A framework for assessing the role of karst conduit morphology, hydrology, and evolution in the transport and storage of carbon and associated sediments

Abstract

IzvlečekUDK 551.444:546.26 George Veni: Osnova za ocenjevanje vloge morfologije, hidro logije in razvoja kraških kanalov pri prenosu in skla diščenju ogljika in sorodnih sedimentov Kraški vodonosniki in kanali nastajajo z raztapljanjem karbonatnih mineralov in počasnim sproščanjem anorganskega ogljika. Z razvojem morfologije, velikosti in položajem znotraj vodonosnika, se njihova funkcija in zmogljivost skladiščenja ter prenosa anorganskega in organskega ogljika spremenita. Kanali sedimentom služijo predvsem kot transportni mehanizmi. Merjeni podatki so redki, vendar je za učinkovito delovanje kanalov potrebno vsaj ravnotežje med količino sedimentov, ki vstopijo in izstopijo iz vodonosnika. Ko količina sedimentov preseže vstopne vrednosti, bo nekaj sedimenta ostalo v podzem lju. Ko naravno upadanje doseže odstranitev sedimentov in prihaja le do odlaganja sige, se ta material uskladišči vse do popolne denudacije kamninske mase. Skladiščenje sedimenta je v hidrološko aktivnih kanalih večinoma prehodno, vendar prihaja do relativnih razlik v različnih vodonosnikih. Vodonosniki s kanali, razvitimi v več nivojih ali kot labirinti poplavnih voda, skladiščijo sorazmerno večje količine sedimentov. Hipogeni sistemi hranijo večje količine usedlin kot epigeni vodonosniki, saj večinoma prevajajo raztopljeni material in ne toliko kombinacije raztopljenih in suspendiranih klastičnih usedlin. Poleg tega se hipogeni vodonosniki večinoma napajajo s padavinami in tako prejmejo in skladiščijo le malo sedimentov s površine. Količina sedimentov in organskega ogljika shranjenega v kraških vodonosnikih na globalni ravni je v tej študiji ocenjena na 2x10 4 km 3 and 2x10 2 km 3 . Količina organskega ogljika shranjenega v paleokrasu ni ocenjena, vendar razpoložljivi podatki kažejo, da je bistveno večja od količine, shranjene v aktivnih kraških vodonosnikih. Ureditev teh podatkov lahko nakaže, da bi zaloge nafte v paleokrasu lahko služile kot učinkoviti ponori ogljika za globalno skladiščenja ogljika. Paleokraške zaloge z manjšo vsebnostjo ogljikovodikov morajo zagotoviti bistveno več skladiščenja kot je to značilno za nepaleokraške kamnine. Ključne besede: sediment, ogljik, paleokras, morfologija kanalov, kraška hidrologija, skladiščenje. Abstract UDC 551.444:546.26 George Veni: A framework for assessing the role of karst con duit morphology, hydrology, and evolution in the transport and storage of carbon and associated sediments Karst aquifers and conduits form by dissolution of carbonate minerals and the slow release of inorganic carbon to the surface environment. As conduits evolve in size, morphology, and position within the aquifer, their function and capacity change relative to the storage and transport of inorganic and organic carbon as sediment. Conduits serve mostly as transport mechanisms in relation to sediments. quantified data are sparse, but for conduits to function effectively there must be at least equilibrium in the amount of sediment entering and exiting the aquifer. If sediment discharge exceeds input, little sediment w...

An Introduction to the Special Issue “Geochemical Processes of Karst and Karst Paleoenvironments” as Part of the International Year of Caves and Karst

“…Karst geochemistry was long considered an academic exercise, valuable to quantifying and classifying surface landforms and aquifer permeabilities. Over the past 20 years, it has become a critical component in understanding the role of karst in the global carbon cycle and its short and long-term potential for natural and artificial carbon sequestration (e.g., [6]).…”

Going with the flow: Sedimentary processes along karst conduits within Chalk aquifers, northern France

“…Cave sediments are also potential important archaeological, palaeoenvironmental and palaeoclimatic archives (Goldberg and Sherwood, 2006;Lundberg and McFarlane, 2007;González-Lemos et al, 2014). For all these reasons, various studies have examined how detrital sediment infills within caves and conduits can influence the aquifer functioning and spring discharge (Veni, 2013), including Chalk aquifers (Massei et al, 2003).…”