Mit etwas Glück lassen sich noch weitere Fossilien im Felsen entdecken, so zum Beispiel Gastropoden (z.B. Schnecken oder Seelilien), Brachiopoden (Armfüssler) oder Foraminiferen.(Kammerlinge).
Die im Urmittelmeer horizontal abgelagerten Gesteinsschichten sind heute rund 40 Grad nach Westen geneigt. Das Abkippen der Schichten erfolgte im Zusammenhang mit der Bildung des Rheintalgrabens. Sie gehören der so genannten Rheintalflexur an, dem Übergang vom Tafeljura im Osten zum Rheintalgraben im Westen.
Die Entstehung der Höhlen
Höhlenforscher bezeichnen Höhlen als natürliche unterirdische Hohlräume, die gross genug sind, um von einem Menschen begangen zu werden. In der Parkanlage der Ermitage wurden insgesamt acht Höhlen gefunden, erforscht, vermessen und dokumentiert.
Um herauszufinden, auf welche Art eine Höhle entstanden ist, gehen die Forscher nach einem „Indizienverfahren“ vor. In einem ersten Schritt wird genau geschaut, ob eine Höhle gleichzeitig mit dem Gestein entstanden ist (Primärhöhle) oder erst, als das Gestein bereits verfestigt war (Sekundärhöhle).
Als typische Beispiele für Primärhöhlen gelten Lavahöhlen, (von denen es in der Schweiz keine gibt) oder Kalktuffhöhlen. Letztere gibt es in der Ermitage nicht, aber man findet neben der Gessner-Grotte Kalktuff dem hier allerdings künstlich nachgeholfen wurde.
Kalktuff entsteht, wenn sehr kalkhaltiges Wasser an die Oberfläche (Quelle) trifft und Kalk ausfällt. Fliesst ein solches mit Kalk gesättigtes Quellwasser über eine Geländestufe und fällt dort durch Entweichen von Kohlendioxid (oft unter der Mitwirkung von Algen) der Kalktuff aus, dann wächst allmählich die Geländeoberkante nach vorne und sie kann langsam das Dach einer Höhle bilden. In einigen Fällen formt sich so ein vollständig Kalktuff umschlossener Hohlraum. Diese Höhlen weisen zum Teil beachtliche Grössen auf (z. B. die Schauhöhle der Höllgrotten bei Baar ZG).
Die restlichen Höhlen der Ermitage liegen jedoch in den Rauracien-Korallenkalken. Sie entstanden erst nach der Verfestigung des Gesteins, weshalb sie als Sekundärhöhlen bezeichnet werden.
Die Sekundärhöhle ist die weitaus häufigste Höhlenart.
Als Nächstes versuchen die Höhlenforscher herauszufinden, welche Prozesse für die Entstehung der Höhle verantwortlich waren. Hierfür untersuchen sie unter anderem die Höhlengangsformen und die Felsstruktur um den Höhlengang. Sekundärhöhlen können entstehen durch:
-Die Erosion (mechanische Verwitterung, wie z.B. Unterspülung am Rande eines Flusses)
-Spalten im Fels, die zum Teil durch die mechanische Beanspruchung während der Gebirgsbildung entstanden, und Schichtfugen entlang der Gesteinlage. Durch das Wasser wird Kalkstein gelöst, was in einigen Fällen zur Entstehung von begehbaren Hohlräumen, also Höhlen, führt. Die Höhlen stellen das unterirdische Entwässerungssystem der Karstoberfläche dar. Die Lösungskraft des Wasser ist nicht nur verantwortlich für die im Untergrund entstandenen Höhlen, sondern führt ebenfalls zu einer speziellen oberirdischen Landschaftsform, der Karstlandschaft, oder kurz: dem Karst.
Es entstehen typische Lösungsformen wie Karren (Rinnen und Rillen im Fels) oder Dolinen (kesselförmige Senken bis zu einigen hundert Metern Durchmesser). Ein besonderes Merkmal von Karstlandschaften ist, dass keine oder nur wenige Oberflächengewässer vorhanden sind, weil der Niederschlag durch Spalten und Höhlen sofort in den Untergrund versickert.
Die oben genanten Oberflächenformen sind in der Ermitage leider nur an wenigen Stellen zu erkennen, da sie einerseits oft unter der Vegetation verborgen liegen oder anderseits bei der Gestaltung der Parkanlage zerstört wurden. Die Frage nach dem Alter einer Höhle ist beinahe philosophischer Natur (Bosàk, 2002), denn eine Höhle wird nicht wie ein Lebewesen geboren, sondern entsteht allmählich entlang der Fliesswege des leicht kohlensäurehaltigen Regenwassers durch das Gestein. Ausserdem geschieht die Erweiterung (Verkarstung) dieser Fliesswege nicht kontinuierlich, sondern sie durchläuft verschiedene Stadien, welche unterschiedlich lange dauern können.
Anfangsstadium
Am Anfang sind die Fliesswege geöffnet und deren Erweiterung (Verkarstung) geht nur langsam vonstatten. Dieses Stadium dauert in der Regel am längsten. Es kann sogar mehrere Jahrmillionen dauern, bis sich entlang der Fliesswege ein System von Kartröhren („Höhlen“, die zu klein sind, um von einem Menschen begangen zu werden) entwickelt hat.
Pheratische Höhlenentstehung:
Die Erweiterung der Karströhre zu einer von Menschen begehbaren Höhle erfolgte in den Höhlen der Ermitage unterhalb des Grundwasserspiegels (phreatischer Bereich). Damals waren die Höhlen vollständig mit Wasser gefüllt. Diese Phase kann – in urgeschichtlicher Zeitrechnung – sehr schnell vor sich gehen: In einigen Fällen reichen wenige Jahrzehntausende aus.
Vadose Höhlenentstehung:
An der Oberfläche haben sich Täler eingeschnitten, deren Talböden tiefer liegen als die Höhlen; der Grundwasserspiegel fällt und die Höhlen fallen trocken (vadoser Bereich). Das bedeutet, dass die Höhlen noch zu gewissen Zeiten (grosse Niederschlagsereignisse, Schneeschmelze, etc.) von einem Höhlenbach durchflossen werden und allmählich trocken fallen. Dieses Stadium wurde in der Ermitage in relativ kurzer Zeit durchlaufen.
Fossiles Stadium
Die Höhlen sind nicht mehr Teil des unterirdischen Entwässerungssystems und sie bleiben immer trocken. Die meisten Höhlen der Ermitage befinden sich zurzeit in diesem Stadium.
Höhlenruine:
Die Oberfläche wird durch die Erosion abgetragen und die Höhlen werden freigelegt beziehungsweise zerstört.
Das Alter der Höhlen der Ermitage
Durch radiometrische Methoden (Messen des Zerfalls natürlicher radioaktiver Elemente) lassen sich Kalksinterablagerungen (zum Beispiel Tropfsteine) datieren. Dies ermöglicht die Angabe eines Mindestalters der Höhle. Dazu fehlt allerdings in den Höhlen der Ermitage geeignetes Probematerial. Jedoch scheint es möglich, den Zeitpunkt des Trockenfallens der Höhlen recht genau bestimmen zu können, nämlich durch die Korrelation der Höhlengangprofile mit der Talentwicklung. Höhlen zeigen häufig ellipsenförmige Querprofile, die auf eine Entstehung durchflossen, der sich schluchtartig in das vorhandene Höhlenprofil eintieft.
Es entsteht ein so genanntes Schlüssellochprofil. Ein solches Profil kann aber in keiner der Eremitage-Höhlen beobachtet werden. Es spricht also einiges dafür, dass die Höhlen nach dem Auftauchen über den Grundwasserspiegel nur kurzfristig von einem Höhlenbach durchflossen wurden und dann rasch trockenfielen.Das deutet auf eine dramatische Änderung des Vorflutniveaus hin, entweder infolge einer raschen tektonischen Heraushebung der Grabenschulter des Oberrheingrabens und/oder der Eintiefung des Birs-Rhein-Flusssystems. Die Absenkung des Vorfluterniveaus könnte beispielsweise mit der Anzapfung des Ur-Aare-Doubs durch den Rhein von etwa 2,6 Millionen Jahren in Zusammenhang gebracht werden. Dies bedeutet, dass sich die Höhlen der Ermitage vermutlich bereits seid 2,6 Millionen Jahren im fossilen Stadium befinden. Durch die anschliessende Zertalung des Westabbruchs des Gempenplateaus wurde schliesslich das vermutlich ursprünglich zusammenhängende Höhlensystem der Ermitage in mehrere kurze Relikthöhlen aufgeteilt. Die Dauer der Entwicklung der Karströhren zu einem Höhlengang im phreatischen Milieu ist heute nicht mehr rekonstruierbar. Abschätzungen durch Modellrechnungen postulieren einen Zeitraum von einigen Hunderttausend bis zu einigen Millionen Jahren.
Die Besucher des Earthcache finden in den Höhlen der Ermitage folgendes vor:
Die Höhlen der Ermitage weisen bescheidene Sinterbildungen auf. Der Begriff Sinter fasst alle terrestrischen Mineralausscheidungen zusammen. Dazu gehören die Tropfsteine. Diese, wie die herunterhängenden Stalaktiten und die nach oben wachsenden Stalagmiten, kommen in der Ermitage nicht vor.
Die häufigste Sinterformation, welche in den Höhlen der Ermitage anzutreffen ist, ist der Knöpfchensinter, der zumeist als einfach gestielte Knöpfchen ausgebildet ist und ganze Wandpartien rasenartig überziehen kann. Solche Sinterknöpfchen zeigen sich nahezu an allen Stellen, die von Luftzug bestrichen werden, was auf einen massgeblichen Einfluss der Verdunstung schliessen lässt. Trotzdem findet man Formen der Versinterung. Diese entstehen auf folgende Weise: Das mit Kohlendioxid angereicherte Wasser löst das Calciumkarbonat des Nebengesteins auf. Das so mineralisierte Wasser dringt in die Höhle ein. Die vergleichsweise kohldioxidarme Höhlenluft bewirkt einen Gasaustausch, worauf das Wasser nicht mehr das gesamte gelöste Calciumkarbonat in Lösung halten kann. Der überschüssige Anteil lagert sich in Form von Calcit (Kalkspat) ab – dem reinen, kristallinen Grundbaustoff des Kalksteins. Mondlicht ist eine Art wasserübersättigte, weissliche Kalkausscheidung mit einem Wassergehalt von bis zu 90%. Im Gegensatz zu Sinter fühlt sich Mondmilch weich und pastenartig an. In den Höhlen der Ermitage erscheint sie als eine mehr oder weniger verhärtete Masse, die ihren Ursprung in feinen Haarrissen hat und sich entlang überhängender Wände und Deckenpartien gegen den Boden windet. Wo Kalksinter und Mondlicht gemeinsam auftreten, stellt die Mondmilchkruste stets die jüngere Bildung dar. Eingelagerte Sedimente sind in den meisten Höhlen der Ermitage von geringer Mächtigkeit. Vielerorts wurden ursprünglich vorhandene Sedimente auch während der Nutzung und Umgestaltung der Ermitage abgetragen. Bedeutend sind die Sedimente in der Birseck-Ermitage-Höhle, wo sie durch archäologische Ausgrabungen dokumentiert wurden. Gut erhalten haben sich die Sedimente in kleinen Nebengängen in Klutfüllungen.
Der Earthcache
Wie bei jedem Earthcache gibt es hier keine Dose zu finden. Um den Earthcache zu loggen, müssen die Antworten zu folgende Fragen via Mail an den Owner (donpipolino@gmail.com) gesendent werden. Du kannst direkt loggen und brauchst keine Freigabe abzuwarten, bei Unklarheiten oder falschen Antworten werde ich mich melden. Logs ohne Antwortren werden nach ca. 2 Wochen ohne Kommentar gelöscht.
1. Gessner-Grotte (Start und Wegunkt 1)
Wie denkst du, wird die Gesteinsart der moosüberwachsenen Felsformation auf der rechten Seite der Grotte genannt? Am Eingang der Grotte steht eine Gedenktafel. Aus welche art Gestein ist dieser gemacht wurde? Kommt dieses Gestein auch in dem Gebiet der Ermitage vor?
2. Birseck-Ermitage-Höhle (Wegunkt 2)
Wenn du auf der linken Seite vor der Höhle stehst und 7 Schritte in die Höhle hinein machst (siehe Spoilerbild), kannst du beim genauen Hinschauen auf ca. 190 cm Höhe kleine, ca. 2 Frankenstück grosse Versteinerungen finden. Was für Versteinerungen kannst du erkennen. Auf der rechten Seite vor der Höhle befindet sich eine Gedenkinschrift in Stein gemeißelt. Unter dieser Inschrift ist der Felsen auf ca. 160 cm Höhe bei der Einbuchtung abgeschliffen. Welche Farben kommen bei den abgeschliffenen Stellen zum Vorschein? Wie fühlt sich das Gestein an.
3. Felsentor-Eingang (Wegpunkt 3)
Beim Eingang des ersten Torbogens der Höhle, unmittelbar links des Brunnens, siehst du den Kalkstein in einer typischen Farbe und der glatten Oberfläche. Schaue diesen genau an. Danach machst du ein paar Schritte weiter in Richtung dem hinteren Felsentor, dort findest du direkt vor dem Treppenaufgang, vor allem auf der rechten Seite, die Gesteinsoberfläche in einer anderen Farbe und Konsistenz vor. Was denkst, warum ist das so?
Ich würde mich über Fotos von dir und deinem GPS bei einer der drei Höhlen freuen, hänge diese, wenn du möchtest, an den Log an. Dies ist jedoch keine Logbedingung! Nun wünsche ich viel Spass bei meinem Earthcache!
don pipolino