The impact of door opening on CO2 levels: A case study from the Balcarka Cave (Moravian Karst, Czech Republic)

LANG, Marek, Jiří FAIMON and Sandra KEJÍKOVÁ. The impact of door opening on CO2 levels: A case study from the Balcarka Cave (Moravian Karst, Czech Republic). International Journal of Speleology. BOLOGNA: SOCIETA SPELEOLOGICA ITALIANA, 2017, vol. 46, No 3, p. 345-358. ISSN 0392-6672. Available from: https://dx.doi.org/10.5038/1827-806X.46.3.2100.

Basic information

• Original name: The impact of door opening on CO2 levels: A case study from the Balcarka Cave (Moravian Karst, Czech Republic)
• Name in Czech: Vliv otvírání dveří na koncentrace CO2: případová studie z jeskyně Balcarka (Moravský kras, Česká republika)
• Authors: LANG, Marek (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Jiří FAIMON (203 Czech Republic) and Sandra KEJÍKOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution).
• Edition: International Journal of Speleology, BOLOGNA, SOCIETA SPELEOLOGICA ITALIANA, 2017, 0392-6672.

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Article in a journal
• Field of Study: 10509 Meteorology and atmospheric sciences
• Country of publisher: Italy
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• WWW: URL
• Impact factor: Impact factor: 1.392
• RIV identification code: RIV/00216224:14310/17:00096981
• Organization unit: Faculty of Science
• Doi: http://dx.doi.org/10.5038/1827-806X.46.3.2100
• UT WoS: 000413996400003
• Keywords (in Czech): advektivní tok CO2; jeskynní dóm; koncentrace CO2; otvírání dveří; ventilace jeskyně
• Keywords in English: cave chamber; CO2 levels; cave ventilation; door opening; advective CO2 flux
• Tags: NZ, rivok
• Tags: International impact, Reviewed

Abstract

The impact of door opening on cave carbon dioxide (CO2) levels was studied in the Entrance Chamber and the Gallery Chamber of the Balcarka Cave (Moravian Karst, Czech Republic). The effect of door opening differed with cave ventilation modes. Under upward airflow mode, the cave door opening led to the increase of output advective CO2 fluxes from the cave and to the decrease of CO2 levels. This effect was evident especially in the Entrance Chamber near the cave entrance and then suppressed in the Gallery Chamber situated deeper in the cave. Under the downward airflow mode, the cave door opening changed airflow paths and main CO2 sources/fluxes. This resulted in the increase of CO2 level in the Entrance Chamber while the levels in the Gallery Chamber decrease. Modeling indicates that the increase could be result of input advective CO2 fluxes from epikarst (up to 5.9 × 10-2 mol s-1). To reduce the impact on cave microclimate, a careful control of the visiting regime without overlapping of individual doors’ openings is recommended.

Abstract (in Czech)

Vliv otvírání dveří na koncentrace CO2 v jeskyni byl studován ve Vstupním dómu a Galerii v jeskyni Balcarka (Moravský kras, Česká republika). Efekt otvírání dveří se lišil v závislosti na módu ventilace jeskyně. Při vzestupném módu proudní vedlo otvírání dveří jeskyně k nárůstu výstupních advektivních toků CO2 z jeskyně a k poklesu koncentrací CO2. Tento efekt se uplatňoval především ve Vstupním dómu v blízkosti vchodu jeskyně a byl potlačen v dómu Galerie situovaném v hlubších částech jeskyně. Při sestupném módu proudění otvírání dveří jeskyně měnilo trasy proudění vzduchu a hlavní zdroje/toky CO2. To vedlo k nárůstu CO2 ve Vstupním dómu, zatímco koncentrace v dómu Galerie klesaly. Modelování naznačuje, že nárůst by mohl být výsledkem vstupních advektivních toků z epikrasu (až 5,9 x 10-2 mol s-1). K redukci vlivu na jeskynní mikroklima je doporučeno pečlivé řízen návštěvního režimu bez překrývání otvírán jednotlivých dveří.