Dynamiska mönster och resiliens i grottluftens CO₂ under turiststörningar i Lushan nationalgeopark, norra Kina

Dolda världar under våra fötter

Grottor är mer än imponerande turistmål; de är levande delar av jordens klimatsystem. Luften inuti lagrar och förflyttar koldioxid (CO₂), samma gas som driver global klimatförändring. Denna studie av Jiutian-grottan i norra Kina ställer en aktuell fråga: när fler människor besöker visningsgrottor, vad händer med den känsliga CO₂-balansen under jord, och hur snabbt kan grottan återhämta sig när besökarna försvinner?

En särskild grotta under vetenskaplig bevakning

Jiutian-grottan ligger i Lushan nationalgeopark, i det tempererade klimatet i norra Kina. Den är en enkel lång korridor, mer än 600 meter lång, med en huvudentré och höga salar dekorerade med stalaktiter, stalagmiter och andra mineralformationer. Grottan håller sig kring 15 °C året runt, medan utomhusluften växlar från iskalla vintrar till heta somrar. Ovanför grottan finns ett tunt jordlager rikt på växt rötter och liv som producerar CO₂ som sipprar nedåt genom sprickor i berget och långsamt matar den underjordiska luften. Eftersom Jiutian är en populär turistdestination öppen året om ger den ett naturligt laboratorium för att se hur mänskliga besök stör detta underjordiska koldioxidförråd.

Hur forskarna följde grottans andning

Från mars 2023 till januari 2025 installerade forskarna instrument på fyra punkter längs turiststråket, från entrén till den djupaste salen. Var tionde minut registrerade de grottluftens CO₂, temperatur och luftfuktighet. Utanför mätte en väderstation luftförhållanden, nederbörd och jordegenskaper, och sensorer nedgrävda i jorden följde jordens CO₂. Teamet fick också elektroniska biljettdata för 2024 för att veta hur många som gick in i grottan varje dag, särskilt under Kinas stora helger som vårfesten (Spring Festival), arbetarnas dag och nationaldagen, då besökssiffrorna skjuter i höjden. Med dessa högfrekventa mätningar kunde de se både långsamma säsongsförändringar och snabba hopp i CO₂ kopplade till turism.

Naturliga svängningar, plus turistdrivna toppar

Över säsonger beter sig Jiutian-grottan som en lunga kopplad till landskapet ovanför. Jordens CO₂ är högre under varma, fuktiga månader, och detta mönster återspeglas i grottluften, om än med en fördröjning på cirka två till tre veckor när gasen migrerar ned genom berget. Djupare i grottan är CO₂-nivåerna generellt högre och mer knutna till jordens CO₂, medan signalen nära entrén störs av yttre vindar och temperatursvängningar. Ovanpå denna naturliga rytm såg teamet dramatiska, kortlivade toppar i CO₂ som sammanföll med helgdagarnas folkmassor. När turister andas i slutna utrymmen avger de extra CO₂ som kan pressa grottans nivåer från ett par tusen delar per miljon till över 20 000, långt över utomhusluftens nivåer.

Hur lång tid det tar för grottan att återhämta sig

När helgerna var över och snurrgrindarna tystnade började grottan återhämta sig, men inte alla delar reagerade lika snabbt. Temperatur och luftfuktighet återgick ofta snabbt, inom en dag, när grottväggarna absorberade värme och droppande vatten återställde fukten. CO₂ däremot kvarstod mycket längre. Vid entrén kunde koncentrationerna falla tillbaka nära normalnivåer inom ungefär en vecka. I de djupare salarna, där luftcirkulationen är svag och luften kylig, kan tät luft stagnera, förhöjd CO₂ kvarstå i två till tre veckor eller längre, och ibland återvände den aldrig helt till nivåer före helgen innan nästa störning inträffade. Studien fann att två faktorer spelar störst roll: hur många turister som kommer i följd (mer än 100 personer per dag i minst fyra dagar i rad utlöser stark CO₂-uppbyggnad) och om säsongen gynnar naturlig ventilation. På vintern och i svala månader skapar tätleksskillnader mellan inomhus- och utomhusluft starkare luftflöde genom entrén, vilket hjälper till att spola ut CO₂; på sommaren försvagas ventilationen och återhämtningen går långsammare.

Att hålla grottor friska för vetenskap och besökare

För icke-specialister är huvudbudskapet tydligt: grottluft är överraskande känslig för vår närvaro. Jiutian-grottans CO₂ kommer till stor del från det levande jordlagret ovanför, men intensiva turistperioder tillför stora pulser som grottan bara långsamt kan avlägsna. Genom att begränsa dagliga besökssiffror, sprida ut besöken över tid, förkorta vistelser i de djupaste salarna och prioritera högventilationssäsonger som vintern för toppbesök kan förvaltare skydda dessa sköra underjordiska miljöer. Att göra det bevarar inte bara den skönhet som besökare upplever utan även grottans roll som ett naturligt arkiv över klimatets historia och som en liten, men verklig, del av jordens kolcykel.

Citering: Peng, S., Liu, W., Zhang, T. et al. Dynamic patterns and resilience of cave-air CO₂ under tourism interferences in the Lushan National Geopark, north China. npj Herit. Sci. 14, 31 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02306-z

Nyckelord: grottturism, koldioxid, karstgrottor, grottventilation, miljöresiliens