Wie Fossilien und Wasserkocher zusammenhängen: CO₂ im Kalkstein erklärt

Von Dr. Dietmar Meier

Was verbindet uralte versteinerte Muscheln, Schnecken und andere Fossilien, die wir auch im Weserbergland an natürlichen Felsböschungen oder in Steinbrüchen entdecken könnten, mit einem handelsüblichen Wasserkocher? Hätten Sie spontan eine Antwort auf diese Frage?
Wenn es um das Thema Klima und Klimawandel geht, ist es DAS Schlagwort dieser Tage: Kohlendioxyd, oder als chemisches Kürzel CO2. In Pressebeiträgen geht der Blick bei diesem Begriff größtenteils nach oben, Richtung Himmel, auf den Anteil dieses Spurengases in der Erdatmosphäre und dessen möglichen Einfluss auf das Wettergeschehen. Weniger im Fokus ist in der Diskussion eine andere Sphäre, in der Kohlendioxyd ebenso eine gewichtige Rolle spielt und die in direkter Wechselwirkung mit der Atmosphäre steht: die Ozeane.
Kehren wir noch einmal zu einer Kieshalde im Wesertal zurück. Neben den Geröllen aus Buntsandstein, über die wir in der vergangenen Folge berichtet haben, finden wir hier auch einen größeren Anteil von Geröllen mit grauen Farbtönen, die manchmal auch Bruchstücke von Fossilien umschließen. Einige Tropfen Essig reichen aus, um zu zeigen, dass es sich hierbei um Kalkgestein handelt. Gibt man nämlich etwas Essig auf ein solches Geröll, kommt es zu einer sichtbaren chemischen Reaktion, bei der sich kleine Gasbläschen bilden – bestehend aus Kohlendioxid CO2, das vorher Bestandteil des Gestein war!

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Der größte Teil der Kalksteingerölle auf den Kieshalden stammt aus dem westlich der Weser gelegenen südniedersächsischen Bergland, wo Gesteine aus der geologischen Formation des „Muschelkalks“ den Felsuntergrund bilden. Die an einem Prallhang der Weser gelegenen Felswände an der „Steinmühle“ südwestlich von Bodenwerder sind hierfür ein eindrucksvolles Anschauungsobjekt.
Während der geologischen Epoche des Muschelkalks, die den Zeitraum vor ca. 242 bis 234 Millionen Jahren umfasst, war das Klima in Deutschland überwiegend subtropisch warm und dabei tendenziell trocken. Unsere Region gehörte wie im Buntsandstein zum sogenannten „Germanischen Becken“, das nun aber zeitweilig vom Meer überflutet wurde. Am Meeresboden setzten sich dabei Kalkschlämme ab, zum einen durch biologische Aktivität (indem Algen, Korallen, Muscheln, etc. Kalk aus dem Meerwasser zum Bau ihrer Schalen oder Skelette verwenden), zum anderen durch chemische Ausfällung, bei der dem Meerwasser auch CO2 entzogen wird. Im weiteren Verlauf der Erdgeschichte verwandelten sich diese Schlämme, tiefer in der Erdkruste versenkt, infolge hoher Drücke und Temperaturen in die festen Kalksteine, die wir heute in Form von Klippen oder als eiszeitlich transportierte Kiesgerölle in Augenschein nehmen können.
Eben diese Muschelkalk-Gerölle sind, um zu unserer eingangs gestellten Frage zurückzukehren, für den Kalkabsatz in unserem Wasserkessel verantwortlich, wenn wir Grundwasser erhitzen, das im Wesertal entnommen wurde. Mehr über die Bindung von CO2 in Kalksteinen und die CO2-Beziehung zwischen Ozean und Atmosphäre in der nächsten Folge unserer Reihe.