7 Č rna jama – najhladnejša jama v Postojnskem jamskem sistemu Stanka Šebela * Povzetek V Č rni jami od 16.1.2014 opravljamo urne meritve temperature zraka na štirih mestih. Meritve so vzpostavljene, da bi razumeli klimatske razmere tudi v turistič no manj obiskanih predelih Postojnskega jamskega sistema. Vhod v Č rno jamo se odpira proti severu iz dna udorne vrtač e v nadmorski višini 533 m. Morfologija vhoda in vhodne dvorane omogoč a, da se hladen jamski zrak tudi v poletnem obdobju prekomerno ne segreje, saj povpreč na letna temperatura zraka na merilnem mestu Č rna jama 2 ne preseže 6 °C. Č rna jama predstavlja najhladnejši predel v celotnem Postojnskem jamskem sistemu. Ključ ne besede: jamska meteorologija, Č rna jama, Postojnski jamski sistem, Slovenija. Keywords: cave meteorology, Č rna Jama, Postojna cave system, Slovenia. Uvod V Postojnski jami od leta 2007 merimo urne podatke temperature zraka na več mestih. Namen je razumevanje jamske klime in vpliv turizma na jamo kot naravno vrednoto (Šebela in Turk, 2011; Gregorič et al., 2013; Gregorič et al 2014; Šebela in Turk, 2014; Šebela et al., 2015). V obdobju 2014 do 2018 smo klimatske meritve razširili tudi v manj obiskane predele jamskega sistema, med drugim v Č rno jamo. Dostop do Č rne jame se odpira proti severu iz dna udorne vrtač e v nadmorski višini 533 m. Č rna jama je bila znana že mnogo prej kot danes najbolj turistič no obiskani deli Postojnske jame (1818), saj je v jami enostaven dostop do č loveške ribice v naravnem okolju (Č uk, 2008). Že Schmidl (1854) je ugotovil, da je Č rna jama ena najhladnejših jam v okolici Postojne. Prve klimatske meritve v Č rni jami sta predstavila Crestani in Anelli (1939). V obdobju od 17.2.1933 do 25.8.1936 sta obč asno merila temperaturo zraka in zrač no ventilacijo. Določ ila sta obdobja zimske ventilacije, ko mrzel zunanji zrak vdira v jamo in obdobja šibke ventilacije. Poudarila sta, da zrač na ventilacija obstaja le takrat, ko je zunanja temperatura zraka hladnejša od jamske. Vpliv reke Pivke v sosednji Pivki jami se kaže, s tem da podzemeljska reka Pivka zvišuje temperaturo zraka v Pivki jami, ki je višja kot v Č rni jami (Crestani in Anelli, 1939). Tudi Gams (1974) je v Č rni jami obč asno meril temperaturo zraka in CO 2 . Metoda Za merjenje temperature zraka smo v obdobju 16.1.2014 do 17.3.2015 uporabili merilnike Tinytag (proizvajalec Gemini data loggers (UK) LTD, Orion Group of Companies). Natanč nost meritve je bila 0,1 °C. Ker so ti inštrumenti primernejši za * ZRC SAZU Inštitut za raziskovanje krasa, Titov trg 2, 6230 Postojna, Slovenija 8 meritve v bolj razgibanem ozrač ju, v notranjih delih Č rne jame pa so razmere zelo stabilne, smo od 17.3.2015 po uskladitvi inštrumentov meritve nadaljevali z barodiverji (Eijkelkamp) z natanč nostjo 0,1 °C in resolucijo 0,01 °C. Urne meritve smo v jami opravljali na štirih mestih (Slika 1). Merilno mesto Č rna jama 1 se nahaja ob vhodni mrežasti kovinski ograji v Č rno jamo na višini 1,5 m nad tlemi in v nadmorski višini 533 m (debelina stropa je 26 m). Merilno mesto Č rna jama 2 je na dnu vhodne dvorane v nadmorski višini 517 m, 1 m nad tlemi (debelina stropa je 38 m). Merilnik temperature je na mestu Č rna jama 3 namešč en 1,2 m nad tlemi v nadmorski višini 513 m (debelina stropa je 41 m). Č etrto merilno mesto Č rna jama 4 je v najjužnejšem delu Pivke jame v nadmorski višini 498 m, okrog 1,2 m nad tlemi (debelina stropa je 59 m). Slika 1 – Tloris jamskih rovov Č rne in Pivke jame, preč ni profil AB ter mesta meritev temperature zraka. 1- suhi rovi, 2- (a-vodni rov, b-obč asno poplavljeni rov), 3- mesta meritev temperature zraka. Jamske temperature zraka smo primerjali z zunanjo temperaturo. V ta namen imamo v gozdu nad Pivko jamo vzpostavljeno merilno mesto z barodiverjem (Eijkelkamp). Rezultati Urne meritve temperature zraka v Č rni jami in primerjava z zunanjimi razmerami prikazuje Slika 2. Temperature ob vhodni kovinski ograji (Č rna jama 1) kažejo veliko 9 odvisnost od zunanje temperature, in sicer predvsem v zimskem obdobju, ko se temperatura, skladno z zunanjo temperaturo, lahko spusti do -6,0 °C. V poletnem obdobju se temperatura ustali na okrog 10 °C. Č rna jama 2 je temperaturno mnogo bolj stabilno mesto kot Č rna jama 1. Zaradi kovinskih vrat (Slika 1), ki zapirajo dostop v južni umetno izkopani rov, je vpliv iz toplejših predelov Lepih jam v turistič nem delu Postojnske jame zanemarljiv. Nekoliko izrazitejši vpliv hladnejšega zimskega zraka na merilnem mestu Č rna jama 2 se kaže pozimi, ko hladen zunanji zrak prodira v jamo. Ko pade zunanja temperatura zraka pod 0 °C, se na mestu Č rna jama 2 zniža temperatura za okrog 2-3 °C. V poletnem obdobju pa na tej lokaciji temperatura zraka vseskozi rahlo raste. Ko je zunanja temperatura nižja od jamske, pride do zimske ventilacije in temperatura na merilnem mestu Č rna jama 2 se zač ne zniževati zaradi vdora zunanjega hladnejšega zraka. Višek temperature smo zaznali 17.11.2014, kar je glede na višek zunanje temperature v letu 2014 okrog 4 mesece kasneje. V letu 2015 pa je ta zamik nekoliko krajši. Tretja lokacija (Č rna jama 3) kaže manjši vpliv zimskega zunanjega zraka kot Č rna jama 2. Pozimi temperatura zraka pade za 2 °C. V poletnem obdobju je temperatura na mestu Č rna jama 3 za okrog 1-1,5 °C višja kot na mestu Č rna jama 2. V letu 2015 smo zasledili dve zanimivi obdobji (Slika 2, A in B). Prvo predstavlja sredino aprila, drugo pa konec junija. V obeh primerih je temperatura zraka v obdobju nekaj dni narasla za 1 °C. Oba dogodka sta povezana s padavinami, zaradi katerih se je napolnila suha struga rova (Slika 1). Temperatura vode v poplavljenem rovu je vplivala na dvig temperature zraka na mestu Č rna jama 3, ki je od tega rova oddaljeno okrog 50 m v dolžino in 17 m v višino. Slika 2 – Urne meritve temperature zraka v Č rni jami (°C) in na površju nad jamo v obdobju 16.1.2014 do 15.9.2015. Č etrta lokacija Č rna jama 4 je že v Pivki jami (Slika 1). Med Č rno in Pivko jamo je umetni tunel, ki je vseskozi zaprt s kovinskimi vrati, tako da je klimatski vpliv med obema jamam zanemarljiv. Merilno mesto se nahaja v bližini podzemeljske reke Pivke, kar se vidi v krivulji temperature zraka na tem mestu. Temperatura zraka je od vseh merilnih toč k tu 10 najvišja (Slika 2). Poleti doseže okrog 13 °C, pozimi pa se spusti na 7 °C. Višek temperature je v sredini avgusta. Temperatura podzemeljske reke Pivke moč no vpliva na temperaturo zraka, č eprav je ponor reke Pivke oddaljen okrog 2,25 km. Osnovne statistike za obdobje enega leta 16.1.2014 do 16.1.2015 (Preglednica 1) kažejo, da je najnižja povpreč na letna temperatura zraka na mestu Č rna jama 2, in sicer 5,61 °C. Najvišja povpreč na letna temperatura zraka je v Pivki jami (Č rna jama 4) in znaša 10,07 °C. Vsa tri merilna mesta v Č rni jami imajo povpreč no letno temperaturo zraka precej nižjo kot je npr. v turistič no najbolj obiskanih Lepih jamah, kjer znaša okrog 10,67 °C (Šebela in Turk, 2011). Tudi letni razpon temperature zraka je v Č rni in Pivki jami precej višji kot v Lepih jamah, kjer znaša okrog 0,70 °C. Lepe jame so globlje v sistemu Postojnskih jam in precej oddaljene od vhoda v jamo, zato imajo tudi manjši razpon nihanja letne temperature zraka. Preglednica 1 – Povpreč ne temperature zraka v Č rni jami (°C) v obdobju od 16.1.2014 do 16.1.2015. povpreč na T °C min. T °C max. T °C Č rna jama 1 6,76 -0,9 10,9 Č rna jama 2 5,61 2,8 6,9 Č rna jama 3 7,06 5,3 8,5 Č rna jama 4 10,07 6,8 13,4 Zunaj 10,56 -10,81 31,82 Č rna jama kljub nizkim temperaturam zraka ni jama s stalnim ali obč asnim ledom v jamskih tleh. V zimskih obdobjih pa zasledimo ledene kapnike na vhodu v jamo (Č rna jama 1). Glavni vir ledenih kapnikov je prenikajoč a voda, ki potuje skozi okrog 26 m debelo plast apnenca in zaradi jamske temperature zraka pod 0 °C zmrzuje (Slika 3). V Ledenici (Županova jama) so ob taljenju snega na površju opazili pospešeno rast ledenih stalagmitov v jami (Ravbar in Košutnik, 2014). Slika 3 – Ledeni kapniki na vhodu v Č rno jamo v zimskem obdobju in mesto meritev temperature zraka na kovinski ograji - Č rna jama 1 (foto S. Šebela). 11 Obč asne zgodovinske meritve temperature zraka v Č rni jami (Preglednica 2) kažejo podobne razmere, kot v zadnjih letih. Ker gre za enkratne meritve, je direktna primerjava z zveznimi meritvami nekoliko vprašljiva. Kljub temu današnje meritve v Č rni jami ne kažejo tako velikega povišanja temperature zraka glede na meritve iz let 1933-1936 (Crestani in Anelli, 1939) in iz leta 1972 (Gams, 1974), kot je bilo ugotovljeno za turistič no bolj obremenjene dele Postojnske jame, kjer od leta 1852 beležimo dvig za okrog 2 °C (Šebela et al. 2015). Na primeru Č rne jame bi od leta 1933 do danes lahko govorili o dvigu temperature zraka, ki ne preseže 0,5 °C. Preglednica 2 – Meritve temperature zraka v Č rni jami (°C). 1933-1936 Crestani in Anelli (1939), 1972 (Gams). Č rna jama 1 (°C) Č rna jama 2 (°C) Č rna jama 4- Pivka jama (°C) 15.3.1933 -1,5 2,5 7 28.4.1933 5,5 4,5 7,5 23.8.1933 7 9,4 28.8.1933 6,7 15.4.1935 3,9 7,7 16.4.1935 5 3,9 25.8.1936 8,8 7 26.8.1936 9,2 6,7 8.4.1972 4,2 Č rna jama je najhladnejši predel v celotnem Postojnskem jamskem sistemu. Hladen zrak se tudi poleti ne segreje, zaradi morfologije vhoda in morfologije rovov Č rne jame, saj zaradi odsotnosti poletne ventilacije s površjem, ostane ujet v jami. Raziskave vezane na nastanek in izvor č rnih prevlek, ki prekrivajo kapnike in tla v Č rni jami, pa kažejo, da je podoben vhod v Č rno jamo, kot je danes, verjetno obstajal že vsaj 8.394±35 let BP (Alfonso et al. 2015). Glede na to bi lahko sklepali, da je bila Č rna jama tudi v zač etnem obdobju Holocenu hladna jama. Zaključ ek Č rno in Pivko jamo obišč e mnogo manj turistov kot Postojnsko jamo. V obdobju 2002 do 2008 letno število obiskovalcev v Pivki in Č rni jami ni preseglo 3.500. Vpliv obiskovalcev na klimo v Č rni jami je torej zanemarljiv. Kljub temu pa je raziskave jamske klime vredno nadaljevati v smislu razumevanja dolgotrajnega vpliva zunanje klime na jamsko atmosfero, saj je temperatura zraka v Č rni jami najnižja v celotnem Postojnskem jamskem sistemu. Raziskava je del programa Raziskovanje krasa (P6-0119) in del projektov: Ocena vpliva naravnih in antropogenih procesov na mikrometeorologijo Postojnske jame z uporabo numerič nih modelov ter sodobnih metod zajemanja in prenosa okoljskih podatkov (L2-6762), Okoljske spremembe in trajnost v kraških sistemih (IGCP UNESCO projekt 598), Strokovni nadzor in svetovanje pri upravljanju z jamskimi sistemi (Postojnska jama d.d.), Klimatski in biološki monitoring jamskih sistemov (Postojnska jama d.d.), eLTER (H2020, 654359). 12 Literatura Alfonso, P., Šebela, S., Zupanč ič , N., Miler, M., Skobe, S. in Grč man, H. 2015: Black coatings in Č rna Jama (Postojnska Jama) as evidence of Mesolithic events. (V: N. Zupan Hajna, A. Mihevc in P. Gostinč ar eds.: 23 rd International karstological school »Classical Karst«, Caves- Exploration and Studies), Karst Research Institute ZRC SAZU, str. 88. Crestani, G. in Anelli, F. 1939. Ricerche di meteorologia ipogea delle grotte di Postumia. Istituto polografico dello stato Libreria, 1-162 str., Roma. Č uk, A. 2008. Postojna Cave, Turizem Kras, destinacijski management, 112 str., Postojna. Gams, I. 1974. Koncentracija CO 2 v jamah v odvisnosti od zrač ne cirkulacije (na primeru Postojnske jame). Acta Carsologica, 6, 183-192. Gregorič , A., Vaupotič , J. in Gabrovšek, F. 2013. Reasons for large fluctuation of radon and CO 2 levels in a dead-end passage of a karst cave (Postojna Cave, Slovenia). Natural Hazards and Earth System Sciences, 13, 287-297. Gregorič , A., Vaupotič , J. in Šebela, S. 2014. The role of cave ventilation in governing cave air temperature and radon levels (Postojna Cave, Slovenia). International Journal of climatology, 34/5, 1488-1500. Ravbar, N. in Košutnik, J. 2014. Variations of karst underground air temperature induced by various factors (Cave of Županova jama, Central Slovenia). Theoretical and Applied Climatology, 116, 327-341. Schmidl, A. 1854. Die Grotten und Höhlen von Adelsberg, Lueg, Planina und Laas, Akademie der Wissenschaften, 3-314 str., Wien. Šebela, S. in Turk, J. 2011. Local characteristics of Postojna Cave climate, air temperature, and pressure monitoring. Theoretical and Applied Climatology, 111, 51-64. Šebela, S. in Turk, J. 2014. Natural and anthropogenic influences on year-round temperature dynamics of air and water in Postojna show cave, Slovenia. Tourism Management, 40, 233-243. Šebela, S., Turk, J., in Pipan, T. 2015. Cave micro-climate and tourism: towards 200 years (1819 – 2015) at Postojnska jama (Slovenia). Cave and Karst Science, 42/2, 78-85.