IZOTOPSKA SESTAVA KISIKA IN 
OGLJIKA V VODI IZ 
TABORSKE JAME 
ISOTOPIC COMPOSITION OF OXYGEN AND CARBON 
IN WATERS FROM TABORSKA JAMA 
Janko URBANC, Janja KOGOVŠEK in Jože PEZDIČ 
Acta carsologica, XIX (1990), 157-163, Ljubljana 1990 
UDK 556.12:551.442(497.12) 
Urbanc, Janko, Janja ICogoffCt, Jofe PC7.dič IZOTOPSKA SFSI'AVA ICISIICA IN 
OGL.JIICA V VODI IZ TABORSKE JAME 
Opisane so značilnosti izotopske sestave kisika in ogljika v vodi curka v Taborski jami med 
padavinskim valom. Iz podatkov o izotopski sestavi kisika se je dalo izračunati deleže padavinske 
vode v curku. Podana je tudi primerjava izotopske sestave ogljika v vodi in sigi z meritvami v 
nekaterih drugih slovenskih jamah. 
Abstract UDC 556.12:551.442(4Y?.12) 
Urbanc.Janko, Janja ICogoffCt, Jofe Pc:7.dič ISOTOPIC COMPOSITION OF OXYGEN 
ANO CARBON IN WATERS FROM TABORSKA JAMA 
The properties of isotopic composition of oxygen and carbon in trickle water in Taborska 
jama during the rainwater pulse are described. The data about isotopic oxygen composition en-
abled the calculation of rainwater rate in the trickle. The measurements of isotopic composition 
of carbon in water and in flowstone are compared with measurements in other slovene caves. 
Naslov - Address 
mag. Janko Urbanc, dipl.ing. geol 
Jože Pezdič, dipl. ing. geol. 
Institut Jožef Stefan 
YU 61000 Ljubljana, Jamova 39 
mag. Janja Kogovšek, dipl. ing. chem. 
Inštitut za raziskovanje krasa ZRC SAZU 
YU 66230 Postojna, Titov trg 2 
V kraških jamah se v jamskih curkih pojavljata dva tipa skozi strop prenikajoče 
vode. Prve so počasi iztekajoče vode oziroma bazni tok ter druge hitro iztekajoče pada-
vinske vode ob deževnem valu. Bazni tok je kemijsko in izotopsko močno homogeniziran, 
voda padavinskih valov pa ima lastnosti vsakokratnih padavin. Naša raziskava je imela 
namen ugotoviti delež novih padavin v padavinskem valu jamskega curka v Taborski 
jami. Poleg tega srno tudi želeli primerjati izotopsko sestavo ogljika v vodi iz Taborske 
jame z vodami iz nekaterih drugih slovenskih jam. 
Vzorce so odvzeli sodelavci Inštituta za raziskovanje krasa in sicer je bilo analizi-
ranih pet vzorcev vode curka na kopo v Zadnji dvorani Taborske jame v času padavin-
skega vala in pet po njem. O zančilnostih pretakanja padavin v Taborsko jamo, vključno 
s curkom v Zadnji dvorani poroča J. Kogovšek (1990). Izotopske analize so bile izvršene 
z masnim spektrometrom Varian Mat 250 na Institutu Jožef Stefan. 
Če poznamo izotopsko sestavo kisika v padavinah in izotopsko sestavo kisika v 
baznem toku jamskega curka, lahko določimo delež padavinske vode v curku med vod-
nim valom. Izotopska sestava kisika v vodi se namreč med njenim tokom v podzemlju ne 
spreminja in jo torej lahko uporabimo kot naravno sledilo. Delež baznega toka izraču­
namo iz masne bilance: 
Qt: skupni iztok 
Qg: delež baznega toka 
Jt: J 18O v skupnem iztoku 
Jr: J 18O padavin 
Jg: J 1 ·8 O v baznem toku 
Qg (Jt - r) 
-= (1) 
(Jg-Jr) Qt 
V primeru vodnega vala v Taborski jami na žalost ne poznamo točne izotopske 
sestave kisika v padavinah, zato smo kot približek vzeli srednjo vrednost J 18O padavin v 
Ljubljani v mesecu juniju (-5,7 °fo0 ). Za izotopsko sestavo kisika v baznem toku pa smo 
privzeli izotopsko sestavo kisika v nizki vodi iz curka neposredno pred vodnim valom 
(-9,12 °fo0 ). Točnost določitve deležev posameznih vod v skupnem toku je seveda 
odvisna od tega, v kolikšni meri sta ti dve predpostavki blizu realnim vrednostim v času 
vzorčevanja. Tabela 1 ter slika 1 prikazujeta spreminjanje izotopske sestave kisika v vodi 
med vodnim valom skupaj z izračunanimi deleži padavinske vode v celokupnem odtoku 
na curku. 
Nizka voda oziroma bazni tok je imel pred vodnim valom J 18O okoli -9 °/00, kar je 
približno srednja vrednost <1 180 v padavinah tega območja. Kljub skoraj 100 krat 
večjemu pretoku v curku je delež zadnjih padavin v njem dosegel komaj 50 % skupnega 
159 
Acta carsologica, XIX (1990) 
Tabela 1: Izotopska sestava kisika in deleži padavinske vode, izračunani po formuli 1, v 
vodi curka v Zadnji dvorani Taborske jame. 
čas 
19.6. - 23.9. 1989 
23.6. (10.00 - 10.30) 
II (10.30 • 11.20) 
(11.20 - 11.50) 
23.6. (11.50)- 24.6. 
24.6. - 19.7. 
19.7. - 16.8. 
16.8. - 22.8. 
22.8. - 6.9. 
19.9. - 26.9. 
,J1 8 O vode 
na curku (0 / 00) 
vodni val 
- 9.12 
- 7.79 
- 7.55 
- 7.60 
- 9.04 
po vodnem valu 
- 8.72 
- 8.92 
- 8.98 
- 8.91 
- 8.82 
% padavinske vode 
o 
39 
52 
48 
2 
pretoka (slika 1)- Vidimo tudi, da se je J 18Q vode že po enem dnevu po padavinah 
praktično vrnil na začetno vrednost, ali drugače, že po enem dnevu po padavinah je v 
curku iztekal le bazni tok. 
Iz povedanega lahko sklepamo, da v zaledju tega curka prevladujejo strukture, ki 
vodo močno zadržujejo in homogenizirajo, na hitro pa prepustijo le močnejše padavinske 
nalive. Močno povečan pretok ob sorazmerno majhnem deležu zadnjih padavin v curku 
si lahko razlagamo le s pospešenim iztiskanjem starejših vod zaradi povečanega hidra-
vličnega pritiska v sistemu. Podobno so se v predhodnih raziskavah obnašali tudi curki v 
Planinski jami (Pezdič et al., 1984) ter v Divaški jami (Urbanc, 1989). 
Po vodnem valu se je večina vrednosti J 18O gibala okoli -8.9 °foo torej so bile 
približno 0.2 °/ 00 bolj pozitivne (tabela 1 ). To pomeni, da so v baznem toku začele 
prevladovati pole tne vode s pozitivnejšimi vrednostmi J 180. Naslednja tabela prikazuje 
izotopsko sestavo skupnega anorganskega ogljika v vodi. 
Tabela 2: Izotopska sestava skupnega anorganskega ogljika v vodi curka v Zadnji 
dvorani. 
čas 
19.6. - 23.9. 1989 
23.6. (10.00 - 10.30) 
(10.30 - 11.20) 
(11.20 - 11.50) 
23.6. ( 11.50)- 24.6. 
J 18O vode 
na curku (°fo0 ) 
- 15.80 
- 16.92 
16.32 
- 16.68 
- 16.41 
160 
J. Urbanc, J. Kogovšek, J. Pezdič, Izotopska sestava kisika in ogljika v vodi iz Taborske jame 
2000 
mlmin-1 TABORSKA JAMA 
Zadnja dvorana : vodni val 
1500 
w 
C, 
a:: 
< 1000 :C u 
v, 
i5 
1 
:.:: 
~ 500 w a:: o. 
--o 
--------- -~--- --· 
z % i 40 (',, ___ cw 
·:1 
~~ 
-l a.; a:: •N. -- --wu ..J w ---- -• w a:: co. 
9 10 11 12 13 13 
23.6. 24.6.1989 
Slika 1: Pretok vode, izotopska sestava kisika ter delež padavinske vode v curku v Zadnji dvorani 
Taborske jame. 
Fig. 1: Water discharge, isotopic composition of oxygen and the rale of rainwater in the trickle in 
Zadnja dvorana of Taborska jama 
Izmerjene vrednosti J 13C v vodi so bistveno nižje od meritev v jamah notranjskega 
in primorskega krasa (Pezdič et al., 1986, Urbanc, 1989). Nižje vrednosti J13C lahko 
161 
Acta carsologica, XIX (1990) 
pripišemo drugačni klimi, s tem pa drugačnemu razkroju organskih snovi v tleh ter 
izpiranju CO2 iz tal. 
Bolj negativne vrednosti J13C v vodi se odražajo naprej tudi v sigi. Analiza 
recentne sige je pokazala sledečo izotopsko sestavo: 
13C (PDB) = -12,22 °/00 
1so (PDB) = -7,58 % 0 
Slika 2 prikazuje primerjavo izotopske sestave recentne sige iz Taborske jame z 
recentnimi sigami iz nekaterih drugih slovenskih jam. 
o 
¾o 
-1 
-2 
KAMNIŠKA JAMA 
-3 
-4 
-5 JAMA v VRTIH 
-6 
-7 
• o LANINSKA JAMA 
-8 
-9 
-10 
MAČKOVCA 
C-·" JAMA @ 
-11 
-12 
• TABORSKA JAMA 
-13 
-s -7 -6 -s 
%o 
-4 
c5 180 v promilih 
Slika 2: Izotopska sestava ogljika in kisika v recentni sigi iz Taborske jame v primerjavi z recent-
nimi sigami iz drugih jam v Sloveniji. 
Fig. 2: Isotopic composition of carbon and oxygen in recent flowstone from Taborska jama 
compared to recent flowstones from other caves in Slovenia 
Vidimo, da so tako vrednosti J 13C kot J 18O najnižje od doslej izmerjenih. Kot smo 
že omenili, so zelo negativne vrednosti J13C v sigi pogojene s klimo oziroma procesi v 
tleh, medtem ko je izotopska sestava kisika v sigi pogojena z več dejavniki: izotopsko 
sestavo padavin, temeraturo v jami in stopnjo izpada karbonata iz vode. 
162 
J. Urbanc, J. Kogovšek, J. Pezdič, Izotopska sestava kisika in ogljika v vodi iz Taborske jame 
LITERATURA 
Kogovšek, J., 1990: Značilnosti pretakanja padavin skozi strop Taborske jama. Acta carsologica, 
19(1990), 139-156, Ljubljana 
Pezdič,J., Leskovšek-Šefman,H., Dolenec,T., Urbanc,J., 1984: Isotopic study of karst water. 
Končno poročilo IAEA, 47 p., Ljubljana. 
Pezdič,J., Dolenec,T., Krivic,P., Urbanc,J., 1986: Environmental isotope studies related to ground-
water flow in the central Slovenian karst region, Yugoslavia. Proceedings 5th SUWT, 
91-100, Atene. 
Urbanc,J., 1989: Izotopska sestava ogljika v počasi iztekajočih kraških vodah. Magistrsko delo, 
121 p., Ljubljana. 
ISOTOPIC COMPOSITION OF OXYGEN AND CARBON IN 
WATERS FROM TABORSKA JAMA 
Summary 
The cieasurements of isotopic composition of oxygen in water have shown, that during the 
water pulse in the trickle "Curek na kopo" 50% of rainwater at most appeared, although the dis-
charge in this tirne augmented for more than 100%. This phenomenon could be explained by in-
creased hydraulic pressure in the system and connected squeeezing of older waters. In first day 
after water pulse the isotopic composition of oxygen in water practically returned to its former 
value, meaning that older water from the basic flow appeared in the trickle after one day already. 
It ali evidence that there are structures above the trickle homogenising the rainwater and 
Ietting through rainshowers for relatively short tirne only. 
163