Het wonderbaarlijke landschap van kalkstenen torens rond Guilin is nu wereldberoemd. Vroeger waren zij alleen bekend van klassieke schilderijen, maar tegenwoordig vormen zij een van de toeristische hoogtepunten van China en weinig toeristen laten de kans aan hun neus voorbijgaan om de spectaculaire boottocht over de Li Rivier te maken. In dit artikel geeft Tony Waltham, als geoloog werkzaam bij het Trent Polytechnic in Nottingham, een beschrijving van het ontstaan van dit unieke landschap.

Hoewel het landschap rond Guilin het meest bekend is, maakt dit maar een klein deel uit van van een uitgestrekt kalksteengebied, dat zich over vrijwel het hele noordwestelijk deel van Guangxi uitstrekt. Verder naar het westen strekt het zich uit over het grootste deel van de provincie Guizhou en reikt naar het noorden zelfs tot aan de Drie Grote Kloven in de Yangzi Rivier. Dit is het grootste gebied met kalksteen-karst in de wereld.
De term karst duidt slechts op een landschap dat word gekarakteriseerd door ondergrondse drainage. Dit betekent dat het zogenaamde ‘blinde’ dalen, dolines (verzakkingen) en grottenstelsels omvat, die het water ondergronds afvoeren. Vrijwel alle karst wordt in kalksteengebieden aangetroffen. Een ander kenmerk is een rotsachtig landschap, meestal met een dunne laag grond. Vooral in tropische gebieden kan de karst zich ontwikkelen tot en chaotisch aandoend landschap van conische heuvels en steile pieken, waarvan het gebied rond Guilin een schoolvoorbeeld is.
Karst heeft een aanzienlijke invloed op het leven van de mensen die in een dergelijk gebied wonen. De ondergrondse afwatering leidt regelmatig tot een gebrek aan drinkwater en irrigatie is vaak zeer moeilijk. Ook kan vervuild water (met faces) gemakkelijk ondergronds afstromen om in een afgelegen dorp of vallei weer aan het oppervlak te treden, met alle gevolgen van dien. De grotten zelf zijn, door het instortingsgevaar, een bedreiging voor de gebouwen die bovenop een grot zijn gebouwd. Anderzijds vormen zij ook een bron van inkomsten voor de lokale bevolking, door de waardevolle mineralen (onder andere nitraten voor de fabricage van vuurwerk) die zich hier hebben opgehoopt.

De Chinees-Britse samenwerking
In een reactie op de problemen werd in Guilin het Instituut voor Karst-Geologie opgericht, onder auspiciën van het Ministerie van Geologie. Dit instituut heeft de beschikking over een staf van honderden ingenieurs, wetenschappers en arbeiders. Het is vooral gericht op het bestuderen en oplossen van hydrologische en constructieproblemen in kalksteengebieden. Zij hebben een schat aan kennis en ervaring verzameld over karst, maar omdat dit onderzoek zowel boven- als ondergronds moet worden uitgevoerd, worden zij in enkele gevallen beperkt door onvoldoende technische ervaring op het gebied van het moeilijke grotonderzoek.
Tegen deze achtergrond heeft het instituut in Guilin een gezamenlijk project opgezet met de British Cave Research Association om de grotten en karst in diverse delen van China te bestuderen. De voordelen voor Chinese zijde zijn drieledig: onderzoek en in kaart brengen van grottenstelsels door de gezamenlijke teams; de mogelijkheid om ervaring op te doen met veilig onderzoek van diepe en natte grotten; een heronderzoek van grotten met behulp van de vergevorderde technieken van de westerse wetenschappers. Voor de Britten heeft dit project ook drie voordelen: de unieke gelegenheid om de Chinese grotten voor het eerst te aanschouwen; meer aan de weet komen over het Chinese karst-landschap; en de mogelijkheid om een deel van hun international opgedane ervaring toe te passen op de wetenschappelijke en constructieproblemen in dit karst-gebied.

De kalksteen-grotten
De meeste toeristen brengen slechts een bezoek aan de grotten van Ludi Dong en Qixing Dong in Guilin, maar dit zijn slechts twee van de honderden spectaculaire grotten in Guangxi. De grotten worden gekenmerkt door enorme ondergrondse gangen, galerijen en kalkafzettingen, zoals is te verwachten in en tropisch gelegen kalksteengebied waar grotten en stalagmieten zich relatief snel ontwikkelen als gevolg van de overvloedige en warme neerslag. Vele van de grote droge grotten binnen de kalkstenen torens zijn al sinds lange tijd bekend bij de Chinezen, maar de grotten met rivieren, ondergrondse watervallen en meren zijn voor een groot deel nog niet onderzocht. Deze waren het doel van de Anglo-Chinese teams in 1985.
De grote rots van Guanyan is een baken langs de Li-rivier tussen Guilin en Yanti, stroomopwaarts van Yangshuo. Tussen het belangrijkste rivierdal, in de buurt van het dorp Nanxu, waar de grot van Guanyan aan het oppervlak komt, zijn nu drie grote grottenstelsels bekend met meer dan 10 km aan in kaart gebrachte gangen. Deze omvatten schitterende rivier-galerijen van meer dan 30 m hoog en stukken met prachtige stalagmieten hanged boven ondergrondse Het leidt geen twijfel dat de grotten van Guanyan, en de vele andere die zijn onderzocht door de Anglo-Chinese teams in Guangxi en Guizhou, zeer indrukwekkend zijn en daardoor een stukje “innerlijke kwaliteit’ toevoegen aan de kalksteenheuvels van China. Verder onderzoek zal zeker nog veel meer grotten in de kalksteen blootleggen, waarvan sommige zeker de schoonheid van de mooiste grotten in de wereld zullen evenaren. Maar de grotten hebben geen speciale relatie met het landschap aan het oppervlak.
Hoewel het duidelijk de ondergrondse afwatering is die het karst-landschap doet ontstaan, is er niets speciaals in de grotten dat mogelijkerwijze kan verklaren waarom de steile pieken en heuvels van Guangxi zoveel spectaculairder zijn dan elders in de wereld. Dus het antwoord op het mysterie van dit landschap moet elders worden gezocht.

Het raadsel van de torens

De twee sleutelvragen met betrekking tot het opmerkelijke landschap met de torens zijn: hoe zijn deze ontstaan en waarom nemen zij zulke spectaculaire vormen aan in dit gebied? Het antwoord op deze vragen ligt in een opmerkelijke combinatie en verstrengeling van verschillende geologische processen en gebeurtenissen. De zeer steile kalkstenen pieken – torens in de meest uitstrikte zin van het woord – zijn vrijwel uitsluitend beperkt tot Guangxi (met een kleine uitbreiding van dezelfde karst-gordel over de grens met Vietnam). De stijle pieken komen vrijwel niet voor in de provincies Guizhou en Hunan, maar deze provincies worden gekenmerkt door conische heuvels.
Het ontstaan van de pieken kan worden opgedeeld in een zestal fasen (zie figuur).
Fase 1: Dolines
Elk karst-landschap ontwikkelt dolines (gesloten depressies) op plaatsen waar het water onder de grond verdwijnt. In plaats van rivierdalen vormen zich in een karstgebied deze depressies, die met de jaren in omvang toenemen. Deze ‘verzakkingen’ zijn normale verschijnselen in kalksteengebieden over de hele wereld.
Fase 2: Conische heuvels
Wanner de depressies in omvang en diepte toenemen, komen de tussenliggende heuvels meer en meer geisoleerd te liggen en nemen uiteindelijk een conische vorm aan.
Dit verschijnsel treedt op in alle vochtige tropische gebieden, waar de kalksteen relatief snel oplost en waar geen onderbrekingen (ijstijden) in het proces optreden. Dus conische karst is heel gewoon in vele landen, zo ook in China’s province Guizhou.
Fase 3: Het basis-niveau
Met het voortschrijden van het erosieproces en het dalen van het oppervlak, bereikt de bodem van de depressie het basis-niveau (in het algemeen bepaald door de belangrijkste rivieren in het gebied). Op dit niveau kan het oppervlaktewater net langer goed worden afgevoerd, waardoor de oppervlakte-erosie vrijwel stopt. Maar de conische heuvels eroderen verder en nemen daardoor in omvang af met als direct gevolg dat de dalbodem in oppervlak toeneemt. Dit stadium is in vele gedeelten van Guizhou te zien, vooral rond Anshun.
Fase 4: Sediment
Al het zand en modder die op de dalbodem worden afgezet creëren een vlakte, waarop het oppervlaktewater in kleine riviertjes afstroomt. De bron van het sedimentmateriaal wordt gevormd door alle gesteente anders dan kalksteen, zoals zandsteen van Hayan Shan ten oosten van Guilin. Meanderende stroompjes en meren ondersnijden de heuvels en maken de hellingen steiler, waardoor de conische heuvels in pieken veranderen. Dit stadium is ook te zien in diverse delen van Guizhou en elders in de wereld.
Maar naarmate dit proces voortschrijdt eroderen de pieken weg, waardoor ze in omvang afnemen.
Fase 5: Stijging
De cruciale factor in deze fase is de tectonische stijging van de aardkorst, waarbij in een langzame beweging het gehele gebied omhoog komt. Dit vindt reeds zeer lange tijd plaats in het zuiden van China als gevolg van haar ligging ten opzichte van het belangrijke stijgingsgebied van de Himalaya. De stijging van de bodem heeft tot gevolg dat het relative basis-niveau daalt, waardoor erosie blijft plaatsvinden. Op dit punt is de verhouding tussen stijging en erosie van de bodem essentieel. Wanneer de stijging te snel verloopt ontwikkelen zich nieuwe dolines en start de hele cyclus opnieuw. Wanner de stijging te langzaam gaat eroderen de pieken helemaal weg.
Maar een perfect evenwicht tussen daling van de dalbodem, aanvoer van sediment, laterale ondergraving van de heuvels en langzamere erosie van de bergtoppen, resulteert in steeds hogere pieken. En dit is precies datgene wat in Guangxi heeft plaatsgevonden.
Fase 6: Een dikke laag kalksteen
De laatste component in de ontstaansgeschiedenis van de karst-torens is een zeer dikke laag kalksteen in de ondergrond. Fasen 1 tot 5 vonden in een groot aantal gebieden plaats, maar de processen verlopen uitermate langzaam en gedurende die tijd werden enorme hoeveelheden rotsmateriaal afgevoerd. In elke normale geologische omgeving zou de kalksteen vrijwel geheel zijn verdwenen.
Maar in Guangxi is de kalksteen laag zo ongelooflijk dik dat de torens een omvang hebben bereikt die uniek is op de wereld.
Dus het verhaal van de pieken is er een van een perfecte toevalligheid van geologische processen. Het spectaculaire profiel van het landschap in Guangxi is geëvolueerd in een gebied waar alle natuurlijke processen in harmonie waren. Het is en toevalligheid geweest die waarschijnlijk nooit meer elders zal optreden. Een gelukkig toeval voor Guilin en de veeleisende toerist.

Uit: China Now, nr. 125, 1988
vertaling: Stan Klinkenberg

CHINA NU, jaargang 13, 1988, nr 4