Wasser, von den Quellen des Lebens

Einen der interessantesten Gegenstände der physikalischen Erdbeschreibung bilden die Gewässer des festen Landes teils an sich, teils im Vergleich zum Meere, das von jenen fast in allen Beziehungen verschieden ist. Man teilt aber jene in fließende und stehende ein, von denen die letztern, Teiche und Seen genannt, einen Übergang zum Meere bilden, jene aber zur Speisung sowohl der Landseen als des Meeres dienen. Nach ihrer verschiedenen Größe bezeichnet man die fließenden Gewässer mit mancherlei Benennungen und unterscheidet namentlich Bäche, Flüsse und Ströme, wahrend man unter Quellen oder Brunnen ihre ersten Anfänge oder auch diejenigen Orte versteht, wo das Wasser unmittelbar aus der Erde hervorkommt und dadurch fließenden Gewässern von größerer oder geringerer Länge und Bedeutung ihr Dasein gibt.

Die erste Frage, welche sich bei Gelegenheit der Quellen darbietet, ist: wie entstehen sie? Wie ist es möglich, dass an so unzähligen Stellen ohne Aufhören Wasser aus der Erde dringt, ohne dass der innere Wasservorrat jemals erschöpft würde? Es kann nicht befremden, dass schon die ältesten Naturforscher, namentlich Aristoteles, Seneca, Lucrez u. A., sich mit Beantwortung derselben beschäftigt und Vermutungen darüber aufgestellt haben. Die erste wirkliche Theorie über den Ursprung der Quellen, welche noch gegenwärtig allgemein als richtig angesehen wird, stellte der verdiente und scharfsinnige französische Naturforscher Mariotte vor etwas mehr als 100 Jahren auf. Nach derselben entstehen die Quellen durch das Wasser der atmosphärischen Niederschläge, also Regen- und Schneewasser, welches in die feinen Kanäle der Erde eindringt und sich in der Tiefe sammelt; fällt es auf Berge, so dringt es in die Oberfläche so tief ein, bis es auf festes Gestein kommt, durch welches es nicht durchdringen kann, worauf es sich seitwärts einen Weg bahnt. Diese Erklärung gewinnt an Wahrscheinlichkeit durch die alltägliche Beobachtung, dass die meisten Quellen bei regnerischem Wetter zunehmen, nach anhaltender Dürre aber sehr abnehmen, wo nicht ganz versiegen; übrigens ergibt sich auch durch die Rechnung, dass das aus der Atmosphäre zu Boden fallende Wasser vollkommen hinreicht, um die Quellen zu speisen. Vervollständigt wurde diese Theorie besonders durch den berühmten englischen Naturforscher und Astronomen Halley, welcher das Regen- und Schneewasser allein für unzureichend hielt und die Behauptung aufstellte, dass die hauptsächlich aus dem Meere aufsteigenden Dünste sich auf Hügeln und Bergen verdichteten und am Fuße derselben als Quellen wieder zum Vorschein kämen, eine Erklärung, welcher unter Andern Lulofs und Kästner beitraten. Es fehlte nicht an zahlreichen andern Erklärungen und Einwendungen gegen die vorhin angegebenen. Besonders verdient die Hypothese des Descartes genannt zu werden, nach welchem es in der Erde eine Menge Höhlen gibt, die durch unterirdische Kanäle mit dem Meere in Verbindung stehen; in diese Höhlen soll nun das Meerwasser eindringen und dann in Folge der Wärme des Erdkerns verdampfen; der so entstandene Dampf soll bis zu der Decke jener Höhlen aufsteigen, dort zu Tropfen verdichtet werden, die von dem Salze des Meerwassers befreit in feinen Kanälen zusammenfließen und so Quellen bilden. Diese Erklärung fand eine große Zahl von Anhängern, und dasselbe war mit folgender ältern der Fall, welche durch Kircher bekannt geworden ist. Nach dieser steigt das Meerwasser in den feinen Zwischenräumen der Erbe wie in Haarröhrchen auf, hält den Boden stets feucht, sammelt sich in größeren Behältern und dringt an geeigneten Stellen aus der Erde, wo es abfließt. Diese Hypothese ist jedoch ganz unhaltbar, weil die Höhe mancher Quellen viel zu bedeutend ist, als dass die Haarröhrchenanziehung das Meerwasser so hoch heben könnte, da die Zwischenräume, um es so hoch zu heben, so unendlich fein sein müssten, wie sie bei den die Erdrinde bildenden Körpern niemals sind; dazu kommt, dass es hierbei seine Salzigkeit nicht verlieren und unmöglich durch harte Felsen, aus die es oft treffen würde, aufsteigen könnte. Ebenso wenig stichhaltig sind alle sonst aufgestellten Erklärungen, weshalb man gegenwärtig die Theorie Mariottes mit geringen Modifikationen allgemein angenommen hat. Hierbei ist aber noch zu bemerken, dass eine sehr große Menge Wasser, das auf Äcker, Gärten und Wiesen fällt, in die lockere Erde eindringt, welches bloß dazu dient, sie gehörig anzufeuchten, ohne Quellen zu bilden, und teils für sich, teils durch die Gewächse wieder verdunstet, sodass an solchen Orten, wenn nicht belaubte Hügel in der Nähe sind, keine zu Tage gehenden Quellen entstehen können. Die Beschaffenheit des Bodens hat auf die Bildung der Quellen überall sehr großen Einfluss. Lockerer Sand hält das atmosphärische Wasser gar nicht zurück und lässt dasselbe bis zur größten Tiefe eindringen, wenn sich nicht unter ihm eine feste Schicht von Steinen oder Ton befindet, die es zurückhält; sandige Ebenen sind daher meistens sehr trocken und enthalten verhältnismäßig nur selten Quellen, öfter aber gegrabene Brunnen, wenn nicht die Tiefe des Sandes das Graben schwierig oder unmöglich macht. Kann aber das atmosphärische Wasser aus höher liegenden Gegenden herabfließen und sich durch eine dünnere Sandschicht einen Weg bahnen, so werden Quellen gebildet. Auf diese Weise entstehen mitten in unermesslichen Sandwüsten die bekannten Oasen, wo sich das aus höheren Gegenden über festem Gestein herabfließende Wasser ansammelt, aus der Erde dringt und einen Bach oder kleinen Fluss bildet, der die umliegende Gegend befruchtet. Besteht der Boden aus Kalk, so fließt ein großer Teil des auffallenden Wassers ab und bildet in niedrigen Gegenden Bäche; ein anderer Teil dringt ein und bildet Quellen und Brunnen. Sand, und besonders Kalkstein, der mit vielen Spalten versehen ist und aus kleinern Stücken besteht, lässt das Wasser leicht durch und verhindert das Entstehen der Quellen. Tonhaltiger Boden hält das auf ihn fallende Wasser am stärksten zurück, und feste Lager von reinem Ton oder Letten lassen es gar nicht eindringen; auf diesen sammelt es sich, fließt nach niedrigem Gegenden und bildet dort Quellen.


Aus der Entstehungsart der Quellen ergibt sich, dass man an den meisten Orten Quellen finden muss, wenn man nur tief genug gräbt. Oft trifft man aber schon früher Wasser an, das aus den Flüssen und Seen oder wohl auch aus dem Meere selbst durch Filtration entstanden und daher nicht als Quellwasser zu betrachten, also auch nicht trinkbar ist; dann ist es meistens fruchtlos, tiefer zu graben, um gutes Quellwasser zu finden. Auch dann hat man wenig oder keine Hoffnung, Quellwasser zu finden, wenn man deshalb in die harten Urgebirgsarten eindringen muss, welche nur selten Quellen enthalten.

Nach den Orten, wo die Quellen vorkommen, kann man sie in zu Tage ausgehende und unterirdische einteilen. Erstere sind solche, die von selbst aus der Erde dringen; dahin gehören auch diejenigen, die sich in Höhlen, Flüsse, Seen oder das Meer ergießen; unterirdische sind solche, die nur beim Graben und Bohren zum Vorschein kommen. Zu Tage ausgehende Quellen kommen am häufigsten am Fuße der Gebirge, in Bergschluchten und Tälern vor; in stark bewaldeten, weit ausgedehnten und mit Tälern abwechselnden Berg- und Hügelgruppen entstehen immer viele oder starke Quellen. Manche Quellen finden sich in sehr bedeutender Höhe, fast auf den Gipfeln der Berge; am bekanntesten ist in dieser Beziehung der Hexenbrunnen auf dem Brocken, eine sehr reiche und meist mit gleicher Stärke fließende, täglich 1.440 Kubikfuß Wasser liefernde und nur sehr selten versiegende Quelle, die jedoch noch 18 Fuß unter der höchsten Spitze des Berges liegt; der reichliche dort fallende Schnee und die Nebel, welche die Kuppe des Brockens fast immer einhüllen, erklären das Vorhandensein dieser Quelle hinreichend, und dasselbe gilt von allen andern hoch liegenden Quellen, z. B. denen am Ochsenkopf im Fichtelgebirge, am Zobtenberge in Schlesien u. s. w. Viele Quellen ergießen ihr Wasser nach einem längern oder kürzern Laufe in die nächsten Bäche, Flüsse oder Seen, zum Teil unsichtbar unter dem Spiegel dieser Gewässer, was namentlich fast bei allen Seen der Fall ist. In dem salzigen See bei Spezzia im Sardinischen mündet in 38 1/2 Fuß Tiefe eine Quelle süßen Wassers, die so stark ist, dass sich kein Kahn über derselben halten kann; selbst im Meere, zuweilen in sehr ansehnlicher Entfernung vom festen Lande, findet man Quellen süßen Wassers, z. B. in der Bai von Chittagong, über 20 Meilen von der ostindischen Küste.

Die unterirdischen Quellen sind in sehr großer Menge überall verbreitet, wo sich in der Nähe bewaldete Hügel oder Berge befinden. Beim Graben der Brunnen gräbt man durch die Dammerde, den aufgeschütteten Boden, darauf folgende Lager von Erdarten oder wohl auch Steinen, bis man endlich auf eine Schicht von grobem Kiessande oder eigentlichem Gerölle stößt, in welcher fast immer Quellen gefunden werden, aus denen ein klares Wasser schnell emporsteigt, meist nur einige Fuß über die Oberfläche. An Orten, die in geringer Entfernung von einander liegen, finden sich die Quellen meistens in gleichen Tiefen. In Felsen wird man, da das Eindringen in dieselben schwierig und ausnehmend kostspielig ist, Quellen nur dann suchen, wenn ein derartiger Brunnen für Festungen unentbehrlich ist. Am seltensten sind sie in den Urgebirgsarten, in welche das Wasser in der Regel nicht eindringen kann; zahlreicher sind sie in den Übergangsgebirgen und noch mehr in den Flötzgebirgen, am häufigsten aber in den Kalksteingebilden; fast nie fehlen sie, wo diese und Sandsteingebirge an Urgebirgsarten grenzen.

In neuern Zeiten hat man es häufig vorgezogen, Brunnen nicht zu graben, sondern zu bohren, wodurch man das Wasser ungleich leichter und mit viel geringern Kosten erhält, auch eine viel bedeutendere Tiefe (von 1.000 und mehr Fuß) erreichen kann. Brunnen dieser Art heißen Bohrbrunnen oder artesische Brunnen den letztern Namen haben sie von der ehemaligen Grafschaft Artois in Frankreich erhalten, in welcher sie früher als im übrigen Europa in Gebrauch gewesen zu sein scheinen. Die älteste Spur eines solchen findet sich im Jahr 1126, in welchem ein artesischer Brunnen im Karthäuserkloster zu Lillers gebohrt worden sein soll, der bis jetzt beständig Wasser geliefert hat. Noch weit früher kannte man aber diese Brunnen in China; die dortigen Bohrbrunnen, die merkwürdigsten in der Welt, heißen auch Feuerbrunnen, weil aus ihnen zugleich eine Menge brennbares Schwefelwasserstoffgas emporsteigt, das angezündet und zum Heizen der Salzpfannen gebraucht wird; sie liefern sämtlich kein süßes Wasser, sondern Salzwasser, liegen in Felsen und haben gewöhnlich 15 —1.800 Fuß Tiefe und 5—6 Zoll Weite. Auf einem Raume von etwa 18 geographischen Quadratmeilen im Kreise von Kia-ting-fu finden sich nicht weniger als 20.000 und darüber solcher gebohrter Salzbrunnen. Auch in Europa hat man in den neuesten Zeiten angefangen, unterirdische Salzquellen durch Bohren aufzusuchen, aber bei weitem die meisten artesischen Quellen unsers Weltteils liefern süßes oder Trinkwasser. Ganz irrtümlich ist die von Vielen geteilte Meinung, dass durch Bohrung eines solchen Brunnens überall Wasser zu erhalten sein müsse, und dass es nur darauf ankomme, tief genug zu bohren. Schon aus Dem, was vorhin über den Ursprung der Quellen im Allgemeinen gesagt worden ist, ergibt sich, dass hierbei viel auf die örtliche Lage und die Beschaffenheit des Bodens ankommt. Wenn nämlich die Anlegung eines artesischen Brunnens von Erfolg begleitet sein soll, so müssen sich zwei Bedingungen vereinigt finden: erstens muss in erreichbarer Tiefe eine unterirdische Quelle vorhanden sein, und zweitens muss die Mündung des Brunnens, die Stelle, wo das Wasser ausfließen soll, tiefer liegen als die Stelle, wo das die Quelle bildende Wasser in die Erde eindringt; nur in diesem Falle steigt das Wasser, sobald ihm ein Ausweg, eine Öffnung gebohrt wird, nach dem Prinzip der zusammenhängenden Röhren hoch genug, um ausfließen zu können, da es immer nur so hoch steigt als es fällt. Ob diese beiden Bedingungen vereinigt sind, lässt sich in den meisten Fällen wenigstens mit großer Wahrscheinlichkeit beurteilen. Höchst unsicher, ja ganz vergeblich ist das Bohren artesischer Brunnen in weiten Ebenen, welche keine Wälder oder bewaldeten Hügel und Berge enthalten, wonach es z. B. in Sandwüsten, entfernt von Gebirgen, keinen Erfolg haben würde; auch in solchen Gegenden, wo die fruchtbare Erdrinde das herabfallende Wasser einsaugt und auch die tiefern Erdschichten locker und sandig sind, bohrt man in der Regel vergeblich. In vielen Fällen steigt das erbohrte echte Quellwasser ziemlich hoch (aus einem bei Tours gebohrten Brunnen 30—60 Fuß) über die Oberfläche der Erde und kann dann als Wasserkraft zum Betriebe der Mühlräder benutzt werden; in dieser Beziehung gewährt es den großen Vorteil, dass es immer gleiche Wärme beibehält und daher im Winter nicht nur selbst nicht gefriert, sondern auch das anderweitige Betriebswasser, dem es beigemischt ist, gegen das Gefrieren schützt. In andern Fällen steigt das Wasser nicht ganz bis zur Erdoberfläche und muss daher durch Pumpen emporgehoben werden, wobei jedoch ein großer Teil des Vorteils artesischer Brunnen verloren geht. Das Verfahren bei Anlegung dieser Art von Brunnen besteht übrigens im Allgemeinen darin, dass man in das obere lockere Erdreich einen gewöhnlichen Brunnen gräbt, bis man eine festere Erdschicht erreicht hat, dann aber verschiedene Bohrer anwendet. Trifft man auf lockere Schichten, wo das Bohrloch durch die an der Seite hineinfallende Masse verstopft werden würde, so muss man hölzerne oder besser eiserne Röhren in die Erde treiben und allmählich tiefer einsenken, was freilich mit großen Schwierigkeiten verbunden ist.

Die Menge von Wasser, welche die Quellen liefern, ist ungemein verschieden; während einige im Verlaufe eines Tages nur wenige Kubikzoll geben, geben andere Tausende von Kubikfüßen. Am schwächsten sind die sogenannten Seihquellen, welche durch das auf ebene Felder und unbewaldete Gegenden fallende und nicht wieder verdunstende Wasser der atmosphärischen Niederschläge gebildet werden; bei anhaltender Dürre versiegen sie leicht gänzlich. Nur bei wenigen Quellen hat man sich die Mühe gegeben, die Menge des Wassers annähernd zu bestimmen; so liefert z. B., wie bereits erwähnt, der Hexenbrunnen auf dem Brocken täglich 1.440, der Sauerbrunnen zu Selters 834, die Quellen zu Baden-Baden 14.125, die Quellen zu Karlsbad zusammen 192.726 Kubikfuß Wasser. Im Ganzen sind die Quellen desto reichhaltiger, je tiefer sie sind, wenn ihre Tiefe nicht über etwa 700 Fuß beträgt; wächst dieselbe aber bis 800 Fuß oder darüber, so nimmt die Wassermenge mit der Tiefe wieder ab.

Sehr viele Quellen liefern fortwährend eine gleiche oder doch beinahe gleiche Wassermenge; dies tun namentlich solche, die aus Gletschern entspringen, weil die Menge des durch die Wärme des Bodens aufgetauten Schnees und Eises immer gleich bleibt, ferner die heißen, die aus Urgebirgsarten kommenden und die meisten Mineralquellen. Bei andern Quellen hingegen ist ein Wechsel des Wasserreichtums zu bemerken; manche wechseln mit der Nässe und Trockenheit der Jahreszeiten, fließen im Winter am reichlichsten, im Sommer am schwächsten und versiegen in dieser Jahreszeit bei lange anhaltender Dürre wohl gänzlich; andere hinge; gen, welche ihr Wasser von schmelzendem Schnee und Eis erhalten, fließen umgekehrt gerade in der wärmern Jahreszeit am reichlichsten. Viele Quellen oder Brunnen, welche nicht weit von Flüssen oder dem Meere entfernt sind, haben mit denselben gleichen Wasserstand, der also gleichzeitig mit jenen steigt und fällt, ja sie nehmen wohl gar an der Ebbe und Flut Teil, was nur aus einer Verbindung dieser Quellen mit den gedachten größeren Wasserbehältern zu erklären ist; aus dem Umstande aber, dass dies auch bei Süßwasserquellen unweit des Meeres der Fall ist, muss geschlossen werden, dass alle Quellen dieser Art nicht aus den Flüssen oder dem Meere gespeist werden, sondern nur ihren Überfluss dahin abgeben. Besonders merkwürdig sind aber die sogenannten intermittierenden Quellen, die in gewissen Perioden schwächer werden oder ganz wegbleiben. Dieser periodische Wechsel scheint hauptsächlich durch drei Ursachen bewirkt zu werden: erstens durch Ansammlung von Luft oder Gasarten in den Kanälen der Quellen, zweitens durch den ungleichen Druck der Luft in unterirdischen Höhlen auf das mit ihr zugleich daselbst enthaltene Wasser, drittens durch heberförmige Kanäle, durch welche eine Unterbrechung des Ausflusses auf dieselbe Weise wie beim sogenannten Vexierbecher oder künstlichen Tantalus bewirkt werden mag. Zur Versinnlichung dieser Wirkung heberförmiger Kanäle mag die unten stehende Abbildung dienen, die den Durchschnitt eines Berges oder Hügels mit seiner dünnen Decke von Dammerde vorstellt, während das Innere aus Kalk, Ton oder irgend einer Gebirgsart besteht. A sei eine Höhlung, die durch die Röhrchen BB mit Wasser versehen wird; diese sind Ritzen im Gestein, welche das Regen- oder Schneewasser aufnehmen, nachdem die oberste Erdoberfläche es aufgenommen hat. Der einzige aus dieser Höhlung führende unterirdische Kanal sei CEC. Nach dem bekannten Gesetze der Hydrostatik, dass das Wasser nicht höher steigt als es fällt, kann das Wasser durch den Kanal CEC nicht eher ausfließen, bis es in der Höhlung A bis zur Linie G, welche mit der untern Biegung E des Kanals CEC gleich hoch liegt, gestiegen ist. Hat es aber einmal diese Höhe erreicht, so fließt es so lange aus, bis das Wasser in dem Behälter A bis zur Linie H, die mit dem untern Eingange des Kanals C gleiche Höhe hat, gefallen ist. Wiewohl der Wasserzufluss in die Höhle A gleichförmig und allmählich stattfindet, so läuft das Wasser doch nur in periodischen Zwischenräumen und schneller, als es eingetreten ist, durch den Kanal CEC ab. Dieser muss natürlich groß genug sein, damit er das Wasser schneller abführen kann, als die kleinen Kanäle BB es zuführen, sonst würde der Wasserstand im Behälter A immer unverändert bleiben und die Quelle würde unaufhörlich fließen. Die Dauer der Intervalle hängt von dem Rauminhalte des Behälters oder dem Unterschiede zwischen den Niveaus G und H ab. Gesetzt, die Kanäle BB brauchten eine Woche, um den Behälter von H bis G zu füllen, und der Kanal CEC könnte den Behälter von G bis H in vier Tagen leeren, wenn die Kanäle BB kein neues Wasser zuführten, so ergibt eine leichte Rechnung, dass, wenn beide Operationen gleichzeitig stattfinden, der Wasserstand in neun Tagen acht Stunden von B bis H sinken wird; so lange fließt also die Quelle und setzt dann wieder sieben Tage aus, in welchen das Wasser von H bis G steigt, worauf es von neuem auszufließen beginnt.

Schon die Alten kannten Quellen dieser Art; beide Plinius erwähnen eine am Comersee, die täglich dreimal zu- und abnahm und noch jetzt vorhanden ist. Unter die bekanntesten gehörte früher der schon 1665 beobachtete Bullerborn im Paderbornschen, der im Sommer in der Regel sechsstündige Perioden hatte und zuweilen ganz ausblieb, im Frühling, Herbst und Winter aber alle 4 1/4 Stunden mit starkem Brausen so reichlich floss, dass er drei Mühlen trieb. Diese Eigenschaft hat indes schon lange aufgehört; die Quelle fließt jetzt gleichförmig, aber weit schwächer als früher. Erst in der neuesten Zeit ist eine Quelle bei Eichenberg unweit Witzenhausen in Kurhessen bekannt geworden, die regelmäßig alle zwei Stunden ausfetzt. Eine Quelle bei Nimes in Frankreich fließt sieben Stunden und setzt dann fünf Stunden aus. Eine der merkwürdigsten Quellen dieser Art, deren es sehr viele gibt, ist der Engstlerbrunnen im Kanton Bern, welcher eine jährliche Periode vom Mai bis zum August und außerdem eine tägliche von 4 Uhr Nachmittags bis 6 Uhr Morgens, beide jedoch nicht völlig regelmäßig, beobachtet. Die Quelle des Bades zu Pfeffers in der Schweiz fängt jährlich im Anfange des Mai zu fließen an und bleibt von der Mitte Septembers an wieder weg; an mehren Orten Graubündtens gibt es Quellen, die bei trockenem Wetter fließen und bei regnerischem völlig versiegen u. s. w. Noch ist aber eine besondere Art periodischer Quellen vorhanden, die in einigen Gegenden von Norddeutschland vorkommen und daselbst Maibrunnen oder Frühlingsbrunnen, auch Hungerquellen genannt werden. Den ersteren Namen haben sie daher, weil sie meistens im Mai hervorbrechen; sie dauern bis zum Juni oder Juli, sind mehr oder minder ergiebig, erzeugen zuweilen nur eine Lache stehenden Wassers und finden sich auf Wiesen und Feldern. Der zweite Name rührt daher, weil die Landleute eine größere Reichhaltigkeit und längere Dauer dieser Quellen als Zeichen von Misswachs, dagegen gänzliches Ausbleiben derselben als Vorbedeutung einer guten Ernte ansehen. Auch mag, diese Meinung gar nicht ganz ungegründet sein, denn ohne Zweifel entstehen diese Quellen dann, wenn der Erdboden im Winter bereits eine so große Menge Feuchtigkeit aufgenommen hat, dass er das Schneewasser der nächsten Anhöhen nicht mehr einsaugen kann; in diesem Falle bleibt aber der Boden zu kalt, als dass die Gewächse gedeihen könnten.

Der Wärmegrad der Quellen hängt hauptsächlich von zwei Umständen ab! von der Temperatur des aus der Atmosphäre herabfallenden Wassers, durch welches sie gebildet werden, und von der Temperatur der Erdrinde, in welcher sie entstehen und fortfließen; bei einem Teile der Quellen ist die Wärme veränderlich, wie die des Regenwassers und der Luft, bei andern bleibt sie das ganze Jahr hindurch unverändert; man kann demnach im Allgemeinen veränderliche und gleichbleibende Quellen unterscheiden. Zu den ersteren gehören solche, die nur aus geringer Tiefe, welche dem Einflusse der Temperaturveränderungen ausgesetzt ist, kommen und daher im Sommer wärmer, im Winter kälter sind; durch fortgesetzte Beobachtungen der Wärme solcher Quellen kann man die mittlere Temperatur eines Orts ebenso genau finden als durch lange fortgesetzte Beobachtungen der Lufttemperatur. Bei weitem die meisten Quellen haben das ganze Jahr hindurch eine gleichbleibende Wärme, doch sind von diesen wieder zwei Klassen zu unterscheiden: kalte und warme. Man hat diesen Unterschied nicht etwa so zu verstehen, dass alle Quellen, deren Temperatur weniger als irgend einen bestimmten Wärmegrad, z. B. 10 Grad, beträgt, kalte, alle diejenigen aber, deren Temperatur diesen Wärmegrad übersteigt, warme Quellen genannt werden; diese Einteilung würde in hohem Grade schwankend und willkürlich sein. Unter kalten Quellen sind vielmehr solche zu verstehen, deren Temperatur der mittleren Warme ihrer Orte ungefähr gleich ist; warme Quellen sind dagegen solche, deren Temperatur beträchtlich höher ist. Hieraus ergibt sich aber leicht, dass in einer Gegend eine Quelle für kalt gilt, welche in einer andern zu den warmen gerechnet werden müsste; z. B. eine Quelle von 20 Grad Réaumur, die in der heißen Zone unter die kalten gerechnet wird, müsste in der gemäßigten oder kalten Zone unbedingt eine warme Quelle heißen. Überhaupt ist die Temperatur der sogenannten kalten Quellen unter den Wendekreisen oder in der heißen Zone am höchsten und nimmt nach den Polen zu gleichzeitig mit der mittleren Temperatur der Orte ab; wo die letztere den Gefrierpunkt erreicht, hören die Quellen ganz auf, nicht aber, wie Parry behauptet, unter dem Polarkreise, da, wo die kalte Zone angeht, denn auch innerhalb der letzteren hat man noch Quellen gefunden, z. B. bei Enontekis in Lappland, unter 68 1/2 Grad nördlicher Breite, eine Quelle, deren Temperatur nur 1 38/100 Grad über dem Eispunkte beträgt. Dieses ist aber wohl die niedrigste Temperatur einer Quelle, die bisher beobachtet worden ist; die höchste Temperatur einer kalten Quelle ist aber bei Maypures unter 5 172 Grad nördl. Breite beobachtet worden und beträgt etwas über 22 Grad Réaumur. In Norddeutschland beträgt die mittlere Temperatur der kalten Quellen 8 Grad Réaum., ebenso bei London; in Süddeutschland 8 1/2 Grad. Übrigens stimmt die Temperatur der kalten Quellen nicht überall genau mit der mittleren der Orte überein, sondern ist an einigen Orten etwas höher, an andern niedriger; Humboldt hat hierüber ein allgemeines Gesetz aufgestellt, wonach beide Temperaturen, die der Quellen und die mittlere des Orts, nur zwischen 40 und 45 Grad Breite und bis 3.000 Fuß Höhe übereinstimmen, aber unter niedrigern Breiten die Wärme der Quellen etwas geringer, unter höhern Breiten und in größeren Höhen über dem Meere etwas größer als die mittlere Lufttemperatur ist, wiewohl auch diese Regel vielfache Ausnahmen leidet.

Warme Quellen, auch Thermalquellen oder Thermen genannt, finden sich überall in allen Weltteilen, nur nicht ganz in derselben Höhe über dem Meere als die kalten; am zahlreichsten sind sie in vulkanischen Gegenden, wo sie ihre Wärme größtenteils der vulkanischen Tätigkeit verdanken mögen. Den Siedepunkt erreichen aber nur diese vulkanischen Quellen; bei allen übrigen ist die Wärme niedriger, kommt indes zuweilen der Siedehitze nahe; bei manchen hat es nur den Anschein, als seien sie im eigentlichen Sinne siedend heiß, weil sie in Folge des zu gleicher Zeit mit dem Wasser aus der Erde dringenden Gases wie siedendes Wasser sprudeln. Nach Humboldt entspringen alle heißen Quellen entweder aus vulkanischen oder aus Urgebirgsarten. Zu den heißesten gehören von den nicht mineralischen, also süßes Wasser liefernden in Europa folgende: Vor allen ist der Geiser und der 1784 durch ein Erdbeben in seiner Nähe entstandene neue Geiser auf der Insel Island zu erwähnen; sie entstehen in kreisrunden Becken von 60 — 70 Fuß Durchmesser und 71 Fuß Tiefe auf der Spitze kleiner Hügel von 30 Fuß Höhe, bestehend aus Kieseltuff, den die Quellen selbst abgesetzt haben; von Zeit zu Zeit erfolgen Ausbrüche, von rollendem Getöse begleitet, bei denen das Wasser mit Heftigkeit emporspritzt und Strahlen von 8 —10 Fuß Durchmesser, mit losen Steinen und Dampf vermischt, oft bis zu einer Höhe von 3— 100 Fuß emporgeschleudert werden. Die Wärme des Wassers erreicht die Siedehitze, ja sie geht in einiger Tiefe noch über dieselbe hinaus. Außer diesen berühmtesten heißen Springquellen sind in Europa besonders bemerkenswert: die Piscarelliquellen in Italien, beim Agnanosee, 74 1/2 Grad; ferner gleichfalls in Italien die Thermen von Lucca gegen 45 Grad, von Pisa 35 Grad, von Albano 24 — 40 Grad usw.; die zu Chaudes-Aigues und zu Bourbonne les Bains in Frankreich zwischen 56 und 64 Grad; zu Bude bei Chemnitz in Sachsen 56 Grad; zu Leuk in der Schweiz 40 Grad usw. In Asien gibt es z. B. am Kaukasus und in Kamtschatka viele heiße Quellen; die von Urijino in Japan haben Siedehitze; nicht weit von Macao in China ist außer mehren andern eine von 68 Grad; besonders interessant sind aber diejenigen heißen Quellen, welche erst in der neuesten Zeit mitten im Himalayagebirge unweit des Flusses Jumna angetroffen worden sind, von denen eine, wenigstens 56 Grad warm, durch ihren Dampf in dem dortigen beständigen Schnee ein weites Gewölbe gebildet hat. Aus Afrika sind nur wenige heiße Quellen bekannt; eine der reichhaltigsten ist die am Cap der guten Hoffnung, die in jeder Minute vier Oxhoft Wasser von 66 Grad Wärme liefert. Die heißen Quellen von Hammam-Meskhutin im Atlas, im Gebiete von Algier, sind in Nr. 290 geschildert. Dass Amerika eine große Menge heißer Quellen enthält, kann nicht auffallen, da dieser Erdteil so außerordentlich reich an Vulkanen ist. Auch die Salz- oder Soolquellen gehören größtenteils zu den warmen Quellen, wiewohl ihre Temperatur die mittlere Ortstemperatur nirgends beträchtlich übersteigt; was aber eigentlich die Ursache dieser höhern Temperatur ist, da die Soolquellen in der Regel aus keiner beträchtlichen Tiefe kommen und die Auflösung des Salzes durch Wasser, bei welcher viel Wärme gebunden wird, eigentlich gerade das Gegenteil, eine niedrigere Temperatur, bewirken müsste, ist zur Zeit noch nicht hinreichend bekannt. Übrigens scheint die Wärme dieser Quellen seltsamerweise nicht mit ihrer Tiefe, sondern mit ihrer Lötigkeit zu wachsen. In Deutschland haben die Salzquellen eine Wärme von 8—15 Grad Réaumur; zu den wärmsten gehört die Kösener Quelle in Thüringen, welche 15 Grad Wärme hat und 588 rhein. Fuß tief ist; die viel tiefere zu Bex in der Schweiz, welche 819 Fuß tief ist, hat nur 8 Grad, hingegen die zu Moutiers in der Schweiz 30 Grad Wärme.

Was die Beschaffenheit des Quellwassers betrifft, so sollte dasselbe, da es eine Art Destillationsprozess zu bestehen hat, im Allgemeinen fast so rein wie destilliertes oder Regenwasser sein, doch kann es nicht fehlen, dass es während seines unterirdischen Laufs und Aufenthalts einen Teil der in der Erde befindlichen auflöslichen Stoffe aufnimmt. Diese Menge fremdartiger Stoffe ist bei den kalten Quellen am kleinsten, weil sie meistens nicht tief in die Erde eindringen. Am reinsten sind diejenigen Quellen, die aus Sandstein entspringen, der über Urgebirgsarten gelagert ist; außer etwas atmosphärischer Luft, überschüssigem Sauerstoffgas und kohlensaurem Gas, die sich sehr leicht mit dem Wasser vereinigen, enthalten sie keine fremdartigen Bestandteile. Aber gerade das chemisch ganz reine Wasser ist zum Trinken seiner absoluten Geschmacklosigkeit wegen nicht angenehm, während es zum Waschen und zum Kochen der Speisen am meisten geeignet ist. Nur sehr selten ist das Quellwasser ganz rein von Kochsalz; Wasser dieser Art ist teils der beigemischten Menge von Salzen, teils der größeren Quantität verschluckter Kohlensäure wegen für den Geschmack angenehmer, dagegen zum Waschen und Kochen weniger geeignet. Bekanntlich bezeichnet man diesen Unterschied durch den Ausdruck hartes Wasser für Quellwasser und weiches Wasser für Fluss- oder Regenwasser. Oft ist freilich die Menge des in jenem aufgelösten Salzes so groß, dass das Wasser nicht trinkbar ist. Fast immer sind auch einige organische, besonders vegetabilische Substanzen im Wasser aufgelöst, die aber ihrer geringen Menge wegen den Geschmack desselben in der Regel nicht verändern, sie bewirken jedoch, dass sowohl das in Zisternen gesammelte Wasser, als dasjenige, welches auf Schiffen in Tonnen aufbewahrt wird, nach einiger Zeit trübe wird, in einen Zustand der Gährung übergeht und einen unangenehmen Geschmack annimmt; nach einiger Zeit fallen die zersetzten organischen Substanzen zu Boden und das Wasser wird wieder klar und rein. Quellen, die aus kalkhaltigen Schichten kommen, führen eine größere oder geringere Menge aufgelöster Kalkerde mit sich, die beim Sieden in den Kochgefäßen, besonders wenn sie von Metall sind, zu Boden fällt und den sogenannten Sinter oder Pfannenstein bildet; dieser Niederschlag erlangt oft eine merkliche Dicke und ist meistens braun oder braunschwarz gefärbt. Das schlechteste und unreinste Wasser liefern solche kalte Quellen, die in flachen Gegenden durch das eindringende Regenwasser gebildet werden. Wenn die Erdoberfläche viel Humus (Dammerde) enthält, so löst das Wasser eine große Menge der denselben bildenden organischen Substanzen aus; je tiefer das Wasser vor seiner Vereinigung in Quellen oder Brunnen herabsinkt, desto mehr wird es durch Filtration gereinigt, doch ist der übrigbleibende Anteil meistens so groß, dass er dem Wasser einen unangenehmen Geschmack mitteilt und es ungesund macht, was bei Brunnen in Moorgegenden am auffallendsten ist.

Solche Quellen, die eine größere Menge mineralischer Substanzen beigemischt enthalten, heißen Mineralquellen, häufig auch Heilquellen oder Gesundbrunnen, da sie auf die Gesundheit einen mehr oder weniger entschiedenen und in geeigneten Fällen heilsamen Einfluss üben; die meisten von ihnen sind warme Quellen. Man kann mit Ausscheidung der chemisch indifferenten heißen Quellen, die indes zum großen Teil auch als Heilquellen benutzt werden, folgende Klassen von Mineralquellen unterscheiden: 1) Echte Säuerlinge oder Sauerbrunnen, welche viel Kohlensäure und außerdem nur ein sehr geringes Quantum anderer Bestandteile enthalten; ihre Zahl ist sehr groß; im Ganzen sind sie als kalte Quellen anzusehen, da die Wärme des Wassers der Aufnahme von Kohlensäure nicht günstig ist. Alle Quellen, welche viel Kohlensäure enthalten, haben die Eigenschaft, mit einem polternden Geräusch aus der Erde zu kommen, welches von dem entweichenden Gase herrührt; in dem aus ihnen frisch geschöpften Wasser sieht man eine Menge perlenähnlicher Gasblasen aufsteigen. Die echten Säuerlinge haben einen weinsaueren, oft. z. B. bei dem Säuerling in Karlsbad, empfindlich saueren Geschmack und werden nicht selten zur Kühlung im Sommer getrunken. Außerordentlich groß ist die Anzahl solcher Quellen in der preußischen Rheinprovinz (64); auch in Nassau sind sie zahlreich (19). Die reichsten gibt es auf der Insel Island, wo sie zugleich eine berauschende Kraft haben sollen. 2) Eisensäuerlinge oder Stahlwasser, d. h. solche Säuerlinge, welche Eisen aufgelöst enthalten, außerdem noch Alkalien und alkalische Salze; auch sie haben im Ganzen keine hohe Temperatur, aber größere Heilkraft als die echten Säuerlinge. Sie charakterisieren sich durch einen zusammenziehenden, tintenähnlichen Geschmack und den gelben Eisenocher, den sie an den Brunnenöffnungen absetzen; an der Luft überziehen sie sich mit einer dünnen, fettig aussehenden und aus derselben Substanz bestehenden Haut. Die berühmtesten Eisensäuerlinge sind in Deutschland zu Pyrmont von 8 — 15 Grad Wärme; das Alexisbad am Harze in Anhalt-Bernburg von 6 Grad Wärme; der Josephbrunnen in Bilin in Böhmen mit vielem kohlensaueren Natron; zu Schwalbach in Nassau; schwächere Eisenquellen sind: das Hermannsbad bei Muskau in Schlesien, das Buschbad (nur 4 Gr. warm), die Quellen in Tharandt und das Augustusbad in Sachsen; ferner zu Bibra in Thüringen und zu Liebenstein in Sachsen-Meiningen; außerhalb Deutschland sind die Eisenquellen zu Spaa in Belgien, das überhaupt an Eisensäuerlingen reich ist, am berühmtesten. 3) Alkalische Säuerlinge, in denen außer der Kohlensäure eine ansehnliche Menge alkalischer und erdiger Substanzen enthalten ist, die sich durch laugenhaften Geschmack zu erkennen gibt; man unterscheidet noch alkalisch-erdige, alkalisch-salinische und muriatisch-salinische Säuerlinge, je nachdem die erdigen Teile, die alkalischen Teile oder das Kochsalz vorwalten. Natronhaltige Säuerlinge sind unter andern zu Salzbrunn und Reinerz in Schlesien; der an Natronsalzen reiche Franzensbrunnen bei Eger; die Quellen zu Selters, Geilnau und Fachingen in Nassau, die Quellen zu Bocklet und Brückenau in Baiern und zu Berggieshübel in Sachsen.
(Der Beschluss folgt in Nr. S56 )