Neujahrsblatt der NGZH Nr. 115 auf das Jahr 1913; 18S. mit 14 Fig.(Format des Hefts: 22.4 x 29 cm)
Über Karrenbildungen
von P. Arbenz
Umschlag1913
herausgegeben von der

Naturforschenden Gesellschaft in Zürich
auf das Jahr 1913.
115. Stück.

Über Karrenbildungen.

von 

P. Arbenz
 

mit 5 Tafeln nach 16 Originalaufnahmen
 

Zürich
In Kommission bei Beer & Cie.

 
German only
 
 
 
 

Inhalt:
Einleitung
Habitus von Karren
Entstehung der Karren, 
Rolle der Gletscher bei der Karrenbildung
Karst-Erscheinungen, Höhlen, Tropfsteine
Verbreitung von Karren in der Schweiz,
  - auf der Erde
 Ältere Beschreibungen von Karren 
  von J.J Scheuchzer, Saussure, Ebel, etc. bis Arnold Heim 1912
Literatur (mit 23 Einträgen)
 
...
Entstehung der Karren
Aus allen diesen Bildern sehen wir mit grosser Deutlichkeit, dass die Karren in ihren typischen Formen dem Wasser ihre Entstehung verdanken. Die Anordnung der Rinnen im Sinne des Gefälles führt uns zu diesem Schlusse.
In verschiedener Weise kann das Wasser auf den festen Felsen einwirken. Es kann auf Klüften und Spältchen eindringen und, wenn Frost eintritt, das Gefüge der Felsen lockern, die Felsen langsam sprengen. Wenn sich das Wasser zu Rinnsalen sammelt, beginnt seine Tätigkeit in anderer Weise.  Es schwemmt lose Teile weg, beladet sich auf seinem Laufe mit Schlamm, Sand und Geschiebe. Diese mitgeführten Geschiebe sind das Instrument, mit denen es sich in die festesten Felsen einschneiden kann.  Es gräbt Schluchten und Täler, und seine nagende Tätigkeit hört nicht auf, solange das Gefälle gross genug ist. Schliesslich muss aber das fliessende Wasser seine mitgeschwemmten Massen irgendwo ablagern.  Es ist dann wohl noch imstande, den feinen Schlamm mitzuführen, seine erodierende Arbeit ist aber zu Ende.
Da die Karrenrinnen in so vielen Fällen an Flusstäler im Kleinen erinnern, muss man sich fragen, ob die Entstehung der Karren nicht etwa der gewöhnlichen mechanischen Tätigkeit des abfliessenden Wassers zuzuschreiben sei. Dem ist aber nicht so. Erosionskessel fehlen in den Rinnen, Schlagspuren von Geröllen sind nicht zu finden.  Gerolltes Geschiebe sucht man in den Karren vergebens. Höchstens trifft man zusammengespülten Humus und feinen Sand an. Die Form und Grösse der Rinnen steht in keinem Zusammenhang mit der Grösse des Sammelgebietes.  Wenn die mechanische Wirkung in Frage käme, müssten die tiefsten Rinnen die grössten Sammelgebiete haben.  Kurze Furchen können hier jedoch so tief sein, wie lange weitverzweigte.
Wir müssen den Schluss ziehen, dass die Karren unmöglich allein auf die mechanische Tätigkeit des Wassers zurückzuführen sind. Sie sind auch nicht von der gewöhnlichen Verwitterung erzeugt, denn sie sind meist ganz unabhängig von Schichtfugen und Klüften, von denen aus die Verwitterung zu arbeiten pflegt.
Das Wasser ist aber auch imstande, chemisch zu wirken ,ganz besonders dann, wenn es Kohlensäure enthält.  In reinem, kaltem Wasser ist Kalkstein sozusagen unlöslich.  Enthält das Wasser dagegen Kohlensäure, so löst er sich in geringem Masse auf unter Bildung des löslichen doppelt-kohlensauren Kalks, Ca (HCO3)2.  In 1000 Teilen Wasser lösen sich bei 15°C ungefähr 0,4 - 1 Teile dieses Bikarbonats.  Regen- und Schneewasser enthalten Spuren von Kohlensäure, die sie aus der Luft aufgenommen haben.  Sie sind daher auch imstande, Kalk aufzulösen und wegzuführen, wenn auch nur in kleinen Mengen. In der Tat findet sich gelöster Kalk in Form von Bikarbonat in allen Gewässern, ganz besonders in Quellen, die aus einem kalkreichen Terrain stammen. Ausser der Kohlensäure können auch mitgeführte sog. Humussäuren die Lösungskraft des Wassers erhöhen.
Schon seit Jahrzehnten schreibt man die Entstehung der Karren im wesentlichen der chemischen Wirkung des kohlensäurehaltigen Wassers zu. Tau, Nebel und Regen, sowie auch das rieselnde Schmelzwasser des Schnees nehmen überall, wo sie hinkommen, etwas Kalk weg.  Ihre Wirkung ist da am stärksten, wo der Fels kahl daliegt und wo das Wasser langsam über glatte Flächen rieseln kann.  Kleine Unregelmässigkeiten in der Zusammensetzung des Kalkes mögen den Anstoss zur ersten Anlage einer Rinne geben. Ist einmal eine kleine Furche oder Vertiefung geschaffen, so wird das Wasser stets diesen Weg einschlagen und immer mehr Gestein auflösen. Aus einer kleinen, unscheinbaren Rinne wird im Laufe der Zeit eine tiefe schmale Kluft.
In einer Karrenrinne erstreckt sich die Wirkung des durchfliessenden Regen- oder Schneewassers soweit, als die Oberfläche des Gesteins nass wird. Ein ganz geringfügiger Wasserfaden genügt aber, um den ganzen Boden einer Rinne zu benetzen, da das Wasser in der dünnen hellgebleichten Haut des Kalkes, die etwas porös ist, auf kapillarem Wege seitwärts gesogen wird. Von verschiedener Seite wurde betont, dass Humussäuren, auch Organismen, wie kleine Flechten und Pilze bei der Karrenbildung eine bedeutende Rolle spielen. Allein die ausgeprägtesten Karren finden sich gerade da, wo der Humus und die Pflanzenwelt am  allerspärlichsten sind.  Ebenda ist das Gestein den Atmosphärilien am meisten ausgesetzt, und diese sind es, denen wir die Hauptrolle zuschreiben müssen.
Wir haben somit gesehen, wie das abfliessende Regen- und Schneewasser den reinen Kalkstein angreift und Rinnen in der Richtung des Gefälles der Gesteinsoberfläche gräbt. Je reiner und kompakter der Kalk ist, um so typischer sind die Karrenformen.  Unregelmässigkeiten machen sich leicht bemerkbar. Schwerlösliche Einschlüsse, z. B. Hornsteinknollen, bilden vorspringende Zapfen und Leisten, wie wir auf Tafel 1, Fig. 2 links vorn deutlich sehen.  Umgekehrt werden leichter angreifbare Stellen rasch zu Vertiefungen.  Den Schichtfugen entlang spielt sich die chemische Wasserwirkung häufig sehr deutlich ab.  So sehen wir ausgelaugte Schichtfugen neben der vertikal verlaufenden Kannelierung auf Tafel II, Fig. 1 und 4.  Die Schichtfugen werden sehr ungleich erweitert, schliessen sich an der einen Stelle, klaffen wieder nicht weit davon.  Ausgezeichnet instruktiv ist in dieser Hinsicht Tafel III, Fig. 3. Dort ist eine Schichtfuge so stark ausgeweitet, dass das Regen- und Schneewasser sogar in der Schichtfuge Karren erzeugt hat.
Ausser den Schichtfugen spielen die Adern und Klüfte bei der Karrenbildung eine grosse Rolle. Sie werden durch das einsickernde Wasser rasch ausgeweitet. Tafel II, Fig. 2 zeigt mehrere von rechts nach links verlaufende tiefe Klüfte, an denen die eigentlichen Karrenrinnen absetzen.  Auch in den wilden Karren Tafel II, Fig. 3 erkennen wir ausser vertieften gewöhnlichen Karrenrinnen tiefe Klüfte.  Die Klüfte sind also Stellen, die vorzugsweise angegriffen und ausgeweitet werden. Wenn sie zahlreich sind, so geben sie einem Karrenfeld einen ganz bestimmten Charakter. Sie fallen dann viel mehr auf als gewöhnlich. Man könnte in solchen Gegenden glauben, die Auflösung des Kalkes den Klüften entlang sei das Wesentliche an der Karrenbildung. Dies ist aber nicht der Fall. Als typische Karren müssen wir stets die im Sinne des Gefälles orientierten Rinnensysteme bezeichnen, wie sie auf unsern Abbildungen wiederholt dargestellt sind.
Karrenfeld, Tannenalp (Graustock) Obwalden Tafel II: Abb. 3
Wilde Karren östlich der Tannenalp mit dem Graustock, in einer Höhe von etwa 2160 m. Auf schwach geneigter Schichtfläche tiefe, unregelmässige Rinnen und Spalten. Sehr spärliche Vegetation.

Photo:
E8°20'57", N46°47'16", 2160 masl, direction 80°
Switzerland, Obwalden, near Titlis,
Malm-Strata
Huminstoffe wirken komplexierend und unterscheiden sich dadurch von der Wirkung der Kohlensäure. Schliesslich löst sich aber Kalk auf beide Arten.
Andere Hypothese der Karrenbildung waren - reine Erosion: Keller;   oder Karren seien ausschliesslich durch Schmelzwasser von Gletschern verursacht: Agassiz, Charpentier, Simony, Ratzel, und Renevier, zum Teil mit der Umkehr-Folgerung, aus dem Vorhandensein von Karren dürfe auf eine ehemalige Vergletscherung geschlossen werden.

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