Die Entstehung von Höhlen

Obwohl der größte Teil der Erdoberfläche gut bekannt und auch kartographisch erfasst ist, gibt es in manchen Gebieten der Erde verzweigte unterirdische Höhlensysteme, die weitgehend unerforscht sind. Natürliche Höhlen bilden sich durch marine Erosion (Brandungshöhlen, wie die Blaue Grotte an der Küste von Capri), durch Abfließen von Lava (Lavahöhlen), vor allem aber durch die Korrosion in leichtlöslichen Sedimenten: Gips, Salz, Kalk-und Dolomitgestein. Kalkgesteine sind relativ harte Gesteine, die aus Calciumcarbonat bestehen. Obwohl sie in reinem Wasser praktisch unlöslich sind, werden die Kalke von Regenwasser angegriffen, weil dieses aus der Luft und dem Boden Kohlendioxid aufgenommen hat und darum wie eine schwache Säure (Kohlensäure) wirkt. Das kohlendioxidhaltige Regenwasser geht mit dem Kalkstein eine chemische Reaktion ein und wandelt ihn zu wasserlöslichem Calciumbicarbonat um. Regenwasser kann in die dichten Kalke über Klüfte, Spalten und Sedimentation flachen eindringen. In den der Verwitterung ausgesetzten Bereichen treten Lösungsformen wie Karren oder Schratten auf. Solche rauen, mit Rillen und Klüften versehenen Gesteinsoberflächen sind typisch für die Karstgebiete. Die Bezeichnung Karst leitet sich vom Namen des Kalkplateaus im Hinterland der Halbinsel Istrien ab (kroatisch Kras, italienisch Carso), wo sich markante »Karsterscheinungen« finden, so das Höhlensystem der Adelsberger Grotten. Manche Fachleute vertreten die These, dass die Kalksteinhöhlen letztlich durch eingedrungenes Regenwasser entstanden seien, das die Spalten allmählich zu größeren Hohlräumen erweitert habe (Auslaugung). Indem sich Dohnen (Einsturztrichter) und Ponore (Schlucklöcher) bilden, können ganze Wasserläufe kilometerweit im Untergrund fließen (d. h. von der Erdoberfläche verschwinden), wobei sie senkrechte Kamine und waagrechte Stollen als Wege benutzen. Andere Wissenschaftler widersprechen dieser These, weil sich auf diese Weise Höhlen mit sehr hohen Decken nur schlecht erklären lassen. Sie vermuten, dass derartige Höhlen in Zeiten gebildet wurden, als die Landoberfläche wesentlich höher als heute lag und die K mit Grundwasser gesättigt waren. Infolge der Verwitterung und Abtragung der Gesteine an der Oberfläche wurde das Gebiet eingeebnet, der Wasserspiegel sank und Luft konnte in die durch Lösung der Gesteine entstandenen Höhlen eindringen. Dolinen erklären sich demnach durch den Einsturz von Höhlendächern. Das größte bekannte Höhlensystem befindet sich im Mammoth Cave National Park in Kentucky, USA. Die Gesamtlänge der bislang erkundeten Gänge beträgt 231 km, es besteht eine Verbindung zum Flint-Ridge-Höhlensystem. Eine der tiefsten Höhlen ist die Gouffre de la Pierre-St.-Martin in den westlichen Pyrenäen, die eine Tiefe von 1174m erreicht: Als größte Einzelhöhle gilt der »Big Room« in den Carlsbad Caverns, New Mexico (1300 m lang, 200 m breit, 100 m hoch). Tropfsteingebilde
Kalkabsonderungen aus tropfendem Wasser haben in Kalksteinhöhlen vielfach bizarre Gebilde hervorgerufen, so die zapfen- oder säulenförmigen Stalaktiten und Stalagmiten. Stalaktiten entstehen durch aus den Höhlendächern austretendes, mit Calciumbicarbonat angereichertes Wasser. Die sich an der Decke sammelnden Wassertropfen verdunsten zum Teil, zurück bleibt eine dünne Schicht von Calciumcarbonat. Dieser Vorgang wiederholt sich dauernd und führt zur Bildung herabhängender Stalaktiten. Stalagmiten wachsen dagegen vom Höhlenboden aus in die Höhe. Sie sind auf diejenigen Wassertropfen zurückzuführen, die herabfallen, verdunsten und ebenfalls geringe Rückstände zurücklassen. Spritzen die Wassertropfen beim Aufprall auf den Boden auseinander, kann es zu Gebilden kommen, die an aufeinandergestapelte Untertassen erinnern. Obgleich ihr Wachstum sehr langsam vor sich geht (im Mittel 1 cm in 1600 Jahren), vereinigen sich Stalagmiten und Stalaktiten mitunter zu Säulen. Andere Ablagerungen werden durch Wasser verursacht, das durch Risse in der Höhlendecke einsickert. Es bilden sich wellenförmige Bänder aus Calciumcarbonat, die sich wie gefranste Vorhänge an der Decke hinziehen. Fließt Wasser über die Wände oder den Boden einer Höhle, bilden sich »Fließsteine«. Die bisweilen anzutreffenden Anemolithe sind seltsame fingerförmige, durch versetzte Wachstumsachsen entstandene Gebilde. Oft wachsen an den Höhlendecken Anthodite – Gips und Aragonit in nadeliger Ausbildung. In reiner Form ist Calciumcarbonat durchscheinend oder weiß. Leben in den Höhlen
In den Höhlen entwickelte sich eine Vielzahl von Lebensformen, die an die veränderte Umwelt gut angepasst sind. Unter anderem gibt es blinde, pigmentlose Krebse, Würmer, Molche, Milben und Insekten, Fledermäuse finden sich in den dunklen Gangfolgen durch ihr hochempfindliches Echolotsystem zurecht. Jeden Abend verlassen Hunderttausende von Fledermäusen die Carlsbad Caverns, um im nahen Tal des Pecos-Flusses Insekten zu jagen, erst im Morgengrauen kehren sie in die Höhle zurück. In vorgeschichtlicher Zeit sind zahlreiche Höhlen auch Wohnstätten und Zufluchtsorte von Menschen gewesen. Archäologen haben vielerorts in Höhlen Werkzeuge, Knochen, Feuerstellen, z. T. sogar Wandmalereien, Gravierungen und Plastiken gefunden. Berühmt hierfür sind die Höhlen von Altamira (Spanien) und Lascaux (Frankreich).

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Info 18.12.2017 00:26
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