Карстът е геоложка система от скали, в които водата е разтворила скалната основа. Процесът на разтваряне обикновено се започва от слабо киселинна вода (карбонова киселина), образувана когато дъждовната вода и почвеният въздух поглъщат въглероден диоксид. Тази вода прониква по пукнатини, фуги и пластове и постепенно разширява каналите, така че с течение на времето се развиват характерни повърхностни и подземни форми. Ако карстовото поле е много обширно, то може да се прояви като значима географска или топографска характеристика на ландшафта. Поради силно нарушената проходимост и нестабилността на повърхността, карстовите територии често се възприемат като лошо място, трудно за строителство и движение.

Как се образува карстът

Основните условия за образуване на карст са наличието на

  • разтворими скали (обикновено карбонатни),
  • движение на вода през скалния масив (повърхностно или подпочвено),
  • достатъчно време и наличие на пукнатини и пластове, по които водата да циркулира.

Почвата и растителността повишават съдържанието на CO2 във водата, което увеличава нейната разтворваща способност. Химичната реакция може да се опише общо като разтваряне на калциев карбонат (CaCO3), при което се образуват йони Ca2+ и бикарбонат (HCO3-), които се отнасят от водата. С времето това води до разширяване на фуги, образуване на пукнатини, канали и пещерни системи.

Повърхностни и подземни форми

Почти винаги карстът се образува в

в карбонатни скали, като варовик или доломит. Тъй като карбонатните седиментни скали са много разпространени, карстовите райони се срещат навсякъде по света.

На повърхността се развиват форми като:

  • потънали дупки (долини, потвърдени дълбоки sinkholes) — най-разпространените прояви;
  • uvala и polje — по-големи и слизащи едни в други депресии;
  • карстово разчленяване (karren, lapiez) — ситни корозионни форми по откритите скални повърхности;
  • изчезващи реки и потоци — повърхностните води пресичат дупки и продължават под земята;
  • карстови кули и стълбове — особено в тропически и субтропични условия (например „tower karst“).

Под земята се развиват сложни пещерни системи, многослойни тунели, подземни реки и водопади. В пещерите често се образуват спелеотеми — сталактити, сталагмити, колони, первази и други минерални образувания, натрупани от отлагане на разтворени въглеродни минерали. Някои карстови райони могат да съдържат хиляди

пещери, пещери, а водата обикновено е под земята.

Има и т.нар. покрит карст, при който разтворимият слой е скрит под неразтворими покривни отлагания — в такива случаи характерните повърхностни форми могат да отсъстват или да са слабо изразени.

Екология, важност и рискове

Карстовите системи имат голямо екологично и икономическо значение: те съхраняват и транспортират значителни количества питейна вода (подземни резервоари и извори), поддържат уникални екосистеми (т.нар. троглобионти — видове, адаптирали се към живот в пещери) и пазят археологични и палеонтологични находки. От друга страна, карстовите райони са уязвими към замърсяване, тъй като водата често преминава бързо по кондуктивни канали и филтрационните процеси са ограничени. Това налага специално управление на земеползването и защитните мерки за водоизточниците.

Други рискове включват внезапни пропадания (sinkholes), които могат да засегнат сгради, пътища и инфраструктура. Туризмът в пещерите изисква контрол, за да се запазят деликатните минерални образувания и екосистемите.

Известни карстови райони

Най-голямата карстова област в света е равнината Нуларбор, част от равнинната, почти безлесна и суха страна в Южна Австралия. Тя се намира на брега на Големия австралийски залив, а на север е разположена пустинята Виктория. Тя е най-голямото единично изложение на варовикови скали в света и заема площ от около 200 000 кв. км (77 000 кв. мили). В най-широката си точка се простира на около 1100 км (684 мили) от изток на запад през граничния район между Южна Австралия и Западна Австралия.

Освен Нуларбор, други важни и известни карстови области са:

  • Динарския карст (Балкани) — една от най-големите и класически райони на карстово развитие в Европа, с множество големи пещерни системи и извори;
  • Юкатанския полуостров (Мексико) — известен с многобройните ценоти (природни кладенци) и подземни реки;
  • Карстовите области в Китай (Guilin, Zhangjiajie) — впечатляващи карстови кули и ландшафти, често наричани „tower karst“;
  • Mammoth Cave (САЩ) и Carlsbad Caverns — примери за големи пещерни комплекси и туристически обекти;
  • Škocjan Caves и Postojna (Словения) — световноизвестни пещери с UNESCO статут и богати подземни реки.

Управление и опазване

Защитата на карстовите райони изисква комбиниран подход: мониторинг на качеството на водата, контрол върху земеползването (ограничаване на опасни дейности в непосредствена близост до извори и проломи), образование и регулиран туризъм в пещерите. Научните изследвания и картографирането на пещерните системи са важни за оценка на риска и планиране на устойчиво използване на ресурсите.