■ ANNALES 3/'93 izvirno znanstveno delo UDK/UDC 551.44(497.12 Črni Kal) SPODMOLI V STENAH KRAŠKEGA ROBA Jurij KUNAVER dr.,redni profesor, O d d e lek za geografijo, Filozofska fakulteta, Univerza v Ljubljani, Aškerčeva 2, Ljubljana, SLO dott., professore ordinario, Dipartim ento di Geografía, Facoltá di Lettere e Filosofía dell'Universitá Lubiana, SLO Darko OGRIN m ag.,mladi raziskovalec, O d d e lek za geografijo, Filozofska fakulteta, Univerza v Ljubljani, Aškerčeva 2, Ljubljana, SLO M D, Dipartim ento di Geografia, Facoltà di Lettere e Filosofia, Université di Lubiana, SLO IZVLEČEK Avtorja v prispevku predstavljata polkrožne ali drugače oblikovane spodmole, ki so se izoblikovali večinoma v spodnjih delih apnenčastih strukturnih stopenj na prehodu iz kraškega v flišni del Koprskega primorja. Spodmoli so, kot vse kaže, posledica selektivnega preperevanja apnenčeve kamnine blizu stika s flišem v podlagi. Podobne oblike poznamo tudi v ostalih predelih Mediterana. V slovenski strokovni literaturi pa te zanimive geomorfološke oblike še niso bile predstavljene. UVOD V apnenčastih stopnjah na prehodu krasa v flišni del Koprskega primorja srečamo zanimiv denudacijski pojav. V stopnjah nad Ospom, Črnim kalom, med Loko in Bezovico, nad Podpečjo, pri Zanigradu, med Smokvico in Movražem, nad Mlini pod Sočergo in v Steni pri Dragonji so se v podnožju stopenj izoblikovali posebni spodmoli, ki so, kot vse kaže, posledica izbirnega (selek­ tivnega) preperevanja apnenčeve kamnine blizu stika s flišem v podlagi. V iskanju pravega vzroka in razlage za ta pojav, ki je v Istri precej razširjen, smo se soočili tudi s termi­ nološkimi problemi. Spodmole te vrste imenujejo v an­ gleščini "rock shelter" ali "shelter cave", v francoščini "abris sous roche", v nemščini pa "Halbhohle". Spodmol je izraz, ki pomeni katerokoli vdolbino v navpični steni in je podobna vhodu v jamo. Slovenska kraška ter­ minologija (I.Gams et al.,1973) ga definira kot krajšo, horizontalno jamo s širokim vhodom. Obravnavani spo­ dmoli redko spominjajo na jame. Imajo v glavnem obliko parabolične oziroma konkavne zajede, ki je v prerezu pogosteje nesimetrična kot pa simetrična, in se na večjo razdaljo vleče v podnožjih mnogih sten. Iz razpoložljive literature je bilo mogoče ugotoviti, da se podobne zajede pojavljajo predvsem v toplejšem podnebju, zlasti v polsuhem in suhem subtropskem in tropskem. Najbolj sorodna in najbolj znana oblika je tafoni, ki je lokalno ime s Korzike, in pomeni "okno". Tafoni so izvotline v živi skali na površju, predvsem v pobočnih vzpetinah, ki so zgrajene iz granita in podob­ nih kompaktnih kamnin. Med različnimi vrstami teh izvotlin poznajo tudi tafoni na podnožju ("basal tafoni" ter "base tafoni"; I.P.Martini,1978). B.J.Smith (1978) piše tudi o "cliff foot recesses", ki so precej večji spodmoli od "basal tafoni" in ki jih lahko primerjamo z obrav­ navanimi spodmoli. V našem primeru je zaenkrat še težko uporabljati termin tafoni, ker te okroglaste izvotline navadno ne spominjajo na spodmole in sploh niso vezane samo na podnožja vzpetin. V literaturi (C.Ollier, 1969) so v upo­ rabi polegzgornjih še drugi termini, kotna primer "jamas- to preperevanje"(cavernous vveathering, etching, scal- loping). Sprva smo menili, da imamo pri nastajanju spod­ molov opravka z eksfoliacijo, to je z luščenjem površin­ skih plasti kamnine, kar pa je bolj značilno za de- 61 ANNALES 3/'93 Jurij KUNAVER, Darko OGRIN: SPODMOLI V STENAH KRAŠKEGA ROBA, 61-66 N A R IV I IN STRUKTURNE STOPNJE D R ŽA V N A MEJA ■ Slika 7. Geografska razporeditev strukturnih sto­ penj (narivov). nudacijske procese v suhih tEopskih in subtropskih kli­ mah na konveksno oblikovanih skalnih pobočjih. Videti pa je, da je pričujoči pojav rezultat večjega števila dejav­ nikov, med katerimi so najpomembnejši jugozahodna prisojna lega, tektonska pretrtostter večja vlažnost kam­ nine blizu kontakta s flišem. Ali je hitrejše razpadanje kamnine v podnožju Sten pospešeno tudi z izločanjem različnih soli in njihovim mehaničnim delovanjem na kamnino, pa je še odprto vprašanje. Domačini, ki živijo v bližini stopenj, uporabljajo zanje povečini ime Stena. Tako ima vsaka vas svojo steno (Osapska stena, Črnotijska stena), nekatere stene ali njihovi deli pa imajo tudi posebna imena (Štrkljevica pri Zanigradu, Zjat nad Podpečem, Debela stena nad Bezovico). V prispevku uporabljamo ime stena z malo začetnico kot sinonim za strukturno stopnjo. Stena z veliko začetnico, pa kot geografsko ime, oziroma ko imamo v mislih strukturne stopnje na Koprskem. Stene, oziroma celotna stopničasta struktura tega pre­ hodnega ozemlja je po mnenju geologov (L. Placer, 1981, 57; R. Pavlovec, 1992, 214) posledica narivanja apnenca nad fliš, kar se je dogajalo v prostoru severne Istre po srednjem eocenu. Apnenčaste plasti so se pod silo pritiskov iz severovzhoda gubale, gube so se trgale in narivale ena na drugo. Vmes so ostale vkleščene flišne plasti, ki so bile kasneje erozijsko znižane. Sedanja geološka zgradba površinskih plasti je tako podobna ribjim luskam. Navpične Stene, s katerimi se na nekaterih predelih zaključujejo posamezne luske apnenca, imajo značaj različno dolgih in visokih "zidov", ki razmejujejo po­ samezne kraške platoje. Med zanimivejšimi sta steni, ki se dvigata nad Osapsko in zgornjo Rižansko dolino, ter steni nad Mlini in pri Dragonji (slika 1). Sistem Sten, zlasti tisti nad Osapsko in Rižansko do­ lino, ima ob geološkem, geomorfološkem, botaničnem in zoološkem tudi zgodovinski in obče kulturni pomen. Tu je dolga stoletja potekala meja med dvema evrop­ skima velesilama, Beneško republiko in Habsburško mo­ narhijo. Med drugo svetovno vojno je nemška vojska utrdila kraški rob v pričakovanju zavezniške ofenzive v Istro in Dalmacijo. V biližini Socerba je Sveta jama, v kateri je po legendi prebival Sv. Socerb in je bila kasneje spremenjena v svetišče. Iz obdobja Ilirov imamo ostanke številnih gradišč. V vaseh pod Stenami so oh­ ranjeni dragoceni ostanki ljudske arhitekture, v Hras­ tovljah pa je v tabor spremenjena cerkev Sv. Trojice s freskami Janeza iz Kastva iz leta 1490. GEOLOŠKA ZGRADBA V območju Sten so zastopane sedimentne kamnine iz kredne in najstarejše terciarne dobe. Planota Pod­ gorskega krasa, ki se razteza med Socerbom in vznožjem Slavnika in Kojnika v n.m. 400 do nekaj nad 500 m, je večinoma zgrajena iz zgornje paleocenskega apnenca, debeline do 200 m. Planota je deloma sestavljena iz izoklinalnih gub, ki so prevrnjene v jugozahodni smeri čez eocenski fliš, zaradi česar je ta na več krajih prekin­ jena z ozkimi in dolgimi progami fliša. Slika 2. Geološki profil med dolino Osapske reke in Socerbskim krasom. 6 2 ANNALES 3/'93 Jurij KUNAVER, Darko OGRIN: SPODMOLI V STENAH KRAŠKECA ROBA, 61 -66 Slavniško pogorje in začetek Čičarije pri Kojniku sta deloma sestavljena iz že omenjenega paleocenskega apnenca, deloma pa iz apnenca kredne starosti in spod­ nje paleocenskega apnenca oz. t.i. kozinskih skladov, debeline 30-100 m. Kraška planota med Rakitovcem in Movražem z Lačno in Krasom je iz alveolinskega apnenca zgornje paleo- censke starosti. Tudi ta pasje narinjen čezflišno osnovo. Luska apnenca, ki prihaja na površje v zgornji Rižanski NE SW 1 0 1 2 3 4 5 1X1 L. f » ij ,j , I i I i I i I i J i I NARIVNA PLOSKEV FF, ODD. ZA GEOGRAFIJO, 1992, V. DEMŠAR Slika 4. Primeri različnih spodmolov v stenah nad zgornjo Rižansko dolino. Slika 3. Shematski profil tipičnega spodmola. dolini je iz eocenskega numulitnega apnenca, ozek ap­ nenčast pas s spodmoli v dolini Dragonje pa iz zgornje paleocenskega apnenca. Pogostost Sten je povezana s številom narivov. Ponekod jih je manj, drugod, npr. v jugovzhodnem delu pokrajine, pa so pogostejši. Na pro­ filu med Podgorjami in Hrastovljami je na razdalji 1800 m kar osem stopenj, ki predstavljajo spust od 543 na 63 ANNALES 3/'93 Jurij KUNAVER, Darko OGRIN: SPODMOLI V STENAH KRAŠKEGA ROBA, 61 -66 250 m n.v. Stopnje so različnih dolžin, od nekaj 10 m pa do nekaj km. Stene, v katerih so spodmoli, so ve­ činoma visoke 15-50 m, s povprečjem od 25-30 m, najvišje pa merijo celo do 70 m (Strkljevica pri Zanigradu, Verlovc med Loko in Bezovico). OBLIKE IN DIMENZIJE SPODMOLOV Spodmoli, ki jih srečujemo v Stenah Koprskega pri­ morja, so različnih oblik in dimenzij (slike 4., 5. in 6), zato se je težko odločiti, kateri je tipičen. Tipično, bolje rečeno povprečno obliko spodmola, smo sestavili iz okoli 10. različnih primerov. Prerez povprečnega spod­ mola prikazuje slika 3. Povprečen spodmol je ponavadi izoblikovan v spo­ dnjem delu stene, tik nad narivno ploskvijo (2). Ima obliko podaljšane spodjede, ki ima v spodnjem delu najprej kratko pobočje z naklonom 30-40 st. (3). Nato sledi rahlo nagnjena polica (4), ki se nadaljuje v konkavni del spodmola (6). Ta del ima v svojem spodnjem delu polkrožni presek, medtem ko je konkavna oblika v nje­ govem zgornjem delu vedno bolj plitva in predstavlja streho spodmola (8). Sledi zadnji del te geomorfološke oblike, ki ima običajno konveksno obliko (9) ali pa se nadaljuje v navpični del stene (10). V konkavnem delu spodmola je dokaj pogosto videti na stenah in na stropu sigo v obliki kapnikov, ki se držijo sten. Ponekod visijo s stropa tudi stalaktiti (7), čeprav so le nekaj metrov od odprtega prostora. Dimenzije posameznih delov spodmola so večinoma odvisne od njegove globine. Globlji kot je spodmol, širša je spodnja polica in višji je njegov strop. To morda kaže na to, da so manjši spodmoli mlajši, večji pa starejši. Vendar pa je možno, da so se večji spodmoli razvijali hitreje in dlje. Vsekakor so dimenzije spodmolov v veliki meri odvisne od lokalnih pogojev denudacije. Slika 7. Profil skozi zgornjo Rižansko dolino z označenimi temperaturnimi merilnimi mesti. Terenske raziskave so pokazale, da tega pojava ni v nestabilnih pobočjih, npr. okoli Socerbskega gradu ali tik nad Črnim kalom. Tu imamo, zaradi nestabilnosti flišnega pobočja in drsenja materiala, opravka z odlomi v nekaterih delih Sten. Nagnjeni zvonik črnokalske cer­ kve je očiten dokaz za počasno premikanje prepere- linskega pokrova na pobočju. Drug primer je skalni blok, na katerem stojijo ruševine črnokalske utrdbe. Ta se je od stene ločil še preden so na njem v 11. stoletju zgradili utrdbo, saj ga je z robom Črnokalske stene povezoval približno 5 m dolg dvižni most. To morda opozarja, da se intenzivnost in vrsta procesov tu odvijata v odvisnosti od klimatskih sprememb in od sprememb v podzemskem pretakanju vod. Nekateri spodmoli kažejo na jasno in tesno zvezo med njihovim položajem in narivno ploskvijo, kjer je apnenec zdrsnil čez fliš (Podpeška stena, Strkljevica). V Črnem kalu, jugovzhodno od utrdbe, kjer spodmol ni tako izrazit, tudi ta zveza ni tako očitna. Pač pa je P O M LA D POLETJE JESEN ZIM A st. C st. C st. C st. C max min max min max min max min 1. PETRINJSKI KRAS 240m 22,3 10,0 30,3 15,3 12,6 1,4 3,4 -1/7 2. G A B R O V E C 300m 24,7 13,7 31,4 19,8 12,6 5 ,0 5,4 -0,7 3. Z G O R N JI ČRN I KAL 240m 26,2 13,8 33,4 19,6 15,3 4,5 6,3 0,5 4. SPO D N JI ČRN I KAL 150m 25,2 12,6 33,4 19,0 15,2 4,4 6,6 0,7 5 Z V R O Č E K 55m 25,1 8,1 32,2 14,9 15,5 -0,1 7,7 0,3 6 PA LA Č C E 110m 26,2 13,0 33,0 16,6 - - - - 7 K U B ED 270m 24,5 9,1 31,0 16,6 15,5 1,9 6,5 0,3 Tabela 1: Temperature na profilu Kubed-Petrinjski kras, zabeležene 1-1,5 h pred zgornjo kulminacijo sonca in 1-1,5 h pred sončnim vzhodom 64 ANNALES 3/'93 Jurij KUNAVER, Darko OGRIN: SPODMOLI V STENAH KRAŠKECA ROBA, 61 -66 tu kamnina dtobno prepokana, s številnimi pravokotno potekajočimi razpokami. Rezultat tega je razpadanje kamnine v obliki majhnih skrilastih ali kockastih delcev. VPLIV KLIME NA PROCES NASTAJANJA SPODMOLOV Domnevamo, da je tudi jugozahodna lega apnen­ častih stopenj eden od pomembnih vzrokov za razvoj spodmolov. Soncu izpostavljene Stene, ki so vse, razen Stene pri Dragonji, precej visoko nad dnom dolin, kjer se v vseh letnih časih ob ustreznem tipu vremena pojavlja močna temperaturna inverzija, so kraji z verjetno eno najtoplejših mikroklim v Koprskem primorju. V bližnji dolini Glinščice pri Trstu so bile izmerjene velike temperaturne razlike glede na ekspozicijo in nad­ morsko višino (S. Polli, 1981, 187). Do velikih tempe­ raturnih razlik pride še zlasti pozimi, ko se v dnu doline akumulira hladen zrak, prisojna, jugozahodna pobočja pa so podvržena intenzivni sončni insolaciji. Velike tem­ peraturne razlike med privetrnimi in zatišnimi legami (kamor sodijo tudi spodmoli) povzroča burja, ki piha pretežno v hladni polovici leta. Polli za Glinščico poroča o ekstremnih temperaturah do 30 stopinj C pozimi in do 40 stopinj C poleti, ki so bile izmerjene v senci na prisojnih, zatišnih pobočjih 1,5 m od tal. Tako tem­ peraturne razlike med prisojnimi in osojnimi deli doline dosežejo 10 in celo več stopinj C, odvisno od vremena in letnega časa. Nekaj poskusov, da bi razložili klimatske razmere območja Sten, je bilo opravljenih tudi v zgornji Rižanski dolini. V prvem poskusu so bile na posameznih merilnih mestih na profilu skozi dolino opravljene meritve mak­ simalnih in minimalnih temperatur zraka ob anticik- lonalnem tipu vremena v posameznih letnih časih (zima: 3.1.1992, pomlad: 8.5.1992, poletje: 23.7.1991 in je­ sen: 8.11.1991 - tabela 1, slika 7). Iz podatkov je razvidno, da so bili najnižji minimumi izmerjeni na dnu Rižanske doline (Zvroček) in v Ku- bejskem podolju, kjer se je pojavljala inverzija ter na Podgorskem krasu, kjer so bile temperature nižje zaradi višje nadmorske višine. Najvišje minimume pa so imela pobočja nad dnom doline. Pri maksimalnih tempera­ turah smo najvišje vrednosti zmerili v Črnem kalu, na prisojnem, jugozahodnem pobočju pod Steno. Ker so nas zanimale podrobnejše temperaturne razlike med Stenami in osojnimi deli doline pozimi, smo 13.12.1992 med 12. 40 in 13.30 opravili meritve temperatur med Palačcami na osojni strani zgornje Rižanske doline in apnenčasto stopnjo Štrkljevico na prisojni strani. V senčni grapi na Palačcah smo namerili 7,5 stopinj C, nekoliko vstran na soncu pa 11,0 stopinj C. Na dnu doline so bile temperature med 10,4 in 10,8 stopinj C, na prisoj­ nem jugozahodnem pobočju pa so naraščale v smeri temperatura (st.C) Merjeno 17.j u l i j a 1990, od 3.31 do 5.16 min. 1 Dno Rižanske doline 2 Pobočja 30 m nad dolinskim dnom 3 Prisojna pobočja 4 Strukturna stopnja 5 Podgorsko - Rakitovški kras Slika 8. Vpliv reliefa na razporeditev minimalnih temperatur ob anticiklonalnem tipu vremena. proti steni in so znašale od 12,5 do 13,1 stopinj C. V sami Štrkljevici smo namerili od 14,0 do 18,2 stopinj C, pri čemer so bile najvišje temperature v s soncem obsijanih spodmolih. Temperature so bile merjene ta­ ko,da je bil senzor termometra vseskozi v senci. Razlika v temperaturah med prisojno Štrkljevico in osojnimi Palačcami je znašala 10,7 stopinj C. Podatki o temperaturah in lokacijah meritev kažejo, da obstaja očiten vpliv ekspozicije na temperature (vpliv reliefa na razporeditev minimalnih temperatur ob an­ ticiklonalnem vremenu prikazuje slika 8). To pomeni, da lahko tudi kamnina v spodmolu doseže zaradi son­ čnega sevanja čez dan dokaj visoke temperature. To bi bil lahko zato eden od najpomembnejših dejavnikov dezintegracijskega procesa kamenine. ZAKLJUČEK Nekatere od apnenčastih stopenj, ki so tipične za prehodno pokrajino med Podgorsko kraško planoto in flišnimi predeli Koprskega primorja imajo pri svojem dnu konkavne spodmole. Zdi se, da jeza njihov nastanek pomembna bližina narivne ploskve. V procesu konkavne denudacije, s katerim nastajajo spodmoli, ni zanemarljiv vpliv visokih temperatur, ki so posledica ekspozicije Sten. 65 ANNALES 3/'93 Jurij KUNAVER, Darko OGRIN: SPODMOLI V STENAH KRAŠKEGA ROBA, 61 -66 Ker so Stene izpostavljene sončnemu obsevanju in so pozimi v zavetju pred burjo, so tu mikroklimatske raz­ mere podobne subtropskim pogojem, v katerih potekajo procesi tafoniranja. Konkavno denudacijo, ki se dogaja v Stenah Koprske­ ga primorja, bi lahko na nek način primerjali s podobnim pojavom pozitivne (konveksne) eksfoliacije in njej pri­ padajočim oblikam, ki jih poznamo z južnega Velebita na Hrvaškem. Kakorkoli že, podobni spodmoli niso re­ dek pojav v Sredozemlju, vendar pa nastanek mnogih od njih še ni bil razložen. RIASSUNTO Nel passaggio dalla zona cársica a quella arenaria del litorale capodistriano, come conseguenza della deposizione degli strati calcarei su quelli arenad, si è avuta una strutturazione del rilievo a scalinata. I singoli strati, per i quali i locali usano il termine Párete, finiscono con pendici a volte tagliate a picco ed in parte anche a strapiombo, e altre con pendici meno erte. In alcune Pared, specialmente nella loro parte inferiore vicino alia superficie di sovrapposizione degli strati si sono formate pardcolari escavazioni che sono, come tutto fa supporre, l'effetto del modo specifico di denudazione in calcarea, chiamato a tafone, che consiste nel escavazione interna della roccia. Con ogni probabilité, un ruolo importante in questo processo ha anche ¡I clima. Le rocce che presentano tafoni sono esposte a sud fino a suidovest e sono quindi esposte all'irradiazione solare, sono sottovento alia bora e quindi anche d'inverno raggiungoono température alte. II microclima delle rupi è percià simile al clima subtropicale, e tali condizioni climadche rendono possibile ¡I processo típico di escavazione a tafone. Nelle rupi dell'lstria slovena si sono formad piú dpi di escavazioni. II tafone típico si è formato vicino alia superficie di sovrapposizione, perd sopra di essa. Nella parte inferiore consiste prima in una breve pendice, poi in uno sdpo Ilevemente inclinato che continua con una parte cóncava. La concavité del tafone nella sua parte inferiore presnta una sezione in semicerchio, mentre nella parte superiore diventa sempre piú piatta e passa in roccia perpendicolare che in alcuni casi si conclude convessamente. LITERATURA F. Forti, 1981: Dolina Glinščice - geološki in geomor- fološki študij. Mednarodni seminar o Glinščici - Akti, Boljunec. I.Gams et al., 1973: Slovenska kraška terminologija. Kraška terminologija jugoslovanskih narodov, knjiga I. Zveza geografskih inštitucij Jugoslavije, Ljubljana. I.P.Martini, 1978: Tafoni weathering, with examples from Tuscany, Italy. Z.f.Geomorph.N.F., 22, H.1, Stut- tgard. D. Novak, 1967: Hidrogeologija območja Osapske reke. Vestnik - Zavod za geološka i geofizička istraživanja, Serija B (1964/65), 4-5, Beograd. D. Ogrin, 1992: Kraški rob - klimatsko prehodna po­ krajina. Proteus, L. 54, št. 6-7, Ljubljana. C.Ollier, 1969: Weathering. Oliver and Boyd, Edinburg. Osnovna geološka karta 1:100.000, list Trst. R. Pavlovec, 1992: Geologija kraškega roba. Proteus, L. 54, št. 6-7, Ljubljana. L. Placer, 1981: Geološka zgradba Jugozahodne Slo­ venije. Geologija, 24. knjiga, 1. del, Ljubljana. M. Pleničar, 1958: Koper - Črni kal - Socerb - Kozina in Prešnica - Slavnik - Podgorje. Geološki izleti po Slo­ veniji, Mladi geolog II, Ljubljana. S. Polli, 1981 : Podnebje v dolini Glinščice. Mednarodni seminar o Glinščici - Akti, Boljunec. B.J.Smith, 1978: The origin and geomorphic implica­ tions of cliff foot recesses and tafoni on limestone ha- madas in the nortwest Sahara. Z.f.Geomorph.N.F., 22, H.1, Stuttgard. 66