Karsztvíz a poharunkban – időszakosak vagy állandóak a feltárható karsztvíz források? Hol, melyiket találjuk?

Az ELTE TTK Általános- és Alkalmazott Földtani Tanszékén működő Tóth József és Erzsébet Hidrogeológia Professzúra munkatársai, Iván Veronika és Mádlné Dr. Szőnyi Judit az ENeRAG H2020 projekt nemzetközi együttműködése keretében a Milano-i Egyetem munkatársaival az időszakos és állandó karsztforrások lehetséges előfordulásait vizsgálták egy egészen új megközelítéssel, a térstatisztikai módszereivel. A kidolgozott módszerrel beazonosíthatók azok a területek, ahol karsztos területeken potenciális ivóvíznyerő helyekre bukkanhatunk. Mivel a karsztok értékes ivóvizet rejtenek, így a módszer a jövő vízellátása szempontjából különös jelentőségű.

A mindig aktív Jósva-forrás az Aggteleki-karszton

Fotó: Iván Veronika

Magyarországon az ivóvíz 25%-a származik karsztos kőzetek víztartóiból, karsztforrásokból. A karsztos víztartók kiváló minőségű ivóvizet szolgáltatnak, ám igen sérülékenyek az esetleges szennyezőkel szemben. A klímaváltozás hatásai vagy a túlzott vízkitermelés pedig a mennyiségüket és elérhetőségüket érinthetik kedvezőtlenül. A karsztban történő áramlási rendszerek megértése alapvető fontosságú e vízkészletek minőségi és mennyiségi védelme szempontjából. 

Az ENeRAG, “Excellency network Building for Comprehensive Research and Assessment of Geofluids” H2020 projekt keretén belül az ELTE TTK munkatársai, Iván Veronika posztdoktori hallgató és Mádlné Szőnyi Judit témavezető a partner Milánói Egyetem “Ardito Desio” Földtudományi Intézetének munkatársaival, Marco Masetti, Stefania Stevenazzi és Licia C. Pollicino együttműködve keresték a választ arra, melyek azok a földtani és környezeti tényezők, melyek az állandó és időszakos karsztforrások előfordulásai helyét befolyásolják. Továbbá e tényezők ismeretében, hogyan határolhatóak le azok a területek, ahol vízellátási célból karsztvízfeltárásra lehetőség nyílhat.

Az alkalmazott térstatisztikai módszer, a Weight of Evidence (WofE) technika a bayesi feltételes valószínűségen alapul és széleskörben használt a földtanban, de karsztvízfeltárási célú alkalmazása még nem ismert. A kidolgozott WofE munkafolyamat kvantitatív módon értékeli a térbeli korreláció fokát az állandó és időszakos forrás előfordulások (tréning pontok) és különböző földtani-geomorfológiai-környezeti faktorok (bizonyító tényezők) között. A kutatásban öt faktor térbeli változását vizsgálták: tengerszint feletti magasság; vetők, szerkezetek; karbonátos és nem-karbonátos formációk határ zónái; víznyelők és a csapadék. A tréning pontok megjelenése alapján az öt bizonyító tényezőt statisztikailag szignifikáns osztályokra osztották. Ezután minden osztályra súlyokat és kontrasztokat számítottak, melyek a térbeli összefüggés fokát írják le az adott bizonyító tényező és a tréning pontok között. Az osztályozott bizonyító tényezők kombinálásával levezetett eredménytérkép a források megjelenésének feltételes valószínűségét mutatja.

Az időszakos Lófej-forrás az Aggteleki-karszton

Fotó: Iván Veronika

A kutatás mintaterülete egy határmenti terület, a Gömör-Tornai-karszt (a Szlovák-karszt és az Aggteleki-karszt együttese) volt. Természetesen egy ilyen jól ismert, gazdag kutatástörténettel bíró területen a források helye nagy pontossággal ismert. Éppen ez tette alkalmassá a módszertani eljárás levezetésére és validálására. A javasolt munkafolyamat más sekély és fedetlen karsztokon, kevésbé ismert, adathiányos területeken is alkalmazható. A prediktív eredménytérképek hasznos segítséget nyújthatnak vízkészlet-gazdálkodási és vízvédelmi kérdésekben, hiszen azokon nemcsak a potenciális forrás előfordulások területe, hanem a víznyerés céljából fúrt kutak szempontjából perspektivikus zónák is lehatárolhatók. A prediktív eredményeken felül az eljárás által mélyebben megismerhetők, és kvantitatívan értékelhetők a források előfordulását befolyásoló és segítő faktorok. Determinisztikus vizsgálatokon alapuló tanulmányokkal összhangban a mintaterületen a tengerszint feletti magasság és a szerkezeti elemektől való távolság bizonyultak a legerősebben meghatározó tényezőknek.

A közös publikáció az MDPI Water folyóiratban jelent meg.

Forrás: https://www.mdpi.com/781446