Може бути, незрозумілого слова «карст» ви ніколи раніше не чули, зате з природними явищами, які воно означає, все добре знайомі. Наприклад, печери - ці казкові палаци і заплутані лабіринти, приховані в глибині гір, по суті своїй є однією з форм карсту. Існують і численні поверхневі форми карсту: борозни і складки з гострими краями, відомі під назвою Каррів; різноманітні поглиблення в вапняку у вигляді воронок, блюдець, глибоких шахт і провалів, частина з яких заповнюється водою, і тоді утворюються карстові озера. В обрисах химерних крутобокіх гір на картинах китайських художників погляд фахівця миттєво розпізнає особливу форму карсту, яка називається тропічної.
Саме слово «карст» походить від австрійського назви плато, розташованого в Югославії, де і поверхневі, і підземні карстові утворення добре розвинені і довго і докладно вивчалися вченими. З давніх-давен люди, захоплені величчю і красою підземних палаців, приписували честь їх створення казковим істотам, і особливо прославилися в цьому пллане гноми, які населяють якщо не самі печери, то Казки народів Західної Європи. Але допитливі вчені докопалися до істини, яка виявилася куди більш прозаїчною, але не менш дивною, і тепер ви самі можете познайомитися з процесом, що лежить в основі будівництва печер, виконавши простий досвід.
Якщо потовкти і залити водою шматочок шкільного крейди, то вийде каламутна суспензія, оскільки карбонат кальцію, з якого складається крейда, в воді абсолютно не розчиняється. Якщо ж через цю суспензія довго пропускати вуглекислий газ, пристосувавши для цього, наприклад, сифон для приготування газованої води, то розчин поступово стає прозорим. У наявності хімічна реакція. Тим з вас, хто вже почав вивчати хімію в школі, суть її зовсім ясна. Вуглекислий газ, розчиняючись у воді, утворює дуже слабку вугільну кислоту (ту саму трохи кисленьку газовану воду з сифона). Під її дією нерозчинний карбонат кальцію перетворився в розчинну речовину, яке називається гідрокарбонат кальцію. Саме цей процес і лежить в основі карсту. Краплі дощу, завжди містять в собі захоплений з атмосфери вуглекислий газ, просочуються по пустотах між зернами породи або крізь великі і маленькі тріщини в вапняках, що містять (як ми вже знаємо з голови про гірських породах) неабияку частку карбонату кальцію, розчиняють його і забирають з собою. Тріщини поступово розширюються, а просочилася в глибину вапнякового пласта вода збирається в підземні струмки і ріки, які пробивають розгалужену мережу галерей в товщі вапняку. А оскільки гідрологічний режим місцевості постійно змінюється і рівень грунтових вод то підвищується, то знижується, в товщі порід утворюються іноді багатоярусні галереї.
Прошарку породи між галереями, що лежать на різній глибині, можуть обрушитися, і тоді виникають підземні зали до сотні метрів заввишки. У підземний лабіринт може пірнути і стікає по схилу річка, виконати довгий шлях під землею, вирватися на свободу десь нижче по схилу і знову сховатися під землею. Такі «поринають» річки звичайні в карстових гірських районах. Цікаво, що одна і та ж така річка може мати різні назви на різних відрізках свого наземного русла. Так, що протікає в Криму річка Суук-Су нижче за течією зветься Узень, а після чергового виходу на поверхню - Чорної. Однак як довести, що це одна і та ж річка? Вчені довго ламали голову над цією проблемою, але потім придумали фарбувати воду в верхів'ях річок спеціальним барвником і стежити, де кольорова струмінь вирине на поверхню. Якщо використовувати флуоресцентну (світиться) фарбу, то шлях потоку можна простежити і під землею.
А звідки ж беруться в печерах ці химерні скульптурні статуї у вигляді звисаючих зі стелі бурульок-сталактитів, витончених завіс і драпіровок прагнуть вгору башточок-сталагмітів, схожих оплавлені свічки? Справа в тому, що прозорий розчин гідрокарбонату дуже недовговічний. Варто такому розчину деякий час постояти, і він знову мутніє, тому що процес пішов у зворотний бік. Вуглекислий газ з розчину пішов (газована вода теж видихається!), І в розчині знову утворився нерозчинний у воді карбонат, готовий відкластися в новому місці, там, куди принесе його вода. Так що якщо крізь склепіння печери століття за століттям просочуються крапельки такого розчину, то в цьому місці згодом утворюються бурульки і інші звисають зі стелі прикраси з карбонатних порід. А там, де краплі досягають дна, назустріч сталактитами ростуть сталагміти. Недарма ці освіти називають натічно-крапельними, та й слова «сталактит» і «сталагміт» походять від грецького слова «сталагміт», що означає «крапля». Часто натічно-крапельні освіти пофарбовані в ніжні кольори іншими речовинами, що містяться у воді: оксиди заліза надають їм відтінки кольорів від жовтого до червоно-коричневого, сполуки марганцю - сині, з'єднання міді - зелені.
Зі сказаного зрозуміло, що для розвитку карсту необхідний ряд умов. По-перше, необхідна наявність гірських порід, розчинних в природних водах і водопроникних через пористості або тріщинуватості. До сих пір ми говорили про карбонатах, але не менш поширений і доломітовий карст. Тим же умовам відповідають пласти кам'яної солі і гіпсу - буває в такий карст. По-друге, необхідна наявність води, що містить слабкий розчин кислоти. По-третє, необхідні умови, що забезпечують відтік насиченого розчиненим речовиною розчину. Тобто карст розвивається не скрізь, а тільки там, де існують умови, відповідні цілим комплексом геологічних і кліматичних факторів. Вважається, що близько 1/3 поверхні земної суші хоч в якійсь мірі відповідає таким умовам, так що карст поширений дуже широко, і не тільки в горах, а й на рівнинах. Треба ще зазначити, що не кожна печера має карстове походження - порожнини в землі утворюються і в результаті, наприклад, вулканічної діяльності - про це ми говорили у відповідній главі.
Найбільш інтенсивно розвиток карсту відбувається в жарких і вологих субтропічних і тропічних районах. Для цих районів і характерний тропічний карст. Це найбільш зріла форма карсту, що утворюється тоді, коли більша частина вапняку розчиняється і вимивається і на місці вапнякових гірських масивів залишаються тільки химерної форми останці.
Вивченням всього комплексу проблем, пов'язаних з карстом, займається наука карстознавства. що стоїть на стику геології і географії. Вивченням підземних порожнин (незалежно від їх походження) займається наука спелеологія, назва якої походить від грецького слова «спелайон» (печера). Незважаючи на те, що в основі освіти карсту лежать процеси, зрозумілі на перший погляд будь-якому школяреві, карст таїть в собі ще стільки таємниць, що над їх розгадкою буде ламати голову не одне покоління вчених. Адже, як не дивно, навіть таке всім відоме явище, як освіта краплі води і відрив її від поверхні, - дуже складний процес, дослідженню якого вже присвячені десятки серйозних наукових робіт, але жоден вчений досі не може сказати, що він знає про краплі абсолютно все. І крім того, запевняю вас, навіть у маститих спелеологів при відвідуванні підземних палаців іноді проскакує крамольна думка, що над створенням цієї чудової краси потрудитися крапля води, а якісь таємничі вправні майстри.