شبيه سازي شرايط اقليمي درون غارها در محيط آزمايشگاهي كنترل شده، جهت برآورد مقدار انحلال سالانه اشكال كارستي درون غارهاي كتله خور و سهولان

Simulation of Climatic Conditions within the Caves Through a Controlled Laboratory Environment to Estimate the Annual Dissolution Rate of Karstic Shapes Inside Katale Khor and Saholan Caves

اهداف و زمينه­ ها: غار كتله­ خور در نزديكي شهر گرماب (زنجان) و غار سهولان در جنوب شرق مهاباد، سالانه پذيراي تعداد زيادي از گردشگران هستند. تعداد بالاي گردشگران و ورود بي‌رويه آنها به محيط‌هاي حساس و شكننده غارها، سبب بالارفتن غلظت دي‌اكسيدكربن موجود در غار شده و تعادل شيميايي درون غار به‌هم خورده و اثرات مخربي بر اشكال و سازندهاي كارستي درون غار به جاي گذاشته است كه به تدريج سبب تحليل، خوردگي و پوسته‌شدن اشكال كارستي درون غار مي‌شود. از اين رو در اين مقاله تلاش شده است تا با شبيه‌سازي و بازسازي شرايط اقليمي درون غارها در محيط آزمايشگاهي كنترل‌شده، مقدار انحلال سالانه اشكال درون غارها محاسبه شد. روش‌شناسي: دما، رطوبت نسبي و دي­ اكسيدكربن موجود در درون غارهاي موردنظر در دو دوره 15روزه در بهمن ماه به سبب تعداد كم گردشگر و ماه فروردين به دليل حضور بالاي گردشگر در درون غارها با استفاده از دستگاه 3كاره دما، رطوبت‌‌ و CO2 سنج اندازه‌گيري شد. در مرحله بعد، با شبيه­ سازي همين شرايط در محيط آزمايشگاهي كنترل‌شده، مقدار انحلال سالانه اشكال درون غارها به شيوه وزني محاسبه گرديد. يافته­ ها: مقدار انحلال و پوسته‌شدن اشكال براي غار كتله­ خور 0/9445گرم در سال و براي غار سهولان 2/012گرم در سال بود. از اين مقدار 0/7661گرم، معادل 81/12% كل انحلال براي غار كتله‌خور و 1/6991گرم معادل 84/45% براي غار سهولان، سهم گردشگران بود. نتيجه‌گيري: ورود حداكثري گردشگران ﺑﻪ درون ﻏﺎرﻫﺎي كتله­ خور و سهولان، رﻳﺰاﻗﻠﻴﻢ­ﻫﺎيي را ﺑﻪ‌وﺟﻮد ­آورد كه غلظت دي‌اﻛﺴﻴﺪﻛﺮﺑﻦ در آنها اﻓﺰاﻳﺶ ﻳﺎﻓﺘﻪ، درجه ﺣﺮارت ﻏﺎر ﺑﺎﻻ مي‌رود و رﻃﻮﺑﺖ نسبي ﻛﺎﻫﺶ مي­يابد. در اثر اين تغييرات، روند شكل­ گيري اشكال كارستي درون غارهاي مورد نظر مختل مي­شود و تخريب و شكسته­ شدن اشكال را به دنبال دارد.

Aims & Backgrounds Katlekhour Cave near Garmab (Zanjan) and Saholan Cave in southeast Mahabad, two Iranian tourist caves, attract a large number of tourists annually. Indiscriminate entry and higher number of tourists into the fragile and sensitive environment of the caves increase the concentration of carbon dioxide and disturb the chemical equilibrium inside the cave and it also has devastating effects, like erosion and corrosion, on Karst forms inside the cave. Therefore, this paper attempts to investigate the annual dissolution rate of cave forms by simulating and reconstructing climatic conditions inside a controlled laboratory environment. Methodology To achieve the objectives of the study, data on temperature, relative humidity and CO2 content within the caves in question during two 15-day periods in February due to low number of tourists and April due to high tourist presence inside the caves were collected using triple tool of temperature, humidity, and Co2 gauge model (AZ 77535). Next, by simulating the same conditions in a controlled laboratory environment, the amount of annual dissolution of the forms inside the caves was calculated using weighting method. Findings The amount of dissolution and scaling of forms is 0.9445 g / year for Katlekhour and 2.20 g / year for Saholan Cave. Of this amount, 0.7661 g is 81.12% of total dissolution for Katlekhour Cave and 1.6991 g is 84.45% for Saholan Cave are attributed to tourists’ presence. Conclusion Maximum presence of tourists in Katlekhour and Saholan Caves caused the micro-climates in which the increased level of the concentration of de-carbohydrate increases the temperature of cave and decreases the moisture. As a result of these changes, the formation process of karstic shapes within the caves is disrupted, resulting in the destruction and shattering of the forms.