Karst (Geologie)

Karstformationen, Premužić-Pfad, Nationalpark Nördlicher Velebit

Unter Karst versteht man in der Geologie und Geomorphologie Landformen, die vorwiegend durch Lösungs- und Kohlensäureverwitterung entstanden sind.

Inhaltsverzeichnis

1 Begriffsherkunft
2 Entstehung und Merkmale
3 Beispiele
4 Weblinks
5 Einzelnachweise

Begriffsherkunft

Der Name Karst stammt von der Landschaft Kras in Slowenien. Es handelt sich dabei um ein ausgedehntes Karstgebiet mit typischem Erscheinungsbild. Das slowenische Wort Kras (kroatisch Krš) bedeutet „dünner Boden“.

Der deutsche Name Karst für diese Region hat sich als allgemeine Bezeichnung für solche Landschaftsformen international etabliert. Für die besonderen Merkmale des Karstes haben sich jedoch die slowenischen und kroatischen Bezeichnungen durchgesetzt (dolina, polje, ponor).

Entstehung und Merkmale

Karstlandschaften

Gottesackerplateau (Allgäuer Alpen) - Blick vom Gipfel des Hohen Ifen

Voraussetzungen für Karstlandschaften sind für die Lösungsverwitterung anfälliges Gestein und Wasser im flüssigen Zustand. Typischerweise bilden sich Karstlandschaften, oder kurz Karst, auf anstehendem Kalkstein bei humidem Klima aus. Der Name leitet sich von der Landschaftbezeichnung der Kalksteinhochfläche im westlichen Slowenien ab, wo die Eigenschaften und Entstehungen der Karstformen umfassend untersucht wurden. Typische Merkmale einer Karstlandschaft sind zerklüftete Felsen, Einsturztrichter und Höhlen. In tropischen Regionen ist der Kegel- oder Turmkarst mit seinen steil aufragenden Bergkuppen verbreitet (z. B. in Südost-China). Die Wiederausfällung des Kalziumkarbonats als Travertin oder Tropfstein wird ebenfalls dem Karstphänomenen zugerechnet.

Für den Karst der feuchtwarmen Tropen sind andere Formen charakteristisch – Kuppen, Kegel und Türme prägen das Bild. Sie sind das Ergebnis der weit intensiveren Korrosion in den Tropen.

Die aktive Evolution des Karstreliefs ist von Temperatur, Lithologie, Vegetation und Verfügbarkeit von Wasser abhängig. Damit hängt die morphogenetische Verbreitung der Karstformen u. a. von der Höhenstufe ab. Die Bildung ist aber vor allem niederschlagsabhängig.

Siehe auch: Liste der Karstlandschaften

Karstbildung und Verkarstung

Karstquelle der Loue

Karstgebiete zeichnen sich durch Gesteinsschichten aus Gips oder Kalkstein aus. Dieses Gestein wird durch Kohlensäure gelöst, die sich durch Lösung von Kohlendioxid in Wasser bildet (Kohlensäureverwitterung); das bedeutet, dass Karsterscheinungen - theoretisch gesehen – Folgen chemischer Vorgänge sind (physikalische Vorgänge, wie verschiedene Erosionsformen und mechanische Einflüsse (Tektonik) treten zusätzlich auf). Die Oberfläche des Gesteins wird ausgewaschen und langsam abgetragen. Es bilden sich Furchen und Rinnen, in denen das Wasser versickert oder abfließt. Ist dieser Prozess fortgeschritten, entstehen Gänge und schließlich auch größere Hohlräume, Höhlen und ganze unterirdische Wassersysteme.

Karsterscheinungen

Karrenfeld in den Dolomiten

In den zahlreichen Karstgebieten, die es auf allen Kontinenten gibt, haben sich jeweils einige einer ganzen Reihe unterschiedlicher Karsterscheinungen besonders herausgebildet. In den nicht-tropischen Karsten werden in unterschiedlicher Zusammensetzung des Auftretens beobachtet:

„Grüner Karst" (Karst unter Humus oder Sedimentschichten).
Dünn bedeckte oder blanke Karstgesteine mit Formen wie Riss, Karren, Schotter, Schluckloch, Versickerung von stehenden oder fließenden Gewässern. An Wasseraustrittsstellen kann sich das im Wasser gelöste Calzium bei bestimmten Voraussetzungen auch wieder niederschlagen (Steinerne Rinne, Sinter).

Da die Verkarstung in erdgeschichtlichen Zeit-Dimensionen fortschreitet, werden in Gebieten, wo reichliche Niederschläge fielen oder noch fallen, die Karsterscheinungen immer größer, tiefer und/oder flächiger. Dabei spielen die Mächtigkeit und Beschaffenheit der Kalksteinschichten, die Faltungen, Verwerfungen und weiteren geologischen Einflüsse auf die Gesteinsschichten, die klimatischen Entwicklungen und die Erosionen eine entscheidende Rolle. Wenngleich ähnliche Erscheinungen zwischen den ausgemachten Karstregionen beobachtbar sind, sind die Häufung bestimmter Erscheinungsformen und Topographien je nach Region unterschiedlich. Obwohl die Geologiewissenschaften eine Fachterminologie entwickelt haben und auf einheitliche, oder konsistente Bezeichnungen Einfluss nehmen, sind die Namen je nach Kultursprache und Geographie recht unterschiedlich.

Geländeformen (Reihenfolge deutet die größenbezogene Namensgebung der Einzelerscheinungen an):

Versickerung, Karren, Steinerne Rinne, Ponor (Schluckloch, Schwinde), Sinter, Kalktuff, Travertin, Sinterterrasse, Karstquelle, Résurgence^[1], Perte^[2], (Einsturz-)Doline, Cenote, Karst-Höhle, Polje, Trockental, Canyon, Uvala, Stymfalia (Karstebene/-plateau), Causse (riesige Hochebenen, Südfrankreich).

Konzepte

Geomorphologische und hydrologische Phänomene machten die Dinariden zum klassischen Untersuchungsgebiet des Karstes. Karstforschung beherrschte, auch ökonomisch begründet, naturwissenschaftlich-geographische Untersuchungen vor allem in Slowenien, Kroatien und Montenegro. Die Pionierarbeiten der Karstforschung nach Roglić: „rich in general ideas and poor in real analysis“ entwickelte Jovan Cvijić (1893, 1924, 1961) aus den Betrachtungen der Formen die er in den Dinariden fand und deren Terminologie er auf weltweite Phänomene des Karstes ausweitete (z. B. in China, Kuba, Vietnam, Philippinen etc.)

Endemische Karstfauna im Orjen

Jovan Cvijićs Idee einer geologisch-morphologisch determinierten Klassifizierung in Mero- und Holokarst führte zu einer klimatypologischen Differenzierung. Typuslokalität des Holokarstes sind Herzegowina und West-Montenegro. Hierzu gehört der Orjen mit der Bucht von Kotor. Der Ausdruck Holokarst basiert auf dem Fehlen fluvialer Formen, geologisch sind mächtige Massenkalke Voraussetzung. Das Begriffspaar Holokarst-Merokarst (fluvialer Karst) hat auch ein Fundament für klimatische Variationen der Karstphänomene gelegt. Die englische Karstforscherin Sweeting kritisiert dabei:

„This concept had a great effect on karst thinking in Europe, which was to some extent detrimental. The idea of holokarst was that of a karst in which fluvial influences were at a minimum, if not absent, and that an area could not be a true “karst“ if it contained such fluvial influences.”

Um regionale Zusammenhänge der Karstevolution zu verdeutlichen wurden der südchinesische (Guilin) und der montenegrinische Karst (Orjen, Bucht von Kotor) als extreme tropische und mediterrane Typen von Sweeting (1995) einander gegenübergestellt:

„There is in Montenegro a great deal of doline development and not as much surface runoff as in China, even though the slopes are steep. Low cone-like residuals occur between the closely set depressions, but they are not as well developed as the fengcong (Turmkarst). Relief like the fengcong probably no longer forms in Montenegro today, though there may be evidence of its formation in the past when the climate in Montenegro was possibly more tropical. The differences might, however, be due to a weaker lithology in Montenegro and a thicker soil or terra rossa cover, or to a much more recent uplift in this part of the Adriatic”.

Damit sind grundsätzliche Unterschiede in der Ausprägung der extremen Karstformen Hyperkarst (Montenegro) und Turmkarst (Südchina) durch Unterschiede in der Tektonik, Mächtigkeit und Alter der Karbonat-Plattformen, sowie klimatischen und edaphischen Gründen beschrieben. All dies macht die Erklärung der unterschiedlichen Karstevolution äußerst schwierig.

Beispiele

Jama (Schacht) im Orjen	Glaziokarst im Orjen	Schichttreppen	Glaziokarst Orjen
Fels im Velebit	Phong Nha-Ke Bang, Vietnam	Vịnh Hạ Long, Vietnam	Hochgebirgs-Karstfluren im toten Gebirge, Öberösterreichische Kalkalpen