Arbeitsgemeinschaft für Höhlenforschung Bad Cannstatt e.V.
Mitglied im Verband der deutschen Höhlen- und Karstforscher

Lage der Karstlandschaft entlang der Halbinsel Istriens

Karst

Was bedeutet eigentlich das Wort Karst?

Es stammt aus dem slawischen (slowenisch: kras, kroatisch: krš, serbisch: крш) und bedeutet nackte, steinige Felsoberfläche bzw. steiniger, karger, unfruchtbarer Boden.
Mit dem Wort Karst wird auch das Gebiet bezeichnet, das sich im Nordwesten Sloweniens entlang der Halbinsel Istriens - vom Hinterland der Bucht von Triest bis in die Dinarischen Alpen Kroatiens erstreckt. Der italienische Landschaftsteil Carso ist auch Namensgeber für den gleichnamigen Wein. Der Dinarischer Karst ist als Typlokalität namensgebend für ähnliche Landschaftsform überall auf der Erde.

Man darf sich nun diese Gegend nicht als völlig kahl und unbewachsen vorstellen, nein - gerade die Vegetation (Grüner Karst) trägt stark zur Verkarstung durch biogenes CO2 bei. Der Begriff Karst stammt noch aus der Zeit, als die Römer für den Schiffbau sämtliche Wälder im Mittelmeerraum abholzten. Auch das Karstgebiet der Schwäbischen Alb, das hier im Weiteren als Beispiel dienen soll, ist nicht kahl, sondern bietet eine sehr abwechslungsreiche Vegetation. Der heutige Begriff des Karstes steht für eine Landschaft, die durch Flußschwinden, Karren, Trockentäler und Dolinen sowie unterirdisch durch Hohlräume gekennzeichnet ist.
Verkarstung ist die chemische und oder physikalische »Auflösung« von (Karbonat-) Gesteinen sowie deren Umkehrvorgänge. Diese Vorgänge führen zu führen zu den oben genannten charakteristischen ober- und unterirdischen gesteinsabhängigen Formen.
 

 

Karsttypen

Karsttypen lassen sich nach verschiedenen Gesichtspunkten unterteilen:
(Teils werden die Begriffe synonym – beziehungsweise nach Region unterschiedlich verwendet.
Und, oder überschneiden sich in ihrer Begrifflichkeit.)

       
Exposition (Lage) Exokarst (oberirdische Karstformen)
Endokarst (unterirdisch Karstformen)
 
Überdeckung offener Karst

nackter Karst
blanker Karst
kahler Karst
oberflächlicher Karst
Das verkarstete Gestein ist nicht von anderen Gesteinen, Boden oder Sedimenten bedeckt und tritt offen zutage.
subkutaner Karst Mit einer geringe Decke aus Verwitterungsschutt.
halbbedeckter Karst Mischform aus offenem Karst und bedecktem Karst.
bedeckter Karst Es sind Boden und Vegetation vorhanden. Bzw. es lagern unlösliche Schichten über dem Gestein, die im Laufe der Verkarstung entstanden sind.
grüner Karst Karst unter Humus und /oder Sedimenten
mit Vegetation - z.B. Waldkarst
überdeckter Karst Das verkarstete Gestein liegt unter einer Schicht nicht verkarstbarem, aber wasserdurchlässigen Gesteins.
unterirdischer Karst Die Lösungsformen liegen unter einer, vor der Verkarstung vorhandener, Deckschicht unlöslicher Gesteine.
Paläokarst Durch Sedimente überdeckte und eventuell durch spätere geomorhologische Vorgänge teilweise wieder freigelegte Karstformen.
 
Entstehung

Entwicklung

Alter

Zustand
rezenter Karst Kürzlich vergangene, oder aktuelle Verkarstung.
inaktiver Karst Es findet keine Verkarstung mehr statt.
fossiler Karst
vorzeitlicher Karst
reliktischer Karst
(Eventuell schon teilweise zerfallene) Karstformen aus der erdgeschichtlichen Vergangenheit.
begrabener Karst Mit Sedimenten überdeckter fossiler Karst.
blockierter Karst Die unterirdische Entwässerung wurde teilweise durch Dauerfrost in den Kaltzeiten verhindert, so dass es zu neuen Talbildungen kam, die in den Warmzeiten wieder trocken fielen. [siehe auch Trockentalkarst]
ertrunkener Karst Erhöhung des Karstwasserspiegels durch Anstieg des Niveaus des Vorfluters ( z.B. Meerespiegelanstieg, Behinderung des Abflusses) und / oder geodynamischer Hebungs- und Senkungsprozesse.
Glaziokarst
Alpiner Karst
Rezente Verkarstung ehemals vergletscherter Gebiete der Hochgebirge [vgl. Hochgebirgskarst] oder polarer Gebiete (hier unabhänig der Höhenlage).
 
Klima-
geomorphologisch
kühlgemäßigten und
gemäßigte Breiten
Merokarst (Halbkarst) - mit nicht voll entwickelte Karstformen
Mediterranes Klima Mediteraner Karst (Holokarst mit fehlenden Vollformen)
[vgl. Dinarischer Karst]
tropische, subtropische und teils (warme) gemäßigte Breiten Holokarst / Vollformenkarst /
volltropischer Karst / Ganzkarst
(voll entwickelte Karstarstlandschaft
mit intensiverer Korrosion)
und
Fluviokarst (Halbkarst mit fluvialen nicht schroffen Formen und eventuell größerer Tälerdichte).
Polare Gebiete vgl. Glaziokarst / Alpiner Karst
 
Verkarstete
Gesteine
Metamorphe Gesteine Quarzit Quarzitkarst
(Silikatkarst)[1]
[vgl. Pseudo-/ Parakarst][2]
Sedimente Quarz-Anteil
oder Bindung
Sandsteinkarst
[vgl. Pseudo-/ Parakarst][2]
Kalk-Anteil
oder Bindung
Evaporite Karbonatgestein (Karbonat-) Karst
[vgl. Dinarischer Karst]
Sulfatgesteinen Sulfatkarst: Anhydrit- und Gipskarst
Halogenide Salinarkarst / Salzkarst
 
Hydrologie Epikarst Nahe der Oberfläche gelegenes, subkutanes
Grundwasserstockwerk der vadosen Zone.
Seichter Karst Die Verkarstungsbasis liegt oberhalb
bzw. auf Höhe des Vorfluterniveaus.
Tiefer Karst Die Verkarstungsbasis liegt tiefer als das Vorfluterniveau.
 
Formenschatz
bzw. Abwesenheit bestimmter Formen

und

Regionale Typen
(Dinarischer) Karst
Typlokalität - namensgebend für alle Karstlandschaften
echter Karst / Orthokarst
[vgl. im Unterschied hierzu: Pseudokarst[2]]
Polygonaler Karst

Gebiete bei denen die Karsthohlformen (Dolinen) so nah beieinander liegen, dass sie nur noch von schmalen Graten getrennt sind.
Cockpit-Karst
(Typlokalität)
Der Namen leitet sich vom Cockpit Country auf Jamaika ab.
Eng aneinander liegende, tiefe wannenförmige Karsthohlformen mit sternförmigen Grundrissen.
Leicht konkaven Böden und steilen konvex vorgewölbten Flanken. Form des tropischen Karstes.
Boginjavi krš Cockpit-Karst des Dinarischen Karstes
Dolinenkarst Hauptsächlich durch Dolinen geprägte Karstlandschaft
Fluviokarst Karstlandschaften der Oberflächenformen sich durch einschneidende Flüsse geprägt hat -
Täler und Schluchten und zugehörige Karstplateaus.
[Vgl. auch blockierter Karst und Trockentalkarst]
Phantomkarst

Karst fantômique

Ghost-rock karstification
Erstmals beschrieben an Verwitterungsform in den karbonen belgischen Ardennen. Hierbei bleiben die Gesteinstrukturen und dessen Volumen erhalten. Eine isovolumische Lösung, in dem Gestein "in sich". Dabei wird kein vorhandener Hohlraum oder fleißendes Wasser benötigt.
Hochgebirgskarst Karsterscheinungen oberhalb der Baumgrenze, die hauptsächlich durch unbewachsene Karren(felder) gekennzeichnet sind. [vgl. Glaziokarst und Alpiner Karst]
Trockentalkarst
der Schwäbischen
und Fränkischen Alb
Periglazial geprägter blockierter Karst.
Karst bareé

Riegelkarst

Ummantelter Karst
Kleinräumige Karstgebiete,
die völlig von unlöslichem Gestein umgeben sind,
bzw. deren Karstwasserströmung eingeschränkt ist.
Pinnacle Karst Formen der Großkarrenbildung in tropischen Klimaten

Kegelkarst

Kuppen mit dazwischenliegenden tiefen Hohlformen (Cockpits) mit sternförmigem Grundriss. Fortgesetzte Korrosion an der Basis der Kuppen führt zur immer weiteren Versteilung der Flanken.
Kuppenkarst Frühes Entwicklungsstadium des Kegelkarstes.
Turmkarst Isolierte stehende, steilwandige Karsttürme. Diese entsteht durch fortgesetzte Korrosion an der Basis der Karstkegel im Kegelkarst.
 
Pseudokarst

(In Publikationen teilweise als "Nicht durch Lösungsprozesse entstandene Formen" definiert.)[2]
Teile und Einzelformen einer Landschaft die zwar die Merkmale der "echten" Verkarstung aufweisen, obwohl die vorkommenden Gesteine nicht oder nur bedingt löslich sind.

Nicht durch Lösungsprozesse entstandene Formen.


(und / oder)


Durch Lösungsprozesse entstandene Formen. (Oft ist jedoch unklar, ob Lösungsvorgänge als Auslöser für den Entstehungsprozess gesehen werden können, oder ob diese nur eine untergeordnete Rolle spielen.)
Quarzitkarst
Sandsteinkarst
Höhlen und Formen im Granit
Formen der
Wollsack- und Schalenverwitterung
Pseudokarstformen die durch Deflation (Windverwirbelungen) und Korrasion (Windschliff) entstanden sind.
Formen die durch Ablagerung und Verdichtung entstanden sind.
Formen durch Kontaktkorrosion
Kluft- und Einsturzhöhlen
Felsdächer ( Abris / Balmen)
Nachfolgender Pseudokarst
(Consequent Pseudokarst [engl.])
durch Verbruch und Formenbildung in künstlicher Hohlräumen wie Bergwerke und Stollen.
Parakarst

(In Publikationen teilweise als "Durch Lösungsprozesse entstandene Formen" definiert.)[2]
Brandungshohlkehlen, Brandungshöhlen und Schorren
an Küsten
(Erosion und Kontaktkorrosion)
Formen von / in Blockschutthalden, Blocktrümmerhöhlen
Lavahöhlen
und aus vulkanischen Tuffen entstandene Formen.

Rheogenic Pseudokarst
(Lavaflussformen)
Hydrothermale Formen
Glacialer Pseudokarst
Permafrost Pseudokarst

Thermokarst durch auftauende Dauerfrostböden in den Permafrostregionen.
 
(REISER 2013 nach www.caves.org, www.uis-speleo.org, www.speleogenesis.info, www.isska.ch, www.wikipedia.de, BÖGLI 1978, HALLIDAY 2007, KEMPE 1982, PFEFFER 2010;
zu Phantomkarst vgl. VDHK 2012/3 und Ghost-rock karst symposium)
 

 

Verkarstungsfähige Gesteine

Es lassen sich drei Arten von verkarstungsfähigen Gesteinen unterscheiden:

Sulfate und Halogenide: Gips CaSO4•2H2O, Anhydrit CaSO4, Steinsalz NaCl.
Diese Art der Verkarstung findet man z.B. in den Felsengärten bei Hessigheim (R3513/H5427). Hier laugt der Neckar die Salz-, Gips- und Anhydritschichten des Mittleren Muschelkalks aus. Dadurch verlieren die darüberliegenden Gesteinsblöcke des oberen Muschelkalks ihre feste Unterlage und "kippen" zu Tal. Die Korrosion von Gips und Steinsalz ist ein reversibler physikalischer Vorgang (frz. "Dissolution") und führt zu Gips- bzw. Salzkarst.

Die Verkarstung von Quarzit. Das enthaltene Siliciumdioxid SiO2 (Quarz) ist bedingt löslich - was aber stark von der kristallinen Struktur abhänig ist. Neuere Forschumgsergebnisse sind aus dem Sandsteinkarst der Sächsischen Schweiz und aus dem Quarzitkarst Brasiliens und Venenzuelas bekannt. Die Abrenzung zum "echten Karst" ist wissenschaftlich umstritten. Teilweise werden die Formen des Sandstein- und Quarzitkarstes unter der Verwendung der Begriffe Pseudokarst[2] und Parakarst[2] beschrieben.

Karbonatgestein Kalzit CaCO3, Dolomit CaMg(CO3)2 [Doppelsalz CaCO3•MgCO3].
Bei den Karsterscheinungen der Schwäbischen Alb handelt es sich fast ausschließlich um die Verkarstung von Karbonatgestein. Wird im folgenden von Verkarstung von Kalkgestein gesprochen, ist diese Karbonatverkarstung gemeint, wobei die Verkarstung von Dolomit mit eingeschlossen ist. Die Korrosion von Karbonaten ist ein reversibler chemischer Vorgang (frz. "Corrosion") und führt zu (Karbonat-)Karst.

Andere Vorgänge wie z.B. Abrasion, Frostsprengung, Glazialerosion, Korrasion, tektonische Störungen, Vulkanismus, biogene Zersetzung,... tragen zur weiteren Verstärkung der Verkarstung bei.
(Vgl. BÖGLI 1978)

Lösungsvorgänge im System CO2 « H2O « CaCO3

System CO2 « H2O « CaCO3

Die Lösungsvorgänge im System CO2 « H2O « CaCO3 sind sehr komplex und können in der Grafik nur stark vereinfacht dargestellt werden. Man beachte, dass das System nicht statisch ist und gleichzeitig in die entgegengesetzten Richtung verlaufen kann. Das System ist von vielen äußeren Umständen abhängig, so von der Temperatur, dem pH-Wert des Wassers, dem Druck, der Art und Verunreinigung des Gesteins, der Fließgeschwindigkeit und der Oberflächenbeschaffenheit, um nur die wichtigsten Faktoren zu nennen.

   
Vereinfacht: CaCO3 + CO2 + H2O « Ca2+ + 2HCO31-
 

Kalk fest

Kalk gelöst

 

Mischungskorrosion

Eine weitere große Rolle bei der Verkarstung spielt die Mischungskorrosion. Sie tritt überall da auf, wo Wässer mit unterschiedlichen Kalk- / CO2-Konzentrationen aufeinandertreffen und sich mischen. Bei der Mischungskorrosion entsteht ein CO2-Überschuß, der für neue Lösungsvorgänge zur Verfügung steht. Dadurch kann sehr viel Kalk gelöst werden, wobei sehr große Höhlenräume entstehen können. (Vgl. BÖGLI 1978 S.36 ff)

Die Mischungskorrosion und ihre Rolle bei der Verkarstung wird in Fachkreisen zur Zeit diskutiert, da neuere Forschungsergebnisse vorliegen, die sich zum Teil mit den Theorien von BÖGLI
nicht in Einklang bringen lassen.
Vgl. Pfeffer, Karl-Heinz: Karstrunde: Vorträgen zur Karst- und Höhlenforschung z.Z. im Naturkundemuseum in Reutlingen.
Hier gab es unter ander Vorträge zu Karstgebieten in China und Madagaskar und deren Verkarstungsvorgänge, die sich nur schwer mit der Mischungskorrosion erklären lassen.

Unumstritten stellt die Mischungskorrosion jedoch ein großes Problem für die Trinkwasserversorgung dar. Gerade in Gegenden, wo Trinkwasser aus verschiedenen Regionen vermischt wird, ist ein großer technischer Aufwand nötig, um eine Korrosion der Trinkwasserleitungen zu verhindern. Als Beispiel wäre hier der Großraum Stuttgart zu nennen, wo Wasser aus der Bodensseewasserversorgung und Wasser der Landeswasserversorgung vom Langenauer Ried verwendet wird. Das Langenauer Ried ist ein Wasserspeicher der vom Karstwasser der Schwäbischen Alb gespeist wird. Es versteht sich von selbst, dass diese zwei Wässer stark unterschiedliche Kalk- und CO2-Konzentrationen aufweisen und somit bei einer Mischung stark korrosiv wirken.

 

Weitere Informationen:
 
Karst (Geographie) auf Wikipedia.de
Karst auf Wikipedia.de
Informationen und Glossar über die Speläologie auf www.speleogenesis.info
Mischungskorrosion auf Wikipedia.de
Dinarischer Karst in OpenStreetMap
 


 

1 Quarz wird im anglo-amerikanischen Sprachraum zu den Silikaten gerechnet.

 

2 Die Abrenzung zum "echten Karst" und auch die Verwendung bzw. Unterscheidung der Begriffe Pseudokarst und Parakarst wird noch diskutiert - die wissenschaftliche Sprachregelung ist hier noch im Gang. Teils weden die Begriffe auch regional sehr unterschiedlich verwendet. Oft werden auch alle Phänomänen die nicht der Karbonatverkarstung entstammen dem Pseudo- oder Parakarst zugeordnet.
Seit 1997 gibt es bei der Union Internationale de Spéléologie (UIS) eine Pseudokarst Commission, die sich mit den Phänomenen des Pseudokarst beschäftigt.

 
 

 
Kontakt © Impressum, Disclaimer Sitemap
Home
nach oben