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Karst Turmkarst-Landschaft, Guilin (China) Pinnacle-Karst-Landschaft, Shilin (China) Glaziokarst-Landschaft, Orjen (Montenegro) Unter Karst versteht man in der Geologie und Geomorphologie unterirdische Geländeformen (Karst- höhlen) und oberirdische Geländeformen (Oberflächen- karst) in Karbonatgesteinen (zum Teil auch in Sulfat- und Salzgesteinen), die vorwiegend durch Lösungs- und Kohlensäureverwitterung sowie Ausfällung von biogenen Kalksteinen und ähnlichen Sedimenten mit hohen Gehalten an Calciumcarbonat (CaCO 3 ) entstanden sind. Hauptmerkmal ist der überwiegend unterirdische Karst-Wasserfälle und Seen-Landschaft: Nationalpark Plitwitzer Seen (Kroatien) Karst in El Torcal de Antequera, Andalusien, (Spanien) Wasserhaushalt, der nicht auf einer primären Porosität des Gesteins beruht, sondern vielmehr sekundär durch den in geologischer Zeit stattfindenden Prozess der Verkarstung (d. h. einer Korrosion des Gesteins) bedingt wird. Dadurch sind Landschaften, die petrologisch überwie- gend durch Karbonate aufgebaut werden, als Karstland- 1

Karst - fgv-oberkotzau.de · Karst Turmkarst-Landschaft,Guilin(China) Pinnacle-Karst-Landschaft,Shilin(China) Glaziokarst-Landschaft,Orjen(Montenegro) Unter Karst versteht man in

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Karst

Turmkarst-Landschaft, Guilin (China)

Pinnacle-Karst-Landschaft, Shilin (China)

Glaziokarst-Landschaft, Orjen (Montenegro)

Unter Karst versteht man in der Geologie undGeomorphologie unterirdische Geländeformen (Karst-höhlen) und oberirdische Geländeformen (Oberflächen-karst) in Karbonatgesteinen (zum Teil auch in Sulfat-und Salzgesteinen), die vorwiegend durch Lösungs- undKohlensäureverwitterung sowie Ausfällung von biogenenKalksteinen und ähnlichen Sedimenten mit hohenGehalten an Calciumcarbonat (CaCO3) entstanden sind.Hauptmerkmal ist der überwiegend unterirdische

Karst-Wasserfälle und Seen-Landschaft: Nationalpark PlitwitzerSeen (Kroatien)

Karst in El Torcal de Antequera, Andalusien, (Spanien)

Wasserhaushalt, der nicht auf einer primären Porositätdes Gesteins beruht, sondern vielmehr sekundär durchden in geologischer Zeit stattfindenden Prozess derVerkarstung (d. h. einer Korrosion des Gesteins) bedingtwird.Dadurch sind Landschaften, die petrologisch überwie-gend durch Karbonate aufgebaut werden, als Karstland-

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2 3 ENTSTEHUNG UND MERKMALE

schaften ausgebildet. Großräumig finden sich diese umdas Mittelmeer sowie in Südostasien und Südchina, denGroßen Antillen und im Indoaustralischen Archipel. Vonin globalem Vergleich geringerem Ausmaß sind Karst-landschaften der deutschen Mittelgebirge (SchwäbischeAlb, Fränkische Alb), des Französischen und SchweizerJuras sowie allgemein Westeuropas und der Nord- wieSüdalpen.Humangeografisch unterscheidet sich insbesondere dieNaturraumnutzung von Karstlandschaften des Mittel-meerraums und Südost- und Ostasiens. Ist Herden-viehhaltung und eine saisonal angepasste halbnomadi-sche Herdentierwanderung im Mittelmeerraum in denKarstgebirgen seit der Antike verbreitet, so findetin tropischen Karstländern durch eine differenziertereagroökonomische Wirtschaftsform mit Kleintierhaltungund Bewässerungsfeldbau kulturtopologisch eine diame-trale Naturraumnutzung statt. Die Nutzung von Karst-hochflächen tritt somit außerhalb des Mediterrans kaumauf, daher ist insbesondere in der Kulturregion des Mit-telmeeres auch eine stärkere Degradierung von Karst-hochländern und Entwaldung mit anschließender Schä-digung der Bodendecke für die dortige Problematik desKarstes verantwortlich.

1 Allgemeines

Tiefgründig entwickelte Karstlandschaften können trotzreichlicher und teilweise hoher Niederschlagsmengenvöllig trockene Böden aufweisen. Karstlandschaften un-terliegen einem alterungsbedingten Erosionszyklus. Prin-zipiell bedingt sich dieser durch stärkere Korrosion undErosion unter feucht-tropischen Klimaverhältnissen. Un-terscheidungserheblich sind auch tropische und außer-tropische Karstformen, ebenso geomorphologisch vollentwickelter Karst (Holokarst) und wenig entwickelterKarst (Merokarst). Verkarstung und zyklische Erosiondes Karstreliefs sind Teil eines globalen biogeochemi-schen Stoff- und geologischen Gesteinskreislaufs, derim Speziellen als Carbonat-Silicat-Zyklus durch bioge-ne und geologische Prozesse als Folge des Erfolges derEvolution des Lebens direkt mit dem Kohlenstoffzykluszusammenhängt. Carbonate (Calcit CaCO3 und DolomitCaMg(CO3)2) sind zudem die größten Kohlenstoffspei-cher auf der Erde.

2 Etymologie der Begriffe

Der Begriff Karst ist indogermanischen Ursprungs (so inkarre für stein oder karg) und wurde im 19. Jahrhundertvon deutschen Geographen von der Landschaft Kras zwi-schen Triest in Italien und dem Krainer Schneeberg inSlowenien als Typlokalität für geomorphologisch ähnli-che Landschaften auf der Erde abgeleitet.[1]

Karst-Seenlandschaft Baćina-Seen nahe Ploče im SüdenKroatiens

Mit der Etablierung und dem bedeutenden Aufschwungder Karstforschung vom späten 19. Jahrhundert bis1914 in Wien in der neuentstandenen Wissenschaft derGeomorphologie unter Albrecht Penck und insbesonde-re durch das Wirken des ersten Karstologen Jovan Cvi-jić wurden die Lokalbezeichnungen von Karstformen derdinarischen Länder aus dem slowenischen, kroatischenund serbischen insbesondere in die deutsche und groß-teils auch französische Sprache übernommen (so dolina,polje, ponor, hum). Mit der Erforschung tropischer Karst-gebiete der Karibik und Südostasiens erweiterte sich dasBegriffsspektrum (so um die spanischen BezeichnungenMogote und Cenote und den englischen Begriff Cockpit).Die Karstterminologie nutzt damit heute eine Vielzahlvon Begriffen unterschiedlicher Sprachen. Insbesonde-re unterscheiden sich die im Englischen genutzten Be-griffe von denen in Mitteleuropa durch die historischeEntwicklung der Karstforschung in den angelsächsischenLändern.

3 Entstehung und Merkmale

3.1 Karbonat und Kohlensäureverwitte-rung

Karst entsteht in humiden bis semi-ariden Gebieten, dieaus harten und durch im Wasser gelöste Kohlensäurekorrodierbare Massengesteine mit hohen Calciumcar-bonatgehalten (CaCO3), wie Kalkstein, aufgebaut sind.Grundsätzlich darf dabei das Ausgangsgestein jedochkeine hohe primäre Porosität aufweisen. Primär porö-se Carbonate wie Kreide verhindern jede tiefe Verkars-tung, die Grundzug hoch entwickelter Karstgebiete ist.Die Verkarstung reicht in Gebieten, die aus einförmigenmächtigen Massenkalken aufgebaut sind, daher bis meh-rere tausend Meter Tiefe unter die Erdoberfläche.Die chemische Reaktion zur Lösung von Kalziumkarbo-nat lautet:

3.3 Klimatisch-geologische Vorbedingungen 3

H2O+ CO2 → H2CO3

H2CO3 + CaCO3 → Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2 → CO2 + H2O+ CaCO3

Die Gesamtgleichung lautet:

CO2 + H2O+ CaCO3 ⇋ Ca2+ + 2HCO−3

Dieser Prozess ist beliebig umkehrbar und kalkgesättigteLösungen kohlensäurehaltigen Wassers können die-sen durch Wiederausfällung von Kalziumkarbonat alsTravertin oder Tropfstein neu bilden, aber auch kalk-gesättigte Lösungen können durch Mischungskorrosionvon neuem aggressiv werden. Gerade der Effekt der Mi-schungskorrosion erklärt erst, warum die im Karstge-birge beobachteten großen Lösungshohlräume nicht ander Eintrittsstelle des Wassers, sondern im Innern desGebirges zu finden sind. Es ist ein „Paradoxon der Mi-schungskorrosion“, dass umso mehr zusätzlicher Kalk ge-löst wird, je höher die Konzentration des einen kalkrei-cheren Ausgangswassers war.

3.2 Verkarstung

Jurazeitliche Viñales-Formation eines tropischen Karstkegels(Mogote) im Valle de Viñales auf Kuba

Da das Gestein durch Kohlensäure(Kohlensäureverwitterung) gelöst wird undNiederschlagswasser durch die entstandenen Kanäleunterirdisch abfließt, erfolgt innerhalb der Karstregionengroßteils keine autochthone fluviale- Formung und Ero-sion. Weil die Verbreitung der Karbonate und Positionzu Nicht-Karbonaten je nach Landschaftsraum starkvariiert, fließen durch alle Karstregionen allochthoneFlüsse, die insbesondere in den feucht-humiden Tropenstark zur Formung tropischer Karstregionen beitragen.Sind Karsterscheinungen im Mikro- und Makrobereichausnahmslos die Folgen chemischer Vorgänge, so sinddie Karst-Großlandschaften aufgrund hydrologischer

und klimatischer Bedingungen und der tektonischenVoraussetzungen im Laufe der Zeit unterschiedlichenProzessen unterworfen, die bei der Formung des Reliefsmitwirken. Die Entwicklung der speziellen Karstreliefty-pen kontrollieren endogene neotektonische Bewegungen,die lokale Hydrologie sowie Niederschläge.Karstformen bilden sich dadurch morphologisch nichtnur als geschlossene Formen im Relief zwischen Mikro-und Megaformen ab, sondern bilden insbesondere in denTropen Interferenzen zu den offenen Erosionsformen flu-vialer Relieftypen. Der Karst ist also kein grundsätzlicherGegenpol fluvialer humider und außerpolarer Regionenwie oft behauptet wird. Zusätzlich tragen andere physi-kalische Vorgänge wie glaziale Vorgänge (Karstgletscher)in Gebirgen (Glaziokarst) zu einer Modifikation im Kar-strelief bei.

3.3 Klimatisch-geologische Vorbedingun-gen

Voraussetzungen für Karstlandschaften sind für die Lö-sungsverwitterung anfälliges Gestein und Wasser im flüs-sigen Zustand. Typischerweise bildet sich Karst auf an-stehendem Kalkstein in subhumiden bis humiden Kli-mazonen der Tropen bis kühlgemäßigten Breiten. Da-bei ist die aktive Entwicklung des Karstreliefs immervon Temperatur, Lithologie, Vegetation und Verfügbar-keit von Wasser abhängig. Die morphogenetische Ver-breitung der Karstformen hängt unter anderen auch nochvon der Höhenstufe und der klimatischen Zonierung ab.Dabei bildet sich Karst von der Küste bis in subnivale Hö-henlagen der Hochgebirge durch entsprechende Relief-formen auf.Qualitativ ist die Bildung des Karstreliefs aber vor al-lem niederschlagsabhängig und von der Reinheit sowieMächtigkeit der Massenkalke bedingt. Reinheiten imKalziumkarbonat von 99 % und jährliche durchschnitt-liche Niederschlagssummen von < 5000 mm im Jahr inMontenegro und Neuguinea sowie 2500 mm pro Jahrin Südwest-China sind bei der Entstehung ausgeprägterKarstformen förderlich. Geringere Reinheiten des Kalzi-umkarbonats und Niederschläge unter 500 mm im Jahrverhindern die stärkere Verkarstung. Weiche Kalksteinemit hohen Tongehalten (Mergel) sind für die Verkars-tung daher ungeeignet, aber ebenso harte korrosionsbe-ständige Carbonate mit hohen Magnesiumgehalten wieder Dolomit, der sehr langsam verkarstet.

3.4 Bedeutende Karbonatserien

Im alpinen Mitteleuropa ist besonders der Dachsteinkalkein verkarstungsfähiges Gestein, während derHauptdolomit hier keine Karstlandschaften bildet.Der Hauptteil der dinarischen Geosynklinale, dem größ-ten europäischen Karstgebiet, wird fast ausschließlichvon karbonatischen und dolomitischen Sedimenten

4 3 ENTSTEHUNG UND MERKMALE

Ausgang der Karsthöhle der Eisriesenwelt (Dachsteinkalk)

(devonisch bis neuzeitlich) gebildet. Die Mächtigkeitder kretazischen und jurassischen Kalke beträgt hier inder Hochkarstdecke mehr als 4 km und die Verkarstungreicht bis unter das Meeresniveau hinab, was untermee-rische Karstquellen belegen. Verwandte Karstregionenfinden sich in den zirkummediterranen Kalkdeckender jungalpidischen Faltengebirge des Thetysbeckenszwischen Marokko und Iran.Harte, reine mesozoische Kalke sind auch un-erlässliche Grundvoraussetzung für Turm- undKegelkarstformationen der Tropen wie die geolo-gischen Formationen des Oberen Jura (vor 160 bis140 Mio. Jahren) im kubanischen Valle de Viñalesbelegen, wo der älteste, Jagua genannte Abschnitt,hauptsächlich aus sehr unreinen Kalken wechselnderAblagerungsbedingungen die Basis der Mogoten, dermittlere Abschnitt, die Viñales-Formation, ein sehrreiner Massenkalk (über 98 % CaCO3), dagegen dieMogoten selbst bildet. Hierbei spielen auch tektonischeVorgänge eine wichtige Rolle, da starke tektonischeHebungen für die Entstehung von Turm- und Kegelkarstungeeignet sind. Diese Karstlandschaften bilden sich nur,wenn neotektonische Vorgänge zu kontinuierlichen undlangsamen Hebungsraten führen. Sind die Hebungsratenhoch, so können sich trotz reiner mächtiger Kalke undhoher Niederschlagssummen keine dem Turmkarstvergleichbaren Formen bilden, wie dies an der Bucht vonKotor zu beobachten ist, wo die hohe neotektonischeHebungen der Dinarischen Platte den über tausend mtiefen erosiven Einschnitt an der Küste bewirkt hat. Mitsolch schnellen Hebungen kann die korrosive Lösungnicht mithalten und das Relief bildet sich in Form einerSteilstufe.

3.5 Erosionszyklus von Karstlandschaften

Da die Verkarstung in erdgeschichtlichen Zeitdimensio-nen fortschreitet, werden in Gebieten, wo reichliche Nie-derschläge fielen oder noch fallen, die Karsterscheinun-gen immer größer, tiefer und/oder flächiger. Dabei spie-

len die Mächtigkeit und Beschaffenheit der Kalkstein-schichten, die Faltungen, Verwerfungen und weiterengeologischen Einflüsse auf die Gesteinsschichten, die kli-matischen Entwicklungen und die Erosionen eine ent-scheidende Rolle. Wenngleich ähnliche Erscheinungenzwischen den ausgemachten Karstregionen beobachtbarsind, sind die Häufung bestimmter Erscheinungsformenund Topographien je nach Region unterschiedlich.Auf eine zyklische Entwicklung der Karstlandschaftenhatte insbesondere die von William Morris Davis be-gründete Anschauung des Erosionszyklus großen Ein-fluss. Das von Alfred Grund (1914) durch Betrachtungdes Jamaikanischen Cockpit country vorgestellte einfachevierstufige Modell ist heute ein Modell für Karstgebie-te der Tropen. Jovan Cvijićs komplexes Erosionszyklus-Modell (1918) für die ursprünglich exemplarisch gehal-tene Karstlandschaft der Dinariden (Dinarischer Karst)trifft nur auf Karstgebiete zu, die durchWechsel von was-serdurchlässigen und wasserundurchlässigen Sedimenten(z. B. der Flysch in den Dinariden) aufgebaut sind.[2]

3.6 Karsthydrologie

Karstquelle der Loue

Der Karstformenschatz entwickelt sich allgemein durchAusbildung eines speziellen Abflussregimes, das als un-terirdisches karsthydrologisches System aufs Engste mitder geomorphologischen Entwicklung von Karstland-schaften verbunden ist. Die Art und Weise, wie sichWasser unter den Bedingungen der Karsthydrologie ver-hält, führte in der Karstologie wissenschaftlich zu hef-tigen Debatten und unterschiedlichen Anschauungsrich-tungen, zum einen die Schule des Karstgrundwassers undzum anderen die der unterirdischen Karstflüsse.[2] ErstAlfred Grund (1903, 1914) und Jovan Cvijić (1893,1960) gelang es durch Anschauung und Beobachtungder karsthydrologischen Prozesse in den Dinariden, dieKarsthydrologie zu entschlüsseln, die bis heute, insbe-sondere durch die hydrogeologischen Ingenieurswissen-schaften, die im Karst besonders schwierige und aufwän-dige Trinkwasserversorgung, den Hochwasserschutz unddie Errichtung von Wasseringenieursbauten wie großen

4.2 Entwicklung und Einteilung von Karsttypen 5

Stauwehren und Wasserkraftwerken, einen Schwerpunktder Karstforschung bildet. Die Untersuchung der Karst-gebiete im Hinblick auf die dort auftretenden wasserwirt-schaftlichen und kulturlandschaftsbezogenen Problemehat zur Anwendung eigener hochentwickelter karsthydro-logischer Untersuchungen geführt, in denen insbesonde-re Tracer und geologische Bomben zur Verfolgung desKarstwassers eingesetzt werden.Zur Karsthydrologie zählen alle Formen des unterirdi-schen Karstformenschatzes sowie alle speziellen karsthy-drologischen Formen, die im Speziellen durch Ponore,Estavellen, Karstquellen, Poljen, Trockentäler, Turloughsund Sickerflüsse im Karst auftreten. Von grundsätzlicherBedeutung ist dabei die hydrologische Zonierung deskarsthydrologischen Systems, wie sie erstmals von Grundund Cvijić als dreischichtiges System erkannt und mit ei-nem Karstgrundwasserspiegel richtig beschrieben wurde.

4 Karsttypen und geologische Ent-wicklung von Karst

4.1 Klimageomorphologische Karsttypen

Tropischer Kegelkarst, Chocolate Hills auf der Insel Bohol,Philippinen

Subtropische Karstkegel (Humi, im Bild rechts) im Skutarisee inMontenegro

Klimageomorphologisch wird zwischen den Karstformender gemäßigten, subtropischen und tropischen Regionenunterschieden. Da in den gemäßigten Breiten außerhalbder Hochgebirge meist mächtige Massenkalke fehlen unddie geologische Evolution des Karstreliefs hier durch dieEiszeiten besonders stark beeinträchtigt wurde, haben

Tropischer Turmkarst (Fengkong) am Li Jiang in Guilin inSüdwest-China

sich keine ausgeprägten reinen Karstlandschaften (zu-meist Fluviokarst) gebildet. Diese werden geomorpholo-gisch als Merokarst bezeichnet.Tropische- und subtropische Karstlandschaften gehörendem voll entwickelten Karst, dem Holokarst an. Der Ho-lokarst des Mediterrans unterscheidet sich grundsätzlichvom tropischen durch das überwiegende Fehlen soge-nannter Vollformen, die durch Kegel- (Mogotes, Cock-pit,Honeycomb) oder Turmkarst (Fengcong und Fengling)mit seinen steil aufragenden Bergkuppen in Südostasienund der Karibik verbreitet ist.[3] Im mediterranen Raumist durch die pleistozäne Kaltzeit die Bildung von Voll-formen unterbrochen, die durch die vereinzelten, Humgenannten Karstkegel in den feuchteren und wärme-ren Regionen des dinarischen Karstes (Herzegowina,Montenegro) bezeugt ist. Karst-Vollformen sind immerErgebnis einer ununterbrochenen geologischen Entwick-lung, die durch nur geringe klimatische Variation derErdvergangenheit und der auch durch die artenreiche tro-pische Vegetation und mit der ständigen hohen Konzen-tration an Huminsäuren (die von Vegetation verstärkteBiokorrosion ist in temperaten Klimazonen nur im Mi-krobereich wirksam, vor allem unter Moospolstern) weitintensivere chemischen Lösung von Kalkstein in Formvon Calciumhydrogencarbonat möglich ist.

4.2 Entwicklung und Einteilung vonKarsttypen

Karstlandschaften unterscheiden sich vor allem durch dieAusprägung der unterirdischen Karsthydrologie, die ei-nen Großteil der oberflächlichen Karstformen erklärt. Istdie Karsthydrologie vollständig entwickelt, so erfolgt einpraktisch vertikaler Wasserabfluss, der sich besondersim Holokarst zeigt. Hier fungieren als Besonderheit Pol-jen als intermittierende horizontale hydrologische Kno-ten des karsthydrologischen Geschehens, in dem dieseoft kurze periodische oder beständige Sickerflüsse haben,sowie saisonal überschwemmt werden können.Ist ein karsthydrologisches System nicht vollständig ent-

6 4 KARSTTYPEN UND GEOLOGISCHE ENTWICKLUNG VON KARST

wickelt, wird vom Mero- oder fälschlich Fluviokarst ge-sprochen. Fluviokarst kann in vielen Fällen auch ein vollentwickelter Karst sein, hier sind aber zusätzlich fluvialeFormen, häufig als Großschluchten oder Klämme, vor-handen, die allochthon in anderen geologischen Forma-tionen entspringen. Merokarst ist dann die Bezeichnungvon Karstlandschaften, die nur einen Teil des Karstfor-menschatzes zeigen, in demGroßformen wie Uvalas, Pol-jen sowie tiefe Karstschlote und alle Vollformen fehlen.

4.2.1 Merokarst

Merokarst ist die nicht voll entwickelte Karstform derkühlgemäßigten Breiten, die von Mitteleuropa und West-europa bekannt ist. Typisch entwickelt sind Karren undSchlucklöcher sowie kleine und flache Dolinen. Da die-se Karstlandschaften immer vegetationsbestanden sind,wird hier auch vom „Grünen Karst“ (Karst unter Humusoder Sedimentschichten) gesprochen.

4.2.2 Holokarst

Als Holokarst wird der voll entwickelte Karst tropischer,subtropischer und Teile der in den gemäßigten Breiten lie-genden Karstgebiete gesprochen.Das karsthydrologische System ist im Holokarst voll ent-wickelt und alle Karstformen, insbesondere die großenEinebnungsflächen der Poljen, sowie in den Tropendie Vollformen der Karstkegel treten gehäuft auf. Daskarsthydrologische System ist dabei nicht zwangsläufignur unterirdisch und eineWechselwirkung zwischen geo-morphologischen Prozessen der Verkarstung und fluvia-ler Reliefdynamik, so insbesondere im Süd-ChinesischenKarstgebiet von Guilin, können kennzeichnend sein. Fürden Holokarst der Subtropen ist zudem die Interferenzzu den pleistozänen Prozessen von Bedeutung. Durch eis-zeitliche Abkühlung und vermehrte glaziale, fluvioglazia-le und periglaziale Prozesse sind insbesondere Karsthoch-gebirge sowie an deren Gebirgsfuß liegende Poljen durchdie Dynamik von fluvioglazialen- und teilweise auch gla-zialen Ablagerungen umgestaltet. Dies trifft insbesonderefür alle Karstgebirge des Mediterrans zu.Zum Holokarst zählen die Karstlandschaften des Dinari-schen Karstes, Kegelkarstes und Turmkarstes.

Dinarischer Karst Dinarischer Karst oder „Doli-nenkarst“ ist Typform des mediterranen Karstes, derdurch Dolinen-Reichtum, Großpoljen und oberflächlicheWasserarmut gekennzeichnet ist. Er ist im mediterra-nen Becken verbreitet. Übergänge des Typs des Dinari-schen Karstes erfolgen bei hohen Niederschlägen (per-humides Klima) zum Polygonalen Karst und bei ho-hen Niederschlägen und gleichzeitig hohen Temperatu-ren (subtropisch (per)-humid) zum Cockpit-Karst. Al-le Hochgebirge des Dinarischen Karstes haben insbe-

An der montenegrinischen Küste ist das überflutete Karst-Trockental der Bucht von Kotor über 1000 m in die Hochkarst-zone eingeschnitten. Im Orjen-Gebirge ist trotz des Extremkars-tes eine Wolkenwaldstufe mit dichten Tannen-Buchenwäldernsowie subalpinen Schlangenhaut-Kieferwäldern auf Standortendes Glaziokarstes ausgebildet. Selbst das vereinzelte Auftreten desan die Wasserversorgung anspruchsvollen Griechischem Ahornswird in glazialen Karen durch Schneeretension ermöglicht

sondere Mindelzeitlich eine starke Vergletscherung er-fahren. Die Schneegrenze sank hier auf unter 1200 mund geomorphologische Formen des Glaziokarstes, sowieglaziale- und galziofluviale Sedimente nehmen große Be-reiche ein.

Polygonaler Karst An den Stellen, wo sehr viele Do-linen auf sehr engem Raum auftreten, und zum Teil nurschmale Rücken dazwischen stehen bleiben, spricht manvon polygonalem Karst, die Durchmesser bis zu 400 merreichen. Diese Form ist in Neuguinea, Neuseeland undden littoralen Dinariden verbreitet.

Cockpit-Karst Cockpit-Karst leitet sich von einerLandschaft Jamaikas ab, die Cockpit country heißt. DasCockpit-Country war eine der ersten bekannt geworde-nen Karstlandschaften der Tropen.Das eigentliche Cockpit-Country ist eine unzugängliche,wie mit Pockennarben übersäte Landschaft, das aus sehrsteilen, zumTeil bis 120m tiefen Vertiefungen, den so ge-nannten Cockpits, und diese trennende Hügel und Grateaufgebaut ist. Cockpits finden sich in allen Karstregio-nen, die über sehr hohe Niederschläge verfügen, habenaber regional unterschiedliche Namen: Jamaica Cockpit,Neuguinea Polygonaler Karst, Dinarische Region Bogin-javi krš.

4.2 Entwicklung und Einteilung von Karsttypen 7

Der Boden der Cockpits ist meist flach und kann voneingeschwemmten Sedimenten bedeckt sein. Im Unter-schied zur Doline ist der Boden deutlich ausgeweitet unddie Hänge sind nicht trichterförmig (nach innen konkav),sondern bestehen aus mehreren zum Inneren des Cock-pits konvex vorgewölbten Segmenten. Deshalb ist der Bo-den der Cockpits auch nicht rund, sondern sternförmig.

Pinnacle Karst, Shinlin Süd-China

Pinnacle Karst Zuerst als Karstform des südchinesi-schen Karstes beschrieben, ist der Pinnacle Karst eineForm der Großkarrenbildung tropischer Klimate.

Kegelkarst Kegelkarst ist Typform des volltropischenKarstes, der durch Cockpits, Mogoten und Poljen undohne starke fluviale Erosionsbasis entsteht. Verbreitung:Kuba, Jamaica, Indonesien, Philippinen.

Turmkarst Turmkarst ist Typform des randtropisch-subtropischen und tropischen Karstes der mit Turmwald(peak forest, chin. fengling) und Turmcluster (peak clus-ter, chin. fengcong) durch aktive und starke fluviale Ero-sion entsteht und häufig in Verbindung zu wasserreichenFlüssen oder der Küste steht. Dieser Typ ist in Südwest-China, Vietnam, Indonesien, Malaysia und Thailand ver-breitet.

4.2.3 Glaziokarst

Als Glaziokarst oder Alpiner Karst werden rezent ak-tive Karstlandschaften der Hochgebirge bezeichnet, diewährend der Eiszeiten vergletschert waren und relik-tisch alpine Glazialformen aufweisen, jedoch meist kei-ne rezente fluviale Dynamik mehr zeigen. Charakteris-tische Formen im Glaziokarst sind Karst-Hochplateaus,steile Karschwellen und Kartreppen, Schichttreppen undRundhöcker, die durch glaziale Abrasion von Karstge-birgen gekennzeichnet sind und auf denen es nur lang-sam zu Bodenbildung kommt. Die rezente Verkarstungder ehemals vergletscherten Gebiete ist daher meist sehr

Glazial umgestaltetes Trockental mit Grund-, Seiten- und End-moräne sowie Erratrische Blöcke, Orjen

jungen Datums und von geringer meist oberflächlicherEntwicklung, jedoch fehlen in den meisten der zum Gla-ziokarst gehörenden Gebirge üblicherweise Quellen undzumeist auch die sonst üblichen Karseen, da auch hierdie unterirdische Karsthydrologie rasch nach dem Ab-schmelzen der Gletscher überwiegt. Dolinen sind kleinund flach, Höhlen können aber schon während glazia-ler Phasen durch Schmelzwasser der Gletscher teilwei-se auch direkt unter den Gletscheroberfläche entstandensein. Das präglaziale Relief spielte für die Bildung vonGletschern zum Teil eine entscheidende Rolle und ein be-sonderer Gletscher-Typus wird auch nach seiner geomor-phologischen Begünstigung als Karstgletscher bezeich-net. Glaziokarst findet sich insbesondere in den Hoch-plateaus der Nördlichen Kalkalpen (z. B. Zugspitzplatt,Leutascher Platt, Koblat, Hoher Ifen, Reiteralpe, Stei-nernes Meer, Lattengebirge, Untersberg) und in eini-gen Hochgebirgen der Dinariden sowie weiteren eiszeit-lich vergletscherten mediterranen Gebirgen. Die Umbil-dung von Karstformen zu glazialen Formen ist meist gutzu erkennen und zeigt überdies auch einen anderen gla-zialen Formenschatz, da die Karbildung in Karstgebir-gen andere morphologische Vorbedingungen nutzte undinsbesondere Karst-Hochplateaus als reliktische Tertiä-re Landschaftsformen die Vereisungen modifiziert über-stehen konnten. Ehemalige Karsttäler (Uvalas) sind meistals modifizierte Kare durch glaziale Ablagerungen gefülltund durch fluvioglaziale Erosionsformen in Form enger

8 4 KARSTTYPEN UND GEOLOGISCHE ENTWICKLUNG VON KARST

Klammen (z. B. Partnachklamm und Reintal) auch meistoffene Formen.

4.2.4 Sulfat- und Salzkarst

Auch in Sulfatgesteinen (Anhydrit und Gips) und Sal-zen, insbesondere Steinsalz, treten Karsterscheinungenauf. Eine der weltweit wertvollsten Sulfatkarstlandschaf-ten befindet sich im Südharz im Dreiländereck Sachsen-Anhalt, Thüringen und Niedersachsen. Dazu gehört auchder Kohnstein, in dessen Stollen die Nationalsozialis-ten das Mittelwerk als Rüstungsbetrieb einrichteten. Ei-ne Gipskarstfläche bei Sorbas (Spanien) ist als Naturparkausgewiesen (Karst en Yesos de Sorbas). Bekannte Salz-karstflächen befinden sich in Israel und Spanien.Karstbildungen in den letzten Jahren führten wiederholtzu Bodeneinstürzen in Tirol, sodass per Gipskarstverord-nung von 2011 vor der Errichtung von Bauten bestimm-ten Gebieten Tirols Bodenprobebohrungen angeordnetwurden und der Österreichische Landesgeologentag 2011in Innsbruck statt Versickerung von Regenwasser etwavon Dachflächen die Ableitung in Gewässer empfiehlt.[4]Zuletzt ist am 12. August 2013 bei Reutte ein Loch in ei-ner Wiese eingebrochen, mit 7 m Durchmesser und tieferals bis zum 7 m tief liegenden Grundwasserspiegel, dahervermutlich durch eine Gipsauswaschung ausgelöst.[5]

4.2.5 Sandsteinkarst / SiO2-Karst

Sandsteine und Quarzite unterliegen bei geeignetenklimatischen Voraussetzungen ebenfalls der Verkars-tung, wobei diese Vorgänge und die resultierendenFormenschätze oft nur weniger auffällig erkennbarsind, da sie langsam und mit geringen Lösungsrateneinhergehen.[6] Neben mittelamerikanischen Vorkom-men dieser Verkarstungsart sind vor allem südafrikani-sche Quarzitkarsthöhlen, der zum UNESCO-Welterbezählende Purnululu-Nationalpark Australiens, dieQuarzit-Tafelberglandschaft (präkambrische Roraima-Supergruppe) des Roraima-Gebietes im Guayana-Schildvon Zentral-Venezuela oder das zentralafrikanischeEnnedi-Massiv dafür bekannt.[7][8] In der Terminologieder Geographen, Geologen und Speläologen sind diessynonyme Begriffe für solche Landschaften und Felsge-biete, die durch weitgehend unterirdische Entwässerung,eigentümliche Oberflächenformen und Höhlenbildungencharakterisiert sind. Ähnlich wie beim (klassischen)Kalk(-stein)-Karst, beim seltenen Gips-Karst und beimbesonders schnell voranschreitenden Salz-Karst unterlie-gen auch (Quarz-) Sandsteine und Quarzite einer für diesonstigen Gesteine untypischen Auflösung. In engerenGrenzen gilt das auch für andere, stark quarzhaltigeGesteine (z. B. Granite). Diese Auflösungsvorgängewerden als Korrosion bezeichnet, es gehen die namens-gebenden Minerale (Kalkspat / Kalzit; Gips mit seinerVorstufe Anhydrit, Kochsalz / Steinsalz; Quarz, Opal,bedingt auch Silikate) in wässrige Lösungen über. Ein

Kennzeichen der Karst schaffenden Korrosion ist es, dassdie beteiligten Minerale auch reversibel wieder in festerForm als Sinterbildungen (Speleotheme) ausgeschiedenwerden können. Sie sind im Kalkkarst besonders auffällig(Tropfsteinhöhlen, Sinterterrassen), Gips-Tropfsteineund Quarz-Opal-Sinter zählen zu den seltenen und meistunauffälligen Sinterbildungen in derartigen (Gips- oderSandstein-) Höhlen. Sie alle sind geeignete Belege fürdie vorangegangene Korrosion. Es handelt sich also nichtum das mechanische Abtragen von Gestein durch dieErosion, bei der kein Ausscheiden von Sintern stattfindenkann.Sandsteine mit ihrer hohen Porosität weisen gegenüberden nur auf Kluftflächen verkarstenden und in Auflösungbefindlichen Kalksteinen einen deutlichen Unterschiedauf. Während die in ihrem Inneren kaum wasserdurch-lässigen Kalksteinkörper imWesentlichen nur längs ihrerBegrenzungsflächen (Klüfte, Schichtgrenzen) wassergän-gig sind und von diesen ausgehend Lösungsformen zei-gen, geht beim Sandsteinkarst die sogenannte Innere Ver-karstung vor sich. Dies bedeutet, dass im gesamten Volu-men zwischen den Sandsteinkörnern Wasser zirkulierenkann. Dadurch kommt es zum sehr langsamen Auflösendes Bindemittels zwischen den (Quarz-)Sandkörnern undauch zu einem mehr oder weniger vollständigen Auflösender Sandkörner selbst. Die Vorgänge lassen sich mit derfolgenden Formel beschreiben:

SiO2 + 2H2O → H4SiO4

Ihrerseits nicht verkarstende, weil wasserundurchlässigeSchichten (tonige Zwischenlagen) stauen die im gesam-ten Sandsteinvolumen zirkulierenden Wässer und kon-zentrieren die Quarzauflösung auf bestimmte Bereiche.Als Folge entstehen Schichtfugenhöhlen. Die in tiefenHorizonten verkarstenden Sandsteinbereiche lassen dar-überliegende (hangende), mächtige Felspakete in Bewe-gung geraten und sind die genetische Ursache von „tek-tonischen“ Klufthöhlen. Im Sandsteinkarst sind lockereSande die Rückstände der Auflösung, das entspricht denLehmen beim Verkarsten unreiner Kalksteine.Weil die Auslösungsgeschwindigkeiten von Steinsalzüber Gips und Kalksteine hin zu Sandsteinen und Quar-ziten jeweils in Zehnerpotenzen abnehmen, sind die geo-logischen Vorgänge der Verkarstung dieser letztgenann-ten Gesteine zwar in ihren Ergebnissen (Wasserarmutder Oberflächen, Turmkarst, Sandsteinkarren, Kamenits-as (Felskessel), korrosive Schichtfugen- und Klufthöhlen,Karstquellen, warzenförmige Sinterbildungen) auffällig,aber das sehr langsame Voranschreiten der Verkarstungbleibt dem flüchtig Beobachtenden oft verborgen. Daswar auch Anlass, weshalb in einigen Ländern (mituntersogar fälschlich für sämtliche Höhlen außerhalb des Kalk-karstes) von „Pseudokarst“ gesprochen wurde, was sichaber sehr bald als ein unbrauchbarer und undifferenzie-render Fachausdruck erwies.Den SiO2-Karst (Sandsteinkarst, Quarzitkarst) gibt es in

5.1 Oberirdischer Karstformenschatz 9

mehreren Klimazonen. Als Beispiele gelten die bis 350m tiefen Höhlen von Simas de Sarisariñama / Venezuela,die Gebiete Eisernes Viereck undChapadaDiamantina inBrasilien, wo sich die 1,6 km lange Sandsteinhöhle Grutado Lapão befindet. Markante Sandsteinhöhlen finden sichverbreitet auch in der Republik Südafrika, aber auch inAustralien und der Sahara.Siehe auch: Liste der Karstlandschaften

5 Geomorphologie der Karstfor-men

Kluft- und Spitzkarren am Premužić-Pfad, (Nationalpark Nörd-licher Velebit)

5.1 Oberirdischer Karstformenschatz

Die typischen Oberflächlichen Merkmale einer klassi-schen Karstlandschaft sind Karren, Dolinen, Schlunde,Cenote, Uvalas, Poljen.

• Karre: Karren bilden sich an der Oberfläche vonKalksteinen. Es können Rinnen im Millimeter- bisZentimeter-, Rillen im Zentimeter- bis Dezimeter-oder sogar Formen der Megakarren im Meterbe-reich gebildet werden. Karren sind in sehr unter-schiedlichen Formen anzutreffen und Klassifikatio-nen unterteilen diese nicht nur nach Form und Inkli-nation des Felsens, sondern vor allem dem Bildungs-ort.

• Doline: Dolinen sind regelmäßige zumeist flache,geschlossene Eintiefungen von überwiegend ova-ler Formen im Meter bis Dekametermaßstab, selte-ner als Megadoline auch deutlich größer ausfallend.Überwiegend als oberflächliche Lösungsform demTyp der Lösungsdoline (Doline im eigentlichen Sin-ne) zugehörend, kommen vereinzelt auch Einsturz-dolinen (unechte Dolinen, Einsturztrichter und Erd-

fälle) vor, die auch mehrere hundert Meter Tiefe er-reichen und übersteilte Seiten haben.

• Schlund (Schlundloch): eine schachtartige, tiefrei-chende, meist kreisrunde Röhre von einigen Me-tern Durchmesser. Er entsteht durch Auflösung desKalks entlang von Klüften und Gesteinsfugen undwird durch späteres Fließen desWassers versteilt. Inder Tiefe bilden sich größere Hohlräume und Ver-bindungen zum unterirdischen Gewässernetz.

• Uvala: Eine Uvala ist eine größere geschlossene De-pression von Dekameter bis Hektometer Tiefe so-wie Hektometer bis Kilometer Größe und unregel-mäßiger Form. Der Grund ist häufig durch einen fla-chen und etwas unebenen Boden, der mit eluvialen,dünnen Sedimenten im dezimeter Maßstab bedecktist, gekennzeichnet. Eine Uvala entsteht durch Zu-sammenfallen mehrerer Dolinen.

• Polje: Ein Polje ist eine tiefe große Depression imKilometermaßstab, die durch einen ebenen Grundund mächtige akkumulierter Sedimente geprägt ist.Ein Polje bildet sich an tektonischen Strukturendurch seitliche Korrosion. Die Sedimente der Bo-dendecke behindern dabei gleichzeitig eine weite-re vertikale Eintiefung. Karstpoljen haben eine be-sondere Stellung im Karsthydrologischen System, indem sie hier hydrologische Knoten bilden. Im di-narischen Raum wie in benachbarten mediterranenRegionen existieren Poljen, die je nach Stellung imKarsthydrologischen System permanent, periodischoder episodisch überflutet werden. Neben Ponorenkönnen in einem Polje sowohl Estavellen als auchpermanente Karstquellen und Karstflüsse existieren.

• Hum: Ein Hum ist in den Subtropen ein isolierterHügel, der in einem Polje steht. Synonym ist der tro-pisch verbreitete Mogote (veraltet deutsch Karstin-selberg).

• Mogote: Tropischer Karstkegel. Ursprüngliche Be-zeichnung von Karstkegeln in Kuba, wird der Be-griff heute für alle tropischen Karstkegel genutzt.

5.1.1 Karsthydrologischer Formenschatz

Zu den Karsthydrologischen Formen zählenTrockentäler, Ponore (Schluckloch, Schwinde) undSchlunde, Estavellen, Karstquellen, Sickerflüsse undHöhlen.Für Karstlandschaften typische Flussformen sind die Po-nornica (Versickerung), das Trockental, der Canyon unddie Klamm.

5.1.2 Karstebenen und -plateaus

Landschaftsprägende Karstebenen und -plateaus findensich teils als stufenförmig angeordnet Poljentreppe wie im

10 7 KARST UND UMWELT

Lapiaz de Loulle im Jura

mitteldalmatisch-herzegowinischen Gebiet, als Karstbe-cken wie in Griechenland in der Stymfalia oder als Karst-plateau der „Lapiaz de Loulle“ im französischen Jura oderim Causse in Südfrankreich oder im Burren in Irland, inallen Karstgebieten der Erde.

5.2 Unterirdischer Karstformenschatz

Zum unterirdischen Karstformenschatz gehören dieHöhle und ihre Speläotheme, also der durch Ausfällenvon Kalk entstandene Höhlenschmuck, der vor allemdurch Formen der Tropfsteine (Stalaktiten, Stalagmiten,Stalagnaten) und Sinterbecken gekennzeichnet ist.

5.3 Internationale Fachtermini für Karst-formen

Obwohl die Geowissenschaften eine Fachterminologieentwickelt haben und auf einheitliche, oder konsistenteBezeichnungen Einfluss nehmen, sind die Namen je nachKultursprache undGeographie recht unterschiedlich. Derinternational genutzte Begriff der Doline für geomorpho-logische Formen des Karstes stammt zwar aus dem Slo-wenischen, Kroatischen und Serbischen, wird in den Ur-sprungsländern aber nicht für die Karstform genutzt, son-dern steht hier allgemein für ein Flusstal. Als genaue-re Bezeichnung wurde hier versucht, den Zusatz Karst-Doline einzuführen, ebenso wie für den Begriff des Pol-jes Karst-Polje, da dieser Begriff übersetzt nur allgemeinein Feld bezeichnet. Synonymie von Begriffen ist damiteines der Probleme der Fachsprache und hat schon seitden 1970ern zu umfangreichen Werken geführt, die sichnur mit dem Karst-Glossar beschäftigen.[9][10]

6 Quantifizierung des Kalkabtra-ges

Der Kalkabtrag beschreibt die Oberflächenerniedrigungpro Zeiteinheit (z. B. mm/Jahr; µm/Jahr; cm / 10.000Jah-ren) und kann mit verschiedenen Methoden gemessenwerden. Eine Methode, die in den früheren Forschungs-perioden der 1950er und 1960er Jahre (z. B. Bögli1951,[11] Bögli 1960;[12] Bauer 1964[13]) Anwendungfand, ist die morphometrische Messung in Karsthohlfor-men (z. B. Bestimmung der Tiefe von Karren oder Kar-renfußnäpfen). Hierbei wird in ehemals im Pleistozänvergletscherten Gebieten der Kalkabtrag auf die letzten10.000 Jahre nach der völligen Eisfreiwerdung bezogen.Es wird davon ausgegangen, dass der oberirdische, präg-laziale Karstformenschatz (z. B. Interglaziale) durch gla-ziale Erosionsprozesse bereits abgetragen worden ist. Dermorphometrisch ermittelte Abtragswert wird deshalb alspostglazialer Kalkabtrag (cm /10.000Jahre) bezeichnet.Beispiele für morphometrisch ermittelte Karstabträge inden Nördlichen Kalkalpen:Am häufigsten kommt jedoch bis heute die indirekte Be-stimmung des Kalkabtrags (z. B. mm/Jahr) über den Kar-bonatgehalt (CaCO3 mg/l) in Karstwässern (z. B. Fließ-gewässer, Quellen) zum Einsatz. Hiermit lässt sich dannaus der gelösten Karbonat- bzw. Kalkmenge ein Ober-flächenabtrag berechnen. Möchte man in einem Karst-gebiet auch verschiedene Einflussfaktoren (z. B. Schicht-neigung, Kleinrelief, Vegetations- und Bodenbedeckung)mit berücksichtigen, dann hat sich die chemische Analysevon Ablaufwässern (Regen- und Schneeschmelzwässer)von Felsoberflächen, aus Schuttkörpern und Bodenauf-lagen bewährt (Hüttl, 1999). Somit kann man innerhalbkleiner Raumausschnitte, sog. Karstökotope, eine detail-lierte Gebietsquantifizierung durchführen oder auch fürein Gebirgskarstrelief (z. B. Glaziokarst in den Nörd-lichen Kalkalpen) für jede Höhenstufe einen mittlerenKalkabtrag aus zahlreichen Einzelmessungen ermitteln.Beispiele für mittlere Kalkabträge durch Lösung auf demZugspitzplatt in Abhängigkeit von der Höhenstufe (nachHüttl, 1999)

7 Karst und Umwelt

7.1 Mensch und Karst

Durch Wasserarmut und das (im außertropischenBereich) Fehlen von tiefgründigen großflächi-gen Ackerböden gehören viele Karstgebiete zurSubökumene. Traditionell ist im mediterranen Karsteine extensive Bewirtschaftung kleiner fruchtbarerDolinenböden und gegebenenfalls in intensiver Formin Poljen möglich, was durch den Maisanbau erst neu-zeitlich zu agrarökonomischer Veränderung geführt hat.

7.2 Biogeographie 11

Endemische Karstfauna. Bockkäfer, Sandotter undMosoreidechse

Fernweidewirtschaft und Nomadismus waren bis dahinan die spezielle Naturraumausstattung auch die jahrhun-dertelang angepassteste Form der Naturraumnutzungim mediterranen Holokarst. Tropische Karstregionenbieten demgegenüber oft ertragreiche und großflächigereAckerflächen für den Reisanbau und kennen keineBeweidung von Karsthochflächen.Da insbesondere die Karstlandschaften des klassischendinarischen Karstes durch die ökologischen Grundvor-aussetzungen wie häufige winterliche Orkanstürme teil-weise völlig vegetationslos sind, wird hier auch vom:„Nackten Karst“ (Karst ohne Humusdecke und vegeta-tionslos) gesprochen. Die Wald- und Vegetationslosig-keit des Dinarischen Karstes erfolgt aber nicht primärdurch die Verkarstung, sondern ist insbesondere durchdie Bora-Winde indiziert.Eine völlig andere Nutzung von Karstformationen ist derAbbau geeigneter Kalksteine darin. Die bekanntesten Re-gionen sind die Karstgebiete bei Triest und den angren-zenden slowenischen Landesteilen sowie das südlich da-von gelegene Istrien. Auf Grund ihrer hervorragenden Ei-genschaften haben diese Kalksteine eine überregionaleBedeutung erlangt. Obwohl sie unter vielen Eigennamenseit der römischen Epoche gehandelt werden, sind sie seitdem 19. Jahrhundert allgemein auch als Karstmarmorebezeichnet worden.

7.1.1 Fernweidewirtschaft als differenzierte Raum-ausnutzung im Karst

Als klassische europäische Region der Fernweidewirt-schaft gelten die mediterranen Karstregionen. Die natür-lichen Gegebenheiten ausnutzend, prägte das auf Vieh-zucht bezogene kulturelle Verhalten soziale und kulturel-le Entwicklung. Ein Nebeneinander, zum Teil in unmit-telbarer Nachbarschaft, und enge Verflechtung der ver-

schiedenen weidewirtschaftlichen Formen hat eine diffe-renzierte Raumausnutzung geschaffen, die auch auf eth-nischen Besonderheiten fußte. In Regionen, deren Agrar-wirtschaft aufgrund der Naturraumausstattung für kaumeine andereWirtschaftsform geeignet scheint, konnte sichdiese Lebensform bis heute halten.In den extremsten Regionen des Dinarischen Karst sinddurch die Wasserarmut des Holokarstes nur kleinräu-mige Wanderungsbewegungen möglich. Die traditionelleWirtschaftsform ist in Westmontenegro daher die Koli-bawirtschaft.[17]

7.1.2 Wasser und Besiedlung

Im Hinblick auf die Mensch-Umweltbeziehungen ist dieKarsthydrologie ein besonders anschauliches Beispiel fürdie engen Wechselbeziehungen. Die besondere geologi-sche Situation macht die Wasserversorgung für Siedlun-gen häufig sehr schwer. Hier mussten tiefe Brunnen ge-graben werden, Dolinen genutzt oder auf Regenwasserund Zisternen zurückgegriffen werden. Andererseits be-einflussen sich Travertinbildungen und Besiedlung gegen-seitig: Kalktuffterrassen bieten gute Siedlungsplätze undMühlenstandorte. Starke Landnutzung und die damit ver-bundenen Eingriffe in die Gewässer unterbinden hinge-gen eine Kalkausfällung.[18]

7.2 Biogeographie

7.2.1 Vegetation im Karst

Lithophyten auf Karstfelsen (Dalmatinische Schwertlilie Irispallida ssp. pseudopallida) mit Petteria ramentacea am Natur-standort im Hochkarst Montenegros

Die Kalksteine im Karst liefern allgemein basengesät-tigte flache kalkhaltige Böden (hoher Boden-pH), diekalkstete Arten fördern. Ökologisch sind Kalkstandor-te überwiegend trocken und haben hohe Sonnenein-strahlung. Physiologische Anpassung an Karststandor-te können im Extremfall bis zu Lithophytie (z. B.

12 7 KARST UND UMWELT

Nadelwälder wie der Karst-Blockhalden-Tannenwald findensich in allen mediterranen Karstgebirgen

Iris pallida) und Poikilohydrie (z. B. Milzfarn (As-plenium ceterach), Ramonda (Ramonda serbica) oderWinter-Bohnenkraut (Satureja montana)) reichen. An-passungen an die Trockenheit erfolgen aber überwie-gend physiognomisch durch Überdauerungsorgane wieZwiebel und Rhizom; Blattreduktion und -xeromorphie(z. B.Sklerophyllie und Mikromerie) und Sukkulenz (z.B.Flaschenbäume,Blattsukkulenten). Je nach floristischerRegion sind in den einzelnen Karstregionen insbesondereLamiaceaen, Iridaceaen, Agavengewächse und Koniferenartenreich vertreten.Typische Pflanzenarten und Vegetationsformationen derKarstregionen sind:

Mediterrane Region Dinariden: Iris pallida,Schlangenhaut-Kiefer, Petteria ramentacea, Ampho-ricarpos neumayerii, Felsenmoltkie Moltkia petraea,Dinarischer Karst-Blockhalden-TannenwaldTaurusgebirge: Abies cilicica, Libanon-Zeder Cedrus liba-ni

Rif-Atlas: Spanische Tanne Abies pinsapo var. marocana,Cedrus atlantica

Pindos: Abies cephalonica, Viola chelmea

Karibische Region Mogoten (Kuba):Gaussia princeps(endemische Palme mit Stammsukkulenz), Ekmaniantheactinophylla (Kubanisch „roble caimán“), Bursera scha-feri, Agave tubulata, Microcycas calocoma.[19] Der imNationalpark Vinales auf Kuba sein Verbreitungszen-trum besitzende Zwergpalmfarn Microcycas calocomagilt als lebendes Fossil und hat unter alle Pflanzenartendie größte Eizelle.Ein besonderes Rätsel der europäischen Flora ist zudemder Calcareous riddle, da fast ein Drittel aller Pflanzen-arten in Mitteleuropa als kalkliebend gilt und auffallendviele Pflanzen der höheren Breiten auf Kalkstandorte spe-zialisiert sind.[20]

Ein lebendes Fossil unter den Palmfarmen ist die in den Mogo-tenlandschaften Kubas wachsende Microcycas calocoma

7.2.2 Fauna

Einen wesentlichen Stellenwert innerhalb der faunisti-schen Biogeographie von Karstlandschaften bilden un-ter anderen die herpetologische- wie die Höhlen-Fauna.So liegt das artenreichste Diversitätszentrum der eu-ropäischen endemischen Herpetofauna in einem klei-nen Winkel im Hochkarst der Südost-Dinariden Mon-tenegros und Teilen Nord-Albaniens (in der Biogeogra-phie als “Adriatic Triangle” bezeichnet).[21] 2007 wur-de aus Karstgebirgen in diesem Gebiet die Prokletije-Felseidechse (Dinarolacerta montenegrina) als altertüm-liche, felsspaltenbesiedelnde, kälteangepasste Hochge-birgseidechse neu beschrieben, deren Entwicklungsli-nie zumindest 5 Millionen Jahre vor heute zurückreicht.[22][23]

Deckungsgleich mit dem Südost-Dinarischen Zentrumder Reptiliendiversität Europas ist der Artenreich-tum an Pseudoskorpionen (Arachnida) für die immontenegrinisch-herzegowinischen Hochkarst vonBožidar Čurčić 200 Arten angegeben werden.[24] DieRegion ist damit ein globales Zentrum tertiärer humi-koler und hygrophiler Pseudoskorpione, unter denen einwesentlicher Teil der ehemaligen tropischen Fauna imTertiär entstammt. Damit waren deren eigentliche Vor-fahren einstmals thermophile Bewohner der Bodenfauna,die sich erst während der klimatischen Veränderungenin den Eiszeiten an ein unterirdisches Leben in Höhlenanpassten. Die balkanischen Pseudoskorpione gelten als

13

die ältesten landlebenden Tiere Europas und übertreffenan Zahl von tertiären Reliktarten die Karst-RegionenSüdost-Asiens und Nord-Amerikas.[25]

Bekannte Karst-Bewohner sind noch höhlenbewohnendeSalamander-Arten unter denen der Grottenolm (Proteusanguinus) aus den unterirdischen Flusssytemen der Pivkaund Reka in Slowenien bekannt geworden ist. Nicht aqua-tisch lebende höhlenbewohnende Salamander-Arten sindzahlreiche endemische Arten der Gattung Eurycea undSpeleomantes.

8 Geschichte der wissenschaftli-chen Karstforschung

Siehe auch: Karstologie

Geomorphologische und hydrologische Phänomenemachten die Dinariden zum klassischen Untersu-chungsgebiet der Karstforschung, die durch die in denösterreichischen Karstregionen im Triester Karst imRahmen allgemeiner geologischer Aufnahmearbeitender k.k. geologischen Reichsanstalt durch Guido Stacheihre Anfänge in der phänomenologischen und geologi-schen Beschreibung nahmen. Staches erste Publikationdazu stammt aus dem Jahr 1864, doch erst durch dieunter Albrecht Penck in Wien initiierte Etablierung einesLehrstuhls für Geomorphologie wird die Karstforschungzu einem eigenen Wissenszweig, an dem zahlreiche Geo-logen und Geographen der K.u.K.-Monarchie Interessezeigen.Pencks Schüler Jovan Cvijić erarbeitete 1893 ein Stan-dardwerk der Karstgeomorphologie, dessen Tragwei-te bis heute andauert. Diese ersten grundsätzlich reindeskriptiven Arbeiten stellten schon bald generelle Fra-gen nach der Art der Karsthydrologie und der zeitlichenGenese und Entwicklung von Karstformen, die als erstesvon Penck und William Morris Davis (1901) auf einergemeinsamen Exkursion in Bosnien gewonnen wurden.Zum Problem der Karsthydrographie gab es bald zweiLager, die mit Penck und Alfred Grund die Theorie einesKarstgrundwassers und aus dem Lager der Geologen undSpeläologen unter Führung von Friedrich Katzer (1909)eine Theorie der Karstflüsse vertreten.Mit der von Jiří Daneš (1910) beginnenden Erforschungtropischer Karstregionen, die 1936 von Herbert Lehmannweitergeführt und systematisiert wird, ergeben sich in derKarstforschung schnell Theorien die klimageomorpholo-gische Ursachen für die Unterschiede der Geomorpholo-gie verantwortlich machen, aber nie die Cvijće Grund-idee der alleinigen Dominanz der Lösungsprozesse inZweifel ziehen, was seit Sweeting jedoch nicht mehr gül-tige wissenschaftliche Anschauung ist.Unter den Schülern der Cvijćen GeomorphologischenSchule war insbesondere Josip Roglić (1906–1987) der

talentierteste, der Themen um Poljen-Genese und Typi-sierung, Verbreitung von Karsttypen, Karst und Mensch,Karst und Quartärgeologie, sowie Vegetation und Karstinsbesondere an Fragestellungen in den Dinariden ver-tiefte und neue Forschungsinhalte fand.[26]

9 Beispiele

• Jama (Schacht), Orjen

• Morphologie im Glaziokarst, glazial umgestalteteTrockentäler und verkarstete Kare, Orjen

• Schichttreppen als typische Karrenformen desGlaziokarstes, Orjen

• Kluftkarren, Velebit

• Luftbild der Poljen von Grahovo und Dragalj, Mon-tenegro

• Dragalj Polje, Montenegro

• Karrenfeld am Gottesackerplateau (Allgäuer Alpen)– Blick vom Gipfel des Hohen Ifen

• Karrenfeld in den Dolomiten

• Karrenfeld in der Schrattenfluh

• Phong Nha-Ke Bang, Vietnam

• Hochgebirgs-Karstfluren im Toten Gebirge, Ober-österreichische Kalkalpen

• Verkarsteter Dachsteinkalk am Kehlstein, Berchtes-gadener Alpen

• Burren-Panorama

• Aufgeschlossenes Karbonatgestein (ohneEvaporite), Ca. 20 % der eisfreien Landfläche

10 Einzelnachweise[1] Jovan Cvijić: La Géographie des Terrains Calcaires. Mo-

nographie der Serbischen Akademie der Wissenschaftenund Künste, v. 341, no. 26, 212 p. Belgrad 1960.

[2] Jovan Cvijić: Hydrographie Souterraine et Évolution Mor-phologiyue du Karst. Recueil des travaux de l'Institur deGéogr. Alpine, Grenoble 1918.

[3] H. Lehmann: Der Tropische Kegel-Karst auf den GrossenAntillen. In: Erdkunde. 8, 2, 1954, S. 130.

[4] Plötzliche Löcher als Gefahr für Siedlungen, ORF.at 30.Juni 2011, abgerufen am 13. August 2013

[5] Spontanes großes Erdloch bei Reutte, ORF.at vom 13.August 2013

14 11 WEBLINKS

[6] Radim Kettner: Allgemeine Geologie. Bd. 2. Berlin (Deut-scher Verlag der Wissenschaften) 1959, S. 292–293.

[7] UNESCO:World Heritage Scanned Nomination: Purnulu-lu National Park. (PDF; 4,6 MB) S. 8–12. (englisch)

[8] Lukáš Vlček, Branislav Šmída, Charles Brewer-Carías u.a.: The new results from International Speleological Expe-dition Tepuy 2009 to Chimantá and Roraima Table Moun-tains (Guyana Highlands, Venezuela). (PDF; 696 kB) In:Aragonit. Jg. 14 (2009), Heft 1. (Haupttext slowakisch,Summary in englisch/ zahlreiche Abbildungen)

[9] Glossary and multilingual equivalents of karst terms.(PDF)

[10] http://www.speleogenesis.info/glossary/index.php

[11] A. Bögli: Probleme der Karrenbildung. In: GeographicaHelvetica. Band: 6, 1951, S. 191–204.

[12] A. Bögli:Kalklösung und Karrenbildung. In: Zeitschrift fürGeomorphologie. Supplement Band: 2, 1960, S. 4–21.

[13] F. Bauer: Kalkabtragungsmessungen in den österreichi-schen Kalkhochalpen. In: Erdkunde. Band: 18, 1964, S.95–102.

[14] C. Hüttl: Steuerungsfaktoren und Quantifizierung der che-mischen Verwitterung auf dem Zugspitzplatt (Wetterstein-gebirge, Deutschland). In: Münchner Geographische Ab-handlungen. B30. München 1999.

[15] K. Haserodt: Untersuchungen zur Höhen- und Altersglie-derung der Karstformen in den Nördlichen Kalkalpen. In:Münchener Geographische Hefte.Heft 27,München 1965.

[16] F Zwittkovits: Klimabedingte Karstformen in den Alpen,den Dinariden und im Taurus. In:Mitteilungen der Österr.Geogr. Gesellschaft. 108, 1966, S. 73–97.

[17] Kurt Kayser: Westmontenegro - eine kulturgeographischeDarstellung. In:Geographische Abhandlungen. 4. Stuttgart1931.

[18] R. Schreg: Wasser im Karst: Mittelalterlicher Wasserbauund die Interaktion von Mensch und Umwelt. In: Mitt. Dt.Ges. Arch. Mittelalter u. Neuzeit. 21, 2009, S. 11–24;- G. Veni:Maya utilization of karst groundwater resources.In: Environmental Geology. 16, 1990, S. 63–66.

[19] http://kubabot.ku.funpic.de/FeldbeobachtungenMogoten.htm

[20] J. Ewald: The calcareous riddle: why are there so manycalciphilous species in the Central European flora? In:FoliaGebotanica. 38, 2003, S. 357–366.

[21] Georg Džukić, Miloš Kalezić: The biodiversity of am-phibians and reptiles in the Balkan peninsula. In: Huw I.Griffiths, Boris Krystufek, Jane M. Reed (Hrsg.): BalkanBiodiversity: Pattern and Process in the European Hotspot.Kluwer Academic Publishing, 2004, S. 167–192. Hier u.a. S. 181.

[22] K. Ljubisavljević, O. Arribas, G. Džukić, S. Carranza:Genetic and morphological differentiation of Mosor rocklizards, Dinarolacerta mosorensis (Kolombatović, 1886)with the description of a new species from the Prokleti-je Mountain Massif (Montenegro) (Squamata: Lacertidae).In: Zootaxa 1613, 2007, S. 1–22 (PDF)

[23] Martina Podnar, Branka Bruvo Mađarić, Werner Mayer:Non-concordant phylogeographical patterns of three wide-ly codistributed endemic Western Balkans lacertid lizards(Reptilia, Lacertidae) shaped by specific habitat require-ments and different responses to Pleistocene climatic oscil-lations. In: Journal of Zoological Systematics and Evolu-tionary Research, 52/2, S. 119–129, Mai 2014 (PDF)

[24] Pavle Cikovac: Soziologie und standortbedingte Verbrei-tung tannenreicher Wälder im Orjen Gebirge (Montene-gro).Diplomarbeit LMU-München, Department für Geo-grapie, 2002, S. 87 (PDF)

[25] B. P. M. Ćurčić, R. N. Dimitrijević, S. B. Ćurčić, V. T.Tomić, N. B. Ćurčić: On some new high altitude, cave andendemic Pseudoscorpions (Pseudoscorpiones, Aranchida)from Croatia and Montenegro. In: Acta Entomologica Ser-bica, 2002, 7 (1/2), S. 83–110 (PDF), hier S. 108.

[26] Stjepan Bertović: (online:sumari.hr) In Memoriam Akade-mik Josip Roglić. In: Sumarski list, 11–12, Zagreb 1988. S.577–580.

11 Weblinks

Commons: Karst – Sammlung von Bildern, Videosund Audiodateien

• Karst Geomorphology und NASA Satellitenbilderwichtiger Karstregionen der Erde (englisch).

• Комиссия спелеологии и карстоведения / Spe-leology and Karstology Committee (The Moscowcentre of the Russian Geographic Society) mitgroßer interaktiver Literaturliste (russisch / teilw.englisch).

• Lexikon der Terminologie des Karstes (englisch;PDF-Datei; 1,11 MB).

• Der Karbonatzyklus als wichtiger globaler geoöko-logischer Stoffkreislauf (englisch; PDF-Datei; 1,11MB).

• Karst-Forschungsinstitut der Slowenischen Akade-mie.

• Karststudien in Italien und Slowenien, TU Darm-stadt (PDF-Datei; 1,61 MB).

• www.speleo.ch – Schweizerische Gesellschaft fürHöhlenforschung (SGH).

• www.isska.ch – Schweizerisches Institut für Speläo-logie und Karstforschung (SISKA).

15

• Annika Wachsmuth: Karstlernmodul „Karstgrund-lagen“. In: WEBGEO basics / Geomorphologie. In-stitut für Physische Geographie (IPG) der Universi-tät Freiburg, 10. November 2002, abgerufen am 14.Dezember 2010.

• Annika Wachsmuth: Lernmodul „Karstformen“. In:WEBGEO basics / Geomorphologie. Institut fürPhysische Geographie (IPG) der Universität Frei-burg, abgerufen am 14. Dezember 2010.

• Mineralienatlas – Thema Karst – MineralienatlasWiki.

• www.argekh.net – ArGe für Karstkunde Harz e.V.

• www.karstwanderweg.de – Karstwanderweg Süd-harz.

• Westfalen regional – Karst in Westfalen.

• Gipskarst im Südharz.

• Karst im Elbsandsteingebirge.

12 Bibliographie

Spezielle Karstformen:

• Alfred Bögli: Karsthydrographie und physische Spe-läologie. Springer Verlag, Berlin/ Heidelberg/ NewYork 1978, ISBN 3-540-09015-0. (ISBN 0-387-09015-0)

• Jovan Cvijić: Das Karstphänomen. Wien 1893. (A.Penck (Hrsg: Geographische Abhandlungen. V, 3)

• Jovan Cvijić: Hydrographie Souterraine et ÉvolutionMorphologiyue du Karst. In: Recueil des travaux del'Institur de Géogr. Alpine. T. 6, Fasc. 4, Grenoble1918.

• Jovan Cvijić: La Géographie des Terrains Calcaires.Monographie der Serbischen Akademie der Wis-senschaften und Künste, v. 341, no. 26, Belgrad1960.

• William M. Davis: Origin of limestone caverns. In:Bulletin of the Geological Society of America. v. 41,1930, S. 475–625.

• Alfred Grund: Die Karsthydrographie. Studien ausWestbosnien. Teubner, Leipzig 1903. (A. Penck(Hrsg: Geographische Abhandlungen. VII, 3)

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• Carola Hüttl: Steuerungsfaktoren und Quantifizie-rung der chemischen Verwitterung auf dem Zugspitz-platt (Wettersteingebirge, Deutschland). Geobuch-Verlag, München 1999, ISBN 3-925308-51-2.(Münchner Geographische Abhandlungen, B30)

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Normdaten (Sachbegriff): GND: 4129942-5

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13 Text- und Bildquellen, Autoren und Lizenzen

13.1 Text• Karst Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Karst?oldid=153714730 Autoren: RobertLechner, Stefan Ruehrup, Gnu1742, Aka, StefanKühn, Ahoerstemeier, DF5GO, Exil, Reinhard Kraasch, Insomnia, Geof, Kai11, Faxel, D, Ciciban, HaSee, Robert Weemeyer, Ed.dunkel,Voyager, MFM, SirAlec, Pucicu, Martin-vogel, Mnh, Ty von Sevelingen, Rynacher, 1001, Bdk, Ludger1961, Philipendula, Mjh, AHZ,Hodihu, DasBee, Schizoschaf, Walwegs, Timt, Kam Solusar, Florian Blaschke, TMaschler, Kunkis, Perun, Mikano, Bubo bubo, Hgrobe,Heinte, Diba, TomCatX, Sf67, FlaBot, Gerbil, Elmepi, Florian K, Capriccio, Geiserich77, Leyo, Ardo Beltz, Nilspausdd, David Ludwig,Friedjof, Onee, Theredmonkey, Itti, Speleo, Orjen, Zollwurf, Sgbeer, Pion, Wahldresdner, JuTa, Hellkeeper, Bonzo*, Kresspahl, KaiMar-tin, Geolina163, Florian Adler, Varina, Knochen, W!B:, Roterraecher, Helmut Zenz, Stefan040780, Ingochina, 267, Nobart, Negationsrat,Kubura, Savin 2005, JEW, Ulrichstill, Amano1, Engeser, Hoehlenfrank, Grabenstedt, Lemzwerg, DerHexer, Derzno, Heiko (Berlin), Doit,Haneburger, KaPe, Geotutor, Centipede, AlMa77, Branka France, Logograph, J C D, Manuel Krüger-Krusche, Rootmaker, Stefan Knauf,Tschäfer, Thgoiter, Tönjes, Danares, Stefanski, Armin P., Weissmann, Till.niermann, Spuk968, Batte, Summ, Grzegorz Wysocki, CholoAleman, Horst Gräbner, Elop, Dandelo, JAnDbot, Matthiasb, Herzi Pinki, Sebbot, Bergjürgen, Supermartl, Dragnes, CommonsDelinker,Trac3R, Blaufisch, Don Magnifico, Axarches, Zollernalb, Diwas, Euphoriceyes, Complex, Dreizung, TXiKiBoT, Jelee, Ustill, Idioma-bot,SieBot, Geaster, Modzzak, Der.Traeumer, DidiWeidmann, Oceancetaceen, Wsfm, Svíčková, Snoopy1964, Aktionsbot, Succu, Alnilam,Pittimann, Jo Weber, Rudolf Pohl, ArashiNoYuki, Ute Erb, Mmmkay, Alexbot, Philipp.hoehn, Lysippos, Ehsc, SilvonenBot, Sprachpfle-ger, Moritz Gradmann, LinkFA-Bot, Stephan Klage, FiriBot, Paramecium, Muro Bot, Doronenko, Amirobot, Luckas-bot, Ptbotgourou,Rumbero, Williwilli, GrouchoBot, WOBE3333, Xqbot, ArthurBot, Schonrath, Howwi, CactusBot, RibotBOT, Verwaltungsgliederung,Rr2000, Microkernel, Whisker, FriedhartKnolle, Hosse, MorbZ-Bot, Timk70, Rubblesby, Helium4, HRoestTypo, EmausBot, RonMeier,Federstrich, Jebulon, WikitanvirBot, Randolph33, MerlIwBot, Greekfrog, Himbear, Anjolo, Minsbot, Hybridbus, Wheeke, Radiojunkie,Lukas²³, Smallandsimple, Severin.stalder, RobNbaby, Addbot, Ziegler175, *thing goes, Asiaten-Kenner, Frank Doerry, Salavmarco undAnonyme: 140

13.2 Bilder• Datei:Bascansko_Jezero,_Croatia.JPG Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d5/Bascansko_Jezero%2C_Croatia.JPG Lizenz: Public domain Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer:Modzzak

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• Datei:High_karst_zone_glaciokarstic_and_tectonic_features_at_the_bay_of_Kotor_and_Mt_Orjen.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e7/High_karst_zone_glaciokarstic_and_tectonic_features_at_the_bay_of_Kotor_and_Mt_Orjen.jpg Lizenz: Public domain Autoren: NASA Landsat 8 ETM+, USGS Ursprünglicher Schöpfer: Landsat 8, USGS

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18 13 TEXT- UND BILDQUELLEN, AUTOREN UND LIZENZEN

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• Datei:SourceDeLaLoue.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/40/SourceDeLaLoue.jpg Lizenz: CC-BY-SA-3.0 Autoren: Übertragen aus de.wikipedia nach Commons. Ursprünglicher Schöpfer: Reinhard Kraasch

• Datei:The_Skadar_Lake_in_february_2008.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/70/The_Skadar_Lake_in_february_2008.jpg Lizenz: CC-BY-SA-3.0 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Bratislav Tabaš

• Datei:Vinales3.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/37/Vinales3.jpg Lizenz: CC-BY-SA-3.0 Autoren: Eige-nes Werk Ursprünglicher Schöpfer:Man-u in der Wikipedia auf Deutsch

• Datei:Yunnanshilin2.jpgQuelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4d/Yunnanshilin2.jpg Lizenz:CC-BY-SA-3.0Au-toren: ? Ursprünglicher Schöpfer: ?

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13.3 Inhaltslizenz• Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0