A SZOVÁTAI MEZOTERM MEDVE-TÓ THE MESOTHERMAL BEAR LAKE FROM SOVATA
Pándi Gábor Babes-Bolyai Tudományegyetem;
[email protected] Abstract There are several successive layers of sedimentary rocks in the Transylvania Basin, such as the salt layer. Because of the Carpathians Mountains isostatic uplift and of salt migration due to its plasticity, this layer reach near surface. The stream erosion that appeared inside the Sovata – Praid Depression has uncovered this salt layer. The dissolution processes have formed underground cavities and the old mines that remained after salt exploitations have collapsed. The lake is renowned for its mesothermal water stratification, with a higher water temperature layer intercalated between two colder water layers. The origin of this process is the heliothermal process. The water’s chemical composition is determined by the contact between salt and fresh water from springs. The salt concentration in the upper layer presents an insignificant modification; between 1-3 m it suddenly grows and after that remains almost without modification. These stratifications create a particular process of taking-over and storing heat energy. The Sun’s heat rays penetrate easier the upper fresh waters layer. The layer with a higher salt crystals concentration can store a higher heat quantity. In the lower layers, even though the salt concentration is high, the energy is not enough to heat the water. In this way appears a layer with warm water, of 1-2 m thick, with temperature of more than 35°C, exceeding by 10°C the upper and lower layer heat. Kulcsszavak: sóvidék, sókarszt tó, mezoterm tó, heliotermia, rétegződés, izohalin vonal Key words: salt region, carstosaline lake, mesothermal lake, heliothermy, stratification, isohaline line
Az erdélyi só A Keleti-Kárpátok vulkáni vonulatának nyugati felén, a Maros és Olt között, igen bonyolult szerkezetű domborzat alakult ki, a felszíni denudáció következményeként. E hosszú magaslatok-medencék sorozatának -az Erdélyi-Szubkárpátoknak- egyik alegysége a Szováta-Paraj medence (Mac 1972). Nevezetessége a sókitermelés és a sós tavak gyógyító hatása. Az Erdélyi-medence 1000-3000 m mélyen levő kristályos pala talapzatán több réteg üledékes sorozat fedi egymást, amelyek a Mezozoikumból napjainkig rakódtak le. A Neogén vulkáni tevékenység beindulása után kialakultak konglomerátum, breccsa és tufa rétegek is. Ezek közül a Dési-tufára tevődött rá a Désakna típusú sóréteg. A Kárpátok izosztatikus kiemelkedése és a só képlékenységének köszönhető migráció e réteget a felszín közelébe jutatta. A medence közepén a nagyobb nyomás következtében a sóréteg a perem felé és egyben a felszín irányába
migrált. Így alakult ki az Erdélyi-medence peremén a diapír eredetű sóöv, amely sótömzsök sorozata. A felszínre ért diapirok leghíresebb előfordulási helyei Désakna, Torda, Marosakna, Vízakna, Parajd, Szováta. Szováta sós tavai A Szováta-Parajd medencében folyó patakok -Szováta, Sebes, Sós, Aranybánya, Toplica- elérték a felszínközeli sószintet. Az oldódás következtében kialakult üregek és a sókitermelés aknái beszakadtak. Az így kialakult negatív felszíni formákban, ahol a medencéket agyagos lerakódás béleli, a csapadékjárás pozitív mérlege következtében a víz összegyűlt, tavak alakultak ki. A Medve-tó a legnagyobb és legismertebb egysége a szovátai sókomplexumnak.
1 ábra: A szovátai sóvidék tavai Figure 1. The lakes from Sovata salt region
A Mogyorósi-tó a második nagysága szempontjából. Kialakulása összefüggésben van a Medve-tóval, mivel az innen kiáramló vízfelesleg egy másik felszíni sótömzsöt ért el, és a kialakult üreg beszakadt. Területe 3731 m2, térfogata 12808 m3. Legnagyobb mélysége meghaladja a 6 métert (Alexe et al. 2006).
Szintén sókarszt típusú a Vörös- és Zöld-tó, amelyeket a Sós-patak köt össze a Medve- és Mogyorósi-tóval. Kisebb dolinákban alakult ki a Kigyó- és Rigó-tó. Ez utóbbi nagymértékben eutrofizálódott.Avolt Édes-tó már teljes feltöltődési fázisban van. A távolabbi Fekete-tó antropogén eredetű. Régi sóakna beszakadása alakította ki. A Piroska-tó az ember által létrehozott, édesvizű tó. A Medve-tó A patakok beszivárgó vize kioldotta a felszínközeli sótömzsöket, az egymás melletti üregek beszakadtak és módosult egyes patakok folyásiránya is, amelyek intenzíven táplálták a kialakult medencét. Így jött létre, 1875-ben, a Medve-tó, mint sókarszt eredetű tó. Nevét kiterített medvebőr alakjának köszönheti.
2. ábra:A Medve-tó izobatái (Alexe, 2010) Figure 2. The isobaths lines of Bear Lake
Területe 41270 m2, térfogata 488675 m3, legnagyobb mélysége 18,2 m, átlagmélysége 11,8 m (Alexe et al. 2006). Mélységvonalai gyengén aszimmetrikusak, keleti irányba. A déli víz alatti lejtő a legenyhébb.
A mezoterm rétegződés Azt a különleges jelenséget fejezi ki, amikor két hidegebb vízréteg között egy melegebb középső alakul ki. A melegebb réteg rendszerint a metalimniomban jön létre, míg a felső hideg az epilimniomban és az alsó hideg a hipolimnionban van. Touchart ezt paradox rétegződésnek, vagy termikus anomáliának nevezi (Touchart 2002). Ennek megfelelően az ilyen tavakban egyszerre van fordított rétegződés, ahol a hőmérséklet nő a mélység irányába (a felszíni rétegben) és normális rétegződés, ott ahol a hőmérséklet csökken a mélység felé (a mélyen levő rétegben). Ez az állapot inkább az év meleg időszakában alakul ki. A mezoterm rétegződés olyan sós tavakban jön létre, amelyeket a felszínen édesvizű patakok táplálnak. A folyamatot először Kalecsinszky magyarázta meg a Medve-tóban (Kalecsinszky 1901). A térfelszíni és felszíni lefolyás következtében tóba érkező kisebb fajsúlyú édes víz a felszínen vékony réteget alkot. Itt, két méteres rétegben a só koncentrációja 55 g/l körüli. A felszíni eloszlásban sincsenek nagy eltérések. Körülbelül a tó területének fele 56 g/l feletti koncentrációjú, míg a legkisebb értékek az észak-keleti nyúlványban vannak (54 g/l).
3. ábra. A sókoncentráció felszíni és mélységi eloszlása (Alexe et al. 2006) Figure 3. The salt concentration surface and depth distribution
Alatta, a mélységig irányába, 2-4 méter között hirtelen nő a sómennyiség, elérve a 300 g/l körüli értéket. Innen lefele
ez a nagy koncentrációjú sós víz tölti ki a tó medencéjét. A Nap hőenergiáját csak kismértékben veszi át és tárolja a felszíni édesvízréteg. Itt a hősugarak könnyen áthaladnak és elérik a sósvíz rétegét. A kis amplitúdójú, de erőteljes diffúz áramlatok szállítják a hőt, amelyet a sókristályok könnyen és nagy mennyiségben át tudnak venni. Így ez a réteg jelentősen fel tud melegedni. Lejjebb kevesebb energia tud eljutni, a diffúzió is csekély és a hő csupán a lassú vezetőképesség révén van továbbítva, igen kis mennyiségben. A kialakult dupla rétegződés igen jó egyensúlyi állapotban megőrződik, mivel a felső édes víz hőszigetelőként működik. Ezt a relatív egyensúlyt megbonthatják a vizet felkavaró természetes (szél), de leginkább mesterséges (fürdőzés) tényezők. A Medve-tó felső édesvíz-rétegét a Toplica és Aranybánya patakok szállítják. Tavasszal, mikor az időjárás meleg és a csapadék csekély, a tó vize még nincs felkavarodva, akár 45 °C feletti hőmaximum is kialakul a 2-4 méter mélységű sávban (Alexe 2010). Nyár végéig ez folyamatosan csökken a fürdőzés következtében. A mélység irányába folyamatos és lassúbb hőmérséklet csökkenés észlehető, a tó alján a víz hozzávetőlegesen eléri a felszíni hőmérsékletet. Észrevehető, hogy e felszíni réteg hőnövekedésének trendje sokkal erőteljesebb, mint az alsó csökkenési trend.
4. ábra. Hőmérsékletváltozások a Medve-tóban (Alexe 2010) Figure 4. Temperature distribution in Bear Lake
A mezoterm rétegződés trendvonalai változtak az idő folyamán. Legnagyobb amplitúdók a múlt század elején voltak. Kalecsinszky 1901-ben 60 °C feletti maximális hőmérsékletet mért, az amplitúdó pedig meghaladta a 35 °C-t. Száz éves távlatban Alexe legmagasabb hőmérséklete csupán 38 °C volt és a hőmérséklet különbség lecsökkent 13 °C-ra. Észre lehet venni azonban, hogy a trendvonalak alakja alapjában változatlan marad. Habár az hőmérséklet értékei függenek a mérés időpontjától is, nyilvánvaló, hogy azok folyamatosan csökkentek. A fő ok a víz egyre intenzívebb használata a turizmus és gyógyászat érdekében. Ehhez hozzájárult a Tivoli mesterséges tóból történő édesvíz beszivárgása is. Hogy ezt megszüntessék a tavat 1997-ben lecsapolták. Gyógyászati hasznosítás A sós víznek, a heliotermiának és az iszapnak egyenként, de főleg együttesen erőteljes gyógyító hatása van. A magas sókoncentráció és az egymás alatti hőrétegek a következő hatásokat váltják ki: - gerjesztik perifériás, érzékszervi és a vegetatív idegek - elősegítik a bőr vérkeringését - jó hatással vannak a szervezet ozmotikus nyomására - serkentik a szervezetben végbemenő kémiai és bioelektrikus folyamatokat - növelik az általános metabolizmust - hatnak a nyálkahártyára - jó a hidrosztatikus és kinetoterápiás hatásuk A heliotermiának négy fejlődési szakasza van -melegedési, konstans, lehűlési, újramelegedési- amelyek eltérő hatásokat váltanak ki az emberi szervezetre. Ezek a hatások nagyon sokféle betegség gyógyítását segítik elő. Asós tavak alján szapropel eredetű iszap gyűl össze, a mikroflóra és mikrofauna, valamint szervetlen anyagok lerakódásából.AMedve-tó terápiás iszapkészlete megközelítően egy méter vastagságú. Az iszap serkenti a metabolizmust és sokféle vitamint tartalmaz, amelyeknek biológiai serkentő hatásuk van. Ezért az iszappakolásokat nagymértékben használják a gyógyításban. Következtetés A Medve-tó Erdély sóövének legjellegzetesebb hidrológiai egysége. Sókarszt eredete és sótöménységének eloszlása egyedien befolyásolta a hőenergia átvételét és elraktározását. Így alakult ki a mezoterm övezetesség, ami a heliotermia folyamatyának
következménye. A víznek és az iszapnak gyógyturisztikai jelentősége túllépte a helyi jelentőséget és nemzetközi fontossággal bír. Irodalom Alexe M., Serban Gh., Fülöp-Nagy J. 2006: Lacurile sarate de la Sovata, Casa cartii de stiinta kiadó, Kolozsvár Alexe M. 2010: Studiul lacurilor sarate din Depresiunea Transilvaniei, Presa Universitara Clujeana kiadó. Kolozsvár Kalecsinszky S. 1901: A szovátai meleg és forró konyhasós tavakról mint természetes hőakkumulátorokról, Földrajzi közlemények XXVIII, Budapest Mac I. 1972: Subcarpatii Transilvaneni dintre Mures si Olt, Akadémiai kiadó, Bukarest Schafarzik F. 1909: A naptól felmelegedő Szovátai konyhasós tavaknak, főleg a forró Medvetónak geológiai, hidrográfiai és egynémely fizikai viszonyairól, Földtani közlöny XXXVIII, Budapest Touchart L. 2002: Limnologie physique et dinamique. Une geographie des lacs et des etangs, L’Harmattan, France
