Roger Schuster

Wieviele Höhlen gibt es eigentlich am Rosenstein?

Schon lange habe ich mir überlegt, ob es möglich sein könnte, eine Vorhersage zu treffen, wieviele Höhlen es in einem bestimmten Gebiet insgesamt gibt, wenn einige dieser Höhlen schon bekannt und dokumentiert sind. Dies scheint mir insbesondere im Zusammenhang mit dem Rosenstein bei Heubach (Schwäbische Alb) von besonderem Interesse zu sein, denn wenn man sich die Mühe macht, die vermessenen Höhlensysteme maßstabs- und lagegetreu in eine Karte einzuzeichnen, dann sieht man nämlich, dass keine einzige der bisher erforschten Höhlen tiefer in den Berg eindringt. Es ist vielmehr so, dass unter dem Zentralplateau keine einzige Höhle bekannt ist! Alle Höhlen verlaufen -wie z.B. das Finstere Loch- entweder parallel zum Hang oder aber es handelt sich um mehr oder minder kurze Gangstummel, die rasch unschlufbar werden oder im Versturz enden.

In Abb. 1 ist eine »Gangrose« dargestellt, die also die bevorzugten Richtungen anzeigt, in denen die Höhlengänge am Rosenstein verlaufen. Es ist zu sehen, dass die Richtung NNE-SSW bevorzugt von Höhlen benutzt wird, was natürlich geologisch bedingt ist. Fast alle der bevorzugten Gangrichtungen fallen mit den vorherrschenden Streichrichtungen der Klüfte im Gebiet zusammen, die genannte NNW-Richtung korrespondiert beispielsweise mit der »rheinischen« Kluftrichtung.

Gangrichtungsrose

Viele der Rosenstein-Höhlen sind unverkennbar durch fließendes Wasser entstanden und man kann davon ausgehen, dass das Wasser, das auf der einen Seite in die Höhlen hineingeflossen ist, auch auf der anderen Seite des Berges herausgekommen sein muß. In manchen Höhlen kann man die ehemalige Fließrichtung der Höhlenbäche sogar noch erkennen, etwa anhand der Fließfacetten in der »Kleinen Scheuer« und auch in der »Heinrichshöhle«. Überall ging die ehemalige Entwässerung nach Süden, was ebenfalls eine geologische Ursache hat: Im Zusammenhang mit der Entstehung des »Schwäbischen Lineaments«, einer großen Störungszone in Südwestdeutschland, kam es südlich von Heubach zur Herausbildung einer flachen Muldenstruktur. Diese begünstigte sozusagen als lokaler »Tiefpunkt« die Entwässerung nach Süden. Doch wo zum Teufel sind die »missing links«, die Verbindungsstücke zwischen den Eintrittspunkten an der Nordseite und den Austrittsstellen im Süden?

Als Erklärung mag sich anbieten, dass die Hohlräume erst später durch die Talbildung angeschnitten und teilweise zerstört wurden . Durch die nahe der Erdoberfläche verstärkt wirksame Erosion, Frostsprengung, aber auch die Einlagerung von Verwitterungsschutt, Erde und Laub, wurden die eigentlich den ganzen Berg durchquerenden Höhlen nach kurzer Strecke verschlossen. Je näher die Höhle an der Erdoberfläche liegt, um so wahrscheinlicher ist es doch, dass sie von der Erosion mehrmals angeschnitten wurde, d.h. dass die Höhle mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit sogar mehrere Eingänge hat. Das wiederum erhöht die Chancen, dass die Höhle bereits entdeckt wurde. Kann man aber auch den Umkehrschluß wagen? Eine Höhle in größerer Tiefe hätte demnach keinen Eingang und wäre deshalb auch noch nicht entdeckt.

Die Brauchbarkeit dieses Ansatzes hat Curl (1966) bereits bewiesen, der aufgrund der Proportionen bekannter Höhlen auf die Zahl der unbekannten Löcher in einem Karstgebiet geschlossen hat.

Ich bin durch die Katasterliste für den Rosenstein gegangen und habe geprüft, welche Höhlen eine bestimmte Zahl von Eingängen aufweisen, das Ergebnis zeigt Tabelle 1:

Tabelle 1:

Eingänge 1 2 3 4
Höhlenzahl 27 4 2 2

Ich habe dabei nur echte Karsthöhlen berücksichtigt, tektonische Höhlen (z.B. die Rosenstein-Überdeckungshöhle 1 und 2) blieben ebenso außen vor wie reine Verwitterungshöhlen (z.B. Rosenstein-Felsdach). Natürlich ist es zu einem gewissen Grad Definitionssache, was man als »Eingang« zählen will und was nicht. Das Finstere Loch z.B. hat nur zwei natürliche Eingänge, der mittlere ist künstlich, damit zählt es zu den Höhlen mit zwei Eingängen. Die Große Scheuer hat neben den drei großen Eingangstoren auch noch einen vierten, flachen Eingang, deshalb ist diese Höhle in die Tabellenspalte mit den vier Eingängen eingeflossen.

Zur Aufbereitung der Daten habe ich ein relativ einfaches mathematisches Verfahren angewandt, die Interpolationsmethode nach Newton, die in der gängigen Mathe-Literatur ausführlich beschrieben ist. Für x Messwerte ergibt dieses Verfahren ein Polynom maximal (x-1)ten Grades.

Ich habe folgenden Zusammenhang zwischen der Höhlenzahl und der Eingangszahl ermittelt:

 

Man kann nun diese Kurve leicht nach »rückwärts« verlängern, d.h. feststellen, wieviele Höhlen es mit x = 0 Eingängen gibt. Klar, rechnerisch wären es 90 Höhlen, die es am »Stoi« noch zu entdecken gäbe. Oder anders ausgedrückt, sind gerade erst einmal 28 % des zu erwartenden Höhlenpotentials erforscht worden. Die Kurve ist in Abb. 2 dargestellt, wobei der Graph der besseren Anschaulichkeit durchgezogen ist. Streng genommen sind sowohl die Zahl der Eingänge als auch die Zahl der Höhlen nur nur für positive ganze Zahlen einschließlich der Null definiert, denn »halbe Höhlen« und »halbe Eingänge« sind schwer vorstellbar, ebenso »weniger als gar keine Höhle«. Es handelt sich also bei den Daten um diskrete Wertepaare und präzise müßte man obige Formel schreiben als

 

 

Höhlenzahl über Eingangszahl

Jetzt probieren wir mal etwas anderes, nämlich, die Zahl der Gangmeter gegen die Zahl der Höhleneingänge. Laut Katasterliste dienen folgende Zahlen als Grundlage (Tab. 2):

Tabelle 2:

Eingänge 1 2 3 4
Gangmeter 275,1 176 165 149

Ich wende wieder das Interpolationsverfahren an, um die nachfolgende Formel zu erhalten:

 

mit x als Element der positiven ganzen Zahlen und y als Element der reellen positiven Zahlen. Siehe Abb. 3. Hinter den Höhlen mit Null Eingängen verbergen sich rechnerisch noch 555,36 unerforschte Gangmeter. Bezogen auf das Gesamtpotential sind erst 57 % aller Gänge am Rosenstein erforscht.

Gangmeter über Eingangszahl

Bevor nun aber einer losrennt und verkündet »Der Roger hat berechnet, dass es noch 90 Höhlen am Rosenstein gibt«, muß klar gesagt werden, dass das bisher gesagte nur eine Statistik ist und obendrein nur eine ganz grobe. Bekanntermaßen soll man ja nur einer Statistik trauen, die man selber gefälscht hat, daher soll dieser Artikel nur einen Fingerzeig liefern über das noch nicht ausgeschöpfte Forschungspotential am Rosenstein, nicht mehr und nicht weniger. Ich denke, es ist klar geworden, dass für den Verein noch lange kein Grund vorliegt, die Forschung vor der Haustüre als abgeschlossen zu betrachten und sich aufs Altenteil zu begeben. Im Gegenteil, die Perspektiven für Entdeckungen sind nach wie vor gut!

Literatur

Curl, R.L. (1966): Caves as a Measure of Karst.- J. Geol., 74 (5): 798- 830.

Papula, L. (1990): Übungen zur Mathematik für Ingenieure.- 360 S., 310 Abb., Braunschweig (Vieweg).

Dokumentation zum Naturdenkmal 4/21 »Linsemerhöhle« bei Bartholomä (Blatt 7225 Heubach)

1 Einleitung

Diese Dokumentation setzt sich mit der als Naturdenkmal 4/21 ausgewiesenen »Linsemerhöhle« bei Bartholomä auseinander.

Verfaßt wurde dieser Bericht von der Höhlenkundlichen Arbeitsgemeinschaft Rosenstein / Heubach e.V. auf Veranlassung des Landratsamtes Ostalbkreis, dem die Zerstörung dieser bedeutenden Höhle mitgeteilt worden ist.

Die Dokumentationslage ist relativ dürftig, da die Höhle nur in den 1960er Jahren von Höhlenkundlern bearbeitet worden ist und die überlieferten Berichte lediglich den damaligen Kenntnisstand widerspiegeln.

Eine umfassende Untersuchung mit zeitgemäßen Methoden durch die Höhlenkundliche Arbeitsgemeinschaft Rosenstein / Heubach e.V. war nicht möglich, da bereits in den späten 80er Jahren die Verschüttung der Höhle so weit fortgeschritten war, dass ein Betreten der horizontalen Höhlenteile nicht mehr möglich war.

Auch ging die Dokumentation mittlerweile verloren, die von den Naturschutzbehörden um 1980 im Zusammenhang mit der Ausweisung zum Naturdenkmal erstellt worden ist.

Die verbliebenen Dokumente, bisher z.T. unveröffentlicht, sowie die Resultate der eigens durchgeführten Erhebungen, werden hiermit erstmals zusammengefaßt und sollen einen Überblick über die Linsemerhöhle und deren natur- und höhlenkundliche Bedeutung geben.

2 Lage

Die Linsemerhöhle liegt im Wald »Linsemer«, ca. 1,7 km W Rötenbach, westlich des Wanderweges von der »Rauhen Wiese« zu den »Drei Linden«. Etwa auf halber Wegstrecke liegt ein aufgelassener Steinbruch, neben dem eine verfallene Holzhütte steht. Dort führt ein undeutlicher Holzabfuhrweg nach SW den Hang hinauf, den man nach etwa 100 m Richtung S verlässt. Nahe eines weiteren Weges liegt der Eingang der Höhle, dessen Koordinaten lauten R: 3569 250, H:5400 275, NN: 715.

Die Linsemerhöhle ist unter der Nummer 7225/18 im Höhlenkataster Schwäbische Alb registriert.

Lageplan Linsemerhöhle

3 Beschreibung

Das Mundloch wird von einer trichterförmigen Doline gebildet, die an der Erdoberfläche einen Durchmesser von rund 2,5 m aufweist und die sich nach unten hin auf etwa 1,5-2 m verengt. Hier führte ein ursprünglich 12 m tiefer Schacht mit leicht elliptischem Profil senkrecht in die Tiefe, der sich nach unten erweiterte und etwa mittig die Decke eines Horizontalgangs durchbrach.

Dieser Gang wies eine horizontale Ausdehnung von 16 m auf und verlief in nahezu E-W-Richtung. Die Gangquerschnitte waren überwiegend durch ein Kastenprofil mit Weiten von 0,8 bis 2 m und Höhen von 1 bis 4 m gekennzeichnet.

Im westlichen Gangast führte ein Kamin 10 m nach oben, der fast die Erdoberfläche erreichte.

Bemerkenswert waren noch die schönen Kristallrasen in diesem Höhlenteil, die im Profil 3 des Höhlenplans eingetragen sind.

Die Bodenfüllung der Höhle bestand teilweise aus Felsblöcken, überwiegend aber offensichtlich aus lockerem, feinklastischen Material wie Höhlenlehm. Dieses Material verschloss anscheinend den Höhlengang an beiden Enden.

Diese Beschreibung stützt sich auf Bleich (1966) und Kreuz (1969-71).

Höhlenplan Linsemerhöhle

Höhlenplan (aus Bleich 1966, Taf. 2D).

4 Geologie und Mineralogie

Die Linsemerhöhle liegt im Massenkalk, in den zahlreiche Kieselknollen eingeschaltet sind, was für eine stratigraphische Zuordnung zum Malm epsilon (oberes Kimmeridgium) spricht. Soweit sich dies im heutigen Zustand beurteilen lässt, ist der Kalk teilweise dolomitisiert, was sich gut mit dem Befund von Merz (1969: 30) deckt.

Über die Genese der Höhle kann aufgrund der dürftigen Informationslage nur spekuliert werden. Aufgrund des Plans kann vermutet werden, dass es sich um eine trocken gefallene frühere Bachhöhle handelt, wofür auch der im Plan eingezeichnete Höhlenlehm spricht.

Der Horizontalgang der Höhle verläuft auf einer Meereshöhe von ziemlich genau 703 m ü. NN, womit die Höhle einem sehr alten Karstniveau zugerechnet werden muß. Dies ist insofern bemerkenswert, da nur rund ein Viertel aller erfaßten Höhlen im Blatt 7225 Heubach auf 700 oder mehr Metern Höhe liegen und dieser alten Höhlengeneration zugehören.

Gemäß Dongus (1962, Abb. 5) ist das Niveau der Höhle der »Hauptoberfläche B« zuzuordnen. In die Hauptoberfläche B hat sich im Mittleren Miozän (vor ca. 15 Mio. Jahren), in einer prä-riesischen Epoche, das Hochtalsystem der »Ochsenbergstufe« eingetieft. Die Linsemerhöhle wäre demnach spätestens in dieser Epoche trocken gefallen und weist ein bemerkenswert hohes Alter auf. Angesichts der in den letzten Jahren neu angefachten Diskussion um das Alter der tiefreichenden Verkarstung scheint eine sorgsame Untersuchung der Linsemerhöhle wünschenswert zu sein.

Zur Beantwortung der Frage nach dem Alter der Höhle kann auch der Höhlenlehm herangezogen werden, der häufig anhand der Korngrößenverteilung der Tonpartikel, des Schwermineralspektrums, des Anteils an Mikrofossilien und dem Gehalt an Pollen wertvolle Fingerzeige liefern kann. Exemplarisch sei zu diesem Themenblock auf die Arbeit vonHinkelbein et al. (1991) verwiesen.

Eine interessante Kleinformation waren auch die bereits angesprochenen Kristallbildungen im westlichen Höhlenteil.

5 Biologie

Keine Informationen vorhanden.

6 Sonstige Beobachtungen

Kreuz (1969-71) vermerkt in der Tagebuchnotiz zu seinem Besuch in der Linsemerhöhle am 27.05.1971 den Fund von acht Patronen MG-Leuchtspurmunition Kal. 7,62 am Schachtboden.

7 Höhlenschutz

7.1 Istzustand

Der 1966 publizierte Höhlenplan (Bleich 1966) zeigt an der Sohle des Schachts einen kleinen Versturzkegel, der wohl natürlich durch sich ablösende Steine im Bereich des Schachtmundes entstanden ist.

Bereits im Jahr 1971 aber erwähnt Kreuz zahlreiche Baumstämme und Holzstangen am Grunde des Schachts, die es den Forschern erschwerten, in den horizontalen Höhlengang hindurchzuschlüpfen.

Anfang der 1980er Jahre fanden Mitglieder der Höhlenkundlichen Arbeitsgemeinschaft Rosenstein / Heubach e.V. noch die gleiche Situation vor.

Bei einem erneuten Besuch im Herbst 1987 lag bereits soviel Holz und Erdreich (Bauaushub?) am Schachtgrund, dass der Durchstieg in den Horizontalgang vollständig blockiert war.

Abstieg in die Linsemerhöhle 1987

Eine weitere Ortsbesichtigung durch ein Team der Heubacher Höhlenforscher zeigte, dass sich an diesem Zustand bis 1994 wenig geändert hatte.

Am 03.10.1998 erlebten zwei Mitglieder der Höhlenkundlichen Arbeitsgemeinschaft Rosenstein / Heubach e.V. bei einer Kontrollbesichtigung eine böse Überraschung: Der Schacht war bis auf die Eingangsdoline vollständig mit Erdreich / Bauaushub aufgefüllt!

Die verbleibende Resttiefe des einstmals 12 m tiefen Schachts betrug zu diesem Zeitpunkt also nur noch 2 m!

Über die Zusammensetzung des Füllmaterials im Schacht kann keine konkrete Angabe gemacht werden, da zumindest die oberste Schicht sorgfältig mit Erdreich abgedeckt worden ist, aus dem einige Holzteile ragten. Vermutlich wurde der Schacht zur »Entsorgung« von Holzabfällen und Baustellenaushub benutzt, wobei natürlich nicht gesagt werden kann, ob doch auch toxische Materialien in die Höhle verbracht worden sind.

Anbetracht der Proportionen der Höhle kann davon ausgegangen werden, dass mindestens 24 m³ Abfall unbekannter Art und Herkunft in der Höhle lagern. Bei entsprechend feinteiligem Material ist es durchaus vorstellbar, dass auch der Horizontalgang ganz oder teilweise mit nachrutschendem Abfall verfüllt worden ist, wodurch das Volumen insgesamt 40 m³ und mehr betragen kann.

Die Zerstörung der Höhle befremdet insofern ganz besonders, da sie seit 1983 als Naturdenkmal ausgewiesen ist und unter besonderem Schutz steht. Wie bereits gezeigt, lag die Hauptphase der Zerstörung nach 1994, als auch die Neufassung des baden-württembergischen Landesnaturschutzgesetzes in kraft getreten war, das Höhlen explizit als schützenswürdige Lebensräume versteht.

Sehr wahrscheinlich wurden auch die Bestimmungen über Abfallbeseitigung bei der Auffüllung der Höhle übertreten.

7.2 Sollanalyse

Angesichts des hohen wissenschaftlichen Wertes der Höhle, der in den vorangestellten Abschnitten angedeutet wurde, und um die potentiellen Risiken zu klären, die von den eingebrachten Abfällen ausgehen können, fordert die Höhlenkundliche Arbeitsgemeinschaft Rosenstein / Heubach e.V. nachdrücklich die Sanierung der Linsemerhöhle!

Die Chancen, die Höhle in einen naturnahen Zustand überzuführen, stehen insgesamt relativ günstig, sofern sich unter den Verunreinigungen keine flüssigen bzw. die Höhlensedimente dauerhaft kontaminierenden Substanzen befinden. In diesem günstigen Fall können die eingebrachten Materialien manuell abgegraben und aus der Höhle geschafft werden.

Die Höhlenkundliche Arbeitsgemeinschaft Rosenstein / Heubach e.V. kann sich um die praktische Umsetzung dieser Aufgabe bemühen, wobei der Umfang der zu bewerkstelligenden Arbeit, die anfallenden Kosten und die technische Organisation am Besten vor Ort durch ein Gespräch mit allen Beteiligten geklärt wird.

Literatur

Bleich, K. E. (1966): Zur Altersfrage der Verkarstung und ihrer Phänomene.- Jh. Karst- u. Höhlenkde., 6: 29-50, 15 Abb., 1 Tab., 5 Taf.; München.

Dongus, H. (1962): Alte Landoberflächen der Ostalb.- Forsch. dt. Landeskde., 134: 1-71; Bad Godesberg.

Hinkelbein, K. & Papenfuß, K. & Ufrecht, W. & Wolff, G. (1991): Holozän umgelagerte Sedimente in der Falkensteiner Höhle – Stellungnahme zu einem Beitrag von HASENMAYER (1991).- Laichinger Höhlenfreund, 26 (2): 103-110; Laichingen.

Kreuz, R. (1969-71): Befahrungen und Vermessungen.- Unveröff. Tagebuch (Mskr.); Schwäbisch Gmünd.

Merz, E. (1969): Die Geologie des Blattes Heubach (Nr. 7225), östliche Hälfte (1: 25000).- Diplomarbeit Uni Stuttgart (Mskr.); Stuttgart.

Die Wetterführung der Salzgrabenhöhle bei Berchtesgaden

In den Jahren 1982-1987 wurde die Salzgrabenhöhle speläometeorologisch untersucht, wobei besondere Aufmerksamkeit der Wetterführung galt. Nach thermodynamischen Gesichtspunkten kann zwischen exogenen und endogenen Faktoren der Bewetterung unterschieden werden.

Dabei überwiegen in ihrer Wirkung die exogenen Faktoren, zu denen hauptsächlich Temperatur- und Druckdifferenzen zwischen Höhlenwetter und Tagluft zählen. Sie besitzen einen ausgeprägten jahreszeitlichen Rhythmus und gehorchen den Gesetzen für offene Systeme.

Die endogenen Faktoren sind in ihrer räumlichen Wirkung begrenzter, haben jedoch andere Entstehungsursachen und eine andere Charakteristik. In diesem Fall ist die Höhle als geschlossenes System zu interpretieren.

Messungen und theoretische Überlegungen zeigen, daß die Salzgrabenhöhle kein isoliertes System darstellen kann, da ansonsten die Wetterführung nicht funktionieren und das beobachtbare Temperaturprofil nicht auftreten könnte. Die Zustandsänderungen des Höhlenwetters erfolgen isotherm.

Eisbildung und Eisdegeneration können anhand des Temperaturprofils und der Wetterverhältnisse gedeutet werden.

Die Die Wetterführung der Salzgrabenhöhle (1331/29) bei Berchtesgaden. (PDF, ca. 600 kB).

Die „Schatzkammerhöhle“, wie es weiterging

Kurze Übersicht über die bisherigen Maßnahmen zum Schutz der Höhle.

Nach div. Telefongesprächen fand am 19.01.99 eine Ortsbesichtigung im Steinbruch statt, bei der zwei Mann von der Geschäftsleitung des Steinbruchs, der Bürgermeister der betroffenen Gemeinde, mehrere Leute vom Landratsamt, Dr. Schloz vom geologischen Landesamt (GLA) BaWü und zwei Vertreter der Höhlenkundlichen Arbeitsgemeinschaft Rosenstein / Heubach e.V. (Novak, Schuster) anwesend waren. Der gleichfalls geladene Vertreter des Landesverbandes für Höhlen- und Karstforschung e.V. konnte leider nicht teilnehmen. Obwohl die Heubacher Höfos schon 20 min. vor dem avisierten Termin am Schauplatz eintrafen, waren die anderen Teilnehmer noch früher da und hatten bereits in kleinen Grüppchen die Höhle befahren. Dadurch war der Anfang des „Meetings“ etwas unkoordiniert, trotzdem verlief das Gespräch dann aus Sicht des Höhlenschutzes sehr befriedigend.

Der Steinbruchbetrieb hat die Grenzen seines „Claims“ schon fast überall erreicht. Der weitere Vortrieb kann nur noch in einer Richtung erfolgen, d.h. die Abbaufront entfernt sich sogar wieder von der Höhle, so dass auch die Geschäftsleitung recht gute Chancen sieht, die Höhle zu schonen. Nach der Höhlenbefahrung äußerten sich sowohl die Repräsentanten der Naturschutzbehörde als auch des GLA positiv über den Wert der Höhle, die aufgrund ihres Sinterschmucks nicht alltäglich für die Region ist. Die Entscheidung, ob die Höhle als Naturdenkmal ausgewiesen werden kann/ muß, steht aber noch aus. Dr. Schloz pflichtete meiner Auffassung bei, dass eine radiometrische Altersbestimmung der beiden Tropfsteingenerationen erfolgen sollte und empfahl deshalb wenigstens die zeitweilige Erhaltung der Höhle, damit die weitere Dokumentation durchgeführt werden kann. Um die Schatzkammerhöhle vor dem Zugriff von Mineraliensammlern zu schützen und um die Luftdetonationen der Sprengungen abzudämmen, wird der Eingang erst einmal mit großen Blöcken zugeschoben, worum sich der Steinbruchbetreiber kümmern wird. Sobald der Abbau etwas weiter vom Loch weggewandert ist und das weitere Forschungsprogramm „steht“, wird die Höhle wieder aufgebuddelt und die nötigen abschließenden Arbeiten durchgeführt. Mit diesem provisorischen Maßnahmenkatalog konnten sich schließlich alle Anwesenden anfreunden.

Einen ziemlich bitteren Nachgeschmack hatte der Ortstermin aber dennoch. Es stellte sich heraus, dass am letzten Wochenende Mineraliensammler die Höhle gefunden haben müssen und so sah es darin auch aus. Der schöne Stalagmit am Eingang- spurlos verschollen. Die Säule rechts- plattgemacht. Die fast meterlangen Stalaktiten und Teile der glasklaren Sinterfahne- von der Decke geschlagen oder mit Steinen heruntergeworfen. Die „Tannenzapfen- Stalaktiten“ ganz hinten- es war einmal. Das war einer jener Augenblicke, an denen sich im Gehirn des Höhlenforschers fiese, aber herzerfrischende Folter- Phantasien abspielen.

Der Verschluß der Höhle mit Steinen soll Anfang nächster Woche stattfinden. Um aber am kommenden Wochenende weitere Besuche von Randalierern und Mineraliensammlern zu verhindern, werden Mitglieder der Arge Rosenstein den Höhleneingang bewachen; der Besitzer stattete uns mit den nötigen Vollmachten hierfür aus. Das auch als Warnung an die Horden von schwarzen Schafen, die diese eventuell diese Webseite lesen… :-)

Sprengarbeiten im Steinbruch: Inwiefern die von den Sprengungen angeregten elastischen Wellen eine Gefahr für den Sinter darstellen, konnte uns auch der Sprengtechniker des Steinbruchs nicht sicher sagen. Bei der Entdeckung der aufgesprengten Höhle war der Sinter jedenfalls noch *völlig* intakt. Die hintere Sinterwand weist einen Querbruch auf, der jedoch vollständig mit Calcit verheilt ist und deshalb sicher ein höheres Alter aufweist, d.h. schwerlich anthropogen bedingt ist. Der Betrieb hat uns aber vorsichtshalber versprochen, die Höhe der Abbausäulen und damit die Dosis des Sprengstoffs zu verkleinern.

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Die „Schatzkammerhöhle“, ein akut gefährdeter Karsthohlraum

Vorbemerkung: Das nachfolgende Dokument stellt die leicht gekürzte Fassung des Dossiers dar, das dem Amt für Naturschutz im Landratsamt Ostalbkreis sowie dem Arbeitskreis Naturschutz Ostwürttemberg am 04.01.1999 vorgelegt worden ist. Wir bitten alle Höhlenforscher, die bereits Erfahrungen mit Höhlenschutzprojekten in Steinbrüchen gesammelt haben, um Informationsaustausch.

Am 02.01.1999 entdeckten Mitglieder der Höhlenkundlichen Arbeitsgemeinschaft Rosenstein / Heubach e.V. im Steinbruch am [Lageangabe gelöscht] eine neue Höhle, die nach Ansicht der Bearbeiter eine in der Umgebung einzigartige Naturbildung darstellt, deren Erhalt sichergestellt werden muß. Die Gründe werden nachfolgend dargelegt.

Lage:

[Lageangaben aus Höhlenschutzgründen gelöscht]

Beschreibung:

Das sieben Meter breite und rund zwei Meter hohe Portal der Höhle ist größtenteils mit Erde und Sprengschutt zugeschoben, so dass zwischen der Oberkante des Schutthaufens und dem First der Höhle nur noch rund ein Meter Raum verbleibt. Man muß deshalb von der Abbausohle zunächst einen Erdhügel von etwa drei Metern Höhe erklimmen, um in die Höhle zu gelangen. Im Innern der Höhle fällt der künstlich angehäufte Boden rasch ab, so dass nach wenigen Metern bereits Raumhöhen von bis zu vier Metern erreicht werden. Die Höhle besteht im wesentlichen aus einem hallenartigen Raum von zehn auf sieben Metern Grundfläche, der durch drei große Versturzblöcke sowie Tropfsteine zweigeteilt ist.

Bereits im Eingangsbereich ragen zahlreiche Stalagmiten von bis zu einem Meter Höhe aus dem künstlich aufgeschütteten Sediment. Nahe der südlichen Wand steht auch eine filigrane Tropfsteinsäule von beinahe zwei Metern Höhe. Die großen Versturzblöcke sind fast vollständig mit weißen Tropfsteinvorhängen überzogen, aus denen wiederum etliche Kerzenstalagmiten emporragen. Über den Versturzblöcken ist der First ausgebissen und die Raumhöhe weitet sich auf bis zu vier Meter. Zahlreiche weiße Stalaktiten und glasartig- durchsichtige Sinterfahnen verzieren in diesem Bereich die Decke. Die nördliche Wand ist vor den Versturzblöcken großflächig versintert und auch die natürliche Höhlensohle besteht aus einer bis zu 20 cm mächtigen Sinterplatte.

Die Versturzblöcke können vorsichtig an der Südseite passiert werden, was wegen der großflächigen Versinterung mit viel Umsicht geschehen muß. Im hinteren Raumteil weitet sich die Höhle nach einem kleinen Wandaufschwung alkovenartig. Eine „Tropfsteinorgel“ sowie Tannenzapfen- Stalaktiten und Knöpfchensinter schmücken diesen Abschnitt der Höhle. Höhepunkt sind aber zweifellos drei durchsichtige Tropfsteinfahnen.

Dokumentation:

Die Höhle wurde am 02.01.1999 entdeckt und am gleichen sowie am darauffolgenden Tag bearbeitet. Die Daten für einen Höhlenplan im Maßstab 1:100 (Grundriß und zwei Profile) wurden eingemessen und der Höhleninhalt auf ca. 50 Diapositiven festgehalten. Des weiteren wurde die biologische und geologische Situation beurteilt. Eine Kopie des Zeichnungsentwurfs ist beigefügt, da die Reinzeichnung noch nicht fertiggestellt werden konnte.

Name:

Nach den Richtlinien des Internationalen Speläologen- Verbandes liegt das „Taufrecht“ bei den Entdeckern der Höhle. Diese einigten sich darauf, die Höhle wegen der Vielfalt an Tropfsteinformen unter dem Namen „Schatzkammerhöhle“ in ihren Unterlagen zu führen und im Höhlenkataster Schwäbische Alb einzutragen.

Geologie:

Die Höhle liegt wenige Meter über der Glaukonitbank, einem wichtigen stratigraphischen Horizont im Oberen Jura Südwestdeutschlands. Somit liegt der Hohlraum vollständig im Malm δ 4 (Mittelkimmeridge- Kalke), und zwar in der Schichtfazies.

Bemerkenswert sind die großen Versturzblöcke in der Höhle, die mit flächenhaftem Wandsinter überzogen sind. Der schräge Verlauf des Sinters zeigt an, dass die Versturzblöcke nach der Versinterung gekippt sind. Die darauf stehenden Stalagmiten sind jedoch senkrecht, was anzeigt, dass nach der Kippung eine jüngere Tropfsteingeneration auf der älteren gewachsen ist. Das Kippen der Blöcke könnte der Indikator für ein paläoseismisches Ereignis sein, dessen Auftreten innerhalb der Erdgeschichte mittels radiometrischer Untersuchungen an den beiden Tropfsteingenerationen zeitlich eingegrenzt werden könnte.

Biologie:

Mehrere Exemplare der Zackeneule (Scoliopterix libatrix) wurden festgestellt, ebenso einige Weberknechte (Opilionidae). Außerdem fanden sich an zwei Stellen Kotreste eines größeren Säugetiers. Dies zeigt an, dass trotz der kurzen Zeitspanne, vor der die Höhle beim Abbau des Gesteins angeschnitten und geöffnet worden ist, bereits eine Zuwanderung troglophiler Tierarten und die Besiedlung der Höhle begonnen hat.

Forderung nach Höhlenschutz:

Die Höhle weist einen Reichtum an Tropfsteinen auf, der in der ganzen Region einzigartig ist. Porzellanartig- durchscheinende Stalagmiten und glasklare Sinterfahnen können in keiner anderen Höhle des Blattes [gelöscht] gefunden werden. Auf die Möglichkeit, erdgeschichtliche Ereignisse anhand der Tropfsteine zu datieren, wurde schon hingewiesen.

dass durch den Anschnitt der Höhle ein neuer Biotop geschaffen wurde, haben die Bearbeiter ebenfalls aufgezeigt. Es besteht die gute Chance, dass auch die vom Aussterben bedrohten Fledermäuse im Laufe der Zeit die Höhle als Winterquartier akzeptieren werden. In einer Höhle in einem anderen Teil des Steinbruchs, wurden im Winter 1998/99 Fledermäuse gefunden. Der Lärm der Maschinen und der Sprengungen scheint die Tiere also nicht zu stören.

Aus diesen Gründen ist es notwendig, die Höhle in einem möglichst naturnahen Zustand zu erhalten. Dazu gehört als erster Schritt die rechtliche Unterschutzstellung, um zu verhindern, dass die Höhle zu Straßenschotter verarbeitet wird. Wie die Sinterreste an der Felswand vor der Höhle anzeigen, wurden bereits mindestens zehn Meter des Hohlraums abgebaut!

Als nächste Sicherungsmaßnahme müßte sowohl das Höhlenklima wiederhergestellt und die Höhle vor dem Zugriff von Touristen und Tropfsteindieben geschützt werden. Durch den künstlich gesprengten Eingang dringt die trockene Tagluft bis in die hintersten Höhlenteile vor, d.h. die Tropfsteinformationen trocknen aus und hören auf zu wachsen. Das bis weit nach hinten einfallende Tageslicht wird bald Algenschleier auf den Wänden gedeihen lassen, was die Tropfsteine ebenfalls zerstört. Außerdem wurden bereits jetzt Tropfsteine mit Hämmern abgeschlagen sowie mit schmutzigen Stiefeln zertreten.

Beide Sicherungsmaßnahmen könnten dadurch erreicht werden, indem zunächst die eingeschobene Erde wieder abgegraben wird. Dann sollte im Eingang eine Mauer hochgezogen werden, die intensive Luftzirkulation, Lichteinfall sowie Tourismus verhindert. Damit aber die Besiedlung des Biotops durch Tiere weiterhin vollzogen werden kann, empfehlen wir die Anbringung eines ca. einen auf einen Meter messenden Gitters mit waagrechten Stäben von jeweils zehn Zentimetern Abstand. Dann können Fledermäuse ungehindert einfliegen. Eventuell sollte das Gitter nicht starr, sondern mit Scharnier und Schloß eingebaut werden, damit eine Betreuung des Biotops durch Höhlen- und Fledermausforscher erfolgen kann.

Wie es bisher mit dem Schutz der Höhle weiterging

Das war Heroldstatt!

Ein nicht ganz ernst gemeinter Bericht über „Speläo-Südwest“

Am Wochenende 23. bis 25. Oktober 1998 fand in Heroldstatt- Sontheim (das bei Blaubeuren, wo die Sontheimer Höhle liegt) die Tagung „Speläo- Südwest“ statt, die von fünf Mitgliedern der Arge Rosenstein besucht, oder besser: heimgesucht (zumindest aus der Perspektive von Michaels Parkplatznachbarn, gelle?) wurde.

Nach der fröhlichen und aufgrund diverser Um- und Irrwege etwas verlängerten Anfahrt von Michael, Jürgen, Peter und mir, trafen wir am Freitag Abend um 21 Uhr am Tagungsbüro zum „Check- in“ ein.

Nachträge zur Mineralogie der Todsburger Höhle (Kat.- Nr. 7423/11), Schwäbische Alb

Vorbemerkung

Der vorliegende Artikel war ursprünglich als Nachtrag zu bereits veröffentlichten mineralogischen Untersuchungen (SCHUSTER 1992) in der Todsburger Höhle geplant. Er basiert auf Geländearbeiten, die schon im Sommer 1992 durchgeführt und zur Veröffentlichung in einer süddeutschen karstkundlichen Schriftenreihe eingereicht worden waren. Diese Zeitschrift ist jedoch nie erschienen und um zu verhindern, dass die gewonnenen Erkenntnisse verloren gehen, legt der Verfasser den Bericht nun hier der Öffentlichkeit vor. Leider fielen die Originale der beiden Infrarot- Spektren, auf die im Text bezug genommen wird, der Redaktion jener ursprünglichen Zeitschrift zum Opfer und können nicht mehr ohne weiteres rekonstruiert werden. Der Text enthält jedoch glücklicherweise eine schriftliche Auswertung, so dass der Verlust verschmerzbar ist.

Zum besseren Verständnis werden außerdem einige Hinweise aus dem bereits publizierten ersten Teil (SCHUSTER 1992) kurz wiederholt.

1. Einleitung

1990 und 1991 waren aus der Todsburger Höhle Mineralproben entnommen und analysiert worden. Besonders musste ein Mineralgemenge hervorgehoben werden, das in Form eines schwarzen, pastösen Überzuges an einer Stelle der Höhle auf der Bodensinterschicht aufsitzt. Naßchemische Untersuchungen wiesen in diesem Gemenge Calcit und Eisenoxidhydrate nach. Dazu kommen unlösliche Bestandteile, die zunächst als Quarz und Korund angesprochen wurden, mengenmäßig jedoch nicht mehr quantifiziert werden konnten.

Mit rund 37 % stellen organische Stoffe unbekannter Zusammensetzung einen weiteren erheblichen Massenanteil dar. In der Anhand der Analyse hergeleiteten Theorie zur Entstehung dieses Mineralgemischs, spielt die organische Komponente eine zentrale Rolle, nach der dreiwertiges Eisen durch diese Substanzen zu einer zweiwertigen, wasserlöslichen Form reduziert wurde (SCHUSTER 1992).

Am 18.07.1992 zogen M. Feth und der Verfasser in der Todsburger Höhle letztmalig eine kleine Probe der mineralischen Substanz. Die Ergebnisse der Auswertung vermögen einige der Lücken zu schließen und auch die Entstehungstheorie kann an einigen Punkten verfeinert werden.

2. Entnahmepunkt

Die Fundstelle des Mineralgemenges liegt in einem der niedrigen Seitenteile, die den Hauptgang der Todsburger Höhle über weite Strecken begleiten. Etwa auf der Höhe der ersten Wasserpfütze nach der Eingangshalle, kann man rechts (S) in eine solche nischenartige Seitenpassage hineinschlufen, die sich auf einer Querkluft entwickelt hat. Hier überzieht der schwarze Belag mehrere Quadratmeter Bodenfläche.

Im ersten Augenblick wurde dieser Überzug spontan als Fackelruß interpretiert, jedoch nach der Überlegung, warum das Material nur den Boden bedeckt, die Decke aber sauber ist, wurde die Neugier der Bearbeiter geweckt und Probensubstanz entnommen.

3. Labormethoden

3.1. Frühere Untersuchungen

1991 wurden bereits Tests durchgeführt und deren Ergebnisse als erster Zwischenbericht 1992 von SCHUSTER publiziert. Dabei stellte sich heraus, dass ein großer prozentualer Anteil der Probenmasse in Mineralsäuren löslich ist. In der Lösung wurde Calcium durch komplexometrische Titration bestimmt, dreiwertiges Eisen durch Spektralphotometrie und gleichfalls komplexometrisch der Versuch geführt, Magnesium nachzuweisen. Letzteres verlief negativ. Die Titrationstechniken sind in A.A. (o.J.) detailliert beschrieben.

Die schwarzen, farbgebenden Massen jedoch stellten sich als säureunlöslich heraus und wurden zur Weiterverarbeitung abfiltriert und bei rd. 900°C und Zutritt von Luftsauerstoff geglüht. Die Rückstände verflüchtigten sich dabei fast vollständig und zurück blieben kleine Mengen weißer und hellgrauer Mineralkörnchen mit z.T. großer Härte. Daraus folgt, dass die schwarze Substanz offensichtlich eine Kohlenstoffverbindung organischer Natur ist.

Aufgrund der Tatsache, dass die Probe Eisen enthält, das in seiner vorliegenden, dreiwertigen Form sehr schwer in Wasser löslich ist und also ein spezieller Transportmechanismus vorgelegen haben muss, damit das Eisen dennoch in das Höhlensediment gelangen konnte, wurde darüber nachgedacht, ob ein Zusammenhang mit der organischen Substanz bestehen könnte. Die späteren Untersuchungen, die der eigentliche Bestandteil dieses Aufsatzes sind, scheinen dies zu belegen.

3.2. Aktuelle Untersuchungen

Um detaillierten Aufschluß über den Mineralbestand in der Probe zu erhalten, fiel die Wahl des Analysenverfahrens auf die infrarotspektroskopische Standardmethode für Feststoffe.

Die z.T. chemisch aufbereiteten Proben, bei rd. 100°C getrocknet, wurden jeweils mit einem etwa zehnfachen Massenüberschuß von trockenem Kaliumbromid p.a. in einer hydraulischen Presse unter Vakuum zu klaren Tabletten verdichtet. Diese Preßlinge konnten dann teilweise in herkömmlichen IR-Spektrometern durchgemessen werden, wozu die erhaltenen Spektren manuell auf Übereinstimmung mit Vergleichsspektren von Reinsubstanzen geprüft wurden; teilweise war es auch möglich, die Probanden auf dem Laser-IR aufzuscannen und die Transmissionskurven per Computerdatenbank automatisch mit Vergleichsmaterial zu überlagern.

Zur Feinuntersuchung der organischen Stoffe, wobei besonderes Interesse dem Nachweis funktioneller Gruppen galt, die Eisenverbindungen reduzieren können, kam versuchsweise die Dünnschichtchromatographie zum Einsatz.

Als Elutionsmittel kamen drei verschiedene Gemische mit unterschiedlich ausgeprägter Polarität zur Anwendung:

  • Toluol/ Ethanol/ Ammoniak- Gemisch
  • Toluol/ Ameisensäure/ Diethylether- Gemisch
  • Petrolether/ Diethylether- Gemisch

Nachdem die Proben auf die DC- Platten aufgetragen waren, ließ man im Entwicklungstank, z.T. mehrmals, das Fließmittel bis knapp unter die Oberkante aufsteigen und nach dem Trocknen wurden die Chromatogramme zur Detektion der evtl. vorhandenen Spots mit den Sprühreagenzien Platinat, Ninhydrin, Echtblau B und Diethylaminobenzaldehyd behandelt (TREIBER 1984).

Eine Identifizierung einzelner Verbindungen ist nach dieser Methode unmöglich, jedoch konnte prinzipiell durch die unterschiedlichen Rf– Werte eine Auftrennung in verschiedene Substanzzonen erwartet werden, in denen sich funktionelle Gruppen besser als in der Mischung, mit ihren sich gegenseitig störenden Komponenten, nachweisen lassen.

4. Ergebnisse

4.1. Auswertung der IR-Spektrogramme

Es wurde zunächst von einer unbehandelten Probe ein Spektrogramm aufgezeichnet, das die Werte der IR- Transmission gegenüber der Wellenzahl (cm-1) wiedergibt. Schon die chemische Analyse hatte für Calcit einen Massenanteil von knapp zwei Dritteln in der Mineralmischung ausgewiesen (SCHUSTER 1992: 70); dieser Sachverhalt findet im Spektrum seinen Niederschlag in Form der sehr intensiven Absorptionsbanden des Calciumcarbonats.

Als charakteristisch sind die Peaks bei den Wellenzahlen 3400 cm-1, 2900 cm-1, 2500 cm-1, 1790 cm-1, 870 cm-1, 710 cm-1 und ganz besonders bei 1430 cm-1 hervorzuheben. Damit wird unverkennbar Calcit angezeigt.

Daneben tritt jedoch auch Absorption im Bereich 3500- 3700 cm-1 und vor allem bei 1040 cm-1 auf, die nicht dem Kalkspat zuzuschreiben ist.

Da die CaCO3– Banden die übrigen Peaks zu stark überdecken, wurde in einer weiteren Probe der Calcitanteil durch milde Säurebehandlung entfernt und nur der unlösliche Rückstand spektroskopiert. Das hieraus resultierende Spektrum konnte in der Mehrheit aller Punkte mit einem Vergleichsspektrum des SiO2 (Quarzsand) aus der Datenbank in Einklang gebracht werden. Als Charakteristika gelten die Peaks bei 3500 cm-1, 2950 cm-1, 2880 cm-1(schwach ausgeprägt), 2350 cm-1, 1650 cm-1 1040 cm-1 (hier handelt es sich um den sehr intensiven Peak, der auch im Spektrum der unbehandelten Probe auftritt) und 700 cm-1. Damit ist das bereits vermutete Vorkommen von Quarz gesichert.

Allerdings treten im Verlauf der Spektralkurve der Probe zusätzliche Peaks auf, die sich im Quarz- Vergleichsspektrum nicht wiederfinden lassen. Es handelt sich um die Absorptionslinien bei 3700 cm-1, 3600 cm-1, 900 cm-1 und 800 cm-1. Durch ein entsprechendes Vergleichsspektrum konnte damit darüber hinaus noch Kaolinit identifiziert werden.

4.2. Auswertung der Dünnschichtchromatogramme

Die in die Dünnschichtchromatographie gesetzten Erwartungen haben sich nicht erfüllt. Der Versuch, die organischen Komponenten aus der Probe abzutrennen und über Dünnschichtchromatographie weiter aufzuschließen, scheiterte an deren mangelhaften bzw. fehlenden Löslichkeit in den benutzten Elutionsmitteln. Darum brachte auch die Behandlung der entwickelten Platten mit Sprühreagenzien keine positiven Resultate.

5. Diskussion

Die IR-Spektroskopie konnte die Zusammensetzung der anorganischen, mineralischen Komponenten des Mineralaggregats, wie diese bereits aus den chemischen Analysenergebnissen schlußfolgert worden war, in praktisch allen Punkten bestätigen.

Während das Vorhandensein von Calcit schon nach der naßchemischen Untersuchung feststand, brachte erst die Spektralanalytik den gesicherten Quarz- Nachweis. Dieses Mineral war bislang nur aufgrund von extrem hitze- und säurebeständigen Kristallen, die in der Probe gefunden worden waren, vermutet worden. Dagegen stellte sich der Verdacht, dass auch Al2O3 mit enthalten sein könnte, als Irrtum heraus. Die IR- Spektroskopie lieferte keinerlei Anzeichen für Korund, dafür aber eindeutig für Kaolinit.

Kaolinit ist ein Vertreter der Tonminerale, ein Zweischichtsilikat mit der Zusammensetzung Al2Si2O5(OH)4. Es geht z.B. aus der Verwitterung von Feldspat hervor, wobei dieser Abbauprozeß in zwei Stufen abläuft:

Zunächst erfolgt durch die Einwirkung von Hydroxoniumionen die sogenannte „Entbasung“:

2 KAlSi3O8 + 2 H3O+ —> 2 HAlSi3O8 + 2 H2O + 2 K+

Durch Wasseranlagerung entstehen Kaolinit und Kieselsäure.

2 HAlSi3O8 + 5 H2O —> Al2Si2O5(OH)4 + 4 H2SiO3

Indes gilt es die Abhängigkeit der Löslichkeit von SiO2 und Al3+ vom pH- Wert zu beachten (Abb. 1). Im pH- Bereich 5- 9 liegt unlösliches Al(OH)3 vor, das bei Prozessen innerhalb dieser Grenzen der Mineralneubildung somit nicht zur Verfügung steht. Bei pH < 5 geht Al3+als Hexaquokomplex in Lösung, bei pH > 9 geht es in den löslichen Tetrahydroxoaluminat- Komplex über.

Löslichkeitskurven

Die Löslichkeit des SiO2 nimmt dagegen mit steigendem pH-Wert annähernd linear zu. Daher entstehen Si-ärmere Zweischichtsilikate wie Kaolinit bevorzugt bei tiefen pH- Werten, wo zwar viel Al3+ in der Lösung zur Verfügung steht, aber im Vergleich dazu ein SiO2– Unterschuß herrscht.

In diesem Zusammenhang ist auf die erste Reaktionsgleichung zu verweisen, aus der ersichtlich ist, dass die Feldspatverwitterung in Gegenwart von H3O+, also im sauren Bereich, abläuft. ZIECHMANN & MÜLLER- WEGENER (1990: 218) benennen einen „Silikat- Pufferbereich“, der zwischen dem Carbonat- Pufferbereich und dem Austauscher- Bereich liegt, also bei einem pH- Wert von ca. 5.

Darüber hinaus ist der Verwitterungsprozeß klimagesteuert; Kaolinit bildet sich bevorzugt unter feuchten und kühlen Bedingungen (siallitische Verwitterung). Leider liegen keine zuverlässigen Angaben vor, so dass es nicht möglich ist, anhand von bekannten Klimadaten eine Altersabschätzung zu treffen. Am ehesten kommt das Ende des Würm- Glazials als Entstehungszeitraum für diese Mineralmixtur in Frage (kühle bis kalte Witterung, jedoch genügend flüssiges Wasser, um die Verwitterung und Umlagerung in die Höhle zu bewerkstelligen). Diese Beobachtung deckt sich gut mit den radiometrisch gewonnenen Altersangaben des Sinters aus der Todsburger Höhle, der sich im Postglazial gebildet hat (FRANKE, MÜNNICH & VOGEL 1959): Das auf dem Bodensinter liegende Material mussjünger sein als der Sinter.

Bereits früher (SCHUSTER 1992) wurden in dem Mineralaggregat basische Eisenoxide durch naßchemisch- photometrische Untersuchungen nachgewiesen. Eine exakte Strukturanalyse war nicht möglich. Definitionsgemäß wurden die Eisenminerale als Limonitangesprochen. „Limonit“ ist ein Sammelbegriff für diverse Eisenoxide und -Hydrate wechselnder Konstitution. Meistens wird er mit der Formel FeOOH bzw. Fe(OH)3zusammengefaßt, was streng genommen nicht ganz richtig ist.

Von FeOOH sind zwei verschiedene Modifikationen bekannt: alpha – FeOOH oder Goethit und gamma – FeOOH oder Lepidokrokit. Ersteres ist auch als „Nadeleisenerz“, letzteres als „Rubinglimmer“ bekannt. Die Kristallformen beider Modifikationen sind aus den Abb. 2 und 3 (nach KLOCKMANN 1980: 553/ 554) ersichtlich. Lepidokrokit ist bei normalen Temperaturen metastabil und wandelt sich langsam in den weitaus häufigeren Goethit um. KLOCKMANN (1980 :553) teilt mit:
"Goethit mit seinen Varietäten ist ein typisches Produkt der Verwitterungszone (...) unter Einfluß von Humussäuren, gelöstes Eisen wird in dieser Form gefällt. (...) Limonit oder 'Brauneisenerz' schlechthin (...) besteht überwiegend aus Goethit."

Kristallform des Goethit

 

Kristallform des Lepidokrokit

Zur Erklärung der Entstehung der FeOOH-Ablagerungen wurde die Theorie herangezogen, dass Huminstoffe mit elektrophoben Gruppen (z.B. die Carbonyl- Gruppe) das Eisen des FeOOH zur zweiwertigen Form reduzieren, die durch das größere Löslichkeitsprodukt eine höhere Mobilität in Wasser besitzt und deshalb zur Umlagerung von der Erdoberfläche in die Höhle in Betracht kommt. Aus Abb. 1 geht hervor, dass die Löslichkeit von Eisen bei pH- Werten über 3 rapide abnimmt (Ausfällung von schwerlöslichem Fe(OH)3).

Die Analyse von Tropfwässern aus Höhlen ergab aber einen durchschnittlichen pH 7,4 (SIMMLEIT 1987: 31). Auch Karstgrundwasser aus dem Karbonatkarst hat einen annähernd neutralen pH- Wert; im Frankendolomit z.B. von 7,4 (FREVERT ET AL. 1982: 65). Das Löslichkeitsprodukt von FeOOH liegt bei diesem Wert nur bei 2,5 10-42 mol4 l-4 (nach KÜSTER 1985), so dass praktisch kein Transport von gelöstem Eisen stattfindet.

Die Kohlensäure alleine reicht keinesfalls aus, um pH 3 oder tiefer zu erreichen, auch dann nicht, wenn man den in der Bodenluft erhöhten CO2– Partialdruck berücksichtigt. Der Humusboden in Karbonatkarstgebieten enthält viel Kalk, welcher mit Kohlensäure ein leistungsfähiges Puffersystem bildet. ZIECHMANN & MÜLLER- WEGENER (1990: 216) berechnen den tiefsten möglichen pH- Wert des Bodenwassers mit 6,2. Die hier wiedergegebene Tabelle der beiden Autoren zeigt jedoch, dass durch die Pufferwirkung des CaCO3 die pH- Werte i.d.R. noch deutlich höher liegen.

Tabelle 1: pH- Werte in Abhängigkeit vom CO2– Partialdruck (aus ZIECHMANN & MÜLLER- WEGENER 1990: 216)

Böden CO2– Partialdruck [hPa]
0,3 1 10 100
Natriumboden 9,0 8,6 7,9 7,2
Boden mit 9 % CaCO3 8,3 8,0 7,4 6,7
CaCO3– freier Boden 6,9 6,7 6,4 6,0
dest. Wasser 5,7 5,4 4,9 4,4

Neben der Kohlensäure muss im Erdreich ein weiterer Protonendonator vorhanden sein, um die für die Eisenlösung idealen Säurewerte zu erreichen. Auch die Feldspatverwitterung läuft in saurem Milieu ab. "Durch das Überwiegen von Phenol- und Carbonylgruppen sind Huminsäuren echte Säuren, die einer Salzbildung fähig sind (Humate)"(ZIECHMANN & MÜLLER- WEGENER 1990: 52).

Dies verdeutlicht, dass die organischen Stoffe, deren Reste noch in dem Mineralgemenge mit einem Massenanteil von 37 % vorhanden sind, eine wesentlich bedeutendere Rolle für die Mineralbildung spielen, als ursprünglich angenommen. Sie sind nicht nurReduktionsmittel, sondern auch Puffersubstanz für die Eisenlösung und die Feldspatverwitterung.

Die nachgewiesenen Überreste im Mineralgemenge passen ganz ins Bild, denn derartige Zersetzungsprozesse sind in der Literatur beschrieben: "...doch ist ihre Wirkung begrenzt, da sie allmählich durch Mikroorganismen und Luftsauerstoffeinwirkung in CO2 und H2O umgewandelt werden" (RÖMPP, S. 1521).

Huminstoffe sind ausgeprägte Chelatbildner; d.h. sie bilden besonders mit Nebengruppenmetallen wie z.B. Eisen, lösliche Komplexverbindungen. In dieser Form können die Metalle leicht als Lösung transportiert werden. Die Inkohlungsprozesse nach der Ablagerung in der Höhle setzen das Metalloxid/ -hydroxid durch oxidative Zerstörung des Chelats wieder frei.

Zusammenfassend lässt sich formulieren, dass

  • die Existenz der Minerale Calcit, Quarz, Kaolinit und Limonit/ Goethit in einem sedimentären Mineralgemenge in der Todsburger Höhle als gesichert gelten kann.
  • Huminsäuren eine entscheidende Rolle bei der Mineralgenese spielten, da sie einerseits die H3O+– Ionen für die Feldspatverwitterung und die Fe- Lösung liefern und andererseits als Komplexbildner und Reduktionsmittel für den Transport in die Höhle sorgen.
  • die Entstehung des Materials vermutlich nach dem Ende der letzten Eiszeit erfolgte.

Nachbemerkung

Aufgrund der vorliegenden Befunde werden die Vorgänge, die zur Bildung der Mineralisation in der Todsburger Höhle geführt haben, als rein abiotische Prozesse gewertet. Sowohl die Umsetzung der Minerale an der Erdoberfläche als auch die oxidative Ausfällung im Höhleninnern können durch Redoxreaktionen aus der organischen und anorganischen Chemie erklärt werden. Jedoch, seit einer ganzen Reihe von Jahren, mehren sich die Hinweise darauf, dass erhebliche Teile der Eisen- und Manganerze in sedimentären Lagerstätten als direkte Lebensäußerungen von Mikroorganismen (vor allem Bakterien, aber auch Eukarioten) zu deuten sind. Aktuelle Ergebnisse sind in MENNE (1996) und in SKINNER & FITZPATRICK (1992) dokumentiert.

Inwiefern dies auch auf die hier besprochenen Minerale aus der Todsburger Höhle anzuwenden ist, kann beim gegenwärtigen Untersuchungsstand nicht entschieden werden. Die Oxidation der Fe+II– haltigen Lösung in der Höhle kann durch Beteiligung von Mikroorganismen erfolgen, muss jedoch nicht. Ebenso wahrscheinlich ist die in diesem Aufsatz zur Diskussion gestellte abiotische Fällung der Minerale durch die pH- und eH- Änderung in der Lösung, nachdem diese in den lufterfüllten Hohlraum eingetreten ist. Die in den Augen des Verfassers viel interessantere Frage, welche Vorgänge im einzelnen im Boden über der Höhle die Lösung des dreiwertigen Eisens herbeigeführt haben, bleibt durch die Mikrobiologie vorerst unbeantwortet. Die Reduktion und Mobilisierung des Eisens erfordert Energie- warum sollte ein Mikroorganismus Energie für einen für ihn nutzlosen, ja sogar schädlichen Vorgang aufbringen? Eisen ist in höheren Konzentrationen toxisch, also müsste ein Bakterium „Interesse“ daran haben, dieses Element durch Fällung aus seiner Umwelt zu beseitigen, statt die Konzentration durch Auflösung noch zu erhöhen. Sicherlich richtig ist aber die indirekte Beteiligung von Organismen an der Eisenreduktion durch die Bereitstellung von reduzierenden organischen Stoffwechselprodukten.

Dank

Ein besonderes Wort des Dankes möchte ich MARTIN FETH aussprechen, der die zeitraubenden IR- spektroskopischen Aufnahmen durchführte und somit die Realisierung dieses Berichts überhaupt erst ermöglicht hat.

Literatur

A.A. (o.J.): Komplexometrische Bestimmungsmethoden mit Titriplex.- 111 S.; Darmstadt.-[Analysensammlung, herausgegeben von Fa. E. Merck].

FRANKE, H.W. & MÜNNICH, K.O. & VOGEL, J.C. (1959): Erste Ergebnisse von Kohlenstoff- Isotopenmessungen an Kalksinter.- Die Höhle, 10(2): 17- 22; Wien.

FREVERT, T. & SCHRIMPFF, E. & BAUMGARTNER, I. (1982): Kalk- Kohlensäure- Gleichgewicht in oberflächennahen Grundwässern NO- Bayerns.- Z. Wasser Abwasser Forsch., 15(2): 58- 69, 1 Abb., 3 Tab.; Weinheim.

KLOCKMANN, F. (1980): Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie.- 16. Aufl., 876 + 55 S., 631 Abb.; Stuttgart (Enke).

KÜSTER, W.F. (1985): Rechentafeln für die chemische Analytik.- 103. Aufl., 310 S.; Berlin (de Gruyter).

MENNE, B. (1996): Manganhaltige Ablagerungen in der Rettenbachhöhle (Kat.Nr. 1651/1, Oberösterreich) und ihre Zusammenhänge mit mikrobiologischen Prozessen.- Die Höhle, 47(3): 69- 74, 2 Tab.; Wien.

RÖMPPs Chemie- Lexikon.- 7. Aufl.; Stuttgart (Franckh).

SCHUSTER, R. (1992): Mineralogie.- Wiss. Berichte der Karstspeläologischen Arbeitsgemeinschaft Karlsruhe, 1: 68- 80, 1 Tab.; Karlsruhe.

SIMMLEIT, N. (1987): Klassifizierung und hydrochemische Charakterisierung von Tropfwässern am Beispiel zweier oberfränkischen Karsthöhlen.- Mitt. Verb. dt. Höhlen- u. Karstforsch., 33(2): 28- 31, 1 Abb., 3 Tab.; München.

SKINNER, H.C.W. & FITZPATRICK, R.W. [Hrsg.] (1992): Biomineralization, Processes of Iron and Manganese, Modern and Ancient Environments.- Catena Suppl., 21, 432 S.; Cremlingen.

TREIBER, D. (1984): Chemisches Praktikum, Technische Analyse, Versuche, Erläuterungen.- 104 S., Stuttgart (Selbstverlag).

ZIECHMANN, W. & MÜLLER- WEGENER, U. (1990): Bodenchemie.- 326 S.; Mannheim (B.I. Wissenschaftsverlag).

Die Schreiberhöhle (7226/06) bei Steinheim

Auch auf die Gefahr hin, dass die permanenten Lobs in dieser Ausgabe den Lesern zu Kopfe steigen, sei auch dieser Artikel den aktiven Forschungen der Arge Rosenstein gewidmet. Es soll auch gezeigt werden, dass auf der Schwäbischen Alb noch ein großes speläologisches Forschungspotential besteht, sofern man die Geduld zur Feinarbeit mitbringt.

Im Vorfeld des Forschungslagers auf der Charetalp galt es, eine Vermessungsübung zu organisieren, mit der besonders den Jung- Höfos im Haufen die subterrane Topographie nahegebracht werden sollte. Die Wahl fiel auf die Schreiberhöhle, weil diese durch Verzweigungen, Rundgänge, kleine Schächte etc. besonders gut geeignet schien, das Vermessen unter nicht allzu einfachen Bedingungen zu üben. Außerdem gab es bisher von dem Loch keinen exakten Höhlenplan. Auch der örtliche Verein hatte es in seiner 20-jährigen Geschichte nicht geschafft, die Schreiberhöhle aufzunehmen. Außerdem wuchs das Interesse an der Höhle nach dem Besuch unserer Bamberger Kollegen bei uns im Frühjahr, die uns berichteten, dass sie bei der touristischen Befahrung auf einen frisch ausgegrabenen neuen Teil gestoßen waren, der sich durch hübsche Versinterung auszeichnet.

Also schlug die Arge Rosenstein zu und ein eigenes Forschungsprojekt war geboren, das noch immer läuft und dieser Artikel ist als erster Zwischenbericht zu werten!

Bisher fanden drei Befahrungen am 19.07., 26.07. und 06.09.1997 statt, an der die Heubacher Höfos S. Bader, M. Dieth, J. Friedel, M. Gallasch, I. Sachsenmaier und R. Schuster teilgenommen haben. Die Höhle ist nun komplett mit dem Messzug, der sozusagen das „Skelett“ der Höhle bildet, erfaßt. Die Gesamtlänge aller unterirdischen Messstrecken beträgt 200,4 m und der tiefste Punkt liegt 8,3 m unter dem Eingangsniveau. Dieser Messzug ist als Anlage dem Bericht beigefügt (1 Grundriß im Maßstab 1 : 250 mit Tiefenangaben und ein Blockbild in isometrischer Darstellung), wobei die Nummern an den Messpunkten die relative Tiefenlage unter dem Koordinatenursprung (Messpunkt c1 an der Kante des Eingangsschachts) ausdrücken. Natürlich müssen von der Gesamtmessstrecke Ganganschnitte und halbe Hallenrundzüge subtrahiert werden, dafür kommen aber kleine Nischen und Ecken, in die keine Messlinien gelegt wurden, hinzu, so dass die Gesamtlänge der Höhlengänge ebenfalls bei etwa 200 Metern liegen wird.

Die Gangumrisse und der Höhleninhalt (Blockwerk, Tropfsteine etc.) müssen noch aufgenommen werden und ich hoffe, es finden sich auch hieran Interessierte.

Ein kleiner Ausflug in die Erforschungsgeschichte.

Entdeckt wurde die Höhle 1960, als die beiden hohen Schlote im Bereich der Eingangshalle bei Abbauarbeiten in dem kleinen Steinbruch angeschnitten wurden. Die Höhle wurde posthum nach dem Heidenheimer Höhlenforscher Walter Schreiber benannt (Binder, Frank & Müller 1960: 35- 37). Ein erster, freilich sehr skizzenhafter Plan entstand schon damals, der jedoch die Darstellung fast aller Seitenteile vermissen lässt.

Anfang der 70er Jahre trieb sich der Schwäbisch Gmünder Höfo Reinhold Kreuz in der Höhle herum, bewältigte den großen Versturz und entdeckte die Bisonhalle, die nach den Knochenresten der Urkuh benannt ist, die Kreuz dort fand. Ein weiterer Plan entstand, der alle damals bekannten Höhlenteile zeigt, jedoch deutliche Richtungsabweichungen aufweist (Kreuz 1974).

Wegen dieser Fehler vermaßen zwei Studenten der FHT Stuttgart im Jahr 1979 die Höhle erneut, wobei die Richtungsfehler ausgemerzt, jedoch die Nebenstrecken unsauber erfaßt wurden (Ruess 1986: 68).

1996 oder 1997 haben uns unbekannte Personen den Eingangsschluf in den nun „Makkaroniquetsche“ genannten neuen Teil freigelegt, in den von der InGO ein Messzug gelegt wurde. Es schien uns jedoch riskant zu sein, die Vermessung des neuen Teils an die bestehenden, fehlerhaften Pläne anzuhängen, weshalb nach einem Gedankenaustausch mit M. Ruess von der InGO, ein weiterer Grund gefunden war, die Liste der Pläne nun auch um einen von der Arge Rosenstein zu ergänzen. Mal sehen, wieviel Nachfolger wir finden werden…

Erster Überblick über die gewonnenen Forschungsergebnisse.

Die neuen Räume.

Nach dem Abstieg in den Eingangsschacht und dem Durchqueren der Eingangshalle, biegt man im Hauptgang links ab (Richtung N), bis nach einem kurzen Steilanstieg der Gangsohle, sich rechts (E) ein flacher, an einer Schichtfuge orientierter Schluf öffnet. Dieser leitet nach rund 3 m an eine Verzweigung. Rechts geht es nur durch einen kurzen Schluf zu einem Möchtegernschacht (harte 3 m tief), während links die eigentliche Fortsetzung der Höhle folgt. Nach einem neuerlichen Gangknick nach rechts, erreicht man die Grabungsstelle. Die Raumhöhe sinkt kurzfristig auf etwa 30 cm ab, aber man kommt noch mit dem Helm auf der Birne durch… Zum Glück kann man nach kurzer Strecke das Gesicht wieder aus dem Lehm- Verbruch- Gemisch auf der Gangsohle erheben und kommt dadurch in den Genuß, nun auch sehen zu können, wie der Schluf 4 m weit schräg nach oben führt und in eine Halle einmündet, die mindestens satte 7 m breit und deren 10 lang ist, wobei die Raumhöhe als Besonderheit nirgendwo auf mehr als 70 cm steigt. Zahlreiche der für die Schreiberhöhle typischen schneeweißen bis hellgelben Makkaronis und Sinterröhrchen bilden einen lebhaften Kontrast zu dem bräunlichen Gestein, nur dass in diesem neu entdeckten Raum die Sintergebilde sich noch in einem unverschmutzten und unbeschädigten Zustand präsentieren. Auf jeden Fall dürfte nun klar sein, warum diese neue Halle „Makkaroniquetsche“ heißt!

Makkaroniquetsche

 

An der westlichen Raumbegrenzung zieht ein niedriger Gang mit rechteckigem Inkasionsprofil Richtung NNE, der uns lebhaft an das Transportbehältnis des Heubacher Höfo- Treibstoffs erinnerte und deswegen „Bierkastenprofil“ heißt… Er endet im Sediment. Am Anfang des Ganges öffnet sich ein enges Loch zwischen Versturzblöcken, das steil abwärts Richtung W führt, nach knapp 3 m ebenfalls in die Hauptkluftrichtung NNE einschwenkt und nach einer Engstelle in einer winzigen Kammer endet. Die Engstelle wurde von uns am 26.07.97 höflich mit dem Geologenhämmerchen „überredet“, M. Gallasch als heldenhaften Erstbefahrer passieren zu lassen, der seinen Triumph mit einer in diesem Raum in pränataler Hockstellung konsumierten Kippe feierte!

Geologie.

Die Schreiberhöhle verspricht gute Informationen über die Karstentwicklung der Region zu liefern. Durch die Arbeiten von Dongus (1962, 1974) im Bereich Geomorphologie und vonBayer (1982) auf dem Gebiet der Tektonik, ist eine gute geowissenschaftliche Datenbasis vorhanden, die in Kürze mit eigenen Erhebungen korreliert werden soll. Eine ganz knappe Vorschau soll aber bereits zu diesem Zeitpunkt mit der dem augenblicklichen Forschungsstand gebührenden Vorsicht erfolgen. Es sei explizit betont, dass der Verfasser zum Zeitpunkt der Niederschrift dieses Textes noch keine strukturgeologische Aufnahme in der Höhle und ihrem Umfeld vorgenommen hat, die zur definitiven Beurteilung der Entwicklungsgeschichte erforderlich ist!

Die Höhlengänge der Schreiberhöhle werden überwiegend von Klüften geführt. Ich habe daher die Gänge als geologische Lineare aufgefaßt und die Richtungs- und Neigungswinkel der Messzüge, die in erster Näherung mit den Gangachsen zusammenfallen, in Richtungs- und Abtauchwerte der Lineare umgerechnet und graphisch dargestellt.

Gangrose

 

Aus der Gefügerose werden so die Gangrichtungshäufigkeiten besser ersichtlich als aus den Höhlenplänen und gut zu erkennen ist die Hauptrichtung NNE- SSW. Diese fällt offensichtlich mit dem rund 30° streichenden „rheinischen“ Kluftsystem (Streichen +/- parallel zum Rheingraben) zusammen. Orthogonal dazu steht das „herzynische“ Kluftsystem (parallel zur Südrandstörung des Harzes; ca. 120°), das sich auch in der Gangrose wiederfindet. Das dritte wichtige Kluftsystem in SW- Deutschland ist das „schwäbische“, dessen Streichrichtung bei rund 70° liegt und das auch in das Richtungsinventar der Höhle eingeflossen ist. Daneben tauchen aber auch noch weitere dominante Gangrichtungen auf, die sich nicht mit den drei großen Kluftsystemen decken. Es wird hier schon deutlich, wie wichtig die geplante strukturgeologische Feinaufnahme des Umfeldes um die Höhle ist. Zum Beispiel wäre es reizvoll, herauszufinden, inwiefern sich die Auswirkungen des Meteoriteneinschlags im Steinheimer Becken (an dessen Rand die Schreiberhöhle liegt) im Kluftspektrum bemerkbar machen.

Die drei „großen“ Kluftsysteme rheinisch- schwäbisch- herzynisch wurden, wie die Gangrose aufzeigt, vom Wasser benutzt, um die Höhle anzulegen. Demnach ist die Höhle jünger als die jüngste Kluftrichtung, was aufgrund der erhöhten Wasserwegsamkeit im Bereich von Klüften/ Störungen einleuchtend ist. Meine Untersuchungen im Bereich des Rosensteins haben gezeigt, dass das rheinische Kluftsystem älter ist als die beiden anderen (Musteraufschluß ist übrigens die Kleine Scheuer). Es entstand durch die Ausdünnung der Lithosphäre und die beginnende Öffnung des Rheingrabens durch ein WNW- ENE orientiertes extensionales Streßfeld. Die Extension begann im Eozän (in Zahlen: vor rund 40 Mio. Jahren). Durch plattentektonische Prozesse rotierte das Streßfeld im Laufe des Tertiärs und ab dem Miozän (vor 25 Mio. Jahren beginnend) kam es zur Herausbildung des herzynischen Kluftsystems. Das schwäbische System verdankt seine Entstehung anderen Ursachen: Es handelt sich um Durchpausungen alter Reliefstrukturen des variszischen Grundgebirges (Geyer & Gwinner1991: 249), denen demnach ein hohes, möglicherweise mesozoisches Alter zukommen könnte.

Jedoch, das jüngste datierbare Kluftsystem ist demnach das herzynische mit rund 25 Mio. Jahren, woraus folgt, dass dies das Höchstalter für die Höhlenbildung sein muß.

Die Höhle gliedert sich in zwei deutlich verschiedene Raumformen: Nahezu horizontale, Nord- Süd- orientierte Gänge mit stellenweise deutlichem Flußhöhlenprofil und davon abgegrenzte vertikale Schächte mit bis zu 6-7 m Tiefe. Letztere weisen deutliche Wasserstands- bzw. Korrosionsmarken auf. Das lässt auf eine signifikante Altersgliederung der Höhlenbildung schließen mit einer alten, fluviatilen- phreatischen Phase, bei der die Horizontalgänge ausgeräumt wurden und einer jüngeren vadosen Phase im Schwankungsbereich des Karstwasserspiegels.

Davon abzugrenzen sind die beiden Eingangsschächte (der östliche ist mit Balken abgedeckt und durchstößt die Erdoberfläche ca. 7 m vom Haupteingang entfernt auf halber Höhe der Steinbruchwand), die durch Durchschlagen des Hohlraums durch die zum Nachbruch neigenden dünnbankigen Kalke des Weißjura Zeta entstanden sind. Die von Kreuz gefundenen Wisent- Knochen zeigen an, dass die Höhle im Pleistozän bereits zur Erdoberfläche geöffnet war.

Die Horizontalgänge deuten auf eine Entwässerung nach Süden hin, in Richtung zur Tethys. Dies erfordert jedoch kein hohes Alter, dauerte doch die danubisch orientierte Entwässerung auf der Ostalb bis ins Altpleistozän an ( Geyer & Gwinner 1991: 252). Nach Dongus (1974: 60) erfolgte die Kappung des lokalen Vorfluters, der Ur- Brenz, durch den Kocher erst vor umgerechnet 150.000 Jahren. Die Höhle liegt aber hoch über der Kocher- Brenz- Talwasserscheide, ist also deutlich älter. Es wurde schon angedeutet, dass die Schächte zu einer Zeit entstanden, als der Karstwasserspiegel im Bereich der Höhle lag, also bei 615 m ü. NN und sich das Paläoflußsystem bereits in die Hauptoberfläche des nördlichen Albuchs eingetieft hatte. Das entspricht der „Ochsenbergstufe“ von Dongus (1962: 22). Dieses Flußsystem war ab dem unteren Torton aktiv und korreliert mit dem Horizontalgängen der Schreiberhöhle. An der Wende Torton/ Sarmat tiefte sich die nächste Talgeneration um ca. 30 m in das Hochtalsystem der Ochsenbergstufe ein und die Höhle begann trockenzufallen, die Bildung der Innenschächte der Höhle setzte ein. Um dem Leser den Genuß absoluter Jahreszahlen zu verschaffen: Das war vor rund 15 Mio. Jahren.

Weitere Untersuchungen müssen sich noch anschließen! Ich hoffe, die Forschungsaktivitäten erhalten weiterhin den regen Zuspruch wie bisher.

Literaturverzeichnis

Albrecht, R. (1980): Höhlen, Felsen und Ruinen.- 120 S., 89 Abb., 1 Tab.; Esslingen (Fleischmann).

Bayer, H.- J. (1982): Bruchtektonische Bestandsaufnahme der Schwäbischen Ostalb (Geländeuntersuchungen, Luftbild- und Satellitenbildauswertungen).- Diss. TU Clausthal; Clausthal- Zellerfeld.

Binder, H., & Frank, H., & Müller, K. (1960): Die Höhlen der Heidenheimer und der Ulmer Alb.- Jh. Karst- u. Höhlenkde 1: 35- 55, 27 Abb., 1 Tab.; Stuttgart.

Dongus, H. (1962): Alte Landoberflächen der Ostalb.- Forsch. dt. Landeskde. 134: 1- 71; Bad Godesberg.

Dongus, H. (1974): Die Oberflächenformen der Schwäbischen Ostalb.- Abh. Karst- u. Höhlenkde. A 11: 1- 114, 1 Taf.; München.

Eisbacher, G.H. (1996): Einführung in die Tektonik.- 2. Aufl., 374 S., 329 Abb.; Stuttgart (Enke).

Geyer, O.F. & Gwinner, M.P. (1991): Geologie von Baden- Württemberg.- 4. Aufl., 482 S., 255 Abb., 26 Tab.; Stuttgart (Schweizerbart).

Kreuz, R. (1974): Neuvermessung der Schreiberhöhle im Doschental (Schwäbische Alb, 7226/06).- Mitt. Verb. dt. Höhlen- u. Karstf. 20 (1): 11- 14, 1 Abb.; München.

Ruess, M. (1986): Exkursion B: Heuchstetter- und Schreiberhöhle.- Materialh. Karst- u. Höhlenkde. 4: 66- 71, 4 Abb.; Heidenheim. -[Enthält gute Beschreibung der Schreiberhöhle]

Ufrecht, W. (1980): Die Höhlen des Kartenblatts 1: 25000 7226 Oberkochen (Ostalb).- Laichinger Höhlenfreund 1980 (2); Laichingen.

Übersicht über höhlenkundliche Forschungen auf Mallorca in den Jahren 1993 bis 1996

Anmerkung

Dieser Artikel wurde nach der bislang letzten Forschungstour im Herbst 1996 niedergeschrieben.

Beschreibung der bisherigen Aktivitäten

Vor kurzem kehrte eine Gruppe süddeutscher Speläologen von einem Forschungsaufenthalt auf der beliebten Ferieninsel Mallorca zurück.

Seit 1993 fanden in Zusammenarbeit verschiedener Gruppen alljährlich im Herbst einwöchige Reisen nach Mallorca statt, deren Zweck speläologische und karstkundliche Arbeiten in den Höhlen der Insel waren.

In den vergangenen Jahren fokussierten die Forscher ihre Aufmerksamkeit auf die bekannte Schauhöhle Cueva de Artá im Gemeindebezirk Capdepera, die sich in der Steilküste im Südosten nur 35m über dem Meeresspiegel öffnet, die in Etappen neu vermessen und fotodokumentiert wurde. Die Länge dieses komplexen Systems beläuft sich nun auf 978 m, nachdem 1994 in der unteren Etage, dem „Inferno“, noch weitere Gänge entdeckt werden konnten.

Ein Teil des Teams befasste sich mit strukturgeologischen Aufnahmen, die Licht in die komplizierte tektonische Entwicklung der Region bringen konnte und anhand denen die Speläogenese rekonstruiert wurde. Während der alpidischen Orogenese kam es zu subaquatischen Translationsvorgängen, Faltenbildung und Überschiebungen, die die geologische Situation prägen. Die Cueva de Artá liegt nach augenblicklichen Erkenntnissen in einer isolierten, gefalteten Jura-Scholle. Das Scharnier der Antiklinalen lässt sich an der Decke der 80m langen Eingangshalle der Höhle ohne Schwierigkeiten erkennen. Wesentlicher Motor der Hohlraumbildung war die „Brackwasserkorrosion“, eine Sonderform der bekannten Mischungskorrosion, die ihre Ursache in der Vereinigung von Meerwasser (das im Normalfall stets mit gelöstem Kalk gesättigt ist) mit dem Karstgrundwasser hat. Durch die auch noch rezent andauernde Krustenhebung folgte die sukzessive Heraushebung des Karstkörpers mit der Höhle und eine Verlagerung der Hohlraumbildung von den oberen in die unteren Etagen der Cueva de Artá, die in einem schachtartigen Seitengang bis auf nur noch zwei Meter über dem Meeresspiegel befahren werden konnte, wo die Hohlraumerweiterung noch weiter fortschreitet.

Im Rahmen der Forschungen wurden auch mineralogisch-geochemische Analysen durchgeführt. So zeigen zahlreiche Sintergebilde durch den Kontakt mit Brandungsaerosolen chemische Alteration und sekundäre Mineralneubildungen. Im rasterelektronenmikroskopischen Bild fallen z.B. bizarr zerfressene Calcitkristalle auf, aus denen Gipskristalle und andere Evaporite erblühen. Intensiv rot und braun gefärbte Sinter wurden analytisch auf Eisen und andere Metalle untersucht, die aufgrund der Farbe darin erwartet wurden. Es wurden jedoch keine Elemente, die „farbige“ Ionen liefern, entdeckt, weshalb die Sinterfärbung auf Kristallgitterdefekte zurückgeführt wird.

Bei der aktuellen Forschungsreise 1996 widmeten sich die Teilnehmer neben einigen Schauhöhlen der Cova Tancada, die nicht vollständig vermessen werden konnte. Die Länge der Höhle jedoch liegt bei etwa 200 m und auch sie öffnet sich in einer Steilküste bei etwa 8 m ü. NN. Erschwert wurde die Erforschung durch die schweißtreibende Hitze in der Höhle und offensichtlich herabgesetzte Sauerstoffgehalte in den unteren Räumen. Die Untersuchungsergebnisse der geologischen Aufnahme unterstützen die Schlüsse, die aus den Arbeiten in der Artá gezogen worden waren. Tektonisches Leitelement ist hier die Abrisskante zwischen einer Antiklinalen und einer Verwerfung. Sehr schön kann die Entstehung durch Brackwasserkorrosion erkannt werden, da sich neben den geräumigen Höhlenteilen mit Korrosionsformen kleine Seitengänge mit Erosionsprofilen finden, die offenbar frisches Karstgrundwasser zugeführt haben. Die Cova Tancada liegt in einer triassischen Brekzie, bestehend aus Kalksteinklasten von etwa zwei Zentimetern Durchmesser (vereinzelt auch faustgroß) in einem carbonatischen Bindemittel.

Weitere Unternehmungen im reizvollen, jedoch aufgrund der Besitzverhältnisse teilweise schwer zugänglichen Karst Mallorcas sollen folgen.