In Karstlandschaften lässt sich das Klima der Vergangenheit anhand von Höhlenarchiven wie Tropfsteinen untersuchen. Diese entstehen, wenn Regenwasser mit Kalkstein reagiert: Dabei entsteht Kohlensäure, die zur Ausfällung von Kalzit führt. Da sie langsam wachsen und relativ stabil bleiben, repräsentieren sie eine kontinuierliche Aufzeichnung des regionalen Klimas, wie zum Beispiel auf der Schwäbischen Alb.

Durch die Analyse stabiler Sauerstoff- (δ¹⁷O und δ¹⁸O) und Wasserstoffisotope (δ²H) im Wasser, das mit diesen Ablagerungen in Verbindung steht, können wir klimabezogene Prozesse innerhalb des Wasserkreislaufs sowohl räumlich als auch zeitlich untersuchen. Veränderungen von δ¹⁷O, δ¹⁸O und δ²H hängen stark von der Niederschlagsmenge und der Temperatur, sowie von Wechselwirkungen zwischen der Atmosphäre, den vorherrschenden Wetterbedingungen und den Eigenschaften des Karst-Muttergesteins ab.

Ziel unserer Arbeit ist es wichtige Klimaparameter auf der Schwäbischen Alb – sowohl ober- als auch unterirdisch – besser zu verstehen und zu ermitteln, wie diese die hydrologischen Prozesse in Karstsystemen beeinflussen.

Im Jahr 2022 wurde die Wetterstation auf dem Dach des Instituts in Tübingen eingerichtet, und wir begannen mit der Suche nach vielversprechenden Standorten für die Überwachung von Wetter und Karstlandschaften auf der Schwäbischen Alb. Seit 2023 führen wir ein hochauflösendes Überwachungsprogramm in den Höhlen Hohle Fels, Bärenhöhle, Nebelhöhle, Schertelshöhle und Falkensteiner Höhle durch. An diesen Standorten erfassen Datenlogger kontinuierlich Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit und Tropfwasserdynamik und ermöglichen es uns, „moderne Speläotheme“ (ausgefälltes Kalzit) zu sammeln, die sich auf dem Uhrglas oben an den Datenloggern bilden (siehe Abbildung unten).

Darüber hinaus sammeln wir regelmäßig Tropfwasser aus den Höhlen und messen die CO₂-Konzentration an verschiedenen Stellen innerhalb jeder Höhle. Parallel dazu werden die Niederschlagsmenge sowie die Isotopenzusammensetzung des Regenwassers und des Höhlenquellwassers in der umliegenden Region mithilfe von Mikroklimastationen und Wassersammlern in Tübingen, Blaubeuren, Westerheim, Grabenstetten und Goldloch (Lenningen) gemessen. Dieser integrierte Ansatz ermöglicht es uns nachzuverfolgen, wie klimatische Signale von der Oberfläche in die unterirdischen Höhlenumgebungen übertragen werden. Dies bietet einen soliden, prozessbasierten Rahmen zum Verstehen der Signalübertragung und -erhaltung.

Auf der Grundlage von fast drei Jahren kontinuierlicher Datenerfassung wollen wir dieses Netzwerk mit neuen, mobilen Wetterstationen in der Schwäbischen Alb weiter ausbauen.

Unsere Arbeit in den Medien:

• Zeitungsartikel im „Grabenstetter Blättle“, Nr. 34, 21.08.2025
• Beschreibung unserer Forschungsarbeit mit weiteren Informationen im digitalen Führer zur Ausstellung im Schlosslabor auf Schloss Hohentübingen (vom 17. April bis zum 29. November 2026)

Unsere Teammitglieder Dr. Markus Maisch, Dr. Armelle Ballian und Dr. Sebastian Höpker arbeiten aktiv, in Kooperation mit Valdir Novello, der das Monitoring Netzwerk entscheidend mit aufgebaut hat, an diesem Forschungsprojekt. Sie betreuen Studierende im Rahmen ihrer Bachelor- und Master-Abschlussarbeiten. Sie können sich gerne an sie wenden, wenn Sie Fragen haben oder an dem Projekt mitarbeiten möchten!

Ehemalige Studierende, die an der Forschung mitgearbeitet haben: Judith Baum (BSc, 2025), Yannick Wolfhard (MSc, 2026).

Wir möchten uns bei unseren Kooperationspartnern bedanken:

• GACT – Geogenomic Archaeology Campus Tübingen
• Hohle Fels – unser besonderer Dank gilt Otto Schwabe, Rudolf Walter und Nicholas J. Conard
• Schertelshöhle – unser besonderer Dank gilt Wolfgang Walter
• AlbCamping Westerheim
• Bärenhöhle und Nebelhöhle – unser besonderer Dank gilt Bianca Walter und dem Albgymnasium 

• Grabenstetten Rathaus – unser besonderer Dank gilt Patrick Docimo, Bürgermeister und Leiter der Gemeindeverwaltung

Die Finanzierung für die Einrichtung des Überwachungsprogramms erfolgte im Rahmen der Exzellenzstrategie der Universität Tübingen.