3.2.1. Geomorphologie des tropischen Karstes

Karst ist ein fast weltweites Phänomen, das seine klimatische Kältegrenze mit der Grenze zum Permafrost gemeinsam hat (polwärtige- und Höhengrenze); die Trockengrenze wird von verschiedenen Autoren unterschiedlich bewertet.

Entsprechend dem Lösungsgleichgewicht: 

Kalkgestein + Wasser + gelöstes Kohlendioxid = gelöster Kalk

wird Kalk in Abhängigkeit der Temperatur gelöst oder abgeschieden. Eine hohe Kalklösung findet bei hohen Wasserangebot (hohe Niederschläge), hohen Werten an gelöstem Kohlendioxid, hohem Reinheitsgrad des Kalkgesteins, und hoher Klüftigkeit des Gesteins statt. Der Anteil an gelöstem Kohlendioxid erhöht sich mit sinkenden Temperaturen und durch die Lebensvorgänge von Organismen, z.B. Atmung von Bodenfauna und Wurzelatmung.
 

Der Kegelkarst ist an warme, feucht-wechselfeuchte Klimate (über 9 humide Monate im Jahr) und reine, dickbankige Kalke gebunden (Pfeffer 1969a).

Für den Karst in gemäßigten und subtropischen Bereichen sind Hohlformen charakteristisch, dagegen sind für den tropischen Karst Vollformen typisch. Panoš & Štelcl (1968) beschreiben eine große Anzahl verschiedener Karsttypen auf Kuba. 

Abbildung3 aus Panoš & Štelcl (1968): Karte der Verteilung der Karsttypenin Westkuba.

Von dieser Vielzahl der Typen kommen im „Orgelgebirge“ nach Angaben von Martin Luiz-López (pers. Mitt.) drei Typen vor: 
 

Isolated highstack hills  = Mogotes s.str.  =  isolierte Kegelkarstberge 

Ranges                        = Sierras            =  Ketten aus Kegelkarstbergen

Cockpit-karst-areas      = Low Mogotes  =  Kuppenkarstflächen.

Die Entstehung dieser Formen beginnt mit der tektonischen Hebung des Geländes über den Vorfluter bzw. den allgemeinen Wasserspiegel des Gebietes. An tektonischen Klüften oder Schichtfugen bilden sich Schlucklöcher, durch die das Wasser in den Untergrund verschwindet. Diese Röhren erweitern sich zu Cockpits, diese Hohlformen sind sternförmig bis rund, ihre Tiefe ist meistens größer als ihr Durchmesser. Die Korrosion verläuft schnell bis zur Höhe des Vorfluters, der Karstwasserfläche oder nicht lösungsfähigen Gesteins. Von da an erweitert sich die Bodenfläche der Cockpits durch seitliche Lösungsunterschneidung. Die Kalkfläche zwischen den Cockpits wird zu Kuppen umgestaltet (Kuppenkarst). Benachbarte Cockpits wachsen zusammen und die Kuppen werden zu Kegeln umgewandelt (Kegelkarst der Sierren). 

a) Fußhöhle = Ponor, b) Halbhöhle mit c) Außenstalaktiten, d) und e) Jamas und f) Karstgasse;mit Höhlensystem.

Die Karstvollformen und die Kalkflächen sind von verzweigten Höhlensystemen durchzogen. Dort fließt periodisch oder perennierend Wasser, oder die Systeme gehören zu einem fossilen Höhlenniveau, falls der heutige Karstwasserspiegel oder der Vorfluter tiefer liegt. In der Sierra de los Organos gibt es mindestens fünf solcher Höhlenniveaus von denen einige Wissenschaftler annehmen, daß man sie den verschiedenen Pluvialzeiten zuordnen kann. Die Oberflächengewässer der Talflächen verschwinden durch Ponore in den Vollformen.

Von der Oberfläche der Vollformen führen Karstschlote (Jamas) ± senkrecht zu den Höhlensystemen. Es kommt oft vor, daß Höhlendecken einbrechen, dadurch entstehen Einsturzdolinen, die auf Kuba „hoyos“ genannt werden. An tektonischen Klüften liegen solche Hoyos kettenartig aufgereiht. Manchmal verschmelzen sie durch seitliche Korrosion zu einer Karstgasse. Die Dolinen vergrößern ihren Durchmesser im Laufe der Zeit durch Korrosionsunterschneidung. Die Böden der Hoyos sind oft sehr fruchtbar. Die Grundflächen der Dolinen liegen immer auf dem Niveau des Vorfluters. 
 

Ebenfalls auf dem gleichen Niveau liegen die Böden der Poljen (interior valley). Manche von ihnen werden von Bächen durchflossen, wodurch allochthone Sedimente dorthin gelangen. Die Poljen der Sierra de los Organos haben Durchmesser bis zu mehreren hundert Metern. Beispiel dafür ist das Tal von (Baños) San Vicente [22°39’30’’N / 83°43’00’’W], das die Sierra de Viñales und die Sierra Guasasa voneinander trennt.
 

Die Kegelkarstberge, die Poljen, die Dolinen und die Karstgassen haben fast senkrechte Wände. Als Ursache dafür ist Lösungsunterschneidung anzusehen. Das Substrat der Talflächen ist relativ wasserundurchlässig, die Flächen sind in Richtung Kalkwände leicht geneigt. Dadurch ist im Randbereich der Boden lange Zeit des Jahres sehr feucht, manchmal befinden sich dort sogar Feuchtflächen oder schmale stehende Gewässer. Durch die Lebensvorgänge der Organismen oder Zersetzungsprozesse entstehen Kohlensäure und organische Säuren, die den Kalk im Fußbereich angreifen. Nach eigenen Beobachtungen ist der Fußbereich der Felswände immer feucht. Durch Lösung bilden sich Hohlkehlen, Fußhöhlen s. l.. Nach einer gewissen Zeit ist die Hohlkehle so weit in den Fels hinein gefressen, daß der darüberliegende Fels aus der Wand bricht. Die herabgefallenen Felsbrocken werden sehr schnell verwittert. 

Auf den Mogoten gibt es außer den Hoyos weitere kleinflächige ebene Bereiche. In Mulden (Lehmann nennt sie Karrenwannen) sammelt sich Substrat an. Die Mulden vergrößern sich seitlich und in die Tiefe durch die biogen bedingte Lösung. 

Abbildung5 aus Lehmann (1954): Karrenwannen, die von messerscharfen Karrengraten abgegrenztwerden.

Darüber hinaus gibt es auf den Kegelkarstbergen noch viele weitere Kleinformen, die durch örtlich begrenzte Lösung entstehen:
 

- Bäume schicken ihre Wurzeln durch feine Klüfte im Fels in Richtung Wasser, durch Wurzelatmung wird das Gestein zersetzt und es bleiben nach dem Absterben der Wurzeln bis zu armdicke Löcher zurück (root lapies). Durch Dickenwachstum der Wurzeln können Felsteile abgesprengt werden.
 

- Die Felsen sind völlig mit Karren überzogen. Das sind durch Oberflächenwasser entstandene Rinnen oder Rillen auf dem Kalkgestein. Die Kanten der Karren können messerscharf sein. Wenn man auf diese scharfen Kanten tritt entsteht ein metallischer Klang beim Abbrechen feiner Splitter.