Biologische Verwitterung: Lebewesen formen die Landschaft

Wie groß ist die Kraft von Wurzeln?

Pflanzenwurzeln können nicht nur natürliche Felsformationen, sondern auch Gebäude zerstören. Bei der sog. Wurzelsprengung dringen sie in Gesteinsklüfte oder -spalten ein, besonders häufig in Gebieten mit einer nur dünnen Bodendecke über dem Fels. Im Lauf der Jahre werden die Wurzeln immer dicker und üben einen starken Druck aus. Das führt zur Lockerung von Gesteinsstücken, die schließlich abgesprengt werden.

Die biologische oder biogene Verwitterung, ausgelöst durch Pflanzen, Pilze, Bakterien und Tiere, findet an oder nahe der Erdoberfläche statt und wirkt sich eher kleinräumig aus. Sie kann untergliedert werden in eine mechanische und eine chemische Variante. Zur mechanisch-biologischen Verwitterung zählt neben der Wurzelsprengung auch die Tätigkeit von grabenden Tieren, etwa von Maulwürfen, Präriehunden oder Regenwürmern. Durch sie werden weniger feste Gesteine aufgelockert.

Können Pflanzen ätzend wirken?

Ja. Gesteine können auch durch biologisch-chemische Verwitterung angegriffen werden. Viele Pflanzen, die direkt auf dem Gestein wachsen, scheiden über ihre Wurzeln Säuren aus, die den Gesteinsmineralen zusetzen.

Flechten, die auch extreme Lebensräume im Hochgebirge und in den Polarregionen besiedeln und ganze Felsblöcke überziehen, rauen durch ihre Ausscheidungen die Gesteinsoberfläche auf. Dadurch leisten sie einer weiteren Verwitterung Vorschub. Auch Bakterien und Algen sondern säurehaltige Stoffe ab. Möglicherweise spielen manganoxidierende Mikroorganismen eine Rolle bei der Bildung von Wüstenlack, einer dunklen Verwitterungsrinde aus Eisen, Mangan und Ton in Trockengebieten.

Wie arbeiten »Bohrer« und »Graser«?

Organismen wie Bohrmuscheln, Bohrschnecken, Bohrwürmer und Bohrschwämme, in tropischen Meeren auch Seeigel und Krebse, zerstören Felsküsten. Eine kleinere Gruppe, die »Bohrer«, gräbt verschieden tiefe Löcher und Gänge, um sich vor der Brandung oder vor Fressfeinden zu schützen. Die anderen, die »Graser«, weiden das Gestein auf der Suche nach Nahrung ab. Ihre scharfen Schalenränder, bezahnten Zungen und Stacheln zerstören bei der Nahrungssuche die Gesteinsoberfläche und ebnen den Weg für die starke Brandungserosion.

Die zu den Bohrschnecken zählende Napfschnecke etwa besitzt eine Radula genannte Raspelzunge, die mit bis zu 75 000 winzigen Zähnchen besetzt ist. Durch ihre Anordnung in Längs- und Querreihen wirken sie wie ein Reibeisen auf den Fels. Die Graser raspeln nicht nur dünne Gesteinsschichten ab, sie hinterlassen auch Verdauungssäfte, die das aufgeraute Gestein angreifen.

Die Abtragungsraten machen bei den meist kleinen Organismen selten mehr als einen Millimeter pro Jahr aus, größere Graser schaffen erheblich mehr.

Was beweist das Heldenfinger Kliff?

Das Naturdenkmal bei Gerstetten auf der Schwäbischen Alb zeigt sehr anschaulich die Tätigkeit von Bohrern.

Vor 15 Mio. Jahren, im Tertiär, war das Heldenfinger Kliff Teil einer Felsküste an einem subtropischen Meer. Ein kleines Riffmuseum informiert über die Geologie und das damalige Leben. Brandungswellen haben über einen langen Zeitraum eine charakteristische Hohlkehle aus dem weißen Kalk herausgeschlagen. Die Brandungskehle und die davor liegende, angeschrägte Fläche, die Schorre, sind mit Löchern von Bohrmuscheln und Bohrschwämmen übersät.

Die größeren Löcher stammen von Bohrmuscheln aus der Gruppe der Pholaden. Mit ihren raspelartigen Schalen und einem leicht ätzenden Sekret aus ihrem Fuß haben sie sich etwa fingerlange Wohnkammern in den Kalkfels gegraben, die sie Zeit ihres Lebens nicht mehr verließen. Pholaden findet man heute auch im Mittelmeer.

Übrigens: Bohrmuscheln machen auch vor Holz nicht halt. Schon die alten Ägypter mussten ihre Schiffe mit einem schützenden Überzug versehen. Frei schwimmende Larven der Bohrschwämme haben sich am Kliff festgesetzt, bevor sie zu einem richtigen Schwamm wurden. Sie haben die kleineren Hohlformen hinterlassen.