X Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Удивительные сосульки
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
За годы технического прогресса человек научился создавать уникальные вещи: необычные здания, сооружения, прекрасные парки, скверы, водоемы и прочее. Но и природа тоже способна создавать, восхищать и радовать нас каждый день. Природа создает удивительные вещи, которые находятся рядом с нами. Природа удивляет нас, когда мы меньше всего это ожидаем. Порой на создание «чудес» уходит десятки лет, а иногда и тысячи лет. От людей требуется: замечать, наслаждаться красотой родной природы и беречь ее.
Однажды осенью, когда температура воздуха пересекла нулевой рубеж и постоянно держала отрицательное значение, я заметил необычный ледяной нарост на земле. Изучив этот нарост, понаблюдав за его ростом, прочитав литературу, я понял, что это не что иное как сталагмит. И это чудо создала природа и я его заметил. Я довольно долгое время наблюдал за ростом и восхищался этим сталагмитом.
Тема моего исследования: «Выращивание сталагмита в домашних условиях.»
Цель моего исследования – наблюдение за ростом в домашних условиях аналогов элементов природы.
Задачи исследования:
1. Рассказать одноклассникам о чудесах природы вокруг нас.
2. Изучить литературу и выяснить, как в природе образуются сталактиты и сталагмиты
3. Проследить за процессом создания природных чудес.
4. Научиться ценить и беречь создания природы.
Актуальность темы: конечно, для многих эта тема давно известна и не так актуальна, как для меня. Но мне было очень интересно наблюдать за необычным ледяным наростом на протяжении нескольких месяцев.
Возникновение пещер.
Пещеры — это пустоты внутри холмов, гор и скал. Чаще всего пещеры появляются в результате деятельности подземных вод, которые вымывают мягкие породы, оставляя на их месте пустоты. Некоторые пещеры образовались от постоянного воздействия морских волн на скалы. Существуют пещеры, которые возникли в процессе вулканической деятельности после извержения горячей лавы или в результате землетрясений.
В пещеры не проникает солнечный свет, но там живут растения и животные, которые приспособились к полной темноте. Самые известные и многочисленные жители — это летучие мыши, которые прекрасно ориентируются даже в самых узких лабиринтах благодаря эхолокации. Кроме летучих мышей, в пещерах обитает несколько видов насекомых, пауки, раки, креветки, саламандры и рыбы.
Пещеры бывают разных размеров. В самой маленькой с трудом помещается ребенок, а некоторые длинные системы пещер имеют протяженность в сотни километров.
В пещерах очень часто встречаются сосульки, которые свешиваются с потолка, а также растут из земли. Оказывается, у них есть интересные научные названия: сталактиты и сталагмиты. "Сосульки" разных размеров, которые свешиваются с потолка, называются сталактиты, а "сосульки", растущие из пола пещеры называются сталагмиты.
Слово "сталактит" в переводе с греческого обозначает "натёкший по капле". Дело в том, что даже самые высокие каменные горы на Земле имеют трещины и микротрещины, через которые вода просачивается с поверхности горы в пещеры. Но в пещеры вода приходит сквозь толщу очень медленно - буквально редкими каплями. Вначале на скале появляется колечко, затем растущая трубочка. Пока отверстие не засорилось, вода капает из него, и постепенно вырастает острая прямая каменная сосулька — сталактит. Если водоток хороший, если нет соседних каплей, сталактит будет одиночным и может вырасти большим. Там, где столетиями идёт постоянный дождик, нарастает целый лес сталактитов, обычно разной длины и толщины, иногда и разной окраски. Если капель совсем мелкая, могут появиться густые заросли «соломки» длиной более метра и толщиной в несколько миллиметров, прозрачной, сияющей в свете фонаря, словно изысканная подземная люстра. Эти капельки воды по чуть-чуть вымывают из горной породы кальций - так получаются сталактиты.
В том месте, куда падает капля, сначала появляется пятнышко, затем бугорок из нерастворимых солей (в основном всё того же кальция). Бугорок растёт, превращается в каменный пенек — иногда заострённый, но чаще плоский или закругленный беспорядочным разбрызгиванием жесткой воды. Так образуется сталагмит. Обычно он крупнее, толще и крепче сталактита, потому что вода стекает по его стенкам и вся освободившееся соль идёт на строительство. И ещё потому, что сталактит рано или поздно обрывается под собственной тяжестью, а сталагмит — никогда.
И сталактиты, и сталагмиты растут очень медленно - сотни и тысячи лет. Если пещера не очень высокая, то сталагмиты и сталактиты со временем встречаются и срастаются. Образуется прочнейшая подземная колонна — сталагнат. Отныне ей не угрожает уже ничто, кроме землетрясений, поэтому сталагнаты могут разрастаться до гигантских размеров.
Кстати, есть очень простой метод, как запомнить, что называть сталактитом, а что сталагмитом - в слове "сталагмит" есть буква М, как и в слове "земля". Значит, сталагмит - это то, что растёт на земле!
Самым длинным, свободно свисающим сталактитом, считается огромная каменная сосулька в Бразилии, длиной 12 метров, а рекордсмен среди сталагмитов имеет высоту 32 метров. Он находится в пещере Словакии.
Подземное царство камня и льда.
У нас в России огромное количество пещер, в которых можно увидеть это чудо природы. Я побывал пока в двух пещерах. Совсем рядом находится одна из крупнейших и наиболее длинных гипсовых пещер России - Кунгурская пещера. Уникальность этой пещеры заключается в том, что она ледяная. Протяженность пещеры составляет 5,7 км. Пещера является памятником природы всероссийского значения. Это подземное царство камня и льда.
В этом году я побывал еще в одном удивительном месте – Мраморной пещере. Находится она на полуострове Крым. Пещера входит в пятёрку самых живописных и красивейших оборудованных пещер мира. В пещере находится много «удивительных сосулек», которая природа создавала десятки тысяч лет.
Исследовательская часть
Я провел наблюдательно-исследовательскую работу по выращиванию сталагмита в домашних условиях. На протяжении 6 месяцев я наблюдал за ростом сталагмита.
Однажды осенью, когда температура воздуха пересекла нулевой рубеж и постоянно держала отрицательное значение, я заметил необычный ледяной нарост.
Проведя исследовательские действия и наблюдения, я понял, что это не что иное как сталагмит и образовался он по средствам капающей воды из трубы. Труба эта служит для вентиляции котла, который отапливает наш дом. Котел работает на газу и когда газ сгорает, образуются вредные вещества. Если человек будет вдыхать эти образованные вредные вещества, то может начаться головная боль, тошнота, вялость и другие неприятные и, часто опасные, последствия. Поэтому продукты сгорания газа выводятся в виде пара через трубу на улицу.
Так как вредные вещества «выходят» через трубу в виде пара, а на улице уже установилась минусовая температура, то горячий пар, соприкасаясь с холодным воздухом, превращается в капельки воды. Такое явление называется конденсат. Капельки воды стекают по стенкам трубы и начинают капать на землю. В том месте, куда падают капли воды, начал расти наш сталагмит.
В среднем за 1,5 – 2 недели наш сталагмит вырастал на 15-20 см. Таким образом, скорость роста нашей удивительной сосульки составляла 10 см за 1 неделю. Это довольно быстрый рост сосульки потому, что капелек воды было большое количество и они падали на сталагмит, увеличивая его в высоту. В естественной природе скорость роста сосулек гораздо медленнее. Очень часто требуются десятки лет чтобы сосулька увеличилась на несколько сантиметров.
Через 2 недели наш сталагмит был уже 55 см.
Мои наблюдения за удивительной сосулькой начались в середине ноября. В связи с ранним наступлением весны и повышением температуры окружающей среды, мои наблюдения за сталагмитом закончились в конце февраля. Таким образом, наблюдения длились 3 месяца. За это время сосулька выросла до 170 см.
Заключение
В естественной среде обитания сталагмитов (пещеры), солнечный свет не проникает, температура воздуха постоянная, колебания температуры незначительные. Климат в пещере практически постоянный в любое время года, температура воздуха всегда держится на уровне +5 градусов. Микротрещины в пещерах, через которые вода просачивается с поверхности горы внутрь пещеры, очень маленькие и поэтому вода капает очень медленно. Все перечисленные факторы влияют на скорость роста сталактитов и сталагмитов. «Удивительные сосульки» в естественных природных условиях растут очень и очень медленно. Сотни и тысячи лет требуется для создания удивительного чуда природы. Необходимо каждому приложить все возможные усилия к тому, чтобы сохранить окружающий мир таким как можно больше и чтобы чудес на планете не стало меньше. Поэтому такие чудеса должны охраняться и беречься от разрушения.
В окружающем мире очень много удивительных созданий, о которых мы даже не знаем, либо не замечаем в повседневной суете. А ведь природа «старается» в том числе и для нас. Многие природные «чудеса» происходят за один день. И надо просто увидеть их, восхититься, показать другу и сберечь их.
Список использованных источников
1. Детская энциклопедия «Должен знать», режим доступа: https://dolzhenznat.ru/zemlya/peshhery
2. Детский сайт Затеево, режим доступа: https://zateevo.ru
3. Википедия, режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Сталактит
4. Официальный сайт Кунгурской ледяной пещеры, режим доступа: https://kungurcave.ru/
5. Википедия, Мраморная пещера, режим доступа:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Мраморная_пещера