diumenge, 21 de maig de 2017

Processos d'espeleogènesi: un enfocament de modelatge.


Ens plau inserir una fonamental i detallada obra (378 pàgines) d'en Wolfgang Dreybrodt, Francis Gabrovek, i Douchko Romanov, sobre el procés espeleogenètic.


Traducció al català del prefaci de Derek Ford


El tractament de la gènesi de les cavitats calcaries en aquest volum és molt sistemàtic. Seguint una breu introducció, el capítol 2 proporciona un curat esquema de la química i la cinètica de la + H2O + CO2 sistema de CaCO3. S'utilitza moltes de les contribucions originals de Wolfgang.

En el capítol 3 considera el cas fonamental de la gènesi d'un conducte des d'un únic punt d'entrada en una sola fractura; la seva discussió de les possibles funcions de la barreja de la corrosió i CO2 d'origen profund constitueix el tractament més complet que es troba a la literatura.

En els capítols 4 i 5 a continuació, s'estenen sobre un cas més complex, model multi-entrada dels patrons de l'evolució del pla i la longitud profunditat, respectivament. Aquests capítols són el cor del volum, una explosió de l'explicació que utilitza no menys de 142 models d'ordinador en color i els corresponent gràfics en el que ha de ser descrit com un "tour de force". Estic molt impressionat per la seqüenciació racional dels models multi-entrada, amb un desenvolupament més imaginatiu de situacions de corrosió de mescla, de la variació litològica i controls geològics estructurals i controls hidrològics i de CO2 del sòl. Aquests capítols conclouen mitjançant la vinculació dels models clarament a l'evolució regional de major escala com afaiçonament de la vall o agradació, i l'evolució de l'aqüífer càrstic concomitant. El treball és pertinent en totes les escales de l'epikars, de local a terrenys que són centenars de km2 de superfície. Cada nació amb els recursos hídrics substancials en pedra calcària o dolomita serra ha experimentat fallades degudes a fuites quan es tracta d'emmagatzemar aigua i regular el seu flux darrere de les preses. Aquest ha estat un interès dels autors. En el capítol 6, conclouen el modelatge amb una anàlisi acurada d'una sèrie d'escenaris de fuga sub-presa. El capítol 7 ofereix una breu mirada cap al futur, que està considerat com el modelatge 3-D, el pròxim gran pas endavant.

El modelatge de l'equip Dreybrodt sempre s'ha centrat en la gènesi de les coves. En contrast, la majoria dels hidrogeòlegs tenen a veure amb la comprensió de la distribució i el comportament dels recursos d'aigües subterrànies d'una conca determinada, si es té coves o no. El modelatge per ordinador ha estat una part important de la seva feina des de la dècada de 1970, però sobretot amb suposats bastant simples que el llit de roca o de llim, etc., de les funcions de l'aqüífer com un mitjà porós homogeni. El problema de fer front a l'ocurrència d'heterogeneïtats massives com ara conductes de dissolució que, la grandària, organització i distribució dins d'un aqüífer és simplement desconegut, ha estat generalment ignorada o en el millor cas abordat per l'assignació de diferents valors de porositat major a diferents volums de la roca. Les conseqüències han estat que les previsions de modelatge de la descàrrega instantània i (molt important) la rapidesa del transport de contaminants en aqüífers càrstics ha estat sovint grollerament per errònia.

En els anys 1970 i 1980, alguns grups a Europa han tractat d'abordar aquestes dificultats mitjançant la introducció de supòsits més sofisticats de porositat dual a tot arreu dins de l'aqüífer. El grup amb seu a la Universitat de Tübingen ha estat a l'avantguarda d'aquest treball. Les seves exploracions de modelatge han conduït inevitablement a temptar evolucionar els conductes de dissolució que en comptes de encaixar patrons suposant a l'aqüífer com una entitat estàtica. El model de Tübingen de cavitat és un dels productes d'aquest treball. S'explica acuradament i il·lustrat pels seus autors en el primer dels dos capítols de hostes. Els lectors seran sorpresos pel contrast amb els enfocaments adoptats per l'equip Dreybrodt, sinó també impressionats per la convergència dels resultats que es produeix i que defensa la validesa de tots dos. Georg Kaufmann, Universitat de Göttingen, és un geofísic entusiasta per l'exploració de coves, i li ha posat ciència en l'espeleogenesi. Ell té amplis interessos, estimulant la publicació i estudis de models independents sobre l'evolució dels paisatges càrstics del canó, o la morfogènesi d'estalagmites de calcita en condicions climàtiques canviants. En la seva contribució que utilitza el modelatge d'elements finits per produir patrons de les xarxes de coves de dissolució, en una varietat d'entorns hidrogeològics. El comportament dels seus hidrogrames ressort com aquests aqüífers evolucionan amb el control de conducte ple de la seva descàrrega durant lapses fins a 100.000 anys està ben desenvolupada. Es tracta d'una contribució especial i cridanera amb el qual completar el volum.

"Processos d'espeleogènesi: un enfocament de modelatge" és un apassionant llibre que reuneix i mostra els productes espeleogenètics i els seus aqüífers en un modelatge per ordinador d'una manera succinta, amb excel·lents il·lustracions i estimulants contrasts d'enfocament. És una publicació 'referència' que tots els que estan interessats en l'espeleogènesi hauria de llegir. Serà un volum molt útil per a mostrar, no només en el carst i la hidrogeologia, fins i totper a altres persones que utilitzen el modelatge per ordinador en les ciències físiques i espacials.

Derek Ford,
Llac Couchiching, Ontario
maig 2005









Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada

Us animem a fer observacions per explicar, il·lustrar, o criticar el contingut d'aquest article. Moltes gràcies per la vostre col·laboració.