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News: Altersbestimmung bei großen Höhlen

Höhlen und Mannequins haben etwas gemein: Es ist unglaublich schwer, ihr Alter herauszubekommen. Jetzt haben Geologen einen Weg gefunden, die Frage wenigstens für die verschwiegenen Höhlen zu beantworten. Mit der neuen Methode können sie die Geschichte von Niederschlägen, tektonischen Hebungen und anderen geologischen Prozessen in Regionen mit einem bestimmten Typ von Großhöhle bestimmen.
Die genaue Datierung des Zeitpunktes, an dem sich Felsen auflösten, um einen Hohlraum zu bilden, ist eine große Herausforderung. Normalerweise bestimmen die Geologen das Minimumalter einer Höhle anhand des Alters der Ablagerungen (beispielsweise der Stalaktiten und Schichtgesteine), die sich ansammelten, nachdem sich die Höhle herausgebildet hatte. Die neue Methode nutzt das kreideartige Mineral Alunit, das sich an den Höhlenwänden als Kristall niederschlägt, wenn das Gestein sich auflöst. Alunit entsteht allerdings nur, wenn mit Schwefelsäure durchsetztes Grundwasser sich von unten her in den Kalkstein hineinfrißt – ein Prozeß, der für weniger als 10 Prozent der uns bekannten großen Höhlen verantwortlich ist.

Ein weltberühmtes Höhlensystem, das auf diese Weise entstand, sind die Carlsbad-Höhlen in New Mexico. Der Speläologe Victor Polyak von der Texas Tech University in Lubbock hat Alunit aus Carlsbad und verschiedenen anderen Höhlen in der Nähe der mexikanisch-texanischen Grenze gesammelt. Sein Team bestimmte die Menge des Gases Argon, das im Kristallgitter des Minerals gefangen ist. Argon wird gebildet, wenn Kalium, eine Hauptkomponente des Minerals, über Millionen Jahre radioaktiv zerfällt. Somit wird Kalium zu einer präzisen "Uhr", die anzeigt, wann sich das Alunit bildete. Frühere Altersschätzungen der Carlsbad-Höhlen schwankten von 750 000 bis zu 1,2 Millionen Jahren, doch das Alunit war volle 4 Millionen Jahre alt. "Das ist eine Zeit, in der in dieser Gegend viele interessante geologische Dinge passierten", sagt Polyak. Hierzu zählt auch die geologische Hebung des Guadalupe-Gebirges, das sich oberhalb der Höhlen erstreckt. Polyak bemerkt ferner, daß die Höhlen um so älter sind, je höher sie in der Gebirgskette liegen- eine Beobachtung, die wahrscheinlich einen allmählich sinkenden Wasserstand während der Landhebung anzeigt.

"Die Bedeutungen dieser Arbeit gehen über die philosophische Freude darüber, einem leeren Raum ein Alter zuzuordnen, hinaus", erklärt Geologin Ira Sasowsky von der University of Akron in Ohio. So können zum Beispiel genaue Höhlendatierungen innerhalb eines Gebietes anzeigen, wie sich das Klima in der Vergangenheit verändert hat. Eine schnellere Höhlenbildung deutet unter Umständen auf feuchtere Zeiträume hin. Doch können die Forscher Polyak zufolge immer noch nicht die Höhlen des am häufigsten vorkommenden Typus bestimmen – jener Höhlen, die durch von oben einsickerndes Kohlensäure-haltiges Wasser entstanden.

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