mini|300px|Submarine Karstquelle bei Brela (Biokovo) MeteogeneA. Pentecost (siehe Literatur) unterscheidet Quellen, die „meteogen“ (durch CO2-haltige Niederschläge) oder „thermogen“ (aus der Erdkruste kommend) entstanden sind. Unterwasserquellen treten nahe an einem aufnehmenden Gewässer und/oder unter Wasser aus. Dazu gehören subfluviale Karstquellen der Fließgewässer, sublimnische Karstquellen der Süßwasser-Seen und submarine Karstquellen der Küsten und flachen Meerwasserabschnitte.Zum sickerartigen Austausch von Süßwasser und Meerwasser vgl. USGS, z. B. „Submarine ground-water discharge…“ unter Weblinks.
Karstquellen „unter Wasser“ mini|Typische Erscheinungen in Karstkomplexen Unterwasser-Quellen stellten zunächst gewöhnliche Quellen dar, deren Süßwasser am Ende erweiterter Wegsamkeiten (bis zur Größe von Höhlen) aus Karstgebieten austreten. Die Wasser der Karstquellen sammelten sich in verkarstungsfähigen Gesteinsschichten (mehr oder weniger kalkhaltige Gebirge). In erdgeschichtlich langen Zeiten konnte sich hier Grundwasser (aus Porenzwischenräumen und tektonisch bedingten Rissen/Klüften/Spalten) zu regelrechten unterirdischen Wasserwegen erweitern und dann austreten. Die Verkarstungsprozesse enden regelmäßig entweder an lockeren oder festen wasserstauenden Gesteinseinheiten oder an einem sogenannten Grundwasservorfluter. Das Gewässer „Vorfluter“ kann grundsätzlich ein Fluss, ein See oder ein Meer sein.Perrine Fleurya, Michel Bakalowicz, Ghislain de Marsily: Submarine springs and coastal karst aquifers: a review. In: Journal of Hydrology, Vol. 339 (2007), Ausgabe 1–2, S. 79–92, hier S. 85.M. Balkalowicz: Karst at depth below sea… 2014.
Subfluviale Karstquelle mini|links|hochkant|Landsat 8, 2015,19 (sub-)fluviale Karstquellen, Oberer Evrotas, Peloponnes Karstquellen, die nahe bei oder in einem Fließgewässer austreten, sind selten gut zugänglich dokumentiert. BelegtA. Morfis, H. Zojer: Karst Hydrogeology of the Central and Eastern Peloponnesus (Greece). Graz 1986, S. 214–218. ist eine Kette von 19 Karstquellen, die am rechten Rand des Polje-ähnlichen Pellana-Beckens (zwischen Taygetos- und Parnonas-Gebirge, südliche Peloponnes) im Uferbereich oder sogar direkt im Wasser des Oberen Evrotas entspringen. Vier dieser Quellen sind groß.
Sublimnische Karstquelle mini|hochkant|Sublimnische Karstquellen, Ohridsee, Albanien/Nordmazedonien (Grabensee) Karstquellen in Stillgewässern (Süßwasser-Seen) sind ebenfalls selten dokumentiert. Belegt sind solche Quellen aus den Dinariden und ihren südlichen Ausläufern in Albanien sowie aus der verkarsteten Süd-Türkei (Dumanli sublimnische Karstquelle). In einem pliozänen Grabenbecken liegt der hydrogeologisch uralte Ohridsee (bis zu 289 m tiefer Süßwasser-See, albanisch-nordmazedonische Südgrenze). Die Wassermengen sogenannter sublimnischer QuellfelderT. Hauffe u. a.: Spatially …gastropod biodiversity … Lake Ohrid. 2011. und mehrere sehr große, sogenannte „feeder springs“ am heutigen Seeufer bilden einen beachtlichen hydrologischen Systemanteil des zuflusslosen Sees. Die Wassermassen fließen durch Karstwasser-Gänge aus dem nur ca. 13 km entfernten, 150 m höher liegenden Becken des nordmazedonischen Prespasees.
Submarine Karstquelle Bei hohem Karstwasseraufkommen bilden sich an der Meerwasseroberfläche metergroße, kreisförmige Flächen, die glatter, weniger gekräuselt sind als die Umgebung. Daran ist der Austritt von Süßwasser (grundsätzlich geringere Dichte als Meerwasser, also leichter) einer submarinen Karstquelle deutlich erkennbar. Diese werden im Dinarischen Karst auch Vrulje (Plural: Vruljes) genannt.
Vrulje (fem.) ist ein Fachwort der KarstologieVladimír Panoš: Karsologická a speleologická terminologie. Knižné centrum, Žilina 2001, Eintrag pramen krasový podmořský auf S. 159–160; Eintrag Vrulje auf S. 231, ISBN 80-8064-115-3 und sein deutschsprachiges Synonym ist Grundquelle. Das Wort stammt aus dem serbokroatischen Sprachraum und ist im Bereich der litoralen Dinariden (Küstenbereiche) für solche Quellen verbreitet. Sinngemäß übersetzt bedeutet es „Kochen“, „Sieden“, weil der Süßwasseraustritt an der Meeresoberfläche aufwallende Strukturen erzeugt.Hans Murawski, Wilhelm Meyer: Geologisches Wörterbuch. 12. Auflage, Spektrum Verlag, Heidelberg 2010, S. 133 (Stichwort Quelle), S. 183 (Stichwort Vrulje). Verwandt ist Vrulje mit dem serbokroatischen Wort vrutak für Sprudelquelle.Vlatko Dabac: Technisches Wörterbuch, 2. Teil Kroatoserbisch-Deutsch / Tehnički Rječnik, 2. Dio Hrvatskosrpsko-Njemački. Technička Knjiga, Zagreb 1969, S. 1504.
Das Interesse an dieser Quellart ist seit dem Ende des 20. Jahrhunderts vor allem aus drei Gründen gestiegen: Steigender Wasserbedarf, Wassermangel wegen klimatischer Veränderungen, besonders in Ballungszentren, die ohnehin nicht klimatisch begünstigt sind, und verstärktes wissenschaftliches, insbesondere hydrogeologisches, Interesse, welches auf Erkenntnissen der vielfachen Chlorid-Kontamination und der mehrfach aufgetretenen Messinischen Salinitätskrise beruht.
Entstehung submariner Quellen mini|links|Submarine Quellen sind relativ häufig Wenn der Wasserspiegel eines Grundwasservorfluters steigt und schließlich dauerhaft höher als die Austrittsstelle liegt, liegt eine Unterwasserquelle vor.Wenn danach der Wasserspiegel auf einen dauerhaft tieferen Punkt sinkt als vorher, auch noch tiefer verkarstungsfähige Gesteine vorliegen, keine wasserundurchlässigen Zwischenschichten im Weg sind, setzt sich der Verkarstungsprozess bis zum neuen Tiefstpunkt fort. Sofern erdgeschichtlich lange Zeiträume vergehen, verlängern sich die Karstwasser-Gänge oder zusätzliche Karstwasser-Gänge entstehen und tiefer liegende Austrittsstellen bilden sich. Siehe auch M. Balkalowicz: Karst at depth below sea…. 2014, S. 97. Die Veränderungen der Höhe von Meereswasserspiegeln werden durch verschiedene geologische Theorien zu erklären versucht. Bei submarinen Mittelmeer-Quellen gibt es zwei Ansätze. Der Meeresspiegel im Mittelmeer ist seit den letzten Eiszeiten (spätes Pleistozän) um ca. 120 m gestiegen,V. Gornitz: The Great Ice Meltdown… 2012. so dass an Mittelmeerküsten Karstquellen submarin geworden sein können, weil polare Eisschichten abschmolzen und dadurch der Meeresspiegel stieg. Es kann aber nicht mehr für alle Mittelmeerquellen gesagt werden, dass sie wahrscheinlich im Pleistozän submarin wurden. Erkenntnisse der recht jungen Plattentektonik, die Entdeckung besonders tiefer Verkarstung und von lagunenartigen Ablagerungen am bis zu 2500 m tiefen Boden des Mittelmeers machen auch mehrere Millionen Jahre alte submarine Karstquellen denkbar. mini|links|Blockbild der submarinen Karstquellen von Port Miou (Exsurgence de Port-Miou Cassis, Marseille) mini|Submarine Karstquelle Port Miou, Südfrankreich
Von der submarinen Quelle „Exsurgence de Port-Miou“ bei Marseille ist durch Messungen wissenschaftlich belegt, dass sie einen weiteren Gang zu einer tiefen submarinen Karstquelle hat und dieser tiefere Gang durch Tauchgänge bei −223 m (Stand 2015) noch immer nicht erreicht ist.E. Gilli: Deep speleological salt contamination in Mediterranean karst aquifers: perspectives for water supply. In: Environmental Earth Sciences. Volume 74, Issue 1, Juli 2015, S. 101–113; Vgl. auch :fr:Exsurgence de Port-Miou Mehrere Austritte, darunter auch tiefe, werden inzwischen für eine Reihe von Mittelmeerquellen angenommen. Diese tiefen Austritte können nicht mehr mit Höhenveränderungen des Meeresspiegels von 120 m seit der letzten Eiszeit erklärt werden. Befunde bei Port Miou und anderer küstennaher und submariner Quellen in Kroatien, Frankreich, Kreta, LibanonPerrine Fleurya, Michel Bakalowicz, Ghislain de Marsily: Submarine springs and coastal karst aquifers: a review. In: Journal of Hydrology, Vol. 339 (2007), Ausgabe 1–2, S. 79–92. mit tiefen Gängen, z. B. ca. 500 m in Almyros bei Iraklion, Kreta,Perrine Fleurya, Michel Bakalowicz, Ghislain de Marsily: Submarine springs and coastal karst aquifers: a review. In: Journal of Hydrology, Vol. 339 (2007), Ausgabe 1–2, S. 79–92, hier S. 81. werden daher auf die Messinische Salinitätskrise zurückgeführt. Dieser, inzwischen als gesichert geltenden, Theorie zufolge, war das Mittelmeerwasser in der Zeit des späten Miozäns (5,96 bis 5,33 Ma) bis auf Reste komplett verdunstet (Verschluss der Straße von Gibraltar).
Klima und Karstquellen mini|Schema Karstquelltypen Es gibt dauerhaft und vorübergehend wasserführende submarine Karstquellen. Ob diese ständig oder nur periodisch ihr Süßwasser ins Meer schütten, hängt von den klimatisch bedingten Niederschlagszeiten und -mengen ab, die in den angrenzenden Mittelmeerländern sehr unterschiedlich sind. Dauerhafte Quellen zeichnen sich dadurch aus, dass der Wasserdruck stets ausreichend stark ist, damit ein stetiger Fluss von Süßwasser ins Meer gelangt. Diese Quellen sind mit einem Karstsystem verbunden, welches über ausreichende Wasservorkommen verfügt oder dessen Zuflussgebiet ausreichend ausgedehnt ist, damit auch in langen Trockenperioden ausreichende Wasserzuflüsse vorherrschen.
Vorkommen submariner Quellen mini|links|Aufgeschlossenes Karbonatgestein, weltweit mini|Kroatisches Karstgebiet Vrulja Bay, bei Brela, Biokovo Über ca. 20 % der eisfreien Landflächen weltweit sind aufgeschlossene Karbonatgesteine.D. Ford, P. Williams: Karst Hydrogeology and Geomorphology. 2007. Viele Karstflächen grenzen unmittelbar an Meeresflächen. Es ist daher wahrscheinlich, dass es submarine Karstquellen an vielen Meeresküsten auf der Welt gibt. Die meisten Karstquellen, küstennah oder submarin, befinden sich jedoch am Mittelmeer.
Die nicht sehr tiefe Adria grenzt im Osten an die Dinariden, die durchweg stark verkarstet sind und ein semi-arides KlimaNiederschlagsreiche Wintermonate, sehr trockene, heiße Sommer. Vielfältige Bergketten und fruchtbare Becken (Poljen, die zahlreiche Ponore und/oder Estavellen aufweisen) wechseln sich ab. Siehe auch Ford & Williams, Figure 6.30, S. 183, vgl. Literaturliste aufweisen. Hier befinden sich mehr als 300 küstennahe und submarine Karstquellen. Dauerhafte Quellen treten meist in Küstennähe auf. Es gibt jedoch einige kleinere unterseeische Quellen in der Nähe größerer Inseln (wie beispielsweise bei Cres). Vorübergehend wasserführende Quellen kommen z. B. in der Nähe der kroatischen Adria-Inseln und nahe der Pelješac-Halbinsel vor, sie treten aber auch bei niedrigen Küstenabschnitten auf. In Trockenperioden gelangt Meerwasser in den peripheren Teil des Karstflusssystems (submarine Estavelle).
An der Adriaküste existieren die meisten dauerhaften Quellen am Fuße großer Berge (wie zum Beispiel der Učka, der Velebit, der Biokovo oder auch das Gebiet von Konavle). Die Karstwasserwege enden z. B. in der Bucht von Bakar (südöstlich Rijeka), dem Velebit-Kanal (Kvarner-Bucht), der „Bucht von Kaštela“ (bei Split), der „Vrulja Bay“ nördlich von Brela (Biokovo), in der Bucht von Kotor (Montenegro), namentlich die beiden submarinen Estavellen „Gurdić“ in Kotor und „Sopot“ in Risan. Die submarine Quelle „Sopot“ hat während des Ausschüttungsmaximums auch noch einen küstennahen zweiten Austritt ca. 10 m über dem Meeresspiegel.S. Milanović: Hydrogeological characteristics…. 2007, S. 758.
Wasserqualität – steigender Wasserbedarf