Πώς σχηματίζονται οι σταλακτίτες;

Σπήλαια με σταλακτίτες υπάρχουν κυρίως σε περιοχές με ασβεστολιθικό έδαφος. Από την οροφή των σπηλαίων στάζει νερό υψηλής περιεκτικότητας σε ασβέστιο, το οποίο εναποτίθεται στο έδαφος. Με το πέρασμα χιλιάδων ετών, στα σημεία απ’ όπου πέφτουν οι σταγόνες σχηματίζονται στήλες ασβεστίου που κρέμονται από την οροφή. Οι στήλες αυτές ονομάζονται σταλακτίτες, ενώ αυτές που ορθώνονται από τα σημείο του δαπέδου του σπηλαίου όπου πέφτει το νερό ονομάζονται σταλαγμίτες.

Η διαδικασία που οδηγεί στο σχηματισμό σταλακτιτών αρχίζει με τη χημική αντίδραση ανάμεσα στο νερό της βροχής και το διοξείδιο του άνθρακα στο έδαφος, κατά την οποία σχηματίζεται ανθρακικό οξύ. Λόγω της αναπνοής των μικροοργανισμών, το έδαφος περιέχει 30% περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα απ’ ό,τι ο αέρας, σημαντικά μεγαλύτερη ποσότητα δηλαδή. Το ανθρακικό οξύ διασπά τον ασβεστόλιθο, ο οποίος αποτελείται κυρίως από ανθρακικό ασβέστιο. Με αυτό τον τρόπο μεταφέρονται ιόντα ασβεστίου και διττανθρακικού πιο βαθιά κάτω από την επιφάνεια της γης, μέχρι να καταλήξουν στην οροφή ή στο δάπεδο του σπηλαίου. Μόλις τα ιόντα έρθουν σε επαφή με τον αέρα μέσα στο σπήλαιο, το νερό τα αποβάλει και αρχίζει εκ νέου ο σχηματισμός ασβεστόλιθου υπό μορφή σταλακτιτών ή σταλαγμιτών.

Πρόσφατα, γεωφυσικοί του Πανεπιστημίου της Αριζόνα στις ΗΠΑ ανακάλυψαν ότι ο καθαυτό σχηματισμός ενός σταλακτίτη και η τελική του μορφή εξαρτώνται από τον τρόπο της αρχικής ενστάλαξης του ασβεστίου. Κατέληξαν ότι η διαδικασία αυτή μπορεί να περιγραφεί καλύτερα με τη βοήθεια των μη γραμμικών μαθηματικών, τα οποία χρησιμοποιούνται και στην περιγραφή χαοτικών συστημάτων. Αυτό σημαίνει ότι ακόμη και πολύ μικρές διαφορές στο σημείο απ’ όπου στάζει το νερό μπορεί να έχουν μεγάλες επιπτώσεις στην τελική διαμόρφωση του σταλακτίτη.