Sonstige Bundesländer

Der Stöffel-See - Ein 25 Millionen Jahre altes Maar im Westerwald

Fossile Maarseen zählen zu den bekanntesten Fossilfundstellen in Deutschland. Am berühmtesten sind wohl Messel bei Darmstadt und das Eckfelder Maar in der Vulkaneifel. Weniger populär ist dagegen die Fossillagerstätte am Stöffel bei Enspel im Westerwald, obwohl sich die hier im Laufe von über zwei Jahrzehnten gefundenen Fossilien keinesfalls hinter denen der anderen Fundstellen zu verstecken brauchen.

 

 

Entstehung der Fossillagerstätte

Die Geschichte des Stöffel-Sees begann im Ober-Oligozän (Chattium) mit einer Reihe von Vulkanausbrüchen. Bei einem davon stürzte die Magmakammer nach dem Ausbruch in sich zusammen und bildete einen Kessel; die sogenannte Caldera. Sie füllte sich in der folgenden Zeit mit Wasser, wodurch ein tiefer See mit einer Fläche von etwa einem Quadratkilometer entstand. An den Ufern siedelten sich zahlreiche Pflanzen und Tiere an, von denen einige nach Ihrem Tod in den See fielen und in den feinen Tonablagerungen an seinem Grund eingeschlossen wurden.

Die Umgebung blieb auch weiterhin vulkanisch aktiv. Bei Ausbrüchen gelangten Staub und Asche in den See, welche heute als Tuffe erhalten sind. Sie erstickten alles Leben im Wasser, so dass Tiere und Pflanzen immer wieder neu einwandern mussten.

Nach ungefähr 230.000 Jahren erfolgte in der Nähe ein besonders heftiger Vulkanausbruch. Große Mengen von Lava überfluteten das ganze Gebiet und bildeten eine 100 m mächtige Basaltdecke über den Seesedimenten im Krater, die diese für lange Zeit vor der Verwitterung schützten (Schindler & Wuttke 2010). Nach 25 Millionen Jahren begann schließlich der Mensch, sich für den Basalt zu interessieren und ihn abzubauen. Dabei wurden auch die ehemaligen Seeablagerungen, die sich zu sogenanntem Ölschiefer verfestigt hatten, zusammen mit den darin enthaltenen Fossilien entdeckt.

 

 Abb01 Steinbruch Panorama

Abb. 1: Panoramabild des Steinbruchs am Stöffel. Links bei dem weißen Zelt liegt die aktuelle Grabungsstelle. Vergrößterte Panorama-Ansicht in neuem Fenster aufrufen.

Foto: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

Abb02 Abbau

Abb. 2: Der Basaltabbau am Stöffel ist derzeit noch im Gange, nähert sich aber langsam seinem Ende.

Fotos: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

Abb03 Grabung

Abb. 3: Die Grabungsstelle am Beginn der Grabungssaison 2013. Der überlagernde Basalt sowie die obere Tufflage wurden bereits entfernt. Der abgebaute Ölschiefer wird vor dem Grabungszelt aufgespalten. Der anstehende Schiefer ist zum Schutz vor Austrocknung mit einer Plane abgedeckt.

Foto: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

Grabungen am Stöffel

Seit Anfang der 1990er Jahre führt das Referat Erdgeschichte der GDKE Rheinland-Pfalz in jedem Sommer eine Grabung in den Ölschiefern durch. Es wurden hierfür im Laufe der Zeit zahlreiche Grabungsstellen in verschiedenen Bereichen des ehemaligen Sees angelegt. Die Sedimente werden vor Ort mit Messern in feine Lagen aufgespalten und die Funde in Eimern mit Salzwasser (um Schimmel- und Algenbildung zu vermeiden) gelagert. Die Präparation erfolgt dann später in Mainz. Der Ölschiefer enthält sehr viel Wasser und würde beim Austrocknen Risse bekommen und zerfallen. Pflanzen, Insekten und häufigere Wirbeltiere wie Fische und Kaulquappen werden daher nach der Präparation in Klarsichtdosen in Glycerin aufbewahrt, größere oder seltenere Wirbeltiere wie Säuger, Vögel und Amphibien nach der Transfermethode auf Kunstharz umgebettet. Im Laufe der letzten 20 Jahre sind über 20.000 Objekte geborgen und konserviert worden.

Derzeit gibt es leider noch keine Dauerausstellung mit den am Stöffel gefundenen Fossilien. Sie waren aber bereits wiederholt Gegenstand von wissenschaftlichen Untersuchungen und Publikationen sowie von Sonder- und Wanderausstellungen und sollen bald in einem umfangreichen Buch der Öffentlichkeit vorgestellt werden.

 

Abb04 Sammlungsregal

Abb. 4: Das Sammlungsregal mit den in Glycerin eingelegten Objekten. Inzwischen lagern hier mehrere zehntausend Fossilien. Im Vordergrund eine geöffnete Kiste.

Foto: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

Die Umwelt des Stöffel-Sees

Im Ober-Oligozän war das Klima ca. 5°C wärmer als heute. Während die Umgebung vermutlich manchen Gegenden im heutigen Mittelmeerraum ähnelte (warm und trocken) war das Klima im Maar selbst deutlich feuchter und eher tropisch. Der See selbst, der durch gelöste Mineralien aus der Umgebung einen gewissen Salzgehalt hatte, war wohl nicht besonders lebensfreundlich. Jedenfalls haben sich nur wenige Tierarten darin angesiedelt; darunter nur eine einzige Fischart (ein Verwandter unserer Karpfen), einige Amphibien (verschiedene Frösche mit ihren Kaulquappen sowie Salamander (Rocek & Wuttke 2010)), Krokodile (Frey & Monninger 2010) und einige Insekten wie Libellen und Köcherfliegen.

Anders sah es in der Umgebung aus. Am Ufer wuchsen Wasserpflanzen wie Seerosen und Schilf. Der Kraterrand war mit Wäldern aus Weiden, Magnolien und anderen an Feuchtigkeit angepassten Pflanzen bewachsen, während in größerer Entfernung vom See Arten mit geringerem Wasserbedarf häufiger wurden, darunter Zypressen, Ahornbäume, Eichen und Kiefern (Uhl & Herrmann 2010).

Die steilen Kraterwände selbst waren für größere Tiere kein geeigneter Lebensraum, weswegen es bisher kaum Säugetiere von hier gibt. Es wurden jedoch verschiedene Kleinsäuger wie die berühmte Enspel- oder Stöffelmaus und einige andere Arten von Nagern und Insektenfressern (darunter auch ein Maulwurf) sowie als größere Säuger ein Pfeifhase und ein Verwandter der Otter gefunden. Auch Vögel sind recht selten und bisher durch Hühnervögel, Mausvögel und Kormorane vertreten. Viele dieser Tiere sind als vollständige Skelette mit Weichteilen (Haare, Federn) und Mageninhalt überliefert.

Die häufigsten Fossilien (neben Pflanzenresten) sind Insekten, die mit fast allen auch heute in Europa vertretenen Gruppen vorkommen. Besonders zahlreich finden sich Käfer, die dank ihres kompakten Körperbaus leicht im Wasser untergehen konnten. Gefunden wurden bisher u.a. Pracht-, Rüssel-, Kurzflügel- und Blattkäfer. Ein weiteres recht häufiges Insekt ist eine Haarmücke, die vermutlich wie ihre rezenten Nachfahren in großen Schwärmen vorkam. Daneben wurden Hautflügler (Ameisen, Bienen, Wespen), Termiten, Wanzen, Zikaden, Heuschrecken, Köcherfliegen (besonders häufig sind die aus verschiedenen Materialien gebauten Köcher der Larven) und einiges mehr gefunden (Wedmann et al. 2010). Auch Spinnen, die Feinde der Insekten, fehlen nicht, sind jedoch meist vollständig pyritisiert und dadurch nicht näher bestimmbar.

 

Abb05 Ahornblatt

Abb. 5: Ein Ahornblatt (Acer sp.) mit besonders schön erhaltener Aderung (links oben eine Ausschnitsvergrößerung), Maßstab 1 cm.

Foto: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

 Abb06 Blaetter

Abb. 6: Verschiedene Blätter, Maßstab jeweils 1 cm.

Fotos: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

Abb07 Fiederblatt

Abb. 7: Ein großes Fiederblatt, Maßstab 5 cm.

Foto: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

 Abb08 Blaetter-mit-Spuren

Abb. 8: An manchen Blättern können die Spuren von Insekten beobachtet werden. Das linke Blatt zeigt entlang der Aderung Fraßspuren, das rechte zahlreiche kleine Gallen, Maßstab jeweils 1 cm.

Fotos: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

Abb09 Blueten und Samen

Abb. 9: Neben Blättern werden auch häufig andere Pflanzenreste gefunden:

oben: zwei unbestimmte Blüten, Maßstab jeweils 2 mm

unten links: Samenstand mit zwei Nüssen, Maßstab 5 mm

unten rechts: Ahornsamen (Acer sp.), Maßstab 5 mm

Fotos: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

 

Abb10 Samen mit Stiel

Abb. 10: Eine unbestimmte Samenkapsel mit langem Stiel, Maßstab 5 mm.

Foto: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

Abb11 Tetraclinis

Abb. 11: Charakteristisch sind die Zweige der Zypressengattung Tetraclinis, die heute im Mittelmeerraum vorkommt und zusammen mit anderen Funden für den Stöffel ein deutlich wärmeres Klima als heute belegt (Maßstab 1 cm).

Foto: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

Abb12 Fruktifikation mit Fisch

Abb. 12: Bei diesem Stück waren im Gelände nur der Fisch und der Zweig zu sehen; die große Frucht wurde erst bei der Präparation im Labor entdeckt (Maßstab 5 mm).

Foto: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

 Abb13 Enspelmaus

Abb. 13: Die Enspelmaus Eomys quercyi ist der bisher älteste Beleg für den Gleitflug bei Nagetieren. Das Fossil wurde 1992 gefunden; davor war die Art nur durch isolierte Zahnfunde aus Frankreich bekannt (Maßstab 2 cm).

Foto: Erdgeschichte/M. Poschmann

 

 Abb14 Mausvogel

Abb. 14: Dieser Mausvogel wurde vor zwei Jahren gefunden. Das Foto entstand nach der Präparation, aber noch vor dem Eingießen mit Kunstharz. Leider haben sich die Samen in seinem Kropf bei der Umbettung nicht besonders gut erhalten (Maßstab 5 mm).

Foto: Erdgeschichte/M. Poschmann

 

 

Abb15 Kaulquappen

Abb. 15: Die häufigsten Wirbeltiere im Stöffelsee sind Kaulquappen. Oben ein Exemplar mit Hautschatten (die Knochen im vorderen Teil sind hier nur undeutlich zu erkennen), darunter ein gut erhaltenes Skelett, Maßstab jeweils 2 cm.

Fotos: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

 Abb16 Amphibien

Abb. 16: Anders als Kaulquappen sind ausgewachsene Amphibien eher selten zu finden. Hier zwei besonders gut erhaltene Exemplare: links ein Krokodilmolch, rechts ein Verwandter der Knoblauchkröten (Pelobates sp.) mit erhaltenem Hautschatten, Maßstab jeweils 5 mm.

Fotos: Erdgeschichte/M. Poschmann

 

 Abb17 Fisch

Abb. 17: Ein Fisch der nach der Fundstelle benannten Art Palaeorutilus enspelensis mit Weichteilerhaltung. Dieses Fossil wird in Glycerin aufbewahrt, da sich die Weichteile bei einer Umbettung auf Kunstharz möglicherweise nicht erhalten würden (Maßstab 2 cm).

Foto: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

Abb18 kleine Kaefer

Abb. 18: Käfer (Ord. Coleoptera) zählen zu den häufigsten Fossilien am Stöffel.

oben: zwei Rüsselkäfer (Fam. Curculionidae), links in Seitenlage, rechts von Oben, Maßstab jeweils 2 mm

unten links: ? Blattkäfer (Fam. Chrysomelidae) mit metallisch schimmerndem Deckflügel, Maßstab 5 mm

unten rechts: unbestimmter Käfer mit gespreizten Deckflügeln und ausgeklappten Flugflügeln, Maßstab 5 mm

Fotos: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

 Abb19 Buprestidae

Abb. 19: Zu den größten und schönsten Käfern zählen die in verschiedenen Farben schillernden Prachtkäfer (Fam. Buprestidae).

Foto: Erdgeschichte/M. Poschmann

 

 Abb20 Diptera

Abb. 20: Zweiflügler (Ord. Diptera) sind neben den Käfern die am häufigsten gefundenen Insekten. Links eine Haarmücke (Fam. Bibionidae), Maßstab 5 mm, Rechts eine unvollständige Schnake (Fam. Tipulidae) mit den typischen langen Beinen und schön erhaltenem Flügel, Maßstab 10 mm.

Fotos: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

 Abb21 Hautfluegler

Abb. 21: Hautflügler (Ord. Hymenoptera) sind nicht ganz so häufig zu finden. Oben eine Biene (Fam. Apidae), darunter eine Faltenwespe (Fam. Vespidae), bei der man die zusammengefalteten Flügel, von denen diese Gruppe ihren Namen hat, gut erkennen kann (Maßstab jeweils 5 mm).

Foto oben: Erdgeschichte/M. Poschmann, unten: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

Abb22 Insekten mit Facettenaugen

Abb. 22: Bei diesen beiden Insekten haben sich sogar die Facettenaugen gut erhalten (Maßstab links jeweils 5 mm, rechts 0,5 mm).

Fotos: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

 Abb23 Fransenfluegler und Ohrwurm

Abb. 23: Neben den schon gezeigten Gruppen kommen seltener auch noch andere Insekten vor. Links oben ein gut erhaltener Fransenflügler (Ord. Thysanoptera), darunter der vergrößerte Flügel (Maßstab oben 2 mm, unten 0,5 mm). Rechts ein pyritisierter Ohrwurm (Ord. Dermaptera), Maßstab 5 mm.

Fotos: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

 Abb24 Libellenfluegel

Abb. 24: Von Libellen werden am Stöffel vor allem Larven und isolierte Flügel wie das oben gezeigte Exemplar gefunden, während vollständige Libellen zu den seltensten Funden zählen (Maßstab 5 mm).

Foto: Erdgeschichte/M. Poschmann

 

Abb25 Wanze und Zikade

Abb. 25: Links eine Zikade mit erhaltener Flügelzeichnung (Maßstab 10mm), rechts eine Baumwanze (Fam. Pentatomidae, Maßstab 5 mm).

Foto links: Erdgeschichte/K. Nungesser, rechts: Erdgeschichte/M. Poschmann

 

Abb26 Spinne

Abb. 26: Spinnen sind nicht unbedingt die seltensten Funde am Stöffel. Gut erhaltene Exemplare wie dieses sind jedoch die Ausnahme. Die meisten sind vollständig pyritisiert und lassen keine für die Bestimmung wichtigen Merkmale mehr erkennen.

Foto: Erdgeschichte/M. Poschmann

 

Der „Tertiär- und Industrie-Erlebnispark“

Der Anfang des 20. Jahrhunderts begonnene Basaltabbau am Stöffel neigt sich inzwischen langsam dem Ende entgegen. Um das für Deutschland einzigartige Industriegelände mit seinen zahlreichen Maschinen, Brechern etc. zu erhalten und die weitere Erforschung der Fossillagerstätte zu ermöglichen wurde der „Tertiär- und Industrieerlebnispark“ - kurz „Stöffel-Park“ - ins Leben gerufen. Nach und nach werden die Anlagen saniert und verschiedene Ausstellungen eingerichtet. Im geplanten Besucherzentrum sollen dann irgendwann auch die Fossilien des ehemaligen Maarsees zu sehen sein. Schon jetzt können Besucher in den Monaten Juli und August während der Grabungssaison bei den Ausgrabungen zusehen und im Abraummaterial selbst nach Fossilien suchen. Daneben findet alle zwei Jahre das "Stöffel-Fest" mit einem umfangreichen Rahmenprogramm statt.

 

Abb27 Industrieanlagen

Abb. 27: Die alten Gebäude und Maschinen des Basaltwerks sind neben der Fossillagerstätte der zweite Pfeiler des Stöffel-Parks.

Foto: Erdgeschichte/T. Bizer

 

 Abb28 Stoeffelfest

Abb. 28: Reges Treiben während des Stöffel-Festes.

Foto: Erdgeschichte/T. Bizer

 

Abb29 Enspel-rezent

Abb. 29: Langsam erobert inzwischen die Natur das Steinbruchgelände zurück. Im tiefsten Bereich hat sich ein See gebildet, der zur Heimat von Fröschen geworden ist, und in der Umgebung kann man verschiedenste Insekten und Vögel beobachten. Der Wasserspiegel dürfte nach der Stilllegung des Steinbruchs noch weiter ansteigen, wodurch dann nach 25 Millionen Jahren ein neuer Stöffel-See entstehen wird.

Fotos: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

Abb30 Stoeffel HDR

Abb. 30: Ein letzter Blick auf den Steinbruch am Stöffel (HDR-Bild).

Foto: Erdgeschichte/K. Nungesser

 

Ich danke den Kollegen (Michael Wuttke, Petra Schäfers, Markus Poschmann, Thomas Bizer) der GDKE Rheinland-Pfalz - Ref. Erdgeschichte für das zur Verfügung stellen von Bildern sowie das finale Korrekturlesen und speziell Thomas Bizer für seine Hilfe bei der Bildbarbeitung.

 

Dieser Artikel wurde ausschließlich für die Veröffentlichung auf steinkern.de geschrieben. Jede darüber hinausgehende Nutzung von Text oder Bildern ist ohne Zustimmung untersagt.

 

 

Links für weitere Informationen:

Stöffel-Park mit Informationen für Besucher: http://www.stoeffelpark.de/

Homepage der GDKE-Erdgeschichte: http://www.erdgeschichte-rlp.de/

 

Literatur:

 

Frey, E. & Monninger, S. (2010): Lost in actionthe isolated crocodilian teeth from Enspel and their interpretive value. - Palaeobiodiversity and Palaeoenvironment 90, 65-81

 

Poschmann, M.; Schindler, T. & Uhl, D. (2010): Fossil-Lagerstätte Enspela short review of current knowledge, the fossil association, and a bibliography. - Palaeobiodiversity and Palaeoenvironment 90, 3-20

 

Schindler, T. & Wuttke, M. (2010): Geology and limnology of the Enspel Formation (Chattian, Oligocene; Westerwald, Germany). - Palaeobiodiversity and Palaeoenvironment 90: 21-27

 

Uhl, D. & Herrmann, M. (2010): Palaeoclimate estimates for the Late Oligocene taphoflora of Enspel (Westerwald, West Germany) based on palaeobotanical proxies. - Palaeobiodiversity and Palaeoenvironment 90: 39-47

 

Wedmann, S.; Poschmann, M. & Hörnschemeyer, T. (2010): Fossil insects from the Late Oligocene Enspel Lagerstätte and their palaeobiogeographic and palaeoclimatic significance. - Palaeobiodiversity and Palaeoenvironment 90: 49-58

 

Wuttke, M. & Freihaut, B. (2009): Ein Basaltwerk als Denkmal der Erd- und Industriegeschichte. - Industrie-Kultur 1/2009, 12-13

 

Rocek, Z.. & Wuttke, M. (2010): Amphibia of Enspel (Late Oligocene, Germany). - Palaeobiodiversity and Palaeoenvironment 90: 321-340