Steter Tropfen höhlt den Stein... - scinexx | Das Wissensmagazin
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Kalksteinhöhlen und ihre Entstehung

Steter Tropfen höhlt den Stein…

Die Klassiker unter den Höhlen, die Tropfsteinhöhlen, die jeder kennt, bilden mit ihren charakteristischen Formationen wie Stalagmiten und Stalaktiten die größte Gruppe der weltweit existierenden Höhlen.

Ohio Cavern © Ohio Caverns

Diese uralten Höhlen werden als Sekundärhöhlen bezeichnet, sie bilden sich erst viele Millionen Jahre nachdem das sie umgebende Gestein entstanden ist. Für ihre Entstehung ist nicht Erosion verantwortlich, sondern chemische Auslösung, das heißt, das Gestein wird durch chemische Vorgänge aufgelöst. Die meisten Sekundärhöhlen sind Höhlen aus Kalkgesteinen. Diese Gesteinsarten und auch Gips sind sehr anfällig gegenüber Säuren.

Die Höhlen entstehen, wenn Wasser und darin gelöste Stoffe das Gestein auflösen und abtragen. Regenwasser enthält einen gewissen Anteil an gelöstem Kohlendioxid, da sich das Gas aus der Atmosphäre im Wasser löst. Auf seinem Weg durch den Boden kann das Sickerwasser zusätzlich Kohlendioxid aufnehmen, das von Wurzeln und Bodenorganismen abgegeben wird, und wird dadurch leicht sauer. Das Bodenwasser enthält daher mehr gelöstes Kohlendioxid als das Regenwasser. Auf diese Weise kann es die in Kalkgesteinen enthaltenen Carbonate herauslösen. Sickert Oberflächenwasser durch kleine Fugen in den Boden, löst es den Kalkstein und vergrößert so die Spalten. Das Wasser sucht sich seinen Weg bis zum Grundwasserspiegel und fließt dann an einer natürlichen Austrittstelle, beispielsweise einer Quelle, ab. Die saure Lösung löst dabei immer mehr Gestein und es entsteht im Laufe von vielen Jahren eine waagerechte Haupthöhle.

Ablauf der Kalksteinhöhlen- Entstehung © MMCD

Sinkt der Grundwasserspiegel, sucht sich das Wasser wieder seinen Weg durch Fugen und Ritzen nach unten, und das Spaltensystem verzweigt sich weiter. Auf dem neuen Niveau des Grundwassers entsteht ein zweiter waagerechter Kanal, die Nebenhöhle. Mit der Zeit kann so ein riesiges, weit verzweigtes System aus Gängen und Höhlen entstehen.

Damit solche Höhlen entstehen können, müssen ungeheure Mengen an Kalkstein gelöst werden. Die Mammoth Cave in Kentucky besteht aus einem viele Kilometer langen System aus miteinander verbundenen Kammern, die teilweise sehr groß sind. Die Haupthalle in den Carlsbad Caverns in Neu-Mexiko ist mehr als 1.200 Meter lang, 200 Meter breit und 100 Meter hoch. Daran wird deutlich, wie viel Material hier aufgelöst werden musste.

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Diese Prozesse brauchen eine extrem lange Zeit. Normalerweise werden nur wenige Zentimeter Kalkgestein innerhalb von tausend Jahren gelöst. Die Höhlenbildung kann sich aber beschleunigen, wenn das Wasser, das das Gestein durchfließt, sehr viel Sedimente enthält. In diesem Fall wird der weiche Kalk zusätzlich abgeschürft und die Höhle bildet sich schneller. In der Regel braucht eine Höhle Millionen von Jahren, bis sie solche Ausmaße hat, dass sie begangen werden kann.

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Stand: 05.08.2005

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Höhlen
Geheimnisvolle Welt unter der Erde

Überblick
Das Wichtigste in Kürze

Höhle ist nicht gleich Höhle
Die verschiedenen Arten von Kavernen

Steter Tropfen höhlt den Stein...
Kalksteinhöhlen und ihre Entstehung

Wo gibt es Höhlen?
Karstgebiete bieten ideale Voraussetzungen für Höhlen

Rekorde aus der Unterwelt
Die längsten und tiefsten Höhlen

Grazile Formationen aus Kalk
Tropfsteine brauchen Tausende von Jahren

Von Popcorn, Perlen und Blumen
Die bizarre Welt der Höhlenformationen

Land und Wasser, Licht und Schatten
Höhlenhabitate und ihre Bewohner

Farblos und blind
Tiere, die unter Tage leben

Menschlicher Fisch aus dem Karst
Der Grottenolm

Forschungsstätte, Kühlschrank und Schmugglernest
Wie Menschen die Höhlen nutzen

Prähistorische Kunst in der Höhle
Die Grotte von Lascaux

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