Lexikon der Geographie: Karstlandschaftsgenese
Karstlandschaftsgenese, Entstehung einer Karstlandschaft. Karstformen gehen primär auf Lösungsvorgänge zurück, trotzdem gibt es eine große Vielfalt an Formen und völlig unterschiedlich ausgeprägten Karstlandschaften. Größte Gegensätze zeigen durch Hohlformen bestimmte Dolinenkarstlandschaften im Gegensatz zu Kegelkarstlandschaften mit einer Vielzahl an Vollformen. Erste Erklärungen für die unterschiedlichen Formausprägungen gab ganz im Sinne der Zyklustheorien zu Beginn des 20. Jahrhundert A. Grund (1914). Nach dieser Modellvorstellung ( Abb. 1) bildet sich in einer Zeitfunktion zuerst Dolinenkarst (Oberflächenkarst), der im Reifestadium in einen Kegelkarst (Vollformenkarst) übergeht. Das Modell – erstellt zu einem Zeitpunkt als die Verbreitung der einzelnen Karstlandschaften und Karsttypen noch weitgehend unbekannt war – wird dem Verbreitungsmuster der Karstlandschaften und dem Zeitmuster nicht gerecht. Geologisch alte Karstlandschaften zeigen Dolinenkarst, während geologisch junge Karstgebiete bereits Kegelkarstformen aufweisen.
H. Lehmann (1953) dagegen leitet aus dem Verbreitungsmuster des Kegelkarstes in tropischen und sommerheißen Monsungebieten Asiens eine klimabedingte Karstform ab, die unter in langen Zeiträumen unverändert humid-tropischen Bedingungen mit intensiver und hoher Lösung direkt entstanden ist. Ebenen mit isolierten Kuppen sind das Ergebnis, wenn die Kegelkarstentwicklung den Vorfluter oder eine nichtverkarstungsfähige Schicht erreicht ( Abb. 2). Messreihen von Tropfwasser, Bodenluft-CO2 und Karstquellwasser in tropischen und nichttropischen Karstregionen konnten die Theorien eines klimabedingten Karstes nicht quantifizieren.
Studien zur Quantifizierung der Morphographie von Dolinen- und Kegelkarstraummustern sowie Modellierungen zur Entwicklung der Karsthydrographie (Karsthydrologie) haben zur These geführt, dass die Entwicklungen im Bereich des Epikarstes entscheidend für das entstehende Formenmuster der Karstlandschaft ist (Williams, 1985). Modellierungen mit den Parametern Wasser, Wassereintritt und Wasserabzug aus dem Epikarst haben in der Zeitreihe eine Formenabfolge im Sinne der klassischen Zyklentheorie erbracht (Ahnert & Williams, 1997) ( Abb. 3). Diesen theoretischen Modellen steht gegenüber, dass in der Natur stets nur Dolinenkarst oder Kegelkarst beschrieben wird, die in den Modellreihen aufgezeigten möglichen Zwischenstadien der Formen sind in der Natur nicht bekannt. Modellierungen unter Einbeziehung einer thermodynamischen Komponente in der Entwicklung des Epikarstes (Clemens, 2000) deuten daraufhin, dass der Epikarst eine klimatische Komponente aufweist und über diesen Parameter klimagenetische Formen möglich sind. Hierzu besteht Forschungsbedarf.
Nach wie vor lassen sich die in der Natur vorhandenen globalen Raummuster der Karstlandschaften und die Vorkommen von völlig entwickelten Kegelkarstregionen bei fehlenden "In statu nascendi"-Gebieten mit allen Modellen nicht befriedigend erklären. Neuere Ansätze versuchen das Paläoklima ebenso wie bioklimatische Faktoren in die Modellvorstellungen einzubringen (Pfeffer, 1997).
KP
Lit: [1] AHNERT, F. u. WILLIAMS, P. (1997): Karst landform development in a three-dimensional theoretical model. In: Zeitschrift für Geomorphologie, Suppl. 108. [2] CLEMENS, T. (2000): Der Einfluss des Klimas auf die Verkarstung. In: Mitt. Verb. dt. Höhlen- u. Karstforsch. 46. [3] GRUND, A. (1914): Der geographische Zyklus im Karst. In: Zeitschr. Gesellsch. Erdkunde Berlin, 52. [4] LEHMANN, H. (1953): Karstentwicklung in den Tropen. In: Umschau in Wiss.Tech. 18. [5] PFEFFER, K.-H. (1997): Paleoclimate and tropical karst in the West Indies. In: Zeitschrift für Geomorphologie, Suppl. 108. [6] WILLIAMS, P. (1985): Subcutaneous hydrology and the development of doline and cockpit karst. In: Zeitschrift für Geomorphologie, Suppl. 29.
Karstlandschaftsgenese 1: Karstlandschaftsgenese 1: Modell der Karstlandschaftsentwicklung: a) junge Karstlandschaft mit vereinzelten Lösungsdolinen, b) späteres Entwicklungsstadium; die Dolinen breiten sich sukzessive aus und greifen teilweise ineinander über, am Grund der Dolinen entsteht eine ebene Denudations-Basis, c) Stadium, in dem die Dolinen miteinander verbunden sind und sich an ihrer Basis weiter ausbreiten, dabei werden einzelne Inter-Dolinen-Hügel isoliert; diese haben konkave Hangneigung und Pyramidenform, d) gealtertes Landschaftsstadium; die einzelnen Residualhügel sind auf einer korrosionsfreien Karstebene isoliert.
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Karstlandschaftsgenese 2: Karstlandschaftsgenese 2: Schema der Kegelkarstentwicklung in den Tropen: a) Anlage eines rudimentären Gewässernetzes bei Lage der Landoberfläche in geringer Höhe über der allgemeinen Erosionsbasis, b) Verkarstung bei Hebung; unterirdische Entwässerung in karsthydrographisch wirksamen Klüften, c) Übergang zu oberirdischer Entwässerung bei Erreichung der stauenden Unterlage; beginnende Verschmelzung der Hohlformböden; Versteilung der Restkegel, d) völlige Isolierung und weitere Versteilung der Restkegel durch "Lösungsunterschneidung".
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Karstlandschaftsgenese 3: Karstlandschaftsgenese 3: Computermodellierung zur Genese der Oberflächenformen von Karstlandschaften. Gestein, Niederschlag und Zeit sind in der Rechnung enthalten; für die Lösungsvorgänge wurde vorgegeben, dass eine geringere Lösung in den topographischen Hochbereichen erfolgt, während in den Senken das Wasser zusammenströmt und eine stärkere Lösung verursacht. Die Modellierung ergab, dass aus einem klassischen Dolinenkarst (Modellierungsphase 6) sich ein Vollformenkarst (Modellierungsphase 45) entwickelt, der letztlich (Modellierungsphase 90) in einen Turmkarst übergeht.
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