214 I TÄTIGKEITSBERICHTE
Monitoring in der Bunkerhöhle im Rahmen von DAPHNE
(Dr. A. Schröder-Ritzrau)
Die Wechselwirkungen zwischen der Atmo-, Hydro-, Geo- und Biosphäre werden
seit 2006 durch ein Monitoring über und in der Bunkerhöhle (51°22'03“ N /
7°39'53“ E; 184 m ü. NN) erfasst und können für die klimatische Interpretation von
Speleothemen aus der Höhle genutzt werden. Untersuchungen werden an Regen-,
Boden- und Tropfwasser sowie an Boden- und Höhlenluft aus der Höhle durchge-
fuhrt, die zu dem insgesamt 3,5 km langen Bunker-Emst-Höhlensytem gehört und
Teil des pleistozänen Großhöhlensystems im Grüner Bach Tal von Iserlohn ist. Die
monatlichen Beprobungen geben Aufschluss über die jahreszeitliche Variabilität.
Die Jahresdurchschnittstemperatur der Höhlenluft im Messzeitraum beträgt
10,6°C. Aufgrund der hohen relativen Luftfeuchtigkeit von über 90% in der Bun-
kerhöhle können Effekte von Evaporation bei der Bildung von Tropfsteinen wei-
testgehend ausgeschlossen werden. Temperatur und der CO2-Gehalt der Bodenluft
sind sehr gut korreliert und z.B. der kalte Winter 2008/2009 zeichnet sich entspre-
chend in sehr niedrigen CO2-Werten in der Bodenluft ab. Durch die insgesamt rela-
tiv niedrige C02-Konzentration in der Bunkerhöhle wird die Ausgasung von CO2
aus dem Tropfwasser ganzjährig begünstigt, aber vor allem im Winter, wenn die
CO2-Werte besonders niedrig sind. Die Messungen der Bodenluftisotopie bestätigen
die C3 Vegetation und Variationen können mit den unterschiedlichen Regenmen-
gen in den Jahren erklärt werden.
Die manuell sowie elektronisch gemessenen Tropfraten von acht untersuchten
Tropfstellen geben Aufschluss über das jeweilige Tropfverhalten. Sechs von acht
Tropfstellen zeigen eine höhere Variabilität des Durchflusses. Diese Tropfstellen wer-
den nicht nur durch langsamen Sickerfluss gespeist, sonder führen einen mehr oder
weniger großen Anteil von schneller auf Klüften durchfließendem Wasser. Das in der
Höhle austretende Wasser ist eine Mischung aus neuem Regenwasser und altem in
den Poren gespeicherten Wasser aus dem Reservoir.
Kohlenstoffisotope aus Höhlentropfwässern und Stalagmiten (Dr.J. Fohlmeister)
Die Lösung von Kalk durch kohlensäurehaltiges Wasser im Karstsystem über einer
Höhle ist eine Grundvoraussetzung zur Entstehung von Stalagmiten. Unter ver-
schieden großen Partialdrücken von CO2 (pCO2) im Boden, die stark von Umge-
bungstemperatur und Niederschlag beeinflusst wird, verändert sich auch das Koh-
lenstoffisotopensignal im Tropfwasser und damit auch in Stalagmiten. Somit steht
durch Messen von 14C und ö13C in Tropfwässern und Stalagmiten ein Hilfsmittel zur
Verfügung, mit dem man auf den pCO2 Gehalt im Boden zurück schließen kann.
Es wurden schon gemessene Kohlenstoffisotope von Tropfwässern und Stalag-
miten genommen um ein schon bestehendes Modell über Kalkauflösung im Karst-
system durch eine kohlensäurehaltige Lösung zu verbessern. Das Modell beinhaltet
nun neben der puren CaGC^-Auflösung durch die kohlensäurehaltige Lösung auch
mögliche Mischungsprozesse im Karstsystem sowie den Kohlenstoff-Isotopen-Aus-
tausch der gesättigten kalkhaltigen Lösung und das Entgasen von CO2 sobald die