Hidrológiai tájékoztató, 1968 június

Dr. Vendl Aladár: Régi elgondolások a felszíni és felszín alatti vízről

keletkezett az óceán fenekén. Hangsúlyozta azonban, hogy más- kőzetek, mint a gránit, porfir stb. olvadékból képződtek. Szerinte réteges kőzetek nagyobb mélységben átolvasztódva alakultak ki. Ezeket a kőzetrétegeket a föld belsejében levő izzó anyagok kiterjedése nyomta fel s ezek szárazulatokat-képeztek. Eközben a rétegek meggyűrődtek, vagy összetöredeztek. Az így képződött hasadékokat alulról származó ásványok, kőzetek töltötték ki. A felfelé préselődött izzón folyó anyagok a már meglevő réteges kőzetek közé is benyomódtak és kristályos tömegekké szilárdultak meg. A felszínre feljutott izzón folyó anyagokból felszíni kristályos kőzetek alakultak ki. Mivel a réteges kőzetek nagy része egykori szárazföldek törmelékeiből keletkezett, régebben a szárazföld és víz eloszlása más volt: a forró föld belső expanzív ereje folytán új szárazulatok emelkedtek ki a tengerből. Egyidejűleg azonban a régi szárazulatok mállás és a mállási termékek elhordása következtében pusztulnak. Ez a folyamat mérhetetlen hosszú idő alatt megy végbe. Így végtelen hosszú idő alatt az új felmerülés és a pusztulással eltüntetett szárazulatoknak ez a játéka lassan ugyan, de állandóan megváltoztatja a föld arculatát. J. Vossius 1656-ban megjelent értekezésében éles hangon támadta azokat, akik a folyó vizét föld alatti nagy medencéből származtatták. Megállapította, hogy a folyók vize lényegileg a lehullott csapadékból gyűlik össze. A hegyekben azért van több forrás, mint sík területeken, mert ott általában több szokott a csapadék lenni. A dán Erasmus Bartholinus is az 1701-ben megjelent értekezésében („de foncium et fluminum origine ex pluviis") kifejtette, hogy a talajvíz és a források vize csapadékokból származik. Tehát Marcus Vitruvius Pollio felfogását továbbfejlesztette. Edme Mariotte (1620—1684) francia fizikus a Vossiusféle megállapítást továbbfejlesztette. Exakt mérésekkel és számításokkal támogatta álláspontját. Összegyűjtött "munkáit 1717-ben adták ki. Felfogásának lényege a következő: a felszín alatt levő víz az ún. talajvíz a csapadékok vize, amely repedéseken át a felszín alá jut. A kutakban ez a víz gyűlik össze. Amikor a csapadék hegyre, vagy dombra hullik, behatol a felszín alá, igen könnyen akkor, ha a törmelék és fagyökerek közt finom repedések vannak. Addig szivárog lefelé a felszín alatt, míg tömör kőzethez nem jut. Ebbe nem tud behatolni, ezért oldalvást mozog s alkalmas helyeken a forrásokban felszínre kerülhet. Számítással bizonyítható, hogy a csapadékvíz mennyisége elég a források táplálására. További bizonyíték az, hogy a források vízhozama esős időszakban megnő, száraz időben csökken. Megállapította, hogy a párisi csillagvizsgáló boltozatán átszivárgó esővíz behatol a talajba, s hogy a boltozatról annyi vízcsöpp hullik le, amenyi arányos az eső mennyiségével. Esőmérővel mérte a csapadék mennyiségét. Természetesen Mariotte eredményeinek sok ellenzője volt (de la Hire, Sedileau stb). Viszont De la Matherie 1797-ben megjelent dolgozatában (Theorie de la terre; Paris, tome II.) hangsúlyozta Mariotte megállapításainak helyességét s azokat továbbfejlesztette. Kísérletekkel megállapította, hogy a különböző kőzetek eltérő méretben eresztik át a vizet. Kimondotta, hogy a csapadékvíz e^yik része azonnal lefolyik a felszínen, másik része megnedvesíti a talajt, táplálja a növényeket és elpárolog; harmadik része behatol a felszín alá, a különböző mélységben levő át nem eresztő kőzetig jut le és ott tószerű vizes részt képez, amelyből a víz lassankint a dombok oldalán kicsurog és lefolyik. A felszínen levő kemény kőzetek úgy viselkednek, mint az agyagrétegek, rajtuk a víz lefolyik. A hasadékos kőzetek hasadékaiba befolyik a víz addig, amíg valahol kifelé utat nem talál a felszínen, vagy esetleg a tenger tükre alatt jelenik meg bővizű forrásokban. Vannak azonban olyan jelenségek is, amelyekből arra lehet következtetni, hogy a beszivárgó csapadék egyik része igen 'mélyen hatol be a föld belsejébe és eljut a föld alatti vulkánok közelébe; ott a nagy melegtől párologván, melegvíz alakjában kerül a melegforrásokban a felszínre. Ebben az időben tehát a mai modern felfogás alapjai megvoltak s a tudósok általában egyetértettek Mariotte megállapításaival. Nem fogadta el azonban ezt a tant Christian Keferstein. 1827-ben jelent meg a már 1821-ben megtartott előadásának a szövege. Ez a munka: „Versuch einer neuen Theorie der Quellen überhaupt und insbesondere der Saltsquellen". Ebben kifejtette, hogy nem tudja elfogadni Mariotte nézetét a forrásokról s új elméletet közöl. Felfogását azzal jellemzi, hogy az nem a fantázia játéka, vagy nem spekuláció, hanem a természet elfogulatlan megfigyeléseiből ered. Szerinte a felszínre hullott esővíz legfeljebb néhány dm mélységig hatol be a felszín alá. Hivatkozik Seneca és Agricola álláspontjára, valamint földművesek és kertészek kijelentéseire. Azt állította, hogy még közepes szemcsenagyságú homokok is oly kevéssé vízvezetők, méginkább a homokkövek, mészkövek, porfirok s más tömött kőzetek, amelyek nem eresztik át a vizet a nehézségi erő hatására. Ha áteresztők volnának, akkor valamennyi tenger, tó, folyó vize a felszín alatt eltűnnék, a felszínen nem maradna víz, mert összegyűlne a felszín alatti üregekben és járatokban. Az sem képzelhető el, hogy a talajvíz a tengerből, vagy valami felszín alatti víztartóból száiynazik. Keferstein elképzelése a következő volt: Ha a talajvíz nem származhatik felülről" a csapadékokból, sem alulról a tengerekből, akkor nincs más hátra, mint valóságnak elfogadni azt a tényt, hogy a talajvíz magában a földben, a felszín alatt keletkezik a kőzetekben. Igyekezett kimutatni, hogy minden kőzet tartalmaz levegőt, amely átalakul be nem lélegezhető gázzá. Ez a folyamat az oxigén egy részének az eltűnését okozza. Mivel az oxigénnek ez az elvonása csupán a kőzetek mechanikai hatásával nem magyarázható meg, fel kell tételezni, hogy minden kőzetnek sajátsága az, hogy a légköri levegőt elnyeli és lélegzésre nem alkalmas levegővé alakítja át. A földből állandóan áramlik ki nagy mennyiségű gáz, szénsav, hidrogén, nitrogén, sokszor vízzel együtt, ezért szerinte a légkör levegőjének beszívása és a lélegzésre alkalmatlan gázok kilökése egyetlen folyamat. Szerinte a talajvíz nem származik a külszínről, ezért magában a földben kell képződnie. Közvetlen kapcsolatban van ez a víz a földben előállott, lélegzésére alkalmatlan gázokkal. S ezért kétségtelennek tűnik, hogy a víz ugyanazon folyamatok révén képződik a felszín alatt, mint ezek a gázok. Ez a folyamat a föld lélegzése éppen úgy, mint ahogy az állatok és növények levegőt szívnak magukba, vízgőzt, szénsavat és nitrogént löknek ki magukból. Tehát éppen így lélegzik a föld is s anyagcseréjének terméke a víz. Keferstein ezt a folyamatot nem tartja kémiai átalakulásnak, hanem úgy gondolja, hogy az egyik elem másikká változik át. A földnek ezt a titkos átváltoztató erejét „generatio aequivoca" néven említi mely nemcsak a földnek, hanem a növényeknek és állatoknak is sajátsága. Az élő szervezetek a levegőből nem csak szenet és vizet, hanem sok más elemet, főleg alkáliákat termelnek. Hasonlóképpen a föld is szerveiben a belélegzett levegőből különböző sókat állít elő. Mivel a föld bizonyos részeinek működése szakadatlanul, mindig végbemegy, azért ugyanazon forrás vizének összetétele is nagyjából állandó. A források vízhozamának változása nem a csapadék mennyiségétől függ, — amint sokan gondolják —, hanem éppen a csapadék mennyisége függ a föld szerveinek működésétől. A felszín alatt levő atmoszféra nagysága felülmúlja a külsőjét. A föld szerveinek erőteljes működése a talajvíz nagy mennyiségét termeli, erősen befolyásolja a külső légkört, több csapadék képződését idézi elő. Keferstein a vulkánok működését és a földrengéseket a föld szerveinek működésével magyarázza: a felszín alatt nagyon mélyen, vastag kőzettakaró alatt működő szervek sok anyagot termelnek, a hőség megnő, a víz gőzzé alakul. A szervek környezetében levő kőzetek megolvadnak, végül a feszítő erő roppantul megnő, s rengések, felszíni kiemelkedések, szakadások, láva kiömlések állanak elő. Ezt az elméletet többen elfogadták ugyan, de a természettudósok legnagyobb része lehetetlennek tartotta. Állítólag Berzelius gúnyosan azt mondta volna erről az