Complete druipsteengrot ontstaat soms al binnen 100 jaar

Wie de grotten van Han in België heeft bezocht, weet wat stalagmieten en stalactieten zijn. Stalactieten, dat zijn de grote bruingele druipers die aan het plafond hangen. Stalagmieten steken als puntige pilaren omhoog. Beide kunnen groeien in grotten die bestaan uit oplosbaar gesteente, zoals kalksteen, dolomiet, marmer en gips.

Het grondwater dat langzaam door het gesteente beweegt bevat veel koolzuur – niet voor niets haalt frisdrankfabrikant Spa hier zijn bubbeltjeswater uit de bodem. In het zure grondwater lost kalkrijk gesteente geleidelijk op. Het krijgt daardoor een neutrale zuurgraad (pH 7).

Op den duur verdwijnt het koolzuur uit het kalkrijke water als koolstofdioxide (CO2) naar de lucht. De kalk (calciumcarbonaat) die in het naar beneden sijpelende, kalkrijke grondwater zit, is daardoor steeds minder goed oplosbaar en slaat voortdurend neer op de punt van de stalactiet. Daardoor groeit de druipsteen geleidelijk.

Wanneer er zo veel kalkrijk water naar beneden sijpelt dat het van de stalactiet af druppelt, groeit er op de bodem van de grot een stalagmiet. Met de punt omhoog. Groeien de stalagmiet en de stalactiet tegen elkaar aan, dan vormt zich een zuil.

Traag

De vorming van stalactieten en stalagmieten is een langzaam proces. Hoe geleidelijk verloopt dat dan? Grotwetenschappers (speleologen) bepalen de ouderdom van druipsteenformaties (speleotheem) onder andere met radiometrische dateringsmethoden. De verhouding tussen uranium-234/thorium-230 in het gesteente is een maat voor de ouderdom. Hoe meer thorium er naar verhouding in de druipsteen aanwezig is, hoe ouder de stalagmiet of stalactiet zou zijn. Zo vormen ook druipsteengrotten een van de wetenschappelijke aanwijzingen dat de aarde honderdduizenden jaren oud zou moeten zijn.

Maar deze dateringsmethode kent nogal wat problemen, stelt speleoloog Miryam Bar-Matthews van Geological Survey of Israel in Jeruzalem. Zo blijken zouten van uranium-234 goed oplosbaar in water. Daardoor bevindt er zich relatief veel uranium-234 in de kalk van druipstenen. Thoriumzouten zijn juist slecht oplosbaar in water.

Dit chemische proces levert een aantal problemen op bij het bepalen van de ouderdom van stalagmieten en stalactieten. Hiervoor corrigeren de wetenschappers wel, maar de correctiefactoren leveren ouderdommen op die volgens Bar-Matthews soms bij lange na niet overeenkomen met de verwachte leeftijd van het gesteente.

Ook andere methoden om druipstenen te dateren, zoals elektronenspinresonantie (ESR), CT-scanning en het meten van zuurstof- en koolstofisotopen, kennen hun eigen aannames en moeilijkheden.

Geboeid

De ouderdomskwestie van druipsteengrotten boeide de Canadese creationist Vance Nelson mateloos. Hij dook er dieper in, en schreef samen met deskundigen, onder wie de Roemeense hoogleraar speleologie Emil Silvestru, zijn recent verschenen boek ”Catastrophic caves”. Hun conclusie? „Druipsteengrotten hebben helemaal geen enorme tijdsperioden nodig om zich te vormen.”

Opmerkelijke resultaten leverde Nelsons onderzoek van de Jenolan Caves in de Blue Mountains op. Dit gebied bevindt zich in het Australische New South Wales. „In druppelende grotten met mineraalwater kunnen de typische stalactieten en dunne stalagmieten ontstaan”, constateert Nelson. Maar veel kalksteenformaties kunnen onmogelijk druppeltje voor druppeltje zijn gevormd.

Neem bijvoorbeeld de calcietberg bij de Amerikaanse plaats Thermopolis. „Die is binnen honderd jaar gevormd door omhoog borrelend mineraalrijk water.” Of het houten waterwiel in Kaap Leeuwin in West-Australië; dat is in 65 jaar volledig versteend en ingepakt in kalksteen. Op zijn jarenlange zoektocht over de hele wereld stuitte de Canadees op tal van voorbeelden van grote kalksteenformaties die in korte tijd zijn gevormd, „en echt niet druppeltje voor druppeltje.”

Geoloog Jerry Trout van USDA Forest Service in Arizona (VS) had eenzelfde ervaring. Hij hield een aantal jaren met foto’s de groei van een stalactiet bij. En constateerde dat deze met een aantal centimeters per dag groeide.

Groene druiper

Soms hebben zich stalactieten en stalagmieten gevormd met opvallende kleuren. In verlaten kopermijnen in het Britse Cornwall groeien blauwgroene stalactieten, met veel koperzouten in de kalksteen. In een verlaten antimoonmijn bij de Slowaakse plaats Pezinok zijn de stalactieten rood, door het hoge gehalte aan ijzeroxide; en de stalagmieten zijn er geelgekleurd door mangaanoxiden. In een verlaten Franse kopermijn in La Pradet, die momenteel in gebruik is als champignonkwekerij, hangen groene druipers van koperrijk malachiet.

Nelson trof in een aluinmijn in het Duitse Saalfeld, die van 1530 tot 1850 in gebruik is geweest, stalactieten aan van meer dan 2 meter lang. „Alle formaties in deze oude mijnopeningen en tunnels hebben een maximumleeftijd van tussen de 250 en de 300 jaar.”

In Queensland in Australië liggen de Mount Isa Mines. Deze zijn in 1923 in gebruik genomen om er zink en lood te winnen. Inmiddels hangen er meterslange stalactieten en staan er manshoge stalagmieten in de mijn. „Dit is ongelooflijk. Zeker voor iemand die altijd is voorgehouden dat het duizenden jaren duurt voordat een stalactiet 1 centimeter is gegroeid.”

Gemetseld

Niet alleen in natuurlijke grotten blijken druipsteenformaties te groeien. Zelfs aan betonnen of gemetselde constructies zoals bruggen, crypten en kelders komen ze voor. „Seculiere geologen claimden dat deze druipsteenstructuren geen calciet (kalksteen, BvdD) zouden kunnen bevatten.” Daarvoor zouden ze niet oud genoeg zijn. Uit Nelsons onderzoek blijkt het tegenovergestelde.

Hij ontdekte dat opgelost calciumhydroxide uit cement bij een lage zuurgraad (pH 9) gemakkelijk CO2 uit de lucht opneemt. Op die manier vormt zich kalksteen in relatief recente bouwwerken. Er speelt dus een totaal ander chemisch proces dan dat in de druipsteengrotten stalagmieten en stalactieten vormt. „Zonder de zuurgraad van het druppelende water te testen, kun je niet weten via welk chemisch proces het calciet ontstaat.” Een voorbeeld van kalksteenvorming uit beton heeft plaats in het rioolstelsel van het oude deel van de Canadese stad Montreal.

Tijdens zijn bezoeken aan de grotten sprak Nelson tal van gidsen. „Zij herhaalden tegenover mij niet anders dan wat hun altijd was verteld, namelijk dat het druipsteenverschijnsel in hun grot honderdduizenden jaren oud zou zijn.”

Voor de Canadees zijn ze juist een aanwijzing dat de aarde helemaal niet oud is. „De grotten zelf kunnen gemakkelijk zijn gevormd tijdens gebeurtenissen aan het eind van de zondvloed.” Uit de gevonden fossielen leidt hij af dat de wereld na de zondvloed te maken had met veel regenval en een vochtig, relatief warm klimaat. „Daardoor zou er gemakkelijk veel grondwater in grotten terecht kunnen komen, dat meer kalk zou oplossen uit de kalksteen. Hierdoor kunnen er heel snel grote hoeveelheden druipsteen in nieuwe grotsystemen zijn ontstaan.”

Mineraalrijk

Het blijkt volgens hem duidelijk dat stalagmieten en stalactieten zich in snel tempo kunnen vormen. „Er is alleen heel veel mineraalrijk water nodig. Dat water was er in overvloed in de periode vlak na de zondvloed.”

Duidelijk is dat ook seculiere wetenschappers minder zeker zijn over de gebruikelijke datering van stalagmieten en stalactieten. Geoloog Jerry Trout signaleerde dat „van 1924 tot 1988 een informatiebord bij de ingang van de Carlsbad Caverns (VS) hing dat vertelde dat Carlsbad minstens 260 miljoen jaar oud was. In 1988 was het bord vervangen door een ander waarop stond dat de grotten 7 tot 10 miljoen jaar oud zouden zijn. Toen hing er even een informatiebord dat meldde dat ze 2 miljoen jaar oud zouden zijn. En nu is het bord verdwenen .”

Mede n.a.v. Catastrophic caves, Vance Nelson; uitg. Untold Secrets of Planet Earth Publishing Company, Red Deer, 2020; ISBN 9780986882166; 200 blz.; € 35,00

serie Aarde oud of jong

Verschillende wetenschappelijke onderzoeken spreken de bewering tegen dat de aarde miljoenen jaren oud is. Deel 3: Snelle groei van stalagmieten en stalactieten (slot).

Complete druipsteengrot ontstaat soms al binnen 100 jaar

Wetenschap & techniek

RD.nl in uw mailbox?