Die Höhlen, Zeugen des Klimas
Inwiefern beeinflusst das Klima die Bildung von Tropfsteinen?
Die Bildung von Tropfsteinen in einer Höhle hängt eng mit den Bedingungen zusammen, die an ihrer Oberfläche herrschen.
In heißen und feuchten Perioden fallen in der Regel stärkere Niederschläge, und die Vegetation ist üppiger. Die biologische Aktivität im Boden reichert das Wasser dann mit Kohlendioxid (CO₂) an. Wenn dieses Wasser in den Boden und anschließend in die Spalten des Kalksteinmassivs eindringt, wird es leicht sauer und kann das Gestein nach und nach auflösen.
Auf diese Weise transportiert es Kalzium und Karbonate in die unterirdischen Gänge. Wenn das Wasser in die Höhle gelangt, setzt es einen Teil des darin enthaltenen CO₂ frei und lagert nach und nach Kalziumkarbonat ab. Dieses Phänomen ermöglicht das Wachstum von Stalaktiten, Stalagmiten und anderen Kalksteinformationen.
Die Bodenbeschaffenheit und die Umweltbedingungen beeinflussen ebenfalls die Farbe der Ablagerungen. Insbesondere das Vorhandensein organischer Stoffe und bestimmter Mineralstoffe kann den Konkretionen braune, gelbe oder rötliche Farbtöne verleihen.
Umgekehrt wird während der Eiszeiten, wenn die Temperaturen deutlich niedriger sind, ein Teil des Wassers in Form von Eis gebunden, und die Wasserzirkulation im Gebirge kann stark zurückgehen. Die Bildung von Tropfsteinen verlangsamt sich dann erheblich oder kommt sogar ganz zum Erliegen.
Stalagmiten sind somit regelrechte Aufzeichner klimatischer Veränderungen.
Stalagmiten: natürliche Klimadatenarchive
Ein Stalagmiten bildet sich sehr langsam, Schicht für Schicht. Jede Kalzitablagerung kann Informationen über die Umweltbedingungen enthalten, die zum Zeitpunkt ihrer Entstehung herrschten.
Wissenschaftler können das Alter dieser Ablagerungen heute mithilfe verschiedener Datierungsmethoden bestimmen, insbesondere mittels der Uran-Thorium-Datierung (U-Th). Mit dieser Technik lassen sich Kalzit-Schichten über Zeiträume von bis zu mehreren hunderttausend Jahren datieren.
Um einen Stalagmiten zu untersuchen, können Forscher eine Probe entnehmen, anhand derer sich dessen innere Struktur beobachten lässt. Wird die Tropfsteinformation entlang ihrer Achse durchtrennt, kommen ihre verschiedenen Schichten in Form konzentrischer Ringe zum Vorschein. Deren Dicke, Farbe und Zusammensetzung lassen sich dann untersuchen und mit Klimaschwankungen in Zusammenhang bringen.
Ziel ist es, anhand dieser unterirdischen Archive die Klimaverhältnisse der Vergangenheit zu rekonstruieren, lange bevor es meteorologische Messgeräte gab.
Clam-stm7: Ein Stalagmitenfund aus der Clamouse-Höhle, der von Wissenschaftlern untersucht wurde
In der Clamouse-Höhle war eine besonders interessante Stalagmite mit der Bezeichnung „Clam-stm7“ Gegenstand eingehender wissenschaftlicher Untersuchungen.
Dieser Stalagmit ist etwa 1,5 Meter hoch. Er wurde liegend auf dem Boden des „Couloir Blanc“ entdeckt. Seine Untersuchung hat den Forschern ein außergewöhnliches Archiv zur Verfügung gestellt, das einen langen Zeitraum der Klimageschichte der Erde abdeckt.
Dank zahlreicher Uran-Thorium-Datierungen konnten die Wissenschaftler die verschiedenen Wachstumsphasen des Stalagmiten zeitlich genau einordnen. Die Analyse seines Kalzits ermöglicht es anschließend, die Phasen starken Wachstums mit den weltweit verzeichneten großen Klimaschwankungen zu vergleichen.
Die Ergebnisse zeigen insbesondere, dass die Wachstumsgeschwindigkeit der Tropfsteine je nach Klima erheblich variieren kann. Über einen vergleichbaren Zeitraum von etwa 20.000 Jahren haben die Forscher somit einen spektakulären Unterschied festgestellt:
- 27 cm Kalzit haben sich während einer Warmphase gebildet
- im Gegensatz zu lediglich 2 cm Kalzit während einer kalten Periode.
Dieser Unterschied verdeutlicht den Einfluss der klimatischen Bedingungen auf die Funktionsweise des Karstsystems und auf das Wachstum der Tropfsteine.
Foto des Stalaktiten „Clam-stm7“
Über 100.000 Jahre Klimageschichte, aufgezeichnet in Clamouse
Zwischen etwa 377.000 und 240.000 Jahren vor heute hat der Stalagmit „Clam-stm7“ mehrere große Klimaschwankungen aufgezeichnet.
Dieser Zeitraum umfasst mehrere Zyklen, die durch den Wechsel von Eiszeiten und Zwischeneiszeiten gekennzeichnet sind. Die Untersuchung des Stalagmiten hat insbesondere bestätigt, dass es wärmere und feuchtere Zwischeneiszeiten gab.
Die in Clamouse gewonnenen Daten lassen sich mit anderen natürlichen Klimaarchiven vergleichen, insbesondere mit den Aufzeichnungen aus den Eisbohrkernen der Antarktis.
Die Kurven weisen eine starke Ähnlichkeit untereinander auf: Die im Stalagmiten festgehaltenen Schwankungen spiegeln die großen klimatischen Schwankungen wider, die in den Gletscherarchiven beobachtet wurden. Doch die Bedeutung der Höhlenkonkretionen geht noch darüber hinaus.
Dank der Präzision der Kalzit-Datierungen liefern Stalagmiten zusätzliche Informationen über den Rhythmus und die Geschwindigkeit klimatischer Veränderungen, insbesondere während der Übergänge zwischen Eiszeiten und Zwischeneiszeiten.
Grafische Überlagerung der Daten, die am Stalaktiten Clam-stm7 sowie an den Bohrkernen aus der Arktis aufgezeichnet wurden.
Was können wir aus den Höhlen über den Klimawandel lernen?
Die Untersuchung von Tropfsteinen ermöglicht es somit, sehr weit in die Vergangenheit zurückzugehen und Klimaveränderungen zu untersuchen, die sich lange vor den modernen meteorologischen Messungen ereignet haben.
Aus diesem Grund stellen Höhlen besonders wertvolle paläoklimatische Archive dar. Sie ermöglichen es Wissenschaftlern, verschiedene Informationsquellen miteinander zu verknüpfen: Stalagmiten, Eisbohrkerne, Sedimente, Pollen oder auch andere geologische Marker.
In Clamouse zeigt der Stalagmit „Clam-stm7“ somit, dass diese Tropfsteine nicht nur durch ihre Schönheit beeindrucken. Sie sind zudem echte Zeugen der Klimageschichte der Erde.
Betrachtet man einen Stalagmiten, so lässt sich darin weit mehr als nur eine Abfolge von Mineralschichten erkennen: Man kann darin Spuren von Temperatur-, Feuchtigkeits- und Wasserveränderungen entdecken, die die Landschaft im Außenbereich über Hunderttausende von Jahren geprägt haben.
Die Clamouse-Höhle – zwischen Naturerbe und wissenschaftlicher Forschung
Die Clamouse-Höhle ist somit ein bemerkenswertes Beispiel dafür, wie das unterirdische Naturerbe zur wissenschaftlichen Erkenntnis beitragen kann. Ihre Tropfsteine erzählen die geologische und klimatische Geschichte des Gebirges und zeugen von der langsamen Entwicklung der Karstlandschaften.
Diese wissenschaftliche Dimension ergänzt die touristische Erkundung der Höhle: Hinter jedem Stalagmiten, jedem Stalaktiten und jeder Tropfsteinfolie verbirgt sich eine Geschichte, die bisweilen mehrere hunderttausend Jahre zurückreichen kann.
Bleiben Sie auf dem Laufenden
Die Clamouse-Höhle, Pionierin des nachhaltigen Tourismus in Okzitanien
Die Grotte de Clamouse engagiert sich seit über zehn Jahren für den Schutz des Naturerbes und für gesellschaftliche Verantwortung.
KonzertSolar Punk
Clamouse verwandelt sich in ein Terrain der klanglichen Entdeckungen: Seien Sie dabei bei „SOLARPUNK – Das Erwachen der Sinne“.
Die Höhlen,Zeugen des Klimas
Im Laufe von Tausenden von Jahren dokumentieren Stalagmiten und andere mineralische Gebilde die Veränderungen der Umwelt.
