Features of the karst water regime in the Skelskaya Cave (Ai-Petry massif, the Mountain Crimea) and their hydrogeological interpretation

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The article is devoted to the analysis of long-term (2012–2023) monitoring data of hydrological (levels) and physico-chemical (temperature, specific electrical conductivity) characteristics of karst waters in the Skelskaya Cave. Parallel observations in opposite parts of the cave (Western and Eastern lakes) revealed synchronous fluctuations of levels, but different dynamics of temperature, specific conductivity and isotopic composition of waters. Differences in physico-chemical parameters are particularly strong during flood events, indicating that two streams of karst water from different catchment areas flow into the cave. The Karadagsky and Tarpanbairsky feeding areas, occupying different elevations and directing their waters along the Karadagsky fault toward the Western and Eastern lakes of the cave, respectively, were identified. Comparison of water level fluctuations in the cave with the dynamic of the Skelsky spring discharge, as well as physicochemical and isotopic characteristics during floods, allowed us to establish a confident connection between them. Thus, the Skelsky spring is the main discharge point (drain) of the Skelskaya cave karst aquifer system.

About the authors

S. V. Tokarev

V.I. Vernadsky Crimean Federal University; Water Problems Institute

Author for correspondence.
Email: tokcrimea@list.ru
Russian Federation, Simferopol, 295007; Moscow, 119333

G. N. Amelichev

V.I. Vernadsky Crimean Federal University; Water Problems Institute

Email: tokcrimea@list.ru
Russian Federation, Simferopol, 295007; Moscow, 119333

References

  1. Амеличев Г.Н. Обоснование заповедного статуса карстовых полостей Республики Крым на основе оценки спелеоресурсного потенциала // Вопр. географии. Сб. 147. Спелеология и карстоведение. М.: Изд. дом “Кодекс”, 2018. С. 363–387.
  2. Вахрушев Б.А. Районирование карста Крымского полуострова // Спелеология и карстология. 2009. № 3. С. 9–46.
  3. Головцын В.Н., Смольников Б.М., Дублянский В.Н., Иванов Б.Н. Применение геоэлектрических исследований к решению основных проблем карста Горного Крыма. Киев: Наукова думка, 1966. 150 с.
  4. Дублянский В.Н. Карстовые пещеры и шахты Горного Крыма. Л.: Наука, 1977. 180 с.
  5. Дублянский В.Н., Вахрушев Б.А., Климчук А.Б., Киселев В.Э. Крупные карстовые полости СССР. Т. II. Крымская спелеологическая провинция. К., 1987. 65 с.
  6. Дублянский В.Н., Дублянская Г.Н. Карстоведение. Ч. 1. Общее карстоведение. Пермь, 2004. 308 с.
  7. Дублянский В.Н., Кикнадзе Т.З. Гидрогеология карста альпийской складчатой области юга СССР. М.: Наука, 1984. 128 с.
  8. Дублянский В.Н., Ломаев А.А. Карстовые пещеры Украины. Киев: Наук. думка, 1980. 180 с.
  9. Дублянский В.Н., Шутов Ю.И., Приблуда В.Д. Индикаторные опыты в некоторых карстовых областях Альпийской складчатой зоны // Изв. вузов. Геол. и разв. 1975. № 5. С. 74–82.
  10. Красная книга Севастополя. Калининград; Севастополь: РОСТ-ДОАФК, 2018. 432 с.
  11. Приблуда В.Д., Коджаспиров А.А., Дублянский В.Н. Баланс подземных вод юго-западной части Горного Крыма // Геол. журн. Т. 39. Вып. 2. 1979. С. 38–46.
  12. Самохин Г.В., Турбанов И.С. Пещера Скельская // Атлас пещер России / Гл. ред А.Л. Шелепин. М.: РГО, 2019. С. 230–233.
  13. Токарев С.В., Амеличев Г.Н., Токарев И.В. Новые данные о гидрогеологических условиях западной части Ай-Петринского карстового массива (по результатам наблюдений паводка в феврале 2018 г.) // Теория и практика современной карстологии и спелеологии. Материалы международ. науч.-практ. конф. “III Крымские карстологические чтения”. Симферополь, 2021. С. 80–87.
  14. Чиганов И.А., Бакшевская В.А., Поздняков С.П. Модель формирования родникового стока в трещинно-карстовом бассейне на примере верховьев р. Черная // Тр. Всерос. науч. конф. с Международ. участием “Современная гидрогеология: актуальные вопросы науки, практики и образования”. М.: МГУ, 2023. С. 131–137.
  15. Bonacci O., Roje-Bonacci T. Water temperature and electrical conductivity as an indicator of karst aquifer: the case of Jadro Spring (Croatia) // Carbonates and Evaporites. 2023. V. 38. 55. https://doi.org/10.1007/s13146-023-00881-x
  16. COST Action 65 – Hydrogeological aspects of groundwater protection in karstic areas. Final Rep. Brussels, Luxembourg: ECSC-EC-EAEC, 1995. 446 p.
  17. Dublyansky Yu.V., Klimchouk A.B., Tokarev S.V., Amelichev G.N., Spötl C. Groundwater of the Crimean Peninsula: A first systematic study using stable isotopes // Isotopes in Environ. Health Studies. 2019. V. 55. Iss. 5. P. 419–437. doi: 10.1080/10256016.2019.1650743
  18. Fiorillo F., Pagnozzi M., Addesso R., Cafaro S., D’Angeli I.M., Esposito L., Leone G., Liso I.S., Parise M. Uncertainties in understanding groundwater flow and spring functioning in karst / Eds M.J. Currell, B.G. Katz // Threats to Springs in a Changing World: Science and Policies for Protection. 2023. P. 131–143. https://doi.org/10.1002/9781119818625.ch9
  19. Ford D., Williams P. Karst hydrogeology and geomorphology. Chichester: Wiley, 2007. 576 p.
  20. Iacurto S., Grelle G., De Filippi F.M., Sappa G. Karst spring recharge areas and discharge relationship by oxygen-18 and deuterium isotopes analyses: a case study in Southern Latium Region, Italy // Applied Sci. 2020. V. 10. Iss. 5. 1882. doi: 10.3390/app10051882
  21. Marques T., Galvão P., Assunção P., Pandolf B., Marshall P., Paiva I. Natural responses of Neoproterozoic dynamic karst springs to rainfall events, São Miguel Watershed, Minas Gerais, Brazil // Hydrol. Processes. 2024. V. 38. Iss. 3. E15107. https://doi.org/10.1002/hyp.15107
  22. Ravbar N., Engelhardt I., Goldscheider N. Anomalous behaviour of specific electrical conductivity at a karst spring induced by variable catchment boundaries: the case of the Podstenjšek spring, Slovenia // Hydrol. Processes. 2011. V. 25. Iss. 13. P. 2130–2140. doi: 10.1002/hyp.7966
  23. Stevanović Z. Karst waters in potable water supply: a global scale overview // Environ. Earth Sci. 2019. V. 78. № 662. P. 1–12. doi: 10.1007/s12665-019-8670-9
  24. Stroj A., Briški M., Oštric M. Study of groundwater flow properties in a karst system by coupled analysis of diverse environmental tracers and discharge dynamics // Water. 2020. V. 12. Iss. 9. 2442. doi: 10.3390/w12092442
  25. Vakhrushev B.A., Amelichev G.N., Tokarev S.V., Samokhin G.V. The main problems of karst hydrogeology in the Crimean peninsula // Water Resour. 2022. V. 49. № 4. P. 595–604. doi: 10.1134/S0097807822040182

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».