Das Deutsche Archiv für Sinterchronologie DASC
von Stefan v.Boguslawski und Bodo Schillat
Das DASC gehört der Höhlengruppe Nord an.
Oberstes Ziel ist es, für wissenschaftliche Untersuchungen interessantes Sintermaterial zu schützen,
zu archivieren und aufzubereiten, sowie für Untersuchungen zur Verfügung zu stellen.
Deutsches Archiv für Sinterchronologie - Schillathöhle
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Selbstverständlich steht der Höhlenschutz und der damit verbundene Schutz des
Tropfsteinschmucks einer jeden Höhle an oberster Stelle. Wir gehen also nicht in
irgendwelche Höhlen und schlagen Tropfsteine ab. Unsere Sinterproben stammen entweder
aus vom Abbau durch Steinbruchbetriebe inzwischen zerstörten Höhlen, oder es handelt
sich um sogenannte Bebenabbrüche Tropfsteine also, die durch die Einwirkung von
lange zurückliegenden Erdbeben umgestürzt sind.
Das DASC versteht sich auch als Ansprechpartner für alle - auch ausländische - Stellen,
die aus wissenschaftlichen Gründen an der Untersuchung von Sintermaterial,
und hier besonders an Stalagmiten, interessiert sind.
Vitrine in der SchillathöhleMit Sinterschmuck |
Doch welche Untersuchungen können zu welchem Zweck an Tropfsteinmaterial durchgeführt
werden?
Um diese Frage zu verdeutlichen, muss man sich zunächst einmal klarmachen, dass ein
Tropfstein viele tausend Jahre alt ist, und während der Zeit seines Wachstums laufend
ein "Protokoll" geführt hat.
Bei Stalagmiten kann man viele tausend Jahre in die Vergangenheit zurückblicken
und viele Eigenschaften und geologische Vorkommnisse von damals feststellen.
Da die wissenschaftlichen Untersuchungsmethoden auf diesem Gebiet noch keinesfalls
ausgereift sind, und noch mit der Entwicklung gänzlich neuer Verfahren gerechnet
werden kann, ist es zum derzeitigen Zeitpunkt kaum möglich, eine vollständige
Aufstellung darüber zu geben, welche Informationen aus Tropfsteinen gewonnen
werden können.
Doch was ist heutzutage an Untersuchungen machbar?
Die wohl interessanteste, aber leider auch ziemlich aufwendige und damit teure
Untersuchung, ist die Altersbestimmung.
Es gibt im Wesentlichen vier unterschiedliche Verfahren. Das wohl bekannteste ist die
Radiokarbonmethode mit deren Hilfe Alter bis etwa
40.000 Jahre vor Heute festgestellt werden können.
Die drei anderen Verfahren, Uran / Thorium Verhältnis,
Thermolumineszens und Elektronenspinresonanz (ESR)
decken den Bereich bis etwa 500.000 Jahren ab.
Eine genaue Beschreibung dieser Methoden würde den Rahmen dieses allgemein gehaltenen Berichtes sprengen. Wer tiefer in dieses Thema einsteigen möchte, sei an die einschlägige Literatur hierzu verwiesen z.B.: HB Bildatlas Spezial "Höhlen in Deutschland".
Eine weitere ähnlich aufwendige Methode bietet die Bestimmung der durchschnittlichen
Jahrestemperatur vergangener Zeitalter durch die Bestimmung des Sauerstoffs mit der
Massenzahl 18. Da sich in einer Höhle immer die durchschnittliche Jahrestemperatur
der Region einstellt, hat ein Tropfstein während seines Wachstums im Sommer und Winter
die gleiche Temperatur erfahren. Diese ist durch den Anteil an Sauerstoff 18 in ihm
gespeichert.
Bestimmt man nun von einer bestimmten Stelle eines Tropfsteins das Alter und die
damals herrschende Temperatur, so kann die ermittelte Temperatur einer Jahreszahl
zugeordnet werden.
Würden solche Untersuchungen in einem größeren Rahmen durchgeführt, so ließen sich
hieraus Temperaturprofile vergangener Jahrtausende von verschiedenen Kontinenten erstellen.
Diese Untersuchungen sind im Übrigen nicht etwa veraltet, sondern angesichts der
aktuellen Klimaentwicklung auf der Erde mit ihrer bedrohlichen Erwärmung der
Atmosphäre durch den Treibhauseffekt von großem Interesse.
Sinterschmuck
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Eine weitere, wesentlich einfachere Möglichkeit, den Stalagmiten ihre Geheimnisse zu
entlocken, besteht in der Feststellung ob, und wenn ja, wie stark ihre Wachstumsachse
geknickt ist. Diese Untersuchung führen wir im DASC seit Jahren selbst durch.
Zuerst werden die zu untersuchenden Stalagmiten der Länge nach mit einer Steinsäge
durchgesägt. Damit die jetzt sichtbare Schichtung deutlicher hervortritt, wird eine
der beiden Hälften mit Kunstharz beschichtet. Nach dessen Austrocknung kann mit der
Beurteilung begonnen werden.
Hierbei sind folgende Überlegungen anzustellen:
Normalerweise müsste ein Stalagmit im Laufe der Zeit senkrecht nach oben wachsen.
Dies ist jedoch bei vielen nicht der Fall. Nach Schillat sind hierfür in den allermeisten
Fällen langfristige, tektonische Wellenbewegungen des die Höhle umgebenden Gesteins
verantwortlich. Auch diese Untersuchung lässt sich mit einer Altersbestimmung verbinden,
wodurch die Wellenbewegungen in ein zeitliches Raster gelegt werden könnten.
Eine ähnlich leicht durchführbare Untersuchung besteht darin, die Fallrichtung von
umgestürzten Stalagmiten - bezogen auf die Nordrichtung - mit einem Kompass oder
Theodoliten auszumessen.
Die Grundüberlegung hierzu ist folgende:
Man kann davon ausgehen, dass Stalagmiten, welche in früher unzugänglichen Höhlen
schon lange umgestürzt liegen - besonders wenn diese auch noch am Boden festgesintert sind
- nicht von Menschenhand abgeschlagen wurden, sondern durch starke Erdbeben gefällt wurden.
Ermittelt man nun von einer ausreichenden Anzahl Stalagmiten die Fallrichtung,
die Richtung also von der Basis (Abbruchfläche) bis zur Kappe (Spitze), so lassen sich
nach einer statistischen Überprüfung der Abweichungen zueinander - bezogen auf
möglicherweise zeitlich verschiedene Bebenereignisse - aussagekräftige Angaben
zum Erdbebenherd treffen.
Stalagmiten fallen nämlich nach Schillat mit ihrer Kappe in die Richtung, aus der
das sie fällende Erdbeben kam.
Auch hier ist eine Kombinierung mit einer Altersbestimmungsmethode sinnvoll.
Aber die Möglichkeiten der Untersuchung von Sintermaterial
sind hiermit noch keinesfalls erschöpft! Bietet sich doch die Möglichkeit, den
Fremdmaterialbestand zu erfassen.
Viele Stalagmiten weisen im durchgesägten Zustand eine relativ dunkle Schichtenfärbung
in Verbindung mit einem starken Schichtenfärbungsunterschied auf. Die Bestimmung der
Stoffe, welche diese Farbänderungen verursacht haben, in Verbindung mit einer
Altersbestimmung der betreffenden Stellen, würde interessante Aufschlüsse auf die
damalige zeitlich begrenzte Änderung der Materialzufuhr an den Stalagmiten zulassen.
Eine dafür geeignete Methode wäre die Neutralteilchenspektographie.
Ebenso werden einige Fremdeinlagerungen unter ultraviolettem Licht sichtbar. Diese Stoffe sind sonst farblos und haben nichts mit der zuvor beschriebenen Schichtenfärbung zu tun.
Um bei über 700 Tropfsteinen, welche sich im Laufe der Zeit angesammelt haben, die Übersicht nicht zu verlieren, werden ihre wesentlichen Merkmale in einer Computer-Datenbank verwaltet Dadurch sind wir in der Lage, den auf diesem Gebiet Interessierten (z.B. Wissenschaftlern), auf Anfrage sehr schnell die nach deren individuellen Vorgaben am Computer herausgesuchten Stücke bereitzustellen.
Die oben beschriebenen, teilweise sehr aufwendigen Untersuchungen sind nur durch
den Einsatz modernster Apparaturen durchführbar. Es ist also selbstverständlich,
dass wir im DASC nur solche Untersuchungen durchführen können, die ohne diesen
Aufwand auskommen. Wir betreiben die auf diesem Gebiet notwendige Vorarbeit.
Um jedoch wesentlich neue Erkenntnisse gewinnen zu können, ist es unumgänglich,
dass es zu einer noch stärkeren Zusammenarbeit mit den auf diesem Gebiet
spezialisierten Forschungseinrichtungen kommt.
Seit dem Jahre 2001 befinden sich fast alle Sinterstücke in der Schillathöhle. Wir freuen uns dadurch die Möglichkeit zu haben, sie, im Rahmen der Höhlenführungen, den interessierten Besuchern vorstellen zu können.
Literaturliste
- Schillat, Bodo (1965 a)
- Nachweis von Erdbeben in Höhlen; Der Aufschluss, 16 (6): 133 - 136.
- Schillat, Bodo (1965 b)
- Nachweis von Erdbeben in Höhlen; Mitt. Verband dt. Höhlen- u. Karstforsch., 11 (4): 111 - 107.
- Geyh, M. A. und Schillat, Bodo (1966)
- Messungen der Kohlenstoffisotopenhäufigkeit von Kalksinterproben aus der Langenfelder Höhle; Der Aufschluss, 17 (12): 315 - 323
- Geyh, M. A. und Schillat, Bodo (1967)
- Messungen der Kohlenstoffisotopenhäufigkeit von Kalksinterproben aus der Langenfelder Höhle; Mitt. Verb. Dt. Höhlen- u. Karstforsch., 13 (2): 42 - 53.
- Schillat, Bodo (1969 a)
- Erscheinungsformen von gebrochenem Sinter; V. Int. Kongr. Speläologie Stuttgart 1969, Abh. 2: 33/1 - 33/12.
- Schillat, Bodo (1969 b)
- Quartzite rubble and bean-ore conglomerate: a key horizon in cave sediments; Caves and Karst (11) 2: 9 - 16.
- Schillat, Bodo (1969 c)
- Volcanic ash horizons in layered dripstone and cave sediments; Caves and Karst 11 (6): 40 - 48.
- Schillat, Bodo (1970)
- Discussion of "The detection of prehistoric earthquakes from fractured cave structures"; Caves and Karst 12 (5): 33 - 36.
- Schillat, Bodo (1973 a)
- Das geplante Deutsche Archiv für Sinterchronologie. Zweck, Aufgaben und Aufbau; Mitt. Verb. dt. Höhlen- u. Karstforsch., 19 (1): 3 - 12., 4 Abb.
- Schillat, Bodo (1973 b)
- Höhlengruppe Nord (Tätigkeitsbericht 1971/72); Mitt. Verb. dt. Höhlen- u. Karstforsch., 19 (1/2): 35 - 36.
- Schillat, Bodo (1974)
- Deutsches Archiv für Sinterchronologie; Mitt. Verb. dt. Höhlen- u. Karstforsch., 20 (4): 122 - 123.
- Schillat, Bodo (1976 a)
- Aufzeichnungen langfristiger, tektonischer Wellenbewegungen in den Wachstumsachsen von Tropfsteinen; Abhandlungen zur Karst- und Höhlenkunde, Reihe A, Heft 14, München, 33 Abb., 9 Fotos
- Schillat, Bodo (1981)
- Die Entwicklung des Deutschen Archivs für Sinterchronologie bis 1980; Laichinger Höhlenfreund, 16 (1): 37 - 44.
- Boguslawski, S. v. und Schillat, B. (1990 a)
- Deutsches Archiv für Sinterchronologie in Not; Die Höhle, 41 (3): 61 - 63.
- Boguslawski, S. v. und Schillat, B. (1990 b)
- Neues vom Deutschen Archiv für Sinterchronologie (DASC); Mitt. Verb. dt. Höhlen- u. Karstforsch., 36 (3/4): 49 - 52.
- Boguslawski, S. v. und Schillat, B. (1991)
- Neues vom Deutschen Archiv für Sinterchronologie DASC; Geschiebekunde aktuell, Hamburg, 7 (1): 27 - 30.
- Knolle, F. & Wrede, V. mit Beitr. von Boguslawski, S. v., Schillat, B. & Wielert, S. (1992)
- Paläosinterschäden im Malachitdom und ihre möglichen Ursachen. - in: Geologisches Landesamt Nordrhein-Westfalen [Hrsg.]: Der Malachitdom. Ein Beispiel interdisziplinärer Höhlenforschung im Sauerland: 193 - 204, 11 Abb., 1 Tab.
- Schillat, Bodo (1996)
- Höhlengruppe Nord e.V. - in: Höhlen im Süntel und Wesergebirge, Beih. Ber. Naturhist. Ges. Hannover, 12: 10 - 12.
- Boguslawski, S. v. und Schillat, B. (1996)
- Deutsches Archiv für Sinterchronologie (DASC) in Rinteln. - in: Höhlen im Süntel und Wesergebirge, Beih. Ber. naturhist. Ges. Hannover, 12: 51 - 53.
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