duimnael|451x451px|Lechuguilla grot, New Mexico, VSA duimnael|300px|Phong Nha karst grot in die Quang Binh provinsie, Viëtnam
'n Grot is natuurlike leemte onder die Aarde se oppervlak. Grotte vorm dikwels deur die verwering van rots en strek dikwels diep ondergronds. Eksogene grotte is kleiner openinge wat 'n relatief kort afstand ondergronds strek (soos rotsskuilings). Grotte wat verder ondergronds strek as wat die opening wyd is, word endogene grotte genoem.
Speleologie is die wetenskap van verkenning en studie van alle aspekte van grotte en die grot-omgewing.
Grotte ontstaan hoofsaaklik in kalksteen deur die oplossing van kalk onder die invloed van kooIsuurhoudende reënwater. Hierdie oplossing van die gesteente in water is 'n baie stadige en geleidelike proses en hoewel dit ondergronds plaasvind, is daar dikwels ook aan die aardoppervlak oplossingverskynsels sigbaar. Dan laat dit 'n gesteente (sogenaamde kalksteenplaveisel of lapies) agter wat in die volksmond olifantklip genoem word omdat dit, veral in die geval van grys dolomiet, so baie na olifantvel lyk. Opgeloste kalk aan die oppervlak word gedeeltelik deur grondwater afgevoer en slaan dan dikwels in die vorm van stalaktiete en stalagmiete in die reeds gevormde ondergrondse grotte neer. Hierdie soort grotvorming in kalksteen en dolomiet word karstgeomorfologie genoem, maar dit is nie die enigste manier waarop grotte gevorm kan word nie.
Die voortdurende duisternis, die gelykmatige temperatuur en die hoë vogtigheidsgraad in grotte het aanleiding gegee tot die ontwikkeling van lewensvorme wat in sommige gevalle net in grotte kan voorkom. Groen plante ontbreek geheel en al. Grotbewonende diere het dikwels swak ontwikkelde of selfs geen oë nie, terwyl hulle tas- en gehoorsintuie weer besonder goed ontwikkel is. Vir ander diere, soos vlermuise, vorm grotte slegs 'n rus- of, in die kouer dele, 'n oorwinteringsplek.
Om nuwe grotte te ondersoek, het nie net 'n wetenskaplike taak geword nie, maar ook 'n baie opwindende en avontuurlike sportsoort. Die wetenskap wat die ontstaan van en die omstandighede en lewe in grotte bestudeer, word die speleologie genoem.
Baie grotte reg oor die wêreld het beroemde toeriste-aantreklikhede geword, In Suid-Afrika word die Kangogrotte, die Sudwalagrotte, die Eggogrotte, die Waenhuiskransgrotte en ook die Sterkfonteingrotte deur toeriste en vakansiegangers druk besoek.
Ontstaan
Karstgeomorfologie Karstgeomorfologie is 'n geomorfologiese proses wat sowel ondergronds as aan die oppervlak in kalksteen- en dolomietgebiede kan plaasvind. Die landskap wat deur hierdie proses ontstaan, word karstlandskap genoem na analogie van die Karstplato in die noordweste van die destydse Joego-Slawië.
Die meeste natuurlike grotte kom juis in sulke kalksteen- en dolomietgebiede voor. Dit is omdat kalksteen en dolomiet van die min gesteentes is wat redelik maklik oplos indien die water in die omgewing 'n sekere hoeveelheid koolsuur bevat. Hierdie oplossing is altyd 'n baie stadige proses. Kalksteen (kalsiumkarbonaat) en dolomiet (kalsium-magnesiumkarbonaat) is normaalweg klipharde gesteentes wat nietemin in suiwer water byna geheel en al oplosbaar is. Geen water wat in die natuur voorkom, is heeltemal suiwer nie. Selfs reënwater neem, terwyl dit deur die lug val, koolstofdioksied (koolsuurgas) op en wanneer dit die grond bereik, is die water reeds 'n flou koolsuurmengsel. Terwyl die water deur die bogrond en gesteentelae syfer, neem dit nog koolstofdioksied op, veral dié wat deur verrottende plant en dierereste vrygestel word. Deur hierdie suuroplossing word dolomiet, kalksteen en marmer geleidelik opgelos.
Chemies kan dit as volg voorgestel word: (water), plus (koolstofdioksied) vorm saam (koolsuur). (koolsuur) plus (kalksteen) vorm saam (kalsiumbikarbonaat), wat oplosbaar is en deur die water weggevoer kan word.
In die geval van dolomiet en marmer vind soortgelyke chemiese reaksies plaas waardeur oplosbare bikarbonate gevorm word.
Die moderne samelewing dra deur byvoorbeeld sy miljoene motors se uitlaatgasse daartoe by dat die suurinhoud van reënwater grootIiks verhoog word. Die gevolg is dat geboue, monumente en standbeelde van kalksteen en marmer deesdae veel vinniger as vroeër verweer. Bouwerke wat eeue lank gestaan het, word vandag binne dekades afgetakel; eksperimenteel is vasgestel dat 'n verwering van 1 mm elke tien jaar 'n konserwatiewe skatting is. Die klassieke boureste op die Akropolis van Athene verbrokkel as gevolg van hierdie proses en die sierbeeldjies wat veral aan die dakrand van die beroemde Notre-Dame-katedraal in Parys voorkom, is in die laas te paar dekades so vinnig weggevreet dat hulle nog skaars as dierlike vorme (drakekopspuiers) herkenbaar is.
Met verloop van miljoene jare het dieselfde proses in die natuur plaasgevind, hoewel baie stadiger. Sekere landskapvorme het hierdeur ondergronds en aan die oppervlak ontstaan.
Op plekke waar kalksteen en dolomiet aan die oppervlak deur hierdie suurwerking blootgestel is, ontstaan groefies in die gesteente wat met verloop van tyd al hoe dieper uitspoel. Die ruwe, opgekerfde landskap word 'n kalksteenplaveisel of lapiés genoem. Hierdie groewe word deur geomorfoloë ook karren genoem.
Die vorming van groefies in die beginstadium word, in die geval van dolomiet, in die volksmond olifantklip genoem. Behalwe dat die dolomiet vaalblou van kleur is, lyk die verweerde klip dan ook nes die growwe vel van 'n olifant.
Omdat kalksteen 'n taamlike bros gesteente is, is dit geneig om onder die druk van ander gesteentelae te kraak en barsies te vorm. Dit is langs hierdie krakies en barsies dat die water wegsypel en mettertyd nou gangetjies en klein holtetjies uitvreet. So 'n krakie of holtetjie was miljoene jare gelede gewoonlik die oorspronklike begin van menige grot.
'n Belangrike eienskap van karstlandskappe is die gebrek aan dreineringskanale op die oppervlak. Byna alle water verdwyn langs krake en barsies ondergronds. Behalwe die vretende werking van die suuroplossing, word die nou gangetjies ook deur die erosiewerking van lopende water vergroot en uitgeskuur.
Op 'n bepaalde horisontale vlak vloei die stroompies saam om 'n werklike ondergrondse rivier te vorm wat net soos 'n bogrondse rivier die gesteente uitkerf en 'n rivierbedding onder die grond vorm. Ook ondergrondse riviere kan afkom en dan rotse, klippe en growwe sand saamvoer wat die rivierloop nog verder uitskuur. duimnael|Grot met water In 'n tipiese karstlandskap is daar soms bogronds strome wat net oor 'n kort afstand vloei en dan ondergronds in sogenaamde slukgate verdwyn. Dit gebeur soms dat die boloop van so 'n bogrondse rivier 'n diep vallei in 'n karstlandskap uitkerf wat presies op die plek van die slukgat ophou. So 'n vallei word 'n blinde vallei genoem. Die ondergrondse riviere kan later weer in die vorm van standhoudende fonteine of 'n oog bogronds verskyn, waarvan die Mooirivier in Noordwes 'n goeie voorbeeld is. Dié rivier verdwyn plek-plek ondergronds, maar het vyf oë langs sy loop. Nog 'n bekende voorbeeld is die Molopo-oog by Lichtenburg en die Kuruman-oog, wat besonder sterk water lewer. duimnael|Sinkgat 'n Bekende eienskap van karstlandskappe is sinkgate. Daar het al heelwat huise in sulke sinkgate verdwyn, soos byvoorbeeld op Blyvooruitsicht, Carletonville en Westonaria. Vermoedelik het menslike bedrywighede bygedra tot die snelle ontwikkeling van sinkgate. Die mynbedrywighede het waarskynlik ondergrondse riviere versteur en ondergrondse holtes wat vantevore nog met water gevul was, het leeg geloop. Boonop het die uitpomp van water die sirkulasie versnel en dit is 'n aanvaarde feit dat sirkulerende water 'n oplossing vinniger laat plaasvind as water wat relatief stadig beweeg. Wat waarskynlik in hierdie gebiede gebeur het, was 'n kombinasie van sneller oplossing en die instorting van grond en gesteentedakke by gebrek aan die stut van water (wat deur die mens uitgepomp is).
Sinkgate wat nie deur instorting ontstaan nie, word doline genoem. Hulle ontstaan deurdat die suuroplossing in die water die rots laag onder die bogrond geleidelik wegvreet en die grond dan stadig dieper wegsak. Doline is 'n tipiese kenmerk van 'n karstlandskap en gewoonlik word egte sinkgate nie naby hulle aangetref nie. In 'n karstlandskap is daar ook nog 'n verskynsel wat karstvensters genoem word. Die naam is baie omskrywend, want dit is letterlik 'n venster waardeur die ondergrondse stroom sigbaar is. Die vensters word gevorm op plekke waar die dak ingestort het. Hulle wissel aansienlik in grootte, van 'n loergat tot 'n yslike gat waar die stroom aan die een kant instroom en aan die ander kant weer verdwyn.
Ondergrondse water stoot ook soms in sinkgate op om oplossingsmere te vorm. Die Otjikotomeer in Namibië is 'n bekende voorbeeld.
Wanneer 'n groot klomp sinkgate in 'n aaneengeslote deel voorkom, word van 'n uvala gepraat. Holfontein en Doornfontein aan die Wes-Rand is goeie voorbeelde. Nog groter insinkingsgebiede, gewoonlik in die vorm van 'n langwerpige kom met steil wande, wórd 'n polje genoem. Dit kan soms etlike vierkante kilometer beslaan en is van groot landboukundige belang omdat dit dikwels in dorre dolomitiese en kalksteen-berggebiede die enigste vrugbare grond bied. Die bekendste onder hulle is die Livno-polje van Joego-Slawië, wat 65 km lank is en in die breedte tussen 5 km en 10 km wissel.
Ondergronds Daar bestaan heelwat meningsverskille oor die presiese wyse van grotvorming in karstlandskappe. Sommige geomorfoloë, gesteun deur geoloë, is daarvan oortuig dat die meeste grotte onder die watertafel deur oplossing (korrosie) gevorm word. Ander glo weer dat grotte hul ontstaan by die watervlak gehad het en deur korrosie sowel as korrasie (afskuring deur materiaal en rotse wat teen die wande bots) gevorm word. Daar bestaan ook 'n teorie dat grotte slegs bo-op die watertafel gevorm kan word deur die oplossing van die insypelende water en korrasie wat deur die ondergrondse riviere veroorsaak word. Dié proses word aangehelp deur gedeeltelike dakineenstorting, waardeur kamers gevorm word.
Intussen is vasgestel dat grotte bo én onder die watertafel aangetref en moontlik ook daar gevorm word. Klimaatveranderings deur die eeue en die gevolglike verandering van die watertafel het waarskynlik 'n besonder groot rol in grotvorming gespeel.
Hoewel 'n karstlandskap bogronds soms baie droog en dor voorkom, lê dit dikwels in 'n baie nat klimaatgordel. Vir die vorming van grotte is baie water nodig en grotte sal makliker ontstaan in 'n karstlandskap in die tropiese gordel as in 'n droë streek. Juis omdat die meeste water byna onmiddellik wegdreineer, kom die oppervlak so dor voor. In 'n nat, tropiese klimaat word ook heelwat meer koolstofdioksied vrygestel en kan die verhoogde suurinhoud van die water grotvorming aansienlik versnel. Karstlandskappe word in byna elke klimaatsone aangetref en die grotte wat daar gevorm word, is eenders van aard maar het in verskillende tempo's ontwikkel.
Elke kalksteengrot het waarskynlik sy oorsprong in 'n barsie of naat in die gesteente. Water (met sy vretende suuroplossing) kan tot in die fynste barsie deurdring en die suur maak van die barsies en nate gangetjies. Op plekke waar die water ondergronds versamel, vorm dit holtes en in hierdie stadium begin ander faktore 'n belangrike rol in grotvorming speel.
Grotte sal, eienaardig genoeg, makliker in soliede, moeilik deurdringbare dolomiet of kalksteen vorm as in poreuse kalksteen en dolomiet. Poreuse gesteente hou die suuroplossing nie lank genoeg vas om 'n uitwerking op die gesteente te kan hê nie. Daarom sal grotte eerder begin vorm op dié vlak waar die water 'n ruk lank kan opdam.