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Zur plio-pleistozänen Entwicklung der Bären- und Karlshöhle bei Erpfingen (Schwäbische Alb) unter Berücksichtigung der Sinterchronologie

Wolfgang Ufrecht, Thekla Abel & Christof Harlacher


Zusammenfassung

Die Bären- und Karlshöhle bei Erpfingen ist eine der bekanntesten Höhlen der Schwäbischen Alb. Neben ihrem reichen Tropfsteinschmuck und den Knochenlagern des oberpleistozänen Höhlenbären findet die Höhle auch wegen fossilführender Sedimente mit einer Säugerfauna aus dem frühen Altpleistozän, der sog. Villafranchiano-Fauna, wissenschaftliche Beachtung - vor allem hinsichtlich der Diskussion um die Landschafts- und die Verkarstungsgeschichte der Kuppenalb.

Die in der Höhle hinterlassenen Sedimentformen, ihr Fossilinhalt und die zahlreichen Sintergenerationen, die zum Teil mit den Sedimenten wechsellagern, ermöglichen die Rekonstruktion einer ereignisreichen speläogenetischen Entwicklung. Diese begann im ausgehenden Tertiär und reichte bis in das Oberpleistozän. Die phreatische Phase der Höhle ist eng mit der flussgeschichtlichen Entwicklung der Lauchert verknüpft. Die Höhle kann mit einem Terrassenniveau in Verbindung gebracht werden, das der ersten Stagnationsphase der Urdonau nach der Kerbtalbildung (Pliozän) entspricht. Diese morphologische Position ist vergleichbar mit der anderer größerer Höhlensysteme der mittleren Schwäbischen Alb. Sie bekräftigt die eng mit der Eintiefungsgeschichte der Donau verbundene Tiefenverkarstung der Oberjurakalke.

Das Flusshöhlenstadium ist durch fossilführende Sedimente (36 Molluskenarten sowie Knochen von Bibern der Gattungen Trogontherium und Castor), die an der Basis eines Profils im Vorhof der Bären- und Karlshöhle ("Urhöhle") schon von Bleich und Lehmann geborgen wurden, in das jüngste Eopleistozän (Tegelen) einzustufen. Die im Profil darüber folgenden Bohnerzsedimente gelangten nach Funden von Zähnen und wenigen Knochen von Großsäugern (Grenzhorizont) bei Hochwasserereignissen und episodischen Überflutungen während des frühen Unterpleistozäns (Eburon) in die Höhle (Bröllerstadium). Sie zeigen die Übergangsphase von der aktiven Wasserhöhle zur inaktiven Höhle an. Bohnerzsedimente in weiteren Höhlen, die in ähnlicher Höhe zur Bären- und Karlshöhle liegen, lassen eine großräumige Plombierung von Karsthohlräumen zu dieser Zeit vermuten. Die meisten Mollusken, die Biber Trogontherium und Castor sowie auch einige Vertreter der Großsäuger aus dem Grenzhorizont zeigen hohe Affinität zu fließendem Wasser und belegen damit die Existenz von Oberflächengewässern in ihrem Lebensraum noch bis zum ältesten Unterpleistozän.

Die Kartierung des Höhleninhalts stützt sich vor allem auf Sedimente, die mit Sinterbildungen im Verband sind. Die U/Th-Datierungen solcher Sinter liefern Absolutalter für eine stratigraphische Gliederung der Profile und damit auch für die zeitliche Rekonstruktion von Akkumulations- und Erosionsereignissen. Eine Bodensinterplatte, welche die Bohnerzsedimente überlagerte, gibt mit 444.000 (+80.200/ -46.200) bzw. 474.000 (+33.900/-26.100) Jahren (Sauerstoffisotopenstufen 12 bzw. 13) das Minimalalter für die Plombierung sowie das Maximalalter für ihre spätere Ausräumung. Ein 200.000 ± 18.000 Jahre alter Bodensinter (Sauerstoffisotopenstufe 7), der von Bohnerzsediment unterlagert und einem rotbraunen bohnerzfreien Ton überlagert wird, zeigt noch Ablagerungsprozesse bis in das jüngere Mittelpleistozän an. Die ermittelten Absolutalter beruhen auf der Thermo-Ionisations-Massenspektrometrie (TIMS). Im engen Verbindungsgang zwischen Bären- und Karlshöhle konnten zwischen dem weniger als 500.000 Jahre alten Bodensinter und holozänen Stalagmiten, die auf Knochen des oberpleistozänen Höhlenbären wuchsen, der Nachweis 13 weiterer Sintergenerationen geführt werden.

Die Bären- und Karlshöhle zeigt eine über ca. 5 Millionen Jahre dauernde speläogenetische Entwicklung, die mit den dargestellten Untersuchungen zur Sedimentologie, Sinterchronologie und Paläontologie sowie in Übereinstimmung mit fluss- und landschaftsgeschichtlichen Prozessen zeitlich bestmöglich aufgeschlüsselt wurde. Die Ergebnisse bestätigen die Bedeutung der Höhle zum Verständnis des Verkarstungs-geschehens der Kuppenalb im Plio-Pleistozän.



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