Doline
Als Doline (von slawisch dolina „Tal“), Sinkhöhle oder Karsttrichter bezeichnet man eine schlot-, trichter- oder schüsselförmige Senke von meist rundem oder elliptischem Grundriss in Karstgebieten. Ihr Durchmesser schwankt meist zwischen 2 und 200 Metern, kann aber auch mehr als einen Kilometer betragen. Ihre Tiefe reicht von 2 bis zu mehr als 300 Metern. Dolinen geben Karstgebieten ihr charakteristisches Aussehen.[1] Sie können in hoher Dichte auftreten: 782 Dolinen pro Quadratkilometer wurden maximal aus den Alpen,[2] 187 im Taurus beschrieben.[3] Dabei überwiegen immer Lösungs- vor Schachtdolinen. Solcherart Dolinenlandschaften bilden einen sogenannten Polygonalen Karst, indem das Einzugsgebiet der Einzeldolinen oft mit den anderen verzahnt ist und diese somit den ganzen Raum einer Landschaft ausfüllen können. Dolinen können selbst Staatsgebiete dominieren, indem sie einen Hauptteil der Landesfläche einnehmen; so wird für Montenegro oft der Wert von 60 % der Landesfläche angegeben, die innerhalb von Dolinenrändern liegen.[4]
Begriffsgeschichte und Definition
Der geomorphologische Begriff „Doline“ ist durch den serbischen Geographen Jovan Cvijić geprägt worden. In seiner Doktorarbeit (Das Karstphänomen, 1893) am Wiener Geographischen Institut unter Albrecht Penck entlehnte er „Doline“ aus der südslawischen Bezeichnung für Lösungsformen im Karst.[5] Der Begriff und seine allgemeine Definition fanden unmittelbar Eingang in die geomorphologische Terminologie und werden dabei auf rezente Bildungen oder paläogeografische Lösungsformen angewandt. Cvijić verwendete in seiner Dissertation den Großteil der Beschreibung (53 von 112 Seiten) auf die Darlegung von Dolinen. Ihre überwiegend korrosive Entstehung trug zur Integration von Karst in die Idee von geomorphologischen Erosionszyklen, die eine zeitliche Entwicklung und verschiedene Stadien der Erdoberfläche postulieren, bei. Innerhalb der von William Morris Davis geprägten Anschauung, dass Erosionszyklen das Erscheinungsbild der Erdoberfläche bilden, formulierten Alfred Grund (1914) und Cvijić (1918) Modelle für Erosionszyklen im Karst.[6] Weiter verbesserte Modelle zur Entwicklung von Karstlandschaften zeigten, dass allein durch Lösungsvorgänge das typische Bild einer Karstlandschaft mit seinen Hohl- und Vollformen (Senkungen und Erhebungen) entsteht, auch wenn tektonische Vorgänge die Entwicklung mitprägen können.[7] Neben der Lösungsdoline definierte Cvijić weitere Formen wie die „Suffusions-Doline“, „Einsturzdoline“, „Schnee-Doline“ sowie die „geschlossenen Karstsenken“.
Entstehung von Dolinen
Dolinen entstehen immer durch Lösungsvorgänge in verkarstungsfähigen, d. h. in Grund- oder Oberflächenwasser relativ leicht löslichen Gesteinen (siehe auch → chemische Verwitterung). Dies sind Evaporite (vor allem Steinsalz und Gips) und Karbonate (Kalkstein und Dolomit). Da flüssiges Wasser für den Lösungsprozess zwingend erforderlich ist, entstehen Dolinen vorwiegend in humiden tropischen bis gemäßigten Klimaten.
Vor allem bei den schwerer löslichen Karbonaten wirkt sich eine starke Zerklüftung oder das Vorhandensein zahlreicher Verwerfungen im Gestein begünstigend auf die Dolinenbildung aus, weil dies den Verwitterungslösungen eine größere Angriffsoberfläche bietet.
Lösungsdoline (Doline im engeren Sinn)
Hierbei wird das Gestein von der Geländeoberfläche her aufgelöst. Lösungsdolinen (auch Korrosionsdolinen genannt) sind zumindest in humiden Regionen auf Karbonatkarst beschränkt, da Evaporite, insbesondere Steinsalz, bereits im Untergrund aufgelöst werden, bevor sie überhaupt an der Erdoberfläche großflächig freigelegt werden könnten. Auch entstehen Lösungsdolinen selten in zu stark abschüssigem Gelände, da der Oberflächenabfluss des Wassers hier in der Regel zu schnell geschieht, als dass chemische Lösungsprozesse in Gang gesetzt werden könnten.
Sackungs- und Einsturzdolinen
Der Mechanismus für die Entstehung von Sackungs- und Einsturzdolinen ist Subrosion, das heißt die Lösung verkarstungsfähiger Gesteine im Untergrund, einhergehend mit Höhlenbildung. Die Doline wird schließlich durch das Nachbrechen (eines Teils) der Höhlendecke erzeugt, was sich an der Erdoberfläche entweder nur in Form einer trichterförmigen Senke oder aber in der Schaffung eines hochgelegenen Höhleneingangs äußern kann. Bei Sackungsdolinen ist das Deckgestein selbst nicht verkarstungsfähig, bei Einsturzdolinen ist es verkarstungsfähig. Sackungs- und Einsturzdolinen werden auch unter der Bezeichnung Erdfalldolinen zusammengefasst. Sie können mit weit verzweigten Höhlensystemen in Verbindung stehen. Mittlerweile gilt auch die ursprünglich regionale, für Karstlöcher auf der Halbinsel Yucatan verwendete Bezeichnung Cenote als Synonym für Einsturzdoline.
Nicht zu verwechseln sind Erdfalldolinen mit den sich ebenfalls als Erdsenkungen äußernden, aber anthropogen durch Untertage-Bergbau verursachten Pingen oder Bingen. Überschneidungen bestehen mit dem Begriff der Mardelle: Mardellen können (periodisch) wassergefüllte Sackungsdolinen sein, können aber auch anders (unter anderem anthropogen) entstehen.
Schwemmlanddolinen
Bei Schwemmlanddolinen (auch Alluvialdolinen oder Erosionsdolinen genannt) brechen nicht relativ alte verfestigte Deckschichten in einen Hohlraum nach, sondern junge unverfestigte Sedimente werden über eine bereits im verkarsteten Untergrund vorhandene Wegsamkeit ausgeschwemmt. Das Nachrutschen von Lockersediment erzeugt dabei einen Senkungstrichter an der Geländeoberfläche.
Ein Spezialfall der Schwemmlanddoline ist die Ponordoline. Über sie läuft ein Oberflächengewässer direkt in ein unterirdisches Höhlensystem ab. Ein eher ungebräuchlicher Terminus für Ponordoline ist daher Aufsuchungsdoline, der sich darauf bezieht, dass die Doline von einem Fließgewässer „aufgesucht“ wird. Im Deutschen Sprachgebrauch ist auch der Terminus Bachschwinde gebräuchlich.[8]
Dolinen im Glaziokarst
Häufig treten Dolinen in Hochgebirgen auf, die vormals oder rezent vergletschert sind. Ehemals vergletscherte Karstlandschaften werden zum Typus des Glaziokarstes gezählt. Daher finden sich im Glaziokarst Formen die auf Wirkung von Gletschern und denen von Lösungsvorgängen im Kalkstein zurückzuführen sind. Daneben sind noch periglaziale sowie fluvioglaziale Prozesse an der Entstehung von Karstlandschaften im Hochgebirge beteiligt. Unter Gletschern und in den ehemals von Gletschern ausgefüllten Trogtälern und Karen finden sich vielfach Riesendolinen, die im Slowenischen Konta, im Serbo-Kroatischen Dolovi und im Spanischen Jou (Picos de Europe) genannt werden.[9] Solche Riesendolinen sind paleo-Dolinen, deren Entwicklung unter den heutigen klimatischen Verhältnissen nicht mehr stattfindet. Riesendolinen finden sich in den östlichen Kalkalpen, Hochdinariden und im Picos de Europe. Sie können in einem glazial überprägten alpinen Kamm einen scharfrandig Begrenzung haben. In den Glazialzeiten waren sie hierin oft ein Zentrum der Vereisung wie einige Riesendolinen unterhalb alpiner Kämme in den Dinariden bis heute noch schnee- und eisgefüllt sind (u. a. Debeli namet im Durmitor). Bekannte Riesendolinen wie das Valovito do im Durmitor an der Westseite des Bobotov kuk sind landesweite Kältepole.[10]
Vorkommen
Dolinen als typische Karstformen kommen überall vor, wo genügend mächtige verkarstungsfähige Gesteine im Untergrund vorhanden sind. In Europa sind sie charakteristisch für die dinarischen Kalksteingebirge auf der westlichen Balkanhalbinsel, speziell in Slowenien, Kroatien, Montenegro und Bosnien und Herzegowina, der Typusregion des Karstes und der Karstforschung. Eine der beeindruckendsten Dolinen ist hier die vor etwa zwei Millionen Jahren bei Imotski eingebrochene Rote Doline, der Rote See, der 280 Meter tief ist. In ihrer Nähe liegt die Blaue Doline, die bei stark schwankendem Wasserspiegel bis zu 100 Meter tief ist. Die größte Dolinendichte im Dinarischen Hochkarst wird im niederschlagsreichen West-Montenegro erreicht. Bei nahezu 5000 mm Niederschlag, einem vielfachen des in Mitteleuropa registrierten Betrags, dominieren Dolinen das Relief, ihre ausgeprägtesten Formen finden sich im Hinterland der Bucht von Kotor, wo sich eine Landschaft des Polygonalen Karsts mit besonders vielen und steilwandigen Dolinen, die schon an tropische Cockpits erinnern, ausgebildet hat.[11] Die tiefste wassergefüllte Doline in Europa ist die Pozzo del Merro in Italien nahe Rom.[12]
Dolinen gibt es aber auch in allen anderen Mittelmeerländern wie Griechenland, Frankreich (z. B. Gouffre de Padirac), auf Sardinien (Su Suercone), in Süditalien (Murge) und Spanien.
Das Bihor-Gebirge in den Rumänischen Westkarpaten ist eine der bedeutendsten Karstregionen im westlichen Rumänien, Dolinen gehören auf den dortigen Kalksteinplateaus zu den häufigsten Oberflächenformen.[13]
Zahlreiche Dolinen bildeten sich auch in von Verkarstung betroffenen Gebieten Mitteleuropas einschließlich des Alpenraumes, in Deutschland beispielsweise im Rheinischen Schiefergebirge in Gebieten mit größeren oberflächennahen Vorkommen von devonischen Kalksteinen (u. a. in der Linderhauser Senke im Osten Wuppertals[14] am Nordrand des Remscheid-Altenaer Sattels), im südlichen Harzvorland (Zechstein-Kalk- und Gipskarst), im Kraichgau (sowohl Einbruchs- als auch Lösungsdolinen im Muschelkalk: Dolinenfelder Eisinger Loch[15], Neulinger Berg u. a.) und in der mittleren Schwäbischen Alb.
In der Schweiz sind dafür der Schweizer Jura (jeweils Weißjura-Kalksteine) sowie die Voralpengebiete bekannt. Die Nördlichen Kalkalpen beherbergen in Tschechien den Mährischen Karst (Karbon-Kalksteine) sowie in Richtung Österreich u. a. die „Wolfsgrube“ bei Flintsbach am Inn (Oberbayern) sowie diverse Dolinen im Toten Gebirge (Steiermark/Oberösterreich) oder das Grünloch bei Lunz am See (Niederösterreich).
Ausgedehnte Dolinenvorkommen sind auch aus anderen Kontinenten und Ländern bekannt, so etwa die Cenotes der Yucatán-Halbinsel (Mexiko) und die „Sinkholes“ im Karst der Florida-Plattform (USA). Die nach Volumen größten Dolinen in Amerika sind die Sima Major des Sarisariñama-Tepui in Venezuela und Sótano del Barro in Mexiko.[16]
Eine große Ansammlung von riesigen Dolinen befindet sich im Südchinesischen Karst. Die Xiaozhai-Doline in der Provinz Sichuan ist mit einer Fläche von 537 × 626 m und einer Tiefe von 662 m die vermutlich weltweit größte Doline.[17]
Mikroklima
Durch die teilweise erhebliche Tiefe ist der Luftaustausch mitunter signifikant eingeschränkt, was zur Ausbildung von spezifischen Mikroklimata führen kann. Eines der bekanntesten Phänomene sind Kaltluftseen. Sie entstehen durch negative Strahlungsbilanzen, die bei ruhigem Wetter, insbesondere nachts und nach Neuschnee[18], durch Ansammlung von kalter Luft in der Doline und aufgrund von Schwere und Inversionsbildung nicht entweichen kann, so wird beispielsweise in der schwäbischen Doline Weidenwang (Gemeinde Sonnenbühl) an mehr als 220 Tagen im Jahr Frost gemessen. In der Doline Grünloch bei Lunz am See in Niederösterreich wurde 1932 mit minus 52,6 Grad Celsius die niedrigste in Mitteleuropa dokumentierte Temperatur gemessen.[19]
Als entscheidender Faktor für die Stärke der Inversion, d. h. die Höhe der Temperaturdifferenz zwischen dem tiefsten Punkt der Doline und ihrem Umland, ist die ungehinderte langwellige Ausstrahlung aus der Doline gegenüber den umliegenden Bergen identifiziert worden.[18] Nur wenn die Horizontüberhöhung (engl.: sky-view factor) niedrig ist, als Ausdruck für den sichtbaren Anteil der Himmelshemisphäre, der vom Mittelpunkt der Doline aus noch sichtbar ist, bleibt eine langwellige Rückstrahlung von den umschließenden Hängen gering und die Auskühlung ist dementsprechend hoch.
Bekannte Dolinen
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Viele bekannte Dolinen sind einerseits durch auffällige Dimensionen oder Besonderheiten im Klima und in der Biosphäre ausgezeichnet. Insbesondere sind Einsturzdolinen aufgrund ihrer senkrechten Wände oder der Wasserfüllung Landschaftselemente, die besonderes Interesse wecken.
Deutschland
Im Remlinger Grund in Unterfranken entstanden einige Dolinen, so die im Mittelalter als „Ertvall“ und im 17. Jahrhundert als „Erdtfell“ bezeichneten, heute verfüllten Exemplare.[20]
Österreich
Im Grünloch, einer flachen Doline auf dem Dürrenstein-Plateau in den Ybbstaler Alpen, wurde im Zeitraum zwischen dem 19. Februar und dem 4. März 1932 mit −52,6 °C die tiefste bekannte Temperatur in Mitteleuropa gemessen.
Schweiz
Die Einsturzdoline Hellloch im Hinter Tal (hinter dem Talalpsee).
Italien
Die Doline Busa Nord di Fradusta auf 2607 m. ü. M. hält mit einer Temperatur von −49,6 °C den Temperaturrekord in Italien.[21]
Slowenien
In der auf 1592 m. ü. M. gelegenen Doline Mrzla Komna wurde am 9. Januar 2009 eine Temperatur von −49,1 °C gemessen.[22]
Kroatien Spektakulär stellt sich der Rote See bei Imotski dar, diese Einsturzdoline ist über 200 m tief und wassergefüllt, das Tiefblau des Sees kontrastiert mit den rötlichen Kalksteinwänden.
Montenegro
Das Opuvani do unterhalb der Velika Jastrebica in 1580 m Höhe im Orjen-Gebirge ist ein mikroklimatisch günstiger Standort für Glazialrelikte und kälteliebende Tier- und Pflanzenformen am Mittelmeer.[23][24][25]
Gefahren
Im Hochgebirge stellen, ähnlich wie Gletscherspalten, besonders unter Schnee verborgene Münder tiefer und steilwändiger Dolinen eine Gefahr für Bergsteiger und -wanderer dar. Zum hohen Risiko, sich durch den Absturz zu verletzen, kommt die Schwierigkeit, selbständig aus einer solchen Doline wieder herausklettern zu können. Die Möglichkeit, optisch oder akustisch mit Passanten in Verbindung zu treten, ist dann oft schlecht, und auch der Mobiltelefonempfang ist in einer solchen Situation meist noch eingeschränkter als sonst in der Bergwelt.
Im Dachsteingebirge beispielsweise wurde bislang mindestens zweimal mehrere Tage lang nach Personen gesucht, die in eine Doline gestürzt und dort gefangen waren:
Literatur
- Ernst Klann: Dolinenbegriffs-ABC – Kleines Fachwörterbuch zur Karsthohlform Doline. Dolinenkataster Nordbayern (PDF 9,2 MB)
- Valentin Binggeli, Heinz Oertli, Hans Müller: Karst: Dolinen, Höhlen, Quellen und die Menschen in der Karstlandschaft. Eine Materialsammlung für Volks- und Mittelschulen. In: Schweizer Realbogen. Band 130. Haupt-Verlag, Bern 1976, ISBN 3-258-02428-6 (Schulbuch).
- Helmut Blume: Das Relief der Erde. Ein Bildatlas (Gebundene Ausgabe). 2., durchgesehene Auflage. Enke-Verlag, Stuttgart 1994, ISBN 3-432-99242-4, S. 4–5, 63.
Weblinks
- Dolinenkataster Nordbayern (private Website mit wissenschaftlichem Anspruch)
- Doline im Spektrum Online-Lexikon der Geowissenschaften
- Definition und Bilder zu Dolinen, einschließlich Erdfällen, auf showcaves.com
- Eisinger Loch
Einzelnachweise
- Jovan Cvijić 1960: La géographie des terrains calcaires. Belgrad 1960.
- Lukas Plan, Kurt Decker 2006: Quantitative karst morphology of the Hochschwab plateau, Eastern Alps, Austria. Zeitschrift für Geomorphologie, Supplement Volume 147: 29-54. Berlin
- Muhammed Zeynel Öztürk, Mesut Simsek, Mehmet Furkan Sener und Mustafa Utlu 2018: GIS based analyses of doline density on Taurus Mountains, Turkey. Environmental Earth Sciences, 13. Juli 2018, Vol. 77
- Derek Ford 2007:Jovan Cvijić and the founding of karst geomorphology. In: Environmental Geology. 51: 675–684
- Derek Ford 2007: Jovan Cvijić and the founding of karst geomorphology. In: Environmental Geology. 51: 675–684
- Jovan Cvijić: Hydrographie souterraine et évolution morphologique du Karst. In: „Recueil des Traveaux de l'Institute Géographique Alpine“, vol. 6: 375-426, Grenoble
- Derek Ford 2007: 675–684
- Die Dolinen, Schweizerisches Institut für Speläologieund Karstforschung, abgerufen am 15. September 2020
- Márton Veress 2017: Solution doline development on glaciokarst in alpine and dinaric areas. Earth-Science Reviews, 173: 31-48.
- M. Ogrin, G. Nikolic, D. Ogrin und T. Trobec 2018: An investigation of winter minimum temperatures in the mountains of Montenegro - a case study from the karst depression of Valoviti Do and selected mountain stations of northern Montenegro. Geographica Pannonica, 22: 241-252 (PDF)
- Marjorie Sweeting 1995: Karst in China, Its Geomorphology and Environment. Springer-Verlag, Berlin 1995, ISBN 3-540-58846-9.
- Dr. Giorgio Caramanna: Il pozzo del Merro Raggiunti i -392 al pozzo del Merro
- Gheorghe M. L. Ponta: Bihor Mountains. S. 303–318 in: Gheorghe M. L. Ponta, Bogdan P. Onac (Hrsg.): Cave and Karst Systems of Romania. Springer, 2019, ISBN 978-3-319-90745-1, S. 303
- Stefan Voigt: Karsthydrologie und Karsthöhlen der Wuppertaler Kalkmulden. 20. Symposium Flussgebietsmanagement / Gebietsforum Wupper 2017 (PDF der Präsentation zum Vortrag 11 MB)
- Eisinger Loch. In: Stadtwiki Pforzheim-Enz. Abgerufen am 7. Oktober 2018.
- Vgl. z. B. Frank Rupert, Steve Spencer: Florida’s Sinkholes. (pdf, 1,9 MB) Florida Department of Environmental Protection, 2004, archiviert vom Original am 7. Februar 2014; abgerufen am 12. März 2019 (englisch, Poster des Florida Geological Survey, Tallahassee).
- Zhu Xuewen and Chen Weihai: Tiankeng Mega Dolines in the Karst of China. Speleogenesis and Evolution of Karst Aquifers, Issue 9, 2006, S. 18–36. Union Internationale de Spéléologie (UIS).
- C. D. Whiteman, T. Haiden, B. Pospichal, S. Eisenbach, R. Steinacker: Minimum temperatures, diurnal temperature ranges, and temperature inversions in limestone sinkholes of different sizes and shapes. Journal of Applied Meteorology and Climatology. Bd. 43, Nr. 8, 2004, S. 1224–1236, doi:10.1175/1520-0450(2004)043<1224:MTDTRA>2.0.CO;2 (Open Access).
- Manfred Dorninger: Das Grünloch. Institut für Meteorologie und Geophysik, Universität Wien, Präsentation zu einem Vortrag vom 29. November 2003 (PDF (Memento des Originals vom 4. Juni 2011 im Internet Archive) Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. 1,89 MB)
-
- Christine Demel u. a.: Leinach. Geschichte – Sagen – Gegenwart. Selbstverlag Gemeinde Leinach, Leinach 1999, S. 26 f.
- Depressioni fredde. Agenzia Regionale per la Prevenzione e Protezione Ambientale del Veneto, abgerufen am 23. August 2013.
- Gregor Vertačnik: Sibirsko jutro na Komni – rekordni mraz 9. januarja 2009. In: Slovensko meteorološko društvo (Hrsg.): Vetrnica. Nr. 1, 2009, ISSN 1855-7791, S. 19–25 (slowenisch, meteo-drustvo.si [PDF]).
- Pavle Cikovac, Ingo Hölzle 2018: GLACIAL RELICTS IN THE MEDITERRANEAN DINARIDES – A PHENOMENON OF COLD-AIR POOL MICROCLIMATES? Abstract, Conference: 7th Balkan Botanical Congress - 7BBC 2018At: Novi Sad, Serbia
- In Press: Pavle Cikovac & Katarina Ljubisavljevic 2019: Another isolated relic population of the Alpine Salamander (Salamandra atraLaurenti, 1768) (Amphibia: Caudata: Salamandridae) in the Balkans. Russian Journal of Herpetology.
- Pavle Cikovac & Ingo Hölzle 2018: On glacial microrefugia Opuvani do - Mt. Orjen. 7th Balkan Botanical Congress, University of Novi Sad 10 - 14 September 2018. (PDF)
- Bergrettung durch viele glückliche Umstände. ORF Oberösterreich (ooe.orf.at), 9. November 2017, abgerufen am 9. November 2017
- www.nachrichten.at, abgerufen am 4. Dezember 2021
