nyomtatott cikk: Természet Világa magazin, 2022 / július ; ez a "nem-hivatalos" online verzió

Telbisz Tamás

Olaszország legnépszerűbb barlangrendszere, a Frasassi

Olaszországban utazgatva az ember gyakran csodálkozik rá, hogy szinte mindegy melyik településen áll meg, mert a hangulat mindenütt magával ragadó, mindenütt jelen vannak az ódon, történelmet sugárzó épületek, a hangulatos sikátorok és az árnyas éttermek. Jóval kevesebb szó esik arról, hogy az Appennini-félszigetnek a földtani öröksége is rendkívül változatos és kuriózumokban gazdag. Az alábbiakban egy ilyen geológiai értéket mutatunk be, a Frasassi-barlangrendszert, melynek már a külső környezete is meglehetősen látványos. A barlangok keletkezésével kapcsolatos vizsgálatok ezen túlmenően tudományos szempontból is izgalmas eredményeket hoztak. Ráadásul még lenyűgözően szépek is. Tegyünk hát egy túrát ezekhez a barlangokhoz!

Pompás gyűrődések – kettéhasítva

A tektonikus erők bonyolult összjátéka folytán az egymáshoz közeledő afrikai és eurázsiai lemezek közé szorult kisebb egységek változatos mozgásokat végeznek. Ezek egyike az Appennini-lemez, mely egyrészt évtízmilliók óta fokozatosan kelet felé sodródik, másrészt az óramutató járásával ellenkező irányban forog. Keletről pedig alábukik az Adriai-lemez. Ennek eredményeként a félsziget keleti oldalán pompás gyűrődések alakultak ki, melyek pont úgy néznek ki, mintha egy szőnyeget kissé összetolva enyhén meggyűrnénk. E gyűrődések „szépsége” abban rejlik, hogy nincsenek túl erősen egymásra tolva, így a felpúposodó redőboltozatok (antiklinálisok) és a behorpadó redőteknők (szinklinálisok) könnyűszerrel fölismerhetők egy domborzati térkép, vagy még inkább egy 3D-ben is forgatható digitális domborzatmodell alapján (erre kínál lehetőséget például az ingyenes GoogleEarth alkalmazás). A felismerést még könnyebbé teszi, hogy a kiemelt redőboltozatokat többnyire erdők borítják, a köztük lévő alacsonyabb térszínekre viszont a felparcellázott, művelt földek a jellemzők. A virtuális böngészés után pedig igazi élmény, amikor ezeket a gyűrődéseket az ember a terepen is megvizsgálhatja és fölfedezheti bennük a rétegek és a domborzat kis- és nagyléptékű hajlásait.

Kisméretű gyűrődés a Frasassi-szurdok bejáratánál.

A Frasassi-barlangok épp egy ilyen gyűrődésben foglalnak helyet. Ha az Adriai-tenger partján fekvő Ancona városából a szárazföld belseje felé indulunk, akkor először egy nagyobb redőboltozatot keresztezünk, majd a kicsiny San Vittore településre érünk, ahonnét már belátunk a Frasassi-szurdokba, ami kettéhasítja a tőlünk épp nyugatra fekvő antiklinálist. A látvány némiképp emlékeztet a Tordai-hasadékra, ami pont így szeli ketté a környező hegyhátat. Az antiklinálisok tipikus méreteihez viszonyítva ez a gyűrődés inkább egy „kisebbecske” formának tekinthető, mivel hossza mindössze 11 km, szélessége a „derekánál” pedig 3,5 km. Relatív magassága 760 m, ami a legkiemelkedőbb pontja (Monte Rimosse, 960 m) és a völgy 200 m-es szintje közti különbségként áll elő. Ebbe vágódik bele keresztirányban a Fiume Sentino, kialakítván ezzel az 500 m mély, sziklás falú Frasassi-szurdokot. A vadregényes szurdok egyetlen „szépséghibája”, hogy az országút is errefelé vezet, de ettől még a látvány gyönyörű és a sziklafalakon jól követhetjük a rétegek hajlását a hegy méretű gyűrődésben. A valóság persze soha nem egészen egyszerű, így a gyűrődés sem önmagában álló szerkezeti forma, hanem számos, nagyjából függőleges törést is megfigyelhetünk a szurdok sziklafalain.

Az ÉÉNy-DDK-i tengelyű Frasassi-gyűrődés képe, benne a Frasassi-szurdok keresztvölgyével.

Logikusan merül fel a kérdés, hogy miként alakulhat ki egy ilyen redőboltozatot keresztező völgy. A magyarázat első része abban rejlik, hogy a gyűrődés először a mélyben alakul ki (jelen esetben mintegy 5-10 millió évvel ezelőtt), és utána emelkedik ki. Ez az emelkedés azóta is tart. A folyó viszont már előbb itt volt és az Appenninek központi részeitől „viszonylag” egyenesen az Adriai tenger felé igyekezett. Mikor az antiklinális elkezdett kiemelkedni, a folyó továbbra is ebbe az irányba folyt, és fokozatosan bevágta magát a gyűrődés keményebb kőzeteibe. Az ilyen emelkedő térszínekbe bevágódó völgyeket nevezi a szaknyelv „antecedens völgyeknek”. Ez a történet azonban kétféleképpen is „elsülhet”. Ha a folyó vízhozama és munkavégző képessége elég nagy, akkor a bevágódás sikeres lesz, a völgy egyre mélyül, és a vízfolyás is megmarad az eredeti lefolyási pálya mentén. A Frasassi folyója, a Sentino, egyelőre ezt az utat követte. Ám az is előfordulhat, hogy a kiemelkedés üteme gyorsabb, mint a bevágódás tempója, aminek az eredménye az lesz, hogy a vízfolyás idővel más irányba kanyarodik, a völgy megreked a fejlődésben és szárazvölggyé alakul. Emelkedő területeken sokfelé találkozhatunk ilyen „elvetélt” formákkal is.

A Frasassi-redőboltozat (antiklinális) keresztmetszete a szurdok mentén
(Galdenzi, Jones 2017 alapján).

Vetődések és ferde rétegek a Frasassi-szurdok déli oldalában

A kupola a mennyezetet karcolja

A Frasassi-antiklinális felszíne karsztformákban (töbrök, víznyelők, stb.) szegény. Annál gazdagabb a belseje barlangokban. Az üregek bejáratát többnyire a bevágódó szurdokvölgy tárja fel. A legtágasabb barlangszáj a szurdok északi oldalán tátong messziről is jól láthatóan, így ősidők óta ismert. Szó szerint tulajdonképpen ezt nevezik Frasassi-barlangnak (Grotta di Frasassi) a fölötte található hegy nyomán, de tágabb értelemben a terület összes többi barlangját is Frasassi-barlangok néven emlegetik.

A Grotta di Frasassi szájában lévő két kápolna, a Tempietto Valadier és a Santa Maria infra Saxa

Széles, jól kiépített gyalogút vezet föl ehhez a barlanghoz, ami nem véletlen, hiszen egy zarándokhelyre érkezünk, ahol két kis templommal is találkozhatunk. A szerényebb és ősibb „Szikla alatti Szűz Mária” kápolna (Santa Maria infra Saxa) már a középkorban is itt állt, a hegyekhez (halmokhoz) mindenütt vonzódó bencés szerzetesek építették még 1029 előtt valamikor. Ennél egzotikusabb, sőt kissé meghökkentő látványt nyújt a másik templom, mely a talapzattól egészen a barlang mennyezetéig ér. Kimért klasszicista stílusa, nyolcszöges alaprajza, hideg márványlapjai nem teljesen idegenek a környezettől, hiszen a márvány és a mészkő „rokon kőzetek”. Mégis kissé furcsán ez az építmény, talán mert ritkán szoktunk ilyen templomokkal találkozni barlangi környezetben. Amúgy a kápolna építését a közelben született XII. Leó pápa rendelte el 1828-ban, és egy viszonylag jónevű olasz építész, Giuseppe Valadier tervezte. A templom – ez is meglepő – nem egy szentnek a nevét viseli, hanem az építészét, mert Tempietto Valadier-nek szokás nevezni.

A hely különlegességét fokozza, hogy a templom mögötti barlangba szabadon be lehet sétálni. Megfelelő világító eszköz birtokában akár több száz méter távolságig is kényelmesen behatolhatunk a barlang belsejébe.

Sötétségből a reflektorfénybe

A fent bemutatott Grotta di Frasassi, valamint hazai barlangjaink közül például az aggteleki Baradla vagy az Istállós-kői-barlang nagy természetes bejárattal rendelkeznek. Ennek köszönhetően már a régi korok emberei is könnyen birtokba vették ezeket az üregeket. Bizonyos mértékig felderítették járataikat, némelyikben laktak vagy temetkeztek, tüzükkel, fáklyájukkal füstölték e barlangok falait és cseppköveit.

A Frasassi-szurdok kelet felől nézve.

Más a helyzet azonban azokkal a barlangokkal, melyeket csak a közelmúltban fedeztek fel. Ezekben kevéssé számíthatunk régészeti leletekre, bár itt is előfordulhat efféle érdekesség, ha a barlang korábban nyitott volt, és csak később szűnt meg a bejárata omlás vagy eltömődés révén. A frissen felfedezett, „új” barlangok egyik legfőbb értéke azonban a képződmények érintetlensége, amit legközvetlenebbül a feltáró barlangászok tapasztalhatnak meg. Így történt ez a Frasassi-szurdok esetében is, ahol a második világháború után indult meg a komolyabb barlang-feltáró munka, melynek eredményeként csodás felfedezések születtek.

1948-ban fedezték fel a szurdok keleti kijáratának közelében a Folyó-barlangot (Grotta del Fiume). Ennek szűk, nehezen járható, labirintusszerű járatai kezdetben csak a barlangászokra gyakoroltak vonzerőt. Ám 1971-ben sorsdöntő felfedezés történt. Ekkor a szurdok déli oldalában, egy meglehetősen szűk nyílásból igen erős légáramlást észleltek a helyi barlangászok. A lyukból fújó szél mindig jó jel, mert arra utal, hogy a lyuk mögött komolyabb üregrendszer lehet. Nem véletlen, hogy számos „Szél-barlang” található a Földön (mint például az 50 km hosszú Szelek-barlangja az Erdélyi-szigethegységben, vagy a 250 km hosszú Wind Cave az USA-ban, hogy csak két példát említsünk a rengetegből). A Frasassi-szurdokban az erősen huzatos lyuk ellenére sem volt könnyű dolga a barlangászoknak, mert több hónapnyi küzdelmes munkájukba került, míg a nagyon keskeny, „féregjáratnak” is nevezett szakaszt sikerült annyira kitágítaniuk, hogy kicsit mélyebbre jussanak a barlang belsejébe. Kitartó fáradozásukat azonban végül siker koronázta, mert egyik feltáró útjuk során egyszer csak „elfogyott” a járat és egy hatalmas, sötét terem szélén találták magukat, amelynek mélységét egy pár kő lehajítása alapján 100 méteresre becsülték. Kötél híján nem is tudtak azon nyomban tovább menni, hanem később kellett ide visszatérniük a megfelelő felszereléssel. Ez lett az Abisso Ancona (vagyis Ancona-szakadék), melynek méretei: 180m x 120m x 200m (szélesség, hosszúság, magasság). Ez alapján máig Európa legnagyobb barlangi üregei közé tartozik ez terem.

Álló cseppkő a barlang turista-szakaszáról.

Ettől kezdve felpörgött a feltáró és kutató munka. A barlang a „Nagy-Szél-barlang” (Grotta Grande del Vento) nevet kapta, és nem sokkal később összekapcsolták a Folyó-barlanggal is, együttes hosszuk jelenleg mintegy 30 km. A gazdaságilag elmaradott, fogyatkozó népességű, kis vidéki járásnak éppen jókor jött a nagy barlang felfedezése, így rögtön tervek születtek a turisztikai hasznosításra is. Mindezt páratlanul gyorsan, három év alatt sikerült elintézniük. Ehhez egyrészt ki kellett építeni a felszíni infrastruktúrát (parkoló, stb.), másrészt a barlangba való bejutást is meg kellett könnyíteni, elvégre is a turisták nagy része nem hason kúszva szeretne eljutni a legszebb termekbe és képződményekhez. Ezért egy 200 m hosszú mesterséges tárót hajtottak a szurdok oldalából, amelyhez kapcsolódva egy 600 méteres, viszonylag könnyen bejárható (de persze sok lépcsővel ellátott) turista-útvonalat sikerült kialakítani. Így a barlang 1974. szeptember 1-jén már meg is nyitotta kapuit a kíváncsi turisták előtt, és hamarosan elérte az évi 300-350 ezer fős látogatószámot, amivel Olaszország legnépszerűbb barlangjává lépett elő. Méltán. Az Abisso Ancona hatalmas terme, a különböző színekben pompázó cseppkövek, melyek közül talán legszebbek a hófehéren csillogó formák, az apró tavacskák, a járatok változatos alakja elbűvölik az ide érkezőket. De a tudományos vizsgálatok, melyek a barlang kialakulásával és egyes képződményeinek létrejöttével foglalkoztak, a „profi” barlangkutatók számára is temérdek újdonságot jelentettek!

Tudományos szenzáció: kénfaló baktériumok és hipogén kénsavas barlangképződés

Kezdjük azzal, hogy a karsztos barlangok nagyobb részét a felszínre hulló és onnét a mélybe szivárgó vizek oldják ki az alapkőzet (többnyire mészkő vagy dolomit) repedései mentén. A víz a talajon átszivárogva és a talajlevegővel érintkezve CO₂-t vesz föl, szénsavvá alakul, és így képes oldani az alapkőzetet.

A Nagy-Szél-barlangban azonban más a helyzet, mert jelentős mennyiségű feláramló víz is mozog a repedések mentén fölfelé. Ráadásul ezek előtte vastag gipszrétegeken küzdik át magukat, melyekből útközben ként vesznek fel. Ennek hatására oldott kén-hidrogén (H₂S) kerül a vízbe. Ezután már csak oxigénre van szükség ahhoz, hogy kénsav jöjjön létre. Ezt az oxigént viszont a fentről beszivárgó és lefelé mozgó, csapadék-eredetű vizek szállítják a repedések mentén. Ennélfogva a kénsav ott alakul ki, ahol a fenti és lenti vizek találkoznak egymással, ez a „keveredési zóna”. A kénsav meglehetősen agresszívan oldja a mészkövet, amelynek eredményeként vízben oldott kalcium-szulfát, vagyis gipsz keletkezik. Az üregek tehát ebben a keveredési zónában, vagyis a mindenkori karsztvízszint mentén fejlődnek a leggyorsabban. A vízben oldott gipsz sokáig megmaradhat ebben az oldott állapotban és képes együtt mozogni az áramló vízzel. Ahol viszont párolog a szulfidos víz, ott a vízszint fölötti légtérben, a falakon megy végbe ez az oldási és kicsapódási folyamat, tehát az üregek fölfelé, kupolaszerűen növekednek, miközben falaikon megindul a gipsz kiválása. Így a barlang egyes részein változatos gipsz-kiválásokat láthatunk. Ezek egy része viszonylag vékony gipszkéreg, máshol viszont nagy vastagságú (akár több méteres) gipsz-lerakódások is megfigyelhetők. Ami különleges ebben a barlangban az az, hogy az alsóbb szinteken ezek a folyamatok napjainkban is teljes aktivitással zajlanak, így mérhetők az egyes paramétereik. A felsőbb szinteken ugyanakkor a korábban kialakult, változatos gipszképződmények figyelhetők meg. Az aktív és fosszilis formák kettőssége világszinten is igen ritka jelenség, ezért bátran kijelenthetjük, hogy a Frasassi Grotta Grande del Vento az egész világ földtani örökségének egy rendkívül értékes helyszíne. A mélyből feláramló vizek által kioldott barlangokat „hipogénnek”, azaz mélységi eredetűnek nevezi a szakirodalom. Ez önmagában még nem annyira ritka jelenség, zömmel így alakultak ki például a Budai-hegység barlangjai is. A hipogén barlangok jellemzője, ami a Frasassi-ra is érvényes, hogy általában nincs jól járható, természetes felszíni bejáratuk. Azonban hévforrások gyakran kapcsolódnak hozzájuk, és ez így van a Frasassi esetében is. A hipogén barlangokon belül egy altípust képviselnek a kénsavas oldással keletkező üregek. Ez utóbbi oldásfolyamat már egy jóval ritkábban megfigyelhető jelenség, de az itteni barlangok kialakulásában pont ez volt a legfontosabb folyamat.

A Frasassi-barlangok sematikus keresztszelvénye (Galdenzi, Jones 2017 alapján).

Mivel a járatok fejlődése a karsztvízszinthez kötött, ezért szorosan kapcsolódik a szurdok bevágódásához, hiszen az abban folyó patak a karsztvízszint egyik legfontosabb meghatározója. A szurdok bevágódását alapvetően két tényező befolyásolja: a tektonikus emelkedés és az éghajlatváltozások. Ez utóbbinál nem a jelenleg zajló globális felmelegedésre kell gondolni, hanem az elmúlt néhány millió év periodikusan ingadozó éghajlatára. Hidegebb időszakokban a sziklafalak aprózódása és a szurdok részleges feltöltődése magasabb vízszinteket okozhatott, melegebb, csapadékosabb időszakokban viszont a szurdok „kipucolódása” és a gyorsabb bevágódás volt jellemző. Az éghajlatváltozások és a tektonikus emelkedés kombinált hatásait vizsgálva azonban a kérdéskör annyira bonyolulttá válik, hogy pontos képet még ma sem tudunk alkotni a bevágódás időbeli folyamatáról. Az mindenesetre tény, hogy a barlangban vannak jellegzetes szintek, amelyekhez kiterjedt járatok tartoznak. Ezeket pedig a törésvonalak mentén kialakult, függőlegeshez közeli járatok kötik össze. A vízszint alatt (szakkifejezéssel: a „freatikus zónában”) kialakult járatok profilja lekerekített, ellipszis vagy kör alakú. A Frasassi járataira nagyobbrészt ez a profil a jellemző.

A gipszkiválások többnyire a karsztvízszint közelében jönnek létre, de napjainkban a hegy kiemelkedése miatt sok gipsz-kiválás bőven a jelenlegi karsztvízszint fölött található. A cseppkőképződés azonban egy egészen más dolog. A cseppköveket ebben a barlangban is, mint más helyeken, a beszivárgó vizek hozzák létre, és kialakulásuk jellemzően a már szárazzá vált járatokban zajlik. A cseppkövek különösen látványosak a nagy termekben, ahol a magasból lehulló és az érkezéskor szétfröccsenő vízcseppek széles, sokszor „palacsintaszerű” rétegekből építkező sztalagmitokat hoznak létre.

Balra: Magas teremben fejlődő álló cseppkő (sztalagmit), palacsintaszerűen egymásra rakódó rétegekkel. Jobbra: "klasszikusabb" formájú sztalagmit.

Karsztvízszint alatt kialakult, ún. „freatikus” járat. Ma már nem önti el a víz, amit jelez az is, hogy cseppkövek jöttek létre benne.

A legalsóbb szinteken jelenleg is ott van a szulfidos víz és a kén-hidrogén. Ez remek tápanyagot jelent egyes „kénfaló” baktériumoknak. Ezek a baktériumok tehát a napfénytől elzártan, kémiai folyamatok révén „táplálkoznak”, ezért „kemoautotróf” szervezeteknek tekinthetjük őket. A kutatók egyik hipotézise az volt, hogy ezek a baktériumok a biológiai aktivitásuk révén jelentősen gyorsítják a kén-hidrogén oxidációját, és így a kénsav termelődését is, ami a barlang fejlődésében meghatározó szerepet játszik. A jelenlegi mérések szerint ez a folyamat a baktériumok nélkül is „egész jól megy”, tehát a barlangfejlődés nélkülük is végbemenne a fent leírt módon. Ugyanakkor a baktériumok biológiai szerepe egyértelmű: a barlangi tápláléklánc „alját” képezik, és viszonylag jelentős ökoszisztémát tartanak el a barlangban, melynek képviselői például a vakbolharákok (Niphargus). Fontos ökológiai különbség, hogy míg más barlangokban (pl. Aggteleken) a patakokkal besodródó szerves anyagok alkotják az „alapélelmet”, addig itt a „táplálék” magában a barlangban keletkezik.

Ezeket az apró állatokat aligha fogjuk turistaként észrevenni. A barlangban megfigyelhető látványos képződményeket és a környező szurdokvölgyet azonban könnyűszerrel megtekinthetjük, ha útra kelünk és fölkeressük ezt a hazánktól nem túl távol eső, különleges barlangrendszert.


IRODALOM

Galdenzi, S., & Maruoka, T. (2003). Gypsum deposits in the Frasassi Caves, central Italy. Journal of Cave and Karst Studies, 65(2), 111-125.
Galdenzi, S., & Jones, D. S. (2017). The Frasassi caves: a “classical” active hypogenic cave. In Hypogene Karst Regions and Caves of the World (pp. 143-159). Springer, Cham.
Mariani, S., Mainiero, M., Barchi, M., Van Der Borg, K., Vonhof, H., & Montanari, A. (2007). Use of speleologic data to evaluate Holocene uplifting and tilting: an example from the Frasassi anticline (northeastern Apennines, Italy). Earth and Planetary Science Letters, 257(1-2), 313-328.
Sarbu, S. M., Galdenzi, S., Menichetti, M. & Gentile, G. (2000). Geology and biology of the Frasassi Caves in Central Italy: an ecological multi-disciplinary study of a hypogenic underground karst system. in: Wilkens, H., Culver, D. C., & Humphreys, W. F. (Eds.). (2000). Subterranean ecosystems. Amsterdam: Elsevier.

--- VÉGE ---

További képek

Árnyalakok a Valadier-kápolna fölötti barlangban.

Cseppkövekben gazdag terem a Frasassi-barlangban.

Az egyik cseppkő árnyéka - megfelelő irányból megvilágítva - boszorkányt fest a falra.

Drapéria típusú cseppkő.

Kis tavacskákból kiváló képződmények (borsókő és "gallér").

Felnyílt, romosodó barlang a Frasassi-szurdok oldalában.