχείλου. Αρχεία από την Ε.Σ.Ε και από ΣΠΗΛΑΙΟ ΠΕΡΑΜΑΤΟΣ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ (Πετροχείλου 1988). Το σπήλαιο Περάματος Ιωαννίνων αποτελεί ένα από τα ομορφότερα οριζόντια ασβεστολιθικά σπήλαια των Βαλκανίων λόγω του ιδιαίτερου διακόσμου του. Σχηματίστηκε ύστερα από τη διεύρυνση διακλάσεων και διαχωριστικών επιφανειών των στρώσεων ηωκαινικού ασβεστόλιθου της Ιονίου ζώνης. Οι διευθύνσεις των σημαντικότερων διακλάσεων που επέδρασαν στο σχηματισμό του σπηλαίου είναι ΒΝ, ΑΔ και ΒΔ. Με τη βοήθεια των διευθύνσεων των διακλάσεων το σπήλαιο διακρίθηκε σε τρία επίπεδα. Τα επίπεδα αυτά είναι η είσοδος, η μεγάλη σάλα και ο εσωτερικός χώρος του σπηλαίου. Η είσοδος του σπηλαίου βρίσκεται στην ανατολική παρυφή του λόφου Γκορίτσα και αποτελείται από χαμηλούς και στενούς διαδρόμους. Η μεγάλη σάλα αποτελείται από υψηλά και πλατιά διαμερίσματα, ενώ τέλος ο εσωτερικός χώρος αποτελείται από επιμήκη διαμερίσματα (Πετρόχειλος 1956). Το μήκος των διαδρόμων του σπηλαίου υπολογίζεται στα 1100 m. Η θερμοκρασία του εσωτερικού του σπηλαίου είναι 16 ο C, η θερμοκρασία του νερού είναι 14 ο C, ενώ η φυσική υγρασία αγγίζει και το 100%. Στον πλούσιο διάκοσμο του σπηλαίου αναγνωρίστηκαν 32 είδη σπηλαιοθεμάτων, γεγονός που το καθιστά ιδιαίτερο σε σχέση με άλλα σπήλαια (Υφαντή 2013). Στο σπήλαιο κυριαρχούν οι σταλακτίτες και σταλαγμίτες. Το διάκοσμό του όμως, συμπληρώνει πλήθος σπηλαιοθεμάτων, όπως ρεόλιθοι, κουρτίνες, πέρλες και 33

34 ελικτίτες. Ιδιαίτερο θαυμασμό στους απλούς παρατηρητές προκαλούν οι ιδιόρρυθμοι σχηματισμοί των σπηλαιοθεμάτων. Οι σχηματισμοί αυτοί δίνουν την αίσθηση πως έχουν δημιουργηθεί από κάποιο γλύπτη και όχι ότι είναι αποτέλεσμα φυσικών διεργασιών. Με σκοπό να γίνει πιο προσιτή η περιήγηση των απλών παρατηρητών, πραγματοποιήθηκε διαχωρισμός των τριών επιπέδων του σπηλαίου σε επιμέρους αίθουσες. Οι σπηλαιολόγοι, που ονομάτισαν αυτές τις αίθουσες, εμπνεύστηκαν από την ελληνική μυθολογία, τη θρησκεία ή από ιδιαίτερους σχηματισμούς που χαρακτήριζαν την κάθε αίθουσα. Ονομάτισαν επίσης και ορισμένα σπηλαιοθέματα ανάλογα με τις ιδιαίτερες μορφές που απεικονίζουν για να μπορέσουν να κατανοηθούν από τους απλούς παρατηρητές. Οι αίθουσες που δομούν το σπήλαιο Περάματος Ιωαννίνων είναι οι εξής : η «αίθουσα του Σταυρού», η «αίθουσα των Μυθικών Ανακτόρων», η «αίθουσα του Σπασμένο Δέντρου με το Νέο Βλαστό», η «αίθουσα των Λαμπάδων της Αναστάσεως», η «αίθουσα με το Πέτρινο Κυπαρίσσι», η «αίθουσα με τους Κάκτους στις Γλάστρες τους», η «αίθουσα που έχει αφιερωθεί στους θεούς του Κάτω Κόσμου, Πλούτωνα και Περσεφόνη», η «αίθουσα με τον Κεκλιμένο Πύργο της Πίζας», η «αίθουσα με τη Φάτνη του Χριστού και τους Μάγους», η «αίθουσα με το Πόδι του Λιονταριού», η «αίθουσα με τη Σπασμένη Φτερούγα του Αετού», η «αίθουσα με το Άγαλμα της Ελευθερίας» ή «Νεκρά Πολιτεία», η «αίθουσα με τον Αϊ-Βασίλη», η «αίθουσα με το Πέτρινο Σιντριβάνι», η «αίθουσα με τη Λίμνη με τα Νούφαρα», η αίθουσα όπου βρέθηκαν τα οστά της «σπηλαίας άρκτου», η «αίθουσα με τα Κηροπήγια» και η «αίθουσα με τη Σφίγγα της Αιγύπτου». Η κάθε αίθουσα του σπηλαίου χαρακτηρίζεται από κάποιο ιδιαίτερο σχηματισμό σπηλαιοθέματος, στο οποίο συνήθως οφείλεται και η ονομασία της. Κάποιες από τις πιο ενδιαφέρουσες αίθουσες του σπηλαίου είναι η «αίθουσα του Σταυρού», η «αίθουσα των Ανακτόρων», η «αίθουσα του Σπασμένου δέντρου με το Νέο Βλαστό», η «αίθουσα Νεκρά Πολιτεία». Η «αίθουσα του Σταυρού» ονομάστηκε έτσι λόγω του ιδιότυπου σχηματισμού σπηλαιοθεμάτων που υπάρχει σε αυτή και ονομάζεται σταυρός. Πρόκειται για μια χαρακτηριστική μορφή που αποτελείται από τη συνύπαρξη δυο σπηλαιοθεμάτων που δίνουν μορφή σταυρού ( Α). Ο σχηματισμός, που ονομάζεται σταυρός, αποτελείται από ένα ραβδόμορφο σταλαγμίτη ύψους 1 m κοντά στην κορυφή του οποίου παρεμβάλλεται ένα μικρό κομμάτι σταλακτίτη. Το τμήμα του σταλακτίτη πιθανότατα να έπεσε από την οροφή του σπηλαίου και συνδέθηκε με τον σταλαγμίτη που υπήρχε στο δάπεδο καθώς αυτός αναπτυσσόταν. Εντύπωση προκαλεί το γεγονός ότι το τμήμα του σταλακτίτη είναι διατεταγμένο οριζόντια στο σταλαγμίτη δίδοντάς τη χαρακτηριστική μορφή ενός σταυρού. Στην «αίθουσα των Ανακτόρων», όπου είναι και η μεγαλύτερη αίθουσα του σπηλαίου, βρίσκεται η «Αγροτική Θημωνιά». «Αγροτική Θημωνιά» ονομάστηκε ο μεγαλύτερος σταλαγμίτης του σπηλαίου που φθάνει μέχρι και την οροφή του. Χρονολογείται στα 1,5 με 2 εκατομμύρια χρόνια πριν. Πρόκειται για έναν μεγάλο σταλαγμίτη στην περιφέρεια του οποίου διακρίνονται ρεόλιθοι. Η «αίθουσα Σπασμένο Δέντρο με Νέο Βλαστό» οφείλει την ονομασία σε έναν ιδιόμορφο σχηματισμό σπηλαιοθεμάτων. Το σπασμένο δέντρο αντιπροσωπεύει ένας σπασμένος σταλαγμίτης. Πρόκειται για έναν αρκετά υψηλό σταλαγμίτη, του οποίου η θραύση πιθανών να οφείλεται σε κάποια ολίσθηση της βάσης του. Στην επιφάνεια σπασίματος αυτού του σταλαγμίτη αναπτύχθηκε ένας καινούργιος σταλαγμίτης, στον οποίο δόθηκε η ονομασία νέος βλαστός. 34

35 Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει και η αίθουσα που ονομάστηκε «Νεκρά Πολιτεία». Είναι μια πολύ μεγάλη αίθουσα, η οποία χαρακτηρίζεται από μικρό αριθμό σπηλαιοθεμάτων και ξεχωρίζει από τις άλλες αίθουσες λόγω του φτωχού διακόσμου της. Η σπηλαιολόγος Άννα Πετροχείλου αποδίδει το φαινόμενο αυτό σε καταστροφή των σπηλαιοθεμάτων από την ζύμωση γκουανό χιλιάδων νυχτερίδων που διαβιούσαν στο σπήλαιο στο παρελθόν, που οδήγησε σε υψηλά ποσοστά διοξειδίου του άνθρακα στο εσωτερικό του σπηλαίου. Μια άλλη θεωρία θέλει το φαινόμενο αυτό να είναι αποτέλεσμα καταστροφής της οροφής της αίθουσας λόγω κατολίσθησης που συνέβη στο παρελθόν. Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι στην αίθουσα παρατηρείται η ανάπτυξη νέων σταλακτιτών, γεγονός που υποδηλώνει την ενεργότητα του εσωτερικού διακόσμου του σπηλαίου, το οποίο προσαρμόζεται στις νέες κλιματολογικές συνθήκες (1.3.3.Β). Επίσης στο σπήλαιο έχουν βρεθεί και αργιλικά ορυκτά, τα οποία μεταφέρθηκαν στο εσωτερικό του ύστερα από πλημμυρικά φαινόμενα, και τα οποία αναπτύσσονται με τη βοήθεια μικροβίων. Πιο συγκεκριμένα έχει βρεθεί καολινίτης. Σε κάποια σημεία του σπηλαίου έχουν εντοπιστεί και χουμικά οξέα, τα οποία και χρησιμοποιούνται ως παλαιοκλιματικοί δείκτες. Τέλος, ο μεγάλος αριθμός επισκεψιμότητας στο σπήλαιο δρα σαν ανασταλτικός παράγοντας για την ανάπτυξη των σπηλαιοθεμάτων του σπηλαίου. Αυτό οφείλεται στις μεγάλες τιμές διοξειδίου του άνθρακα που προσφέρονται στο σπήλαιο από τον μεγάλο αριθμό των επισκεπτών του. Η προσφορά διοξειδίου του άνθρακα στο εσωτερικό του σπηλαίου, εμποδίζει την καθίζηση του ασβεστίτη και κατά συνέπεια την ανάπτυξη σπηλαιοθεμάτων. Εικόνα : Α) Αίθουσα Σταυρού, σπήλαιο Περάματος Ιωαννίνων. Β) Νεοσχηματισμένοι σταλακτίτες και σταλαγμίτες που υποδηλώνουν την ενεργότητα του σπηλαίου Περάματος Ιωαννίνων. 35

36 1.3.4 ΒΙΟΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑ ΣΠΗΛΑΙΟΥ Οι συνθήκες που επικρατούν στα σπήλαια δεν είναι ευνοϊκές για την ανάπτυξη και την διαβίωση κοινών ειδών πανίδας και χλωρίδας. Τα υψηλά ποσοστά υγρασίας σε συνδυασμό με τις χαμηλές θερμοκρασίες και την έλλειψη φυσικού φωτισμού καθιστούν τα σπήλαια αφιλόξενα μέρη για την αναπαραγωγή και τη διαμονή κοινών ειδών οργανισμών. Παρόλα αυτά κάποια είδη προσαρμόζουν τα χαρακτηριστικά τους, έτσι ώστε να μπορούν να επιβιώνουν σε χώρους σπηλαίων. Σύμφωνα με τον σπηλαιοβιολόγο Παραγκαμιάν, οι ζωικοί οργανισμοί των σπηλαίων μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με το βιολογικό τους κύκλο σε τέσσερις κατηγορίες. Οι κατηγορίες αυτές περιλαμβάνουν τους τυχαίους επισκέπτες, τα τρωγλόξενα είδη, τα τρωγλόφιλα είδη και τα τρωγλόβια είδη. Από αυτούς τους οργανισμούς ξεχωρίζουν τα χειρόπτερα ή κοινώς νυχτερίδες. Οι νυχτερίδες ανήκουν στα τρωγλόφιλα είδη και χρησιμοποιούν τα σπήλαια για ξεκούραση και ύπνο και αναζητούν την τροφή τους έξω από αυτό ( ). Το ενδιαφέρον των ερευνητών προσελκύει επίσης και η κάθε μορφής χλωρίδας που συναντάται σε χώρους σπηλαίων. Συνήθως μορφές χλωρίδας συναντώνται κοντά στην είσοδο του σπηλαίου, όπου υπάρχει επαφή με το φυσικό περιβάλλον και υπάρχει κυρίως φως από τις ακτίνες του ηλίου, απαραίτητο στοιχείο για τη φωτοσύνθεση των φυτών. Τέτοια παραδείγματα ειδών που συναντώνται στη χλωρίδα των σπηλαίων είναι τα βρύα, τα φύκη και οι λειχήνες. Στα σπήλαια αναπτύσσεται ακόμα και μικροχλωρίδα, πρόκειται για μικροσκοπικές μορφές χλωρίδας που δεν μπορούν να γίνουν αντιληπτές με γυμνό μάτι. Οι μικροσκοπικοί οργανισμοί που συνιστούν τη μικροχλωρίδα των σπηλαίων μπορούν να διακριθούν σε αυτότροφους και ετερότροφους. Αυτότροφοι είναι οι φυτικοί μικροοργανισμοί των σπηλαίων οι οποίοι μπορούν να συνθέσουν οργανική ύλη από ανόργανα στοιχεία. Τέτοιοι είναι τα θειοβακτήρια και τα σιδηροβακτήρια. Ως ετερότροφοι καλούνται οι οργανισμοί που τρέφονται από αυτότροφους μικροοργανισμούς. Στο σπήλαιο Περάματος Ιωαννίνων εντοπίστηκαν από τον Σουηδό καθηγητή Lindberg διάφορα είδη εντόμων των γενών Αρπακτικιδών, Ασελιδών, Ισοποδών, Αμφιποδών, Διπλοποδών, Αραχνοειδών, Ολιγοχαιτιδών αλλά και νύμφες διαφόρων εντόμων. Επίσης ένα νέο είδος Δολιχόποδων μελετήθηκε από τον Γάλλο βιοσπηλαιολόγο Chappuis, ο οποίος το ονόμασε «Δολιχόποδο Πετροχειλόζι» προς τιμήν του ζεύγους Πετροχείλου, το οποίο και το ανακάλυψε ( ). Η χλωρίδα που συναντείται στο σπήλαιο Ιωαννίνων αποτελείται κυρίως από βακτήρια, κυανοφύκη, χλωροφύκη, μύκητες, βρυόφυτα και διάτομα. Από αυτά μελετήθηκαν περισσότερο τα αθροίσματα κυανόφυτα, βακυλαριόφυτα και τα βακτηριόφυτα (Anagnostidis, Ekonomou & Pantazidou, 1982). 36