Der Großenbach ist ein Bach, der vom Südwestabhang des Thüringer Schiefergebirges nach Süden fließt, und in Sachsenbrunn in die Werra mündet. In niederschlagsarmen Zeiten kam es dazu, dass der Bach im Unterlauf trocken fiel. Im Frühjahr 2015 fiel der Großenbach im Unterlauf trocken. Es wurde festgestellt, dass diesmal eine Versinkung die Ursache dafür ist, d. h. das Wasser des Baches dringt durch mehrere größere Öffnungen in die Erdoberfläche ein. Ursache für Versickerung und Versinkung sind Hohlräume im Untergrund.
Muschelkalk
Dem Thüringer Schiefergebirge ist nach Südwesten hin der untere Muschelkalk vorgelagert. Weite Teile des heutigen Deutschland waren vor etwa 243 bis 235 Millionen Jahren vom Meer bedeckt. Auf dem Meeresgrund lagerten sich während dieser Zeit kalkige Überreste der Meeresbewohner ab (z. B. Muscheln, Armfüßer, Stachelhäuter) und bildeten kalkhaltige Sedimentgesteine. Infolge von geologischen Hebungsprozessen verlandeten weite Teile des Meeres.
Kohlensäureverwitterung
Im Kalkstein kommt es durch Kohlensäureverwitterung zur Bildung von Hohlräumen. Wenn sich das in der Luft enthaltene Kohlendioxid im Regenwasser löst, entsteht Kohlensäure. Die Kohlensäure ist in der Lage, Kalkstein anzugreifen und zu lösen. Durch abfließendes Regenwasser findet somit ein ständiger Verwitterungsprozess des Kalksteins statt. Im Kalkstein entstehen Hohlräume, durch die Wasser unterirdisch abfließen kann. Stellenweise kommt es zu Einbrüchen unterirdischer Hohlräume. Geschieht das in einem Gewässerbett, kommt es zur Versinkung.
Versickerung und Versinkung
Ob ein Gewässer im Karstgebiet an der Oberfläche abfließt oder im Untergrund verschwindet, ist von der Wassermenge und der Durchlässigkeit des Untergrundes abhängig.
Bei geringen Wassermengen versickert das Wasser schon, bevor die Einbrüche im Gewässerbett erreicht werden. Steigt die anströmende Wassermenge, versinkt der Bach in den eingebrochenen Hohlräumen. Möglicherweise wird bei großen Wassermengen (z. B. Starkregen oder Schneeschmelze) der Bach wieder oberirdisch bis in die Werra fließen.
Stage 1
Wir werfen einen Blick an das westliche Bachufer. Hier ist an der senkrechten Wand gut zu erkennen, wie das Gestein unter der Bodenschicht aufgebaut ist. Man kann die horizontale Schichtung des Kalksteins gut sehen. Außerdem fallen vertikale Spalten im Gestein auf. Durch die Spalten fließt versickerndes Wasser ab. Ebenso muss hier das Gewässerbett aufgebaut sein.
Finale
Hier hat die Kohlensäureverwitterung dazu geführt, dass es zu mehreren Einbrüchen im Gewässerbett gekommen ist. Ab hier fließt das Gewässer unterirdisch weiter.
Zum Loggen beantworte bitte folgende Fragen:
- An Stage 1 sind vertikale Spalten im Gestein zu sehen, die breiteste befindet sich rechts. Schätze die Breite der Spalte (siehe Bild).
Wie viele Einbruchstellen kann man mit bloßem Auge erkennen?
Die Gemeinde Sachsenbrunn wünscht sich, dass im Herbst wieder Wasser aus dem Großenbach bis in die Werra fließt, darum wurden die Einbruchstellen mit Erde aufgefüllt. Jetzt im Sommer verschwindet der Bach weiterhin in Untergrund. Wenn wieder viel Wasser kommt, wird man sehen, ob die Auffüllung langfristig hilft. Die Frage 2 fällt damit vorerst bis zum Herbst 2015 aus.
Die Antworten sendet bitte an den Owner oder samsv (et) web de.
- Zusatzaufgabe: Schreibt bitte in euren Log, wie weit das Wasser vom Teich aus fließt.
Verschwindet es in den Einbrüchen am Final, versickert es schon vorher, oder fließt es sogar darüber hinaus?
Die Abbildung stammt von der Website " Geoscape Nanaimo", die von der Vancouver Island University betrieben wird. https://web.viu.ca/geoscape/karst.htm
Die englische Beschriftung wurde deutsch übermalt.