CAVERNAS
Caverna,
gruta ou
gruna é toda cavidade natural
rochosa
com dimensões que permitam acesso a seres humanos. Podem ter
desenvolvimento horizontal ou vertical em forma de galerias e salões.
Ocorrem com maior frequência em terrenos formados por
rochas sedimentares, mas também em
rochas ígneas e
metamórficas, além de
geleiras e
recifes de coral.
São originárias de uma série de processos
geológicos que podem envolver uma combinação de transformações
químicas,
tectônicas, biológicas e
atmosféricas. Devido às condições ambientais exclusivas das cavernas, esse
ecossistema apresenta uma
fauna especializada para viver em ambientes escuros e sem
vegetação nativa. Outros animais, como os
morcegos,
podem transitar entre seu interior e exterior. As cavernas também foram
utilizadas, em idades remotas, como ambiente seguro e moradia para o
homem primitivo, fato comprovado pela imensa variedade de evidências
arqueológicas e pela
arte rupestre. Em alguns casos essas cavidades também podem ser chamadas de
tocas,
lapas ou
abismos. Os termos relativos a caverna geralmente utilizam a raiz
espeleo-, derivada do latim
spelaeum, do
grego σπήλαιον, "caverna", da mesma raiz da palavra "espelunca".
As cavernas são estudadas pela
espeleologia, uma ciência multidisciplinar que envolve diversos ramos do conhecimento, como a geologia,
hidrologia,
biologia,
paleontologia e
arqueologia. Além da importância científica, a exploração de cavernas representa um grande papel no
turismo de aventura (ou
ecoturismo), sendo uma parte importante da economia das regiões em que ocorrem.
Formação
As cavernas, de acordo com sua formação, são divididas em dois grandes grupos: cavernas primárias e secundárias.
Cavernas primárias
Tubo de lava Thurston no Hawaii Volcanoes National Park. Tubos de lava são exemplos de cavernas primárias.
São ditas
cavernas primárias aquelas cuja formação é contemporânea à formação da rocha que a abriga.
Cavernas vulcânicas
Em regiões com
vulcanismo ativo, o escoamento de
lava
pode formar diversos tipos de cavidades na rocha. Em geral a lava escoa
para a superfície através de um fluxo contínuo. À medida que o entorno
do fluxo se resfria e solidifica, a lava continua escorrendo por canais,
muitas vezes de vários quilômetros de extensão, chamados
tubos de lava.
Em alguns casos, após o vulcão se tornar inativo, esses tubos podem ser
esvaziados e preservados formando cavidades acessíveis pelo exterior.
As mais importantes cavernas desse tipo estão no
Havaí e no
Quênia.
A caverna Kazumura, na
Ilha Havaí, próxima a
Hilo,
com 65 500 m de comprimento e desnível de 1 101 m, é o mais longo e
mais profundo tubo de lava do mundo. Além dos tubos de lava, também
podem ser formadas cavernas vulcânicas pela existência de bolsões de ar
ou outras irregularidades no
magma
durante seu escoamento ou resfriamento. Essas cavernas costumam formar
salões ou canais de pequenas dimensões. Cavernas de lava não possuem
formações exuberantes como as cavernas criadas por dissolução química.
Em geral possuem paredes lisas e uniformes, mas em alguns casos possuem
escorrimentos, pontas e gotas de lava resfriada.
Cavernas de corais
Cavidades criadas durante o crescimento de
recifes de coral por qualquer razão. Uma vez
calcificados e
litificados
os corais, essas cavidades podem ser preservadas e em alguns casos
formam galerias ou salões penetráveis de pequenas dimensões dentro do
recife.
Cavernas secundárias
Cavernas secundárias são aquelas que se originam após a
formação da rocha que as abriga. É o caso mais comum de formação de
cavernas e envolvem diversos processos diferentes.
Cavernas cársticas
O processo mais frequente de formação de cavernas é através da dissolução da rocha pela
água da
chuva ou dos rios, um processo também chamado de
carstificação. Este processo ocorre num tipo de paisagem chamado
carste ou
sistema cárstico, terrenos constituídos predominantemente por
rochas solúveis, principalmente as
rochas carbonáticas (
calcário,
mármore e
dolomitos) ou outros como
evaporitos e
gipsita. As regiões cársticas costumam possuir
vegetação cerrada, relevo acidentado e alta
permeabilidade do
solo,
que permite o escoamento rápido da água. Além de cavernas, o carste
apresenta diversas outras formações produzidas pela dissolução ou erosão
química das rochas, tais como
dolinas,
furnas, cones cársticos,
cânions,
vales secos,
vales cegos e
lapiás.
Fase inicial da espeleogênese.
A rocha calcária possui diversas fendas e
fraturas por onde as águas superficiais escorrem em direção ao lençol
freático.
O processo de carstificação ou dissolução química é resultado da combinação da água da chuva ou de rios superficiais com o
dióxido de carbono (CO
2) proveniente da atmosfera ou das raízes da vegetação. O resultado é uma solução de
ácido carbônico (H
2CO
3),
ou água ácida, que corrói e dissolve os minerais das rochas. O
escoamento da água ácida ocorre preferencialmente pelas fendas e planos
de
estratificação.
Os minerais removidos combinam-se ao ácido presente na água e são
arrastados para rios subterrâneos ou para camadas geológicas mais
baixas, onde podem se sedimentar novamente. Em outros casos podem ser
arrastados para fora por rios que ressurgem e passam a correr pela
superfície. As fendas aos poucos se alargam e tornam-se grandes
galerias.
A água corrói e carrega os sais removidos da rocha,
formando galerias ao longo de fraturas e camadas de estratificação. O
rio superficial pode se tornar subterrâneo após a formação de um
sumidouro e deixa um vale seco no terreno por onde corria.
Quando o
nível freático
se rebaixa naturalmente devido à dissolução e aumento de permeabilidade
de camadas inferiores, as galerias formadas se esvaziam. Em muitos
casos, tetos que eram sustentados pela pressão da água podem desmoronar,
formando grandes salões de abatimento. Estes desmoronamentos podem
levar ao rebaixamento do solo acima dos salões, o que cria dolinas de
colapso. Em alguns casos, essas dolinas se abrem totalmente até o nível
do salão, resultando em uma entrada da caverna ou uma clarabóia. Outras
entradas podem ser formadas em
sumidouros (pontos em que
rios entram no solo formando rios subterrâneos) ou
exsurgências (pontos de saída da água subterrânea).
O lençol freático foi rebaixado deixando as galerias
secas. O teto em alguns trechos cede formando salões de abatimento que
ficam cheios de detritos. O solo da superfície se rebaixa sobre os
pontos em que ocorreram colapsos (dolinas de abatimento) ou pela
dissolução do solo (dolinas de subsidência). Espeleotemas começam a se
formar nas galerias e salões.
Uma vez que o nível de água é rebaixado, os salões e galerias secam e
passa a existir ar em seu interior. A carstificação nessas galerias
passa a ser construtiva, ou seja, a sedimentação dos minerais
dissolvidos na água passa a construir formações no interior da caverna.
Quando a água atinge as galerias secas através de fendas ou pela
porosidade difusa das rochas (exsudação), o gás carbônico é liberado
para a atmosfera e a calcita ou outros minerais dissolvidos se
precipitam, criando formações de grande beleza, chamadas coletivamente
de
espeleotemas. (ver
abaixo).
Embora haja cavernas cársticas formadas de diversas
rochas carbonáticas, as rochas calcárias são mais estáveis e resistem mais a desabamentos que as
dolomitas ou
gipsitas. Por essa razão a maior parte das cavernas de dissolução existentes atualmente são calcárias.
Cavernas de colapso e erosão mecânica
Alguns minerais não são
solúveis em água e não permitem que o processo de casrtificação ocorra. Por exemplo, os
quartzos,
sílicas e
argilitos são pouco solúveis e rochas compostas principalmente por esses minerais, como
granitos e
arenitos,
não permitem a formação de relevo cárstico a não ser em condições muito
especiais, como por exemplo algumas regiões de carste em clima
semi-árido ou feições típicas de dolinas em arenitos por erosão
geoquímica. Neste tipo de rochas, o processo mais comum de formação de
cavernas são as fraturas ou colapsos resultantes de atividade tectônica
como
terremotos
e dobramentos da rocha. Cavernas de colapso também podem ocorrer quando
uma camada solúvel abaixo de uma camada de granito ou arenito é
dissolvida e remove a sustentação das camadas superiores. As fraturas
resultantes dos dois processos podem eventualmente atingir grandes
dimensões e quando se estendem até a superfície, permitem a visitação
dessas cavernas. Se estas fissuras estão total ou parcialmente abaixo do
nível freático, a água pode aumentar a caverna por
erosão mecânica, mas não por dissolução. Em muitos casos as cavernas de arenito podem ser expandidas também pela erosão
eólica.
Cavernas desse tipo são muito estáveis e em geral se originam de
processos geológicos mais antigos que as cavernas por dissolução
química.
Como o processo de formação e crescimento dessas cavernas não é
químico, elas não costumam possuir espeleotemas, a não ser em raros
casos em que uma camada de
rocha carbonática
esteja acima da caverna. Em condições especiais, podem ocorrer
espeleotemas de sílica em cavernas de arenito, como os presentes na
Gruta do Lapão e na Gruta do Riachinho, na
Chapada Diamantina,
Bahia,
Brasil.
Cavernas de gelo
Apesar do nome, as cavernas de gelo não devem ser confundidas com as
cavernas em glaciares. Cavernas de gelo são cavidades na rocha, formadas
por qualquer dos processos descritos acima. Como se localizam em
regiões muito frias do globo, elas apresentam temperaturas abaixo de
0 °C durante todo o ano em pelo menos uma parte de sua extensão. Isso
provoca o congelamento da água infiltrada pelo solo ou da umidade
atmosférica e forma em seu interior diversos tipos de precipitações de
gelo (chamados icicles em
inglês) que podem ser tão exuberantes como os espeleotemas rochosos.
Cavernas glaciares
Caverna glacial no interior de uma geleira na Suíça.
Este tipo especial de caverna não é formado na rocha, mas no gelo de
glaciares.
A passagem da água da parte superior da geleira para o leito rochoso
produz tubos que podem ter desenvolvimento horizontal ou vertical.
Embora possam permanecer praticamente inalteradas por muitos anos, estas
cavernas são instáveis e podem desaparecer completamente ou mudar de
configuração ao longo do tempo. Ainda assim podem ser visitadas e
utilizadas para estudar o interior das geleiras. Seu maior valor
científico reside no fato de permitirem acessar amostras de gelo de
diversas idades diferentes, usadas em pesquisas de
paleoclimatologia.
Cavernas marinhas
Cavernas marinhas podem ter diversas configurações, desde cavidades
totalmente submersas no leito oceânico até formações parcialmente
submersas em paredões rochosos da costa. As primeiras são abismos ou
fendas que podem atingir profundidades
abissais e são penetráveis por
mergulhadores ou veículos submersíveis. Essa cavernas podem ter diversas origens, em geral tectônicas.
Cavernas da costa podem resultar de diversos processos diferentes. Um
deles é a erosão mecânica das ondas que abre cavidades na rocha. Em
alguns casos, não passam de tocas submersas e sem saída. Outras podem
ter uma extremidade que se abre no lado da terra, permitindo o acesso
por ambos os lados. Grutas formadas por processos tectônicos ou
dissolução química também podem se tornar parcialmente submersas no
oceano, devido ao rebaixamento do terreno ou pelo aumento do nível do
mar. Também é possível que rios subterrâneos originários de cavernas
cársticas próximas à costa desaguem diretamente no mar, abrindo
passagens entre a terra e o oceano. Nestes casos também pode ser
possível o acesso por ambas as extremidades. Algumas dessas cavernas
podem atingir grandes extensões. Em geral são acessíveis através de
cenotes e exploráveis por mergulho.
Características
Cavernas cársticas como a Caverna da Liberdade em Demanova, Eslováquia, possuem formações de grande beleza.
As cavernas e grutas podem ser de diversos tipos de acordo com sua
topografia, tamanho,
morfologia, constituição e pela presença ou não de água. O ambiente cavernícola é caracterizado pela elevada
umidade e pela ausência parcial ou total de
luz.
Cavernas de grandes dimensões podem formar ambientes meteorológicos
distintos da superfície, possuindo pouca variabilidade térmica ao longo
do ano e temperaturas diferentes das do exterior (mais quentes ou mais
frias).
Umidade
Quando toda a água que formou a caverna já a abandonou, elas são conhecidas como
secas.
Mesmo nesses casos, o ambiente pode apresentar alguma umidade devido à
presença de água infiltrada do exterior e nesse caso, os espeleotemas
ainda estarão em processo de formação ou crescimento. Em outros casos,
mesmo a infiltração de água pelo solo acima da caverna pode ter cessado e
a caverna é totalmente seca.
Cavernas
úmidas podem ter cursos d’água em seu interior,
geralmente em pequenas lâminas ou rios atravessáveis a pé. Nos trechos
em que a caverna está na zona freática ela pode ser inundada até o teto
ou ter apenas pequenas lâminas de ar próximas ao teto. Muitas cavernas
úmidas só podem ser atravessadas a nado ou com equipamento de
mergulho autônomo (
SCUBA). Também existem aquelas em que somente alguns trechos chamados de
sifões
são inundados, permitindo o acesso a pé antes e após os trechos
alagados. Caso a caverna seja atravessada por rios subterrâneos, é
frequente a existência de
cachoeiras internas, sumidouros e ressurgências ao longo de suas galerias e salões.
Topografia
O termo caverna designa genericamente todos os tipos de cavidades
naturais em rocha. Podem receber nomes específicos de acordo com sua
topografia, comprimento e morfologia:
- Abrigos. Cavidades de pequeno comprimento e grandes
aberturas, que podem ser usadas como abrigo por animais e pessoas. Podem
ser formadas por desmoronamentos ou dolinas.
- Tocas. Cavernas com grandes aberturas, uma única entrada e
desenvolvimento horizontal menor que 20 metros. Geralmente possuem
pequeno desnível (desenvolvimento predominantemente horizontal).
- Grutas ou lapas. Cavernas predominantemente
horizontais, com mais de 20 metros de comprimento. Podem ter desníveis
internos e salões. Em geral possuem mais de uma entrada, mas nem sempre
permitem a travessia total.
- Fossos. Cavernas predominantemente verticais com grandes aberturas e desnível inferior a 10 metros.
- Abismos. Cavernas predominantemente verticais com desnível maior que 10 metros.
- Algar. Nome atribuído em Portugal a grutas de desenvolvimento vertical.
Algumas denominações, tais como gruna, lapa ou algar, são termos
regionais. Em algumas regiões do Brasil, utiliza-se o termo gruta apenas
para cavidades que possuem ao menos duas entradas e caverna para as
cavidades com uma única entrada.
Alguns autores não consideram que abrigos e tocas sejam cavernas e
reservam este termo a cavidades com desenvolvimento horizontal maior que
20 metros ou vertical maior que 10 metros.
Em relação ao percurso (planta), as cavernas podem apresentar diversas formas de desenvolvimento:
- Percurso linear: um único caminho, aproximadamente reto, de uma
entrada a outra ou até um estreitamento que não permita o avanço.
- Caverna com meandros: um único caminho, que segue o curso de um rio subterrâneo, com curvas e meandros.
- Múltiplas galerias: possuem mais de um caminho e frequentemente
diversas saídas, apresentando bifurcações e, em alguns casos, sistemas
complexos e labirínticos.
Em relação ao perfil do terreno, as cavernas podem ser:
- Predominantemente horizontal: desenvolvimento paralelo aos estratos
da rocha, com pequenos desníveis internos. Este tipo de caverna é
constituído principalmente por dissolução entre planos de
estratificação, que estavam inteiramente dentro da zona freática durante o período de sua formação.
- Desenvolvimento inclinado: geralmente formadas em zonas vadosas, possuem grandes desníveis, ocasionados pelo alargamento de fendas entre os planos de estratificação.
- Desenvolvimento vertical: assim como as inclinadas, são formadas pelo alargamento de fendas ou fraturas verticais entre planos.
Muitos sistemas complexos possuem galerias em diversos níveis
horizontais que podem ser interligados por trechos inclinados ou mesmo
abismos internos. Nestes casos, alguns dos níveis podem se encontrar em
zonas inundadas, enquanto que as galerias mais altas já estão em zonas
totalmente secas. A soma total de todas as galerias de uma caverna pode
chegar a diversos quilômetros e os desníveis, a várias centenas de
metros.
Espaços internos
As cavernas possuem basicamente dois ambientes:
Galerias, formadas principalmente por dissolução,
corrosão,
erosão
mecânica, fissuras ou fraturas ou ainda por tubos de lava. Constituem a
maior parte dos caminhos internos da caverna. Se forem largos e altos,
permitem a caminhada em pé. Quando estreitas ou muito baixas, exigem que
se rasteje para atravessá-las. Podem ter desníveis de diversos ângulos.
Se forem muito íngremes ou verticais, pode ser necessário escalar ou
fazer descidas a rapel.
Salões, geralmente formados por desabamentos internos ou
fraturas. Os salões podem adquirir dimensões monumentais de até centenas
de metros de largura e altura. Grandes rochas desabadas e outros
sedimentos podem se acumular no chão e dificultar o trajeto. Em outros
casos, os sedimentos já podem ter sido dissolvidos e levados pela água
em épocas remotas.
Espeleotemas
Coluna no interior da Gruta da Lapinha, Região metropolitana de Belo Horizonte, MG, Brasil.
Os
espeleotemas são resultado da carstificação construtiva, ou
seja, os minerais que foram removidos de camadas superiores da rocha e
se encontram dissolvidos na água se cristalizam e criam diversos tipos
de formação no teto, paredes e chão das cavernas.
Quando a água rica em carbonato de cálcio entra em contato com a atmosfera da caverna, ocorre liberação de gás carbônico (CO
2) para a atmosfera, o que torna a solução mineral supersaturada e faz com que ocorra
precipitação. No caso do precipitado ser carbonato de cálcio (CaCO
3), ele forma
cristais de calcita ou
aragonita. O mesmo ocorre se os sais contêm magnésio (como CaMg( CO
3 )
2), quando há precipitação de
dolomita.
As formas construídas pelos cristais dependem de diversos fatores. Elas
podem se formar no teto, nas paredes e no chão, podem ser resultado de
gotejamento por frestas no teto, por disseminação da água através da
porosidade de paredes e teto (exsudação) ou também pela sedimentação e
decantação em poças e represamentos. As formações mais comuns são
descritas abaixo:
- Estalactites - Formadas pelo gotejamento através de fendas ou
furos no teto. Ao precipitar, o mineral forma um anel em torno da gota,
próximo de sua interface com a rocha. Quando a gota cai, o anel se
sedimenta e cristaliza, juntando-se à rocha. Os anéis se unem uns aos
outros formando tubos cilíndricos que crescem em direção ao chão, com 2 a
9 mm de
diâmetro interno e paredes com aproximadamente 0,5 mm de espessura. Em
geral, as estalactites se tornam cônicas pelo escorrimento da água pela
parte externa de suas paredes. Esses escorrimentos podem originar
estalactites com formatos especiais, como espirais (espirocones), bolas, lanternas, cebolas e diversas outras. Elas também podem se juntar em conjuntos maciços de grandes dimensões.
- Estalagmites - A água que goteja no solo ainda carrega
mineral dissolvido que continua a precipitar. O lento acúmulo provocado
pela sequência de gotas provoca o surgimento de estalagmites, formações
que crescem verticalmente em direção ao teto. Podem ter diversos
formatos e atingir grandes larguras. Em geral são aproximadamente
cilíndricas e costumam ter a ponta arredondada. Também podem ser
cônicas, em espiral ou com discos, como uma pilha de pratos. Podem ter
mais de um metro de diâmetro e vários metros de comprimento. Na maior
parte dos casos, há uma estalagmite para cada estalactite, mas grandes
estalagmites podem ser formadas por vários gotejamentos diferentes. Elas
também podem se juntar em maciços estalagmíticos.
- Colunas - Quando uma estalactite e uma estalagmite se
encontram no meio do caminho entre o teto e o chão, são formadas colunas
que podem se alargar através de escorrimentos por suas laterais.
- Escorrimentos - Formações variadas ao longo de paredes,
colunas, estalactites e estalagmites. Podem atingir grandes volumes e
diversos formatos, tais como órgãos, candelabros, pingentes, discos, folhas e cascatas rochosas.
Quando ocorrem no chão, podem criar grossas camadas muito resistentes.
Em alguns casos a cristalização tem brilho vítreo e se houver minerais
diferentes em sua constituição, podem criar milhares de reflexos de toda
luz que incide sobre ele, uma formação chamada chão de estrelas.
- Cortinas - figuras formadas em tetos inclinados, em que a
água não goteja, mas ao escorrer sempre pelo mesmo caminho ao longo do
teto, cria finas paredes de rocha que aos poucos engrossam em forma de
cortinas cheias de ondulações e drapeados. Após tempo suficiente, essas
cortinas podem atingir o chão e se tornam muito espessas e resistentes.
- Helictites e heligmites - figuras que se formam em tetos,
paredes, chão e mesmo sobre outros espeleotemas e não seguem um caminho
de crescimento vertical. Por mecanismos de cristalização não
inteiramente conhecidos, essas formas criam espirais, fitas e curvas em
diversas direções. Por vezes lembram as raízes de uma árvore.
Raríssima formação na Caverna da Torrinha, Chapada Diamantina, Bahia,
Brasil. Embora flores de aragonita e bolhas não sejam incomuns
individualmente, a formação de uma flor dentro da bolha é muito rara.
- Flores - Cristalizações de aragonita, calcita ou gipsita, que
se irradiam a partir de um ponto central ou de um eixo em todas as
direções. Algumas são esféricas como um dente-de-leão, outras lembram cachos de flores ou flocos de algodão.
- Represas de travertino - Represamentos com paredes de travertino,
uma forma muito resistente de rocha calcária, que podem variar de
pequenas cavidades próximas ao chão a grandes barragens que podem
atingir muitos metros de altura. Em muitos casos podem ter vários
níveis, em degraus. Suas paredes externas costumam possuir caneluras ou
escorrimentos e em seu interior uma grande diversidade de formações de
sedimentação podem ocorrer, tais como jangadas e plataformas (precipitações que flutuam na superfície da água), pérolas (formas esféricas ou ovóides criadas por sedimentação) e vulcões, criados pela lenta deposição de anéis de sedimentos em um represamento.
Diversas outras formações são possíveis. Na verdade não há dois
espeleotemas iguais em nenhuma caverna. Além dos espeleotemas, há uma
grande variedade de testemunhos da ação da água em galerias inundadas,
tais como canais de erosão, fendas e cavidades produzidas por
rodamoinhos e diversos desenhos formados pela calcificação e deposição
de minerais nas superfícies rochosas.
Outros tipos de formações podem ser criados pela ação de organismos vivos. Chamados de
biotemas ou
espeleogens, essas formações são criadas por colônias de
bactérias que modificam a composição da rocha que lhes serve de
substrato. O biotema mais conhecido é o
leite-de-lua, depósitos brancos de consistência pastosa ou porosa que se depositam sobre outras formações.
Fauna e flora
Morcego da espécie Desmodus rotundus, um dos mais conhecidos habitantes das cavernas.
O
habitat no interior das cavernas é conhecido por
cavernícola ou
hipógeo (subterrâneo), em oposição ao meio
epígeo
(o meio externo). O meio hipógeo é, na maior parte das vezes,
totalmente desprovido de iluminação natural. Alguns trechos das cavernas
podem, no entanto, ser iluminados nas proximidades das entradas,
janelas e clarabóias, aberturas naturais causadas por desmoronamento ou
pelo caminho da água. Além da iluminação há uma série de outros fatores
que tornam esse ambiente muito diferente do exterior, como a pequena
variação de temperatura, a umidade que ocorre em certos trechos e a
presença de gases em concentrações diferentes do exterior.
A ausência de luz impede o crescimento de vegetação
fotossintetizante. Pode ocorrer a presença de alguns
fungos, além de folhas,
frutos e
sementes trazidos pela água ou animais maiores, mas de forma geral pode-se considerar que a
flora é praticamente inexistente.
Os
animais
podem usar as cavernas como abrigo ou habitá-la durante toda a sua
vida. De acordo com seus hábitos esses animais são divididos em três
grupos:
- Trogloxenos. Animais que utilizam a caverna apenas para
abrigo, reprodução ou alimentação, mas saem para realizar outras etapas
de suas vidas. Todos os mamíferos cavernícolas podem ser classificados nesse grupo. Os principais trogloxenos são os morcegos.
As espécies frutíferas também exercem um papel importante na
alimentação das demais espécies, ao trazerem sementes e fragmentos de
folhas em suas fezes (guano).
- Troglófilos. Animais que podem viver tanto dentro como fora
da caverna, embora não possuam órgãos especializados. Essas espécies são
suficientemente adaptadas para viver toda a sua vida dentro das
cavernas, mas nada impede que vivam igualmente bem fora dela. Entre eles
estão alguns crustáceos, aracnídeos e insetos.
- Troglóbios. Animais que se especializaram para a vida dentro das cavernas. A maioria não possui pigmentação e pode ter os olhos atrofiados ou mesmo ausentes. Ao invés disso possuem longas e numerosas antenas ou órgãos olfativos muito sensíveis. Entre esses há diversos tipos de peixes, como o bagre-cego, insetos, crustáceos, anelídeos e aracnídeos.
Embora não haja plantas na maior parte das cavernas, elas podem se
desenvolver próximas às entradas e outras aberturas. A água e animais
trogloxenos e troglófilos podem trazer fragmentos usados para a
alimentação dos animais vegetarianos da caverna. Também há espécies
carnívoras,
que se alimentam dos animais menores. Algumas bactérias e fungos vivem
no guano de morcego, podendo servir de alimento para alguns dos insetos.
Algumas cavernas podem ser iluminadas artificialmente para facilitar a
visitação. Ao longo do tempo, isso pode ter o efeito de permitir o
crescimento de plantas superiores, o que pode alterar diversas condições
climáticas, químicas e biológicas das cavernas (ver
Impacto ambiental).
Distribuição
Cavernas são encontradas em todas as partes do mundo, mas apenas uma
pequena parte delas já foi explorada, catalogada e mapeada por
espeleólogos. Os sistemas de cavernas documentados são muito mais
frequentes nos países onde a espeleologia e a exploração turística ou
esportiva são mais populares há muito tempo (como os
Estados Unidos,
França,
Itália e o
Reino Unido).
Como resultado, cavernas exploradas são frequentes na
Europa,
Ásia,
América do Norte e
Oceania. Cavernas mapeadas são menos comuns na
América do Sul,
África e
Antártica.
Esta é apenas uma generalização, uma vez que existem ainda grandes
áreas da América do Norte e Ásia com poucas cavernas conhecidas
enquanto, por outro lado, há regiões da América do Sul e África com
muitas cavernas conhecidas, como as 4273 cavernas cadastradas no
Brasil1 e uma grande quantidade em
Madagascar.
A distribuição conhecida de cavernas tende a mudar muito, à medida que a
exploração de áreas cársticas por espeleólogos evolui. A
China,
por exemplo, embora possua aproximadamente metade de todas as rochas
calcárias expostas - mais de 1 milhão de km² - tem muito poucas cavernas
documentadas.
Recordes
O conjunto com maior comprimento total é o sistema
Mammoth em
Kentucky,
EUA, com 579 km mapeados.
2 Dificilmente esse recorde será superado em um futuro próximo, uma vez que o segundo maior conjunto conhecido é o sistema
Optymistychna na
Ucrânia, com 214 km.
2
A mais longa caverna submersa conhecida é o Sistema Sac Actun, em
Quintana Roo,
México. Após a descoberta, em janeiro de
2007,
da interligação com o sistema Nohoc Nah Chich, a extensão total do
conjuto alagado foi estendida a 152,975 m, além de 1808 m secos. O
segundo maior conjunto alagado, também no México, é o Sistema Ox Bel Ha,
com 146.761 m.
3
A mais longa caverna do Brasil é a
Toca da Boa Vista, com 102 km mapeados. Esta é a 13ª mais longa caverna do mundo.
2 A mais longa caverna de Portugal é a gruta de Almonda, com 14 km conhecidos.
2
Até
2005, a caverna com maior desnível (medido de sua entrada mais alta até o ponto mais profundo) é a caverna
Voronya na região da
Abecásia,
Geórgia,
com desnível de 2 140 m. Esta foi também a primeira caverna a ser
explorada até uma profundidade superior a 2 km (a primeira a ter descida
superior a 1 km foi a famosa
Gouffre Berger na França). A
Gouffre Mirolda - caverna Lucien Bouclier na França (1733 m) e a
Lamprechtsofen Vogelschacht na
Áustria
(1632 m) são as cavernas que ocupam atualmente a segunda e terceira
colocação em desnível. Este recorde já mudou diversas vezes nos últimos
anos. O maior desnível no Brasil, com 670m, é o
Abismo Guy Collet, em
Barcelos,
Amazonas. O segundo maior desnível (481 m) fica na Gruta do Centenário em
Mariana,
Minas Gerais.
1
O mais fundo abismo (galeria vertical) dentro de uma caverna tem 603 m e fica na caverna
Vrtoglavica na
Eslovênia, seguida pela
Patkov Gušt (553 m) na montanha
Velebit,
Croácia.
O maior salão individual é a
Sarawak Chamber, no Parque Nacional
Sarawak, em
Bornéo,
Malásia, um salão com aproximadamente 600 m por 400 m e altura de 80 m.
4
O mais alto pórtico de entrada conhecido tem 230 m de altura e dá acesso à
gruta Casa de Pedra, no
PETAR, entre os municípios de
Apiaí e
Iporanga em
São Paulo, Brasil.
1
Exploração
Rapel realizado na entrada de uma caverna
A exploração das cavernas é feita atualmente com interesse científico
ou turístico. O desenvolvimento de equipamentos e técnicas de escalada,
mergulho e exploração tornaram essa atividade mais segura. Nunca na
história da humanidade as cavernas foram tão conhecidas. Pela mesma
razão elas nunca estiveram mais ameaçadas.
Espeleologia
Segundo o espeleólogo
francês Bernard Gèze,
"espeleologia
é a disciplina consagrada ao estudo das cavernas, sua gênese e
evolução, do meio físico que elas representam, de seu povoamento
biológico atual ou passado, bem como dos meios ou técnicas que são
próprios ao seu estudo"5 O termo espeleologia deriva das raízes
gregas spelaion (caverna) e
logos (estudo).
Criada na França no
século XIX por Edouard Alfred Martel (
1859 -
1938) esta ciência multidisciplinar dedica-se ao estudo e exploração das cavernas e relevos cársticos com diversos objetivos.
A
hidrologia cárstica ou
carstologia dedica-se ao
estudo dos sistemas cársticos, da formação de cavernas, da mineralogia
cárstica e da hidrologia e climatologia subterrâneas. Este ramo da
espeleologia é de maior interesse a geólogos. A
bioespeleologia,
realizada por espeleólogos com formação em biologia, dedica-se ao estudo
da flora e fauna cavernícola, bem como à observação dos animais
troglóbios, troglófilos e trogloxenos em seu habitat natural.
O estudo dos testemunhos pré-históricos, artefatos e
fósseis é realizado por arqueólogos,
antropólogos e
climatólogos. As áreas de estudo relacionadas a esses testemunhos são a
espeleoarqueologia, a
espeleopaleontologia, a
paleoclimatologia e a
espeleoantropologia. Esta última também estuda as relações dos grupos humanos com as cavernas, tais como sua utilização como abrigo,
mitologia, histórias e artefatos relacionados a cavernas.
Alguns estudos de psicologia e medicina já foram realizados em
cavernas, normalmente relacionados a longos tempos de permanência no
ambiente subterrâneo. Entre os objetivos, há estudos de alterações de
ânimo causadas pela ausência de luz ou estudos de
cronobiologia.
Alguns estudos de longa permanência em cavernas já puderam demonstrar
que, longe da influência da luz do dia, o ciclo de sono e vigília (
ritmo circadiano) dura cerca de 25 horas.
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Equipamentos e técnicas
Para explorar com segurança os ambientes subterrâneos, os
espeleólogos utilizam técnicas de caminhada em terrenos inundados e
travessia de rios, técnicas de águas brancas (natação equipada e rapel
em cachoeiras), técnicas verticais (escaladas, ascensões e descidas em
cordas) e mergulho. Além disso são necessários conhecimentos de técnicas
de navegação e topografia. Entre os equipamentos utilizados na
exploração de cavernas os mais importantes são listados a seguir:
- Roupas - Em geral um macacão (fato-macaco, em Portugal) com reforços em couro, lona
ou outros tecidos de alta resistência à abrasão nos joelhos e na parte
traseira, destinado a proteger todo o corpo do atrito com as rochas.
- Calçados - Botas ou calçados especiais para terrenos
inundados e com solado que permita caminhas sem escorregar na lama,
rocha e terrenos argilosos.
- Capacete - Fundamental para a passagem em trechos baixos e para evitar ferimentos ocasionados por quedas de pedras soltas.
- Equipamento de iluminação - Lanternas elétricas, ou a acetileno,
em geral fixadas ao capacete. As lanternas elétricas devem ser
impermeáveis e ter autonomia de várias horas. Lanternas de acetileno
exigem um reator destinado a produzir o gás a partir de pedras de carbureto de cálcio (CaC2),
que liberam o gás acetileno em contato com a água. Por ser fundamental à
sobrevivência, o equipamento de iluminação deve ser levado sempre em
duplicidade. Pilhas e pedras de carbureto devem ser protegidas da
umidade e levadas em quantidades suficientes para exceder o tempo de
permanência previsto nas áreas escuras.
- Mochilas - Modelos de ataque (pequenas e resistentes) que
podem ser amarradas umas às outras, içadas através de cordas ou lançadas
de um explorador a outro.
- Recipientes impermeáveis - Em geral, recipientes plásticos
com tampa rosqueável para carregar baterias, carbureto, roupas secas,
equipamentos eletrônicos e alimentos.
- Equipamentos de escalada - Cordas, arnês, mosquetões, descensores e ascensores, grampos, nuts, costuras e todos os equipamentos que possam ser necessários à progressão através de abismos, cachoeiras e paredes internas.
- Equipamentos de mergulho - Equipamento autônomo de mergulho (SCUBA), em configuração adequada para mergulho técnico em cavernas, com reservas suficientes de ar, nitrox ou trimix, lanternas e cordas de guia.
- Instrumentos topográficos - Receptor GPS para demarcar as coordenadas geográficas das entradas, trena de fita ou eletrônica, bússola e quaisquer outros equipamentos necessários à medição e mapeamento das cavernas.
- Ferramentas de escavação - Em alguns casos, para encontrar
novas galerias ou salões, é necessário remover detritos que podem
obstruir passagens. Isso deve ser feito manualmente com pás e picaretas. Podem ser necessárias outras ferramentas para a escavação com fins arqueológicos.
Caving ou exploração esportiva
Muitos espeleólogos dedicam-se à exploração, topografia e mapeamento.
Estes pesquisadores normalmente utilizam equipamentos e técnicas de
escalada,
trekking
e mergulho para explorar galerias e salões desconhecidos, bem como
mapear todo o relevo subterrâneo de determinados sistemas de cavernas.
Uma vez mapeadas e conhecidas, as cavernas podem ser exploradas para a
realização de
esportes de aventura e turismo. Os espeleólogos podem auxiliar na administração e manejo das cavernas para essas finalidades.
A exploração esportiva ou recreativa de cavernas também é chamada
caving.
Em geral, consiste de atividades de exploração em equipe, com
utilização de técnicas e equipamentos próprios da espeleologia, mas com
objetivos esportivos, como o descobrimento de novas galerias, conquista
de vias de escalada, travessias de resistência e velocidade, entre
outros.
Caving é um esporte colaborativo, realizado com
equipamentos de segurança individual e coletiva. Pessoas que possuam
treinamento e condicionamento físico adequado podem utilizar o ambiente
hostil da caverna para realizar escaladas, mergulhos e travessias,
muitas vezes de diversos quilômetros.
A descida em abismos ou cachoeiras
internas pode exigir a realização de
rapel e, em muitos casos é necessário fazer a ascensão pela mesma corda utilizada para descer.
Mergulho em cavernas
O
mergulho em cavernas, ou
Espeleologia Subaquática,
é uma modalidade avançada do mergulho. É considerado por muitos como um
dos esportes mais perigosos, devido ao grande número de mortes de
mergulhadores que já foram registradas nesse ambiente.
O mergulho em cavernas pode ser realizado em qualquer tipo de caverna
inundada, no oceano ou em água doce. Muitas cavernas podem ser
exploradas horizontalmente e não apresentam profundidades elevadas.
Nestes casos a principal dificuldade decorre da exploração de um
ambiente com teto, onde é impossível a saída rápida em caso de
emergências.
Em outros casos, podem ser explorados
abismos
com grandes profundidades, que exigem a utilização de várias misturas
gasosas e tempos de descompressão elevados. Neste caso, mesmo que não
exista um teto, a subida rápida também não é possível devido aos riscos
de
embolia gasosa ou
doença descompressiva, o chamado
teto fisiológico.
Em qualquer dos casos, o mergulhador deve planejar detalhadamente seu mergulho e seguir todas as regras de
segurança para
mergulho técnico ou descompressivo. As reservas gasosas e as
baterias de
lanternas
devem ser suficientes para exceder em um terço o tempo planejado de
mergulho. Além disso devem ser utilizadas lanternas e outros
equipamentos em duplicidade. Para evitar se perder em um sistema de
labirintos, é obrigatório o uso de um cabo guia (fio de
Ariadne)
que deve ser desenrolado durante a incursão pela caverna e recolhido no
retorno. Além disso, como em qualquer modalidade desse esporte, o
mergulho em dupla é indispensável.
Turismo em cavernas
Com o desenvolvimento da espeleologia e o mapeamento das cavernas,
muitas delas se tornaram atrações turísticas, devido à beleza dos
espeleotemas e ao ambiente inusitado. As cavernas visitáveis são
geralmente administradas pelas municipalidades (no caso de parques) ou
proprietários das terras onde se localizam suas entradas. Para garantir a
segurança dos visitantes e a preservação do patrimônio natural, a maior
parte das cavernas possui taxa de ingresso e é obrigatória a presença
de guias especializados. Em muitos casos, a quantidade de pessoas em um
determinado período é limitada. Cavernas muito grandes, com formações
raras ou ecossistemas frágeis, costumam ter limitações da área visitável
ou do tempo de permanência, sendo necessária autorização especial para
contornar essas limitações. Casos especiais podem incluir o acampamento e
pernoite dentro da caverna.
Cavernas turísticas podem ser visitadas em seu estado natural ou com
adaptações. No primeiro caso, os turistas devem utilizar equipamentos
semelhantes aos utilizados pelos espeleólogos. No mínimo as roupas,
calçados, capacete e equipamentos de iluminação devem ser utilizados por
todas as pessoas que se aventurem em uma caverna sem adaptações. Outras
cavernas podem sofrer adaptações para receber turistas em toda a sua
extensão ou ao menos em pequenos trechos visitáveis. Entre essas
alterações, as mais comuns são passarelas, rampas, escadas de acesso,
cordas e guarda-corpos, que facilitam o acesso mesmo para visitantes com
mobilidade reduzida ou baixo preparo físico. Outras cavernas recebem
iluminação artificial para facilitar o deslocamento e também para
destacar os espeleotemas.
Riscos da exploração
Atualmente, com o desenvolvimento de técnicas e equipamentos e
aumento da preparação dos espeleólogos e guias, a exploração e turismo
em cavernas são atividades relativamente seguras, mas o risco de
acidentes, envenenamento ou doenças é grande. Em geral estes riscos
estão associados a pouco planejamento ou a negligência, por isso é
importante conhecê-los antes de qualquer incursão em grutas ou terrenos
cársticos. Também é fundamental que a exploração nunca seja feita por
pessoas desacompanhadas. É recomendável que as pessoas conheçam
primeiros socorros. Como medida adicional, a administração do parque, proprietários das terras ou autoridades, como
bombeiros ou
policiais florestais devem sempre ser avisados do destino da equipe, número de membros, planejamento e prazo de retorno.
Por sua própria natureza as cavernas se localizam em terrenos
acidentados, com vegetação cerrada e presença de rios. Como as cavernas
costumam ficar no interior de parques ou fazendas, elas costumam estar
distantes de estradas. Nestas condições o resgate dos exploradores e
turistas pode ser difícil e demorado, por isso um bom planejamento e
utilização de equipamentos e técnicas adequadas pode evitar que
situações complicadas ou fatais aconteçam. Os principais riscos são
listados a seguir:
- Quedas - O relevo do carste,
galerias e formações no interior de cavernas exigem cuidados na
caminhada. Em qualquer das atividades dentro e fora da caverna, bem como
nos trajetos de entrada e retorno, há possibilidade de quedas que podem
causar lesões musculares, fraturas, traumatismos e até a morte. Sempre que haja risco associado a altura, cordas e técnicas verticais devem ser utilizadas para evitar quedas perigosas.
- Envenenamento - Nas proximidades e interior de algumas cavernas é possível encontrar animais peçonhentos como cobras, escorpiões e aranhas.
O uso de botas e roupas que protejam pernas e braços minimiza o risco
de envenenamento. Caso algum membro do grupo tenha sido atacado, deve-se
procurar imediatamente o hospital mais próximo. Se possível, o animal
deve ser levado para facilitar a identificação da espécie e o soro mais
adequado.
- Doenças7 - Uma das doenças que pode ser adquirida em cavernas é a hidrofobia
(raiva), transmitida por morcegos. Embora eles não costumem atacar
diretamente as pessoas, é possível o contato acidental com unhas e
dentes dos morcegos quando eles voam ao entrar e sair das grutas . Outra
doença possível é a histoplasmose, doença adquirida pela inalação dos esporos do fungo Histoplasma capsulatum
presente no guano de morcegos. É uma doença oportunista que só ataca
pessoas com baixa resistência, por isso é recomendável evitar a
visitação de cavernas quando estiver com alguma doença que provoque
queda imunológica. Por tratar-se de uma doença de transmissão
respiratória, recomenda-se a utilização de máscaras em áreas propícias à
presença do fungo.
- Hipotermia - A permanência prolongada em ambientes inundados ou com baixas temperaturas, associada ao cansaço, pode levar à hipotermia, condição perigosa que se não tiver os cuidados adequados pode provocar choque circulatório, inconsciência e até a morte A hipotermia não tratada a tempo pode provocar lesões e sequelas neurológicas
por insuficiência circulatória. Para evitá-la, os exploradores devem
levar roupas impermeáveis, de secamento rápido, agasalhos e roupas
secas. O aquecimento com cobertores ou banhos quentes e o uso de bebidas
quentes é a forma mais eficiente de tratamento precoce. Ao contrário da
crença popular, o uso de bebidas alcoólicas é desaconselhado e pode até
piorar o quadro.
- Afogamento - Risco em cavernas inundadas, travessias de rios
subterrâneos ou superficiais ou durante a prática de mergulho. O uso de
coletes salva-vidas por pessoas que não saibam nadar é recomendável.
Impacto ambiental
Algumas cavernas possuem iluminação cenográfica e passarelas que podem prejudicar o delicado ecossistema cavernícola.
A exploração de cavernas com qualquer finalidade sempre causa impacto
ao delicado ambiente cavernícola. Uma vez que as cavernas fazem parte
dos sistemas hidrogeológicos, qualquer
poluição
das águas em cavernas pode contaminar fontes de águas potáveis, rios e
poços. Além disso, esses contaminantes podem matar os animais que vivem
na caverna. Entre as fontes de poluição, estão os despejos de lixo, que
podem incluir baterias usadas, restos de alimentos e mesmo
excrementos humanos.
Muitos espeleotemas são muito delicados e todos eles demoraram
milhares de anos para atingir os tamanhos e formatos atuais. Em muitos
casos, tocá-los pode destruí-los de maneira irremediável. Em outros
casos, eles podem ser queimados pelas chamas ou sujos pela fuligem de
lanternas de acetileno. Alguns espeleotemas raros são tão delicados que
mesmo a utilização de
flash fotográfico
pode provocar danos. Para evitar a destruição de espelotemas delicados,
algumas cavernas possuem salões ou galerias fechados ao público.
A própria adaptação de cavernas para o turismo pode provocar danos.
Passarelas e escadas têm que ser fixadas ao chão, muitas vezes sobre
espeleotemas ou em posições que podem impedir seu crescimento. A
iluminação artificial pode levar ao crescimento de vegetação no interior
das grutas. Isso pode modificar totalmente seu sistema climático e
prejudicar o equilíbrio de seu ecossistema.
Para minimizar os efeitos causados pela exposição turística, muitas
cavernas têm período de visitação limitado. As luzes não permanecem
ligadas todo o tempo e iluminação cenográfica colorida pode ser
utilizada para reduzir a probabilidade de desenvolvimento de vegetação.
Importância arqueológica
Desde a
Pré-História
os homens utilizam cavernas para se abrigar e como local de
sepultamento e também para rituais religiosos. As cavernas apresentam
condições ideais para a preservação de vestígios deixados pelo homem
primitivo.
Um dos ramos da espeleologia é a espeleoarqueologia, que estuda os
testemunhos da evolução humana encontrados nas cavernas, sobretudo
ossos, artefatos, restos de fogueiras e comida, além da
arte rupestre, presente em cavernas de todo o mundo.
Fontes:
Wikipédia
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http://noticias.br.msn.com/verde/britanico-registra-imagens-de-cavernas-de-gelo-intocadas-nos-ultimos-mil-anos-3
Li-Sol-30
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