Jeskyně

Jeskyně jsou dutiny přírodního původu, obvykle dosti veliké. Často jsou tvořeny systémem komor a chodeb, rozvětvených do délky mnoha kilometrů a zasahujících hluboko do země. Mnohé jeskyně sloužily v minulosti jako útočiště zvířatům i lidem. Nahromadily se v nich různé zbytky koster či předměty, které nás informují o některých vyhynulých druzích zvířat i o životě pravěkého člověka (viz Některé jeskyně jsou stále obývány pestrým společenstvím různých zvířat, domov zde našli netopýři, ptáci, hadi, dokonce i krokodýli a mnozí bezobratlí živočichové.

Zdaleka nejvíce jeskyní se vyskytuje ve vápencích. Důvodem je rozpustnost vápenců účinkem dešťové vody obsahující oxid uhličitý. Výsledný roztok je kyselina uhličitá, která reaguje s vápenci. Účinek se zvyšuje, jestliže spolupůsobí půdní a rostlinné kyseliny. Vápenec se skládá téměř výlučně z uhličitanu vápenatého, který reaguje spolu s kyselinou uhličitou za vzniku hydrogenuhličitanu vápenatého, který je ve vodě rozpustný. Tato reakce je vratná; poté co hydrogenuhličitan vápenatý dosáhne ve vodě hranice nasycenosti, může dojít k opětnému vysrážení uhličitanu vápenatého, a to buď v jeskynním systému ve formě stalaktitů (viz. dále), nebo při pramenech jako pěno-věc (travertin, gejzírit), což je lehká pórovitá hornina. V jiném případě je odnesen do hloubky ponornými vodními toky.

Proces vzniku jeskyně
Ne všechny vápence jsou příznivé pro vznik
jeskyní. Některé, např. křídové, jsou mechanicky slabé a neudrží strop dutiny. Jiné vápence jsou zase příliš pórovité, a tak kyselá voda prochází horninou, aniž by se někde zadržela a způsobila vznik dutin. Masivní, vhodně rozpukané vápence o nízké pórovitosti, např. devonské, jsou pro tvorbu jeskyní nejvhodnější. Vrstevní plochy a pukliny spolu se zlomy jsou zónami oslabení, kterými může prosakovat kyselá dešťová voda. Tento proces, neustále opakovaný, může dlouhodobě vést ke vzniku jeskyně. Když je vápenec poprvé vyzdvižen nad hladinu moře, neobsahuje žádné dutiny. Proces jejich vzniku začíná tehdy, když dešťová voda začne protékat puklinami a vrstevními plochami. Pohyb vody vápencem je zprvu velmi pomalý, ale jak se pukliny rozšiřují, sílí i průsak vody. Jakmile přívodní kanál dosáhne průměru několika milimetrů, umožní vodě již relativně rychlý průtok. Spolu s dalším rozšiřováním pokračuje i rozpouštění vápence, eroze stěn kanálu a dochází k jeho obrušování částečkami hornin vymytými z okolních nevápencových horninových formací. Jakmile jsou kanály dosti široké a umožňují nerušený tok vody, rozšiřují se postupně až do velikosti jeskyně. Volný průtok vodních proudů jeskyněmi umožňuje odvodnění vrchních částí systému a vznik pramenů při bázi vápencových souvrství. Opuštění starších, výše položených vodních tras může být způsobeno také opakovaným zdvihem vápenců. Potom podzemní toky hledají nižší odtokové cesty.

Typy jeskyní
Vývoj jeskynní chodby probíhá od stadia zcela zaplaveného (freatického ) až do stadia volně tekoucího proudu (vadózního). Každé stadium je doprovázeno charakteristickými rysy, které dovolují udělat si představu o historii vzniku jeskyně. Následkem velmi rychlého odvodnění může jeskyně zůstat ve vývojovém stupni freatickém, pro který jsou typické chodby téměř kruhového průřezu. Vodní tok vadózního typu vymele pouze dno chodby a tvaruje ji tak do příkopovitého či kaňonovitého profilu. Poddolování stěn může vyvolat zřícení části stropu a tím dojde k postupnému rozšiřování podzemních dutin, které někdy vede k otevření jeskyně na povrch, Vznikne útvar známý jako obří hrnec čili propast.
Vchod do jeskyně může být na tomtéž konci, kde do ní vtéká voda. Pak se označuje jako závrt nebo ponor. Jindy je tam, kde voda vytéká (vyvěračka), nebo někde uprostřed, následkem propadnutí stropu či opuštěného závrtu. Profil jeskynního systému se může postupně zvyšovat, což je charakteristické pro vadózní jeskyně, nebo se klikatí nahoru a dolů. To je typické pro jeskyně freatické uvnitř strmě zvrstvených vápenců.

Krasová krajina
Vápencová krajina s jeskynním systémem se nazývá kras podle území v severní Jugoslávii. Kras je charakteristický nedostatkem povrchových vodních toků, přítomností závrtů, obřích hrnců, suchých údolí (řeka, která jimi protékala, teče nyní v podzemí), vyvěraček a holých kamenných polí. Vápencová pole jsou členěna na jednotlivé plochy zvané škrapy asi 50 cm širokými rýhami. Vznikly rozleptáním puklin, často s následným ohlazením činností ledu.
V krasu se mohou vyskytovat četné doliny (trychtýřovité vpadliny v průsečících puklin) a polje (uzavřená údolí odvodněná do jeskyní). Tropický kras je typický věžemi a kužely, které vymodelovala intenzívní erozní činnost. Vlivem vnějších geologických činitelů vznikly jednotlivé hornaté útvary, kuželovité a věžovité hory, které jsou odděleny kokpity (sedly).

Stalaktity a stalagmity
Stalaktity a stalagmity (společně označované jako speleolity) vznikají vysrážením uhličitanu vápenatého z vody bohaté na hydrogenuhličitan vápenatý, která prosakuje stropní částí jeskyně. Stalaktity vyrůstají na stropě jako stébelnaté trubičky (brčka), jejichž vnitřkem stéká voda. Jak uvnitř brčka narůstají jednotlivé krystaly, stalaktit sílí. Stalagmity vyrůstají v místě, kde kapky vody odkapávající ze stalaktitů dopadají na zem.
Jestliže kapky jeskynní vody dopadají do malých bazénků obsahujících na dně zrnka hrubého písku, mohou se jednotlivá zrníčka obalit vápencovými vrstvami a vytvořit jeskynní perly. Jiné formy speleolitů představují stalaktitové záclony rostoucí podél okrajů skalních stěn. V místech, kde se stalaktity spojují se stalagmity , vznikají sloupy (stalagnáty); zčeřené povlaky uhličitanu vápenatého (sintru) vytvářejí na stěnách kamenné vodopády. Heliktity jsou stalaktity skládající se ze shluků nepravidelně se větvících prstovitých bočních výrůstků. Jejich růst je podporován kapilárním vzlínáním vody uzoučkými trubičkami.
Mnoho speleolitů obsahuje malé množství uranu a měřením jeho radioaktivního rozpadu můžeme získat údaj o stáří jeskynního útvaru. Je to jedna z mála možností, jak datovat věk jeskynních formací, protože růstové rychlosti stalaktitů jsou mnohem proměnlivější, než se dříve předpokládalo.

Nevápencové jeskyně
Z jeskyní vzniklých v horninách jiných než vápencových uveďme zejména mořské jeskyně, které vznikly odnosem málo odolných částí mořských útesů. Lávové jeskyně se vyskytují v mnoha vulkanických oblastech, např. na Islandu, Havaji, v Keni a v Austrálii. Uvnitř lávových proudů vznikají obvykle tunely, kterými odtekl roztavený materiál zpod již utuhlé povrchové krusty. V některých oblastech budovaných tvrdými horninami se vyskytují puklinové jeskyně, a to v místech, kde byly zlomové plochy rozšířeny erozí nebo mechanickým oddálením jednotlivých segmentů (např. tektonicky).
Ledové jeskyně mohou být dvojího typu. První je tzv. englaciální (ledovcový) tunel, kterým protékají podledovcové potoky odtávající vody. Ačkoliv jsou tyto tunely v ledu, mají mnoho znaků společných s vápencovými dutinami. Může však v nich docházet k velmi rychlým změnám následkem pohybů ledovce. Druhým typem jsou jeskyně ve vysokých horských oblastech, v nichž teplota vzduchu jen výjimečně stoupne nad bod mrazu. Voda prosakující během léta z povrchu a stékající po stěnách jeskyně tvoří rampouchy, často značně veliké, nebo se připojuje k podzemním ledovým masám.

Jeskynní život
Jeskyně poskytují útočiště rozmanitým druhům živočichů. Patří mezi ně slepí, bezbarví, téměř průhlední červi, garnáti, hmyz a slepí mloci a ryby. Tito tvorové žijí v jeskyních stále. Netopýří, obyvatelé jeskynních systémů, zde přespávají nebo zimují. V temných prostorách zrak nepotřebují; orientují se pomocí echolokace - vydávají vysoké tóny a jejich odraz zpětně zachycují. Tisíce netopýrů se například každou noc vynoří z jeskyní Carlsbad Caverns v americkém státě Nové Mexiko. Po krátkém letu se dostávají do údolí Pecos, kde loví hmyz, a krátce před rozbřeskem se opět vrátí do jeskyní.
V předhistorických dobách obýval jeskyně člověk. Archeologové našli nástroje, kosti, stopy ohnišť i skalní malby.