Nadat miljarden organismen de Sint-Pietersberg hebben opgebouwd is er even hard aan gewerkt hem weer (gedeeltelijk) af te breken. Hiervoor zijn natuurlijke en menselijke krachten verantwoordelijk. In dit hoofdstuk gaan we het over natuurlijke krachten hebben. Onder natuurlijke krachten vallen geologische processen die voor afbraak van de aardkorst zorgen via verwering, erosie en sedimentatie: de exogene krachten.
|
|
Het uiterlijk van de aardkorst wordt bepaald door endogene krachten (= krachten van binnenuit, zoals vulkanen of tektoniek die het reliëf vormen) en exogene krachten (= van buitenaf) die dat reliëf onder invloed van wind, water of ijs gedeeltelijk weer afbreken door middel van verwering, erosie en sedimentatie.
Verwering kan door chemische of fysische oorzaken ontstaan en verzwakt en vergruist gesteente. Chemische verwering zorgt ervoor dat bepaalde mineralen in gesteente afgebroken/opgelost worden, in de meeste gevallen wanneer het gesteente in contact komt met zuur water. Regen- of oppervlaktewater wordt zuur als het in contact komt met koolstofdioxide (CO2). CO2 is een gas dat van nature in de atmosfeer en in bodems voorkomt. Uit de verbinding van water met CO2 ontstaat koolzuur dat in de geologie een belangrijk oplossend zuur is. Het zure water zakt in goed oplosbaar gesteente zoals kalksteen makkelijk weg en tast het aan. Deze vorm van chemische verwering noemen we corrosie.
De snelheid waarmee kalksteen oplost, wordt beïnvloed door het CO2-gehalte van het water. Water ‘in de buitenlucht' is minder zuur dan water in bodems met veel humus. In bodems zorgen verrotte plantenresten, de humus, namelijk voor een erg zuur milieu. Het gevolg is een grote hoeveelheid koolzuur en daarmee een grote aanslag op kalksteen.
Mineralogisch bekeken wordt kalksteen gevormd door het mineraal calciet ofwel kalkspaat, dat voor het grootste deel uit het zout calciumcarbonaat bestaat. Wanneer calciumcarbonaat in contact komt met koolzuur vindt er een chemische reactie plaats: er ontstaat calciumbicarbonaat, een zout dat een grote oplosbaarheid in water heeft. De kalksteen lost daardoor langzaam op.
Chemische verwering is verantwoordelijk voor het ontstaan van holtes en ‘tunnels' in kalksteen in de Sint-Pietersberg. Die holtes en tunnels noemen we karstverschijnselen.
|
|
Daarnaast is er fysische (mechanische) verwering die in de meeste gevallen ontstaat door een verandering in temperatuur of druk, dus door krachten van buitenaf. Hierbij speelt het uitzetten van water door bevriezing en het ontstaan van scheuren door plantenwortels een belangrijke rol. Het gesteente valt uiteen zonder dat de chemische structuur verandert. Tektonische activiteiten hebben in de kalksteen van de Sint-Pietersberg gezorgd voor breuken die vol konden lopen met water. Regenwater dat bevriest zet uit en duwt de kalksteen uit elkaar, het fragmenteert. Wortels van planten die zich in de loop van de tijd in de scheuren en barsten hebben genesteld dringen steeds dieper in het gesteente door en dragen zo hun steentje bij aan het fragmentatieproces. Vervolgens gaan fysische en chemische verwering elkaar aanvullen: afgestorven planten zorgen voor humuszuren die met het uiteengevallen gesteente aan de slag gaan en het oplossen.
Erosie verplaatst gesteente dat door verwering is losgemaakt. Er is water-, wind- en glaciale erosie. Bij de Sint-Pietersberg is erosie van belang voor het uiterlijk. Erosie door Maas en Jeker hebben grote delen van de oorspronkelijke hoogvlakte van het terrassenlandschap weggespoeld en een ‘berg' met een vlakke bovenkant overgelaten. Wat betreft de ontwikkelingen in het binnenste van de berg zijn zowel erosie- als corrosieverschijnselen van belang.
De andere kant van het verhaal is sedimentatie: de afzetting en opeenhoping van deeltjes die het eindproduct (sediment) van erosie zijn. Water, wind en smeltend landijs zorgen voor transport en zetten de meegenomen deeltjes of het meegenomen puin af. Wanneer dat zich ophoopt, ontstaat sedimentair gesteente, ook wel afzettingsgesteente genoemd. Het sediment van de Sint-Pietersberg behoort tot een ander type: de organogene sedimenten. Dit type sediment is opgebouwd uit dood organisch materiaal, in het geval van de Sint-Pietersberg de kalkskeletjes van mariene organismen die zich opgestapeld hebben tot een groot kalksteenplateau.
Een belangrijk kenmerk van sedimentair gesteente is dat het wordt afgezet in lagen die kunnen variëren in samenstelling en dikte. Gelaagd gesteente kan op het grensvlak van twee lagen gevoelig zijn voor breuken.
|
|
Karst is een geologisch fenomeen dat voor het eerst beschreven is in de streek Karst in Slovenië, een gebied met op grote schaal opvallende boven- en ondergrondse verwerings- en erosieverschijnselen. Sinds die tijd worden alle gebieden met gelijksoortige geologische verschijnselen karstgebieden genoemd. Karstlandschappen hebben soms opvallende vormen. Ze ontstaan in oplosbaar gesteente zoals kalksteen, waarbij zuur water de hoofdrol speelt. Kenmerkende karstverschijnselen zijn grotten, karstpijpen, ondergrondse watersystemen en dolines. Kartsgebieden zijn droge landschappen, het meeste water verdwijnt rechtstreeks in de ondergrond.
In Slovenië en langs de Kroatische kust zijn veel fraaie voorbeelden te vinden maar ook in Nederland komen -zij het in veel bescheidener mate- karstverschijnselen voor, namelijk op het kalkplateau van de Sint-Pietersberg en in het gebied tussen Noorbeek en Vaals.
|
|
|
|
Als gevolg van de almaar doorgaande verwerings- en erosieprocessen kunnen karstgrotten en -holtes ook weer instorten: de grot/holte wordt groter en groter en op een bepaald moment kan het ‘plafond' het gesteente dat erboven ligt niet meer dragen en stort het in. Wanneer zo'n grot of holte dicht aan de oppervlakte ligt, is dit bovengronds vaak te zien aan inzinkingen in het landschap. Dit zijn instortingsdolines. In dat geval kan er een open verbinding met de buitenlucht ontstaan en vormt de doline een natuurlijke ingang naar de grot.
Niet alleen instortingen veroorzaken dolines maar ook een plaatselijk sterke verwering op plekken waar de kalksteen vrij aan het oppervlak ligt: erosiedolines. Het bovenste deel van de kalksteen is opgelost en verdwenen. Bij het oplossen van de kalk blijft er een inzinking in het landschap achter met op de bodem vaak een ondoordringbaar residu (een kleiachtige substantie) dat ervoor zorgt dat deze dolines regenwater kunnen vasthouden.
Op plaatsen met een dichte plantengroei zijn door kool- en humuszuren CO2-dolines ontstaan, ook wel geologische orgelpijpen genoemd vanwege hun overeenkomst met de muzikale orgelpijpen: verticale trechtervormige schachten die meestal -soms tot tientallen meters- loodrecht naar beneden verdwijnen. Veel orgelpijpen zijn later opgevuld met verweringsmateriaal uit bovenliggende lagen, sommige hebben nog een open verbinding met de buitenlucht.
|
|
Op hellingen met weinig of geen begroeiing -maar soms ook ondergronds- is vaak nog een ander karstfenomeen te zien: de karren. Het oppervlak wordt aangetast door afstromend zuur water en de kalksteen lost op. De corrosie veroorzaakt een grillig patroon van hobbels en inkepingen die allemaal hellingafwaarts lopen, een soort ouderwets wasbord. Lengte en diepte variëren van een paar centimeter tot enkele meters. Deze verticale karstpatronen kunnen weer door horizontale breuklijnen doorsneden worden.
Carla Janssen, Naturalis 2012
Wijngaarden, A. van 1967. Ons Krijtland Zuid-Limburg III. De ondergrondse kalksteengroeven in Zuid-Limburg. - Wet. Med. 71, KNNV.
