Perlsinter

Knöpfchensinter - Blumenkohlsinter

Perlsinter in der Laichinge Tiefenhöhle.

Perlsinter, Σπηλαιο αη Γιωργη, Höhle St. George, Kilkís, Griechenland. Mit griechischer 1-Euro-Münze als Größenvergleich.

photography — Perlsinter, Zbrasov Cave, Czech Republic.

Perlsinter, Kubacher Kristallhöhle, Germany.

Perlsinter wird auch manchmal, aufgrund seines Aussehens, als Blumenkohlsinter oder Streuselkuchensinter bezeichnet. Dabei handelt es sich um eine Varietät von Höhlensinter, die aus kurzen, knöpfchenförmigen Auswüchsen besteht, auch der Name Knöpfchensinter wird benutzt. Sie treten meist in Gruppen auf und bedecken Wand- und Deckenflächen. Sie besitzen einen etwas dünneren Fuß oder Stiel und einen meist abgerundeten Kopf. Im Inneren sind sie schichtweise aufgebaut wie man an den Bruchflächen der beschädigten Knöpfchen auf dem Bild gut erkennen kann. Der Sinter ähnelt also dem Sinter von Tropfsteinen, womit nahe liegt, dass sie aus einem dünnen Wasserfilm abgeschieden werden. Allerdings wachsen sie in alle Richtungen und ignorieren die Schwerkraft. Die Entstehungsmechanismen für diese Art Sinter sind weitgehend unbekannt. Es gibt allerdings eine ganz Reihe Theorien, keine davon ist wirklich überzeugend, und in der Regel sind sie auch nur Ansätze die einen Teilaspekt zu erklären versuchen.

Eine Theorie besagt, dass der Grund, warum ihr Durchmesser in der Nähe der Wand gering ist, in der niedrigen Temperatur der Wand selbst liegt. Die Luft, die nur wenige Millimeter von der Wand entfernt ist, ist etwas wärmer, und so können sie dort besser wachsen, was bedeutet, dass sie dort dicker sind. Das würde aber bedeuten, dass sie von einem Wasserfilm überzogen sind, der nicht von der Decke durch Tropfen erzeugt wird, sonst würde sich ein Stalagmit bilden.

Möglicherweise entsteht Perlsinter durch Spritzwasser. Dann könnte er entlang eines Höhlenbachs oder durch das Auftreffen von Deckentropfwasser nach dem Fall aus großer Höhe entstehen. Leider findet man oft riesige Flächen von Perlsinter ohne eine Spur einer derartigen Spritzwasserquelle finden zu können.

Eine Theorie besagt, dass Perlsinter unter Wasser wächst, während die Höhle mit Wasser gefüllt ist. Normalerweise bildet Kalzit im stehenden Wasser jedoch Kristalle, dreieckige, genauer rhomboedrische Kalzitkristalle, die erhebliche Größen erreichen können. Es muss also einen (vielleicht chemischen) Grund geben, warum sich stattdessen Perlsinter bilden.

Und es gibt eine empirische Beobachtung von Höhlenforschern, die feststellten, dass Perlsinter in der Regel an Wänden zu finden sind, an denen sich der Gang verengt und somit eine viel stärkere Luftströmung herrscht als im Rest der Höhle. Soweit uns bekannt ist, gibt es keine Forschung zu diesem Thema, nicht einmal statistische Daten. Es gibt nicht einmal eine Idee oder einen Hinweis auf den internen Mechanismus der Luftströme, die das Wachstum von Speläothemen beeinflussen.

Eine interessante Theorie ist die, dass Perlsinter nicht wie andere Tropfsteine durch die Abgabe von CO₂ entsteht, sondern tatsächlich durch das Verdunsten des Wasserfilms.

In letzter Zeit werden viele Aspekte der Speläotheme auf den Einfluss biologischer Komponenten wie Algen und Bakterien zurückgeführt. Vor einigen Jahrzehnten wurden neue Mikroskope entwickelt, mit denen man kleinere Bakterien als zuvor sehen konnte. Wissenschaftler konnten sie vorher nicht sehen und nahmen an, dass es eine Mindestgröße gibt, aber mit den neuen Mikroskopen wurden sie sichtbar. Diese Nanobakterien leben im Tropfwasser und ihre Ausscheidungen verändern die Chemie des Wassers und beeinflussen das Wachstum von Mineralien. In den letzten Jahrzehnten haben die Wissenschaftler gelernt, dass wahrscheinlich alle Speläotheme ein Ergebnis einer Kombination aus chemischer Reaktion und biologischer Modifikation sind. Poolfinger zum Beispiel können nur mit einem hohen Anteil biologischer Prozesse erklärt werden. Für Perlsinter wurde eine derartige Erklärung allerdings noch nicht gefunden.

Die weitere Theorie ist, dass sie während periodischen Veränderungen des Wasserstandes wachsen. Jedes Mal, wenn die Perlsinter für eine Weile überflutet werden, wächst eine dünne Schicht aus Kalzit. Anstatt eines einzelnen Kristalls, der immer größer wird, bekommt der Kristall bei jeder Überschwemmung eine neue Schicht aus Kalzitkristallen. Daraus ergibt sich die geschichtete Struktur der Perlsinter.

Ein weiterer Aspekt ist die Oberflächenspannung des Wassers. Fließt ein Wasserfilm die Wand hinunter wird das Wasser durch die Oberfächenspannung auf den Kopf hinaufgezogen und durch die große Oberfläche wird dort Kalk abgelagert. Dieser Mechanismus wurde sogar im Labor nachgestellt, bei denen Sinterknöpfchen in verschiedene Lösungen gestellt wurden, sodass nur die Füße eingetaucht waren. Der gelöste Stoff wurde auf dem gesamten Kopf abgelagert.

Dave Bunell weist auf seiner Seite darauf hin, dass Perlsinter sowohl sehr häufig als auch in vielen verschiedenen Formen auftritt, wie man auf den Bildern leicht sehen kann. Er schließt daraus, dass sich Perlsinter unter sehr vielen verschiedenen Bedingungen bilden kann. Über Wasser setzt es sich aus dünnen, gleichmäßig verteilten Lösungsfilmen ab, unabhängig wie dieser Film zustande kommt. Aber er kann auch unter Wasser entstehen. So wären wohl die meisten Ansätze oben Teil der Lösung.

Zusammenfassend muss man wohl sagen, dass Perlsinter mit Abstand das mysteriöseste Höhlenmineral ist. Es gibt keine schlüssige und einigermassen erschöpfende Erklärung wie sie entstehen. Das liegt vermutlich aber auch daran, dass es bisher keinerlei ernsthafte wissenschaftliche Arbeit zu diesem Speläothem gibt. Wer noch ein Thema für eine Doktorarbeit sucht, hat hier eine interessante Aufgabe.

Literatur

Eberhard Pechold (1976): Wie entsteht Knöpfchensinter?, Die Höhle, Vol 27, pp 138-145. pdf