Sinter

Der Schöpfer von Wasserfällen und Seen

Der Prozess der Versinterung, durch den Sinterbarrieren entstehen und  Seen gebildet werden, gilt als Teil des einzigartigen universellen Wertes, dessentwegen die Plitvicer Seen zum Nationalpark erklärt und in die UNESCO- Liste des Weltnaturerbes aufgenommen wurden.

Die bedeutendsten Vorkommen von Oberflächenwasser im Nationalpark Plitvicer Seen sind kaskadenförmig angeordnete Seen verschiedener Größe, die im biodynamischen Prozess der Bildung der Sinterbarrieren entstanden sind, die das ursprüngliche Flussbett unterteilt und die Bildung von Seen ermöglicht haben. Die Wasserflächen nehmen mit ihrem Gesamtvolumen von 22,95 Millionen m³ weniger als 1% des Nationalparks ein. Durch die Bildung der Sinterbarrieren steigt der Wasserstand und verändert sich das Wasservolumen in den Seen. Die 16 größten, mit Namen bezeichneten, und eine ganze Zahl kleinerer, durch Sinterbarrieren abgeteilter Seen sind durch eine Reihe zwischen ihnen liegender Wasserfälle zu einem einzigen System verbunden.

Die Sinterbarrieren sind in den heutigen Wasserläufen noch immer aktiv und verändern das Bild der Seen und Wasserfälle durch ihre Biodynamik ständig.

Wie entsteht Sinter

Es gibt viele Definitionen von Sinter (eng. tufa). Eine der allgemeineren, die für die Beschreibung des Sinters an den Plitvicer Seen für gewöhnlich verwendet wird, lautet: „Sinter ist ein kavernöser, poröser Stein, der mithilfe von Pflanzen, Algen und Moosen durch Ablagerung von im Wasser gelöstem Calciumcarbonat entsteht.“ Eine andere, die auch die Voraussetzungen der Versinterung etwas präziser definiert, lautet: „Sinter ist das Produkt abgelagerten Calciumkarbonats unter Temperaturbedingungen, die der Umgebungstemperatur ähnlich sind. Er enthält oft Überreste von Mikrophyten, Makrophyten, wirbellosen Tieren und Bakterien.“

Das Wasser der Plitvicer Seen ist mit gelöstem Calciumcarbonat in Form von Calciumbicarbonat übersättigt. Aus diesem so mineralhaltigen Wasser kommt es an den Stromschnellen und besonders an den Sinterbarrieren zur Abscheidung von Calciumcarbonat (Kalzit) in Form von winzigen Kristallen, die sich ablagern. Die grundlegende chemische Formel der Sinterablagerung sieht so aus:

Die drei wichtigsten chemischen Voraussetzungen, die erfüllt sein müssen, sind:

• Übersättigung des Wassers mit Calciumcarbonat bzw. Sättigungsindex – I_Sätt.> 3
• Der pH-Wert des Wassers muss über 8,0 liegen.
• Die Konzentration von gelösten organischen Substanzen im Wasser muss geringer sein als 10 mg L^-1 Kohlenstoff

Was wir nicht sehen können, was aber für diesen spezifischen und komplexen Prozess der Sinterbildung wesentlich ist, sind Blaualgen (Cyanobakterien), Kieselalgen (Diatomeae), verschiedene Bakterien, Protozoen (einzellige Organismen) und mikroskopisch kleine mehrzellige Organismen. Diese Organismen bilden eine Lebensgemeinschaft, die sich auf Steinen, Pflanzen (Moosen) und anderen Gegenständen im Wasser entwickelt.

Die Mikrokristalle des Kalzits haften sich auf Substanzen, die die Algen und Bakterien abscheiden. Diese anhaftenden Kristalle bilden Kristallisationskerne, um die sich weiteres Calciumcarbonat aus dem Wasser ablagert und so die uns so gut bekannten Sinterbarrieren bildet.

Seine Form erhält der Sinter vor allem von den Wassermoosen, aber auch von anderen Mikro- und Makrophyten, Insektenlarven und anderen wirbellosen Tieren auf den Barrieren. Das häufigste Moos, das die steilen und senkrechten Barrieren bedeckt und an der Sinterbildung mitwirkt, ist das Palustriella commutata. Es „versteinert“ schnell und so bleibt die Form des Mooses im Sinter gut erhalten. An ruhigeren Stellen bildet das Wassermoos Ptychostomum pseudotriquetrumSinter des „Bryum“-Typs. Leicht kommt es auf diese Weise zur Versinterung der unteren Teile des Mooses, diese wachsen weiter und ermöglichen einen ununterbrochenen Prozess der Versinterung und des Wachstums der Barrieren.

Alter und Wachstum der Sinterbarrieren

Der Prozess der Sinterbildung reicht in die ferne geologische Vergangenheit zurück, fand aber nur unter den Bedingungen eines warm-feuchten Klimas statt, das dem heutigen ähnlich ist. Das Alter der aktiven Sinterbarrieren wird auf 6.000 bis 7.000 Jahre geschätzt, was ihre Entstehung auf die Zeit nach der letzten Eiszeit datiert. An den Seiten der heutigen Flussläufe, vor allem im Quellbereich der Seen, wurden auf größerer Meereshöhe Paläobarrieren gefunden und danach auch datiert. Analysen haben ein Alter von 250.000 – 300.000 Jahren (Mindel-Riß-Interglazial) und von 90.000 – 130.000 Jahren (Riß-Würm-Interglazial) ergeben.

Analysen des Alters der aktiven Barrieren und der Seesedimente haben gezeigt, dass die durchschnittliche jährliche Ablagerungsgeschwindigkeit der Seesedimente ca. 17-mal geringer ist als das Wachstum der Sinterbarrieren (ca. 13,5 mm), was zu einem Ansteigen des Niveaus der Seen führt. In neueren Analysen wurde unter Anwendung hydrologischer Methoden errechnet, dass die jährliche Wachstumsgeschwindigkeit der Ausgangsbarriere des Sees Kozjak ca. 5,6 mm beträgt, während die Geschwindigkeit beim Prošćansko Jezero etwa dreimal höher ist. Jede Barriere hat ihre Dynamik, die einen wachsen schneller, die anderen langsamer; dabei überragen stromabwärts gelegene Barrieren bisweilen die stromaufwärts befindlichen, die sich allmählich auflösen, und aus zwei Seen wird einer.

Ein Beispiel einer solchen Dynamik ist die versunkene Barriere im See Kozjak. Vor etwa 400 Jahren war der See Kozjak in zwei Seen geteilt, die durch eine Sinterbarriere und einen Wasserfall von ca. 40 m Höhe getrennt waren. Dann aber wuchs die Sinterbarriere am Ausgang des Kozjak (Kozjački mostovi) viel schneller als die Barriere, die beide Seen trennte.

Auf diese Weise stieg der Wasserspiegel, bedeckte allmählich den Wasserfall und verursachte das Versinken der Barriere und die Verbindung der beiden Seen zu einem, wie wir es heute kennen.

Das Wachstum und die Entwicklung der Sinterbarrieren wären gefährdet, sollte es zu einer Störung der physikalisch-chemischen und biologischen Faktoren kommen, die am Versinterungsprozess beteiligt sind. Wegen seiner spröden Struktur ist Sinter empfindlich gegenüber mechanischen Beschädigungen und großen dynamischen Belastungen.  Sinterbarrieren sind häufig auch durch die Veränderung des Wasserlaufs gefährdet, wenn es dabei zu ihrem Austrocknen und der Beendigung des Wachstums kommt, und es gibt auch Fälle, in denen Barrieren durch umgestürzte Bäume oder nach dem Winter durch tauendes Eis beschädigt wurden.