Bifurkáció és batükaptúra - A Donauversickerung-jelenség

Sok természettudománnyal és azon belül a földrajzzal foglalkozó honlap és nyomtatott lap küzd azzal a problémával, hogy mennyit áldozzon föl a szakmaiságból a közérthetőség oltárán. Gyakran döntetek úgy, hogy nem terhelik az olvasókat ilyen szavakkal, mint bifurkáció, meg batükaptúra, mert az átlag olvasó ezek hallatán kiejti kezéből az újságot. Ilyen címmel nem lehet eladni egy cikket, takarjon akármennyire érdekes témát. Egy bulvárújság bizonyára másként tálalná a németországi Felső-Duna mentén megfigyelhető jelenséget: "Szenzáció! Akár 60 kilométerrel is rövidülhet a Duna", vagy "Németországban a föld nyelte el a Dunát", esetleg "A Duna márpedig az Északi-tengerbe ömlik". Itt a Dunai Szigeteken ez a veszély nem fenyeget, címnek megfelel ez a két szó, hiszen tökéletesen leírja mi is történik a Dunával Immendingen és Fridingen között a Sváb-Alb áttörésben (1.kép). Lássuk hát a részleteket!
 

1. kép A Felső-Duna szakasza Németországban

A Donaueschingennél kelet felé induló fiatal Duna rövid távot megtéve Geisingennél éri el a Sváb-Alb mészkővonulatait. A meder a Felső-Dunai Natúrpark területén egy nyílt karsztfelszínre ér. A Jura időszak tengereiben kiülepedett, 161-145 millió éves (Malm) meszes üledék ma jól rétegzett, pados elválású mészkőből álló középhegységet alkot. Ez a fajta kőzet kifejezetten kedvez a karsztos folyamatok kialakulásának.

A Kalkfelsen-nek nevezett mészkőszirtek között kanyargó Duna Immendingen városka után kiér a helyiek által Brühl mezőnek nevezett kanyarulatba.  Ha kisvízi időszakban érünk erre a területre érdekes jelenséget figyelhetünk meg. A Duna vize lassacskán patakká vékonyodik, majd érré, végül az ér egy kürtőn keresztül a föld gyomrába távozik (2. kép). Még hallani is lehet, ahogy a mélyben tovacsobog. A meder innentől kezdve egy keskeny kősivatagra emlékeztet. Karsztos területeken ez elég gyakran megesik a folyókkal.
    

2. kép "Donauversickerung"azaz a Duna elszivárgása

Földrajzos, és azon belül is a karszthidrológiával foglalkozó berkekben ezt a jelenséget nevezik görög eredetű szóval batükaptúrának. Magyar megfelelője tükörfordításban a mélybe fejeződés. Németül egy szóval írják le a Duna batükaptúráját: Donauversickerung.

A Duna eltűnéséről először 1705-ben írtak. 1719-ben pedig már arról is szó esett, hová is szivároghat el ennyi víz, hiszen csak úgy nem tűnhet el nyomtalanul egy folyó. 1864-ben a Duna völgyében vasútépítés közben újabb víznyelőkre leltek a sínek alapozásánál. 1874-ben az év nagy részében teljesen eltűnt a Duna a Brühl mezőn.
 

3. kép Fluoreszceinnel megfestett patak látványa

Mivel ez a víz nagyon hiányzott a Duna mentén élő lakosságnak - nem volt mi hajtsa a malmokat, nem volt hol itatni az állatokat - elhatározták, hogy fényt derítenek a rejtélyre. 1877. október 9-én Adolf Knop geológus, a karlsruhei Műegyetem tanára alaposan felszerelve érkezett meg a Duna felső folyásához. Csomagjában volt 10 kg fluoreszcein, 20 tonna só, valamint 1200 kg olaj. A mai szemmel környezetbarátnak semmiképpen sem nevezhető kísérlet során mindezt beleöntötte ez elszivárgó Dunába, majd várta, hogy a környék mely forrásaiban jelentkezik a szennyeződés. 60 óra múlva mindhárom komponens feltűnt 12 kilométerrel délebbre fekvő Aachtopf forrásban. Szemtanúk szerint a forrástó vize "gyönyörű élénkzöld színben" pompázott (3. kép).
 

4. kép Az Aachtopf forrástó

Az aach régi német nyelven egyszerűen vizet jelent míg a topf tálat. Az Aachtopf forrás jelenleg Németország legbővizűbb forrása, Aach településen található (4. kép). Vízhozama átlagosan 8300 l/sec, szélső értékei 1300 és 24100 l/sec. Összehasonlításképpen a maximális érték több mint duplája a Szolnoknál mért Zagyva átlagos vízhozamának. Tengerszint feletti magassága 475 méter, vizeit 240 négyzetkilométernyi területről gyűjti össze. Tulajdonképpen egyáltalán nem zavarja, hogy a kontinentális vízválasztó kettészeli vízgyűjtőjét. A Fekete-tenger felé haladó Dunát éppúgy megcsapolja, mint a Konstanzi-tó felé lejtő dombok csapadékvizeit. A forrástóból ered a Rudolfzeller Aach, mely a Konstanzi tavon keresztül a Rajnába és így végső soron az Északi tengerbe jut. A Duna közép-, és nagyvízi helyzet esetén bifurkál, azaz vizét két tenger (Fekete és Északi) vízgyűjtő rendszere között osztja meg. Az állapot mindenképpen ideiglenes, egy hosszú folyólefejeződés (kaptúra) kezdeti szakaszát jelzi. A forrástó alatt elterülő barlangot 1907-tól kutatják barlangi búvárok (5. kép).
 

5. kép Az Aachtopf forrásbarlang-rendszere

A két szint között, ahol a Duna elszivárog és ahol az Aachtopf forrásban újra felszínre tör 180 méternyi különbség van. A víz által a felszín alatt megtett út hossza változó, Immendingentől 12, Fridingentől 18 kilométer. A közelebbi víznyelőkből gyorsabb a lefolyás; 180 m/h, a távolabbiakból ez 100 m/h értékig csökkenhet (6. kép).
 

6. kép A Duna-Rajna kapcsolat Aach-nál.

A XX. század elején a Duna elszivárgása olyan méreteket öltött, hogy többször nem volt víz a mederben, mint ahányszor volt. 1921-ben 309 napon keresztül volt csontszáraz a meder. A helyiek ezt nem hagyták annyiban, kővel, agyaggal, fával, betonnal kezdték eltömíteni a víznyelőket. Ez oda vezetett, hogy az Aachtopf forrás vize kezdett elapadni. A forrás vizéből élők és a duna-völgyiek közötti  vízjogi konfliktus 1927-ben a Birodalmi bíróság elé került, ahol törvény híján nem tudtak döntést hozni. Végső soron kompromisszumos megoldás született. Immendingennél néhány száz méteren kibetonozták a Duna medrét, de elegendő vizet kellett hagyni az Aachtopf forrás számára is.

    
A Duna elszivárgása viszonylag fiatal jelenség, erre utalhat az, hogy csak 1705 után készültek csak írásos feljegyzések róla. Ugyancsak a recens folyamatra utalhat, hogy a víznek csak egy része tud elszivárogni. A repedéshálózat még nem képes befogadni a középvíznél nagyobb vízhozamot a Dunából. Ilyen esetben a folyó ugyanúgy kitölti a medrét, mintha az elszivárgás nem is létezne. Természetesen a folyamat nem visszafordítható, az oldás és a vízzel bejutott hordalék koptató hatása révén a repedéshálózat csak tágulni fog, így nő majd az elnyelhető víz mennyisége is. Napjainkban évente mintegy 3000 köbméternyi mészkő oldódik ki az Aachtopf vízgyűjtőjének mészköveiből (7. kép).
 

7. kép A terület geológiai keresztszelvénye.

A földtörténet során már volt rá példa, hogy a Rajna elhódított vízgyűjtő területet a Dunától. A téma megérne egy külön bejegyzést, ezért összefoglalom röviden. A 300 km hosszú svájci Aare folyó egészen az Alsó-Pleisztocénig a Duna forrásága volt. Mintegy 2 millió éve a  Rajna az erőteljes hátravágódása révén elérte az Aare-Duna medrét. A folyamatban szerepet játszott még a Fekete erdő kiemelkedése, melynek révén megszakadt a kapcsolat az Aare és a Duna között.  Ezáltal 18000 négyzetkilométerrel csökkent a Duna vízgyűjtő területe.

Ugyancsak a Pleisztocénben, de már annak a végén, a würmben az ún. Feldberg-Duna is leszakadt a Duna vízgyűjtőjéről. A jégkorszak folyamán a Duna a Fekete erdő legmagasabb hegycsúcsának, a Feldbergnek tövében található Feldsee-ből eredt. Ezt a forráságat érte el Blumberg városánál a Wutach patak erőteljes hátravágódása. Ez a Rajna mellékfolyócska rövidítette meg legutoljára a Dunát. A Feldberg-Duna egykori medrében ma az Aitrach patak folyik.

Jelenleg a Breg és Brigach a két forráság (Brigach und Breg bringen die Donau zuweg), ám belátható időn belül a Rajnának két mellékpatakjává fognak válni. A Duna felső folyása teljes egészében a föld alatti barlangrendszeren jut majd el az Aachtopf forrásig, mindaddig, amíg a barlangok fel nem nyílnak az erőteljes oldódás hatására. Ha ez bekövetkezik, a Duna forráságát körülbelül 60 folyamkilométerrel keletebbre kell majd keresnünk. Át kell írni majd a földrajzkönyveket, hiszen a Duna már csak 2724 kilométer hosszúságú lesz. Egyéb földrajzi név problémák is felvetődnek majd: hogyan fogják nevezni Donaueschingent, ha már a Rajna vízgyűjtőjéhez tartozik? Hol lesz a Duna "hivatalos" forrása ezután?  Átöröklődik-e a Breg vagy Brigach neve a Rajnába torkolló Felső-Dunára?

Mivel a karsztos folyamatokat nem lehet megállítani emberi beavatkozással sem, hosszú távon a Rajna áll nyerésre. És ebben az esetben a geográfus-hidrológus szakmának előbb-utóbb meg kell válaszolnia ezeket a kérdéseket.

Ajánlott honlapok (német nyelven):

• http://www.donauversickerung.info 
• http://www.naturpark-obere-donau.de