Selama lebih dari seabad para ilmuwan telah menemukan dan memercayai mekanisme dasar pembentukan gua, yakni sebuah patahan kecil terbentuk pada batuan dan air masuk ke dalamnya. Air yang masuk mengandung karbon dioksida, lalu membentuk asam lemah yang mampu melarutkan kalsium karbonat pada batuan.

Namun, masalahnya, mekanisme tersebut menyisakan teka-teki. Bagaimana pelarutan bisa berlangsung begitu cepat sehingga bisa mengakibatkan penetrasi yang begitu dalam dan membentuk sistem gua? Sebagai informasi, sistem gua Mammoth Cave di Kentucky bisa mencapai 580 kilometer.

Baru-baru ini, teka-teki itu terpecahkan lewat analisis matematis terbaru. Piotr Szymczak, fisikawan dari Universitas Warsawa, dan rekannya, Anthony Ladd, insinyur kimia dari University of Florida in Gainesville menguraikan analisisnya di Earth and Planetary Science Letters.

Analisis itu menguraikan bahwa aliran air dalam batuan selalu memiliki ketidakstabilan matematis. Singkatnya, ketika patahan mulai terbentuk, air terkonsentrasi untuk mengalir ke dalam saluran tersebut, memperbesarnya dan mengorbankan saluran lain.

"Mekanisme yang disebut channeling ini mempercepat pelarutan. Itulah yang membuat air bisa memenetrasi begitu dalam. Kebanyakan dari model matematika yang menguraikan pembentukan gua tidak memiliki mekanisme ini sama sekali," tutur Szymczak.

Analisis baru yang dikemukakan Szymczak bisa menjelaskan alasan mengapa pembentukan gua di wilayah bendungan kadang lebih cepat dari yang diharapkan. Model tersebut juga bisa membantu menjelaskan cara air merembes di celah batuan.

www.sciencenews.org