Publi.complète - Musée national d'histoire naturelle

Ferrantia est une revue publiée à intervalles non réguliers par le Musée national d’histoire naturelle 

à Luxembourg. Elle fait suite, avec la même tomaison aux TRAVAUX SCIENTIFIQUES DU MUSÉE NATIONAL D’HISTOIRE 

NATURELLE DE LUXEMBOURG. 

Comité de rédaction: 

Eric Buttini 

Guy Colling 

Edmée Engel 

Thierry Helminger 

Marc Meyer 

Mise en page: 

Romain Bei 

Design: 

Service graphique du MNHN 

Prix du volume: 10 € 

Rédaction: 

Musée national d’histoire naturelle 

Rédaction Ferrantia 

25, rue Münster 

L-2160 Luxembourg 

tel +352 46 22 33 - 1 

fax +352 46 38 48 

Internet: http://www.naturmusee.lu 

email: ferrantia@mnhn.lu 

Echange: 

Exchange MNHN-SNL 

c/o Musée national d’histoire naturelle 

25, rue Münster 


tel +352 46 22 33 - 1 

fax +352 46 38 48 

Internet: http://www.mnhnl.lu/biblio/exchange 

email: exchange@mnhnl.lu 

Page de couverture: 

Logo du symposium. Réalisation: Anita Faber, Service graphique du MNHN. 

Grès de Luxembourg avec Pinus sylvestris près de Berdorf. Photo: Yves Krippel. 

Citation: 

Ries C. & Krippel Y. (Editors) 2005. - Sandstone Landscapes in Europe - Past, Present and Future. 

Proceedings of the 2 nd International Conference on Sandstone Landscapes. Vianden (Luxembourg) 

25-28.05.2005. Ferrantia 44, 256 p. MNHN, Luxembourg. 

Date de publication: 

31 décembre 2005 

(réception du manuscrit: 15 août 2005) 

Impression: 

Imprimerie Graphic Press Sàrl, Mamer, Luxembourg 

© Musée national d’histoire naturelle Luxembourg, 2005 ISSN 1682-5519

Ferrantia 

44 

Sandstone Landscapes in Europe 

Past, Present and Future 

Proceedings of the 2 nd International Conference 

on Sandstone Landscapes 

Vianden (Luxembourg) 25-28.05.2005 

Christian Ries & Yves Krippel (Editors) 

Luxembourg, 2005 

Travaux scientifiques du Musée national d’histoire naturelle Luxembourg

Table of contents - Table des matières 

Preface of the editors 7 

Conference poster 12 

Conference programme 13 

Conference opening 

Frantzen-Heger, Gaby. - Allocution de bienvenue de la bourgmestre 

(Welcome speech of the mayor) 15 

Werner, Jean. - Allocution de bienvenue de la part des organisateurs 

(Organizers welcome speech) 17 

Oral communications - Communications orales 

1. Evolution of sandstone landscapes: geology and geomorphology 

Evolution des paysages de grès: géologie et géomorphologie 

Adamovič, Jiří. - Sandstone cementation and its geomorphic and hydraulic implications. 21 

Juilleret, Jérôme, Jean-Francois Iffly, Patrick Matgen, Cyrille Taillez, Lucien Hoffmann & 

Laurent Pfister. - Soutien des débits d’étiage des cours d’eau du Grand-Duché du 

Luxembourg par l’aquifère du Grès du Luxembourg. 25 

Jung, Jürgen. - Sandstone-Saprolite and its relation to geomorphological processes - 

examples from Spessart/Germany as a sandstone-dominated highland-region. 31 

Mikuláš, Radek. - Features of the sandstone palaeorelief preserved: The Osek area, 

Miocene, Czech Republic. 37 

Robinson, D.A. & R.B.G. Williams. - Comparative morphology and weathering characteristics 

of sandstone outcrops in England, UK. 41 

Thiry, Médard. - Weathering morphologies of the Fontainebleau Sandstones and related silica 

mobility. 47 

Vařilová, Zuzana & Jiří Zvelebil. - Sandstone Relief Geohazards and their Mitigation: 

Rock Fall Risk Management in Bohemian Switzerland National Park. 53 

2. Archaeology of sandstone landscapes: from Prehistory to the Middle Ages 

Archéologie des paysages de grès: de la Préhistoire au Moyen-Âge 

Auffret, Marie-Claude & Jean-Pierre Auffret. - Similitudes et différences dans l’art rupestre 

post glaciaire de Cantabrie (Espagne), Bassin parisien sud (France), Picardie, Oise et 

Aisne (Tardenois, France), Vosges du nord (Bas Rhin et Moselle, France) et Luxembourg. 59 

Bénard, Alain. - Aperçu de l’art rupestre des chaos gréseux stampien du Massif de 

Fontainebleau, France. 65 

Dimitriadis, George. - A Prehistoric Sandstone Landscape: Camonica Valley, Italy. 69 

Hauzeur, Anne & Foni Le Brun-Ricalens. - Grès et préhistoire au Luxembourg: Rupture et 

continuité dans les stratégies d’implantation et d’approvisionnement liées aux 

formations gréseuses durant le Néolithique. 71 

Le Brun-Ricalens, Foni & François Valotteau. - Patrimoine archéologique et Grès de 

Luxembourg: un potentiel exceptionnel méconnu. 77 

Schwenninger, Jean-Luc. - Optical dating of sand grains: Recent advances and applications 

in archaeology and Quaternary research. 83

4 

3. Flora, fauna and microclimate of sandstone ecosystems 

Flore, faune et microclimat des écosystèmes gréseux 

Colling, Guy & Sylvie Hermant. - Genetic variation in an isolated population of 

Hymenophyllum tunbrigense. 89 

Harbusch, Christine. - Bats and sandstone: the importance of sandstone regions in 

Luxembourg for the ecology and conservation of bats. 93 

Hoffmann, Lucien & Tatyana Darienko. - Algal biodiversity on sandstone in Luxembourg. 99 

Härtel, Handrij & Ivana Marková. - Phytogeographic importance of sandstone landscapes. 103 

Pokorný, Petr & Petr Kuneš. - Holocene acidification process recorded in three pollen profiles 

from Czech sandstone and river terrace environments. 107 

Monnier, Olivier, Martial Ferréol, Frédéric Rimet, Alain Dohet, Christophe Bouillon, 

Henry-Michel Cauchie, Lucien Hoffmann & Luc Ector. - Le Grès du Luxembourg: 

un îlot de biodiversité pour les diatomées des ruisseaux. 115 

Muller, Serge. - Les phytocénoses d’indigénat du Pin sylvestre (Pinus sylvestris L.) sur les 

affleurements de grès du Pays de Bitche (Vosges du Nord). 119 

Signoret, Jonathan. - Les pineraies à caractère naturel au Grand-Duché de Luxembourg: 

caractéristiques, conservation et suivi. 123 

Świerkosz, Krzysztof & Marek Krukowski. - Main features of the sandstone flora and plant 

communities of the North-Western part of Sudetes Foreland. 127 

Werner, Jean. - Intérêt et richesse de la flore bryologique du Grès hettangien (Luxembourg, 

Eifel et Lorraine). 133 

4. Human impact on sandstone landscapes: threats and protection 

Impacts humains sur les paysages de grès: menaces et conservation 

Alexandrowicz, Zofia & Jan Urban. - Sandstone regions of Poland – Geomorphological types, 

scientific importance and problems of protection. 137 

Duchamp, Loïc. - Une charte pour la pratique de l’escalade sur les rochers du Parc naturel 

régional des Vosges du Nord. 143 

Krippel, Yves. - Is the conservation of the natural and cultural heritage of sandstone 

landscapes guaranteed? Case study of the Petite Suisse area in Luxembourg. 147 

Ferrantia • 44 / 2005

Posters 

1. Evolution of sandstone landscapes: geology and geomorphology 

Evolution des paysages de grès: géologie et géomorphologie 

Colbach, Robert. - Overview of the Geology of the Luxembourg Sandstone(s). 155 

Faber, Alain & Robert Weis. - Le Grès de Luxembourg: intérêt scientifique et patrimonial 

de ses sites fossilifères. 161 

Jung, Jürgen. - Cretaceous-Tertiary weathering in sandstones of the Southwest Spessart/ 

Germany. 165 

Mertlík, Jan & Jiří Adamovič. - Some significant geomorphic features of the Klokočí Cuesta, 

Czech Republic. 171 

Schweigstillová, Jana, Veronika Šímová & David Hradil. - New investigations of the salt 

weathering of Cretaceous sandstones in Northern Bohemia, Czech Republic. 177 

Urban, Jan. - Pseudokarst caves as an evidence of sandstone forms evolution – a case study 

of Niekłań, the Świętokrzyskie Mts., central Poland. 181 

2. Archaeology of sandstone landscapes: from Prehistory to the Middle Ages 

Archéologie des paysages de grès: de la Préhistoire au Moyen-Âge 

Le Brun-Ricalens, Foni. - Grès de Luxembourg et Art rupestre: L’œuvre du Dr E. Schneider 

et la correspondance inédite (1937-1949) avec l’abbé H. Breuil. 187 

Le Brun-Ricalens, Foni, Jean-Noël Anslijn, Frank Broniewski & Susanne Rick. - Le projet FNR 

«Espace et Patrimoine Culturel»: un outil de gestion informatisé au service du 

Patrimoine luxembourgeois. L’exemple de la zone-pilote du Müllerthal. 193 

Valotteau, François & Foni Le Brun-Ricalens. - Grès de Luxembourg et Mégalithisme : bilan 

après 5 années de recherche. 199 

3. Flora, fauna and microclimate of sandstone ecosystems 

Flore, faune et microclimat des écosystèmes gréseux 

Colling Guy, Thierry Helminger & Jim Meisch. - Microclimatic conditions in a sandstone 

gorge with Hymenophyllum tunbrigense. 205 

Krippel, Yves. - The Hymenophyllaceae (Pteridophyta) in Luxembourg. Past, present and future. 209 

Liron, Marie Nieves & Médard Thiry. - Peaty micro-zones on the sandstone ridges of the 

Fontainebleau Massif (France): hydrology and vegetation biodiversity. 215 

Marková, Ivana. - Bryophyte diversity of Bohemian Switzerland in relation to microclimatic 

conditions. 221 

Stomp, Norbert & Wanda M. Weiner. - Some remarkable species of Collembola (Insecta, 

Apterygota) of the Luxembourg sandstone area. 227 

Turoñová, Dana. - Mapping and monitoring of Killarney Fern (Trichomanes speciosum) in the 

Czech Republic. 233 

Urbanová, Hana & Jan Procházka. - Kokořínsko Protected Landscape area – Rare species, 

protection and conservation. 237 

Photos of the conference - Photos de la conférence 239 

On behalf of the participants - Au nom des participants 245 

List of participants - Liste des participants 247 

Ferrantia • 44 / 2005 

5

6 


C. Ries & Y. Krippel Preface of the Editors 

Preface of the Editors 

Introduction 

You hold in hands the proceedings of the second 

international conference on sandstone landscapes 

that took place in Vianden (Luxembourg) from 

May 25 to May 28 2005. The conference entitled 

“Sandstone landscapes in Europe - Past, present and 

future” brought together a range of scientists, 

experts, teachers and students from all over 

Europe. 

This international sandstone symposium followed 

the initial conference “Sandstone Landscapes: 

Diversity, Ecology and Conservation” that took place 

in Doubice in Saxonian-Bohemian Switzerland, 

Czech Republic in September 2002 (Härtel et al. 

2002). 

The proposal for the follow-up symposium was brought 

to Luxembourg by a Luxembourg participant who 

attended the Czech symposium. 

The “Groupe d’études ayant pour objet la conservation 

du patrimoine naturel de la Petite-Suisse luxembourgeoise”, 

an advisory group created by the Luxembourg 

Government to promote the conservation 

of remarkable natural sites in the Luxembourg 

sandstone area, the Müllerthal, also known as 

the “Petite-Suisse luxembourgeoise”, supported 

the initiative to organize the next sandstone 

symposium in Luxembourg. 

So the idea made its way, a partnership was set up 

and the symposium was scheduled for May 2005. 

Organization 

Organizations and persons are listed in alphabetical 

order. 

Main organizers 

• Administration des eaux et forêts (Water and 

forestry administration) 


Christian RIES 

Department of Ecology, National Museum of Natural History 

25, rue Münster, L-2160 Luxembourg 

cries@mnhn.lu 

Yves KRIPPEL 

Research associate of the Luxembourg National Museum of Natural History 

18A, rue de Rollingen, L-7475 Schoos 

yves.krippel@mnhn.lu 

• Musée national d’histoire naturelle (National 

Museum of Natural History) 

• Musée national d’histoire et d’art (National 

Museum of History and Art) 

• Société des naturalistes luxembourgeois 

(Luxembourg Naturalist Society) 

Partner organizations 

• Amis de la géologie, de la minéralogie et de 

la paléontologie du Luxembourg (Friends of 

geology, mineralogy and palaeontology in 

Luxembourg) 

• Association des géologues luxembourgeois 

(Luxembourg geologists association) 

• Fondation Hëllef fir d’Natur (Help for nature 

foundation) 

• LAG LEADER+ Mullerthal (Local action group 

Leader +) 

• NATURA - Ligue luxembourgeoise pour la 

protection de la nature et de l'environnement 

(Luxembourg league for the environment and 

nature conservation) 

• Naturerkundungsstation Teufelsschlucht 

(Nature visitor center) 

• Oeko-Zenter Lëtzebuerg (Environmental and 

nature conservation foundation) 

• Service géologique du Luxembourg (Geological 

survey of Luxembourg) 

• Société préhistorique luxembourgeoise 

(Luxembourg prehistorical society) 

Conference coordination and secretariate 

• Christian Ries, curator at the National Museum 

of Natural History, president of the Luxembourg 

Naturalist Society 

7


8 

Conference scientific committee 

• Guy Colling, researcher at the National 

Museum of Natural History 

• Alain Faber, curator at the National Museum of 

Natural History 

• Yves Krippel, research associate of the National 





• Jean-Marie Sinner, head of Diekirch forestry 

district, Water and Forests Administration 

• Fernand Spier, president of the Luxembourg 

Prehistory Society 

• Norbert Stomp, honorary director of the 

National Museum of Natural History 

• François Valotteau, researcher at the National 

Museum of History and Art 

• Jean Werner, president of the Study group 

for the preservation of the natural heritage of 

Luxembourg Little Switzerland 

Conference organizing committee 

• Georges Bechet, director of the National 


• Marie-Paule Kremer, Ministry of Environment 

• Frantz-Charles Muller, president of Foundation 

'Hëllef fir d’Natur' and NATURA 




• Jean-Marie Sinner, head of Diekirch forestry 

district, Water and Forests Administration 

• François Valotteau, researcher at the National 

Museum of History and Art 

Background and aims 

of the conference 

Sandstone regions are scattered all over Europe. 

Even if different in age and composition, they 

all show a great number of similitudes. Distinct 

geomorphologic features often create strong 

gradients in mesoclimatic conditions and generate 

high levels of natural disturbance and resulting 

patch dynamics. In sandstone regions these 

dynamic geomorphologic processes occur at rates 

unseen in the surroundings. The special climatic 

or microclimatic conditions in sandstone regions 

induce a mosaic of biotopes hosting specific flora 

and fauna. The occurring species are often of relict 

nature and a testimony of climatic conditions and 

vegetation in place earlier in this interglacial. 

Sandstone areas are not only a phenomenon of 

geological and biological interest. They are well 

known for their prehistoric past, and rock shelters 

provided excellent opportunities for human 

settlements. Later, the outstanding landscapes of 

sandstone regions have attracted human attention, 

particularly since the Romantic period. It was 

the beginning of tourism, a phenomenon that 

nowadays often causes irreversible problems in 

these fragile environments. 

In order to preserve the invaluable landscapes and 

ecosystems, associated to sandstone landscapes, 

there is a strong need for research, nature and 

landscape conservation with concrete management 

plans, environmental friendly tourism, etc. 

The first sandstone conference in Doubice, Czech 

Republic, revealed that the uniqueness of geomorphologic 

and ecological processes in sandstone 

regions calls for a much more intimate link 

between geomorphology, climatology, landscape 

history and biology/ecology, etc. and initiated 

the so-called 'sandstone community', a database 

of people interested in research and conservation 

of sandstone landscapes. More information can 

be found on the 'Sandstone Landscapes' website 

www.sandstones.org, providing information 

about the research and events on sandstone 

landscapes, especially in Europe (Härtel 2005). 

This second international conference on sandstone 

tried to carry on the effort devoted to bridging 

all the concerned disciplines. The organizers 

intended that this conference would - amongst 

others - identify which general research topics 

can use sandstone regions as particularly suitable 

model systems; permit the comparison of different 

sandstone regions in Europe and point out similarities; 

establish new contacts and further collaboration 

among people interested in sandstone 

regions; address conservation issues specific for 

sandstone regions (tourism, rock climbing, restoration 

management); etc. 

Scientific programme 

The scientific programme consisted of plenary 

lectures, poster sessions, discussions and excursions. 

Four major topics were covered by 26 oral 

communications and 16 posters: 

1. Evolution of sandstone landscapes: 

geology and geomorphology 

Sandstone is a quite common rock type, which 

characterizes different regions and yet each 



sandstone formation differs somehow from the 

other by its mineralogical composition or by its 

origin. Today the geological evolution of these 

areas shows a landscape revealing many erosion 

features, joint patterns and rockslides from 

recent time, as well as a lot of elements from the 

geological past. The erosion often formed either 

narrow valleys into a sandstone plateau, or slopes 

of a cuesta, or buttes as residual hills or outliers, 

etc. 

2. Archaeology of sandstone landscapes: 

from Prehistory to the Middle Ages 

There is no doubt about the importance of 

sandstone landscapes from Prehistory to the 

Middle Ages. Archaeology contributes to the 

knowledge of the old populations within the 

limits given by the subject. Following topics are 

of special interest: the habitat and its additional 

activities, as well as architecture; burials, anthropology 

and taphonomy in sandy context; petroglyphs 

and rupestral art. 

3. Flora, fauna and microclimate of 

sandstone ecosystems 

Sandstone formations with their typical erosion 

features are known for special microclimatic 

conditions. Great variations in both humidity and 

temperature - including temperature inversion - 

are responsible for a huge diversity of plants and 

animals. The proliferation of Atlantic and sub- 

Atlantic species is remarkable; the presence of 

mountain and sub-mountain species is significant. 

Besides higher plants, the diversity of pteridophytes 

and the richness of nonvascular cryptogams 

like bryophytes and lichens of sandstone regions 

is in general outstanding. On the other hand, the 

sandstone outcrops, as well as extended woods 

and moist valleys offer habitats for a rich wildlife. 

4. Human impact on sandstone 

landscapes: threats and protection 

Sandstone landscapes often became the victims 

of their own success. Exploited and inhabited 

by man since prehistory, visited and solicited by 

modern man, seeking relaxation and ventures in 

these spectacular landscapes, the extreme fragile 

sandstone habitats are more and more threatened. 

In order to preserve the natural and cultural 

heritage of sandstone landscapes, concrete 

measures must be initiated and a tourism in accordance 

with the environment promoted. 


Course of the Symposium 

88 participants attended the conference, including 

speakers and translation staff (cf. list of participants). 

Pre-conference excursion 

The pre-conference excursion on Wednesday 

May 25 took the participants by bus to the heart 

of the “Petite Suisse” area. The participants were 

split into two groups according to the conference 

languages English and French. 

On the programme: sandstone formations, forests 

and valleys around Berdorf and Beaufort (Fig. 1). 

The prehistoric sites of 'Kalekapp', petroglyphs 

and vandalism, rock formations and erosion, 

different forest associations, flora (including filmy 

ferns), fauna, rock climbing and related problems, 

tourism as well as nature conservation, were only 

some of the topics. 

The field trip was rather demanding, but the 

barbecue during lunch break in the stunning 

scenery of Beaufort castle helped to forget aching 

legs and sunburn. 

The guides were: Guy Colling, Alain Faber, Anne 

Hauzeur, Yves Krippel, Jean-Marie Sinner and 

François Valotteau. 

The conference 

The plenary sessions lasted the next two days, from 

Thursday May 26 to Friday May 27. The venue 

was the 'Centre culturel Larei', a former tannery 

complex transformed by the city of Vianden into a 

cultural centre. An abstract book was provided by 

the organizers (Ries 2005). 

Instead of grouping the communications by major 

themes into distinct Symposia, the organizing 

committee was so audacious to mix up the 

contributions independently of their topic (cf. 

Fig. 1: Pre-conference excursion in the Müllerthal area, 

May 25 2005. Photo: Milkuláš Radek. 

9


10 

programme). Under the bottom line, as everybody 

agreed, this atypical method was of great success. 

It is quite unusual that the last speaker of the day 

can find himself in front of a full auditory, most 

people having attended all day long. Of course 

this fact is also due to the excellent quality of the 

contributions and to the fact that the programme 

was reliable, all speakers perfectly respecting their 

allocated time. 

We are especially thankful to Handrij Härtel and 

Jan Čeřovský who draw general conclusions at 

the conference closure and called for joining the 

sandstone community and for meeting again at the 

next conference which will be held in Poland in a 

couple of years. Jan Čeřovský draw the attention 

to the range of activities and working groups 

of the IUCN and proposed that the sandstone 

community should create an IUCN-working 

group covering the issues of sandstone areas. 

On Friday May 27, after the second morning 

session, the organizers were happy to present 

the book about the Petite-Suisse area and to offer 

a copy to each participant (Fig. 2). The book 

comprises 251 pages and covers all the topics of 

the conference (Krippel 2005). 

After the conference closure, the tourist train 

'Benni' took the participants to a guided visit of the 

hydro electrical power plant SEO near Stolzembourg. 

The conference dinner took place the same 

evening in the Hotel Victor Hugo in Vianden. 

Post-conference excursion 

The post-conference excursion took the participants 

by bus to the German part of the Luxembourg 

sandstone area near Ernzen and Ferschweiler. 

Again the participants were split into two 

groups according to the conference languages 

English and French. 

Fig. 2: Presentation of the book about the Petite-Suisse 

area in front of the conference venue Larei, May 27 

2005. Photo: Milkuláš Radek. 

Fig. 3: Post-conference excursion, Luxembourg-city, 

view on the Alzette valley and the Grund district, May 

28 2005. Photo: Jiří Adamovič. 

After a glance at the visitor centre 'Naturerkundungszentrum 

Teufelsschlucht', a trail took the 

participants through sandstone formations and 

deciduous woods to the valley of the Prüm and 

the 'Irreler Wasserfälle', small waterfalls caused by 

enormous rock boulders. 

The afternoon was spent in Luxembourg-city 

covering geological, historical and botanical topics 

(Fig. 3). The excursion ended with a visit of two 

major museums, the National Museum of Natural 

History and the National Museum of History and 

Art. 

The guides were: Georges Bechet, Alain Faber, 

Anne Hauzeur, François Valotteau and Holger 

Weber. 

Conclusion 

On behalf of the organizers we thank all the 

participants having attended the conference and 

especially those who have contributed to the 

programme excellence with a high diversity and 

quality of oral communications and poster presentations. 

The magnificent weather conditions, the gorgeous 

conference venue and last but not least the sociability 

and sincerity of the participants made this 

symposium a remarkable event that will not be 

forgotten soon. 

The conference showed clearly the similitude of 

the different sandstone landscapes scattered all 

over Europe and the similarities of the problematic 

of conservation of natural and cultural heritages 

in the different regions. By gathering participants 

of other countries, the Sandstone Community was 

enlarged and there was a clear consensus to join 

efforts in the future. 



We hope these proceedings will contribute to 

spread knowledge about one of the most sensible 

landscape types in Europe and will increase 

networking amongst the scientific community 

working in and on sandstone areas. 

Acknowledgements 

We are grateful to a range of persons and institutions 

which have helped in many ways and thus 

contributed to the success of the conference. These 

persons and institutions are listed by type and 

in alphabetical order. We express these thanks 

on behalf of the main organizers, the partner 

organizations and the scientific and organizing 

committees. 

Excursion guides 

• Georges Bechet (National Museum of Natural 

History, Luxembourg) 

• Guy Colling (National Museum of Natural 


• Alain Faber (National Museum of Natural 


• Anne Hauzeur (research associate, National 

Museum of History and Art, Luxembourg) 

• Yves Krippel (research associate, National 

Museum of Natural History, Luxembourg) 

• Jean-Marie Sinner (Forestry administration, 

Diekirch) 

• François Valotteau (National Museum of 

History and Art, Luxembourg) 

• Holger Weber (Naturerkundungszentrum 

Teufelsschlucht, Germany) 

Staff 

• Bastin Jonny (Municipality 

conference venue Larei) 

of Vianden, 

• Pascal Dellea (driver) 

• Nadine De Sousa (student, Hotel school 

Diekirch) 

• Véronique Maurer (student, Hotel school 

Diekirch) 

• Tom Müller (Forestry administration, Beaufort) 

and his team (barbecue in Beaufort Castle) 

Graphical work 

• Anita Faber (National Museum of Natural 


• Thierry Helminger (National Museum of 

Natural History, Luxembourg) 

Sponsors 

• Fonds national de la recherche, Luxembourg 

(National Research Fund) 


• Luxembourg Presidency of the Council of the 

European Union 

• Ministry of Culture, Higher Education and 

Research, Luxembourg 

• Ministry of Environment, Luxembourg 

• Ministry of Foreign Affairs, Luxembourg 

• Mrs. Anne-Marie Linkels (Castle of Beaufort) 

• Municipality of Beaufort 

• Municipality of Vianden 

• SEO, Société électrique de l’Our, Vianden 

• Tourist office of Vianden 

Companies 

• Accents sprl, Brussels (Simultaneous translation) 

• Alltec solution providers, Luxembourg 

(Materials) 

• Autolux sàrl, Luxembourg (Car rental) 

• Dorel Doreanu, Senningen (Music) 

• Economat Stronska Fons, Vianden (Catering) 

• E.G.E. Stienon sprl, Brussels (Sound and simultaneous 

translation technique) 

• Hammes sàrl, Vianden (Tourist train Benni) 

• Hotel Victor Hugo, Vianden (Catering) 

• Hotel Petry, Vianden (Catering) 

• Maison Bernard Bergh, Vianden (Materials) 

• Shop Vinandy, Vianden (Fuel) 

• Voyages Demy Schandeler, Keispelt (Bus transportation) 

References 

Härtel H. 2005. - Sandstone Landscapes. Website 

of the Sandstone Community. Url: http://www. 

sandstones.org/s_conf.htm [15.11.2005]. 

Härtel H., Herben T. & Cílek V. 2002. - Sandstone 

Landscapes: Diversity, Ecology and Conservation. 

Conference homepage. Url: http:// 

www.sandstones.org/ibot_sandstone/index. 

htm [15.11.2005]. 

Krippel Y. [ed.] 2005. - Die Kleine Luxemburger 

Schweiz - Geheimnisvolle Felsenlandschaft im 

Wandel der Zeit. Luxembourg. 251p. ISBN 2- 

919877-09-7. 

Ries C. 2005. - Sandstone landcapes in Europe 

- Past, present and future. 2nd International 

Conference on sandstone landcapes. Conference 

abstracts - Préactes de la conférence. 

Url: http://www.symposium.lu/symposium/ 

sandstone/preactes.pdf [15.11.2005] 

11

Conference poster Poster de la conférence 

12 

Poster layout: Thierry Helminger (MNHNL). Logo design: Anita Faber (MNHNL) 


Conference programme Programme de la conférence 

Conference programme 

Programme de la conférence 

Note of the editors: the authors who presented the 

oral communication at the conference are marked 

with the sign * after their last name. 

Wednesday May 25 2005 

Pre-conference excursion (Müllerthal, L) 

Thursday May 26 2005 

Conference opening 

Welcome speeches by Mrs. Gaby Frantzen-Heger, 

Mayor of Vianden, and Mr. Jean Werner on behalf 

of the organizers. 

Session I 

Chairman: Yves Krippel (L) 

Handrij Härtel* & Ivana Marková. - Phytogeographic 

importance of sandstone landscapes (CZ) 

Jiří Adamovič*. - Sandstone cementation and its 

geomorphic and hydraulic implications (CZ) 

Krzysztof Świerkosz & Marek Krukowski*. - 

Main features of the sandstone flora and plant 

communities of the North-Western part of Sudetes 

Foreland (PL) 

Session II 

Chairman: Handrij Härtel (CZ) 

Zuzana Vařilová & Jiří Zvelebil*. - Sandstone Relief 

Geohazards and their Mitigation: Rock Fall Risk 

Management in Bohemian Switzerland National 

Park (CZ) 

Médard Thiry*. - Weathering morphologies of 

the Fontainebleau Sandstones and related silica 

mobility (F) 

Alain Bénard*. - Aperçu de l’art rupestre des chaos 

gréseux stampien du Massif de Fontainebleau, 

France (F) 

Petr Pokorný* & Petr Kuneš. - Holocene acidification 

process recorded in three pollen profiles 

from Czech sandstone and river terrace environments 

(CZ) 


Session III 

Chairman: Jean-Luc Schwenninger (UK) 

David A. Robinson* & Rendel B. G. Williams. - 

Comparative morphology and weathering characteristics 

of sandstone outcrops in England, UK 

(UK) 

Radek Mikuláš*. - Features of the sandstone 

palaeorelief preserved: The Osek area, Miocene, 

Czech Republic (CZ) 

Guy Colling* & Sylvie Hermant. - Genetic variation 

in an isolated population of Hymenophyllum tunbrigense 

(L) 

Loïc Duchamp*. - Une charte pour la pratique de 

l’escalade sur les rochers du Parc naturel régional 

des Vosges du Nord (F) 

Poster session 

Session IV 

Chairwoman: Anne Hauzeur (B) 

Foni Le Brun-Ricalens & François Valotteau*. - 

Patrimoine archéologique et Grès de Luxembourg: 

un potentiel exceptionnel méconnu (L) 

Handrij Härtel*. - Sandstone landscapes: research, 

conservation and future co-operation within the 

Sandstone Community (CZ) 

Informal discussion on sandstone community 

during and after dinner 

Friday May 27 2005 

Session V 

Chairman: Guy Colling (L) 

Jérôme Juilleret*, Jean-Francois Iffly, Patrick 

Matgen, Cyrille Taillez, Lucien Hoffmann & 

Laurent Pfister. - Soutien des débits d’étiage des 

cours d’eau du Grand-Duché du Luxembourg par 

l’aquifère du Grès du Luxembourg (L) 

Lucien Hoffmann* & Tatyana Darienko. - Algal 

biodiversity on sandstone in Luxembourg (L & 

UA) 

Christine Harbusch*. - Bats and sandstone: the 

importance of sandstone regions in Luxembourg 

for the ecology and conservation of bats (D) 

13

Conference programme Programme de la conférence 

14 

Anne Hauzeur* & Foni Le Brun-Ricalens. - 

Grès et Préhistoire au Luxembourg: Rupture 

et continuité dans les stratégies d’implantation 

et d’approvisionnement liées aux formations 

gréseuses durant le Néolithique (B & L) 

Session VI 

Chairman: Jan Urban (PL) 

Jean Werner*. - Intérêt et richesse de la flore 

bryologique du Grès hettangien (Luxembourg, 

Eifel et Lorraine) (L) 

Olivier Monnier*, Martial Ferréol, Frédéric Rimet, 

Alain Dohet, Christophe Bouillon, Henry-Michel 

Cauchie, Lucien Hoffmann & Luc Ector. - Le Grès 

du Luxembourg: un îlot de biodiversité pour les 

diatomées des ruisseaux (L) 

Jürgen Jung*. - Sandstone-Saprolite and its relation 

to geomorphological processes - examples from 

Spessart/Germany as a sandstone-dominated 

highland-region (D) 

Marie-Claude Auffret* & Jean-Pierre Auffret. - 

Similitudes et différences dans l’art rupestre post 

glaciaire de Cantabrie (Espagne), Bassin parisien 

sud (France), Picardie, Oise et Aisne (Tardenois, 

France), Vosges du nord (Bas Rhin et Moselle, 

France) et Luxembourg (F) 

Session VII 

Chairman: Jan Cerovsky (CZ) 

Serge Muller*. - Les phytocénoses d’indigénat du 

Pin sylvestre (Pinus sylvestris L.) sur les affleurements 

de grès du Pays de Bitche (Vosges du Nord) 

(F) 

Jean-Luc Schwenninger*. - Optical dating of 

sand grains: Recent advances and applications in 

archaeology and Quaternary research (UK) 

Zofia Alexandrowicz & Jan Urban*. - Sandstone 

regions of Poland - Geomorphological types, 

scientific importance and problems of protection 

(PL) 

George Dimitriadis*. - A Prehistoric Sandstone 

Landscape: Camonica Valley, Italy (I) 

Poster session 

Session VIII 

Chairman: Jean-Marie Sinner (L) 

Jonathan Signoret* & Sandrine Signoret. - Les 

pineraies à caractère naturel au Grand-Duché de 

Luxembourg: caractéristiques, conservation et 

suivi (F) 

Yves Krippel*. - Is the conservation of the natural 

and cultural heritage of sandstone landscapes 

guaranteed? Case study of the Petite Suisse area 

in Luxembourg (L) 

Conference closing 

Conference dinner (Hotel Victor Hugo) 

Saturday May 28 2005 

Post-conference excursion (Teufelsschlucht, 

D; Luxembourg-city) 


G. Frantzen-Heger Allocution de bienvenue 

Allocution de bienvenue 

Mesdames et Messieurs, 

Cette petite ville de Vianden, située aux confins Est 

du Grand-Duché de Luxembourg, vous souhaite la 

plus cordiale bienvenue. 

En choisissant Vianden comme lieu du colloque, 

vous avez succombé, et c’est compréhensible, à la 

double tentation de la nature et tourisme. 

La nature d’abord: du point de vue géographique 

physique, le Luxembourg ne forme pas une unité 

régionale homogène, mais réunit, dans ses étroites 

frontières, des fragments d’entités naturelles 

auxquelles participent les pays voisins. 

La partie méridionale du pays constitue le 

prolongement des vallonnements de la plaine 

lorraine. Au sud-ouest, le Luxembourg reprend une 

bande du gisement de minerai oolithique lorrain. 

Au sud-est, il se rattache au domaine viticole de 

la Moselle allemande. Sa partie septentrionale, 

l’Oesling, et donc notre petite ville de Vianden, 

fait partie du massif schisteux rhénan et constitue 

un paysage de transition entre l’Eifel allemande et 

l’Ardenne belge. Le centre est occupé par le paysage 

rupestre et forestier du grès du Luxembourg, 

« Sandstone » – le thème de votre colloque, qui, lui 

aussi, s’étend au-delà de la frontière orientale. 

Empruntant ainsi à des régions naturelles très 

diverses, le Luxembourg réunit sur une très faible 

étendue territoriale une grande variété de paysages. 

C’est là un des secrets de l’attrait qu’il exerce sur 

le touriste étranger et l’explication du fait qu’il est 

un terrain de prédilection pour les étudiants en 

géologie. 

Un géographe anglais, George Renwick, a pu dire 

qu’ici le grand tome de la nature est condensé en 

format de poche. 

Il est difficile, en parlant à des professionnels que 

vous êtes, de trouver les mots et les définitions 

justes pour vanter les beautés de nos sites. Et si, 

pour parler avec un poète, qui fut aussi un noble 

orateur, il conviendrait peut-être de dire qu’en 

pareille occasion «seul le silence est grand». 


Gaby FRANTZEN-HEGER 

Bourgmestre, Administration communale de la ville de Vianden 

B.P. 10, L-9401 Vianden 

bourgmestre@vianden.lu 

La voix d’un autre poète me souffle à l’oreille une 

sorte d’invocation qui supplée heureusement à mon 

inspiration défaillante. Cet autre poète, vous l’avez 

deviné, c’est le grand, le majestueux Victor Hugo. 

Et cette invocation, la voici, extraite d’une note de 

juin 1871 que l’auteur des 'Burgraves' dédia à la cité 

de Vianden: «Dans un paysage splendide que viendra 

visiter un jour toute l’Europe, Vianden se compose de 

deux choses également consolantes et magnifiques, 

l’une, sinistre: une ruine, l’autre, riante: un peuple.» 

En guise de reconnaissance, la ville de Vianden 

a transformé la maison où habitait jadis le grand 

homme en musée, le seul musée littéraire du 

Grand-Duché, très intéressant à visiter. 

On se plait aujourd’hui à voir en Victor Hugo le 

précurseur de l’Europe. Il a entrevu des possibilités 

de rapprochement des peuples, de l’union 

nécessaire de notre continent. Toute l’Europe, vous 

la représentez aujourd’hui en ce qu’elle a de plus 

avide à connaître. 

Le plus illustre visiteur de Vianden parle d’une 

chose sinistre: la ruine. Aujourd’hui il n’écrirait plus 

ce mot et il puiserait dans son riche vocabulaire 

pour chanter les beautés du château palais reconstruit, 

un des plus grands et plus beaux bâtiments 

des époques romane et gothique de notre Europe, 

joyau d’architecture visité annuellement par 

quelque 200.000 visiteurs. Et si seulement il avait 

pu se servir du télésiège, quelle vue magnifique son 

regard d‘aigle aurait embrassé. 

A cet égard, Mesdames et Messieurs, vous êtes des 

privilégiés par rapport au poète qui, les pieds bien 

sur notre terre viandenoise, ne pouvait que monter 

nos collines ou se complaire dans les hauteurs de sa 

méditation olympienne. 

Vianden n’est pas de ces endroits qu’on fait entre 

deux trains. Il faut savoir le regarder. Il faut quitter 

la grande route et grimper sur les rochers, écouter le 

chant de la rivière qui longe ici le centre culturel et 

laisser planer ses regards au loin. Il faut aller dans 

les ravins boisés, humer le parfum de la bruyère. Et 

s’engager dans la grande forêt pour se gonfler les 

poumons du souffle de la brise qui murmure dans 

les vieux chênes. 

15

G. Frantzen-Heger Allocution de bienvenue 

16 

Après la période d’occupation (lors de la 2ème guerre 

mondiale), la petite ville de Vianden a été reconstruite, 

adaptée aux exigences modernes, tout en 

gardant autant que possible le style médiéval qui 

fait de Vianden « La perle du Grand-Duché ». 

Il faut emprunter le circuit botanique et le circuit 

«extra-muros - intra-muros», visiter l’église des 

Trinitaires avec son cloître, le musée d’art rustique 

et le musée des poupées, le barrage de l’Our avec 

la plus grande centrale hydro-électrique d’Europe, 

se détendre à la piscine, avec une magnifique vue 

sur le château. 

Quant à la chose riante par laquelle le poète 

désigne notre peuple, Mesdames et Messieurs, ce 

n’est pas à moi de vous en chanter les louanges. 

J’espère que vous le connaîtrez par vous-mêmes, 

dans une franchise totale et qui permet, je pense, 

de nouer de cordiales et durables relations. 

C’est au nom de ce peuple viandenois que j’ai 

le grand honneur de vous souhaiter une bien 

cordiale bienvenue et de formuler tous mes vœux 

pour que votre passage à Vianden constitue pour 

vous une expérience agréable dans votre colloque 

de ces journées. 


J. Werner Discours de bienvenue - Welcome speech 

Discours de bienvenue 

Madame la bourgmestre, chers collègues, 

c’est avec un grand plaisir qu’au nom des organisateurs 

je vous souhaite la bienvenue à ce symposium. 

En convergeant vers ce joyau des Ardennes, vous 

réalisez à votre tour la vision de Victor Hugo, qui a 

évoqué Vianden «dans son paysage splendide que 

viendra visiter un jour toute l’Europe». 

On m’a demandé de faire ce petit discours de 

bienvenue alors que l’idée du symposium a germé 

au sein du groupe d’études dont je suis le président. 

Le botaniste Yves Krippel, un de nos membres les 

plus actifs, venait d’assister en septembre 2002, 

en République tchèque, au premier congrès interdisciplinaire 

de ce genre et il a réussi sans peine 

à nous enthousiasmer pour l’organisation d’un 

symposium dans notre pays. 

Le Luxembourg est prédestiné à accueillir ce 

symposium, alors que le Grès hettangien (Jurassique) 

affleure sur le cinquième environ de son 

territoire, avec notamment la «Petite Suisse 

Luxembourgeoise», située à moins de 20 km de 

cet endroit! En guise d’introduction je vous dirai 

quelques mots sur le «Groupe d’études ayant pour 

objet la conservation du patrimoine naturel de la 

Petite-Suisse Luxembourgeoise». 

Nous sommes en juin 1989. Quelques mois 

s’étaient écoulés depuis une mémorable excursion 

bryologique qui venait de réunir une trentaine des 

plus éminents bryologues du continent, sous la 

houlette de mon ami René Schumacker, professeur 

à l’Université de Liège. Toutes ces personnes 

n’avaient pas quitté la Petite-Suisse sans signer 

un appel solennel aux autorités publiques, à fin 

qu’elles protègent cette région naturelle remarquable 

à l’échelle de l’Europe, dont les gorges 

et vallées boisées hébergent de nombreuses 

bryophytes rares. Comme on n’est souvent pas 

prophète dans son pays, il fallait que d’éminents 

spécialistes étrangers le clament tout haut! En juin 

1989, donc, cet appel fut entendu et le Ministre de 

l’Environnement de l’époque, le regretté Robert 

Krieps, me demanda de présider un nouveau 

groupe d’études qu’il voulait créer. Il me remit 

un billet destiné à son administration, portant la 


Jean WERNER 

Président du Groupe d’études ayant pour objet la conservation 

du patrimoine naturel de la Petite-Suisse luxembourgeoise 

Collaborateur scientifique du Musée national d‘histoire naturelle 

32, rue Michel-Rodange, L-7248 Bereldange 

jean.werner@mnhn.lu 

phrase laconienne suivante: «Veuillez faire un 

règlement pour M. Werner». Au ministère je reçus 

évidemment un accueil plutôt glacial, d’autant plus 

qu’il restait de nombreux règlements à faire passer 

avant les élections imminentes. Je me résignai 

alors à rédiger moi-même le texte de droit, lequel 

fut, à peine amendé, soumis à la signature du 

ministre. Ce dernier promulgua à la même époque 

un règlement limitant sévèrement l’escalade 

sportive sur les falaises de grès de la région. Il y 

eut aussi des échos au niveau communal avec une 

résolution du conseil de la ville d’Echternach, la 

capitale de la Petite-Suisse, qui reprenait mot à 

mot le manifeste des bryologues. 

Voilà près de seize ans que le groupe de travail est 

actif; il a connu des succès et des déceptions. Parmi 

les succès j’évoquerai la fermeture par deux grilles 

de la principale gorge à Hymenophyllum et le rôle 

de conseil - parfois efficace - que nous avons pu 

jouer en matière de mise en œuvre de la Directive 

«Habitats» et de quelques autres réglementations 

spécifiques. La visite que nous organisons chaque 

année pour notre chef d’Etat, Son Altesse Royale 

le Grand-Duc Henri, un «aficionado» de la Petite- 

Suisse, sont l’occasion de motiver les élus locaux 

et de sensibiliser la presse. 

Depuis quelques années nous avons élargi notre 

champ d’action à la préhistoire. Cet élargissement 

nous a beaucoup profité et les nouvelles synergies 

qui en résultent sont prometteuses. 

Notre groupe n’aurait pas réussi à lui seul 

l’organisation d’un congrès. C’est pourquoi il me 

faut remercier d’une part les autorités luxembourgeoises 

qui en assurent le financement, 

et d’autre part les administrations publiques - 

Administration des eaux et forêts, Musée national 

d’histoire naturelle, Musée national d’histoire et 

d’art- qui ont fait tout le travail logistique. C’est 

le moment de dire ma gratitude particulière au 

Musée national d’histoire naturelle et plus particulièrement 

à son directeur G. Bechet, membre de 

notre groupe d’études, et à l’infatigable et inventif 

Christian Ries, qui est aussi président de la Société 

des naturalistes luxembourgeois. Un grand merci 

17

J. Werner Discours de bienvenue - Welcome speech 

18 

aussi à Madame Gaby Frantzen-Heger, bourgmestre 

de Vianden, pour avoir mis à notre disposition 

ces splendides locaux ! 

Ladies and gentlemen, dear colleagues, 

I wish you a pleasant stay in this romantic little 

town. I am sure that you will enjoy the lectures 

and the posters, which cover such diverse subjects 

as botany, zoology, conservation, prehistoric 

dwellings and art. They pertain not solely to the 

sandstone rock itself, but also to the whole natural 

landscape, with forests and streams. 

Our colleague Andy Jackson, a bryologist from 

Kew Gardens, reminded us in a recent paper that 

extensive sandstone landscapes, at low altitude, 

are rare within the European Continent: He 

mentions the Weald in SE England (where he is 

active himself), the Petite-Suisse Luxembourgeoise, 

the Bohemian-Saxon sandstone area, and 

the Forêt de Fontainebleau; he could have added 

some other areas like the Northern Vosges, some 

parts of Rheinland-Pfalz etc. It is urgent to set up a 

complete list of all those areas, indeed! 

But, while fostering a better scientific understanding, 

one should not forget public action at a 

European level. Un updated version of "Habitats" 

Directive, for instance, should hopefully refer, 

in its annexes, more explicitly to those precious 

sandstone rock ecosystems. 

Let us hope that those who make environmental 

decisions in Europe will read the proceedings 

of this symposium. Conservation issues are 

often perceived as a nuisance in a society just 

preoccupied by material success and efficiency. 

Beyond those many rational arguments which 

can be put forth to preserve sandstone rock, 

there is something which cannot be proved just 

at the level of rational thinking: It is the Beauty 

of nature and the happiness it can give to many 

people. The mossy, pink or yellow sandstone 

scenery of Luxembourg Petite Suisse or of the 

Vosges area, surrounded by beeches or conifers, 

eventually embellished by prehistoric pictograms, 

against a clear blue summer sky, is indeed simply 

beautiful. 

I thank you for your attention. 



Oral communications 

Communications orales 

19

20 


J. Adamovič Sandstone cementation and its geomorphic and hydraulic implications 

Sandstone cementation and its geomorphic and 

hydraulic implications. 


Jiří ADAMOVIČ 

Institute of Geology, Academy of Sciences of the Czech Republic 

Rozvojová 135, CZ-165 02 Praha 6 

adamovic@gli.cas.cz 

Keywords: Sandstone; Siliceous cement; Carbonate cement; Ferruginous cement; Paleohydraulics; 

Geomorphology; Sandstone landforms 

Introduction 

Mineral cement is the most important intrinsic 

factor in estimating erosion rates in sandstone 

regions. Its composition is a function of mineral 

availability in the basin and burial/thermal history 

of the basin. Post-depositional tectonic setting of 

particular segments of the basin may then control 

cement distribution, especially through differential 

fluid circulation. Most cemented sandstones 

are relatively resistant to weathering in outcrops, 

giving rise to a variety of forms of positive relief. 

In the subsurface, however, where flushing rate is 

higher, silica and carbonate cements get readily 

dissolved producing large volumes of easily 

eroded loose sand. Impressive solutional forms 

in quartzite can be observed in tropical (Chalcraft 

& Pye 1984), subtropical (Busche & Erbe 1987) as 

well as temperate (Battiau-Queney 1984) climatic 

zones, and quartz dissolution is considered a 

process playing a major role in the karstification 

of even weakly cemented quartzose sandstones 

worldwide (Wray 1997). 

Silica cement 

The very low solubilities of quartz at normal pH 

and temperature (~5 ppm) rapidly increase with 

increasing pH values, especially above the pH of 

9.83 which corresponds to the first dissociation 

constant of silicic acid (Eby 2004), reaching values 

of >20 ppm at pH 10 and 25 °C. Comparable 

solubilities of quartz can be also achieved by rising 

temperature: at normal pH, 20 ppm SiO 2 (quartz) 

dissolve at temperatures of around 50 °C. Solubilities 

of cryptocrystalline and amorphous silica are 

by one order of magnitude higher than those of 

crystalline quartz. Laboratory experiments are 

consistent with observations from deeply buried 

sandstones where secondary quartz overgrowths 

typically appear on detrital quartz grains at 

depths of over 1 km and temperatures of over 

40 °C (McBride 1989). The main source of diagenetic 

silica is pressure solution at grain contacts 

and stylolites, and conversion of primary clay 

minerals due to sediment burial. 

Where rapid silica precipitation takes place, 

chalcedony and opal are the dominant phases. 

This is the case of hydrothermally mobilized SiO 2 

in areas of siliceous hot springs (Guidry & Chafetz 

2003) or near contacts of sandstone with volcanic 

bodies. 

A wide range of silica phases are present in 

silcretes, products of surface and near-surface 

diagenesis generally conforming to surface topography 

and formed either within a weathering 

profile or at stable groundwater levels. Silica 

mobilization in such settings (normal pH and 

low temperatures) is explained by high flushing 

rates over a prolonged time. The best known 

silcrete examples in Europe are the Fontainebleau 

sandstone in France (Thiry et al. 1988) and the 

sarsen and puddingstone sandstones of southern 

England (Hepworth 1998). 

Carbonate cement 

Unlike silica, carbonates can be transported in 

solutions of low pH and low temperature. Calcite, 

dolomite and siderite cements generally form 

patchy, strata-bound bodies in the sandstone, or 

isolated concretions. CaCO 3 is mostly derived from 

shells and skeletal remains of fossil organisms, or is 

precipitated directly from pore waters. Carbonate 

cement is of early diagenetic origin, and its precipitation 

predates deeper sediment burial. 

21


22 

Ferruginous cement 

Iron is mobile in its bivalent form, in environments 

of low redox potential. In oxidative environments, 

within the reach of meteoric waters, ferrous iron 

turns into ferric iron which is difficult to mobilize, 

unless by fluids of very low pH. 

Red colouration of sandstones (commonly referred 

to as red beds) indicates the presence of ferric iron: 

dispersed goethite/limonite after weathering of 

iron-rich detrital minerals, which gets transformed 

into hematite grain coatings after burial-induced 

goethite dehydration. Small amounts of cement 

in the red-beds sandstones have, however, only a 

weak effect on their permeability or geomorphic 

expression. Massive filling of pores in sandstone 

by hematite and/or goethite to form sheet-like, 

tube-like and spherical concretionary bodies of 

ferruginous sandstone is caused by fault-parallel 

circulation of saline fluids and hydrocarbons in 

the red-beds sandstones (Navajo Sandstone, Utah 

- Chan et al. 2000) or fluids laden with Fe 2+ from the 

adjacent volcanic bodies (Bohemian Cretaceous 

Basin, Czech Republic - Adamovič et al. 2001). 

Lateritic horizons are formed by in situ chemical 

weathering of rocks under tropical humid 

conditions favouring removal of alkalis, alkali 

earths and silicon and enrichment in iron and 

aluminium. A related term ferricrete was introduced 

for surface sands and gravels cemented 

into a hard mass by iron oxide derived from the 

oxidation of percolating solutions of iron salts. 

The process of pedogenic laterite formation is 

equivalent to podzolization in temperate humid 

regions, leading to the formation of Ortstein. 

Cementation and permeability 

Less permeable sheet-like and concretionary 

bodies of early cemented sandstone tend to be 

elongated parallel to the groundwater flow and 

are often hosted by pre-existing higher-permeability 

fault and fracture zones. This way, early 

cementation may control the direction of later 

fluid flow and seal the tectonically predisposed 

paths of fluid ascent from the basement rocks. A 

series of drawings in Fig. 1 schematically illustrates 

a progressive hydraulic compartmentation 

of a sandstone-filled basin after three consecutive 

episodes of cementation. 

Porosity reduction due to quartz and chalcedony 

cementation of quartzose sandstone has been 

documented at Milštejn, northern Bohemian 

Cretaceous Basin, Czech Republic (Adamovič & 

Kidston 2004). Total porosity was measured on 

a profile transverse to a phonolite dyke, which 

supplied alkaline fluids responsible for silica 

redistribution. A 12 m broad proximal zone of 

secondary porosity due to quartz dissolution 

(limited outcrops but large cavities nearby) passes 

to a 3–5 m broad zone where porosity drops to 

5 % due to grain compaction, pressure solution 

and microquartz precipitation. Lenses 0.2 m thick 

of chalcedonized sandstone with only 0.5 % total 

porosity follow a subvertical brecciation zone. At 

22 m from the dyke, porosity increases to 25 % in a 

sandstone with occasional quartz overgrowths. 

Cementation and morphology 

Cemented sandstones are generally more resistant 

to weathering and form positive relief. Large 

cementation-induced landforms include plateaus 

and table mountains, ridges and walls. Rock 

mushrooms, arches and bridges with tops of 

cemented sandstone are the typical landforms on 

plateau rims. Microforms like ledges, knob- and 

tube-shaped protrusions as well as fine sculptation 

on rock walls are generally controlled by 

uneven cement distribution and the presence 

of concretions. In contrast, silicified sandstones 

shaped by silica dissolution tend to form negative 

relief (spherical cavities, caves) and have the 

appearance of karst forms in carbonate rocks. 

Parallels with carbonate karst also exist in the 

presence of accumulation forms of silica speleothems 

(Wray 1999). 

In the Bohemian Cretaceous Basin, uneven 

cementation of thick bodies (>100 m) of quartzose 

sandstone with iron oxyhydroxides and silica 

results from their interaction with intrusive and 

effusive bodies of volcanic rocks, and produces a 

variety of landforms of various size (Müller 1928; 

Adamovič et al. 2001; Adamovič & Cílek 2002). 

The research was conducted within Project 

A3013302 of the Grant Agency of the Academy of 

Sciences of the Czech Republic. 



Fig. 1: A model example of the evolution of a sand-dominated sedimentary basin subjected to three stages of cementation. 

A. Sandstone packages thin away from the tectonically active basin margin on the right (source area), 

with conglomerate beds and shell layers preserved on sequence boundaries/flooding surfaces. B. Compaction of 

the basin fill is accompanied by formation of poikilotopic calcite cement in shell layers. C. Tectonic reactivation 

results in pulses of iron-rich fluids from the basement rocks and precipitation of ferruginous cement in high-permeability 

zones. D. Tectonic subsidence of the basin produces silica cementation along faults and in deeper-buried 

parts of the basin (quartz overgrowts). E. After tectonic inversion and emergence of the basin fill, cemented 

sandstones show higher resistance to weathering and erosion. Note the increasing compartmentation of the basin 

during its evolution, restricting the fluid circulation. 

References 

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české křídové pánve. Ironstones of the 

Bohemian Cretaceous Basin. Knihovna ČSS 38: 

146-151. Praha. 

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in coarse detrital rocks along dike contacts: 

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October 10-13, 2004, Prague. Official Program 

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und Verkieselungen auf die Sandsteinlandschaft. 

Firgenwald 1: 145-155. 

Thiry M., Ayrault M. B. & Grisoni J.-C. 1988. - 

Ground-water silicification and leaching in 

Résumé de la présentation 

Le liant du grès et ses implications géomorphologiques et hydrauliques 

Les ciments siliceux, ferrugineux et de carbonate sont 

les constituants secondaires les plus communs des grès, 

remplissant souvent complètement tous les espaces 

intergranulaires. La présence du ciment minéral rend 

nécessaire, d’une part, une source interne ou externe au 

bassin sédimentaire des éléments requis, d’autre part, 

la mobilisation des fluides de chimisme appropriée, du 

pH, et de la température pour transporter ces éléments. 

Et en final, rend nécessaire, la mise en place des conditions 

physico-chimiques dans la fenêtre de stabilité des 

minéraux de cimentage particuliers au bassin sédimentaire. 

La variété des ciments minéraux dans les grès est une 

fonction du chimisme du fond du bassin, de la présence 

de corps intrusifs et extrusifs à proximité du bassin, et 

de l’histoire tectonique du bassin, particulièrement la 

profondeur d’enfouissement du sédiment. 

Après enfouissement profond (à des profondeurs 

supérieures à 2,5 km), les minéraux primaires d’argile 

de même que les grains détritiques de quartz sont 

modifiés en silice mobile. La précipitation de cette silice, 

la plupart du temps sous forme de croissance syntaxial 

de quartz sur des grains de quartz eux-mêmes peut 

mener à la diminution importante de porosité sur de 

grands volumes de grès enfouis. Une faible dissolution 

du quartz, se produit même à des températures et des 

pressions beaucoup plus basses, comme mis en évidence 

par la silicification de grès le long des corps des roches 

volcaniques alcalines et par des exemples multiples de 

karst de quartzite partout dans le monde. Le ciment de 

carbonate a la plupart du temps une provenance interne 

au bassin, dérivé des coquilles de mollusque mises en 

solution lors des premières étapes de la diagenèse du 

sands: example of the Fontainebleau Sand 

(Oligocene) in the Paris Basin. Geol. Soc. Amer. 

Bull. 100: 1283-1290. 

Wray R. A. L. 1997. - A global review of solutional 

weathering forms on quartz sandstone. Earth 

Sci. Rev. 42: 137-160. 

Wray R. A. L. 1999. - Opal and chalcedony speleothems 

on quartz sandstones in the Sydney 

region, southeastern Australia. Austr. J. Earth 

Sci. 46: 623-632. 

Mots-clés: Grès; Ciment silicieux; Ciment de carbonate; Ciment ferrugineux; Paléohydraulique; 

Géomorphologie; Reliefs de paysages de grès 

sédiment. Les sources du fer pour le ciment ferrugineux 

peuvent être multiples, s’étendant des minéraux détritiques 

riches en fer présents dans le bassin aux roches 

encaissantes mafiques (foncées). 

Comme la distribution du ciment est commandée par 

le flux de fluide dans le bassin, les corps concrétionnés 

ou en forme de feuillet du grès cimenté tendent à être 

allongés parallèlement au paléoflux des eaux souterraines 

et sont souvent accueillis par des zones de faille 

ou de fracture de haute perméabilité. Le ciment précoce 

réduit la porosité du grès, et de ce fait, limite les mouvements 

de liquide dans le bassin en soutenant une modification 

du compartimentage hydraulique. 

Les grès cimentés sont généralement plus résistants à 

l’altération et forment des reliefs positifs. Les formes de 

relief de ces cémentation induites sont de diverses tailles, 

depuis des plateaux et des ‘montagne-table’, arêtes et 

murs, rebords de roche en forme de champignons, de 

bouton et de tube comme autant de fines sculptures dans 

les murs de roche. Beaucoup de formes de relief dans les 

grès silicifiés ont été dessinées par la dissolution de silice 

et partagent le caractère des formes de karst des roches 

carbonatées. 

Les principes donnés peuvent être illustrés par des 

exemples de, par exemple, des paysages tempérés de la 

République Tchèque et de l’Angleterre ou des paysages 

arides du sud-ouest américain. 

Cette recherche fut menée dans le cadre du projet 

A3013302 de l’office des subsides de l’Académie des 

sciences de la République Tchèque. 


J. Juilleret et al. Soutien des débits d’étiage par l’aquifère du Grès du Luxembourg 

Soutien des débits d’étiage des cours d’eau du 

grand-duché du Luxembourg par l’aquifère du 

Grès du Luxembourg 


Jérôme JUILLERET, Fabrizio FENICIA, Patrick MATGEN, Cyrille TAILLIEZ, 

Lucien HOFFMANN & Laurent PFISTER 

Cellule de Recherche en Environnement et Biotechnologies 

Centre de Recherche Public-Gabriel Lippmann 

41, rue du Brill, L-4422 Belvaux 

juillere@lippmann.lu 

Mots-clés: débits spécifiques d’étiage; Grès du Luxembourg; bassin versant; lithologie; aquifère 

Introduction 

Au Luxembourg, la tendance pour l’avenir à 

des étés plus chauds et plus secs (Drogue et al. 

2005) souligne la vulnérabilité des rivières et 

des aquifères tant quantitativement que qualitativement. 

Le réseau hydrographique luxembourgeois 

appartient en quasi-totalité au bassin 

versant de la Sûre qui traverse le pays depuis la 

frontière belgo-luxembourgeoise au nord-ouest 

vers l’est où elle rejoint la Moselle à Wasserbillig. 

A l’amont d’Ettelbrück, la Sûre s’écoule sur le 

substrat principalement schisteux de la région 

naturelle de l‘Oesling. L’Alzette qui conflue avec 

la Sûre à Ettelbrück draine l’autre région naturelle 

appelée Gutland, où les principales lithologies 

sont des alternances marno-calcaro-gréseuses et le 

Grès du Luxembourg. 

Le réseau de mesure de débits mis en place par le 

Centre de Recherche Public- Gabriel Lippmann et 

l’Administration de la Gestion de l’Eau enregistre 

les débits journaliers de la Sûre et de ses affluents. 

Le débit étant tributaire d’une part des eaux 

souterraines et d’autre part du ruissellement lié 

à la nature lithologique ainsi qu’aux sols (Pfister 

et al. 2002) il est possible d’analyser les hydrogrammes 

à la lumière de la nature du substrat du 

bassin versant. Le but de cette étude est de mettre 

en évidence l’influence des différentes lithologies 

sur le débit de manière générale et le rôle des Grès 

du Luxembourg en particulier. 

Méthodologie 

L’analyse du régime hydrologique est basée 

sur les hydrogrammes de débits spécifiques 

estivaux des années 2003 et 2004 ainsi que sur 

l’analyse des courbes de récession des débits. 

Les hydrogrammes ont été dressés à partir des 

débits journaliers enregistrés aux stations hydrométriques 

de Winseler pour la Wiltz, Hagen et 

Hunnebour pour l’Eisch et Mamer et Schoenfels 

pour la Mamer. Le débit spécifique rapporté 

à la superficie du bassin versant, exprimé en 

l.s -1 .km -2 permet de comparer les débits des 

rivières des sous-bassins versants entre eux en 

s’affranchissant de l’influence de leur surface. 

Présentation lithologique des 

bassins et sous bassins 

Les lithologies des bassins versants étudiés 

ont été simplifiées en 3 grands types: schistes, 

marnes pour les alternances marno-calcareogréseuses 

et le Grès du Luxembourg (Fig. 1). Les 

débits de l’Eisch et de la Mamer sont enregistrés 

à deux stations hydrométriques délimitant deux 

sous-bassins versants aux lithologies différentes. 

Les lithologies marneuses sont dominantes (Tab. 

1) à l’amont des stations de Hagen pour l’Eisch 

et de Mamer pour la Mamer. A l’aval des deux 

stations se trouve la zone d’affleurement du Grès 

du Luxembourg. A l’affleurement, le Grès du 

Luxembourg altéré en sables possède une bonne 

perméabilité à l’infiltration. L’interface entre la 

zone des marnes au mur du Grès du Luxembourg 

est le siège de nombreuses sources de contact 

lithologique. Ainsi, les débits enregistrés aux 

stations de Hagen et de Mamer sont représentatifs 

25


26 

Fig. 1: Lithologies simplifiées du Luxembourg et de certaines 

régions limitrophes. 

de sous bassins marneux, les débits enregistrés à 

Hunnebour et Schoenfels étant représentatifs d’un 

bassin à lithologie mixte marneuse et gréseuse. 

Le bassin versant de la Wiltz est dominé par une 

roche mère schisto-phylladeuse imperméable. 

Fonctionnement hydroclimatologique 

des bassins versants 

Au Luxembourg, le régime hydrologique des 

rivières est de type pluvio-évaporal, avec de 

forts débits entre novembre et mars et de faibles 

débits entre avril et octobre (Pfister 2000). Dans 

notre étude nous définissons les débits spécifiques 

d’étiage par les débits spécifiques les plus 

faible uniquement alimentés par les eaux souterraines. 

Le rapport R entre le débit mensuel moyen 

maximal et minimal d’une année est un indicateur 

du régime hydrologique (Tab. 2). Le rapport élevé 

de la Mamer à Mamer est caractéristique d’un 

régime hydrologique excessif, mais la valeur plus 

faible à Schoenfels indique une pondération du 

régime hydrologique entre Mamer et Schoenfels. 

Cette pondération du régime se fait également 

pour l’Eisch entre Hagen et Hunnebour, bien que 

le régime soit moins excessif. Le rapport peu élevé 

de la Wiltz à Winseler n’est pas aussi excessif que 

le laisserait supposer le substrat schisteux a priori 

peu propice à l’infiltration. 

Analyses des hydrogrammes des 

étiages de 2003 et 2004 

Les figures 2 et 3 montrent les hydrogrammes 

des débits spécifiques pour la période de mai à 

novembre des années 2003 et 2004. Pour ces années 

Tableau 1: Pourcentage en surface du bassin versant des lithologies simplifiées. 

Lithologie Wiltz à Eisch à Eisch à Mamer à Mamer à 

Winseler Hunnebour Hagen Mamer Schoenfels 

Schistes 90 0 0 0 0 

Grès du Luxembourg 0 33 0 0 31 

Marnes au toit et mur du 

Grès du Luxembourg 

0 58 86 83 60 

Alluvions 10 9 14 17 9 

Tableau 2: Rapport R entre le débit mensuel moyen maximal et minimal. 

Qmensuel 

max 

R = 

Qmensuel 

min 

Wiltz à 

Winseler 

Eisch à 

Hunnebour 

Eisch à 

Hagen 

Mamer à 

Mamer 

Mamer à 

Schoenfels 

8.3 4.3 11.8 48.2 10.5 



et exception faite des pics dus aux pluies estivales, 

les débits spécifiques de l’Eisch à Hunnebour sont 

les plus élevés. Ils varient peu, allant de 5 l.s -1 . 

km -2 début mai 2003, pour atteindre 3.8 l.s -1 .km -2 

fin août 2003. La Mamer à Schoenfels présente la 

même tendance, cependant les débits spécifiques 

sont plus faibles allant de 1.4 à 0.8 l.s -1 .km -2 en 2003 

et de 2.5 à 1.8 l.s -1 .km -2 en 2004. Le faible taux de 

récession des débits de l’Eisch et de la Mamer 

montre que le grès constitue un réservoir d’eau 

important permettant un soutien des débits en 

période d’étiage. A l’opposé, les débits spécifiques 

de la Mamer à Mamer et de l’Eisch à Hagen sont les 

plus faibles proches de 0 l.s -1 .km -2 pour la Mamer 

et entre 0.5 et 0.8 l.s -1 .km -2 pour l’Eisch. Ces valeurs 

s’expliquent par l’absence d’aquifère permettant 

l’alimentation du cours d’eau. Les pics de débit 

montrent la forte production d’écoulements de 

surface et de subsurface des marnes. La Wiltz 

présente un régime intermédiaire aux bassins 

marneux et gréseux. Pour les deux années on 

observe que le taux de récession est plus fort 

pour la Wiltz que pour l’Eisch à Hunnebour. 

Ainsi, un réservoir d’eaux souterraines permettant 

l’alimentation de la rivière est présent. Ce réservoir 

est probablement constitué par la zone altérée et 

fracturée des schistes qui permet un stockage et 

Fig. 2: Hydrogrammes 2003. 


une restitution progressive des eaux. Les différentes 

caractéristiques des réservoirs d’eaux souterraines 

entre les sous-bassins deviennent plus 

apparentes par l’analyse des courbes de récession 

des débits. 

Analyse des courbes de récession de 

débits 

La courbe de récession est la partie d’un hydrogramme 

qui s’étend d’un pic de débit à la base 

de l’élévation du prochain pic en absence de 

−K 

. t 

Q = 

Q e 

t 

0 

nouvelles précipitations. Horton (1933) a montré 

que la courbe de récession peut être définie par 

une relation représentant dans le temps la vidange 

d’un réservoir linéaire : 

avec Q débit au temps t [V/T] 

t 

Q débit à t=0 [V/T] 

0 

t pas de temps [T] 

K coefficient de récession [T] 

27


28 

Fig. 3: Hydrogrammes 2004. 

La technique des Master Recession Curves (MRC) 

consiste à extraire toutes les périodes de récession 

d’un hydrogramme, et à former une nouvelle 

courbe par combinaison des différentes périodes 

de récessions (Lamb & Beven 1977). La MRC 

représente la courbe de récession à long terme d’un 

bassin versant, en absence de nouveaux apports 

de pluie. La figure 4 nous présente les MRC des 

différents bassins versants avec une représentation 

logarithmique de l’axe Y des débits. La pente de la 

droite de régression nous indique le coefficient de 

récession K. Plus K est faible, plus la récession des 

débits est lente, et plus important est le soutien 

des débits d’étiage. En période de récession le 

débit Q est uniquement tributaire des apports de 

l’eau stockée dans le réservoir (aquifères et sol). 

Les coefficients K les plus faibles sont ceux de 

l‘Eisch à Hunnebour et de la Mamer à Schoenfels. 

Ces deux bassins versants possèdent un temps de 

vidange du réservoir élevé. Ceci s’explique par un 

volume important d’eau stocké dans l’aquifère du 

Grès du Luxembourg permettant un soutien des 

débits d’étiage même en période de sécheresse. Les 

coefficients K de l’Eisch à Hagen et de la Mamer à 

Mamer sont les plus élevés, le temps de vidange 

du réservoir est par conséquent écourté. Ces 

bassins versants marneux présentent de faibles 

réserves d’eaux souterraines localisées dans le sol, 

les formations superficielles et/ou d’éventuelles 

couches gréseuses ou calcaires. Le coefficient K 

de la Wiltz à Winseler est intermédiaire entre les 

coefficients des bassins marneux et des bassins 

marno-gréseux. Ceci montre que le bassin de la 

Wiltz possède une certaine réserve en eaux souterraines 

cependant moins importante que celle des 

bassins où affleure le Grès du Luxembourg. Ainsi, 

un ou des aquifères sont présents dans ce bassin 

versant. Ces aquifères correspondent soit à une 

zone altérée et fissurée des schistes relativement 

importante, soit à une présence d’autres aquifères 

comme des grès. 

Conclusion 

L’analyse des débits spécifiques d’étiage et des 

coefficients de récession de débit de l’Eisch, de la 

Mamer et de la Wiltz dont les bassins versants sont 

représentatifs des trois lithologies dominantes au 

grand-duché du Luxembourg (marnes, schistes et 

Grès du Luxembourg) nous montrent que: 



Fig. 4: Master Recession Curves des bassins versants étudiés. 

- Le long d’un même cours d’eau, les débits 

spécifiques d’étiage varient suivant la lithologie 

du sous bassin versant drainé. 

- Les rivières présentant les plus hauts débits 

spécifiques d’étiage et les plus faibles coefficients 

de récession K sont celles des bassins 

versants où le Grès aquifère du Luxembourg 

affleure. 

- Les rivières présentant les plus faibles débits 

spécifiques d’étiage et les plus forts coefficients 

de récession K sont celles où la surface 

d’affleurement des terrains à lithologie 

marneuse est dominante sur le bassin versant. 

Ces observations mettent en évidence la variabilité 

spatiale des débits d’étiage le long d’un cours d’eau. 

Cette variabilité est liée à la nature lithologique des 

terrains du bassin versant. Les bassins versants 

présents sur la zone d’affleurement du Grès du 

Luxembourg se démarquent de manière significative 

par leurs débits spécifiques relativement constants 

et la vidange lente du réservoir d’eaux souterraines. 

Le Grès du Luxembourg est une roche perméable 

capable de stocker et de restituer de manière différée 

de grandes quantités d’eau, permettant un soutien 

des débits d’étiage pour les rivières qu’il alimente à 

la différence des marnes ou des schistes. Il représente 

le principal réservoir souterrain d’alimentation en 

eau potable du grand-duché du Luxembourg. 


Bibliographie 

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& Levandier T. 2005. - Trajectoire climatique 

et réponse hydrologique à l’horizon 2050: 

l’exemple de deux cours d’eau luxembourgeois. 

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versant de l’Alzette (Grand-Duché de Luxembourg) 

- Détection des facteurs climatiques, 

anthropiques et physiogéographies générateurs 

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doctorat, Université Louis Pasteur- Strasbourg, 

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in the river network of the Grand Duchy of 

Luxembourg. Archives de l’Institut Grand- 

Ducal de Luxembourg section des sciences 

Nouvelle Série Tome XLIV: 195-210. 

29


30 

Abstract of the presentation 

Low river discharge sustained by the Luxembourg sandstone aquifer in the Grand-Duchy of 

Luxembourg 

Keywords: specific low flow; Luxembourg sandstone; catchments; lithology; aquifer 

A dense observation network monitoring river discharge 

in Luxembourg, set up by the public authorities and the 

CRP-Gabriel Lippmann, makes it possible to study the 

hydrological regime of a wide fan of river basins with 

different geological substrata. 

We analysed the specific discharge of three river basins 

in Luxembourg during the recession period of the 

summers 2003 and 2004. The aim was to highlight the 

influence of lithology on specific discharge in general, 

and the role of Luxembourg Sandstone in particular. 

An analysis of the Master Recession Curve (MRC), which 

is representative for the long term recession period, 

shows that: 

- River basins with the highest specific low summer 

discharge and with the lowest reservoir coefficient 

are those basins of which the outcrop area consists 

dominantly of Luxembourg Sandstone. 

- River basins with the lowest specific low summer 

discharge and with the highest reservoir coefficient 

are those basins of which the outcrop area consists 

dominantly of a marly or schistose lithology. 

The spatial variability of low discharge is mainly related 

to the lithology varying with and within river basins. 

Thus, basins located on the Luxembourg Sandstone 

outcrop zone are significantly distinguishable. 

The Luxembourg Sandstone is a permeable rock, capable 

of storing great quantities of water; it permits a good 

sustained low discharge in river basins, compared to 

the low discharges in basins with a dominant marly or 

schistose lithology. The Luxembourg Sandstone is one of 

the main subterranean drinking water reservoirs of the 

Grand Duchy of Luxembourg. 


J. Jung Sandstone-Saprolite and its relation to geomorphological processes in Spessart, Germany 

Sandstone-Saprolite and its relation to geomorphological 

processes - examples from Spessart/ 

Germany as a sandstone-dominated highland-region 


Jürgen JUNG 

Research Station for Highlands, Research Institute Senckenberg 

Lochmühle 2, D-63599 Biebergemünd/Bieber 

juergen.jung@senckenberg.de 

Keywords: Spessart; Germany; Triassic; Sandstone; Sandstone-Saprolite; Geomorphology; Tertiary 

The recent period of a temperate climate is characterized 

by more or less morphological stability. 

Changes in the landscapes are mainly connected 

with the influence of human activities, e.g. farming 

(agriculture). Actually weathering processes cover 

a thin layer of the geological underground, influenced 

by wetness, temperature, geomorphology, 

geology, human activities and time. The results 

are different soil-types, which emanate from 

physical and chemical weathering in consideration 

of the named factors. Deeply grounded 

weathering, which affects the rocks 10 meters 

and more, represents an geochemical hangover 

from further geological periods. This weathering 

processes depend on an palaeoenvironment, 

which is characterized by an para-tropic climate. 

These conditions predominated in Central Europe 

nearly in the whole Mesozoic period. The red 

beds of the lower Triassic unit, which are spread 

over the investigation area Spessart, stand for 

that palaeoenvironment (Schwarzbach 1993). 

The period of sedimentation, which starts in the 

upper Permian and has been continued with the 

mentioned red beds, proceeded up to Jurassic, 

mainly with marine layers. At the end of the 

Jurassic period the marine environment changed 

to continental conditions because of tectonic 

activities, which led to an regional uplifting. From 

the time of this geological event, morphological 

activities started in the investigation area. The hothumid-climate, 

differentiated in climatic optima, 

held in the Cretaceous and lasted up to the end of 

Tertiary. The surface was to be exposed to weathering 

processes and erosion activities. The history 

of the natural landscape "Spessart" started. 

The current highland region Spessart is set within a 

natural frame, outlined by the rivers Main, Kinzig 

and Sinn. In total the Spessart spans an area of 

2,260 km², mainly covered by forests. This makes 

the Spessart the largest continuous forest region in 

the central German highlands. With the view on 

the cultural landscape the Archaeological Spessart 

Project (ASP, www.spessartprojekt.de, www.pcleu.de) 

acts in the Spessart. The Research Institute 

Senckenberg (www.senckenberg.de) operates 

with a numerous regional scientific studies. The 

regional scientific interests are well founded, 

because the Spessart mountains can be representative 

for a big part of the German highlands. 

Comparable with other regions, e.g. Odenwald, 

Rhön, Schwarzwald, Solling, a.s.o., the Spessart is 

dominated by sandstones as fluvial deposits from 

the lower Triassic period (Buntsandstein; Fig. 1). 

The Sandstones are characterized by a reddish 

colour, which results from a patina of iron-oxids. 

The Tertiary weathering effected an intensive and 

deep-grounded decolourisation. Clay minerals, 

especially caolinites were synthesised from disassociated 

weathering products. Structures of 

sediment-rocks, e.g. bedding and stratification 

are maintained (Fig. 2), but the physical hardness 

is significantly reduced. Sandstones with these 

characters are defined according to Felix- 

Henningsen (1990) as "Sandstone-Saprolite". They 

are assigned to the pallid zone (mC(j)ew) of the 

deeply grounded weathering-mantle as relicts of 

the Tertiary landscape. Sandstone-Saprolites do not 

exist area-wide. Some are concentrated on special 

tectonic structures, which protect them against 

erosion processes (Jung 1996). Furthermore they 

have been found in very exposed positions. They 

exist e.g. along the escarpment and the preliminary 

hills. This fact is not easy to explain from a 

morphological point of view. The escarpment is 

adapted to the layers of the lower triassic units, 

which are named as "Heigenbrücker Sandstein" 

and "Miltenberger Sandstein". Palaeozoic basement 

rocks, which are spread over the western part of 

the Spessart, are overlaid by this sandstone-layers. 

The sandstone-dominated area, which is about 70 

% of the hole Spessart, is labelled by the sequence 

from old units in the west and younger units in 

the eastern part. This constellation communicates 

with the general subsidence of Mesozoic layers, 

31


32 

Fig. 1: Geology of the Spessart-region – Stratigraphy and spreading of Lower Triassic Sandstones, furthermore Tertiary 

sediments and weathering products. Modified from Geyer (2002), Schwarzmeier & Weinelt (1993). 

starting from the Rhenian Rift-System in the west 

to east/south-east directions. 

In the central part of the Spessart Sandstone-Saprolites 

appear as exclusive indicators of Tertiary 

landscaping. In marginal areas sediments and 

vulcanic rocks represents Tertiary markers (Boldt 

et al. 2001). For the most part of the investigation 

area, there are no concrete geological documents 

of the Tertiary period. Only morphological 

aspects can be used, to reconstruct the development 

of the Tertiary landscapes. The spectrum 

of shapes, especially etchplains/peneplains and 

synclinal valleys, give an idea of the geomorphological 

processes during the Tertiary. Relicts 

of etchplains/peneplains are spread all over 

the Spessart mountains in different levels of 

altitude. It is verified, that the tertiary landscape 

is designed as a wide etchplain/peneplain. It is the 

original stadium of the further differentiation of 

the landscape. The glacial processes and fluvial 

erosion in the quarternary ice-age-period leads to 

an comprehensive deformation and differentiation 

of the natural flat surface. Relicts of the etchplain/ 

peneplain surface are conserved on the top of the 

ridge-system. Other are located along the slopes 

of the big valleys in special levels. They reprenst 

former levels of river systems and also processes of 

restrictive denudation. This restrictive processes, 

which produce spatially limited etchplains/ 

peneplains, corresponds with the change of the 

climatic environment in the late Miocene and in the 

Pliocene (Boldt 2001). In highland-regions, which 

are build up by sedimentary rocks, the adaptation 

to structural characteristics of sediment bedrocks is 

frequently discussed (Boldt 1998). This relation to 

tertiary peneplation-processes is not visible everywhere, 

because correlative weathering products in 

the underground are mostly lacking. The surface 

is directly adapted to sedimentary structures of 

the original rocks below. 

In a forest-dominated region like the Spessart it 

is almost impractically to get an impression of 

the (morphological) structure of the landscape, 

because of the reduced visibility and accesebility. 

In this case a Geographic Information-System (GIS) 

is a komfortable tool for landscape-analyses. GIS 

enables the analysis of the functional relationship 

of surface and geology. Relicts of peneplations, 

which are maped and digitized for the hole investigation 

area, can be displayed and analysed 



Fig. 2: Sandstone Saprolite with differentiated mechanic hardness in a quarry near Sailauf/Eichenberg. Photo: J. Jung. 

together with geological informations, e.g. layers 

of the lower triassic sandstone or tectonic structures.With 

the use of GIS it could be verified, that 

at least 30 % of etchplains/peneplains were cutting 

geological structures, e.g. different lithological 

beds or faults. Especially for those etchplains/ 

peneplains it could be noticed, that their origin 

resulted substantially from tertiary weatheringand 

erosion-processes. Their surface is mostly 

modified by a Neogenous change of climatic 

parameters which lasted up to the Quarternary 

ice-age-periode. The surface gradually adapted to 

the closest sufficiently consolidated stratigraphic 

layer in the underground. 

For the Spessart as a sandstone-dominated 

highland region can be resumed, that flat areas are 

not directly connected with stratigraphic structure 

of the sedimentary rocks below. For their origin 

a complex morphological evolution must be 

supposed, which starts in Tertiary with an area 

wide etchplain/peneplain. Relicts are still remained 

as small flat surfaces, mainly in exposed positions. 

Deeply grounded chemical weathering communicates 

with this morphological documents. Relicts 


of the palaeo-surface and relicts of the former 

weathering mantle are significant arguments for 

the Tertiary landscaping and their relation to the 

recent landscape in highland regions. 

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33


34 

Fig. 3: Relicts of Peneplains in the Southeast-Spessart. Modified from Jung (in prep.). 



25, AK Geomorphologie 2000 in Trier, Beitr. der 

26. Jahrestagung: 91-114, Trier. 

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Jung J. 1996. - Die quartäre Aufbereitung der 

kretazo-tertiären Verwitterungsdecke im südwestlichen 

Buntsandstein-Spessart – dargestellt 

Les saprolites dans la zone tempérée actuelle 

représentent un processus de désagrégation sous un 

paléoclimat de type tropical. Ces conditions climatiques 

se sont mises en place dans les montagnes du Spessart 

vers la fin de la période jurassique, alors qu’on passait 

d’un environnement marin à des conditions continentales. 

Le climat chaud et humide a duré jusqu’à la fin du 

Tertiaire. 

Les grès du Trias inférieur, qui forment le substratum 

rocheux dans les montagnes centrales du Spessart, sont 

caractérisés par une couleur rougeâtre. La couleur est 

due aux oxydes de fer du liant (ciment). L’altération au 

Tertiaire a effectué une décoloration intense et profonde. 

Des minéraux argileux, en particulier des kaolinites, ont 

été synthétisés à partir de produits d’altération dissociés. 

Les structures de roches sédimentaires, par exemple le 

litage et la stratification, sont maintenues, mais la dureté 

physique est sensiblement réduite. Des grès avec ces 

caractères sont définis selon Felix-Henningsen (1990) en 

tant que (saprolite de grès). Ils sont assignés à la zone 

pâle (mC(j)ew) du manteau d’altération tertiaire profond. 

Le saprolite de grès n’existe pas sur une surface large. 

Certains sont concentrés sur des structures tectoniques 

spéciales, qui les protègent contre les processus d’érosion 

(Jung 1996). D’autres ont été trouvés en positions très 

exposées, par exemple le long d’escarpement et de 

collines préexistantes. 

Dans la partie centrale des montagnes de Spessart le 

(saprolite de grès) apparaît comme indicateur de la 


anhand einiger Hangprofile bei Kleinwallstadt 

am Main. Unveröff. Dipl.-Arb., Geogr. Inst. 

Univ. Würzburg, 129 S., Würzburg. 

Jung J. (in prep.). - Reliefgeschichte des Spessarts 

und angrenzender Mittelgebirgsregionen mit 

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Geol. L.-Amt München [Hrsg.], München. 


Grès-Saprolite et sa relation avec les processus géomorphologiques - exemples du Spessart/Allemagne, 

région montagneuse dominée par le grès 

formation des paysages au Tertiaire. Dans des secteurs 

marginaux les sédiments et les roches volcaniques 

constituent des marqueurs du Tertiaire (Boldt, Busche 

et Jung 2001). En outre la variété des formes, en particulier 

les pénéplaines et les vallées syncli§nales, donnent 

une idée des processus géomorphologiques pendant le 

Tertiaire. Des reliques de la pénéplaine sont répandues 

sur l’ensemble des montagnes du Spessart. Cette relation 

avec le processus de pénéplanation durant le Tertiaire 

n’est pas visible partout dans le secteur d’étude, puisque 

les produits de désagrégation corrélative manquent la 

plupart du temps dans le sous-sol. La surface prend 

fréquemment la forme des structures sédimentaires des 

roches sous-jacentes. 

Le SIG (Systèmes d’information géographique, développés 

par le projet archéologique du Spessart et par 

Senckenberg Institut) permet l’analyse du rapport 

fonctionnel entre la surface et la géologie. On a 

démontré, qu’au moins 30% de pénéplaines coupaient 

des structures géologiques, par exemple différentes 

couches lithologiques ou failles. En particulier on a 

noté que l’origine de ces pénéplaines résulte surtout du 

processus de désagrégation et d’érosion tertiaire. Leur 

surface est pour la plupart du temps modifiée par un 

changement des paramètres climatiques au Néogène et 

qui a duré jusqu’à la période glaciaire du Quaternaire. La 

surface s’est graduellement adaptée à la strate suivante 

suffisamment consolidée dans le sous-sol. 

35

36 


R. Mikuláš Features of sandstone palaeorelief preserved in the Osek area, Czech Republic 

Features of sandstone palaeorelief preserved: 

The Osek area, Miocene, Czech Republic 


Radek MIKULÁŠ 



mikulas@gli.cas.cz 

Keywords: Sandstone landscape; palaeorelief; silcrete; fossil roots; Neogene; Pleistocene; Czech 

Republic 

Abstract: 

Not only karst features can be fossilized: also features 

falling within the pseudokarst or sandstone phenomenon 

have a certain fossilization potential. The area of Salesius 

Hill at Osek (North Bohemia, Czech Republic) is built 

of Miocene quartzose sandstones strongly hardened 

by quartz cement. Certain portions of the Salesius Hill 

sandstone outcrops contain subvertical zones with 

silicified plant roots. The root systems are constrained 

Introduction 

Fossilization of karst features has been a subject 

of numerous studies, but pseudokarst phenomena 

in the broadest sense (including the non-live part 

of the sandstone phenomenon) are not generally 

recognized as features preservable in the fossil 

record. However, the present study shows certain 

possibilities of preservation of ancient sandstone 

landscapes. In the studied area, even two different 

stages of the landscape development are clearly 

recorded: (1) late Neogene, and (2) Pleistocene 

(probably one of the glacial periods). 

Geologic settings 

Salesius Hill at Osek (NW Bohemia) represents a 

small area of the sandstone phenomenon, situated 

near the zone of major polyphase fault structures. 

The "rock city" is formed by huge rock blocks and 

pillars which are, in the central part of the site, 

split by a network of roughly orthogonal fissures. 

The cliffs are built of coarse-grained quartzose 

sandstones to pebble conglomerates. They overlie 

the Miocene lignite-bearing strata of the Most 

Basin. The body of massive sandstones is min. 

20 m thick. At present, the sandstones are of low 

porosity, strongly hardened by quartz cement. As 

exclusively to these zones. The plausible explanation 

of their preservation is that the roots were fossilized 

close to the surface by SiO 2 solutions (i.e., silcretization) 

close to the ancient (Neogene) surface; the rocks must 

have been lithified to some extent during that time. In 

conclusion, impregnation of porous rocks by quartzrich 

solutions can augment the fossilization potential of 

ancient sandstone landscapes. 

a result, block accumulations and debris are the 

most typical product of erosion in the central part; 

loose sandy talus is not present. 

Ancient landscape features 

Certain portions of the Salesius Hill sandstone 

outcrops (comprising the area of ca. 2 km 2 ) contain 

subvertical zones, up to 10 cm thick, with preserved 

silicified systems of plant roots (probably trees, 

considering their large sizes). The root systems 

are constrained exclusively to these zones; they 

do not penetrate to the surrounding rock. Other 

parts of the Salesius sandstone show analogously 

preserved but "three-dimensional" root systems, 

which are not limited to these zones. Similar situations 

can be frequently encountered in sandy 

and sandstone substrates, e.g., of the Bohemian 

Paradise area of the Bohemian Cretaceous Basin. 

Live roots are limited to sand-filled fissures in 

weakly lithified sandstones and are well visible 

after falls of rock blocks or in sandstone quarries; 

a common pine (Pinus sylvestris) is the most 

frequent agent of this effect. Loose sandy talus 

and sandstone bodies with secondarily dissolved 

cement show usual forms of root systems, not 

limited to the fissures. As the root must indicate a 

proximity of the surface, the meso- to microforms 

37


38 

Fig. 1: Mesorelief of the sandstone landscape at Salesius Hill (the "Rock City"). 

Fig. 2: A fissure of the Letohrádek Rock on Salesius Hill shows fossil roots. Subvertical movements of individual 

blocks can be – at least partly – dated to the late Neogene. 



Fig. 3: Uppermost block of the whole sandstone area at 

Osek (called Letohrádek) showing features of the Pleistocene 

eolian erosion ("areoxysts"). 

preserved near these surfaces must be very old, 

very probably of late Neogene age (Fig. 2). 

Uppermost parts of the present outcrops (the socalled 

Letohrádek Rock) show surfaces strongly 

modelled by eolian erosion. Such a process is of 

marginal importance on recent sandstone surfaces 

of European temperate zones (cf. Mikuláš 2001), 

even in the case of poorly lithified sandstones. In 

addition, the eolian erosion, augmented by shallow 

pits elongated in roughly north-south direction, is 

limited to a small part of the present rock surface. 

Therefore, it must represent a yet another palaeorelief 

feature. The eolian erosion is expected to be 

strong during the Pleistocene glacial periods; this 

possibility fits well with the geological position of 

the Salesius Hill area, as regards possible changes 

of the mesorelief as well as the degree of preservation 

of the "aeroxysts" (Fig. 3). 


Discussion 

The unique paleontological content of the Salesius 

sandstones, i.e. the root traces, shows that, during 

a certain part of the Miocene period, (1) the present 

rocks formed surfaces of sandstone mesorelief, and 

(2) the degree of their lithification was probably 

comparable to the present "soft sandstones" of the 

Bohemian Cretaceous Basin (e.g., Mikuláš 2001). 

Such a situation could have been transferred into 

the fossil record by means of rapid silicification 

of porous substrates (i.e., sand fissures and the 

surrounding sandstone body). Therefore, in the 

Osek area, the silicification must have taken place 

on the Earth surface (because of the presence of 

roots). Coupled with the fact that the whole thick 

sandstone body is cemented more-or-less equally, 

we can conclude that the siliceous cement probably 

originated through tropical exogenous processes 

(silcretization; cf. Summerfield 1983) rather than 

by the effect of hydrothermal processes. 

Not only karst features can be fossilized: also 

features falling within the pseudokarst or 

sandstone phenomenon have a certain fossilization 

potential. Impregnation of porous rocks 

by SiO solutions can be the process augmenting 

2 

the fossilization potential of an ancient sandstone 

landscape. Root traces preserved in a "silicified 

sandstone landscape" can be considered a reliable 

indicator of a former substrate hardness (i.e. degree 

of lithification) and a proximity to the surface. 

Acknowledgement. The study is financially 

supported by the Grant Agency of the Academy 

of Sciences of the Czech Republic, Project No 

A3013302 "Tectonic and volcanic controls on 

hydrothermal silicification in marginal zones of 

the Ohře Rift". 

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of the Cretaceous castellated sandstones 

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and K. Pye (ed.), Chemical Sediments and 

Geomorphology: Precipitates and Residua in 

the Near Surface Environment: 59-91, Academic 

Press, London. 

39


40 


Aspects conservés de paléorelief d’un grès: la région d’Osek, République Tchèque, Miocène 

La colline de Salesius à Osek (Nord-Ouest de la Bohême), 

située près de la zone des principales structures de failles 

polyphasées, montre le grès sur une petite surface. La 

«ville rocheuse» est constituée par d’immenses blocs et 

piliers rocheux qui sont, dans la partie centrale du site, 

parcourus par un réseau de fissures perpendiculaires. 

Ces roches ont une granulométrie variant des grès 

quartzeux à grains grossiers jusqu’aux conglomérats de 

galets. Elles recouvrent les couches de lignite du Miocène 

du Bassin de Most. La formation des grès massifs a 20 

mètres d’épaisseur au minimum. 

De nos jours, les grès ont une faible porosité, et sont 

fortement durcis par le ciment quartzeux. L’érosion a 

ainsi formé des accumulations et des débris de blocs 

plutôt qu’un talus de sable non cohérent. Cependant, 

le contenu paléontologique unique des grès de Salesius 

montre que pendant une certaine partie de la période 

miocène (1) les roches présentes formaient des surfaces 

de mésorelief du grès, et (2) leur degré de lithification 

était probablement comparable «aux grès mous» actuels 

du bassin crétacé de Bohème (cf. Mikulás 2001). 

Certaines parties des affleurements de grès de la colline 

de Salesius contiennent des pavés subverticaux, ayant 

jusqu’à 10 centimètres d’épaisseur, qui sont constitués 

de grès différant par sa taille de grains et/ou son ciment 

de la roche environnante. Ces pavés ont préservé 

les systèmes racinaires remplis de sable des plantes 

(probablement des arbres, vu leurs grandes tailles). Les 

systèmes racinaires sont localisés exclusivement dans les 

pavés ; ils ne pénètrent pas dans la roche environnante. 

Des situations analogues peuvent être fréquemment 

observées dans la région du Paradis bohémien, après 

des chutes de blocs de roche ou dans des carrières de 

grès. Le grès faiblement lithifié est pénétré localement 

par des fissures verticales remplies de sable de quartz 

presque pur ; les fissures sont envahies par des systèmes 

racinaires de pin commun (Pinus sylvestris). Une telle 

situation pourrait se transformer en fossilisation par une 

silicification rapide des substrats poreux (c’est-à-dire 

les fissures sableuses et le corps environnant de grès). 

Voilà pourquoi dans la région d’Osek, la silicification 

doit avoir eu lieu à la surface de la terre (en raison de la 

présence des racines). 

En observant de plus que la formation de grès est 

cimentée de manière plus ou moins homogène sur toute 

son épaisseur, nous pouvons conclure que le ciment de 

quartz pourrait probablement naître par des processus 

exogènes tropicaux (silcrètisation) plutôt que par l’effet 

des processus hydrothermaux. 

L’étude est financièrement soutenue par la Commission 

des Subventions de l’Académie des Sciences de la République 

Tchèque, Projet n° A3013302 «Influences tectonique 

et volcanique sur la silicification hydrothermale dans les 

zones marginales du Rift d’Ohre». 


D. A. Robinson & R. B. G. Williams Sandstone cliffs and weathering in England, UK 

Comparative morphology and weathering characteristics 

of sandstone outcrops in England, UK 

Keywords: sandstone; weathering; inland cliffs; crags; England 

Abstract 

Free-standing, inland exposures of sandstone cliffs are 

found in four regions of England: the Central Weald in the 

southeast; the Welsh Borders, North and West Midlands; 

the Pennines and Peak District of North Central England, 

and the North-East. Each of these groups of exposures is 

developed in sandstone of different age and geological 

characteristics. In the Weald the exposures are found in 

fine grained Cretaceous sandstones; in the Midlands and 

Welsh Borders, they occur in Triassic red-bed sandstones; 

in the Pennine uplands and the North-East they are 

developed in Carboniferous sandstones and gritstones. 

Introduction 

This paper examines the distribution of weathering 

and erosive features on inland sandstone cliffs and 

crags in England. It is not concerned with coastal 

cliffs, or actively eroding river cliffs. England has 

a broad range of sandstones varying in age from 

Devonian to Tertiary, but only the more massive 

and/or strongly cemented form cliffs and crags. 

Inland cliffs and crags are restricted to four 

sandstone formations. The oldest sandstone that 

gives rise to inland cliffs is the Fell Sandstone, of 

Lower Carboniferous (Dinantian) age. It outcrops 

over a small area in the extreme north east of 

England (Fig. 1), and consists of a series of massive, 

deltaic, often cross-bedded sandstones (Sparks 

1971; Turner & Smith 1995). The formation reaches 

a maximum thickness of around 330 m and forms 

impressive west-facing, often crag-topped escarpments, 

that reach a maximum elevation of 430 m 

OD. 

Fell Sandstone is quartz-rich, but generally with 

< 10% feldspar and < 5% mica (Bell 1978). It is 

mostly fine to medium grained, with a mean grain 

size of 0.3 - 0.4 mm (Hodgson 1970; Bell 1978), 

though coarser, gritty and pebbly layers are found 

occasionally. It is a relatively strong sandstone 

(Table 1) with a moderately low porosity. 


David A. ROBINSON & Rendel B.G. WILLIAMS 

Geography Department, University of Sussex 

Falmer, UK-BN1 9SJ Brighton 

d.a.robinson@sussex.ac.uk, r.b.g.williams@sussex.ac.uk 

Despite their geological variation, sandstone exposures 

in these four regions exhibit considerable similarities in 

morphology and weathering. However, there are also 

significant differences in the dominance and frequency 

of different weathering features. This paper compares 

the morphological features of the different outcrops, 

the prevalence of different weathering phenomena and 

discusses their origin in relation to the geological characteristics 

of the sandstones, their environmental history 

and present day conditions. 

Further south and west, a later series of Carboniferous 

(Namurian) sandstones, known collectively 

as the Millstone Grit, also form cliffs and crags. 

They outcrop over a large area of the Pennine 

Uplands and the Peak District (Fig. 1). In the 

Pennines they reach a maximum thickness of 1800 

m, in the Peak District their maximum thickness is 

about 1100 m. 

The Millstone Grit sandstones alternate with 

finer-grained, argillaceous rocks. The argillaceous 

rocks dominate the lower part of the succession, 

the sandstones are more frequent towards the 

top. Some of the sandstones are fine grained and 

"flaggy", but most are medium or coarse-grained. 

Known locally as "grits" or "gritstones", their past 

use as millstones gave name to the formation. 

Many are feldspathic, and the feldpar contents 

may reach 27.5%, making them sub-arkosic or in 

extreme cases arkosic (Aitkenhead et al. 1985: 92). 

Cross-bedding is often present, sometimes on an 

impressively large scale. 

The sandstones show marked lateral variations in 

thickness, and some persist only for short distances, 

passing laterally into shales. Physical properties 

vary, but generally they exhibit relatively high 

strength and low porosity (Fig. 1). Because of their 

resistance to weathering the sandstones often cap 

plateaus and escarpments, frequently outcropping 

as bold cliffs and crags. Isolated pinnacles, tor- 

41


42 

like masses, block fields and clitter slopes are also 

quite common (Palmer and Radley 1961; Linton 

1964). Most outcrops are angular to sub-angular, 

but more rounded crags and boulders can also be 

found. Apart from use as millstones, they have 

been exploited extensively for building stone. 

The third group of cliffs are formed in the Triassic 

New Red Sandstone. Laid down under desert 

conditions, the predominant red coloration is due 

to haematite coatings around the grains (Hains 

& Horton 1969). Individual beds vary from well 

sorted, fine grained sandstones to poorly sorted, 

coarse grained pebble beds. Generally less well 

cemented, weaker and more porous (Table 1) than 

the Carboniferous sandstones, they form rather 

rounded or sub-rounded, discontinuous cliffs and 

crags, often capping low cuestas, that run south 

from the Mersey estuary through Cheshire and 

the North Midlands to the West Midlands and 

Fig. 1: Distribution of sandstone strata forming inland cliffs and crags in England. 

the Welsh Borders (Fig. 1). Occasionally they form 

pillars and low isolated masses resembling the 

stumps of tors. 

The fourth group of cliff-forming sandstones, the 

Ardingly and Ashdown Sandstones, are early 

Cretaceous in age and outcrop as discontinuous 

lines of rather rounded valley-side crags and 

cliffs, occasional pillars and tor-like masses in 

central southeast England (Robinson & Willams 

1976). The sandstones are poorly cemented and 

porous but exhibit sufficient strength (Table 1) to 

be used locally as a building stone. On exposure 

to the weather, the sandstone develops a crust 

which, as on many other sandstones, strengthens 

the surface and reduces porosity (Robinson & 

Williams 1987). 



Weathering features 

The sandstones display a range of weathering 

features characteristic of temperate sandstone 

outcrops (Robinson & Williams 1994), but the extent 

to which individual features are developed varies 

between the four sandstones (Table 1). However, 

there is no clear relationship between the distribution 

of features and their glacial history. The 

Fell sandstone outcrops entirely within the area 

covered by the Devensian ice sheets (Fig. 1); the 

Millstone Grit and the New Red Sandstone outcrop 

on either side of the Devensian ice limit, but entirely 

within the area covered by earlier Quaternary ice 

sheets; the Wealden sandstones outcrop far to the 

south of the maximum limit of glaciation. Despite 

this, bare sandstone platforms or pavements 

are uncommon and limited in extent on all four 

sandstones, whilst relatively fragile, pillars and 

tors occur within the areas covered by Devensian 

ice. All four sandstones were subject to severe 

periglacial conditions during the Quaternary, and 

clitter slopes and blockfields most probably result 

from freeze-thaw processes under a periglacial 

climate. They are most common on the Millstone 

Grit which was immediately peripheral to the 

ice limits for much of the Devensian. Angularity 

of the cliffs and blockfields appears to be more 

closely related to rock hardness than to glacial or 

periglacial history, as evidenced by the rounded 

or sub-rounded forms of many of the glaciated 

outcrops of New Red Sandstone compared to the 

angularity of the Millstone Grit. 

The development of honeycomb weathering 

depends on the porosity and mechanical strength, 

developing only rarely in the Millstone Grit 

compared to the more porous, and weaker 

Wealden, New Red and Fell Sandstones. In 

contrast, tafoni-like weathering is less clearly 

linked to these two properties. The world distribution 

of polygonal cracking suggests strongly 

that it develops best on rocks with a marked 


surface rind or crust (Williams & Robinson 1989). 

The lesser development of polygonal cracking on 

the Millstone Grit agrees with this conclusion. In 

contrast, weather pits and runnels, which require 

storage and flow of water on and over the surface 

of the sandstone, are both developed best on 

the relatively impervious Millstone Grit and are 

almost entirely absent from the porous Wealden 

sandstones. They are quite well developed also 

on the Fell Sandstone and on some New Red 

Sandstone exposures. 

The ease with which rock surfaces suffer granular 

disintegration and abrasion is clearly related 

to cementation and surface strength. The New 

Red and Wealden Sandstones suffer significant 

losses whenever their protective surface crust is 

lost. There appears to be a cycle of crusting and 

spalling which periodically exposes a weakened 

sub-surface to granular disintegration. However 

at some sites, especially in the Weald, the process 

is accelerated by climbers and climbing ropes, and 

by foot traffic. 

Undercutting is most common on the Wealden 

outcrops where cliffs outcrop on steep valley 

sides. Widened joints are best developed on these 

outcrops also, where they are believed to result 

from cambering under periglacial conditions. 

Caves are uncommon on all outcrops. 

The role of climate and vegetation change is 

uncertain. The Millsone Grit and Fell Sandstones 

outcrop on high moorland and suffer significant 

winter snowfalls and frequent frosts but splitting 

of any rock is rare. The Wealden and New Red 

Sandstone outcrops are extensively wooded, but 

were probably less so at times in the past. Increased 

shade and dampness may reduce the incidence of 

honeycomb weathering which appears to develop 

best on surfaces subject to wetting and drying 

cycles. The most marked influence appears to be 

on some New Red Sandstone outcrops, where 

afforestation with conifers during the 20th century 

seems to be causing accelerated spalling and 

granular disintegration of the surface. 

43


44 

Table 1: Rock properties and weathering features of the four sandstones. 

Fell 

Sandstone 

Millstone Grit New Red 

Sandstone 

Wealden 

Sandstone 

ROCK 

PROPERTIES1 Dry strength (MPa) 74.1 39-104 11.6 31.5-51.9 

Wet strength (MPa) 52.8 24.3 4.8 13.4-51.4 

Porosity (%) 9.4-14.0 7.0-17.0 8.9-25.8 26-27 

Water saturation 

LARGE SCALE 

FEATURES 

0.51-0.74 0.62 0.67-0.72 

Basal 

undercutting 

rare occasional occasional 

fairly 

frequent 

Controlling 

Factor(s) 

Rock Strength 

Slope erosion 

Pedestal rocks rare occasional very rare occasional Undercutting 

Pillars rare fairly frequent very rare occasional 

Erosion of joints 

Cambering 

Pavements 

rare and 

limited in 

extent 

rare and 

limited in 

extent 

occasional 

occasional, 

but limited 

in extent 

Erosion of 

soil cover, not 

associated with 

glaciation 

Widened joints rare fairly frequent occasional abundant 

Cambering 

Gelifluction 

Caves rare rare rare very rare 

Widened joints 

and undercutting 

Deep 

Tors absent fairly frequent very rare very rare 

weathering? 

Freeze/thaw and 

gelifluction 

Blockfields/ 

clitter slopes 

SMALLER SCALE 

FEATURES 

fairly frequent fairly frequent very rare rare 

Gelifluction 

Cambering 

Surface crust inconspicuous inconspicuous conspicuous conspicuous Porosity 

Surface abrasion 

and granular 

disintegration 

limited limited 

common 

and 

widespread 

common and 

widespread 

Rock Strength 

Loss of crust 

Rock basins fairly frequent fairly frequent occasional very rare Porosity 

Flutes fairly frequent fairly frequent occasional absent Porosity/salts 

Porosity/ 

Honeycombs fairly frequent occasional 

fairly 

frequent 

abundant 

Exposure to 

wetting/drying 

cycles 

Crust 

Polygonal cracking fairly frequent very rare occasional 

fairly 

frequent 

development 

Wet/dry, heating/ 

cooling cycles? 

Tafoni very rare very rare very rare absent Porosity/salts 

Cyclical Crust 

Surface spalling rare rare 

fairly 

frequent 

occasional 

development 

Vegetation 

change 

1 Data collated from Bell (1983), Leary (1986), Natural Stone Directory (1991). 



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Sparks B. W. 1971. - Rocks and relief. Longman, 

London. 

Turner B. & Smith A. 1995. - The Lower Carboniferous 

at Bowden Doors, Roddam Dene and the 

Coquet Gorge, in Scrutton C. (ed.), Northumberland 

rocks and landscape, a field guide: 105- 

113, Yorkshire Geological Society, Leeds. 

45


46 


Comparaisons des caractéristiques de la morphologie et de la désagrégation des affleurements 

de grès en Angleterre, R-U 

Des affleurements naturelles de grès à l’intérieur de l’île 

existent dans quatre régions distinctes de l’Angleterre: 

le District de Wealden dans le sud-est; le pays de Galles 

et l’Ouest des Midlands; le haut pays des Pennines au 

nord de l’Angleterre centrale, et le Nord-est. Chacun de 

ces paysages gréseux est développé dans des strates de 

grès d’âge différent et de caractéristiques géologiques 

différentes. Dans le District de Wealden affleure un grès 

fin fin d’âge crétacé. Dans l’ouest des Midlands et le pays 

de Galles, on rencontre avant tout des formations rouges 

de grès permo-triassique. Dans le haut pays de Pennine 

et dans le Nord-est les affleurements elles sont dans des 

grès et des gritstones plus durs d’âge carbonifère. 

Pendant la période quaternaire les affleurements gréseux 

ont subi des conditions environnementales et des oscillations 

sensiblement différentes. Ceci a continué au 

cours de la période historique jusqu’à nos jours. Chacun 

des quatre secteurs était sujet à des périodes intenses 

d’activité périglaciale et de tous sauf celui du Sudest, 

subissaient les glaciers qui recouvraient la grande 

Bretagne au moins pendant une des périodes froides 

des dernières glaciations. Cependant, l’intensité de ces 

processus et de la fréquence du couvert de glace change 

d’une région à l’autre. Pendant l’Holocène, l’ampleur 

d’une couverture forestière et d’une végétation plus 

dégagée a différé sensiblement d’une région à l’autre, 

tout comme l’utilisation économique des grès pour la 

construction et pour les loisirs. 

En dépit de ces différences, les expositions de grès dans 

ces quatre régions montrent de grandes similitudes dans 

leur morphologie et dans leur altération. Cependant, il 

existe des différences significatives, en particulier dans 

la dominance et la fréquence de certains phénomènes 

d’altération. 

Cet article compare les phénomènes morphologiques 

visibles sur les différents affleurements, la prédominance 

de différents processus d’altération et discute leur 

origine par rapport aux caractéristiques géologiques des 

grès, de leur histoire environnementale et des conditions 

actuelles. 


M. Thiry Weathering morphologies of the Fontainebleau Sandstone and related silica mobility 

Weathering morphologies of the Fontainebleau 

Sandstone and related silica mobility 

Keywords: sandstone; weathering; morphology; Paris Basin; France 

Introduction 

The Fontainebleau Sandstone is formed of very 

tightly cemented sandstone lenses (Thiry & 

Maréchal 2001) that form spectacular elongated 

ridges, up to 10 km long and 0.5 km wide. 

Denudation of the quartzite pans lead to a highly 

contrasted landscape, with sandstone ridges 

towering the sandy depressions by 50 to 80 m. 

Weathering of the sandstone brings up a variety 

of characteristic morphologies by dissolution of 

the primary quartz cement, but also by precipitation 

of secondary silica. Silica movement in the 

sandstone landscape can be followed from centimetric 

to plurimetric scales. A first attemp to link 

the morphologies with geochemical processes has 

been done by Thiry et al. (1984). 

Morphologies of the ridges 

The sandstone ridges are characterized by a 

discontinuous sand cover on which grow Calluna, 

Molinia as well as small birches. Peaty depressions 

and small ponds develop between the bare 

sandstones that outcrop like "whale backs". Wet 

zones and ponds extend to the edge of the ridges, 

pointing out that the sandstone pans are primarly 

fairly impermeable and have no open fractures. 

At the edges of the ridges, drawing of the sand 

by erosion brings up yielding and fracturing of 

the sandstone pan. Decametric blocks are released 

and slip along the slope, labyrinth-like wide 

corridors form between the blocks (Fig. 1 & 2A). 

The fractured blocks are roughly parallelipipedic. 

Subhorizontal fractures also develop and cut the 

sandstone in 0.1 to 0.2 m-tick superposed slabs. 

These fractures develop only in the lower part of 

the sandstone pan and are strictly limited to the 


Médard THIRY 

Géoscience - École des Mines de Paris 

35, rue St Honoré, F-77305 Fontainebleau 

medard.thiry@ensmp.fr 

ridge escarpments, leading to typical morphologies 

of stacked plates (Fig. 2B). 

Vertical and horizontal fractures are often covered 

with a lustreous silica skin (Fig. 2D). The silica 

skins don’t show in the sandstones exposed in 

open pits, they develop only at outcrops and are 

better expressed and thicker towards the edge of 

the ridges. These skins are not true silica deposits 

but rather result from silica impregnating the 

fracture walls with small quartz crystals and/or 

microquartz. Some fractures also show iron oxyde 

deposits. The silica and iron oxyde deposit in the 

fractures helps to the impermeability of the ridges 

and the development of ponds until their edges. 

Breakup of the ridges 

The dismantling of the sandstone pan at the edge 

of the ridges gives way to masses of rockfall on 

the sandy slopes, called rock chaos. These are 

prismatic blocks at the head and become more 

and more rounded, with dome-like outlines, 

away from the ridge escarpment. Several typical 

morphologies develop. 

Calcareous sandstone and 

"sponge-rocks" 

In places, the upperpart of the sandstone pan 

contains calcareous nodules related to former 

calcareous palaeosols and rhyzolithes. At outcrop, 

these sandstones develop numerous centi- to 

decimetric hollows by dissolution of the calcitic 

cement (Fig. 2C). The exposed nodules are 

dissolved, while those isolated within the siliceous 

sandstone remain unaltered. 

47


48 

RIDGE 

"whale backs" of bare sandstone 

discontinuous sand cover 

50-100 m 

Dome-like morphologies with silica 

crusts 

After break up, the blocks acquire rounded shapes. 

In this way, at the ridge escarpment, the sandstone 

plates resulting from horizontal fracturing become 

rounded at their upper edge, whereas their lower 

plane show a prominent lipp-like flange. The silica 

deposits formed in the fractures are put into relief 

by this weathering. 

The more massive facies also round out and form 

dome-shaped boulders at the top of the ridges and on 

the rockfall on the sandy slopes. Boulders diminish 

regularly in size away from the escarpment and the 

domes become coated with a 0.5 to 2 cm-thick silica 

crust, harder than the sandstone body (Fig. 2E & 

2F). This silica crust is restricted to the top of the 

domes, and is lacking on the lower parts and on the 

overhanging surfaces. It is put into relief by differential 

alteration at the periphery of the domes. 

Thin sections across the silica crust show that the 

overgrowthed quartz grains of the sandstone are 

split off by tiny cracks, from 1 to 20 µm-wide, 

along the grain contacts, mostly parallel to the crust 

surface. Quartz grains are only seldom fractured. 

These cracks are cemented by brown to clear opal 

which forms the harder and less alterable crust at the 

top of the domes. Nor empty cracks, nor cracks with 

clay or organic-rich illuviations are never observed. 

This may indicate that opal precipation itself brings 

up the disjunction of the quartz grains. 

ESCARPMENT 

drawing of the sand - breakup of the 

ridge - labyrinth-like corridors 

SLOPE 

rock chaos – dome-like 

boulders with silica crusts 

Fig. 1: Schematic sketch showing the dismantling of the Fontainebleau Sandstone ridges by vertical and horizontal 

fractures and development of the dome-like shaped boulders on the sand slopes. 

Polygonal dissolution grooves 

Polygonal networks of grooves develop on the 

dome flanks and on the overhanging surfaces 

(Fig. 2G). Such polygonal grooves never impress 

in the silica crusts capping the domes and coating 

the fractures. The network is generally isometric, 

forming polygones of about 5 to 10 cm in diameter, 

they may become in horizontal elongated. In 

places, the layout of the overhanging surfaces of 

the sandstone blocks, and even larger pans, clearly 

point out that these surfaces are related to a former 

landsurface supporting a paleosol which has been 

stripped off by erosion. Thus development of the 

polygonal networks of grooves may be related 

to processes occuring within the soil and not in 

contact with the atmosphere. 

Thin sections show development of large intergranular 

voids which come with preferential 

dissolution of the quartz overgrowths. These 

voids remain empty, or may contain tiny quartz 

chips often blended with iron oxydes. No preexisting 

structure within the sandstone is related 

to the development of the dissolution voids, nor 

the polygonal grooves. 

Nevertheless, if the development of the polygonal 

grooves indicates weathering-dissolution rocesses, 

the mechanism leading to the polygonal structure 

remains unknown. 



A ~ 50 m B 1 m C 

0,1 m 

D 0,1 m E 0,5 m F 

0,5 m 

G 0,5 m H 


0,1 m 

Fig. 2: A. Aerial view of the breakup of sandstone ridges with formation of the rock chaos. B. Subhorizontal 

fractures at the ridge escarpment, the upper part of the sandstone pan is not fractured and displays dome-like 

morphologies. C. “Sponge-rock” resulting from the dissolution of calcareous nodules. D. Lustreous silica skin on an 

uneven vertical fracture. E & F. Dome-like shaped boulders capped with a well developed silica crust. G. Mushroom-like 

rock resulting from enhanced sandstone weathering at the level of former soil horizons which have been 

eroded. Note the associated polygonal network of dissolution grooves. H. Dissolution bowl showing the indurated 

silica lipp at its mouth. 

49


50 

Dissolution bowls with silica flange 

Circular decimetric-sized bowls often form on the 

bare sandstones flats of the ridges, as well as on the 

domes (Fig. 2H). These bowls are water filled and 

frequently overflow during autumn and winter 

time. During spring and summer, their water level 

varies and they often dry up completly. The bottom 

is generally covered by an organic-rich sand, and 

water pH is about 5. 

The mouth of these bowls is systematically 

underlined by an indurated roll. A silica crust 

also often lines the inside of the bowls, above the 

mean water level. The bottom of the bowls, nearly 

flat, is devoid of silica crust and on the contrary 

shows grooves about 1 cm-deep and which form 

polygonal networks. In this way these small 

weathering features are highly interesting : they 

show in the same structure silica leaching and 

deposition. Some tilted blocks show several generations 

of dissolution bowls : the younger ones 

being in "living" position, whereas the older ones, 

that have undergone the tipping, do not longer 

keep water. 

Silica mobilty and weathering 

rate 

In the Fontainebleau Forest, the sandstones 

do not display any mechanical, nor aeolian or 

glacial erosion feature. The morphologies of the 

sandstones mainly result from silica dissolution 

and to a lesser extent from silica deposition. 

The silica dissolution first wears away the edges 

of the angular fractured blocks, which become 

rounded, and lastly leads to the development of 

very regular dome-shaped boulders. Further dissolution 

arise with the hollowing of alveoles and 

bowls. These dissolutions occur on outcropping 

blocks, above the ground level. Other major dissolution 

features are related to the formation of 

overhangs which bring up mushroom-like rocks 

topped by larger domes (Fig. 2G), or even linear 

concave features on massive sandstone pans. These 

latter features, which often show typical polygonal 

grooves, may form at depth, on buried or partly 

buried sandstones, in contact with the soil. Organic 

compounds in soils and pound deposits may 

favour silica dissolution and chelation (Bennett 

1991). 

In parallel, quartz crystallization occurs at depth, 

in the fractures, often together with iron oxydes 

deposition, beneath the discontinuous sand cover 

and the podzolic soils of the ridges. Due to the 

lack of feldspars and clay minerals in the upper 

leached Fontainebleau Sand, the deposited silica 

may mainly originate at depth from destruction of 

the chelates formed in the top soils and also from 

leaching of biogenic silica related to the vegetation 

cover. Silica deposition in form of opal occurs above 

the ground level, in the outcropping sandstones . 

These opal-enriched crusts form at the top of the 

sandstone domes and around the temporary water 

bowls. These deposits most probably originate 

from the pore water of the sandstone, pore water 

rising up to surface by capillarity and concentrating 

under severe evaporating conditions that occur on 

the bare stone. The climate in Fontainebleau (mean 

annual temperatures of 10.2°C and 722 mm rainfall 

in 180 days) a priori seems not very favourable, 

sandstone ridge 

sandstone boulder 

dissolution bowl 

organic-rich soil 

Fontainebleau Sandstone 

Fontainebleau Sand 

water 

level 

1 m 

0,5 m 

primary shape of the 

sandstone block 

0,2 m 

silica deposition 

silica dissolution 

silica migration 

Fig. 3: Sketches of silica mobility during weathering of 

the Fontainebleau Sandstone. Silica dissolution occurs 

on the bare sandstone, but is enhanced in contact with 

soils and in the pounds, due to complexation with organic 

compounds. 



but evaporation is nevertheless important on the 

bare sandstones that become very warm in sunny 

summer days. 

In this manner, development of the typical 

morphologies of the Fontainebleau Sandstone 

results from concomitant and contrasted weathering 

processes: silica dissolution during wet 

periods or seasons alternates with local silica 

deposition during times of dryness. Different 

dissolution and precipitation mechanisms occur 

at depth, beneath or in soils horizons, or at the 

surface in contact with the atmosphere (Fig. 3). 

Silica dissolution is enhanced in the soil 

horizons by formation of compexes with organic 

compounds and lastingless of humidity. Silica 

deposition occurs at depth in the sandstone pans 

by destruction of organic complexes and at surface 

by solution concentration during dryness. Nevertheless, 

the final mass balance is a massive loss of 

silica which is exported through groundwater. 

Even on the very steep and unstable sandy slopes 

beneath the sandstone ridge escarpements, all 

the sandstone blocks and boulders display these 

morphologies, which moreover are in "active" 

position. The tilted blocks rapidely recover 


equilibrium morphologies. The sandstone weathering 

, thus is a current and rapid phenomenon. 

References 

Bennett P. C. 1991. - Quartz dissolution in organicrich 

aqueous systems. Geochimica et Cosmochimica 

Acta 55: 1782-1797. 

Thiry M. & Maréchal B. 2001. - Development 

of tightly cemented sandstone lenses in 

uncemented sand: example of the Fontainebleau 

Sand (Oligocene) in the Paris Basin. 

Journal of Sedimentary Research 71/3: 473-483. 

Thiry M., Paziera J.P. & Schmitt J.M. 1984. - Silicification 

et désilicification des grès et des sables 

de Fontainebleau. Evolutions morphologiques 

des grès dans les sables et à l’affleurement. Bull. 

Inf. Géol. Bassin Paris, 21/2: 23-32. 

Thiry M. & Schmitt J.-M. 2005. - Les rochers de 

Fontainebleau : pourquoi et comment ces 

formes? Internet: http://www.cig.ensmp.fr/ 

~thiry/FBL_rochers/fbl-rochers-00.htm 

[15.05.2005]. 

51


52 


Morphologies des Grès de Fontainebleau et mobilité de silice associée 

Mots-clés: grès; altération; morphologie; Bassin de Paris; France 

L’altération des Grès de Fontainebleau conduit à des 

morphologies variées par dissolution du ciment de 

quartz primaire, mais aussi par précipitation de silice 

secondaire. Le mouvement de la silice dans le paysage 

gréseux peut être suivi de l’échelle centimétrique à plurimétrique. 

Les fractures verticales et horizontales qui se 

forment en bordure des platières sont souvent couvertes 

par des placages de silice lustrée n’apparaissant que sur 

les grès à l’affleurement et jamais sur les grès recoupés 

par les carrières. Ces placages sont de la silice secondaire 

déposée en profondeur dans les dalles de grès à l’affleurement, 

nourris par des dissolutions de silice qui se font 

en surface dans les sols podzoliques. A l’affleurement, les 

surfaces dénudées des grès acquièrent des morphologies 

caractéristiques en dôme. Les dômes montrent deux 

morphologies de surface: des «crevasses» polygonales 

de dissolution sur les flancs des dômes et une «croûte» 

indurée sur leur sommet. Des dissolutions de silice se 

font sur les flancs des dômes où l’eau ruisselle, alors que 

de la silice secondaire, sous forme d’opale, précipite sous 

la surface sommitale où l’eau des pores se concentre par 

évaporation. Des vasques de dissolution, circulaires, de 

taille décimétrique, se forment au sommet des platières 

gréseuses et des dômes. Ces vasques, périodiquement 

remplies et asséchées, montrent aussi deux comportements 

distincts de la silice: dissolution sur le fond des 

creux et dépôt de silice secondaire dans un bourrelet 

induré sur l’ouverture de la vasque. Certains blocs 

tournés montrent différentes générations de vasques 

de dissolution. Les vasques les plus récentes étant en 

position de «vie», alors que les plus anciennes, qui ont 

subi une rotation, ne retiennent plus d’eau. Le développement 

de ces processus d’altération sur des pentes 

sableuses, instables et à forte déclivité, indique que ces 

altérations sont récentes et que leur vitesse d’évolution 

est rapide. 


Z. Vařilová & J. Zvelebil Rock Fall Risk Management in Bohemian Switzerland National Park 

Sandstone Relief Geohazards and their 

Mitigation: Rock Fall Risk Management in the 

Bohemian Switzerland National Park 


Zuzana VAŘILOVÁ 

Bohemian Switzerland National Park Administration 

Pražská 52, CZ-407 46 Krásná Lípa 

z.varilova@npcs.cz 

Jiří ZVELEBIL 

Czech Geological Survey 

Klárov 3, CZ-118 21 Prague 1 

zvelebil@cgu.cz 

Keywords: Sandstones; rock-slope instability; rock fall; risk evaluation and mitigation; monitoring 

net; remedial works 

Introduction 

Characteristic sandstone landscape with 

plateaus, deep canyons, rock cities and labyrinths 

developed on massive, sub-horizontally stratified 

sandstones of Cretaceous age, and the rich biodiversity 

related with this landscape were the main 

reasons to established the Bohemian Switzerland 

National Park in the NW of Bohemia. Picturesque, 

tourist attracting, high energy relief of high rock 

walls in sides of deep canyons and on rims of 

plateau mountains is the reason for higher degree 

of occurrence of natural geohazards causally 

connected with exogeneous geological processes, 

mainly with weathering and erosion there (e.g. 

Vařilová 2002, Vařilová & Zvelebil 2005). Frequent 

rock falls are the main, most typical, disastrous 

phenomenon characterising the National Park 

area. 

The rock falls constitute an integral part of 

natural, contemporary development of sandstone 

landscape, so they are a part of the protected 

natural environment. At the same time, there is 

also a strong need to protect safety and lives of 

National Park visitors and property of local inhabitants. 

To fulfil both those tasks, an integrated 

system of effective management of rock fall 

risks has been launched in the National Park. 

Nowadays, this system is under a trial run. 

Description of the system 

Geo-risk management is always a multidisciplinary 

task. On one hand, methods are based on 

the latest results from various field of geoscience 

and should be implemented into its scheme. On 

the other one, results of such, sometimes highly 

scientific deduction, have to be transformed into 

enough simple and definite form to be understandable 

and ready-to-use for final users – deputy 

of municipalities and other executive entities 

acting within the area of interest. 

The system, which is under trial performance in 

the Bohemian Switzerland territory now, promotes 

forward the best experiences from the forerunning 

one, which had been operated outside the National 

Park boundary - mainly within area of the Labe 

river Canyon (Zvelebil 1989; Zvelebil & Stemberk 

2000). Scheme of the new system is depicted on 

Fig. 1. 

A) Regional geomorphological rock fall risk 

zoning, 1:10 000, identifies areas prone to 

preparation of rock falls. In the same time, 

areas of special interest are demarcated within 

the former ones - marking populated areas, 

traffic corridors, and main tourist trails (Fig. 

2A). This zoning is based on our knowledge 

of development of sandstone landscape with 

special interest to slope development, and to 

the succession of processes taking the leading 

role in destruction of sandstone landforms. 

Resulting rock fall prone zones match with 

the areas in certain stages of rock walls devel- 

53


54 

Fig.1: Scheme of an integrated system for effective management of rock-fall danger, which is under implementation 

in the Bohemian Switzerland National Park. 

opment. Those stages are characterised by 

considerably higher frequency of preparation 

rock fall of certain type. E.g. disastrous rockslides 

characterise early developmental stages, 

toppling slope failures the medium ones, and 

ravelling domination with sparse broken off 

rock overhangs for the very matured and senile 

rock slopes (cf. e.g. Zvelebil 1989; Zvelebil & 

Vařilová 2005 in print). 

B) For areas of high rock fall risk, detailed engineeringgeological 

mapping of rock slopes and unstable 

objects inventory in scales 1:1000, 1:2000 are 

carried out (Fig. 2B). To assess the degree of actual 

instability within the fourth degree scale, simple 

numerical equilibrium calculations are combined 

with phenomenological models of failure development 

in sandstone slope. 

Only the unquestionably immediately unstable 

objects are technically treated – or stabilized, or 

removed. 

C) The other dangerous rock objects – being in 

one of three degrees of potential instability, 

become supervised by the systematic longtime 

monitoring. Displacements between rock 

blocks on selected, kinematically and safety 

key-sites are measured together with selected 

items of micro-climatic characteristics – mainly 

temperature. 

Aims of such monitoring is to obtain quantitative 

information about real degree of mass 

disturbation activity, its detailed dynamics, 

kinematics and possible triggering factors 

of accelerating events. By it, that monitoring 

helps substantially lower uncertainties in input 

data and to compensate some other drawbacks 

of geomechanical schemes for rock slope 

stability evaluation. Moreover, the monitoring 

data characterised above are also substantially 

helpful in remedial measures planning. 

Monitoring instrumentation includes, besides 

portable rod dilatometer which represent the 

main method, tiltmeters and extensometric tape. 

Recently, an automatic system for remote, online 

data acquisition and Internet DB Storage, 



Fig.2: A. A map showing the distribution of areas prone to creation dangerous rock falls within the National Park 

territory. B. Inventory map of unstable rock objects endangering the Hřensko village with an assessment of their 

actual instability in a four-degree scale. C. An example of numerical evidence of individual unstable object in 

selected part within the Hřensko village area. 

data processing, and on-line, interactive result 

visualizations has been introduced. 

D) Different developmental stages of the process 

of rock fall preparation, including the early 

warning precursors of rock fall immediate 

occurrence, are detected using characteristic 

differences in slope movement dynamics. 

Quite reliable diagnostics of immediate danger 

state (with reading and evaluation intervals in 

seconds), as well as its short and medium time 

forecasting (from days to 2 years) are at our 

disposal now (cf. Fig. 3; Zvelebil & Moser 2001). 

Phenomenological models, which are predominantly 

used for monitoring data evaluation 

and rock fall danger assessment and which 

had been mainly empirically based (cf. Zvelebil 

1995, 1996), have been now accompanying by 

mathematically rigorous numerical analyses 

and modelling according the latest challenges 

of complex dynamical systems theory (Paluš 

et al. 2004). For wider practical use of the latter 


and of their result visualisations, as well as 

for improvement of implementation of the 

progressive information technologies enabling 

it all, a four years project of establishing and 

testing of the unique, highly automated expert 

system for safety evaluation of monitoring data 

has started in the National Park this year. 

Set of possible stabilising technologies has been 

optimised regarding as monitoring results 

and actual danger of rock fall occurrence and 

its possible negative consequences, and also 

as regarding their economical and technical 

demands of each method in question with 

regards to demands of nature preservation. 

Two basic types of remedial technologies have 

been use there: 

1) The simple one – which is possible to accomplish 

by hand-work, using technically very 

simple and relatively cheap means. Special 

position within the simple technologies holds 

55


56 

Fig. 3: Irreversible shear displacement of a system of sandstone blocks (with total volume 35 m 3 ) above muchfrequented 

tourist trail, identified by the automatic control monitoring. These dangerous rock objects collapsed 

two days before the planned realization of stabilizing works. 

the systematic, long-time monitoring. This 

monitoring can substitute the costly technical 

stabilization or removal works for tens of years. 

And, in the same time, limit those works only to 

the ones, which dangerous state had been rigorously 

proven by monitoring data. The simple 

works are systemically carried out by special, 

alpinist group of National Park employees. 

2) The second is technically, economically, organizationally 

(e.g. emergency evacuation of part 

of a village) highly demanding. Such tasks are 

realized on commercial platform by specialised 

geotechnical enterprises, which are supervised 

by an expert team delegated by the National 

Park Administration together with the Ministry 

of Environment. The most dangerous cases are 

treated according to the Emergency Law of 

the Czech Republic in collaboration with the 

State Police and the Army, and coordinated by 

the Integrated Rescue Body of the Ministry of 

Internal Affairs. 

Experience 

Long-term experiences from 21 year operation of 

safety monitoring system in the Labe river Canyon 

demonstrate (Zvelebil & Stemberk 2000; Zvelebil 

& Park 2001) that from all 400 monitored objects 

only on 26% there were no movements at all – i.e. 

the rock fall risk primary assessment had been 

too pessimistic. But for 74% of objects, activity of 

slope stability failure in the form of slow creep 

movements had been proved by monitoring. 

Moreover, if we could take number of those sites 

with proven activity as another 100%, then as for 

much as 90% of them, monitoring had substituted 

the technical remedial measures, and only in 10% 

of proven emergency cases, such measures were 

realized. 

Statistics from the National Park area is as 

follows. The monitoring net consists of 482 

manual measuring sites on 217 rock objects. On 

the most dangerous 10 objects, 25 automatically 



measuring sites were established. Frequency of 

manual readings is twice per month, and every 

five minutes for the automatic ones. Emergency 

technical treatment had been given to 11 sites in 

the 3 introducing years of the system. 

Trial runs of the online presentation of data have 

been launched. Information from an automatic 

dilatometric monitoring is delivered on the 

website http://www.geo-tools.cz; for information 

on manual dilatometry from the Hřensko village 

area visit the website http://ig-exp.i-dol.cz. 

Finally, we would like to stress that an optimal 

decision should be reached in an argumentation 

among scientists, economists and decision-makers 

from politics and state administration. Therefore 

the forms of clear, simple presentation of scientific 

data are of outmost importance, otherwise the 

gap between the practical decision makers and 

those data providers cannot be still successfully 

bridged. This aspect of rock fall risk management 

is also treated within the frame of special project. 


Our long-term work was successively supported 

by several grant projects. The project VaV 610/7/01 

of the Ministry of Environment of the Czech 

Republic and the project No.T110190504 in the 

frame of an "Information Society Program" of the 

Academy of Sciences of the Czech Republic were 

the most recent ones. 

References 

Paluš, M., Novotná, D. & Zvelebil, J. 2004. - Fractal 

rock slope dynamics anicipating collapse. Phys. 

Review E, 70. 

Vařilová Z. 2002. - A review of selected sandstone 

weathering forms in the Bohemian Switzerland 

National Park, Czech Republic, in Přikryl R. & 

Viles H. (eds.), Understanding and managing of 


stone decay (SWAPNET 2001): 243-261, Charles 

University of Prague, The Karolinum Press, 

Prague. 

Vařilová Z. & Zvelebil J. 2005 (in print). - Catastrophic 

and episodic events in sandstone 

landscape: slope movements and weathering 

issue, in Cílek V., Härtel H. & Herben, T. (eds.), 

Sandstone Landscapes / Treatise (main chapter 

- 18 pages). 

Zvelebil J. 1985. - Time prediction of a rock fall from 

a sandstone rock slope. Proc. 4th Int. Symp. on 

Landslides 3:93-96, Toronto. 

Zvelebil J. 1989. - Enginnering geological aspects 

of rock slope development in Děčín Highland, 

NW Bohemia (in Czech). PhD Thesis, Charles 

University, Prague. 

Zvelebil J. 1995. - Determination of characteristic 

features of slope movements prent day activity 

by monitoring in thick-bedded sandstones of 

the Bohemian Cretaceous basin. Acta Universitatis 

Carolinae, Geographica, Supp. 79-113, 

Praha. 

Zvelebil J. 1996. - A Conceptional Phenomenological 

Model to Stability Interpretaqtion of 

Dilatometric Data from Rock Slope Monitoring, 

in Seneset K. (ed.), Landslides, Proc VIIth Int. 

Symp. on Landslides: 1473-1480. Balkema, 

Rotterdam. 

Zvelebil J. & Moser M. 2001. - Monitoring Based 

Time-Prediction of Rock Falls: Three Case- 

Histories. Phys. Chem. Earth (b) 26,2:159-167. 

Zvelebil J. & Park H. D. 2001. - Rock Slope 

Monitoring for Environment – Friendly 

Management of Rock Fall Danger. Proc. 

UNESCO/IGCP Symposium «Landslide Risk 

Mitigation and Protection of Cultural and 

Natural Heritage», 15-19 January, Tokyo: 199- 

209. 

Zvelebil J. & Stemberk J. 2000. - Slope Monitoring 

in Nature-Friendly of Rock Fall Danger from 

Sandstone Rock Walls in Děčín Highland, NW 

Bohemia. Proc VIIIth Int. Symp. on Landslides, 

Cardiff. 

57


58 

Résumé da la présentation 

Risques géologiques dans un relief gréseux et possibilités de les réduire: gestion du risque de 

chutes de roches au parc naturel de la «Suisse de Bohème» 

Mots-clés: Grès; instabilité de déblais de pente; chute de roche; évaluation et réduction de risque; 

réseau de surveillance; travaux réparateurs 

Les grès stratifiés massifs à stratification subhorizontale 

d’âge Crétacé constituent le substrat rocheux du parc 

national de la Suisse de Bohème (au nord-ouest de la 

Bohême). Le relief propre au grès et la grande biodiversité 

liée au relief, qui attirent les touristes, vont de pair 

avec un risque élevé de chute de roche. Néanmoins, les 

chutes de roches doivent être considérées comme partie 

intégrante de l’évolution naturelle et actuelle des pentes 

dans le grès du parc. Pour diminuer le risque pour les 

gens et pour l’infrastructure, un système intégré pour la 

gestion efficace du risque par chute de pierre, respectant 

la conservation de nature et nécessitant un aménagement 

raisonnable, a été présenté et se trouve en phase d’essai. 

La gestion débute par l’identification à l’échelle régionale 

(1:10.000) de zones à risque pour les chutes de roches 

spécialement dans des endroits particuliers: dans les 

secteurs peuplés, le long des voies de communications 

et des principaux sentiers touristiques. Pour ces secteurs 

on établit à l’échelle de 1:1000 et 1:2000, des cartes 

géologiques pour ingénieurs et un relevé des objets 

instables. L’instabilité de chaque objet instable est classée 

de 1 à 4, en fonction de l’évolution de la pente dans le 

temps. Seuls les objets incontestablement et immédiatement 

dangereux subissent un traitement technique, 

sont stabilisés ou enlevés. Les autres sont surveillés 

afin d’obtenir des informations quantitatives sur le 

mouvement réel de la masse rocheuse et sur la cinématique 

actuelle des glissement de terrain. Par cette surveillance 

on diminue les incertitudes des données recueillies 

et on compense certains inconvénients des approches 

geomécaniques de l’évaluation de la stabilité des pentes 

de roche. En conséquence, le nombre de demandes 

d’interventions techniques a sensiblement diminué. En 

fait, pour 90% des roches instables de l’inventaire, la 

surveillance peut se substituer respectivement retarder 

pour des dizaines d’années les mesures réparatrices 

techniques. 

A côté des dilatomètres portatifs, des tiltmètres et des 

bandes extensométriques, un système automatique pour 

l’acquisition de données, un transfert à longue distance, 

la visualisation en ligne (Internet), et le stockage des 

résultats la surveillance ont été récemment présentés. 

Les différentes étapes du processus de préparation d’une 

chute de roche, y compris la détection les précurseurs 

immédiats d’une chute, sont détectées en considérant 

les différentes caractéristiques de la dynamique du 

mouvement de pente. Le diagnostic tout à fait fiable de 

l’état immédiat de danger (avec des intervalles de lecture 

et d’évaluation toutes les secondes), aussi bien que ses 

prévisions à court et moyen terme (d quelques jours à 2 

ans) sont actuellement à notre disposition. 

Les modèles empiriques et phénoménologiques, 

jadis seuls, sont maintenant accompagnés d’analyses 

numériques et de modèles tenant compte des théories 

récentes de la dynamique des mouvements en pente. 

Particulièrement sur ce dernier point, un projet de quatre 

ans a démarré cette année-ci au parc en vue d’établir 

et tester un système d’expertise unique et hautement 

automatisé basé sur l’évaluation du risque à partir des 

données de la surveillance. 


M.-C. & J.-P. Auffret Comparaison d’art rupestre post glaciaire d’Espagne, de France et du Luxembourg 

Similitudes et différences dans l’art rupestre 

post glaciaire de Cantabrie (Espagne), Bassin 

parisien sud (France), Picardie, Oise et Aisne 

(Tardenois, France), Vosges du nord (Bas Rhin 

et Moselle, France) et Luxembourg 

Résumé 

Les pétroglyphes des zones précitées comportent de 

nombreuses analogies tant au niveau du graphisme 

lui-même que de la répartition spatiale des gravures. 

Le sillon apparaît comme constante majeure de toutes 

ces zones. Les cupules, quadrillages, marelles, cruciformes, 

lancéolés et soléiformes sont également souvent 

présents. Les dissemblances sont essentiellement liées 

au contexte géologique. Les zones gréseuses possèdent 

des formes variées telles que chaos rocheux présentant 

de nombreuses cavités dans le Bassin Parisien et en 

Similitudes 

Similitudes des principaux 

pétroglyphes 

Le motif prépondérant de toutes ces zones, le 

sillon est généralement naviforme. Les sillons 

sont habituellement perpendiculaires au sol ou 

à la bordure de la roche sur laquelle ils ont été 

gravés. Si l’on établi une comparaison au niveau 

des sillons on constate une analogie dans les 

longueurs, largeurs, profondeurs moyennes et 

l’espacement. 

L’autre motif omniprésent est la cupule. Dans le 

massif de Fontainebleau les cupules se rencontrent 

en grand nombre elles sont rarement reliées entre 

elles par un sillon comme au Luxembourg. On 

trouve quelquefois des cupules au bord desquelles 

ont été gravés des sillons (Fontainebleau, Luxembourg). 

Les grilles, motif principal du Massif du Fontainebleau, 

se rencontrent également dans les Vosges 


Marie-Claude AUFFRET & Jean-Pierre AUFFRET 

303, Quai aux fleurs, F-91000 Evry 

jean-pierre.auffret5@wanadoo.fr 

GERSAR - Groupe d’études, de recherches et de sauvegarde de l’art rupestre 

Picardie et falaises gréseuses en Cantabrie, dans les 

Vosges du Nord et le Luxembourg. La différence la 

plus significative se situe au niveau de la datation 

des sites qui va du mésolithique (région parisienne et 

Picardie) à l’Age de Bronze (Cantabrie), en passant par 

le néolithique pour les Vosges du Nord et le Luxembourg. 

Néanmoins ce patrimoine semble menacé par des 

facteurs naturels (l’érosion) et des facteurs anthropiques 

(fréquentation importante des zones gréseuses, pollution 

atmosphérique) 

du Nord. Les lancéolés sont présents dans le 

massif de Fontainebleau et au Luxembourg. Les 

cruciformes se rencontrent dans le massifs de 

Fontainebleau et Ermenonville; les soléiformes 

dans les massifs de Fontainebleau, Ermenonville, 

Tardenois et Vosges. Les marelles diverses 

se trouvent également présentes dans presque 

tous les massifs. L’utilisation des formes apparaît 

dans la plupart de ces massifs (sillons sur arête, 

utilisation de dépressions naturelles, utilisation 

d’excroissances rocheuses). 

Nous pouvons également constater que l’on peut 

rencontrer dans toutes les régions gréseuses 

précitées des incisions variables dans leur 

dimension et avec un profil soit arrondi soit triangulaire. 

La plupart des gravures ont été exécutées 

par frottement-abrasion.en général avec des outils 

en pierre soit silex soit grès dur. Il existe quelques 

pétroglyphes piquetés. 

Une autre constante: les pétroglyphes se rencontrent 

généralement sur des parois lisses, facilement 

accessibles, soit verticales, soit inclinées ou 

horizontales. Dans les régions de Fontainebleau, 

Ermenonville et du Tardenois les pétroglyphes se 

59


60 

situent toujours dans des grès de bonne qualité. 

La répartition spatiale des pétroglyphes elle aussi 

présente une analogie. L’écartement entre les 

sillons possède des dimensions similaires. Quant 

à des motifs plus complexes, tels qu’un ensemble 

de grilles, pour lesquels il n’a pas encore été établi 

d’organisation on peut rapprocher la répartition 

spatiale des sous ensembles (par exemple entre 

la distribution des grilles de Fontainebleau et 

le panneau d’Hinterfelsen dans les Vosges du 

Nord). 

Orientation des gravures 

Il semble que dans aucunes des régions précitées 

les pétroglyphes connaissent une orientation 

géographique préférentielle ou une altitude 

privilégiée. Ce qui diverge est le degré de concentration 

des gravures. Certaines vallées du massif 

de Fontainebleau et du Tardenois connaissent de 

forte concentration. Dans ce cas il existe en général 

un abri majeur et d’autres abris d’un intérêt moins 

élevé. 

Fig. 1: Exemple de similitude : cupules et sillons (cf. Fig. 2). 

Similitude dans l’environnement 

Il semblerait que de la Cantabrie jusqu’au Luxembourg 

les graveurs préhistoriques n’aient pas 

été insensibles à la beauté des lieux. On trouve 

souvent les pétroglyphes à des emplacements d’un 

pittoresque remarquable (point de vue, parois 

rocheuses vertigineuses, roches sculptées par 

l’érosion, roches présentant des formes animales 

ou humaines). Nous pouvons légitimement 

penser que les hommes préhistoriques associaient 

l’imaginaire naturel à la représentation du beau. 

Habitat et mobilier 

Les pétroglyphes ne sont systématiquement liés à 

des habitats. A Fontainebleau la plupart des abris 

ornés n’ont pas été habités au demeurant très 

peu sont habitables. Dans l’ensemble des zones 

étudiées il a été trouvé des outils en pierre, parfois 

des tessons de poteries et des traces de foyer près 

de quelques sites. De nombreux endroits n’ont pas 

encore fait l’objet de fouille. Néanmoins le trait 

commun vient du fait qu’il malaisé d’établir une 

stratigraphie étant donné la qualité des sols. 



Premiers chercheurs 

Les premiers écrits relatifs aux pétroglyphes datent 

du milieu du XIXème siècle : Jean Engling (1847) 

pour le Luxembourg, Amand de Vertus (1864) 

pour le Tardenois, Jules Quicherat et Capitaine 

Castan (1876) pour le Massif de Fontainebleau, 

Charles Matthis (1911) pour les Vosges du Nord. 

Sauvegarde 

Un autre point commun se situe au niveau de 

la conversation de ce patrimoine qui se voit 

menacé par des facteurs naturels (l’érosion) et des 

facteurs anthropiques (fréquentation importante 

des zones gréseuses, pollution atmosphérique, 

urbanisation, exploitation du grès, et extraction 

du sable). L’érosion est particulièrement sensible 

dans les Vosges du Nord et le Luxembourg. Quant 

aux dégradations aucune région n’est à l’abri du 

vandalisme. Tous ces sites connaissent à l’heure 

actuelle ce que nous appellerons les «graffiti de 

touristes». 

Fig. 2: Exemples de similitude : cupules et sillons 

(suite). 


Les parades pour éviter ces dégradations sont 

similaires dans toutes les zones : pose de grilles, 

pose de murets cimentés pour les abris sous 

roche à entrée étroite, détournement de sentier de 

randonnée et d’escalade. 

Autres utilisations préhistoriques 

des rochers 

Au niveau des manifestions pré et protohistoriques 

outre l’art rupestre nous pouvons observer 

sur la plupart de ces zones, des pierres à glissades 

(Massif de Fontainebleau, Picardie et Vosges du 

Nord) ou des glissoirs rupestres au Luxembourg 

Légendes et toponymie 

De nombreuses légendes s’attachent aux roches 

portant des pétroglyphes et ces légendes restent 

vivaces dans les zones peu urbanisées telles que 

les Vosges du Nord. 

Le nom même des sillons au Luxembourg «Schleifrillen» 

(rainures de polissage) et dans les Vosges 

du Nord «Teufelsrillen» (griffes du diable) semble 

lourd de signification. 

Nous pouvons également nous interroger sur les 

noms tels que Mare aux Fées, Roche aux Fées, 

Hottée du Diable, Goetzenberg, Hüttenberg, 

Wolfsfels. 

Différences 

Le cas des anthropomorphes 

Si nous pouvons aisément établir des comparaisons 

entre différents signes, les: anthropomorphes, 

quant à eux, sont représentés de façons totalement 

dissemblables entre les différentes zones et 

également distinctes au sein de ces zones voire 

même au sein d’un même abri. Nous trouvons 

des représentations anthropomorphiques en 

Cantabrie, massif de Fontainebleau, Tardenois et 

Luxembourg. 

Différences géologiques 

La différence la plus frappante entre ces zones est 

directement liée au facteur géologique. Les grès 

ont été formés à des périodes différentes ce qui 

entraîne des roches aux formes et à la texture assez 

éloignées. 

61


62 

Fig. 3: Exemple de similitude : cupules et sillons (fin). 

A Fontainebleau et environs nous rencontrons 

des grès stampiens (oligocène), en Picardie des 

grès auversiens (eocène) dans les Vosges du Nord 

des grès allant du trias inférieur au jurassique 

supérieur, au Luxembourg du grès hettangien 

dit grès du Luxembourg (Jurassique inférieur) 

enfin en Cantabrie des grès wealdiens (crétacé 

inférieur) 

Ces différents grès présentent un grain et une 

couleur variée (jaune en Cantabrie et au Luxembourg, 

gris/blanc Bassin Parisien et Picardie, rose 

dans les Vosges du Nord). Ils donnent des massifs 

aux formes variées telles que chaos rocheux 

gréseux présentant de nombreuses cavités dans 

le Bassin Parisien et en Picardie, falaises verticales 

en Cantabrie, falaises rocheuses et quelques abris 

sous roche dans les Vosges du Nord et le Luxembourg. 

Les pétroglyphes du Massif de Fontainebleau, 

d’Ermenonville et du Tardenois ont été effectués 

dans des abris sous roche et généralement dans la 

zone éclairée par la lumière du jour de ces cavités. 

Il existe peu d’abris de plein air dans ces secteurs, 

la plupart sont des dalles qui semblent avoir été 

déplacées ou des rochers qui ont basculé. Nous 

utilisons le terme « d’abri orné ». Au contraire 

dans les Vosges du Nord et au Luxembourg les 

pétroglyphes se trouvent rarement dans des abris 

mais en général au pied de falaises rocheuses. 

L’érosion n’est pas un facteur égal dans toutes les 

zones étudiées. Elle est modérée dans le massif de 

Fontainebleau et la Picardie et notable dans les 

Vosges du Nord et le Luxembourg. Dans le bassin 

parisien on peut constater une dislocation de la 

table de grès entraînant des ruptures de roches 

et l’accroissement de l’ensablement. Dans l’est de 

la France et le Luxembourg les photos et relevés 

nous permettent de mesurer à quel point l’érosion 

est actuellement en phase de croissance. 

Différence de datation 

La différence la plus significative se situe au niveau 

de la datation des sites qui va du mésolithique 



(région parisienne et Picardie) à l’Age de Bronze 

(Cantabrie), en passant par le néolithique pour les 

Vosges du Nord. 

Si ces dates sont difficilement contestables il semble 

possible, compte-tenu des similitudes énoncées cidessus, 

de penser que la culture du pétroglyphe 

depuis le mésolithique a connu une diffusion vers 

le nord puis vers le sud. 

Bibliographie 

Engling J. 1847. – Volume III Publ. Sect. Hist. 

Fischer R. 2003. - Rochers des Vosges du Nord et 

du Sud Palatinat. Vol. 1-3. Editions Scheuer. 

García Guinea M. A. 1996. – Cantabria Guía 

Artística. Ediciones de Libreria Estudio. 

The sandstone rock engravings of these zones present 

many similarities. The resemblances exist as well on the 

level of the graphics itself as on that of the spatial distribution 

of the rock engravings. The grooves are the main 

constant pattern of all these zones. Grid and cruciform 

patterns - although least frequent on some areas - are 

found in almost all the mentioned places. 

Another common feature is the preservation of this 

heritage which is threatened by natural factors (erosion) 

and anthropic ones (high people frequency of the sandy 

zones, air pollution). 

Erosion is particularly sensitive in the Northern Vosges 

and Luxembourg. Vandalism spares no area. 


Hinout J. 1974. - Abris ornés des Massifs gréseux 

du Tardenois (Aisne). Cahier Archéologiques 

de Picardie. 

Matthis C. 1911. – La préhistoire de Niederbronn. 

Bulletin de la société préhistorique Française. 

Poignant J. 1995. - Histoire des recherches sur l’art 

rupestre de l’Ile de France. GERSAR. 

Quicherat J. 1868. – Rochers inscrits à Ballancourt 

sur Essonne. Bull. de la Soc. des Antiquaires de 

France. 

Schneider E. 1939. - Material zu Einer archäologischen 

Felskunde des Luxemburger Landes. 

Druck und Verlag Hofbuchdruckerie Victor 

Bück, Luxembourg, 324 p. 

Vertus, de A. 1864. – Histoire de Coincy, La Fère, 

Oulchy. Laon. 


Similarities and differences in post glacial rupestral art of Cantabria (Spain), southern Paris basin 

(France), Picardy, Oise and Aisne (Tardenois, France), Vosges du Nord (Lower Rhine and Moselle, 

France) and Luxembourg 

Keywords: rock art; ornamented shelters; grooves and grids; conservation 

In addition to rupestral art stones with slips and 

polishing stones can be observed on the majority of these 

zones, dating from the pre- and proto-historic times. 

The differences are mainly related to the fact that the 

sandy zones have varied features such as rock chaos 

including many cavities in the Paris Basin and in 

Picardy, and sandy cliffs in Cantabria, in the Northern 

Vosges and Luxembourg. In the first case engravings 

are produced under rock shelters whereas in the second 

case engravings are present in open air spaces. The 

most significant difference is at the level of the dating 

of the sites that goes from the Mesolithic (Paris area and 

Picardy) till the Bronze Age (Cantabrie), passing by the 

Neolithic for the Northern Vosges. 

63

64 


A. Bénard L’Art rupestre des chaos gréseux stampien du Massif de Fontainebleau, France 

Aperçu de l’art rupestre des chaos gréseux 

stampien du Massif de Fontainebleau (France) 


Alain BÉNARD 

GERSAR - Groupe d’études, de recherches et de sauvegarde de l’art rupestre 

59, square Georges Guynemer, F-91070 Bondoufle 

alain.benard.gersar@wanado.fr 

Mots-clés: grès stampiens; abris ornés; gravures; répertoire non figuratif; mésolithique 

Résumé 

Cet art rupestre est conditionné par la présence des grès 

dits de Fontainebleau, datant de l’ère Tertiaire, période 

Oligocène, étage du Stampien. Cette formation géologique 

occupe tout le sud de l’Ile-de-France. Elle se présente 

sous forme de chaos résultant du démantèlement du 

banc initial appelé localement platière et qui constituent 

des cavités de taille réduite et de faible profondeur. 

Ces cavités,dénommées abris ornés,renferment un art 

rupestre gravé au répertoire stéréotypé et peu varié. Il 

est constitué en grande majorité de quadrillages qui sont 

le motif emblématique de l’art rupestre de Fontainebleau, 

de cupules, de sillons isolés ou par paires ou bien 

en séries parallèles. Nous avons également des chevrons, 

des lancéolés et des motifs géométriques plus élaborés 

comme les triples enceintes ou les rouelles. Des tracés 

semi-figuratifs sont présents: zoomorphes, anthropomorphes, 

haches… 

La répartition des gravures dans les abris ne semble pas 

répondre à une quelconque organisation. L’impression 

de désordre et de juxtaposition aléatoire des motifs est 

dominante. 

Les tracés ont été obtenu par des mouvements abrasifs 

répétitifs à l’aide d’un fragment de grès appelé gravoir 

dont les arêtes fonctionnelles montrent un émoussé 

caractéristique. La technique dite linéaire est également 

utilisée mais moins souvent. Le piquetage est très rare. 

Les grandes caractéristiques 

de l’art rupestre bellifontain 

Le support rocheux, le grès, roche sédimentaire 

est ici d’une dureté très variable. Il se présente 

sous forme d’un banc appelé localement platière, 

disloqué par l’érosion sur ses bordures et constituant 

ainsi des chaos de pente. Les abris sont 

constitués par des auvents sous platières, des 

Cet art rupestre est attribué pour l‘essentiel au 

Mésolithique. La présence de gravures protohistoriques a 

été récemment mise en évidence. Nous avons également 

un ensemble gravé daté des périodes médiévales. 

La signification de l’art rupestre de Fontainebleau reste 

hypothétique. Sa présence exclusivement sous abris, 

sa grande dispersion avec plus de 1200 abris ornés, 

l’absence d’organisation, son caractère non figuratif et 

stéréotypé amènent une hypothèse de rites répétitifs 

de nature votive. Cette interprétation ne vaut que pour 

les gravures attribuées au Mésolithique. Les autres 

corpus, protohistoriques ou médiévaux, sont trop peu 

représentés pour nourrir des hypothèses sur leur signification. 

Signalé pour la première fois en 1864 à Ballancourt, 

Essonne, l’art rupestre dit de Fontainebleau est 

représenté à ce jour par près de 1200 abris ornés, d’intérêt 

variable, répartis dans l’ensemble de la zone gréseuse 

stampienne du sud de l’Ile-de-France dénommée par 

commodité «massif de Fontainebleau». Depuis 1864, 

les découvertes se sont succédées pendant de longues 

années, fruits des prospections d’un grand nombre de 

chercheurs parmi lesquels G. Courty (de 1901 à 1929) et 

J. Baudet (de 1947 à 1963). En 1975, la création par une 

équipe constituée de bénévoles, du Groupe de recherches 

et de sauvegarde de l’art rupestre (GERSAR) a permis la 

reprise en profondeur du sujet : inventaire exhaustif des 

abris ornés et multiplication des campagnes de relevés 

intégraux. 

chambres formées de blocs d’éboulement ou de 

cavités dites géodiques car subsphériques situées 

dans l’épaisseur des blocs rocheux. 

Les gravures sont toujours disposées sous abris, 

plus ou moins cachées par des surplombs. Le souci 

de discrétion est évident. Elles ont été obtenues 

essentiellement par des mouvements d’usure, en 

vas et vient répétitifs, sur une profondeur variable. 

La technique de tracé dite linéaire est présente 

mais peu répandue compte tenu de la dureté du 

65


66 

Fig.1: Villeneuve-sur-Auvers. Essonne.Abri orné du Village. Panneau de droite. 1. cuvettes naturelles. 2. cupule. 

D. desquamation superficielle de la roche. E. enlèvement anthropique. F. fissures naturelles. Relevé GERSAR. 

grès et de sa texture qui se prêtent peu à cette 

méthode contrairement au calcaire par exemple. 

Le tracé par piquetage est très rare. 

La répartitions des gravures dans les abris ne 

semble pas répondre à des règles bien précises 

et le désordre est apparent. Seuls quelques sous 

ensembles, sillons parallèles le long d’une fissure 

ou d’une corniche ou cupules avec sillons radiants, 

peuvent indiquer un début d’organisation. 

Les motifs représentés 

Le répertoire de base de l’art rupestre bellifontain 

est peu varié et stéréotypé. Le motif le plus 

fréquent est le quadrillage dont les très nombreux 

exemplaires sont de tailles et de factures variables. 

Nous trouvons également un très grand nombre 

de sillons simples, isolés, par paire, en séries 

parallèles ou en semis. Nous avons également 

des arboriformes, des scalariformes et des motifs 

ovalaires vulviformes. 

A ce répertoire schématique géométrique 

s’ajoutent quelques motifs moins fréquents, au 

style semi-figuratif: anthropomorphes, lancéolés, 

armes, zoomorphes, rouelles, soléïformes … 

Enfin, un répertoire hétérogène et plus figuratif 

nous montre la pérennité de l’art rupestre à 

Fontainebleau, de la préhistoire nos jours : croix à 

socles, outils, triples-enceintes … 

La datation et ses difficultés 

Les motifs gravés, mêmes les semi-figuratifs, sont 

peu parlants et ne permettent pas de rapprochements 

pertinents avec des sujets bien datés par 

ailleurs. Les comparaisons stylistiques avec 

d’autres sites d’art rupestres similaires n’apportent 

que peu d’information. 

L’approche de la datation est donc indirecte: 

niveaux archéologiques recouvrant des parois 

ornées ou présence de fragments de grès ou de 

silex aux tranchants émoussés interprétés comme 

des outils à graver et dénommés gravoirs. 

A ce jour, un seul abri orné, la «grotte à la peinture» 

à Larchant, fouillée par J. Hinout, a donné un 

début de solution à la datation des pétroglyphes de 

Fontainebleau. Dans cet abri, un panneau orné de 

motifs caractéristiques était effondré et recouvert 

par des niveaux archéologiques, ce qui a permis 

au fouilleur de dater les gravures du Mésolithique 

et plus particulièrement du Sauveterrien. 



Fig.2: Rochefort-en-Yvelines, Yvelines. Abri orné du Normont. Panneau orné de gauche. c. concavités naturelles. 

e. enlèvements superficiels de la roche. f. fissures naturelles. B. zones bouchardées. P. zones piquetées. Relevé 

GERSAR. 

Il reste à préciser la datation des motifs semifiguratifs, 

dont l’appartenance à l’ensemble gravé 

attribué au Mésolithique n’est pas prouvée. Des 

attributions chronologiques aux périodes protohistoriques 

ou historiques sont avancées. L’existence 

de gravures remontant à l’Age du Bronze a été 

récemment mise en évidence sous formes d’une 

composition constituée de trois motifs associés, 

une pointe de lance, un bouclier et une épée. 

Bien que de facture maladroite, cette association 

ne peut être fortuite et présente un stéréotype se 

retrouvant sur les stèles dites «ibériques» datées 

de l’Age du Bronze Final. Cette découverte très 

éloignée de ses points de comparaisons est surprenante. 

Nous citerons pour mémoire la présence dans 

le massif de Fontainebleau de témoins de l’art 

rupestre paléolithique : le cheval peint de 

Boutigny-sur-Essonne et le cheval gravé de Noisysur-Ecole. 

Interprétation et signification 

L’art rupestre de Fontainebleau est peu parlant: non 

figuratif pour l’essentiel, absence d’organisation 

et de composition, graphisme élémentaire. 

L’extension de l’aire de répartition des abris ornés 

de type Fontainebleau, mise en évidence par des 

prospections récentes, aux régions voisines comme 

le massif forestier de Rambouillet, enlève au 

massif de Fontainebleau la qualité possible de site 


Fig. 3: 3. Forêt domaniale de Fontainebleau. Seine-et- 

Marne. Mont Aiveu. Anthropomorphe. Relevé GERSAR. 

4. Noisy-sur-Ecole. Seine-et-Marne.La Roche aux Sabots. 

Arboriformes. Relevé GERSAR. 5. Forêt domaniale 

de Fontainebleau. Seine-et-Marne. Abri orné des Béorlots. 

Cervidés se suivant. Relevé A. Bénard. 

67


68 

sanctuaire, lieu privilégié et géographiquement 

bien défini où les «fidèles» devenaient pèlerins 

pour graver dans les abris. 

La présence des cavités est néanmoins un point 

essentiel et signifiant. Le caractère rudimentaire, 

non organisé et répétitif du répertoire gravé 

pourrait correspondre à ne succession de gestes 

votifs de la part des graveurs, se succédant de 

façon espacée sans associer leurs gestes aux précédents. 

Il est difficile d’aller plus avant dans la 

compréhension des pétroglyphes de Fontainebleau 

sans tomber dans le spéculatif non fondé. 

This rock art is conditioned by the presence of the socalled 

Fontainebleau sandstones, dated from the Tertiary 

era, Oligocene period, stage of Stampien. This geological 

formation is found in all the southern part of Île-de- 

France. It looks like a chaos resulting from the dismantling 

of the initial bench locally called water-splash and 

which forms cavities of reduced size and depth. 

These cavities, called ornamented shelters, contain an 

engraved rock art with stereotyped and weakly varied 

catalogue of patterns. It consists mostly of grid patterns 

which are emblematic for rock art at Fontainebleau, cups, 

single or double grooves or organised in parallel series. 

Chevron, lance shaped patterns can be observed as more 

elaborate geometrical patterns like triple enclosures or 

the round slices. Semi-figurative layouts are present: 

zoomorphic and anthropomorphic figures, axes... 

The distribution of engravings in the rock shelters 

does not seem to answer to a specific organization. The 

impression of disorder and random juxtaposition of the 

motives are dominant. 

Bibliographie 

Bénard A. 1993. - La notion de site sanctuaire 

dans l’art rupestre du massif de Fontainebleau. 

Actes de la journée archéologique de l’Essonne: 

34-39, Brunoy. Centre municipal de culture et 

de loisirs. 

Bénard A. 2000. - L’art rupestre de Fontainebleau : 

actualité de la recherche. Actes des congrès 

nationaux des sociétés historiques et scientifiques, 

125ème: 169-181, Lille. 

G.E.R.S.A.R. 1988. - Initiation à l’art rupestre du 

massif de Fontainebleau. Milly-la-Forêt, 32 p. 

Hinout J. 1993. - La grotte à la peinture à Larchant 

(Seine-et-Marne). Préhistoire et Protohistoire 

en Champagne-Ardenne ?: 25-57. 

Tassé G. 1982. - Pétroglyphes du Bassin Parisien. 

Supplément à Gallia Préhistoire, CNRS, Paris, 

185 p. 


Outline of the rupestral art of the stampian sandstone landscape in the ridges of Fontainebleau 

(France) 

Keywords: Stampien sandstone; ornamented shelters; engravings; non-figurative catalogue; 

Mesolithic 

The design is obtained by repetitive abrasive movements 

using a sandstone fragment called graver whose 

functional edges show a characteristic blunt. The 

technique known as linear is also but less often used, 

while the staking is very rare. 

This rock art is mostly dated from the Mesolithic. The 

presence of proto-historic engravings was recently 

highlighted. An engraved unit is also dated from the 

medieval age. 

The meaning of the Fontainebleau rock art remains 

hypothetical. Its location exclusively under shelters, 

its great widespread with more than 1200 decorated 

sites, the absence of organization, its non-figurative and 

stereotyped character bring an assumption of repetitive 

rites of votive nature. This interpretation is worth only 

for the Mesolithic engravings. The other proto-historic 

or medieval corpuses are too much weakly represented 

to fill out hypotheses on their meaning. 


G. Dimitriadis A Prehistoric Sandstone Landscape: Camonica Valley, Italy 

A Prehistoric Sandstone Landscape: 

Camonica Valley, Italy 

Keywords: Camonica Valley; Prehistoric Art; Sandstone 

Abstract of the presentation: 

Valcamonica is a 90 km long alpine valley situated on 

the northwest department of Brescia. It is the longest 

Italian valley, delimitated to the north by Aprica mountain 

along Tonale pass and opening southwards to lake 

Iseo in which runs the river Oglio. 

Approximately during two million years, since the beginning 

of the Quaternary, Valcamonica has been covered 

several times by thousand metres of ice. At that 

time the landscape reminded Iceland or the Antarctic. 

Erosion activity of the glaciers dragged amounts of detritus 

and sand, giving the valley its U-shape profile. 

In the same way the harder cliffs were smoothed and 

streaked shaping natural oil cakes. After the last glacier 

tongue withdrew around 10.000 B.C. inhabitants started 

to express their iconographical art. In fact the large 

glaciers of the Pleistocene withdrew from northern Italian 

plains between 14.000 and 10.000 years B.C. 

Like all alpine valleys Valcamonica is very sensitive to 

climatic variations, due to the influence of the fluctuations 

of perennial snow lines impressed on the environment. 

As it turns out from the granulometric analysis 

recovered in datable layers, the valley’s climate has 

constantly changed during the last 12.000 years. The 


George DIMITRIADIS 

Department of Archivistics, University of Lecce 

Via Golgi, 24, I-25038 Rovato (Bs) 

giorgio.dimitriadis@cheapnet.it 

steep walls of the mountains are limekilns, violet sandstone 

(Pietra Simona) or red/green and grey sandstone 

(Verucano Lombardo), gneiss, schist, mica-schist and 

quartzose mica-schist (Schist of Edolo). 

Generalizing, the lithologic distribution of the valley, 

rich in rock engravings, can be divided in three great 

areas: 1. the southern part of the valley (Gianico and 

Piancamuno) with presence of mica-schist and gneiss; 

2. the central part (Darfo, Nadro, Capo di Ponte and 

Sellero) with presence of sandstone and quartzose 

schist vein, in which the highest percent of rock art 

concentration is recorded; 3. the northern part (Edolo) 

with quartzose mica-schist and granite. 

The stylistic evolution of prehistoric art of Valcamonica 

can be divided synthetically in three major periods: 

1. Proto-Camuno (Epi-Palaeolithic,

G. Dimitriadis A Prehistoric Sandstone Landscape: Camonica Valley, Italy 

70 


Un paysage gréseux préhistorique: Val Camonica, Italie 

Mots-clés: Valcamonica; Vallée de Camonica; art préhistorique; grès; Italie 

Valcamonica est une vallée alpestre longue de 90 kilomètres 

située sur le département de Brescia, au nordouest 

de l’Italie. C’est la plus longue vallée italienne, 

délimitée au nord par la montagne d’Aprica le long de 

la passe de Tonale et s’ouvrant au sud sur le lac Iseo 

dans lequel se jette la rivière Oglio. 

Approximativement pendant deux millions d’années, 

depuis le début du quaternaire, Valcamonica a été 

couverte plusieurs fois par des milliers de mètres de 

glace. À ce moment-là le paysage rappelait l’Islande 

ou l’Antarctique. L’activité de l’érosion des glaciers, 

charriant des masses de détritus et de sable a donné 

à la vallée son profil en «U». Les falaises les plus tenaces 

ont été lissées et striées par le même phénomène, 

formant les tourteaux normaux. Après que la dernière 

langue de glacier se soit retirée autour de 10 000 B.C., 

les populations ont commencé d’exprimer leur art iconographique. 

En fait les grands glaciers du pléistocène 

se sont retirés des plaines italiennes nordiques entre 14 

000 et 10 000 ans B.C. 

Comme toutes les vallées alpestres, Valcamonica est 

très sensible aux variations climatiques, dues à l’influence 

des fluctuations des lignes de neiges éternelles. 

Au regard de l’analyse granulométrique effectuée dans 

des couches datable, le climat de la vallée a constamment 

changé pendant les 12 000 dernières années. Les 

parois abruptes des montagnes sont les limekilns, le 

grès violet (Pietra Simona) ou les grès rouge/vert et gris 

(Verucano Lombardo), le gneiss, le schiste, le micaschiste 

et le micaschiste de quartzose (schiste d’Edolo). 

En gros, la distribution lithologique de la vallée, riche 

en gravures rupestres, peut être divisée en trois grands 

secteurs: 1. la partie méridionale de la vallée (Gianico 

et Piancamuno) avec la présence du micaschiste et du 

gneiss; 2. la partie centrale (Darfo, Nadro, Capo di Ponte 

et Sellero) avec la présence de la veine de grès et de 

schiste de quartzose, en laquelle la plus forte concentration 

d’art rupestre est enregistrée; 3. la partie nord 

(Edolo) avec le micaschiste et le granit de quartzose. 

L’évolution stylistique de l’art préhistorique de Valcamonica 

peut être divisée synthétiquement en trois périodes 

principales: 

1. Proto-Camuno (Epi-Palaeolithic, < 6,000 B.C.) ; 

2. Camuno I-IV, subdivisé en : 

2.a. Néolithique I (~5.000-3.800 B.C.) ; Néolithique II 

ABC (~3.800-2.800 B.C.) ; 

2.b. EBA III A (2,800-2,000 B.C.) ; 

2.c. MBA III BCD (2,000-1,100 B.C.) ; 

2.d. Fer IV ABCDEF (1,100-16 B.C.) ; 

3. Post-Camuno (romain et médiéval). 


A. Hauzeur & F. Le Brun-Ricalens Grès et Préhistoire au Luxembourg 

Grès et Préhistoire au Luxembourg: 

Rupture et continuité dans les stratégies 

d’implantation et d’approvisionnement liées 

aux formations gréseuses durant le Néolithique 


Anne HAUZEUR 

Section Anthropologie et Préhistoire de l’Institut royal des Sciences naturelles de Belgique 

Section Préhistoire du Musée national d’histoire et d’art de Luxembourg 

anne.hauzeur@mnha.etat.lu 

Foni LE BRUN-RICALENS 


241, rue de Luxembourg, L-8077 Bertrange 

foni.le-brun@mnha.etat.lu 

Mots clés: Bassin de la moyenne Moselle; Gutland; Buntsandstein; Hettangien; Néolithique ancien et 

moyen; habitats; matières premières; outillage en grès; meules; polissoirs 

Depuis 1990, la pratique croissante de fouilles 

extensives a permis d’approfondir les connaissances 

sur les cultures de tradition danubienne 

présentes au Luxembourg entre la fin du VI e 

millénaire et la première moitié du V e millénaire 

(cultures du Rubané et de Rössen). L’examen des 

substrats géologiques sur lesquels ont été implantés 

certains habitats, et la mise en perspective diachronique 

de l’exploitation et de l’utilisation de différentes 

variétés de grès par les premières sociétés 

agro-pastorales du Bassin de la moyenne Moselle 

permet de dresser un état de la question. 

Les occupations néolithiques 

sur substrat gréseux 

À travers l’analyse de deux cas, l’un pour le 

Néolithique ancien (Altwies) et l’autre pour le 

Néolithique moyen (Waldbillig), certaines spécificités 

topographiques ont pu être mise en exergue 

par rapport à l’implantation traditionnelle des 

habitats de ces deux périodes. 

Dans l’état actuel des connaissances, les sites du 

Rubané luxembourgeois sont essentiellement 

implantés dans le Gutland. Ils sont en général 

installés en fond de vallée (3) ou sur les faibles 

reliefs des plateaux à substrat liasique gréseux 

(8), sous-jacents à une importante couverture 

limoneuse, permettant une implantation aisée des 

structures domestiques (maisons et fosses détritiques). 

Dans ce contexte, l’occupation rubanée à 

Altwies-«Op dem Boesch», installée en bordure 

de plateau directement sur le substrat des grès 

paraît originale, contraignant le groupe à trouver 

des solutions alternatives au schéma classique 

d’implantation des structures d’habitat (Hauzeur 

2003). 

Le village rubané occupe une position 

topographique dominante dans le paysage, en 

direction de la Moselle. Des failles tectoniques 

secondaires sont à l’origine de l’affleurement des 

Grès de Luxembourg et ont été comblées par 

des dépôts sédimentaires. Il est vraisemblable 

que la configuration du terrain a conditionné 

l’organisation générale du village, qui suit la ligne 

de faille. Normalement creusées le long des longs 

côtés des maisons, les fosses détritiques sont, dans 

ce cas-ci, installées en chapelet suivant la ligne 

de faille, perpendiculairement aux maisons. Par 

contre, l’orientation des bâtiments a conservé l’axe 

traditionnel NO-SE du Rubané nord-occidental, 

qui suggère que l’orientation des maisons possède 

une valeur socio-culturelle, voire symbolique, 

plus forte que le modèle d’implantation des fosses 

autour des habitations (Hauzeur 2005). Enfin, 

aucune trace d’extraction du grès n’a été observée. 

Parmi les vestiges attribuables au Rössen, une 

occupation de plein air sur substrat gréseux à 

Bourglinster-«Staekaulen» est attestée et deux 

sites ont été implantés dans les substrats de grès 

dans le Müllerthal: un site sous abri à Christnach 

et une grotte-diaclase à Waldbillig. 

Alors que les éléments de la culture matérielle de 

Waldbillig-«Karelslé» témoignent d’un mode de 

vie a priori similaire à celui des sites de vallées 

(Le Brun-Ricalens 1993), son implantation particulière 

dans une cavité peu accessible entre deux 

71


72 

miroirs de faille prône plutôt pour un espace voué 

à des activités spécialisées ou à un habitat-refuge. 

L’occupation de la fin du Rössen moyen est caractérisée 

par l’abondance des récipients céramique 

et les graines de céréales carbonisées. Plusieurs 

foyers y ont été repérés, ainsi que quelques trous de 

piquet, qui correspondraient à une claie, renforçant 

l’interprétation du site comme aire de stockage, 

voire de grillage de céréales (orge), sans annihiler 

la nature domestique du lieu. 

L’implantation sur des plateaux, l’utilisation d’abris 

et de diaclases caractérisent la culture Rössen 

dans sa répartition occidentale et témoignent de 

l’extension du peuplement au-delà des aires et des 

niches écologiques habitées par les porteurs de la 

culture rubanée (Waringo 1989; Le Brun-Ricalens 

1995). 

Exploitation et utilisation des 

grès au Néolithique 

Le grès occupe en général une place bien précise 

dans l’outillage en pierre utilisé au Rubané, 

réservé en particulier à la fabrication du matériel 

de mouture et de polissage. 

Le site rubané de Remerschen-«Schengerwis», sur 

le rivage de la Moselle, a livré le plus grand nombre 

d’éléments en grès (N=168), avec des éléments de 

mouture réalisés en Grès de Luxembourg; sauf une 

pièce en grès bigarré fin très dur (Fig. 1:4). Les polissoirs 

sont plutôt façonnés dans les variétés fines 

des grès du Buntsandstein (Fig. 1:2,3), au contraire 

de la Lorraine où les Grès de Luxembourg seraient 

plus fréquemment employés (Blouet V., comm. 

orale). Un polissoir plat a été réalisé dans un grès 

fortement micacé, dont l’origine serait à rechercher 

du côté mosan à la frontière franco-belge (Faber A., 

MNHN, comm. orale). 

Les sites des plateaux limoneux, Altwies (Fig. 

1:1), Alzingen et Weiler-la-Tour, n’ont souvent 

livré qu’un ou deux éléments de mouture. 

Cette «absence» de meules contraste en particulier 

à Altwies avec la relative abondance des 

armatures de faucille en silex. Plusieurs blocs 

de Grès de Luxembourg en cours d’altération 

physico-chimique ont été observés dans les fosses 

et pourraient expliquer cette sous-représentation. 

Quelques rares exemples témoignent de 

l’utilisation des grès à conglomérat de base du 

Keuper et du grès coquiller dolomitique (Philippo 

S., MNHN, comm. orale). La nature vacuolée de 

ce dernier apparaît comme un choix très original. 

Outre un avantage fonctionnel, il pourrait avoir 

une connotation chronologique. Les polissoirs 

en Grès de Luxembourg sont seulement majoritaires 

à Alzingen, ce qui le rend proche des sites 

lorrains. 

De manière générale, les quelques éléments 

de mouture soulignent une certaine diversité 

morphologique du matériel luxembourgeois, 

dépendant non seulement des variétés de grès 

utilisées mais aussi de leur remploi. L’épaisseur 

est en général moindre que pour les exemplaires 

plus tardifs. La notion de remploi est particulièrement 

perceptible par l’abondance des polissoirs 

à double cuvette. 

Sur le niveau d’occupation Rössen de la «Karelslé» 

à Waldbillig, trois éléments de mouture ont 

été récoltés à proximité d’une grande structure 

de combustion centrale. Il s’agit d’un moulin 

complet apparié (Fig. 1:5-6), en grès bigarré, dont 

la structure pourrait avoir été fortement indurée 

par une chauffe intentionnelle. Le façonnage a été 

réalisé par un épannelage périphérique, puis une 

régularisation par bouchardage. 

Un sondage sur le plateau de Bourglinster 

(Waringo 1989) livra un fragment lissé avec une 

cupule d’âge Rössen (Fig. 1:7) et de nombreux 

éléments de mouture furent récoltés en surface. 

La majorité des pièces sont des meules mobiles 

brisées, réalisées en Buntsandstein, en grès du 

Keuper et de l’Hettangien. Les meules dormantes 

sont rares, une constante observée sur tous les 

sites néolithiques que ce soit en contexte domestique 

ou funéraire. Les éléments de mouture sont 

souvent mis en forme par un épannelage partiel 

des bords. Un dos a été entièrement façonné par 

polissage et un autre correspond à un miroir 

de faille. Les surfaces de travail portent le plus 

souvent des traces de bouchardage et de polissage, 

témoignant de l’utilisation intensive des pièces et 

de leur remploi. 

Les polissoirs en cuvette sont soit des pièces 

conçues comme telles au départ, soit des remplois 

de meules. Mis à part une pièce en grès hettangien, 

les autres ont été façonnées dans les variétés 

de grès bigarré. Deux pièces se distinguent de 

l’ensemble par la présence d’une cupule façonnée 

par piquetage au centre d’un polissoir plat. L’une 

de ces pièces est très épaisse et ses extrémités ont 

été arrondies par bouchardage. 

Interprétation diachronique: 

rupture ou continuité? 

Les deux cas de sites implantés sur ou dans le 

substrat gréseux témoignent d’une certaine originalité 

dans le choix de l’installation. Le site rubané 

d’Altwies apparaît comme un choix contraignant 

mais géo-stratégique par sa position en bordure 

de plateau en éperon, tandis que le site Rössen de 

Waldbillig semble répondre à un choix fonctionnel. 

Par ailleurs, les sites en grotte étant attestés dès le 



Fig. 1: Exemples d’outillage en grès. 1. Meule-polissoir (Altwies). 2. Grès à sillons. 3. Polissoir mixte. 4. Meule 

mobile (Remerschen). 5-6. Moulin (Waldbillig). 7. Grès à cupule (Bourglinster). 


73


74 

Fig. 2: 1. Remerschen-«Schengerwis»; 2. Altwies-«Op dem Boesch»; 3. Weiler-la-Tour; 4. Alzingen ; 5. Bourglinster-«Staekaulen»; 

6. Waldbillig-«Karelslé». Les sites du Rubané sont indiqués par des symboles pleins, les sites 

du Rössen par des symboles vides. 



Rubané et les sites en éperon étant caractéristiques 

du Néolithique moyen/récent, ces observations 

évoquent également une certaine continuité temporelle. 

L’implantation de sites circonscrits au milieu 

gréseux du Gutland semble une constante de la 

période Néolithique, mais pourrait bien s’avérer 

surévaluée, vu l’intensité des prospections. 

L’outillage en grès néolithique montre globalement 

une pérennité typo-fonctionnelle pour les meules 

et les polissoirs. Les moulins croisés à meule mobile 

débordante caractérisent l’aire septentrionale du 

Rubané et perdurent au Néolithique moyen, voire 

jusqu’au Premier Age du Fer. Quel que soit l’âge 

des meules de ce type reconnues à Bourglinster, 

elles documentent la position géographique 

périphérique de la vallée de la Moselle, tant pour 

le Rubané que pour le Rössen. L’examen des 

éléments de mouture de différents sites tend à 

montrer l’emploi au Néolithique ancien de meules 

dormantes et mobiles d’épaisseur moyenne en 

grès de l’Hettangien ou du Keuper, puis progressivement 

l’introduction au Néolithique moyen 

de meules à section plus épaisse en grès rouge 

bigarré du Buntsandstein. Si on suppose que les 

deux blocs à cupule de Bourglinster sont Rössen, 

leur découverte illustre une certaine continuité 

morphologique et chronologique entre Néolithique 

ancien et moyen. 

L’approvisionnement en matière première pour le 

matériel en grès du Néolithique d’Europe nordoccidentale 

témoigne d’une homogénéité récurrente. 

Les sources sont essentiellement locales, 

souvent à moins d’une dizaine de kilomètres 

des gîtes ou d’une rivière fournissant des blocs 

suffisamment conséquents pour les transformer 

en matériel de mouture ou de polissage. Les 

sites luxembourgeois obéissent à ce schéma 

d’approvisionnement local. Les grès hettangiens 

proviennent en général des gîtes à proximité des 

sites, installés non loin d’affleurements gréseux du 

Gutland. De même, les grès du Keuper moyen sont 

présents à proximité immédiate des sites du plateau 

de Bourglinster. Par contre l’approvisionnement 

des variétés de grès du Buntsandstein est plus 

lointain pour les sites rubanés de plateau, pour 

Waldbillig et Bourglinster (entre 15 et 30 km), sauf 

pour le site rubané de Remerschen, proches des 

affleurements du Stromberg. 

L’outillage en grès néolithique étant par essence un 

matériel lourd, peu transportable sur de longues 


distances, les circuits d’approvisionnement se sont 

organisés dans chaque région, en sélectionnant les 

matériaux les plus appropriés et en pratiquant une 

économie de la matière première, illustrés par les 

outils arrivés à exhaustion ou les remplois. 

Épilogue 

Plus tard, le matériel de mouture employé dans 

le Bassin de la moyenne Moselle s’orientera 

de préférence vers d’autres matériaux, comme 

l’arkose ardennaise et le basalte de l’Eifel, préférés 

aux âges des Métaux, jusqu’à l’époque galloromaine. 

À partir de l’époque romaine et jusqu’au 

Moyen-Âge, les diverses formations de Grès de 

Luxembourg seront également exploitées comme 

carrière (Müllerthal, Berdorf-«Houllay») pour 

produire des éléments de plus grand volume. 

Bibliographie 

Hauzeur A. 2003. - Contribution à l’étude du 

Rubané du Nord-Ouest: sites du Grand-Duché 

de Luxembourg en Bassin mosellan. Thèse de 

doctorat européen des universités de Strasbourg 

et de Liège, 2 vol. 

Hauzeur A. 2005. - Houses of the Lienar Pottery 

Culture: Orientation and use of Landscape 

in cultural context. Case studies of the Great 

Duchy of Luxembourg. In: XVI Congresso degli 

Antropologi Italiani (Genova, 29-31 ottobre 

2005). Il processo di umanizzazione, 9 p. 

Le Brun-Ricalens F. 1995. - Le Néolithique du 

Grand-Duché de Luxembourg - Essai de 

synthèse. Bulletin de la Société Préhistorique 

luxembourgeoise 16 (1994): 99-124. 

Le Brun-Ricalens F. 1993. - Les fouilles de la grottediaclase 

«Karelslé», commune de Waldbillig 

(Grand-Duché de Luxembourg). Notae Praehistoricae, 

12 (1992): 181-191. 

Waringo R. 1989. - Keramikfunde der rössener 

Kultur aus Luxemburg. Archaeologia 

Mosellana 1: 11-25. 

75


76 


Sandstone and prehistory in Luxembourg: Rupture and continuity in the strategies of settlement 

and procurement related to the sandy formations during the Neolithic 

Keywords: Grand Duchy of Luxembourg; Middle Mosel Basin; Gutland, Hettangian Luxembourg 

sandstone; motley Bundsandstein sandstone; Early and Middle Neolithic; Linear Pottery Culture; 

Rössen; settlements; exploitation and circulation of raw materials; lithic industry; grinding stones; 

polishing stones 

Excavations carried out in Luxembourg over the last 

few decades have taught us more about the Danubian 

cultures dating from the Early Neolithic (Linear Pottery 

Culture, 5200-4900 BC) to the Middle Neolithic (Rössen 

Culture 4900-4300 BC. A diachronic study of how the 

first Neolithic farmer-breeder societies extracted and 

used different types of sandstone allows to grasp cultural 

and behavioural changes. The exam of the geological 

substrata on which were established some settlements 

on the one hand, and on the other one the study of 

the household tools for grinding and polishing will be 

tackled and discussed. 

With regard to territorial occupation, the sandstone 

plateaux of the Gutland region appear to have been 

increasingly populated from the end of the Linear Pottery 

Culture through to the Rössen Culture, as evidenced by 

the establishment of dwellings (open-air settlements, 

rock-shelters, caves, etc.). A dichotomy between the 

settling place and the use of sandstone can be observed 

both during the Early and Middle Neolithic. The LPC 

site of Altwies-"Op dem Boesch", for example, is the only 

village built on the edge of a spur where Luxembourg 

sandstone is outcropping directly beneath the surface of 

the arable layer. This has suggested an economic choice 

lead by intensive extraction of raw material on the slopes 

(initial hypothesis of a sandstone quarry?). However, 

excavation work has revealed the opposite. The scarcity 

of grinding tools made from sandstone, and also finished 

pieces (fixed and running parts) and by-products 

(shaping flakes, preforms, etc.), is in stark contrast to 

the abundance of sickle elements made from imported 

flint. Furthermore, whereas the Rössen occupation of 

the "Karelslé" site in Waldbillig has been installed in a 

Hettangian sandy cleft cave, the raw material used for 

making grindstones was an imported Bundsandstein 

sandstone. 

The sandstone set of tools has in general a very specific 

purpose among the stoned implements used during 

the Neolithic. The use of sandstone, often overlooked 

in archaeological studies, was particularly devoted to 

make grinding and polishing stones. From the end of the 

6th to the 5th millennium BC, an early distribution of 

raw materials as finished tools (grinding and polishing 

stones) has been noticed on the territory of Luxembourg. 

The regional outcroppings have still to be determined. 

The analysis of a hundred of grinding pieces 

coming from different sites tends to demonstrate the 

use of different shapes. Fixed and running stones of flat 

surface and middle thickness were realised in the yellow 

Hettengian Luxembourg sandstone and used during 

the Early Neolithic. Grinding stones of flat surface but 

thick section made in red Bundsandstein sandstone 

were gradually introduced during the Middle Neolithic. 

In conclusion, reference will be made to the preferential 

use of other raw materials (such as arkose and basalt) 

observed during more recent periods in the Middle 

Mosel Basin. 


F. Le Brun-Ricalens & F. Valotteau Patrimoine archéologique et Grès de Luxembourg 

Patrimoine archéologique et Grès de Luxembourg: 

un potentiel exceptionnel méconnu 


Foni LE BRUN-RICALENS & François VALOTTEAU 



foni.le-brun@mnha.etat.lu, francois.valotteau@mnha.etat.lu 

Mots-clés: Bassin de la moyenne Moselle; Grand-Duché de Luxembourg; Gutland; Grès de 

Luxembourg; patrimoine archéologique; habitats; sépultures; exploitations et circulations de 

matières premières; monolithe; matériaux de construction; meule; pétroglyphes 

Introduction: un potentiel 

exceptionnel oublié 

Méconnues à l’étranger, mais aussi par nos propres 

concitoyens, les formations du Grès de Luxembourg 

qui couvrent près de 15% du territoire 

grand-ducal constituent d’excellents «conservatoires» 

du patrimoine archéologique. Les fouilles 

effectuées ces quinze dernières années sous l’égide 

du Musée National d’Histoire et d’Art de Luxembourg, 

montrent qu’un exceptionnel patrimoine 

archéologique – encore peu connu – est conservé 

dans le sous-sol luxembourgeois. Malheureusement, 

en raison du manque d’effectif 

spécialisé et d’infrastructures d’informations, face 

à l’essor des travaux d’aménagement du territoire 

moderne, cet héritage historique et culturel 

est menacé de dégradations et de destructions 

irréversibles. A ces nuisances sont venus s’ajouter 

ces derniers temps la recrudescence de fouilles 

clandestines et le développement d’un tourisme 

vert peu encadré. Cette contribution présente 

quelques exemples de sites archéologiques en 

contexte gréseux pour illustrer l’importance et la 

diversité de ce patrimoine méconnu appartenant 

à différentes époques allant de la Préhistoire au 

Moyen-âge. Ces sites archéologiques de natures 

variées concernent aussi bien des vestiges renseignant 

sur les modalités d’habitats (plein-air, 

abri, grotte) que sur les rites funéraires de nos 

ancêtres (inhumation, incinération, sépultures 

sous tumulus ou non, etc.), que sur leurs activités 

quotidiennes (tâches domestiques, artisanats, 

activités agro-pastorales, etc.). 

Grès et archéologie du 

paysage: des occupations 

millénaires 

Hormis les nombreux artefacts relevés lors 

de prospections pédestres à la surface des 

plateaux gréseux, la Préhistoire est attestée par 

divers vestiges paléolithiques (ossements, silex) 

relevés notamment dans des diaclases comme 

à Heffingen-«Atsebach», Oetrange-«Kakert» et 

«Schlaed». Le Mésolithique se rencontre sur les 

plateaux (Altwies-«Haed», Hesperange, Itzig, 

Ermsdorf, etc.) et sous de nombreux abris-sousroche 

avec des structures d’habitats (Berdorf- 

«Kalekapp», etc.) et des sépultures comme celle 

de Heffingen-«Loschbour» où a été découvert en 

particulier le plus ancien squelette humain pour 

le Luxembourg. Le Néolithique est représenté 

en plein-air aussi bien avec des fondations de 

villages sur plateau (Altwies-«Op dem Boesch», 

Bourglinster-«Staekaulen», Kehlen-«Juckelsboesch», 

etc.), que sous abri (Christnach- 

«Immendelt») et en milieu souterrain (grottediaclase 

de Waldbillig-«Karelslé»), certaines 

cavités naturelles ayant été utilisées comme lieux 

d’occupation, d’activités agro-pastorales spécialisées 

ou de sépultures (Larochette-«Manzebaach»). 

A signaler le menhir de Mersch, premier 

mégalithe luxembourgeois reconnu, constitué 

d’un monolithe en grès déplacé sur plus de 2 

km. Pour les âges protohistoriques et historiques, 

ont été répertoriés des abris (Berdorf-«Fünfter», 

Heffingen-«Atsebach», Beaufort-«Kleijesdelt», 

etc.), des cavités (Berdorf-«St Matthieu», Berdorf- 

«Keltenhohle», Waldbillig-«Karelslé», etc.), des 

fossés et éperons barrés (Nommern-«Aleburg», 

Larochette, Berdorf, etc.) délimitant d’anciens 

camps, des tertres, tumulus et monuments 

funéraires parfois sculptés dans le rocher naturel 

comme à Godbrange-«Haertgeslay», mais aussi 

77


78 

des vestiges d’édifices et de voiries romaines 

et de nombreux pétroglyphes. Enfin, parmi les 

nombreux stigmates anthropiques observables 

sur les paysages actuels, il y a lieu de mentionner 

les carrières pour extraire des matériaux de 

construction (Nommern-«Auf den Leyen», etc.), 

en particulier pour l’édification de châteaux 

(Beaufort, Larochette, Herringerburg, etc.), sans 

oublier l’importante production de meules de 

moulin comme à Berdorf-«Hohlay», symbolisée 

par la «vallée des meuniers» du Müllerthal. 

Grès de Luxembourg: gardien 

durable de la mémoire 

collective luxembourgeoise 

Avec ces quelques exemples – qui ne constituent 

que la partie «émergée de l’iceberg» –, il ressort que 

les zones gréseuses constituent d’exceptionnelles 

«réserves» archéologiques. Importantes sources 

d’informations pour comprendre l’évolution 

des modes de vie des populations ayant vécues 

sur le territoire luxembourgeois, elles s’avèrent 

être de véritables «bibliothèques d’Histoire». 

Contrairement à d’autres formations géologiques 

gréseuses, la nature pétrographique du Grès de 

Luxembourg (présence de ciment calcaire entre les 

grains de silice) favorise la conservation des restes 

organiques (ossements, etc.). La mise en œuvre de 

procédures et de moyens pour étudier, gérer et 

protéger à l’avenir ces exceptionnels patrimoines 

naturels et culturels serait bienvenue. Dans cette 

perspective de préservation et de valorisation, les 

initiatives et synergies existantes, notamment entre 

les administrations de l’Etat et communales, sont 

à encourager et à poursuivre afin que les massifs 

de Grès de Luxembourg puissent continuer à 

être des «gardiens» durables de notre mémoire 

collective à léguer aux futures générations. Dans 

ce sens, le projet soutenu par le Fonds National 

de la Recherche (FNR) intitulé «Espace et Patrimoine 

Culturel» (EPC) est en train de développer 

une méta-base de données couplée à un système 

cartographique informatisé des ressources 

culturelles à l’échelle du pays en commençant par 

diverses zones pilotes. 

Fig. 1: Les différents aspects des formes d’érosion de la région du Grès de Luxembourg. Extrait de Lucius 1952. 



Fig. 2: Monument funéraire romain sculpté de Godbrange-«Haertgeslay». 

Photo: MNHA. 

Bilan 

Au Luxembourg, l’activité des recherches archéologiques 

est restée, jusqu’il y a peu, timide, œuvre 

longtemps de quelques particuliers plus ou moins 

éclairés, élans personnels souvent coupés par les 

guerres, puis d’amateurs passionnés regroupés en 

associations. L’Etat, timidement à son tour, tente 

depuis la fin du XX ème siècle de prendre le relais. 

Dans l’attente de moyens financiers et humains 

suffisants, nous espérons de nos élus une politique 

active au service du patrimoine archéologique. 

Pourquoi cette lenteur, en particulier par comparaison 

avec les structures des pays frontaliers ? 

Peut-être par «péché de jeunesse», en raison de 

notre (petite) «taille» et de notre (jeune) «âge». 

L’intérêt manifesté pour nos origines semble 

s’être développé parallèlement à l’autonomie du 

Luxembourg en quête d’écrire sa propre Histoire. 

La lente prise de conscience d’un Luxembourg 

indépendant assez grand pour ne pas emprunter 

son Histoire à celle de ses pays voisins, aura 

amené lentement mais progressivement à la prise 


de conscience de la responsabilité des Luxembourgeois 

envers leur héritage historique et culturel. 

Cette quête aura cependant durée près de un 

siècle avec la création des Musées de l’Etat en 1960, 

puis des Musées Nationaux d’Histoire et d’Art et 

d’Histoire Naturelle en 1988. Pour mieux gérer, 

mieux respecter et mieux protéger ce patrimoine 

qui est le nôtre, il est nécessaire de nous aider à 

mieux le connaître et à le faire connaître. En ce 

sens, nous proposons la création d’une structure 

d’accueil, de sensibilisation et de recherche. 

Perspectives: plaidoyer pour 

l’aménagement d’un centre 

du Patrimoine naturel et 

culturel 

Afin de remédier à cette carence et de protéger 

certains sites des dégradations contemporaines, il 

est de notre devoir de préserver ce milieu particulier 

pour transmettre, aujourd’hui et demain avant 

qu’il ne soit trop tard, les témoins de notre passé 

à nos enfants. En espérant que prochainement les 

pouvoirs publics, avec à leur tête les décideurs 

politiques, agissent concrètement en mettant en 

œuvre les moyens nécessaires, il faut essayer en 

premier lieu de protéger cette région qu’est le 

Müllerthal car elle est une véritable réserve de 

l’Histoire de notre pays. 

Fig. 3: Château de Beaufort. Photo: MNHA. 

79


80 

Fig.4: Abri sous roche de Berdorf - "Kalekapp" II. occupé aux temps préhistoriques (Mésolithique Néolithique). 

Photo: F. Le Brun-Ricalens 

Dans cette perspective qui favoriserait l’essor d’une 

économie locale et participerait au développement 

d’un tourisme culturel original, la création d’une 

«Maison/Domaine du Patrimoine» pour la région 

du Grès de Luxembourg, et en particulier du 

Müllerthal, serait bienvenue. Avec des structures 

d’accueil pour sensibiliser et répondre à l’attente 

du public, des scolaires et du tourisme estival, une 

telle infrastructure muséale, équipée également 

de laboratoires et de dépôts pour assurer le 

suivi scientifique et la gestion administrative, 

constituerait, sans nul doute, un formidable outil 

de transmission aux futures générations de ce 

Patrimoine naturel et culturel unique. 

Remerciements 

Nous adressons nos chaleureux remerciements à 

Lorraine Campbell pour avoir assuré la traduction 

en anglais du résumé. 

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synthèse. Bulletin de la Société Préhistorique 


81


82 


Archaeological heritage and Luxembourg sandstone: tremendous hidden potential 

Keywords: Middle Mosel Basin; Grand Duchy of Luxembourg; Gutland; Luxembourg sandstone; 

archaeological heritage; dwellings; graves; extraction and movement of raw materials; monolith; 

building material; millstone; petroglyphs 

The Luxembourg sandstone formations covering 

nearly 15 % of the surface area of the Grand Duchy 

are excellent 'keepers' of the country’s archaeological 

heritage. Excavations conducted over the past 15 years 

have revealed that an outstanding — and still largely 

unknown — archaeological heritage has been preserved 

in the Luxembourg subsoil. Regrettably, in the face of 

the rapid increase in modern spatial planning work, this 

historical and cultural heritage is under threat of being 

disfigured and irreversibly damaged. This paper presents 

several examples of archaeological sites associated with 

sandstone in order to demonstrate the significance and 

diverse nature of this hidden heritage belonging to 

various periods, from Prehistory to the Middle Ages, 

and involving remains that provide evidence both of 

dwelling/settlements types (open-air, shelter, cave) and 

of our ancestors' funerary rites. 

Sandstone and archaeology of the landscape 

The Palaeolithic presence is demonstrated by the 

discovery of various remains (bones, flint, etc.) recovered 

mainly from rock clefts. Evidence of the Mesolithic can be 

found on the 'plateaux' and beneath several rock shelters 

(dwelling structures, graves, etc.). Neolithic dwellings 

can be found on open-air sites (village foundations), 

beneath shelters and underground, where some natural 

hollows were used as living space, for specific farmerpastoralist 

activities or as graves. The Mersch menhir, the 

first megalith to be discovered in Luxemburg, consists 

of a sandstone monolith displaced over a distance of 

more than 2 km. Discoveries dating from the protohistoric 

and historic ages include ditches and spur blocks 

demarcating ancient camps, barrows, burial mounds 

and funerary monuments, but also remains of buildings 

and Roman roads and several petroglyphs. The 

numerous and evident anthropogenic stigmata spotted 

on the current landscape include quarries that were 

used for extracting building material, particularly for 

the construction of castles, and also material employed 

in large-scale millstone production, as symbolised by the 

Müllerthal region. 

Luxembourg sandstone: perennial guardian of Luxembourg’s 

collective memory 

Luxembourg’s sandstone areas consist of outstanding 

archaeological 'reserves' — rich sources of information 

for the understanding of the how the past populations 

once lived in the Luxemburg Territory. Indeed, they 

are genuine 'libraries of History'. The implementation 

of procedures and means for studying, managing 

and protecting the future of this outstanding natural 

and cultural heritage would be most welcome. In this 

perspective of preservation and enhancement, existing 

initiatives and synergies, especially between state and 

local authorities, are to be encouraged and pursued 

in order that the Luxemburg sandstone massifs might 

remain the perennial 'guardians' of our collective 

memory, one to be passed on to future generations. 


J-L. Schwenninger Recent advances and applications to the dating of Quaternary sediments from sandstone crevices 

Optical dating of sand grains: Recent advances 

and applications to the dating of Quaternary 

sediments from sandstone crevices 

1 Introduction 

The application of optically stimulated luminescence 

(OSL) dating to sand-sized quartz mineral 

grains is rapidly emerging as a key dating method 

for establishing chronological frameworks at sites 

of geological or archaeological interest. This paper 

will outline the general principles of luminescence 

dating and highlight some of the latest developments. 

Preliminary results obtained from several 

samples collected inside sandstone crevices in 

Luxembourg are encouraging and highlight the 

potential of the technique for improving our 

current understanding of the timing of landscape 

development, palaeo-environmental changes and 

sedimentary processes. Optical dating should also 

be highly relevant to archaeological applications in 

this region, particularly in view of the poor preservation 

of organic matter which often restricts the 

use and reliability of radiocarbon dating within 

sandstone regions. 

2 General principles 

Some common silicate minerals such as quartz 

and most feldspar are able to store energy within 

their crystal lattice as a result of crystalline defects 

which can create localized charge deficiencies. 

Over geological or archaeological time, ionizing 

radiation (e.g. alpha, beta and gamma radiation) 

resulting from the decay of naturally occurring 

radioisotopes (mainly uranium, thorium and 

potassium) in the environment as well as from 

cosmic rays leads to the accumulation of a ‘trapped’ 

population of electrons at crystal defects. 

When a mineral grain is subjected to intense heat 

(>200 °C) as a result of firing or is exposed to daylight 

(particularly UV radiation) during sedimentary 

erosion and transport, the pre-existing charge 

acquired from previous radiation exposures over 

geological or archaeological time periods is effec- 


Jean-Luc Schwenninger 

Research Laboratory for Archaeology and the History of Art. 

6, Keble Road, OX1 3QJ Oxford, UK. 

jean-luc.schwenninger@rlaha.ox.ac.uk 

tively removed and the thermal or optical ‘clock’ 

is set to zero. As soon as the grain cools down or is 

shielded from daylight (e.g. sediment burial), the 

amount of trapped charge will once again begin to 

build-up in response to continued ionization from 

the surrounding sediment. 

Following a zeroing event, the amount of stored 

energy increases with the amount of radiation to 

which the crystal is exposed during its depositional 

history. This energy can be released in the 

laboratory by optically stimulating the sample 

with light or by subjecting it to heat. During this 

treatment, a portion of the accumulated energy is 

released in the form of light, and this phenomenon 

is referred to as luminescence. The luminescence 

signal emitted by the sample (Fig. 1) is generally 

too weak to be visible to the human eye but it can 

be measured with a highly sensitive device such as 

a photomultiplier tube (PMT) or a charge coupled 

device (CCD). 

Fig. 1: Example of the natural quartz OSL signal derived 

from a sediment sample collected in a sandstone crevice 

near Berdorf, Luxembourg. 

83


84 

Quartz is a very common mineral and is efficiently 

stimulated using blue or green light sources (~420- 

550nm wavelength). It emits strongly in the blue 

and ultraviolet part of the spectrum at circa 365nm. 

This UV emission is separated from the stimulation 

light using glass filters placed in front of 

the detection device. Samples collected in the field 

are sealed in special lightproof containers and are 

prepared in the laboratory under filtered lighting 

conditions. The processing of samples involves 

many stages of physical and chemical preparation 

generally aimed at isolating pure sand-sized 

mineral quartz grains although luminescence 

measurements can also be performed on other 

types of mineral. 

The level of natural luminescence observed in the 

sample is dependent on the absorbed radiation 

dose, and hence can be related to the time elapsed 

since the last exposure to daylight once the dose 

received per year (during burial) has been calculated. 

Luminescence measurements enable to 

estimate the dose of radiation absorbed by the 

sample. The latter is known as the equivalent dose 

(D ) or palaeodose. The dose is defined as the 

E 

energy absorbed per kilogram and is measured in 

the SI unit of the gray (Gy; 1Gy=1J/kg). 

In order to calculate a luminescence age, the 

natural dose rate at which the sample was exposed 

to radiation whilst it was buried also needs to be 

determined. The internal radioactivity of a sample 

and its natural surroundings can be derived from 

laboratory based chemical analyses (usually by 

instrumental neutron activation analysis [INAA] 

or inductively coupled plasma mass spectrometry 

[ICP-MS] or by in-situ radiometric methods using 

dosimeters or γ-ray spectrometry. These measurements 

enable to evaluate the natural dose rate 

which is generally expressed as gray per thousand 

years (Gy ka-1) or as milligray per year (mGy a-1 ). 

The age of a sample is obtained by dividing the 

palaeodose by the dose rate: 

Age (ka) = Palaeodose (Gy) / Dose rate (Gyka-1 ) 

Time is often expressed as ka (1000 years) but 

other units of time can be substituted. 

3 Applications and recent 

advances 

The first application of the luminescence 

phenomena as a dating technique was developed 

in the context of dating heated materials such as 

ceramics and burnt stones from archaeological 

sites by thermoluminescence (TL). The basic 

concept was worked out during the 1960’s and the 

early 1970’s primarily by the Oxford laboratory 

under the leadership of Martin Aitken (Aitken 

1985; Roberts 1997). During the 1990’s the dating 

context shifted largely to geological applications 

as a result of the extension of luminescence dating 

to sediments using optically stimulated luminescence 

(Huntley et al. 1985, Rhodes 1988, Aitken 

1998). 

For the dating of sediments, the event being dated 

is the last exposure of mineral grains to daylight 

prior to their deposition. In the last few years, 

increased appreciation of the value of OSL dating 

in the Earth Sciences especially with respect to 

palaeoclimatic reconstructions, coupled with 

methodological advances (Murray & Wintle 2000) 

and amazing improvements in instrumentation 

and miniaturization (Bøtter-Jensen et al. 2000, 

1999, Duller & Murray 2000, Duller et al. 2000) 

have enabled to achieve enhanced precision and 

accuracy. This recent progress and the ability to 

directly provide absolute dates for sedimentary 

events are revolutionizing the fields of archaeology 

and Quaternary science. Optical dating 

is now capable of rivalling radiocarbon and is 

rapidly emerging as a key chronometric tool. 

Arguably, there are few situations where optical 

dating is not applicable and where it is not the 

preferred dating technique. 

Compared to TL dating, OSL has the advantage 

of making measurements on parts of the luminescence 

signal which are most sensitive to light. 

Thus, sediments require only very brief exposure 

times of the order of minutes or seconds in order 

to reset the optical signal. Aeolian depositional 

environments are ideally suited to optical dating 

(Gilbertson et al. 1999; Hesse et al. 2003) but fluvial, 

colluvial, lacustrine and marine sediments may 

also be dated by this metod. 

Among the most important recent advances are 

our improved understanding of the physics of the 

luminescence process especially with respect to 

quartz (Bailey 2001), the adoption of single-aliquot 

measurement procedures (Murray & Wintle 2000) 

and the continued technical sophistication of the 

instrumentation and the software used in the 

analysis of luminescence measurements (Bøtter- 

Jensen et al. 2000, 1999, Duller & Murray 2000, 

Duller et al. 2000). 

The technological refinement of the apparatus 

now even enables to obtain dates for single sandsized 

grains (100-300µm) using a laser guided 

single-grain measurement systems. Up to 48 

aliquots of sample material can be irradiated 

with a radioactive ceramic beta source ( 90Sr/ 90Y). These can be optically stimulated using arrays of 

blue (470 nm) or infrared (875 nm) light emitting 

diodes (LED). The emitted light is usually detected 

with a bialkali photomultiplier tube (PMT) with 

a maximum detection efficiency at ~400 nm. The 

dating of individual sand-sized grains may be 

achieved using a single-grain attachment. A solid 

state diode-pumped laser (10 mW ND:YVO ) or a 

4 



150 mW 830 nm IR laser can be used to generate 

a beam of light focused onto a spot of ~20µm 

on individual grains each placed into tiny holes 

drilled into special aluminium discs. 

Small sample requirements of the order of a few 

grams or even milligrams offer the possibility of 

securing dating evidence in situations where very 

little material is available for analysis. This may be 

the case with museum specimens or in situations 

when sampling is to be carried out using minimal 

intrusion or disturbance. This latest technique also 

offers the advantage of being able to help identify 

and understand complex mixed assemblages 

of grains. Such situations can result through 

a variety of processes including bioturbation, 

contamination, micro-dosimetric variations in 

the β-dose rate, radioactive disequilibrium or the 

presence of grains which have retained a residual 

luminescence signal due to insufficient bleaching 

at deposition. 

Intense optical stimulation using light from blue 

light emitting diodes or a focused green (532 

nm) laser beam directed at individual grains also 

enable to measure the minute luminescence signal 

emitted from very young samples or samples with 

low sensitivity. This makes it possible to apply 

OSL dating on sediments deposited within the 

late historic period and to obtain dates that can 

be more accurate than using radiocarbon. At the 

other extreme, the upper age limit of the method is 

constantly being challenged. Reliable age estimates 

in excess of 300 ka can often be achieved. Under 

very favourable circumstances, especially in low 

dose environments with a common occurrence of 

highly sensitive quartz, dates in excess of 500 ka 

or even approaching 1Ma may be obtained. This 

tremendous age range and the ability to obtain 

depositional age estimates with an average error of 

5-10% have contributed to the rapid development 

of the technique and its growing popularity in 

the fields of Quaternary geology, environmental 

science or archaeology. 

OSL dating may be particularly appropriate when 

radiocarbon dating is not possible (either when no 

suitable material is available as is often the case in 

sandstone regions, or for ages beyond the radiocarbon 

age limit) or when the relationship between 

the organic materials and the archaeological 

context is uncertain. The particular advantage of 

OSL dating is that the method provides a direct 

date for the depositional event itself, rather than 

for material in assumed association. 


4 OSL dating of sediments 

from a sandstone crevice 

In order to test the feasibility of OSL dating to the 

dating of sedimentary fills in sandstone crevices, a 

small series of three samples were collected from 

an exposed section within the 'Binzeltschloeff' 

near Berdorf (Fig. 2). The samples were collected 

back in 1994 and 1999 and stored in lightproof 

containers. Additional in-situ γ-ray spectrometry 

measurements were carried out in 2005. 

The concentration of radionuclides (Table 1) was 

determined by ICP-MS using a fusion preparation 

method on pulverized sub-samples. Spectral data 

were used to determine the appropriate gamma 

dose rate and combined with the activity concentrations 

of uranium, thorium and potassium in 

order to enable their conversion to infinite matrix 

dose rates. The dose rate to 180-250 µm quartz 

grains was calculated using attenuation factors 

given by Mejdahl (1979) and correction factors for 

contributions from cosmic rays (Prescott & Hutton 

0 m 

15 m 

Crevice 

OSL 1: 4.2 +/- 0.5 ka 

OSL 2: 10.4 +/- 0.8 ka 

OSL 3: 15.1 +/- 1.0 ka 

Sandstone bedrock Sandy sediment 

Sandstone blocks OSL sample 

Fig. 2: Schematic diagram showing the location of three 

samples collected for OSL dating in a sandstone crevice 

near Berdorf, Luxembourg. 

85


86 

Table 1: OSL and radioactivity data. 

Sample 238 U (ppm) 232 Th (ppm) 40 K (%) Dose rate (Gy ka -1 ) Palaeodose (Gy) Age (ka) 

OSL 1 0.06 0.70 0.30 0.27 ± 0.02 1.14 ± 0.14 4.2 ± 0.5 

OSL 2 0.17 0.90 0.50 0.37 ± 0.02 3.90 ± 0.26 10.4 ± 0.8 

OSL 3 0.16 0.80 0.30 0.34 ± 0.02 5.10 ± 0.21 15.1 ± 1.0 

OSL signal intensity (counts x10 3 ) 

Fig. 3: Example of a dose response curve for a single 

aliquot from sample OSL 3. The red diamond represents 

the initial natural signal (integretated PMT counts for 

the first second of the OSL signal). The black diamonds 

represent measurements carried out after increased 

laboratory dose including a zero dose. 

1994). The dose rate was calculated using a water 

content of 5 ± 3 % (based on estimated moisture 

contents of similar samples from the region) and 

using attenuation factors given by Zimmerman 

(1971). 

A typical example of a dose response curve based 

on OSL measurements is shown in Figure 3. 

The final palaeodose estimates are based on the 

weighted mean derived from repeat measurements 

performed on twelve separate aliquots. 

The age estimates are in stratigraphic order and 

indicate that sediment accumulation started 

prior to 15000 years and continued into the Late 

Holocene. The basal sample (OSL 3) was collected 

from the accessible lower part of the natural 

section but does not provide a date for the early 

onset of sedimentation within the crevice. It is 

likely that several metres of sandy infill are to be 

found below the location of this sample and their 

age may well be in excess of 20 ka. The dose rate 

is generally very low (~0.3 Gy ka-1 ) and this offers 

the possibility of dating much older deposits 

from these types of sedimentary environments. 

No signal saturation was noticed for aliquots 

irradiated up to 300 Gy thus offering the prospect 

of being able to extend the OSL age range within 

the Luxembourg sandstone region to perhaps 1 

million years. 

Deep crevice deposits represent a unique archive 

of palaeo-environmental change in the sandstone 

outcrops of Luxembourg (Baales & Le Brun- 

Ricalens 1996, Heuertz 1969, Ziesaire 1988) and 

can contain evidence of human occupation and 

anthropogenic activity. Optical dating provides 

a means to directly date the sedimentary events 

associated with Quaternary and/or archaeological 

records contained in such types of depositional 

environment. In the absence of material suitable 

for radiocarbon dating or in situations where the 

deposits are older than circa 50 ka, OSL dating 

can provide a secure and robust chronological 

framework. 

5 References 

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Dating. Oxford University Press, Oxford. 

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International 108: 13-32. 


La luminescence (lumière) émise par un crystal lorsqu’il 

soumis à une excitation thermique (thermoluminescence; 

TL) ou optique (luminescence stimulée optiquement; 

OSL) est due à la libération d’énergie accumulée dans la 

matrice crystalline sous l’effet des radiations ionisantes 

provenants de la décroissance progressive d’éléments 

radioactifs présents dans l’environnement (radioactivité 

naturelle) et par l’influence des rayons cosmiques. 

Lorsque un grain de silicate est exposé à la lumière du 

soleil, la luminescence préalablement acquise durant 

des temps géologiques ou archéologiques est effacée. 

Un grain de sable peut donc constituer un chronomètre 

qui est remis à zéro lors de chaque rechauffement ou 

exposition à la lumière du jour. Pendant la période 

d’enfouissment du grain de sable et son incorporation 

dans le sédiment, la luminescence s’accumule en réponse 

à la radiation ionisante. Dans le cas de l’OSL, le niveau 

de luminescence observé dans un echantillon dépend de 

la dose d’irradiation absorbée, et par conséquent est lié 

au temps écoulé depuis le dernier éclairage ainsi qu’à 

la dose annuelle prévalent à l’endroit précis ou l’échantillon 

est pris. 


Huntley D.J. Godfrey-Smith D.I. & Thewalt M.L.W. 

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Zimmerman D.W. 1971. - Thermoluminescent 

dating using fine grains from pottery. Archaeometry 

13: 29-52. 

Datation optique des grains de sable : Avances et applications récentes dans l’archéologie et la 

recherche quaternaire 

La communication se concentre sur l’application de la 

datation par luminescence stimulée optiquement (OSL) 

et introduira l’auditoire aux derniers développements 

méthodologiques de cette nouvelle technique de datation 

absolue. L’accent sera mis sur le potentiel élevé de l’OSL 

pour établir des cadres chronostratigraphiques dans les 

sites à intérêts archéologiques ou géologiques. 

La datation par luminescence s’avère particulièrement 

appropriée lorsque la datation au C14 n’est pas possible 

(quand on ne dispose pas de matériel adéquat, ce qui 

est souvent le cas dans les régions gréseuses, ou pour 

des périodes situées à la limite de l’applicabilité de la 

datation au radiocarbone) ainsi que dans les situations 

où le rapport entre l’échantillon et le contexte archéologique 

ou sédimentologique que l’on souhaite dater est 

incertain ou problématique. L’avantage particulier de 

l’OSL réside dans le fait que cette méthode fournit une 

date directe pour les dépôts sédimentaires plutôt que 

pour les vestiges trouvés en association présumée. 

87

88 


G. Colling & S. Hermant Genetic variation in an isolated population of Hymenophyllum tunbrigense 

Genetic variation in an isolated population of 

Hymenophyllum tunbrigense 

Introduction 

We studied the genetic structure of an isolated 

population of the extremely rare filmy fern Hymenophyllum 

tunbrigense that occurs in the sandstone 

area near Berdorf in Eastern Luxembourg. We 

sampled a total of 20 leaves along 3 transects in a 

gorge containing the largest known Luxembourg 

population (Figs 1; 2). Plants at three rock faces 

were considered as different subpopulations. The 

genetic variation among samples was tested using 

the RAPD method (Fig. 3). 

Fig. 1: Sampling of Hymenophyllum tunbrigense leaves 

in a large sandstone gorge near Berdorf. Photo: Mnhnl. 


Guy COLLING & Sylvie HERMANT 

Musée national d’histoire naturelle, Service biologie des populations 

25, rue Münster, L-2160 Luxembourg 

guy.colling@mnhn.lu 

Y (m) 

Height (m) 

5 

4 

3 

2 

1 

0 

0 2 4 6 8 

(m) X 

Fig. 2: Schematic representation of the transect sampling 

of leaves of H. tunbrigense in the rock face shown 

on Fig. 1. X: distance from an arbitrary starting point.; 

Y: height above same arbitrary starting point. 

Fig. 3: Electrophoresis gel showing RAPD band patterns 

from three distinct subpopulations of Hymenophyllum 

tunbrigense. Each column corresponds to one individual. 

89


90 

Table 1: Summary of analysis of molecular variance (AMOVA). Plants represented 3 subpopulations of 

Hymenophyllum tunbrigense. The analysis is based on RAPD phenotypes consisting of 24 band 

states. Levels of significance are based on 1000 iteration steps. 

Level of variation df Variance component 

RAPD variation of populations 

and gene flow 

There was strong genetic differentiation (RAPD 

patterns) among subpopulations (24% of total 

variation) (P < 0.001) (Tab. 1). The strong genetic 

variation among subpopulations and the mean 

number of individuals exchanged between 

subpopulations per generation (N em = 0.78) 

indicates that gene flow between subpopulations 

is low. The pairwise genetic distances (PhiST) were 

significant between all subpopulations (P < 0.001). 

UPGMA cluster analysis based on Nei’s distances 

between RAPD phenotypes clearly separated the 

three subpopulations (Fig. 4). A possible explanation 

for the observed genetic differentiation is a 

restricted dispersal of the spores (Fig. 5). 

Conclusions 

Our results show that the three subpopulations 

forming together the largest Luxembourg 

Absolute % P 

Among subpopulations 2 0.939 24.27



Variation génétique dans une population isolée d’Hymenophyllum tunbrigense 

Nous avons étudié la structure génétique d’une 

population isolée d’Hymenophyllum tunbrigense, une 

fougère extrêmement rare que l’on trouve dans la zone de 

grès près de Berdorf, à l’Est du Luxembourg. Nous avons 

collecté un total de 20 feuilles le long de 3 transects, dans 

une gorge contenant la plus grande population luxembourgeoise 

connue. Les individus, issus de trois parois 

rocheuses, sont considérés comme des sous-populations 

distinctes. On a testé la variation génétique au sein des 

échantillons à l’aide de la méthode RAPD. 

La différentiation génétique au sein des sous-populations 

est forte (empreintes RAPD) (24% de la variation totale) 

(P

92 


C. Harbusch The importance of sandstone regions for bats in Luxembourg 

Bats and sandstone: the importance of 

sand stone regions in Luxembourg for the 

ecology and conservation of bats 

Keywords: Bats; Luxembourg; roosts; threats; protection measures 

Summary 

The caves and crevices of the sandstone landscapes in 

Luxembourg are important habitats for bats. 12 out of 

19 bats species occurring in Luxembourg were found 

roosting in those structures. They are used during 

different periods within the life cycle of the bats and in 

different extent, according to the species, the sexes and 

the season. The best known use of caves and crevices is 

their importance as winter roosts. Due to their special 

microclimate (frost-free and humid), these structures 

offer adequate conditions for hibernation. Besides, 

caves might also be used as swarming sites during the 

autumnal migration and as mating sites. In summer, 

Central-European caves are not warm enough to be used 

as maternity roosts of female bats. Males however have 

lesser demands on the microclimate of their roosts and 

frequently use crevices and entrances of caves to spend 

the day. 

In Luxembourg, all sandstone caves lay within forested 

areas. Those deciduous forests represent preferred 

foraging areas for almost all bat species occurring. This 

Introduction 

Bats are a very diverse mammal order, being 

distributed all over the world - except for the polar 

regions - and living in all kinds of ecosystems. 

With more than 1,000 species, the order Chiroptera 

is the second most numerous mammal order of 

the world, only outnumbered by the rodents. All 

bat species need adequate roosts during their lifecycle. 

In the temperate climate of Europe, bats need 

summer roosts to spend the day and to rear their 

young, and winter roosts for hibernation. Male 

bats have lesser demands on the microclimatic 

characteristics of their summer roost, they may 

even prefer cooler roosts to profit from lethargy 

during cool weather periods. Males usually spend 

the summer solitary or in small groups and in most 


Christine HARBUSCH 

Musée national d‘histoire naturelle Luxembourg 

Orscholzer Str. 15, D-66706 Perl-Kesslingen 

ProChirop@aol.com 

proximity of foraging areas and roosts is vital for the 

population ecology of most bats. 

Most sandstone caves and crevices lay in designated 

Natura 2000 sites and are themselves a special protected 

habitat type, listed in Annex I of the Flora-Fauna-Habitat 

Directive. Also all European bats are listed in Annex IV, 

some additionally in Annex II of the Habitats Directive. 

But in many cases the practical protection of the 

roosts (for example by grills) is insufficient. The caves, 

important parts of the natural heritage, are vandalised by 

fire, graffities and other disturbances. The roosting bats 

are disturbed by tourism (noise, disturbance at roosting 

sites) and vandalism (fire, waste), which is especially 

detrimental during winter, when the bats are in deep 

hibernation and not able to escape those dangers. 

In order to fullfil the demands of the Habitats Directive 

and other European and national legal obligations, there 

is an urgent need to find a compromise between tourism 

(choice of trails, protection of sites) and bat protection. 

cases they roost separately from the female bats. 

The females have higher demands on the quality 

of their roosts, the so-called maternity roosts, since 

they need a warm and balanced microclimate to 

rear their young. Being born naked, juvenile bats 

are dependend on being warmed by their mothers, 

or when these are away feeding, to profit from a 

warm roost. 

The bats occurring in Central-Europe differ into 

two ecological groups: the tree-dwelling bats, 

using mainly tree roosts during summer and 

winter, and the cave-dwelling bats. The latter 

group uses natural caves and crevices, or other 

artificial underground habitats providing a cavelike 

microclimate for hibernation. In summer, 

those underground roosts are too cold to be used 

as maternity roosts. Therefore those bats use as a 

93


94 

substitute man-made warm caves: the attics and 

lofts of buildings. But for hibernation, caves and 

crevices are used again. During hibernation, bats 

reduce their body temperature according to the 

ambient temperature of the cave; their metabolism 

is greatly reduced and they are unable to 

move quickly or even fly away. Disturbances 

during hibernation cause arousal from these low 

body temperatures, which means high energy 

expenditure and loss of body fat - which might 

have lasted the bat for up to three more days of 

hibernation. Therefore undisturbed hibernacula 

are of greatest importance to bats and otherwise 

favourable roosts, where bats were severely 

disturbed, are not used any more. 

Besides the importance of summer and winter 

roosts, transitory roosts and swarming sites are 

also an important factor in the life of bats. During 

migration in autumn and spring, bats need roosts 

were to rest or to spend some unfavourable days. 

Some species use underground sites for their 

swarming activities and mating in autumn. 

Another most important factor in the life of bats 

is the availability of adequate foraging habitats in 

proximity to the summer roosts. Those habitats 

have to provide the preferred insect taxa for the 

bat species concerned and they must be available 

during the whole summer season. Especially 

females need foraging habitats close to their 

maternity roosts, because they have to return 

during the night to suckle their newborn young. 

Most bat species prefer foraging habitats within 

a circle of about 2 -3 km around their roost, 

sometimes up to 5 km. Only few species fly further 

distances. Many bat species use deciduous forests 

as foraging sites, either all the time or as part of a 

more diverse foraging area. 

The bats species occuring in 

Luxembourg and their roosts 

In Luxembourg, the bat fauna has been systematically 

surveyed during the last decade by the 

National Museum of Natural History, and the 

results of this study, as well as previous findings, 

are published (Harbusch et al. 2002). Major parts of 

this communication are based on this publication. 

Table 1: List of bat species occurring in Luxembourg during summer and winter. Explanation in the 

text. 

Species Occurrence in summer 

Occurrence in winter 

in caves in trees 

or crevices 

Rhinolophus ferrumequinum 

– Greater horseshoe bat 

X X 

Rhinolophus hipposideros 

– Lesser horseshoe bat * 

X X 

Myotis daubentonii – Daubenton‘s bat X X 

M. mystacinus – Whiskered bat X X 

M. brandtii – Brandt‘s bat X ( X ) 

M. emarginatus – Geoffroy‘s bat X X 

M. nattereri – Natterer‘s bat X X 

M. bechsteinii – Bechstein‘s bat X X ( X ) 

M. myotis – Greater mouse-eared bat X X 

Nyctalus noctula – Noctule X ( X ) X 

N. leisleri – Leisler‘s bat X ( X ) ( X ) 

Eptesicus serotinus – Serotine X X 

E. nilssonii – Northern bat X ( X ) 

Vespertilio murinus – Parti-colored-bat X ( X ) 

Pipistrellus pipistrellus – Common pipistrelle X X 

P. nathusii – Nathusius bat X ( X ) 

Plecotus auritus – Common long-eared bat X X 

P. austriacus – Grey long-eared bat X X 

Barbastella barbastellus – Barbastelle * X X 



Althogether 19 bat species are known to occur 

in Luxembourg, (Tab. 1) but unfortunatly two 

species have to be called extinct since they were 

not sighted any more within the past 10 years 

(marked by *). 

Of those bat species, 12 species were found hibernating 

in caves and crevices, and when taking 

into consideration the ecological demands of the 

remaining species, all besides one species can 

occasionnally or even regularly been found in 

caves or crevices for hibernation. 

The brackets indicate that the species has not 

yet been found hibernating in the given roost 

type in Luxembourg, but according to its known 

behaviour it is expected to use this roost type. 

Species listed in Annex II of the Fauna-Flora- 

Habitat Directive (92/43/EC) are printed in bold. 

In Luxembourg, about 200 underground roosts 

are known as bat roosts. They are distributed over 

the country and most of them are man-made, due 

to mining (ores, slate, limestone). The sandstone 

regions provide most natural caves and crevices. 

In the Southwest of Luxembourg, old iron ore 

mines now provide underground habitats, used by 

the bats as swarming and mating sites and hibernacula. 

Some of those mines are used for tourism, 

but several sites are closed for the public and were 

protected for bats during a EU-LIFE Project (LIFE 

95/D/A22/EU/00045). Today, they are designated 

Natura 2000 sites. 

In NW Luxembourg, old slate mines exist, but 

most of them are not protected for bats. Only one 

site was set aside and protected during the EU- 

LIFE Project. 

In the Northeast, old ore mines could offer 

adequate roosts, but most are not protected, some 

are used for tourism. 

In the Southeast, limestone quarries are used by 

several bat species as hibernacula, among them 

some highly endangered species. As far as these 

quarries are abandoned, they are protected as 

Natura 2000 sites for bats. Natural and artificial 

cliffs with deep crevices exist in this area along the 

Moselle river and those are used by bats during 

migration and hibernation. 

In Central and East Luxembourg, sandstone caves 

and crevices represent a natural roosting site for 

hibernation. Only four caves are grilled and closed 

during winter to protect the bats. All caves within 

the Mamer and Eisch stream valleys and the 

Ernz Noire and Ernz Blanche stream valleys are 

included within larger Natural 2000 sites, since 

they are a protected habitat type of Annex I (code 

8310) of the Habitats Directive. 

Having poor soils, the sandstone regions are 

covered by large deciduous forests, mainly 


dominated by beeches (Fagus sylvatica) and oaks 

(Quercus robur) to a lesser extent. Since many bat 

species rely on forests for foraging, the highest 

numbers of species was found in the sandstone 

regions of Luxembourg. Up to 13 species occur 

for example in the area of the Mamerlayen, the 

sandstone caves of the Mamer valley, and up to 11 

species around the caves of the Müllerthal. 

Among those, there are some highly endangered 

bat species and in the following, some examples 

are given: 

- Lesser horseshoe bat (Rhinolophus hipposideros) 

Listed on Annex II of the Habitat Directive, 

this species is unfortunatly extinct today. 

Maternity colonies and hibernacula were 

found in past times in the valleys of the Eisch 

and Mamer streams and the last sighting was 

made there in 1992. It used lofts and caves of 

buildings as maternity and summer roosts, 

and the sandstone caves for hibernation. This 

species is highly dependend on a narrow web 

of structured habitats, in this case meadows 

Fig. 1: Greater horseshoe bat (Rhinolophus ferrumequinum). 

Photo: François Schwaab. 

95


96 

and pastures lined by hedgerows or other 

linear landscape elements, linked to deciduous 

forests. For roosting, it prefers the direct vicinity 

of warm maternity roosts and adequate winter 

roosts. 

- Greater horseshoe bat (Rhinolophus ferrumequinum) 

(Fig. 1) 

Also listed on Annex II of the Habitats 

Directive, the greater horseshoe bat is a highly 

endangered species in Luxembourg. There is 

only one maternity colony known and several 

hibernacula. The sandstone caves are regularly 

used by single individuals for hibernation. 

- Greater mouse-eared bat (Myotis myotis) 

This species is also listed in Annex II of the 

Habitat Directive, but is occurring in Luxembourg 

with rather stable populations. It should 

be called the characteristic bat species for 

the sandstone regions, because the highest 

population density is found there. The mouseeared 

bats use roof voids for their maternity 

colonies, but forage in the nearby forests. In 

autumn they are swarming in front of the caves, 

and in winter they are regularly found hibernating 

there. In warmer climates of southern 

and southeastern Europe those bats live in 

Fig. 2: Natterer’s bat (Myotis nattereri). Photo: François Schwaab. 

caves year-round. 

- Bechstein’s bat (M.bechsteinii) and Natterer’s bat 

(M.nattereri) (Fig. 2) 

The Bechstein’s bat is listed on Annex II, the 

Natterer’s bat on Annex IV of the Habitats 

Directive. Both species are dependend on 

forested areas for roosting and foraging and 

information on their population level is scarce 

because of the low visibility. But both species 

use sandstone caves for their swarming and 

mating activities and are regularly found there. 

During severe winter weather, they leave their 

tree roosts and seek shelter in the milder microclimate 

of the caves. 

Protection of bats and 

sandstone caves 

In Luxembourg, as in all other states of the 

European Community, bats are legally protected 

by national and European laws. Those are the 

"Agreement on the Conservation of Populations 

of European Bats - EUROBATS" and the Fauna- 



Flora-Habitat-Directive (92/43/EC). The Habitats 

Directive lists all European bat species in Annex 

IV, meaning that they have to be protected, also 

outside special protection areas. Some species 

are also listed in Annex II, meaning that special 

protection sites have to be designated for the 

conservation of their roosts and feeding sites. 

Natural caves, not open to the public, are also 

listed in the Habitats Directive as a protected 

habitat type (Annex I). The assessment form used 

to evaluate the condition of those caves takes into 

consideration the importance of caves to bats and 

asks for: 

• the quality and quantity of structures within 

the cave; 

• an inventory of bat species according to Annexe 

II and IV of the Habitats Directive; 

• an assessment of negative influences on 

bats such as: disturbances, waste, closure of 

entrances; 

• the definition of protection measures to take, 

such as: grills, taking out waste, or no measures 

necessary. 

Although bats and their roosts, in this case the 

sandstone caves and crevices, are legally protected, 

Fig. 3: Sandstone gallery grilled for bats. Photo: Christine Harbusch. 


there is still an urgent need to enforce these laws. 

Threats to the bats are mainly due to: 

• disturbance by climbing, tourism in caves, 

vandalism; 

• destruction of roosts, f.ex. by safety measures. 

During winter, the disturbances by tourism or 

vandalism in caves are most detrimental to the 

hibernating bats, being in deep lethargy and 

unable to react within short. Even a short visit in 

these narrow caves changes the microclimate and 

is noisy. If fire is used for illumination or a camp 

fire is lightened in front of the entrance, the smoke 

can ruin the cave for years. 

Many caves of the sandstone regions of Luxembourg 

lay along hiking trails and can be visited 

by hikers. Besides the danger for unexperienced 

people, especially for children, vandalism is often 

observed, including graffities on the cave walls, 

waste and fire places. 

Bats roosting in crevices on the outside of cliffs 

may be disturbed by climbing, which is again 

most detrimental in winter. 

The destruction of roosts is a more local problem 

and mainly concerns the crevices. A case of roost 

destruction was observed in the city of Luxembourg. 

In the crevices of the sandstone rocks near the 

97


98 

Alzette stream, noctule bats (Nyctalus noctula) and 

pipistrelles (Pipistrellus pipistrellus) were known 

to hibernate for about three years. This roost was 

then distroyed by cementing of the crevices as part 

of safety measures. 

To prevent those threats to the bats as well 

to the caves, being an important part of our 

natural heritage, several protection measures are 

proposed: 

• Exclude caves and crevices used by bats from 

tourism, such as climbing routes, hiking trails 

and cave visiting. Physical protection is best 

done by putting grills in front of the caves 

entrances (Fig. 3). As a compromise between 

tourism and bat / cave protection, a less 

important cave may be left open to the public. 

• Exclude known roosts from safety measures. 

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Luxemburgs. Ferrantia 33, Trav. Sci. 

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Chauves-souris et grès: l’importance des régions de grès au Luxembourg pour l’écologie et la 

conservation des chauves-souris 

Mots-clés: chauve-souris; Luxembourg; gîtes; mesures de protection 

Maintes espèces européennes de chauves-souris sont 

connues pour utiliser les cavernes et les crevasses 

rocheuses naturelles comme gîtes transitoires. Les plus 

importantes caractéristiques de ces types de gîtes sont 

le manque de perturbations humaines, l’humidité élevée 

et les températures stables à l’intérieur du dortoir, ne 

passant pas en dessous de zéro en hiver. 

La distribution de plusieurs de ces espèces de chauvessouris 

dépend considérablement de la disponibilité 

de gîtes appropriés à proximité des gîtes d’été et des 

habitats de chasse. 

Dix-neuf espèces de chauve-souris sont actuellement 

recensées au Luxembourg, parmi lesquelles douze 

espèces utilisent des cavernes et des crevasses rocheuses 

naturelles comme gîtes. Une étude conduite par le 

Musée national d’histoire naturelle a révélé que la plus 

grande densité d’espèces de chauves-souris se trouve 

dans les régions gréseuses, à savoir dans les vallées 

de l’Ernz (Mullerthal), de l’Eisch et de la Mamer, dans 

lesquelles une variété de gîtes appropriés sont utilisés 

par les chauves-souris. Ces régions de grès, exploitées 

en général de manière extensive par l’agriculture, offrent 

également des habitats de chasse appropriés. 

Pour renforcer la conservation des populations existantes 

de chauves-souris, des mesures spécifiques de protection 

doivent être prévues pour l’avenir. Ces mesures incluent 

principalement la protection légale et concrète des 

cavernes et des grandes crevasses de roche appropriées 

pour exclure les perturbations humaines, telles la spéléologie 

et le tourisme d’escalade. 


L. Hoffmann & T. Darienko Algal biodiversity on sandstone in Luxembourg 

Algal biodiversity on sandstone in Luxembourg 


Lucien HOFFMANN 

Public Research Center - Gabriel Lippmann 


hoffmann@lippmann.lu 

Tatyana DARIENKO 

Department Lichenology and Bryology, M. H. Kholodny Institute of Botany 

National Academy of Sciences of Ukraine 

2, Tereschenkivska, UA-03142 Kyiv 

Keywords: sandstone; lithophytic algae; algal communities; Chlorophyta; Cyanophyta 

Introduction 

Aerophytic algae often inhabit stony substrates, 

especially light and porous stony outcrops to 

which belong sandstones. The colonization of 

natural sandstone outcrops by blue-green algae is 

well-studied in hot arid areas of Africa (Wessels 

& Büdel 1995; Weber et al. 1996), Asia (Friedmann 

& Galun 1974; Friedmann & Ocampo-Friedmann 

1984), Australia (Büdel & Wessels 1991) and of 

the cold icy deserts of Antarctica (Friedmann 

1982; Friedmann & Ocampo- Friedmann 1984; 

Friedmann et al. 1988; Broady 1996). So far, the 

algal communities thriving on natural sandstones 

are, however, very poorly known in the temperate 

regions of Europe. Few data are available on 

artificial sandstone walls under moderate oceanic 

climate in Ireland (Rindi & McGuiry 2003) as well 

as under Mediterranean climatic conditions in 

Spain (Ortega-Calvo et al. 1991). 

The aim of this work was to investigate the species 

composition of algal communities colonizing the 

surface of sandstone outcrops in Luxembourg. 

To this end the biofilms growing in the hypogean 

artificial galleries of the 'casemates' in Luxembourg-town 

and exposed to artificial light were 

compared to the algal communities living on the 

shaded surfaces of the sandstone in the Müllerthal 

exposed to natural light. 

Materials and Methods 

The samples of algal biofilms on sandstone 

outcrops exposed to natural light were collected 

at 4 sites near Berdorf of the Müllerthal region, in 

spring 2003. In addition, the biofilms growing in 

the hypogean artificial sandstone galleries of the 

'Bock and Pétrusse casemates' in Luxembourg- 

town and exposed to natural and artificial light 

were sampled in spring 2003. The samples were 

studied by direct microscopy of the field collections 

as well as by studying mixed and pure 

cultures. The material was grown on agarised 

Bold Basal medium (3 NBBM) (Bischoff & Bold 

1963). Cyanophyta from enrichment cultures were 

inoculated on Drewes medium (Allen 1952). 

Results and Discussion 

61 algal species were recorded in the samples 

of the sandstone outcrops of the Müllerthal: 38 

Chlorophyta, 15 Cyanophyta, 5 Bacillariophyta, 1 

Xanthophyta and 2 Eustigmatophyta. The representatives 

of Chlorophyta dominated in the samples. 

The diversity of Cyanophyta, Eustigmatophyta, 

Xanthophyta was significantly lower than 

Chlorophyta. The most common algae were Desmococcus 

olivaceus, Pseudendoclonium printzii, Gloeocapsa 

dermochroa, Chlorella ellpsoidea. A number 

of rare species (e.g. Podohedra falcata, Dyctiochloropsis 

reticulata, Stichococcus undulatus, Scotiellopsis 

terrestris) mainly known from sandstone outcrops 

of the Alps were also observed. Besides, five strains 

which probably represent new taxa were isolated. 

On the sandstone outcrops of the Müllerthal, 

Chlorophyta are mainly represented by (1) 

filamentous types with package-like cell accumulations 

(species of the genera Apatococcus, Desmococcus, 

Diplosphaera), (2) unicellular and colonial 

autospore-forming types (species of Chlorella, 

Elliptochloris, Pseudococcomyxa, Coccomyxa, Schizochlamydella, 

Neocystis, Gloeocystis, Coenocystis), and 

(3) disintegrating filamentous forms (species of 

Klebsormidium, Stichococcus, Geminella, Fottea). 

In the samples collected from the walls of the 

'casemates' 59 algal species were found: 15 

Cyanophyta, 31 Chlorophyta, 10 Bacillariophyta, and 

99


100 

2 Eustigmatophyta. Chlorophyta and Cyanophyta 

dominated the species composition, although Bacillariophyta 

were also present in a high diversity. The 

most common algae in this habitat were Pseudendoclonium 

printzii, Chlorella ellpsoidea, Lobosphaera 

sp. and Diadesmis contenta. 

Green algae are largely dominating the algal 

communities on Luxembourg's sandstone. The 

dominance of representatives of Chlorophyta in the 

algal flora of stony substrates is characteristic of 

temperate zones, whereas in tropical areas bluegreen 

algae generally dominate (Nienow 1996; 

Hoffmann 1989). The comparative analysis of 

the species composition of the sandstone under 

open conditions and the 'casemates' shows that 

the first habitat is characterized by a higher 

species diversity of Chlorophyta and by a rather 

low diversity of Cyanophyta and Bacillariophyta. 

The dominance of Chlorophyta in the open space 

is probably explained by the lack of light in the 

'casemates', where the lighting is periodical and 

absent for several months. 

References 

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and Conservation 5: 1307-1335. 

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regions. Archiv für Hydrobiologie, Supplement 

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dry environments: Analysis of lithobiontic 

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National Park, South Africa. Botanica Acta 108: 

220-226. 




Biodiversité algale sur le grès au Luxembourg 

Mots-clés: grès; algues lithophytiques; communautés algales; Chlorophytes; Cyanophytes 

Les algues aérophytiques habitent souvent les substrats 

rocheux, en particulier les affleurements rocheux légers 

et poreux auxquels appartiennent les grès. A présent, les 

communautés d’algues prospérant sur les grès naturels 

sont très mal connues dans les régions tempérées de 

l’Europe. Le but de ce travail était d’étudier la composition 

floristique des communautés d’algues colonisant 

la surface des affleurements de grès au Luxembourg. 

À cet effet, les biofilms croissant dans les galeries artificielles 

hypogées des «casemates» à Luxembourg-ville 

et exposés à la lumière artificielle ont été comparés aux 

communautés algales vivant sur les surfaces ombragées 

du grès dans le Müllerthal. 

61 espèces d’algues ont été enregistrées dans les échantillons 

des affleurements de grès du Müllerthal: 38 

Chlorophyta, 15 Cyanophyta, 5 Bacillariophyta, 1 Xanthophyta 

et 2 Eustigmatophyta. Les représentants des Chlorophyta 

ont dominé dans les échantillons. La diversité des 

Cyanophyta, Eustigmatophyta, Xanthophyta était sensiblement 

inférieure à celle des Chlorophyta. Les algues les 

plus communes étaient Desmococcus olivaceus, Pseudendoclonium 

printzii, Gloeocapsa dermochroa, Chlorella ellpsoidea. 

On a également observé un certain nombre d’espèces 


rares (par exemple Podohedra falcata, Dyctiochloropsis 

reticulata, Stichococcus undulatus, Scotiellopsis terrestris) 

principalement connues des affleurements de grès des 

Alpes. En outre, cinq souches qui représentent probablement 

de nouveaux taxa ont été isolées. 

Dans les échantillons récoltés sur les murs en grès des 

«casemates», 59 espèces d’algues ont été trouvées: 

15 Cyanophyta, 31 Chlorophyta, 10 Bacillariophyta, et 2 

Eustigmatophyta. Chlorophyta et Cyanophyta ont dominé 

la composition en espèces, bien que les Bacillariophyta 

aient été également présents à une diversité élevée. Les 

algues les plus communes dans cet habitat sont Pseudendoclonium 

printzii, Chlorella ellpsoidea, Lobosphaera sp. et 

Diadesmis contenta. 

L’analyse comparative de la composition d’espèces du 

grès dans les conditions naturelles du Müllerthal et 

dans les «casemates» a montré que le premier habitat 

est caractérisé par une diversité plus élevée d’espèces de 

Chlorophyta et par une diversité plutôt basse de Cyanophyta 

et de Bacillariophyta. Ce fait est probablement 

expliqué par le manque de lumière dans les «casemates», 

où l’éclairage est périodique, respectivement fait défaut 

pendant plusieurs mois. 

101

102 


H. Härtel & I. Marková Phytogeographic importance of sandstone landscapes 

Phytogeographic importance of sandstone 

landscapes 


Handrij HÄRTEL 1,2 , Ivana MARKOVÁ 1 

1 Institute of Botany, Academy of Sciences of the Czech Republic 

Zámek 1, CZ-25243 Průhonice 

hartel@ibot.cas.cz 

2 Bohemian Switzerland National Park Administration 

Pražská 52, CZ-40746 Krásná Lípa 

i.markova@npcs.cz 

Keywords: phytogeography; islands; Bohemian Cretaceous Basin; sandstone landscapes 

Summary 

The sandstone regions – despite many common features 

(close relationship among relief, microclimate and 

vegetation, habitat fragmentation, relic character of 

habitats, high patch dynamics) – vary significantly in their 

flora. At a large geographical scale, these differences are 

determined basically by climate (pertinence to various 

biogeographical regions). At regional level (e.g. Central 

Europe), the variations can be explained by different 

combinations of basic factors determining biodiversity: 

chemistry of the substrata, relief, altitude, microclimate, 

oceanity/continentality. Generally, sandstone landscapes 

are characterized by steep environmental gradients, 

implying a high β-diversity (diversity among habitats) 

Introduction 

Although a detailed overview of the distribution 

of sandstone landscapes at European scale, or 

even over the world, is still missing, there exists at 

least a basic knowledge of the important European 

sandstone regions, their geology, geomorphology 

and biota (Härtel et al. in prep. a). These regions 

vary significantly in their area, age, petrography, 

morphology and biodiversity. However, differences 

in the biota of sandstone regions at the 

European or even global scale are generally determined 

by the differences in climate, i.e., they can 

be explained by the pertinence to a particular 

biogeographical region. Therefore, a phytogeographical 

comparison of sandstone regions e.g. in 

Central Europe with those in the Mediterranean 

is indeed possible, although such comparison 

would hardly indicate the variation of flora due 

to different geology and morphology. By contrast, 

such phytogeographical analyses make more sense 

despite the low α-diversity (species richness within 

a habitat). Therefore, from phytogeograhical point of 

view, flora of the sandstone regions usually consists of 

contrasting elements (oceanic vs. continental, montane 

vs. thermophilous, etc.). Moreover, as the sandstones 

usually form distinctive islands in the landscape with 

pronounced refugial environment, the flora is characterized 

by relic isolation and many exclave elements, 

recruiting mainly from (sub)-Atlantic (e.g., Trichomanes 

speciosum, Hymenophyllum tunbrigense, Kurzia sylvatica, 

Hypericum pulchrum) and (boreo)-montane or Arctic- 

Alpine species (e.g., Viola biflora, Hygrobiella laxifolia, 

Anastrophyllum michauxii, Geocalyx graveolens, Lophozia 

grandiretis, Dicranum majus). 

in regions with comparable climate, e.g., among 

sandstone regions within the Central Europe. In 

such case, phytogeographical differences among 

individual sandstone regions result from different 

combinations of basic factors determining biodiversity 

of sandstone landscapes: chemistry of the 

substrata, relief, microclimate, altitude, oceanity/ 

continentality. In spite of the pertinence of the 

sandstone landscapes to various biogeographical 

regions, their flora and vegetation are determined 

by some common features resulting from specific 

geology and geomorphology of the sandstones. 

These include close relationships among relief, 

microclimate and vegetation, habitat fragmentation, 

relic character of habitats, high patch 

dynamics, and extremely steep environmental 

gradients. Furthermore, since the sandstone 

regions as landscape units are usually surrounded 

by distinctly different landscapes, they form 

pronounced ecological islands with all the consequences 

to biogeography (Herben et al. in prep.). 

103


104 

The role of sandstone 

landscapes in phytogeography 

Sandstone landscapes, at least in Central Europe, 

are often considered to be species-poor areas in 

contrast to other substrata, such as limestones. 

However, this is true only for quartzose sandstones, 

not for calcareous sandstones (Buntsandstein), and 

even in quartzose sandstones just for phanerogams, 

not for cryptogams. Cryptogams, especially 

bryophytes and pteridophytes, can occupy the 

niche of phanerogams on the sandstones (Sádlo 

et al. in prep.). Species diversity of phanerogams 

in a sandstone landscape formed by quartzose 

sandstones can be very low. Only 150–160 

phanerogam species are present in some map 

quadrangles of 2 km2 in the core zone of the 

Bohemian Switzerland National Park (Elbe 

Sandstones). Flora on the quartzose sandstones 

is thus a good example of how the species 

diversity does not necessarily respond to the 

degree of naturalness of an area. However, the 

low species diversity within a habitat, i.e., αdiversity 

(Whittaker 1960), is in a sharp contrast 

with the high diversity among the habitats, i.e., 

β-diversity. Due to steep environmental gradients, 

plants of very different ecological groups can be 

found among very close habitats. Therefore, one 

of the important phytogeographic features of 

Central European sandstone regions is an unusual 

floristic combination of continental and oceanic, 

thermophilous and boreo-montane, xerophilous 

and hygrophilous elements. One example might be 

the Ralsko-bezdězská tabule Plateau in the Czech 

Republic, where sub-Atlantic species, such as 

Hydrocotyle vulgaris, Chrysosplenium oppositifolium, 

Rhynchospora alba, Teesdalia nudicaulis, Arnoseris 

minima, Aira praecox, Corynephorus canescens, 

Trichomanes speciosum (gametophytes), and continental 

species, such as Scabiosa canescens, Astragalus 

arenarius, Anemone sylvestris, Carex pediformis subsp. 

macroura, Pulsatilla patens, Gypsophila fastigiata, can 

be found in one region (Sádlo et al. in prep.; Härtel 

et al. in prep. b). Similarly, in the Elbe Sandstones, 

sub-Arctic-Alpine species, such as Viola biflora, and 

thermophilous species, such as Centaurea stoebe, 

occur at a distance of only few kilometres. 

The role of sandstone landscapes as ecological 

islands is evident in two ways. (i) Due to the pure 

substrate (in the case of quartzose sandstones), the 

sandstone region can be characterized primarily in 

a negative way, i.e., by a high number of vascular 

plants that are missing on sandstones but present 

in the surrounding landscape. (ii) Sandstone 

landscapes as isolated islands with specific relief 

and microclimate represent a refugial environment, 

permitting the occurrence of relic species and 

communities. Many species find their isolated occurrences 

in sandstone regions, hundreds kilometres 

away from the nearest localities. Such example 

Fig. 1: Viola biflora, a sub-Arctic-Alpine element, occurs 

in the gorges with climatic inversion in the Elbe 

Sandstones (Saxon-Bohemian Switzerland) at the altitudes 

of only 130–160 m a.s.l. Photo: Handrij Härtel. 

is Carex pediformis subsp. macroura, a continental 

element known from the Ralsko-bezdězská tabule 

Plateau (Czech Republic), which has their closest 

occurrences in the European part of Russia. These 

exclave elements can recruit from different species 

groups (continental, oceanic, (boreo)-montane 

etc.); however, two species groups are particularly 

significant for Central European sandstone regions 

due to the specific microclimate with deep, wet 

gorges, characterized by strong climatic inversion: 

(sub)-Atlantic and (boreo)-montane species. (Sub)- 

Atlantic elements represent a significant proportion 

of the flora of Central European sandstone 

regions. They include Chrysosplenium oppositifolium, 

Corynephorus canescens, Galium saxatile, 

Hypericum humifusum, H. pulchrum, Juncus acutiflorus, 

J. filiformis, J. squarrosus, Lathyrus linifolius, 

Litorella uniflora, Lotus uliginosus, Luronium natans, 

Ornithopus perpusillus, Potentilla anglica, Teesdalia 

nudicaulis, and Vulpia myuros, among bryophytes 

e.g. Kurzia sylvatica, Plagiothecium undulatum. Some 

Atlantic species find the easternmost limit of their 

distribution in the Central European sandstone 

regions: Hymenophyllum tunbrigense (extinct in 

the Elbe Sandstones) or gametophytes of Trichomanes 

speciosum, known from almost all sandstone 

regions in the Bohemian Cretaceous Basin, with the 

easternmost occurrence in Poland (Krukowski & 

Świerkosz 2004). Similarly, sandstone regions are 

important as exclave occurrences of some (boreo)montane, 

or even (sub)-Alpine or (sub)-Arctic- 

(sub)-Alpine species in landscapes in the colline 

or submontane belt. Among the Central European 

sandstone regions, the Elbe Sandstones occupy the 

lowest altitudes, so the species as Viola biflora, Streptopus 

amplexifolius, Huperzia selago, Trienatlis europaea, 

Picea abies, Lycopodium annotinum, the liverworts 

Hygrobiella laxifolia (Müller 2003), Anastrophyllum 

michauxii, Geocalyx graveolens, Lophozia grandiretis, 



Harpanthus scutatus, and the mosses Dicranum 

majus, Tetrodontium repandum and T. brownianum 

can be found at extremely low altitudes of 150–200 

m a.s.l. Some European montane species might 

probably find their absolute altitudinal minimum 

of distribution in this region (e.g. Lonicera nigra), or 

at least a minimum in Central Europe in the case 

of species with Arctic-Alpine or boreal distribution 

(e.g. Hygrobiella laxifolia (Müller 2003), Viola biflora). 

References 

Härtel H., Adamovič J. & Mikuláš R. (in prep. a). 

- General overview of European Sandstone 

Landscapes, in Härtel H., Cílek V., Herben T., 

Jackson A. & Williams R. B. G. (eds), Sandstone 

Landscapes. 

Härtel H., Sádlo J., Świerkosz K. & Marková I. (in 

prep. b). - Phytogeography of the sandstone 

areas in the Bohemian Cretaceous Basin, in 

Härtel H., Cílek V., Herben T., Jackson A. & 

Williams R. B. G. (eds), Sandstone Landscapes. 


Importance phytogéographique des paysages de grès 

Comparés à d’autres substrats les paysages gréseux 

constitués de grès quartzeux acides sont la plupart 

du temps considérés comme des secteurs pauvres en 

espèces. Ceci est bien souvent valable pour les phanérogames, 

mais cependant pas pour les cryptogames. 

Les paysages de grès, îlots à environnement sensiblement 

différent, revêtent une grande importance 

phytogéographique en hébergeant nombre d’espèces 

isolées, principalement (1) des espèces (sub-) atlantiques 

(du à un microclimat humide dans les gorges), par 

exemple Trichomanes speciosum, Hymenophyllum tunbrigense, 

Chrysosplenium oppositifolium, et (2) des espèces 

montagnardes (ou même alpestres, du à l’inversion 

climatique), par exemple Viola biflora, Streptopus amplexifolius, 

Hygrobiella laxifolia, Anastrophyllum michauxii, 

Lophozia grandiretis. 


Herben T., Härtel H., Trýzna M. & Marková I. 

(in prep.). - Biota in sandstone habitats: sandstones 

as ecological islands, in Härtel H., Cílek 

V., Herben T., Jackson A. & Williams R. B. G. 

(eds), Sandstone Landscapes. 

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of the gametophytes of Trichomanes speciosum 

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Sádlo J., Härtel H. & Marková I. (in prep.). 

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sandstone areas in the Bohemian Cretaceous 

Basin, in Härtel H., Cílek V., Herben T., Jackson 

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Whittaker R. H. 1960. - Vegetation of the Siskiyou 

Mountains, Oregon and California, Ecological 

Monographs 30: 279-338. 

Mots-clés: phytogéographie; îles; bassin crétacé de Bohème; espèces atlantiques; microclimat 

Les régions de grès du bassin crétacé de Bohème 

(République Tchèque, Allemagne, Pologne), en dépit de 

beaucoup similitudes, varient de manière significative 

dans leur flore. Ces différences phytogéographiques 

résultent d’une combinaison différente des facteurs de 

base déterminant la biodiversité : chimie, relief et climat 

(altitude, microclimat, océanité / continentalité). Les 

paysages de grès sont caractérisés par de forts gradients 

environnementaux de sorte qu’en dépit d’une diversité 

α inférieure (richesse d’espèces d’un habitat) on y trouve 

une diversité β élevée (diversité parmi des habitats). 

Par conséquent, du point de vue phytogéograhique, la 

flore d’une région de grès se compose habituellement 

d’éléments contrastants (océanique / continental, montagnard 

/ thermophile, etc.). 

105

106 


P. Pokorný & P. Kuneš Holocene acidification process recorded in pollen profiles, Czech Republic 

Holocene acidification process recorded in 

three pollen profiles from Czech sandstone 

and river terrace environments 

Introduction 

Late Quaternary climatic changes had dramatic 

effect on the terrestrial biosphere. In temperate 

mid-latitude regions of the Northern Hemisphere, 

vegetation belts migrated over several thousands 

of kilometers. These macroscale vegetational 

changes were accompanied (and were partly in 

response to) changes in soil properties. The ways in 

which soil-vegetation relationships have evolved, 

and particularly the response of vegetational and 

pedogenetic processes to climatic change, are of 

fundamental importance in understanding the 

dynamics of contemporary ecosystems. Viewed 

in this light, acidification is a long-term natural 

process that occurs especially during warm phases 

of Quaternary climatic cycle (Iversen 1958; Birks 

1986). It is characterized by loss of cations (namely 

bivalent bases - Ca 2+ and Mg 2+ ) that are normally 

bound to clay minerals in the soils. Under wet and 

warm conditions, bases are leached from these 

complexes, being dissolved in percolating water 

and transported out of the ecosystem (and finally 

through the rivers to the sea). This process results 

in change in species composition and productivity 

of the ecosystems. The dynamics of acidification 

is seriously modified by climatic changes, 

biotic influences, and, during the Holocene, also 

by human intervention (Bell & Walker 1992). 

Antropogenic activities contribute to the acidification 

through removal of biomass (grazing, 

mowing, woodcutting, harvesting without subsequent 

manuring) and through triggering the soil 

erosion. Positive backbound mechanisms may 

play an important role in case of biological control 

of acidification. To give a simple example from 

Central Europe: At the first stage of acidification, 

coniferous trees (namely Pinus sylvestris, Picea abies, 

and Abies alba) spread within broadleaf forests. 


Petr POKORNÝ 

Institute of Archaeology, Academy of Sciences of the Czech Republic 

Letenská 4, CZ-118 01 Praha 1 

pokorny@arup.cas.cz 

Petr KUNEŠ 

Department of Botany, Charles University in Prague 

Benátská 2, CZ-128 01 Praha 2 

cuneus@natur.cuni.cz 

During the decomposition of coniferous falloff, 

humic acids are produced in great quantities. 

Organic compounds in soils change from mull 

to mor humus. This efficiently speeds up further 

acidification and soils structure is changed in the 

process called podzolisation. Usually also upper 

layer of underlying bedrock is being leached and 

decalcified. 

Due to its long long-term nature, acidification 

processes can be best studied in secular to 

millennial time scale. Pollen analysis is appropriate 

tool for this as it enables to record time 

scales long enough and because vegetation corresponds 

directly to local geochemical changes. 

The pollen and sediment 

chemistry evidence 

Soils developed on relatively acidic bedrock are 

often more sensitive to loss of nutrients than those 

on calcareous substrata. This is why best evidence 

for Holocene acidification in the Czech Republic 

comes from sandstone regions and from river 

environment with extensive cover of acidic sands 

and gravel. In the following, we will give three 

examples of profiles, where acidification process 

can be studied (location of profiles indicated in 

Fig. 1). 

Anenské údolí, Broumovsko 

sandstone region 

The site, a topogenic mire in the bottom of a valley 

at 645 m a.s.l. altitude, is surrounded by dramatic 

107


relief with sandstone rocks and gorges. Present 

vegetation is dominated by acidic pine woodland 

in relatively dryer situations and by spruce plantations 

in the bottoms of the valleys. Climate of the 

region is oceanic and relatively cold (mean annual 

temperature around 7°C and rainfall around 800 

mm). 

In the pollen diagram (Fig. 2) we see gradual 

vegetation change from mixed oak woodlands to 

communities dominated by spruce (Picea abies), 

beech (Fagus sylvatica), and silver fir (Abies alba). 

This change can be observed between 150 and 85 

cm – i.e. between ca 4 100 and 3 400 B.P. according 

to radiocarbon chronology. While the decrease in 

demanding tree species is gradual, expansion of 

constituents of oligotrophic woodland communities 

is stepwise: In the first step this is the expansion 

of Picea abies, followed by strong increase in Fagus 

sylvatica and Abies alba. Also hornbeam (Carpinus 

betulus) appears in this stage. As human impact 

indicators virtually lacking in the pollen record we 

may assume that above-described process of acidi- 

108 

Fig. 1: Territory of the Czech Republic and the location of sites and regions mentioned in the text. 

fication was controlled entirely by natural influences 

in this case. 

To get more insight to process of acidification, 

samples for chemical analysis of Ca2+ and Mg2+ cations (Fig. 5) were taken directly from abovedescribed 

peat profile. At first, concentration of 

both elements steadily rises (from about 190 to 95 

cm). This must be the result of increased leaching 

from the soils in the catchment after invasion of 

beech (Fagus sylvatica). Leached cations were than 

bound into peat organic matter (Digerfeldt 1972). 

Maximum concentrations are found at the level of 95 

cm – this is probably the result of silver fir invasion 

(see Abies alba curve in pollen diagram). As already 

described above, the decomposition of coniferous 

falloff may speed up acidification process. Spread 

of coniferous forest in the catchment caused more 

Ca2+ and Mg2+ to be released from the soils. After 

the maximum at 95 cm, the concentrations of both 

Ca2+ and Mg2+ started to decline as their availability 

slowly decreased in the catchment. At this time 

finally, acidification process was completed. 



Fig. 2: Simplified percentage pollen diagram from Anenské údolí site. The period of acidification indicated at 

right. 

Jelení louže, České Švýcarsko 

sandstone region 

This pollen profile comes from a topogenic mire 

that is situated in relatively shallow sandstone 

gorge, about 400 m a.s.l. The site is surrounded 

by large sandstone plateau bordered by welldeveloped 

rock formations. Today, this area is 

extremely acidic with species-poor vegetation 

dominated by pine and birch. Surface pollen 

spectrum (0 cm in the pollen profile) reflects the 

present vegetation conditions. Local climate is 

rather oceanic with relatively high annual rainfall 

(nearby station at Chřipská: 934 mm). 

Acidification process is seen in the pollen diagram 

between the depth of 210 and 120 cm (Fig. 3). 

This corresponds to the time period between 

about 4700 B.P. and 2900 B.P. according to radiocarbon 

dating. As in the case of Anenské údolí 

site, although final consequences of acidifications 

are very deep, the process itself is rather gradual. 

Vegetation response to acidification has a stepwise 

character. The starting point is the vegetation 

of rich mixed oak woodlands with significant 

admixture of hazel (Corylus avelana). In the first 

step, the curves of demanding trees (Quercus, 

Tilia, Ulmus, Acer, Fraxinus, and Corylus) decline in 


favor to expanding beech (Fagus sylvatica). During 

the second step we may observe another decrease 

in demanding broadleaf trees, but also the decline 

in Fagus that is replaced by silver fir (Abies alba). 

In the same period, anthropogenic indicators are 

very low in the pollen diagram, excluding again 

the possibility of anthropogenic control of acidification 

process. 

Tišice, middle Labe region 

Unlike the previous two cases, this site is situated 

at low elevation (165 m a.s.l.) and in very different 

geomorphologic situation - in a flat landscape 

within a broad valley of Labe River, adjacent 

to Polomené hory sandstone area. The valley is 

filed with sandy and gravel substrata of Pleistocene 

river terraces. We may trace the history of 

human impact in the region deep into Neolithic 

period from the pollen-analytical investigations 

and according to archaeological excavations 

(Dreslerová & Pokorný 2004). Today, this is an 

agricultural landscape with some little remains of 

acidic pine woodlands. Local climate is warm, dry, 

and relatively continental (mean annual climatic 

characteristics of nearby city of Mělník: 8.7 °C, 527 

mm). 

109


110 

Fig. 3: Simplified percentage pollen diagram from the Jelení louže site. The period of acidification is indicated on 

the right side. 

Older part of the pollen diagram (Fig. 4) is characterized 

by high pollen curves of Quercus, Tilia, 

Ulmus, Fraxinus, and Corylus. Acidification is 

much more dramatic process than in previous two 

examples. It is seen in pollen diagram as sudden 

vegetation change between 185 and 175 cm depth. 

This period corresponds roughly to 3 000 B.P. 

according to radiocarbon chronology. Demanding 

trees of mixed oak woodlands decline in this point 

and curves of Pinus and Abies alba increase significantly. 

This event is synchronous with sudden 

rise in antropogenic indicators – both arable 

and grazing indicators. Close correlation of both 

phenomena suggests an anthropogenic control of 

acidification process. This was probably the reason 

why vegetation change is so sharp in this case. 

Discussion and conclusions 

Sandstone and river terrace landscapes in the 

Czech Republic experienced considerable changes 

in their productivity, species richness and composition 

during the Late Holocene. These areas, today 

extremely acidic and oligotrophic, were much 

more nutrient rich during most of their Holocene 

history. In the example of three pollen profiles we 

could see how process of acidification may differ 

in the timing and in its dynamics. These differences 

are due to different local climatic setting 

and, more important, due to different human 

impact histories. 

First evidence for Late Holocene acidification 

of Czech sandstone landscapes was given by 

V. Ložek (1998). His arguments are based on 

palaeomalacological finds from sedimentary 

fills of rock shelters at Polomené hory sandstone 

area. Middle Holocene snail communities were 

surprisingly rich in species, whereas at present 

the areas in question are characterized by only 

very poor communities consisting of few most 

resistant species. Strong decrease in snail species 

richness – from 41 species to only 6 in case of a 

single site - coincides with the Final Bronze Age 

period (about 3 000 B.P.). This suggests a dramatic 

transformation of ecosystem during respective 

time. For the explanation of this phenomenon, 

Ložek proposes model of environmental collapse 

induced by climatic change associated with 

human activity - woodland clearance and grazing. 

This model corresponds very well to our present 



Fig. 4: Simplified percentage pollen diagram from the Tišice site. The moment of acidification is indicated on the 

right side. 

data from Tišice site, where vegetation change to 

more acidic conditions is synchronous with significant 

increase in human impact. Also the timing of 

both acidification events is about the same (Late 

to Final Bronze Age). In contrast to this, pollen 

evidence from Broumovsko and České Švýcarsko 

sandstone regions suggests more gradual acidification 

that took place between ca 4 700 and 3 000 

B.P. (Late Neolithic to Final Bronze Age according 

to archaeological chronology). This difference 

is probably due to the lack of prehistoric human 

influence which was negligible in two later 

mentioned regions. 

According to arguments presented in this paper, 

soil acidification and ecosystem depauperization 

is a process that is natural under climatic conditions 

of Central Europe. Sandstone substrata 

are especially sensitive to loss of basic nutrients. 

Around 3 000 B.P., natural process of acidification 

culminated in both sandstone regions under 

study. This happened obviously without influence 

of man. Nevertheless, human impact may have 

been an important factor that speeded up this 

process. This happened during Late and Final 


Fig. 5: Ca 2+ and Mg 2+ total concentrations diagram from 

Anenské the údolí site. The period of acidification (derived 

from pollen diagram; Fig. 2) is indicated on the 

right side. 

111


112 

Bronze Age (i.e. at about 3 000 B.P. again) in case 

of Polomené hory sandstone area and in nearbysituated 

terraces of Middle Labe River. Woodland 

clearance, grazing and subsequent soil erosion 

were probably most important control mechanisms 

that played a role. 


This study was supported by Ministry of the 

Environment of the Czech Republic, project no. 

VaV 620/7/03. The authors owe a great deal to the 

organizers of II. Sandstone symposium at Vianden 

for partial sponsorship of the presentation of this 

paper. 

References 

Bell M. & Walker M. J. C. 1992. - Late Quaternary 

Environmental Change. Physical and Human 

Perspectives. Longman Scientific and Technical, 

copublished with John Wiley and Sons, New 

York. 663 p. 

Birks H. J. B. 1986. - Late Quaternary biotic changes 

in terrestrial and lacustrine environments, with 

particular reference to north-west Europe. In: 

Berglund, B.E. (ed.), Handbook of Holocene 

Palaeoecology and Palaeohydrology, John 

Willey and Sons, Chichester and New York, 

pp. 3-65. 

Digerfeldt G. 1972. - The Post-glacial development 

of Lake Trummen. Regional vegetation history, 

water level changes and palaeolimnology. Folia 

Limnologica Scandinavica 16. 

Dreslerová D. & Pokorný P. 2004. - Settlement 

and prehistoric land-use in middle Labe 

valley, Central Bohemia. Direct comparison 

of archaeological and pollen-analytical data. 

Archeologické rozhledy 56: 79-762. 

Iversen J. 1958. - The bearing of glacial and interglacial 

epochs on the formation and extinction 

of plant taxa. Upsala Universiteit Arssk 6: 210- 

215. 

Ložek V. 1998. - Late Bronze Age environmental 

collapse in the sandstone areas of northern 

Bohemia. In: Hänsel, B. (ed.), Man and 

Environment in European Bronze Age, Oetker- 

Voges Verlag, Kiel, pp. 57-60. 




Histoire de la végétation des paysages de grès tchèques dérivée du profil de tourbières 

Mots-clés: paléoécologie; palynologie; analyse de pollen; développement de la végétation; 

changement environnemental; holocène; acidification 

En République Tchèque, les paysages de grès représentent 

un phénomène important. En dépit de ce fait, 

on ne sait que peu de choses au sujet de quelques 

aspects importants de leur histoire environnementale. 

Les régions gréseuses České Švýcarsko et Broumovsko 

ont été récemment soumises à des analyses polliniques 

qui ont apporté des informations significatives 

sur le développement de leur végétation au cours de 

l’holocène. De ce point de vue, l’histoire de ces paysages 

de grès se révèle étonnamment dramatique. 

D’une part documentées par des recherches paléomalacologiques, 

leurs conditions nutritives dans le 

passé pourraient avoir été sensiblement différentes de 

celles que nous connaissons aujourd’hui. De nouveaux 

résultats palynologiques de České Švýcarsko confirment 

cette trouvaille. Dans l’holocène moyen, les forêts mixtes 

de chêne à grande abondance de noisettier, de tilleul 

et d’orme formaient l’essentiel des espaces boisés. Plus 

tard, des substrats riches en éléments nutritifs ont été 

soumis à un appauvrissement provoqué très probablement 

par des changements climatiques. L’expansion 

du hêtre et du sapin argenté en fut le résultat. Le rôle 

de l’impact humain dans ce processus fut négligeable. 


L’influence humaine s’accélère seulement à partir de la 

période moderne. 

D’autre part, l’existence dans le passé d’une végétation 

contrastante à échelle spatiale très réduite a été également 

largement soutenue par les analyses polliniques. Les 

données de la région de Broumovsko démontrent 

l’expansion et l’établissement de forêts d’épicéas dans des 

stations à inversion climatique. En revanche, on trouvait 

des chênaies mélangées au noisettier quelques centaines 

de mètres au-dessus dans des stations plus lumineuses 

et plus chaudes. L’hypothèse de stations rélictuelles de 

grandes pinèdes dans tous les paysages de grès a été 

également rejetée du au très faible contenu de pollen de 

pin. En conclusion le transport de pollen et le processus de 

sédimentation dans des profils de tourbe ont apparemment 

eu lieu à échelle locale. C’est pourquoi on peut y retracer 

surtout l’historique de la végétation des alentours 

immédiats, moins celui de l’espace régional ou global. 

Les résultats font ressortir clairement que les régions 

de grès diffèrent significativement dans leur histoire 

environnementale. Les différences climatiques et géologiques 

ainsi que les historiques de migration distinctes 

en sont la cause. 

113

114 


O. Monnier et al. Diatomées des ruisseaux sur grès du Luxembourg 

Le Grès du Luxembourg: un îlot de biodiversité 

pour les diatomées des ruisseaux 


Olivier MONNIER, Martial FERRÉOL, Alain DOHET, 

Lucien HOFFMANN, Henry-Michel CAUCHIE & Luc ECTOR 

Centre de recherche public-Gabriel Lippmann 

Cellule de recherche en environnement et biotechnologies 


monnier@lippmann.lu 

Mots-clés: assemblages; diatomées; écologie; grès; Luxembourg; ruisseaux 

Introduction 

Depuis 1994, de nombreux inventaires de 

diatomées ont été réalisés dans les rivières et les 

ruisseaux du Luxembourg à des fins d’évaluation 

de la biodiversité et de suivi de la qualité biologique 

des eaux. L’étude de la répartition des 156 taxons 

les plus significatifs en terme d’occurrence montre 

tout d’abord une séparation marquée entre les 

deux principales régions géologiques du Luxembourg, 

l’Oesling et le Gutland. Par ailleurs, le 

Müllerthal, région du Gutland dominée par 

les formations gréseuses, présente une richesse 

spécifique supérieure aux secteurs encadrants. 

Cette originalité est attestée par la découverte 

récente d’une espèce nouvelle, Achnanthidium 

atomoides Monnier, Lange-Bertalot et Ector 2004 

(Monnier et al. 2004). Les cours d’eau (bassins de 

l’Ernz Blanche et de l’Ernz Noire) du Müllerthal 

constituent probablement une zone refuge pour 

cette espèce fréquente dans les rivières calcaires 

des Alpes françaises, des Pyrénées et de la chaîne 

Cantabrique (Espagne). Faisant suite à ces observations, 

cette étude tente de dégager la spécificité 

de la flore des diatomées des zones gréseuses du 

Luxembourg et de la relier à une spécificité des 

caractéristiques environnementales des cours 

d’eau sur substrat gréseux. 

Matériel et méthodes 

105 échantillons ont été prélevés dans des 

ruisseaux dont la longueur n’excède pas 4,25 km: 

44 échantillons proviennent de ruisseaux gréseux 

et 61 échantillons proviennent de cours d’eau au 

bassin versant développé sur d’autres substrats 

sédimentaires au Luxembourg. Parallèlement, 

19 variables physio-géographiques et physicochimiques 

ont été relevées. 104 taxons de niveaux 

spécifique et infra-spécifique ont été inventoriés 

avec une fréquence relative égale ou supérieure à 

1 % dans au moins un échantillon. 

L’analyse de cette base de données s’est faite en 

plusieurs étapes. Plusieurs méthodes ont été 

utilisées, dans un souci de confirmation mutuelle 

des résultats obtenus et de complémentarité, 

afin de dégager les spécificités des peuplements 

de diatomées des ruisseaux sur grès, en termes 

d’assemblages, de taxons et de leurs relations avec 

les paramètres environnementaux. 

A partir du tableau des inventaires taxinomiques 

(données biotiques), les taxons les plus caractéristiques 

des ruisseaux sur grès ont été déterminés 

suivant la méthode des espèces indicatrices 

de Dufrêne & Legendre (1997). Les groupes 

d’échantillons présentant des assemblages de 

diatomées similaires ont été définis suivant la 

méthode de classification de Ward (1963) (Fig. 

1a). Dans le but de confirmer cette classification 

et de visualiser les taxons les plus représentatifs, 

les données biotiques ont également été traitées 

par analyse factorielle des correspondances, 

donnant deux ordinations couplées, celle des 

assemblages (Fig. 1b) et celle des taxons (Fig. 1c). 

Une analyse canonique des correspondances de la 

matrice des données biotiques par la matrice des 

données abiotiques a été faite afin de déterminer 

la relation entre paramètres biotiques (taxons, Fig. 

1e) et paramètres environnementaux (Fig. 1d). Le 

rapport de l’inertie totale de l’analyse canonique 

des correspondances sur celle de l’analyse factorielle 

des correspondances, visualisable sur la 

figure 1f, a permis de déterminer l’importance 

du lien entre composition des assemblages et 

paramètres environnementaux. 

115


116 

(a) (b) 

(c) (d) 

(e) (f) 

Fig. 1: Graphiques des différents traitements statistiques. Pour les graphiques b à f, l’axe horizontal est l’axe 

de la première valeur propre, l’axe vertical est l’axe de la seconde valeur propre. (a) Classification de Ward des 

inventaires de diatomées; quatre groupes sont retenus. (b) Scores de l’analyse factorielle des correspondances des 

inventaires de diatomées. Les numéros correspondent aux quatre groupes de la classification de Ward. (c) Scores 

de l’analyse factorielle des correspondances des taxons de diatomées. Les codes correspondent aux acronymes des 

taxons (logiciel OMNIDIA, Lecointe et al. 1993). (d) Scores de l’analyse canonique des correspondances des variables 

abiotiques. (e) Scores de l’analyse canonique des correspondances des taxons de diatomées. (f) Scores de 

l’analyse factorielle des correspondances des inventaires de diatomées et prédiction de leur position en fonction 

des variables abiotiques. Les numéros correspondent aux inventaires diatomiques. 



Résultats et discussion 

51 taxons sont communs aux deux substrats 

géologiques: 27 sont spécifiques des grès et 26 sont 

spécifiques des autres types de terrains sédimentaires, 

essentiellement marneux. Proportionnellement 

au nombre de points de prélèvement, la 

richesse spécifique des diatomées des ruisseaux 

sur grès est 1,42 fois supérieure à celle observée 

pour les autres ruisseaux. 

La classification de Ward (1963) répartit les assemblages 

de diatomées en quatre groupes majoritaires 

(Fig. 1a), dont le plus important est aussi représentatif 

à 76 % des sites sur grès (groupe 2), ce qui en 

montre la spécificité. Inversement, les trois autres 

groupes (1, 3 et 4) sont principalement composés 

d’assemblages de sites marneux. 

L’analyse factorielle des correspondances des inventaires 

de diatomées (Fig. 1b) confirme que les quatre 

groupes d’assemblages sont bien différenciés. 

Les groupes 1, 3 et 4, dans lesquels dominent les 

assemblages de sites marneux, se répartissent 

selon l’axe horizontal. Le groupe 2, dominé par 

les assemblages de sites gréseux, se positionne par 

rapport à l’axe vertical. Le trai tement des taxons 

par analyse factorielle des corres pondances (Fig. 

1c) montre la même tendance que le traitement au 

niveau des assemblages (Fig. 1b). La répartition 

des espèces selon l’axe horizontal correspond à un 

gradient de pollution, puisqu’on trouve à gauche 

les taxons les plus sensibles et à droite les plus 

tolérants (Fig. 1c). Les espèces positionnées vers 

le haut par rapport à l’axe vertical (Fig. 1c) correspondent 

aux taxons qui possèdent les valeurs 

indicatrices les plus fortes avec l’analyse des 

espèces indicatrices de Dufrêne & Legendre (1997). 

Les huit taxons les plus représentatifs du grès sont: 

Achnanthidium subatomus (Hustedt) Lange-Bertalot 

1999, Geissleria acceptata (Hustedt) Lange-Bertalot 

et Metzeltin 1996, Diatoma mesodon (Ehrenberg) 

Kützing 1844, Adlafia sp. aff. suchlandtii (Hustedt) 

Moser, Lange-Bertalot et Metzeltin 1998, Diatoma 

moniliformis Kützing 1833, Fragilaria vaucheriae 

(Kützing) Petersen 1938, Encyonema minutum 

(Hilse ex Rabenhorst) D. G. Mann 1990 et Amphora 

pediculus (Kützing) Grunow 1875. Le traitement 

par analyse canonique des correspondances des 

19 variables environnementales (Fig. 1d) montre 

que beaucoup d’entre elles sont auto-corrélées. 

Les fortes valeurs propres confirment la présence 

de paramètres structurants. Ces valeurs propres, 

comparées à celles de l’analyse factorielle des 

correspondances, indiquent que les paramètres 

abiotiques pris en compte dans la présente étude 

expliquent 25,5 % de la composition des assemblages 

diatomiques. La charge en nitrates, à 

l’exclusion de tout autre paramètre de pollution, 

apparaît comme le critère le plus important pour 

expliquer la composition des assemblages sur 

grès. La température, l’oxygène dissous, le pH et 

la pente du cours d’eau, liés aux caractéristiques 


physiques des cours d’eau, apparaissent moins 

déterminants. En ce qui concerne l’ensemble des 

sites, d’autres paramètres de pollution, surtout 

organique, apparaissent comme les facteurs les 

plus structurants. La minéralisation de l’eau semble 

également jouer un rôle. L’analyse canonique des 

correspondances entre les variables abiotiques et 

les variables biotiques (Fig. 1e) confirme la relation 

qui existe entre la répartition des taxons et les 

conditions environnementales. A quelques exceptions 

près, la distribution des taxons apparaît donc 

conditionnée par les paramètres de qualité des 

eaux. Ces conclusions concordent avec celles de 

Rimet et al. (2004), établies à l’échelle du Luxembourg. 

Enfin, les différences entre les assemblages 

prédits en fonction des paramètres abiotiques et 

les assemblages observés sont relativement faibles 

(Fig. 1f) et la structure d’ensemble est conservée. 

En conclusion, la flore diatomique des ruisseaux 

s’écoulant sur substrat gréseux apparaît présenter 

de réelles spécificités, qui sont le reflet de conditions 

de milieux sensiblement différentes de celles 

rencontrées dans les ruisseaux s’écoulant sur 

d’autres substrats sédimentaires au grand-duché 

de Luxembourg. 

Remerciements 

Ce travail est une contribution au projet MODELE- 

COTOX, financé par le Fonds national de la 

recherche du Luxembourg. 

Bibliographie 

Dufrêne M. & Legendre P. 1997. - Species assemblages 

and indicator species: the need for a 

flexible asymmetrical approach. Ecological 

Monographs 67: 345-366. 

Lecointe C., Coste M. & Prygiel J. 1993. - 

“OMNIDIA” software for taxonomy, calculation 

of diatom indices and inventories 

management. Hydrobiologia 269/270: 509-513. 

Monnier O., Lange-Bertalot H., Rimet F., Hoffmann 

L. & Ector L. 2004. - Achnanthidium atomoides 

sp. nov., a new diatom from the Grand-Duchy 

of Luxembourg. Vie et Milieu 54: 129-138. 

Rimet F., Ector L., Cauchie H.-M. & Hoffmann L. 

2004. - Regional distribution of diatom assemblages 

in the headwater streams of Luxembourg. 

Hydrobiologia 520: 105-117. 

Ward J. H. 1963. - Hierachical grouping to optimize 

an objective function. Journal of the American 

Statistical Association 58: 236-244. 

117



Sandstone of Luxembourg: a small island of biodiversity for the diatoms of the brooks 

118 

Keywords: assemblages; brooks; diatoms; ecology; Luxembourg; sandstone 

The diversity of the epilithic diatoms in the rivers of 

Luxembourg is organized according to the two great 

natural areas: the schisto-quartzose plateau of the 

Oesling in the north, and the sedimentary (mainly marls), 

partly gritty, formations of the Gutland in the south of 

the country. The mineralization of water appears as the 

primary cause of the distribution of these algae. More 

locally, other environmental characteristics and human 

activities seem to explain the distribution of the taxa. 

In the Gutland, the occurrence of many taxa mainly 

distributed on the sandstones, raised the question of 

the influence of the gritty substrates on the diversity of 

the diatoms. Ward’s classification and correspondence 

analyses show that assemblages on sandstone are quite 

different than those on marl. The same trend is displayed 

when species are taken into account. Canonical correspondence 

analysis of abiotic variables explains 25.5 % of 

the specificity of diatom assemblages on sandstone. The 

most indicative species of sandstone is Achnanthidium 

subatomus (Hustedt) Lange-Bertalot. 


S. Muller Phytocénoses d’indigénat du Pin sylvestre sur affleurements de grès des Vosges du Nord, France 

Les phytocénoses d’indigénat du Pin sylvestre 

(Pinus sylvestris L.) sur les affleurements de 

grès du Pays de Bitche (Vosges du Nord) 

L’indigénat du Pin sylvestre sur les affleurements de 

grès du Pays de Bitche (Vosges du Nord) est attesté par 

des données historiques, dendrologiques et palynologiques. 

L’étude phytosociologique et phytodynamique 

des écosystèmes forestiers de ce territoire a permis de 

préciser les phytocénoses d’indigénat de cette essence 

dans ce territoire: les pineraies à Cladonia sur pitons 

rocheux (Leucobryo-Pinetum cladonietosum), les 

pineraies à Sphagnum et Vaccinium uliginosum des basfonds 

tourbeux (Vaccinio uliginosi-Pinetum) et les 

pineraies xérophiles sur affleurements sableux dunaires 


Serge MULLER 

Laboratoire biodiversité & fonctionnement des écosystèmes 

Université Paul Verlaine – Metz, UFR Sciences fondamentales et appliquées 

Campus Bridoux, Avenue du Général Delestraint, F-57070 Metz 

muller@univ-metz.fr 

Mots-clés: Phytosociologie; dynamique; climax; sylvigenèse; pineraie; dune; grès vosgien 

Résumé: 

Introduction 

Le Pin sylvestre est une espèce à large répartition 

eurasiatique, distribuée en Europe entre 

les latitudes de 40°N (au Sud de l’Espagne) et 

70°N (au Nord de la Norvège), mais fragmentée 

en Europe de l’Ouest en différents territoires. 

L’espèce présente une grande variabilité morphologique 

et physiologique, ayant conduit les systématiciens 

à y distinguer des sous-unités, considérées 

comme des types, sous-espèces ou variétés 

(Gaussen 1960). Cette variabilité a été confirmée 

par des études sur le polymorphisme polyphénolique 

(Lebreton et al., 1990), ainsi qu’à l’aide 

de marqueurs mitochondriaux (Sinclair et al. 

1999; Soranzo et al. 2000). Des travaux récents ont 

permis de préciser les refuges glaciaires de cette 

espèce dans le Sud et le centre de l’Europe et les 

voies et modalités de la migration post-glaciaire 

ayant conduit à sa distribution actuelle (Sinclair et 

al. 1999; Cheddadi et al. 2004). 

à texture grossière (Leucobryo-Pinetum typicum). A 

partir de ces stations post-glaciaires, où le Pin sylvestre 

a établi des peuplements pérennes depuis la période 

boréale, il a également pu coloniser temporairement, 

comme essence pionnière occasionnelle, des trouées 

dans la chênaie-hêtraie (Luzulo-Quercetum), qui 

constitue le climax climatique des cuvettes du Pays de 

Bitche. L’extension de l’espèce dans ce territoire résulte 

toutefois des plantations massives effectuées à partir de 

la fin du 19 ème siècle. 

Critères d’indigénat du Pin 

sylvestre dans le Massif Vosgien 

Les territoires d’indigénat du Pin sylvestre dans 

le massif vosgien ont été analysés et discutés par 

Guinier (1961) sur la base de documents d’archives 

forestières dépouillées en particulier par Vidron 

(1927) et Noël (1934). 

L’indigénat de cette essence dans la région de 

Bitche est attesté par les critères suivants: 

- Des critères palynologiques: Les rares études 

palynologiques réalisées dans les tourbières 

de la région de Bitche (Hatt 1937; Dubois et al. 

1938) y indiquent la permanence de la présence 

du Pin sylvestre depuis la période du Boréal. 

- Des arguments historiques: L’ancienneté de la 

présence du Pin sylvestre a été établie par des 

études sur l’histoire de ces forêts (Noël 1934; 

Glath 1958), qui ont permis de déterminer les 

secteurs où l’espèce était déjà présente au XVIIIè 

et même au XVIè siècle et y était vraisemblablement 

indigène. 

119


120 

- Des critères dendrométriques: L’existence, 

dans la région de Bitche, d’un « type » particulier 

de Pin sylvestre, appelé « race de Hanau » 

(selon Vidron 1927), plaide pour son indigénat 

dans ce territoire. 

- Des critères floristiques: La présence du lichen 

épiphyte Imshaugia aleurites est caractéristique, 

selon Diederich & Schwenninger (1990), des 

peuplements autochtones de Pinus sylvestris des 

sommets de rochers. Or l’existence de ce lichen 

sur des Pins sylvestres de la région de Bitche 

est connue depuis plus d’un siècle (Kieffer 

1895) et a été confirmée récemment (Signoret 

& Diederich 2003). De même, la présence sur 

quelques rochers de Cladonia alpestris, espèce 

typique des pineraies naturelles boréales, peut 

également être utilisée comme un critère d’indigénat 

du Pin sylvestre. Ces critères floristiques 

doivent toutefois être maniés avec prudence, 

car certaines espèces peuvent être relictuelles 

de pineraies de la période du Boréal, qui ont 

ensuite évolué vers des chênaies. Cela a été 

montré en particulier pour Pulsatilla vernalis et 

Daphne cneorum, deux espèces spécifiques des 

pineraies d’Europe continentale, mais qui sont 

inféodées actuellement dans le Pays de Bitche 

à des landes du Daphno-Callunetum issues du 

déboisement des chênaies-hêtraies du Luzulo- 

Quercetum (Muller 1997). 

Les phytocénoses d’indigénat 

du Pin sylvestre dans la région 

de Bitche 

Toutefois ces différents critères n’ont pas permis 

de définir les habitats et sites précis d’indigénat 

du Pin sylvestre dans ce territoire. Ceux-ci ont 

pu être précisés grâce à l’étude phytosociologique 

des forêts du Pays de Bitche (Muller 1986, 

1988a). Celle-ci a permis d’identifier trois habitats 

principaux d’indigénat du Pin sylvestre dans la 

région de Bitche (Muller 1985, 1992): 

- les pineraies à Cladonia sur pitons rocheux de grès 

vosgien (Leucobryo-Pinetum cladonietosum). Ce 

groupement à affinités boréales très marquées 

peut être rapproché de communautés de la taïga 

boréale (Muller 2002); 

- les pineraies à Sphagnum et Vaccinium uliginosum 

des bas-fonds tourbeux (Vaccinio uliginosi- 

- 

Pinetum). Cette forêt représente le stade terminal, 

à affinités biogéographiques boréo-continentales, 

de la dynamique des tourbières de la région de 

Bitche (Muller 1988b); 

les pineraies xérophiles sur habitat sableux plus ou 

moins dunaire à texture sableuse grossière à faibles 

réserves en eau (Leucobryo-Pinetum typicum). 

A partir de ces stations post-glaciaires, où le Pin 

sylvestre a établi des peuplements pérennes depuis 

la période du Boréal (il y a environ 8000 années), 

il a pu également coloniser, comme essence 

pionnière nomade et occasionnelle, des trouées 

dans la chênaie-hêtraie (Luzulo-Quercetum), qui 

constitue le climax climatique des cuvettes du 

Pays de Bitche. 

Le boisement en pin de telles forêts de chênes 

conduit à des pineraies secondaires qui correspondent, 

sur le plan phytosociologique, à un 

Leucobryo-Pinetum pteridietosum, dont les 

espèces différentielles (Frangula alnus, Pteridium 

aquifolium, Molinia caerulea) expriment la granulométrie 

plus fine et donc de meilleures réserves en 

eau du sol. Ces critères floristiques et édaphiques 

permettent de distinguer, et donc aussi de cartographier, 

les pineraies secondaires des pineraies 

primaires de cette région. 

Discussion 

Le Pin sylvestre apparaît ainsi inféodé dans la 

région de Bitche à des climax stationnels déterminés 

par des conditions édaphiques et microclimatiques 

particulières et extrêmes, ne permettant 

pas l’expression des essences (Chêne sessile et 

Hêtre) du climax climatique (Luzulo-Quercetum). 

Dans les régions semi-continentales, comme la 

moyenne vallée du Main (Zeidler & Straub 1967) 

ou le Brandebourg (Müller-Stoll & Krausch 1968), 

ce pin participe davantage à un climax climatique 

de chênaie-pineraie (Calamagrostido-Quercetum), 

alors que dans des régions encore plus continentales 

comme la forêt de Bialowieza à l’Est 

de la Pologne (Matuszkiewicz 1954), il devient 

l’essence dominante du climax climatique (Pineto- 

Quercetum), ici souvent accompagné par l’épicéa. 

Cette comparaison met en évidence l’intérêt 

biogéographique des forêts de la région de Bitche, 

maillon original de la transition zonale Ouest-Est 

allant des forêts feuillues atlantiques aux forêts 

résineuses continentales sur substrat sableux. 

Bibliographie 

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Arbeitsgemeinschaft N.F. 11/12: 88-126. 

121



Indigenous Scots Pine (Pinus sylvestris L.) communities on sandstone outcrops in the Bitche 

region (Northern Vosges) 

122 

Keywords: pine forest; sandstone; plant communities; Cladonia; Sphagnum 

The native character of Scots Pine on the sandstone 

outcrops in the Bitche region is assessed by historical, 

dendrological and palynological data. Phytosociological 

and phytodynamical studies of the forest ecosystems of 

that area allowed to establish the indigenous communities 

of Scots Pine in this area: Pine forests with Cladonia 

on sandstone outcrops (Leucobryo-Pinetum cladonietosum), 

pine forests with Sphagnum and Vaccinium uliginosum 

in peaty bottoms (Vaccinio uliginosi-Pinetum) 

and dry pine forests on sandy dunes (Leucobryo- 

Pinetum typicum). From these post-glacial locations, 

where Scots Pine established permanent settlements 

since the boreal period, it could also play the role of a 

transitory pioneer tree in the oak-beech forest (Luzulo- 

Quercetum), which is the climatic climax in the Bitche 

area. Nevertheless extension of this species in that area 

comes from the massive plantations made since the end 

of the 19th century. 


J. Signoret & S. Signoret Les pineraies à caractère naturel au Grand-Duché de Luxembourg 

Les pineraies à caractère naturel au Grand-Duché 

de Luxembourg: caractéristiques, conservation et 

suivi 


Jonathan SIGNORET 

3, rue Saint Louis, F-57950 Montigny-lès-Metz 

j_signoret@yahoo.fr 

Sandrine SIGNORET 

FloraGIS, 3, rue Saint Louis, F-57950 Montigny-lès-Metz 

floragis@wanadoo.fr 

Mot-clés: Biologie de la conservation; cartographie; lichen; gestion forestière; impact touristique 

Introduction 

Après la dernière glaciation, plus précisément 

de 8300-6200 avant J.-C., le Pin sylvestre (Pinus 

sylvestris L.) dominait la végétation forestière des 

plateaux de grès au Luxembourg (Schwenninger 

1989). Pendant les périodes suivantes, le pin s’est 

raréfié à cause de la concurrence des feuillus et il 

était considéré comme ayant disparu du Luxembourg 

depuis plusieurs milliers d’années. Il existe 

pourtant encore au Grand-Duché et plus particulièrement 

dans la Petite-Suisse luxembourgeoise 

quelques vestiges de la pineraie originelle sur les 

bords saillants des plateaux gréseux. Ces peuplements 

relictuels, peu perturbés ou inexploités 

depuis très longtemps, ont conservé un aspect, 

une composition et un fonctionnement proche des 

forêts naturelles originelles. 

Ces forêts, dites «à caractère naturel», présentent 

de nombreux attraits écologiques, scientifiques, 

économiques, sociaux et culturels. Caractérisées 

entre autres par des biotopes extrêmes (exposition, 

température et vent), tels des rochers saillant audessus 

des cimes des arbres, elles abritent le lichen 

héliophile Imshaugia aleurites (Ach.) S.L.F. Meyer 

qui est fort probablement lié à des populations 

spontanées de pins (Diederich & Schwenninger 

1990). En raison de son faible pouvoir de colonisation, 

ce lichen, qui vit essentiellement sur les 

écorces des pins, manque presque complètement 

dans les plantations éloignées des escarpements 

rocheux, ou sur d’autres arbres. Son inventaire 

est donc nécessaire car il permet de caractériser 

la naturalité des pineraies à Pin sylvestre. C’est 

pourquoi, le MnhnL a commandé au cabinet 

d’expertise FloraGIS, en collaboration avec le 

lichénologue J. Signoret, une cartographie fine 

de ces habitats. Ce travail présente les résultats 

consécutifs à une mission effectuée en automne 

2004 en une vingtaine de sites éclatés sur la région 

méridionale du Luxembourg. 

Méthodes 

Nos investigations ont été effectuées dans le 

Gutland, dont la Petite-Suisse luxembourgeoise, 

sur la base d’indications fournies par la bibliographie 

et les naturalistes. Elles consistaient à 

parcourir à pied les escarpements rocheux de grès 

à la recherche des pineraies où P. sylvestris était 

colonisé par le lichen épiphyte I. aleurites. Toutes 

ces pineraies, appelées ici stations, ont été localisées 

sur le terrain par GPS. Les observations relatives à 

leurs habitats ont été enregistrées manuellement 

(dessin à main levée, mètre, compas) puis digitalisées 

à l‘aide d’un SIG (ArcGIS 8.3 d’ESRI) sur 

différentes couches thématiques en fonction de 

la nature des données: aménagement touristique, 

arbre (essence, diamètre, orientation et nombre 

de thalles du lichen), bois mort, photographie, 

sentier, topographie et végétation. La limite de 

station était définie par un changement d’habitat 

ou une discontinuité topographique. 

Résultats 

Au total, 20 stations ont été visitées dans 9 zones 

(Z1-Z9) représentant une surface prospectée de 

277 ha: 

Z1: 8 stations au sud-est de Beaufort, vallée 

du Halerbaach, entre Follmillen et Köppeglee. 

123


Z2: 6 stations au sud-est de Berdorf, vallée de 

l’Aesbech et de l’Halsbaach. Z3: 3 stations au nord 

d’Hollenfels, vallée de Mandelbaach. Z4: 2 stations 

à l’E de Berdorf, vallée de l’Ernz-Noire, entre 

Binzelschlëff et le Siweschlëff. Z5: 1 station au SW 

de Consdorf, vallée de l’Hardbaach. Z6: aucune 

station au N de Graulinster, vallée de Gluedbaach. 

Le lichen I. aleurites n’a pas été retrouvé 

là où il avait été signalé par Lambinon en 1966 

(comm. pers. Diederich). Z7: aucune station au 

sud de Nommern, au lieu-dit Noumerléen, entre 

Albuerg et Kauzelee. Z8: aucune station à l’ouest 

de Mersch, vallée du Bierschbaach, à Bencherlee, 

entre Bënzrat et Rëpper. Z9: aucune station au N 

de Godbrange, au nord-ouest de Schwäibësch. 

Sur l’ensemble des 20 stations, plus de 6100 m 

de linéaire d’escarpements rocheux ont été 

cartographiés. Dans les pineraies à I. aleurites, 2733 

arbres et arbustes ont été localisés et leur inventaire 

montre la distribution suivante: 66% de Pinus 

sylvestris (n=1809) dont à 21% avec I. aleurites; 

17,5% de Fagus (n=479); 6,3% de Sorbus (n=173), 

6,3% de Quercus (n=158), 2,9% de Betula (n=80), 

0,8% d’arbres morts sur pied (n=21), 0,2% de Picea 

(n=6) et 0,2% d’Acer (n=6). Nous avons observé 

I. aleurites uniquement sur P. sylvestris. De rares 

thalles se développent directement sur du grès (au 

Perekop, Z2). 

L’interprétation des cartes (exemple Fig. 1) montre 

que les Pinus colonisés par I. aleurites sont tous 

situés à quelques dizaines de mètres de la falaise 

(max. 70 m). Aucun thalle d’I. aleurites n’a été 

observé sur les arbres de la hêtraie-chênaie ou 

d’autres peuplements voisins des pineraies. Dans 

les pineraies réduites à quelques ares, les pins à 

I. aleurites sont localisés immédiatement au bord 

des affleurements rocheux. Dans les pineraies 

plus vastes, des thalles d’I. aleurites peuvent se 

développer sur des pins situés à plus grande 

distance du bord de la falaise, à condition que la 

luminosité en direction du SW soit forte. En effet, 

les données recueillies montrent que les thalles 

d’I. aleurites sont en moyenne exposés à 235° soit la 

direction SW. Dans tous les cas, seuls les troncs de 

P. sylvestris exposés à la pleine lumière ou situés 

sous la canopée claire des pineraies hébergent I. 

aleurites. 

124 

Discussion 

Les bords de falaises de grès les plus exposés 

hébergent des peuplements forestiers dominés 

par P. sylvestris. Ce résineux y trouve des conditions 

favorables à son cycle de vie: pleine lumière, 

sécheresse estivale, substrat acide, pauvreté 

minérale du sol, faible concurrence avec les 

feuillus. Au cours de sa croissance, le tronc de P. 

sylvestris se desquame, de haut en bas, jusqu’à 

une hauteur d’env. 3-5 m. Le lichen I. aleurites ne 

se développe jamais sur le tronc desquamé. De 

plus, cette espèce héliophile n’est jamais présente 

sur les troncs de Pinus continuellement ombragés. 

De façon moins fréquente, le lichen peut se développer 

sur les racines rampantes de P. sylvestris 

et plus exceptionnellement sur des rochers très 

fortement exposés à la lumière. La luminosité joue 

donc un rôle déterminant pour le maintien tant du 

lichen que des pineraies. Notons que l’orientation 

principale des thalles au sud-ouest, qui contraste 

fortement avec l’absence de ces derniers au sudest, 

révèle le rôle des précipitations, associées aux 

vents dominants d’ouest, sur le métabolisme du 

lichen et sa dispersion sur d’autres troncs. 

Les peuplements forestiers localisés au pied 

des falaises les moins saillantes au-dessus des 

cimes peuvent engendrer de l’ombre sur les 

dalles à Pinus et par conséquent influencer la 

régénération naturelle du Pin sylvestre (espèce 

de pleine lumière) et la présence du lichen. En 

effet, les peuplements de feuillus à la base des 

falaises présentent des avantages par rapport 

aux conifères: les feuillus ont leurs cimes moins 

hautes (20-40 m au lieu de 50 m), des feuillages qui 

disparaissent en hiver et des densités surfaciques 

moins fortes que les conifères. Les plantations 

denses de résineux peuvent conduire, sur des 

échelles de temps rapides et d’espaces étendues, à 

un ombrage suffisant pour entraîner la disparition 

du lichen, une diminution de la régénération de P. 

sylvestris et une fermeture du milieu en faveur de 

la hêtraie-chênaie. 

Sur les dalles et les falaises de grès, le tourisme 

et l’escalade (au Siweschlëff, Z4) sont des menaces 

potentielles pour la conservation des pineraies. 

Ces activités de loisirs entraînent souvent le 

piétinement des pousses en germination, le 

dégagement et l’accumulation des cônes hors des 

dalles, l’usure prématurée des troncs, la dégradation 

rapide du bois mort, l’utilisation du bois 

comme combustible ainsi que la destruction du 

sol, parfois jusqu’à l’érosion du substrat gréseux. 

Si les sites les moins accessibles présentent des 

pineraies en libre évolution, les autres sont 

dégradés par les activités humaines, de façon 

probablement irréversibles (Perekop, Z2), ou 

amorcent une dynamique secondaire grâce à 

certains aménagements limitant la fréquentation. 

L’exemple le plus frappant est le Köppeglee (Z1) 

où l’aménagement d’un nouveau sentier invite les 

randonneurs à ne plus circuler sur certaines dalles, 

actuellement en voie de restauration spontanée; 

l’ancien sentier étant bouché par de simples tas de 

branches mortes. De même, l’abandon du chemin 

forestier menant au Huelbaach (Z1) a conduit à 

la conservation d’une pineraie sur dalle abritant 

une population d’I. aleurites sur plusieurs dizaines 

d’arbres. Au Follmillen (Z1), le développement 

d’une vaste plantation de résineux au pied de la 

falaise a conduit à la disparition du point de vue, 

qui n’attire plus les visiteurs. Mais l’ombrage de ces 



Fig 1: Cartographie fine des pineraies du Siweschlëff, nord-ouest de Berdorf, Luxembourg, 2004. Réalisation: 

FloraGIS. 


125


126 

grands conifères a entraîné à la fois la régénération 

de la hêtraie-chênaie et la réduction importante 

des thalles d’I. aleurites. 

Conclusions 

Les pineraies à caractère naturel du Luxembourg 

étant souvent de taille très réduite (d’un are à 

moins d’un hectare) et isolées au sein de massifs 

forestiers exploités, il conviendrait d’augmenter à 

l’avenir la naturalité des forêts mitoyennes pour 

contrecarrer les effets néfastes de leur fragmentation. 

La gestion conservatoire de ces milieux 

naturels remarquables consisterait, par exemple, 

à promouvoir le maintien ou la restauration des 

hêtraies situées à la base des falaises dont les 

bords, à plusieurs dizaines de mètres plus haut, 

abritent du Pin sylvestre. 

En plus de leur rareté, ces pineraies sont encore 

fortement menacées et leur surface continue à 

diminuer. Véritables promontoires fréquentés 

par les touristes, elles sont malheureusement 

dégradées par un piétinement excessif qui érode 

After the last ice age (8300-6200 B.C.), the Scots Pine 

(Pinus sylvestris) dominated the forest vegetation of 

the sandstone plateaux in Luxembourg. During the 

following time periods, the pine rarefied due to the 

relentless competition from deciduous leaf trees and it 

was considered to have disappeared from Luxembourg 

since several thousand years. Non native planted pine 

forests, managed by man, greatly differ from the original 

forests. Some vestiges of the original pine forests however 

still exist on the rims of the sandstone plateaux. These 

relict pine populations, undisturbed or unexploited for a 

very long time, preserve the aspect, the composition and 

the functioning of the original native forests. 

These forests known for their «natural character» present 

many ecological, scientific, economic, social and cultural 

values. They are characterized inter alias by extreme 

biotopes, such as rocks protruding above tree summits 

where the heliophytic lichen Imshaugia aleurites occurs. 

This lichen is closely associated to the spontaneous pine 

populations. Because of its low dispersal, and the fact 

that it occurs primarily on pine bark and not on other 

trees species, this lichen is almost completely absent 

in pine plantations at a greater distance from the rock 

escarpments. Thus the inventory of the populations of 

this lichen is crucial because it permits to identify native 

pine forests. A first survey in 20 geographical areas in the 

les rochers, mais aussi qui freine la régénération 

naturelle et spontanée des pins. Compte tenu de 

leurs intérêts, de leur rareté et de leur fragilité, il est 

nécessaire de prendre des mesures de protection 

afin de canaliser le grand public, et de suivi afin 

d’en évaluer l’efficacité. 

Bibliographie 

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Bulletin de la Société des naturalistes luxembourgeois 

89: 157-196. 


Native pine woods in Luxembourg: characteristics, conservation and monitoring 

Keywords: conservation biology; biodiversity; lichens; forest management; touristic impact 

southern part of Luxembourg resulted in the following 

management proposals. 

Most native populations of Scotch pine in Luxembourg 

cover a small area (from 1 are to less than 1 ha) and 

are often isolated within managed forest massifs. We 

suggest to promote in the future the naturalness of the 

neighbouring forests in order to compensate the harmful 

effects of their fragmentation. The conservation of these 

remarkable natural environments would consist, for 

example, to promote the conservation or restoration 

of beech forests at the basement of the sandstone cliffs 

whose edges, several tens of meters higher, shelter the 

native pines. Such measures in favour of decidious trees 

would prevent that the negative shadowing effect of the 

high canopy of coniferous forests during many years. 

Because of their rareness, these pine forests are strongly 

threatened and their area is continuously declining. 

Frequently visited by tourists, the biotopes of native pine 

forests are threatened by excessive trampling eroding 

the rocks. These negative effects slow down the spontaneous 

regeneration of the pine populations. In order to 

avoid their local extinction, it is urgent to take severe 

protection measures to channel the general public and to 

monitor the effectiveness of the suggested conservation 

measures. 


K. Świerkosz & M. Krukowski Sandstone flora and plant communities in the Sudetes Foreland, Poland 

Main features of the sandstone flora and plant 

communities of the North-Western part of 

Sudetes Foreland 


Krzysztof ŚWIERKOSZ 

Museum of Natural History, Wrocław University 

ul. Sienkiewicza 21, PL-50-335, Wrocław 

krissw@biol.uni.wroc.pl 

Marek KRUKOWSKI 

Institute of Environmental Management and Conservation, Agricultural University 

pl. Grunwaldzki 24, PL-50-363, Wrocław 

mkruk@miks.ar.wroc.pl 

Keywords: flora; plant communities; Trichomanes speciosum; sandstones; North-Sudetian 

Depression; Creatceous Basin; Sudetes Foreland; Poland 

Abstract: 

The north-western part of Sudetes Foreland encompasses 

North-Sudetian Depression filled up with cenomansanton 

sandstones. It forms the northernmost part of 

Cretaceous Basin which flora and geobotany has not 

been studied in last decades. The whole area was heavily 

transformed by intensive agriculture and forestry, so 

nowadays only small remnants of natural habitats have 

been preserved. The most valuable are: oak-hornbeam 

forest Galio sylvatici-Carpinetum betuli, which remains 

mainly in sandstone ravines; ash-elm riparian forest 

Ficario-Ulmetum minoris along river valleys and ashalder 

alluvial forest Stellario nemorum-Alnetum glutinosae 

occurring along smaller streams. Other natural 

plant communities include chasmophytic communities 

on rocks cliffs and in cervices (Woodsio-Asplenietum 

septentrionalis and Hypno-Polypodietum) or forest 

springs Caricetum remotae. Almost all communities 

has a lowland character without small admixture of 

montane species. Rare and endangered plant taxa cover: 

forest species (Cephalanthera damasonium, Equisetum 

telmateia, Matteucia struthiopteris, Moneses uniflora, Orthilia 

Introduction 

The north-western part of the Sudetes Foreland, 

stretching between the towns of Bolesławiec, 

Nowogrodziec and Złotoryja constitutes a small 

sandstone area. The area is divided by Bóbr River 

secunda); bog species which could be found in secondary 

peat-bogs (Drosera rotundifolia, Equisetum variegatum, 

Juncus tenageia, Ledum palustre, Lycopodiella inundata); 

thermophilous taxa which are common in the whole 

area but mostly occuring on non-sandstone bedrock 

like basalt (Alyssum alyssoides, Stachys germanica, Viola 

rupestris); the outposts of montane species migrating 

along Bóbr river valley (Aconitum variegatum, Allium 

ursinum, Aruncus sylvestris, Cardaminopsis halleri, Carduus 

personata, Leucoium vernum ssp. vernum, Lunaria rediviva). 

Also a significant representation of the sub-Atlantic 

phytoelement (Aira caryophyllea, Blechnum spicant, 

Chrysosplenium oppositifolium, Corynephorus canescens, 

Juncus tenageia, Lonicera periclymenum, Spergula morisonii) 

was found on this area. But the most curious and interesting 

groups are pteridophytes with extinct locality of 

Asplenium adiantum-nigrum var. melanea and two present 

localities of Trichomanes speciosum gametophytes on the 

sandstone bedrock discovered in 2002, the new taxon for 

Polish flora. 

in two separate geographical mesoregions: Izerskie 

Piedmont in the west, and Kaczawskie Piedmont 

in the eastern part. The altitude ranges from ca 180 

up to around 390 m a.s.l. on Grodziec basalt hill. 

The whole area forms a North-Sudetian Depression 

filled up with cenoman-santon sandstones with 

numerous basaltic intrusions (Fig. 1). The local 

127


geomorphology is dominated by wide, not high 

ridges and hills (cuesta) accompanied with some 

pseudo-karst caves in the vicinity of Złotoryja 

(Maciejak & Migoń 1990). Majority of the area 

cover arable fields and pastures whereas forests 

are covering mostly top of the ridges (Figs 2; 3). The 

whole area is strongly modified by long history 

of human settlement and intensive agriculture. 

Thus the most of the plant communities are seminatural 

and of anthropogenic origin. 

The geological history of this sandstone area 

is strictly connected with the whole Cretaceous 

Basin. However, this interesting area was 

frequently omitted both in geological and geobotanical 

analyses. 

The climatic conditions are relatively mild but 

differ from neighbouring Saxonian-Bohemian 

Switzerland massif in greater continentality 

marked by lower mean air temperature – ca. +7 

°C to +8 °C, and rainfall – ca. 650 mm to 720 mm 

respectively (Wiszniewski 1973; Vogel et al. 1993). 

128 

Fig. 1: Main geological units of North Sudetian Depression. Source: adapted from Stupnicka (1997). 1. Main cities. 

2. Rivers. 3. Range of sedimentary rocks of North Sudetian Depression. 4. Upper Cretaceous sedimentary rocks. 5. 

Lower Permian volcanic rocks. 

Material and methods 

The paper summarizes botanical and phytogeographical 

investigations of this area carried out 

between 2000 and 2004. During the field investigation 

some interesting higher plant species and 

plant communities were documented. 

The classification of plant communities follows 

Matuszkiewicz (2005) and Pott (1995). The Latin 

nomenclature of plant species follows Mirek et al. 

(2002). 

Results 

Plant communities 

The majority of the forest communities, heavily 

transformed by forestry management, are composed 



Fig. 2: The characteristic landscape of North-Western part of Sudetes Foreland. 

of spruce, pine or oak plantations with significant 

admixture of birch and larch. The small patches of 

oak-hornbeam forest Galio sylvatici-Carpinetum 

betuli Oberd. 1957 remain mainly in ravines. Along 

Bóbr and Kwisa river valleys ash-elm riparian 

forest Ficario-Ulmetum minoris Knapp 1942 em. J. 

Mat. 1976 could be found. Ash-alder alluvial forest 

Stellario nemorum-Alnetum glutinosae Lohm. 1957 

occur often along smaller streams. Distribution of 

forest patches, especially of Galio-Carpinetum, is 

linked with the occurrence of sandstone rocks and 

ravines. In such places forestry management is still 

more difficult and limited, so it is the main factor 

for the preservation of these valuable forest habitats 

till now. 

Semi natural hay meadows and tall herb communities 

(Arrhenatheretum elatioris Br.-Bl. ex Scherr. 

1925, Angelico-Cirsietum oleracei R. Tx. 1937 em. 

Oberd. 1967, Filipendulo-Geranietum W. Koch 1926, 

Scirpetum silvatici Ralski 1931) or pastures (Lolio- 

Cynosuretum R. Tx. 1937, Festuco-Cynosuretum 

Büker 1941) are prevailing among non-forest 

communities. Only few of them are of natural origin 

e.g. chasmophytic communities of Woodsio-Asplenietum 

septentrionalis R. Tx. 1937 and Hypno- 

Polypodietum Jurko et Pecir 1963 occurring on rocks 

cliffs and in crevices or spring forest Caricetum 


remotae (Kastner 1941) Schwickerath 1944, which 

occurs around the sources of streams and brooks. 

The most interesting anthropogenic vegetation are 

sparse fissure communities of old walls Cymbalarietum 

muralis Görs 1966 and Asplenietum 

rutae-murariae-trichomanis Kuhn 1937, colourful 

communities of segetal weeds with Agrosthema 

githago, Centaurea jacea and Papaver rhoeas. 

Almost all communities has a lowland character 

without small admixture of montane species. 

Vascular plants 

Some interesting plant species e.g. Cephalanthera 

damasonium (Mill.) Druce, Equisetum telmateia 

Ehrh., Matteucia struthiopteris (L.) Tod., Moneses 

uniflora (L.) A.Gray or Orthilia secunda (L.) House 

still occur in the forest communities. These 

rare species are endangered or vulnerable to 

extinction in the Polish part of the Sudetes massif 

(Fabiszewski & Kwiatkowski 2002). In some of 

the old kaolin quarries secondary curious peatbogs 

gathering numerous rare plant taxa have 

developed like Drosera rotundifolia L., Equisetum 

variegatum Schleich., Juncus tenageia Ehrh., Ledum 

palustre L. and Lycopodiella inundata (L.) Houlb. 

The prevailing part of rare and interesting 

plant species and communities have a mainly 

129


lowland character (Kwiatkowski 2000; Świerkosz 

& Narkiewicz 2004). Thermophilous taxa are 

common in the whole area, but in the most cases 

they are growing on non-sandstone bedrock like 

basalt. The most interesting and one of the best 

preserved basalt intrusions in this area is nature 

reserve "Wilcza Góra", where Alyssum alyssoides 

(L.) L., Stachys germanica L. and Viola rupestris F. W. 

Schmidt were found (Kwiatkowski 2001). 

Montane species such as Aconitum variegatum 

L., Allium ursinum L., Aruncus sylvestris Kostel., 

Cardaminopsis halleri (L.) Hayek, Carduus personata 

(L.) Jacq., Leucoium vernum ssp. vernum L. and 

Lunaria rediviva L. were found only at single localities. 

Most of them occur along deep valley of 

Bóbr River near Lwówek Śląski and for some taxa 

there are the lowest localities in the whole Sudetes 

massif (Kwiatkowski 2000, 2001). 

The westernmost location of this part of Sudetes 

Foreland in Poland is also pronounced by the 

significant representation of the sub-Atlantic 

phytoelement e.g. Aira caryophyllea L., Blechnum 

spicant (L.) Roth, Chrysosplenium oppositifolium 

L., Corynephorus canescens (L.) P. Beauv., Juncus 

tenageia Ehrh., Lonicera peiclymenum L., Spergula 

morisonii Boreau. 

130 

Fig. 3: The sandstone cliffs near the village of Skałka. 

Pteridophytes are one of the most interesting 

group among vascular plants of this area. Locality 

of Asplenium adiantum-nigrum L. var. melanea 

near Złotoryja became extinct in the beginning 

of XXth century (Świerkosz & Szczęśniak 2003), 

but not only the impoverishment of local flora 

was observed. Last discovery of two localities of 

Trichomanes speciosum Willd. gametophytes on 

the sandstone bedrock (Krukowski & Świerkosz 

2004) was one of the most surprising inputs of this 

area into the biodiversity of Poland (Zając & Zając 

2003). 

Discussion 

The described northern-easternmost location 

within the Central European sandstone areas 

influences its community diversity and richness of 

local flora. The highest proportion have got there 

Atlantic and sub-Atlantic phytoelements. 

Geobotanical analysis of plant taxa and plant 

communities show theirs general lowland 

character, with almost any montane element, 

except single localities of some mountain species 

along the Bóbr River. 



The first discovery of Trichomanes speciosum 

gametophytes in Poland, extended the northeastern 

border of the distributional range of this 

species in Europe in fact emphasize the importance 

of this area for protecting biodiversity. 

These studies helped also in designation of new 

protected areas as a part of Natura 2000 network. 

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131



Caractéristiques principales de la flore des collines de grès de la partie nord des Sudètes 

132 

Mots-clés: flore gréseuse; communautés végétales; Trichomanes speciosum; Monts Sudètes; Pologne 

La partie occidentale des Sudètes, s’étendant entre les 

villes de Bolesławiec, Nowogrodziec et Złotoryja entre 

200 et 350 m d’altitude, constitue un petit paysage 

gréseux peu connu. Elle est composée de grès d’âge 

cénomanien à santonien, formant des collines hautes et 

larges couvertes de forêts, de champs et de pâturages. 

Le secteur entier est sous forte pression humaine, c’est 

pourquoi la plupart des communautés végétales sont 

semi naturelles et d’origine anthropique. La majorité 

des communautés forestières sont transformées par la 

sylviculture et dominées par des plantations d’épicea, de 

pin et de chêne, fortement imprégnées de bouleau et de 

mélèze. Il subsiste uniquement de petites aires isolées de 

chênaies charmaies Galio sylvatici-Carpinetum (principalement 

dans de profonds ravins gréseux), d’ormaies 

frênaies ripicoles Ficario-Ulmetum (dans les vallées des 

fleuves Bóbr et Kwisa) et d’aulnaies frênaies alluviales 

Stellario-Alnetum (en bordure de ruisseaux). Cependant, 

quelques espèces intéressantes sont toujours présentes, 

par exemple Cephalanthera damasonium, Moneses uniflora, 

Orthilia secunda, Equisetum telmateia, Matteucia struthiopteris. 

Dans quelques anciennes carrières de kaolin se 

sont développées des marais tourbeux avec Lycopodiella 

inundata, Drosera rotundifolia et Ledum palustre. Toutes 

les espèces mentionnées sont menacées ou vulnérables 

dans la partie polonaise des Sudètes (Fabiszewski & 

Kwiatkowski 2002). 

Beaucoup d’éléments intéressants de la flore et des 

communautés végétales sont typiques pour les plaines 

(Świerkosz & Narkiewicz 2004). Les taxons thermophiles 

sont très communs dans toute cette région, par 

contre certaines espèces montagnardes n’occupent que 

quelques stations isolées, p.ex. Aconitum variegatum, 

Aruncus dioicus, Leucoium vernum ssp. vernum. 

Cette partie des Sudètes est située à l’extrême ouest de la 

Pologne, ce qui explique la représentation significative 

d’espèces sub-atlantiques, par exemple Blechnum spicant, 

Juncus tenageia, Lonicera periclymenum, Corynephorus 

canescens, Spergula morisonii, Aira caryophyllea. 

Deux stations à gamétophytes de Trichomanes speciosum, 

découvertes en 2002, sont de la plus grande importance 

pour la biodiversité de la région. Ces localités marquent 

la frontière nord-est de l’aire de distribution de cette 

espèce en Europe (Krukowski & Świerkosz 2004). 


J. Werner Intérêt et richesse de la flore bryologique du grès hettangien 

Intérêt et richesse de la flore bryologique 

du Grès hettangien (Luxembourg, Eifel 

et Lorraine) 


Jean WERNER 

Collaborateur scientifique du Musée national d‘histoire naturelle 

32, rue Michel-Rodange, L-7248 Bereldange 


Mots-clés: Grès hettangien; Bryophytes; Biodiversité; Luxembourg; Eifel; Lorraine 

1. Le «grès de Luxembourg» correspond à l’étage 

hettangien du Jurassique inférieur (à l’ouest le 

faciès transgresse vers le Sinémurien). La roche 

jaunâtre, généralement riche en calcaire, affleure 

dans trois pays. Dans Eifel méridional (Allemagne) 

le grès occupe une superficie d’environ 110 km2 , 

sur la rive gauche de la Sûre; il y forme un triangle 

effilé vers le nord, recoupé notamment par la vallée 

de la Prüm. Au Luxembourg il s’étend sur plus de 

500 km2 , y compris la «Petite-Suisse luxembourgeoise», 

située sur la rive droite de la Sûre (175 

km2 ). Nous distinguons encore au Luxembourg 

deux autres secteurs: les vallées de la Mamer et de 

l’Eisch, à l’ouest de l’Alzette et les affleurements 

au sud-est du Gutland, autour de Luxembourgville. 

En Lorraine (France) le grès affleure sur 30 

km2 environ, entre Hettange-Grande (stratotype !) 

et la frontière luxembourgeoise, dans une région 

marquée par de nombreuses failles. 

2. La flore bryologique du grès est relativement 

bien connue, mais la littérature est dispersée: 

Dans son travail sur l’Eifel méridional Holz (1997) 

cite les travaux antérieurs (Breuer, Düll e.a.) et 

présente de nombreux relevés phytosociologiques; 

quelques ajoutes sont données par Werner 

(2000b). De nombreuses recherches ont été consacrées 

à la Petite-Suisse luxembourgeoise, depuis 

l’exploration de Dumortier, vers 1830. Barkman 

(1949) y réalisa des travaux bryosociologiques 

pionniers. Une cartographie (Hans 1998) et une 

synthèse récentes (Werner 1998) sont à compléter 

par Werner (2001) et Werner & Hans (2003). Les 

autres secteurs luxembourgeois sont bien explorés 

(De Zuttere et al. 1985; plusieurs publications 

postérieures et données inédites). Les affleurements 

de Lorraine possèdent une flore bryologique 

méconnue (Werner 1985; Werner et al. 2005). 

3. La richesse floristique des rochers et sols 

sablonneux est appréciable: 

a) Au 1er avril 2005 le nombre de bryophytes 

rupicoles ou arénicoles du grès hettangien s’élève 

à 359, dont 100 hépatiques. 96 espèces (26,7%) 

sont rares dans la grande région. La biodiversité 

du grès se compare à celle des schistes dévoniens 

(Werner 2000a), qui occupent pourtant un territoire 

beaucoup plus étendu! 22 espèces ne sont 

connues, dans la grande région, que du grès 

hettangien. 

b) La plus grande richesse floristique se trouve 

dans la Petite-Suisse (311 taxons), suivie de l’Eifel 

(235), du sud-est luxembourgeois (229), des vallées 

de l’Eisch et de la Mamer (203) et du secteur lorrain 

(137), y compris la vallée frontalière de la Gander 

(Fig. 1). 

c) Au point de vue phytogéographique on note 

une forte part d’espèces (sub-) océaniques - mais 

aussi boréales -, particulièrement dans la Petite- 

Suisse et dans l’Eifel (Fig. 2), ces deux secteurs 

présentant une grande similitude floristique 

(77,7 %). Le secteur lorrain - qui n’a que 54,9 % 

d’espèces communes avec la Petite-Suisse - et le 

sud-est du Luxembourg sont riches en éléments 

méridionaux. La part des orophytes est fort élevée 

à si basse altitude, notamment dans l’Eifel et la 

Petite-Suisse (Fig. 3), où elle dépasse 40% ! 

d) La Petite-Suisse héberge 41 taxons non connus 

des autres secteurs; l’Eifel possède 17 exclusivités, 

les autres secteurs entre 3 et 7 seulement. 

4. La richesse floristique (biodiversité) est tributaire 

des nombreuses niches et habitats particuliers, 

grâce aux qualités physiques et chimiques 

du grès et aux microclimats qu’il engendre. Selon 

la teneur en calcaire on peut avoir côte à côte des 

bryophytes basiphiles et acidophiles. Les milieux 

les plus remarquables sont les gorges humides, 

tempérées et ombragées de la Petite-Suisse 

(Zickzackschlëff !) et de l’Eifel (Teufelsschlucht). 

Dans ces secteurs, mais aussi près de Hollenfels, on 

trouve des vallées boisées humides, parsemées de 

133


blocs et de pierriers (L-Halerbaach !), des sources 

calcaires (Cratoneurion) (D-Dillingerbrück !) ou 

acides (L-Biirkbaach, D-Felsenweiher), des pointements 

rocheux exposés et secs (D-plateau de 

Ferschweiler, L-Kalekapp, Kauzelay) et des talus 

sablonneux acides et ombragés, souvent riches. 

Des sites remarquables existent à Luxembourg- 

Ville (vallée de la Pétrusse; Werner 1987b). 

Signalons aussi les carrières abandonnées (D- 

Wolsfeld, L-Eischen, Steinfort, F-Puttelange-lès- 

Thionville, Hettange-Grande) et les rares pelouses 

134 

Fig. 1: Richesse bryologique du Grès hettangien 

(rochers et sables). 

Fig. 2: Eléments phyographiques. 

Fig. 3: Eléments montagnards (orophytes). 

sablonneuses (L-Eichelbour-Lock, F-Puttelange). 

Des bryophytes hydrophiles colonisent les blocs 

de grès tombés dans la Sûre (L-Weilerbach !) et 

dans la Prüm (D-Irreler Wasserfälle). Certaines 

niches sont méconnues, par exemple les berges 

sablonneuses des cours d’eau et les ornières des 

chemins. 

Ces régions de grès hébergent encore de 

nombreuses autres bryophytes (épiphytes, 

épixyles !) non commentées ici. 385 bryophytes, 

par exemple, sont connues - au total - de la Petite- 

Suisse. 

5. Des espèces rares et remarquables ont été 

recensées dans la dition: 

a) Les fleurons de la Petite-Suisse luxembourgeoise 

(Werner 1998: Tableau 1) comprennent les 

hépatiques eu-océaniques Aphanolejeunea microscopica 

(Taylor) A. Evans, Plagiochila spinulosa (Dicks.) 

Dumort., P. punctata (Taylor) Taylor, P. bifaria 

(Sw.) Lindenb., Lepidozia cupressina (Sw.) Lindenb. 

et Lophocolea fragrans (Morris et De Not) Gottsche 

& al., mais aussi Anastrophyllum hellerianum (Nees 

ex Lindenb.) R. M. Schust (Schumacker et al.1982), 

Bazzania flaccida (Dumort.) Grolle, Buxbaumia 

aphylla Hedw., Conardia compacta (C.Müll.) Robins. 

(Hans 1998), Dichodontium flavescens (Dicks.) 

Lindb. (Werner 2002), Didymodon glaucus Ryan 

(Werner 1987a), Fissidens rufulus (Werner & Hans 

2003), Heterocladium wulfsbergii Hag. (Werner 

2001), Leptodontium gemmascens (Mitt. ex Hunt) 

Braithw. et Sematophyllum demissum (Wilson) Mitt. 

b) De nombreuses espèces rares sont communes 

à la Petite-Suisse et à l’Eifel, par exemple Anastrophyllum 

hellerianum ou Geocalyx graveolens 

(Schrad.) Nees, mais on a signalé encore dans le 

dernier secteur Cephaloziella rubella (Nees) Warnst., 

Ptilidium ciliare (L.) Hampe, Archidium alternifolium 

(Hedw.) Schimp. (Werner 2000b), Bryoerythrophyllum 

ferruginascens (Stirt.) Giacom., Dicranum 

spurium Hedw. et Trichostomum crispulum Bruch, 

espèces non connues ailleurs dans la dition. 

c) Près de Hollenfels (Secteur Eisch-Mamer) on 

a trouvé Sphagnum girgensohnii Russow et Sphaerocarpos 

texanus Austin, ainsi que des hépatiques 

(Harpanthus scutatus [F. Weber et D .Mohr] Spruce, 

Lophozia incisa [Schrad.] Dumort.) connues, dans la 

dition, seulement de la Petite-Suisse ou de l’Eifel. 

d) Les hépatiques Leicolea heterocolpos (Thed.ex 

Hartm.) Howe, Lophozia longiflora (Nees) Schiffn., 

Scapania aequiloba (Schwägr.) Dumort., S. mucronata 

H. Buch, Preissia quadrata (Scop.) Nees et Reboulia 

hemisphaerica (L.) Raddi ont été observées en pleine 

ville de Luxembourg; Dans la forêt de Grunewald 

on a récolté Blasia pusilla L., Diplophyllum obtusifolium 

(Hook) Dumort. et Racomitrium fasciculare 

(Hedw.) Brid. 

e) Leicolea turbinata (Raddi) H.Buch fut signalé 

dans une ancienne carrière près d’Altwies (Werner 



1988). Tout près de là, en territoire français, se 

trouve l’une des rares pelouses sablonneuses, avec 

Syntrichia papillosissima (Coppey) Loeske dans son 

unique localité lorraine connue (deuxième citation 

pour la France, Werner et al., in prep.). 

6. Cet exposé n’aborde pas les problèmes de 

conservation, notamment la surfréquentation 

touristique. La liste rouge des bryophytes du 

Luxembourg apporte quelques réflexions à ce 

sujet (Werner 2003). 

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135



Interest and richness of the bryological flora of Hettangien Sandstone (Luxembourg, Eifel and 

Lorraine) 

Hettangien sandstone rock (Luxembourg sandstone, 

Lower Jurassic) is a yellowish, calcareous and normally 

hard rock, which occurs in Germany, Luxembourg and 

France. The bryophyte flora on rock and sands is rich 

(359 taxa), with many rare or remarkable taxa. This is 

due to the microclimates and microniches of sandstone 

landscapes, such as ravines and wooded, humid valleys, 

but also to some neglected biocenoses, such as siliceous 

grassland, ruts and disused quarries. The interesting 

phytogeography of the these bryophytes is illustrated 

by a high percentage of mountainous species at low 

altitude and by the importance of (sub-) oceanic and 

boreal floristic elements. 

Five sectors are recognized: The Luxembourg Petite- 

Suisse is well explored, has the most characterised 

136 

Keywords: Bryophyta; Hepaticae; Musci; Epiliths; Sandstone; Sands; Lorraine; Eifel; Luxembourg; 

Biodiversity 

oceanic microclimates and the highest species-richness 

(311 taxa) on rock and sands. The Southern Eifel sector 

(Germany) is a little less rich (235 taxa) and is equally 

well explored (including bryosociological work); it 

features some remarkable species, not known from the 

other sectors. The valleys of Mamer and Eisch (213 taxa) 

and the remaining sandstone area of SE Luxembourg 

(229 taxa) are also remarkable, even within the city of 

Luxembourg. The small sector of N Lorraine (France) is 

poorer (137 taxa); mountainous, boreal and sub-oceanic 

species, for instance are less frequent, but some species 

are of great floristic interest. 

A bibliographic orientation is given; the most characteristic 

biotope types are indicated and some rare or 

remarkable species are commented. 


Z. Alexandrowicz & J. Urban Sandstone regions of Poland 

Sandstone regions of Poland 

Geomorphological types, scientific importance 

and problems of protection 

There are three regions of natural sandstone forms 

(exposures) occurrence on the territory of Poland: 

Outer Carpathians, Stołowe Mts. in the Sudetes 

and Świętokrzyskie Mts. (Fig. 1). The Outer 

Carpathians (Beskidy Mts.) represent mountain 

ranges (500-1500 m a.s.l) formed of the Paleogene 

and Cretaceous flysch rocks strongly folded 

and faulted. More than one hundred groups or 

individual sandstone forms – crags, tors, rock 

pillars, also "rock pulpits" and "rock mushrooms", 

etc. – are scattered in the region (Fig. 2). They 

are situated mainly in the ridge or near-ridge 

positions (Fig. 3). Lithology and structural features 

of the sediments have been the important factors 

stimulating origin and evolution of these forms. 

They are formed of thick-bedded sandstones and 

conglomeratic sandstones representing coarsegrained 

units (often defined as fluxoturbidites), 

Fig. 1: Sandstone regions of Poland: 1 – Outer Carpathians 

– Beskidy Mts., 2 – Świętokrzyskie (Holy Cross) Mts., 

3 – Sudetes (a – Stołowe Mts. and their vicinity, b – Sudetic 

Foothills). 


Zofia ALEXANDROWICZ & Jan URBAN 

Institute of Nature Conservation, Polish Academy of Sciences 

al. A. Mickiewicza 33, PL-31-120 Kraków 

alexandrowicz@iop.krakow.pl , urban@iop.krakow.pl 

several tens to several hundreds metres thick 

within the flysch sequence. The most favourable 

sandstone complexes for the cliffs, crags and tors 

formation are following: Magura Beds (Fm) and 

Krynica Member (Zarzecze Fm) in the Magura 

Unit (nappe), Ciężkowice Fm and Godula Beds in 

the Silesian Unit as well as Mszanka Sandstones in 

the Dukla Unit (Alexandrowicz 1978, 1987, 1990). 

The rock outcrops were primarily stripped along 

the joints’ systems, but their subsequent shaping 

has been controlled with bedding, differentiated 

lithology and sedimentary structures (Alexandrowicz 

1978, 1990). The rock forms are polygenic 

and have been modelled during the Late Pleistocene 

and Holocene. Most of them have been 

stripped due to gravitational mass movements 

active in various climatic periods of the last glacial 

(Vistulian, Würm) and Holocene. Other processes, 

especially weathering-erosional lowering of ridges 

and recession of slopes (related to periglacial 

conditions: cryoplanation, solifluction, etc.) as 

well as deepening of the stream valleys (still 

active) contributed to the rock forms stripping and 

transformation, too (Alexandrowicz 1978, 1990; 

Margielewski 1997). 

Stołowe Mts. (500-900 m a.s.l.) represent the 

mountain group of table type, formed of the 

Upper Cretaceous, sub-horizontally oriented 

series of sandstones, siltstones and marls ca 300 

m thick, geologically located in the central part of 

the intra-Sudetic trough (Fig. 4). Typical sandstone 

landforms of this region are large cliffs, "rock towns" 

and "rock castles" occurring on two or three levels 

of the tableland. The "rock towns" are composed of 

crags, rock pillars, "rocks mushrooms" and blocks 

of massive and thick-bedded sandstones, which 

are separated by maze systems of "corridors" 

developed along joints (Pulinowa 1986). 

The lithology and jointing of the rocks have 

governed the relief formation. Subsurface water 

flows (horizons) related to marly intercalations 

in the middle part of the series and marly-clayey 

siltstones of the sandstone substratum are responsible 

for general morphological pattern of the 

137


mountains. The subsurface water erosion has 

stimulated fragmentation of the massif, its subsequent 

gravitational disintegration and backward 

erosion of rock cliffs in the areas of water outflows. 

Gravitational movements on the slopes, surface 

water erosion, solifluction, cryoplanation as well as 

weathering have affected the morphogenesis of the 

rock forms during the Quaternary (Dumanowski 

1961; Pulinowa 1986). 

The crags and tors formed of the Upper Cretaceous 

sandstones are located also in the Krzeszów Basin 

(north-western margin of the intra-Sudetic trough), 

in the Kłodzko Basin near the Bystrzyca Kłodzka 

(Bystrzyca Kłodzka graben) and in the several 

sites of the Sudetic foothills (in the north-Sudetic 

trough) between Złotoryja and Lwówek Śląski 

(Fig. 1). Their shapes are similar to the landforms 

of the Stołowe Mts. 

In the central part of the Świętokrzyskie Mts. 

(composed of several low mountain ranges, 400- 

600 m a.s.l.) representing outcrop of the Paleozoic 

sedimentary rocks, ca 20 tors and crags (or groups 

of these objects) formed of the Devonian and 

Cambrian quartzitic sandstones occur (Fig. 5). 

The forms are situated in the ridge and near-ridge 

positions above steep slopes. Some of them are 

connected with block fields, which are still not 

overgrown remnants of periglacial solifluction 

blankets developed in the Late Pleistocene (Klatka 

1962; Alexandrowicz 1990). 

138 

Fig. 2: Distribution of protected sandstone forms in relation to geological structure of the Beskidy Mts. 

Explanation of signatures: 1 – nature monument – small group of tors (crags) or single tor, 2 – nature reserve with 

sandstone forms, 3 – national park with sandstone forms, 4 – Tatric Units, 5 – Podhale flysch, 6 – Pieniny Klippen 

Belt, 7 – Neogene deposits, 8 – Magura Unit, 9 – Dukla Unit, 10 – Silesian Unit, 11 – sub-Silesian Unit, 12 – Skole 

Unit, 13 – Stebnik Unit. 

In the marginal zone of the Świętokrzyskie Mts. 

(upland, 250-400 m a.s.l.), encircling the Paleozoic 

core and formed of the Permian-Mesozoic rocks 

more than 40 groups and individual sandstone free 

standing forms have been listed (Fig. 5). They are 

formed of the Lower Triassic and Lower Jurassic 

thick-bedded or indistinctly bedded sandstones 

and conglomeratic sandstones (Urban 1987, 1990; 

Fig. 3: Examples of the sandstone forms in the Beskidy 

Mts: A. Okno Zbójeckie (Robbers’ Window) – near-ridge 

crag in the Beskid Mały, B. Białe Skały (White Tors) 

– near-ridge crag in the Gorce, C. Kamień Grzyb (Mushroom 

Stone) – ridge tor in the Beskid Sądecki, D. Kamienie 

Brodzińskiego (Brodziński Stones) – ridge tors in 

the Beskidy Foothill. 



Fig. 4: Schematic geo(morpho)logical cross-sections of the Stołowe Mts (A) and their north-eastern slope (B), after 

Pulinowa (1989, modified). Explanation of signatures: 1 – Permian, 2 – Upper Cretaceous, Cenomanian sandstones, 

3 – Upper Cretaceous, Turonian marls and siltstones, 4 – Upper Cretaceous, Turonian sandstones. 

Fig. 5: Sandstone and quartzitic sandstone forms in the Świętokrzyskie (Holy Cross) Mts. Explanation of signatures: 

1 – nature monument - small group of sandstone crags (tors) or single crag, 2 – nature reserve with sandstone crags 

(tors), 3 – nature monument - small group of quartzitic sandstone tors or single tor, 4 – nature reserve with quartzitic 

sandstone tors (crags) , 5 – sandstone form legally not protected, 6 – national park, 7 – Neogene and Paleogene 

(Tertiary), 8 – Cretaceous, 9 – Middle and Upper Jurassic, 10 – Lower Jurassic, 11 – Middle and Upper Triassic, 

12 – Lower Triassic and Permian, 13 – Devonian and Carboniferous, 14 – Lower Paleozoic, mainly Cambrian. 


139


Alexandrowicz 1990). They represent mainly nearridge 

forms: crags (often horizontally expanded 

cliffs), "rock pulpits", occasionally rock pillars 

(Fig. 6). Hypothesis of their aeolian genesis during 

the last Pleistocene glacial was presented (Lindner 

1972, Chlebowski, Lindner 1991) on the basis of 

observations of the most picturesque sandstone 

forms’ group near Niekłań village. But recent study 

has suggested important or even essential role of 

other processes in their transformation, especially 

subsurface water erosion caused by flowing down 

the fissures and selective weathering related to 

capillary water diffusion (Urban 1996). 

Sandstone landforms of Poland are important 

evidences of morphological evolution of the 

areas in the Quaternary. Moreover the rock’ 

surfaces, slowly sculptured by natural processes, 

represent exposures of sedimentary, diagenetic 

and tectonic structures, which are more useful for 

scientific studies and educational presentations 

than artificial outcrops. Natural sandstone forms 

of every described region are characterised by 

specific microforms on the rock walls reflecting 

processes of selective weathering and capillary 

water circulation: ledges, furrows, caverns, 

honeycomb forms (aeroxysts) etc. Aesthetic and 

landscape values of the forms have stimulated 

their cultural importance and determined touristic 

attractiveness. Their importance in the folklore 

and culture is documented by the names: Hell 

(at least 5 sites in the Świętokrzyskie Mts.), Devil 

Stone, Robbers’ Window, Rocky Town, Spinners, 

Sphinx, Speaker’s Stone, Brodziński (poet) Stones 

etc. Several chapels are situated in the sandstone 

caverns. The most picturesque Carpathian tors: 

Skamieniałe Miasto (Rocky Town) near Ciężkowice 

and Prządki (Spinners) near Krosno (Fig. 2), were 

the first abiotic objects legally protected in natural 

reserves at the beginning of 1930. They represent 

typical weathering relief reflecting sedimentary 

structures of the Ciężkowice Fm (Alexandrowicz 

1970, 1987, 1990). 

The sandstone forms of the Beskidy Mts. are 

protected in 4 national parks, 7 nature reserves 

and as 36 nature monuments, however significant 

140 

Fig. 6: Examples of the sandstone crags in the 

Świętokrzyskie Mts: A – near-ridge crag in the Skarżysko- 

Rejów, B – near-ridge crag in Krynki, C – near-ridge crag 

in Adamów. 

number of these in the region are still legally not 

protected (Fig. 2) (Alexandrowicz & Poprawa 

2000). Stołowe Mts. are protected as the national 

park, whereas the forms scattered in the other parts 

of the Sudetes are protected in one nature reserve 

and as several nature monuments (Gawlikowska 

2000). The quartzite tors of the Świętokrzyskie 

Mts. are protected in the national park, 3 nature 

reserves and several nature monuments. The 

sandstone crags and cliffs of the region are 

protected in 7 nature reserves as well as 25 nature 

monuments and several documentary sites (Fig, 5) 

(Urban 1990; Wróblewski 2000). 

The essential problems of the rock forms protection 

have been (for the last years): human impact on 

the sites accessible for public as well as climbing 

activity (especially rocks’ surfaces destruction 

by installation of fixed anchors). Depreciation of 

landscape values of these landforms is also caused 

by afforestation related to change of human 

management of the areas. In many cases it takes 

place in the protected areas (nature reserves, nature 

monuments) and can be changed by proper evaluation 

of nature elements and subsequent adequate 

management. 

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141



Régions de grès de Pologne - types géomorphologiques, importance scientifique et problèmes de 

conservation 

Il y a 3 régions d’occurrence de roches de grès sur le territoire 

de la Pologne : Carpathes Externes, Sudètes (principalement 

les Monts Stołowe) et les Monts Świętokrzyskie. 

Les Carpathes Externes (Beskidy Mts., 500-1500 m) 

représentent une série de flysch couvrant d’importants 

espaces en Pologne méridionale. De nombreux groupes 

ou de simples formes rocheuses dispersés dans la région 

sont constitués de grès à bancs épais et de conglomérats 

représentant, souvent des complexes à grains grossiers 

de type fluxoturbidite au sein du flysch paléogène et 

crétacé. Les rochers représentent des formes de relief 

situées principalement en position de crêtes ou de crêtes 

secondaires : tours, massues, champignons, seuils, 

murs de roche, etc. La lithologie du grès a été le facteur 

important stimulant l’évolution des buttes rocheuses, 

qui ont été isolés sous l’influence du processus de 

dénudation pendant la dernière glaciation du Pléistocène 

et de l’Holocène. La plupart d’entre eux ont été 

dépouillés dus aux mouvements de masse , mais d’autres 

processus (désintégration par le gel, aplanissement 

structural, altération sélective etc.) ont aussi contribué à 

leur transformation (Alexandrowicz 1978, 1990). 

Les Monts Stołowe (500-900 m) représentent le groupe de 

montagne de type plateau constitué des grès du Crétacé 

supérieur du bassin intra-Sudètes. De larges « villes » et 

« châteaux » en roche, avec des systèmes de passages de 

style labyrinthe, développés le long des diaclases, sont 

présents sur les deux niveaux du plateau. La lithologie et 

la tectonique (diaclasage) des grès sub-horizontaux ont 

apparemment controllé la formation du relief. Les eaux 

souterraines et de surface, les mouvements de gravité 

(lents et rapides) et l’altération représentent les facteurs 

et processus les plus efficaces, ayant affecté la morphogénèse 

pendant le Pléistocène tardif et l’Holocène. Les 

flux d’eau souterraines liés à l’intercalation limonoargileux 

et des marnes du substratum grèseux sont 

responsables des traits spécifiques des formes rocheuses 

(Pulinowa 1986). Quelques formes constituées de grès 

du Trias et du Crétacé sont dispersées dans les autres 

parties des Sudètes et de leurs collines. 

Dans les Monts Świętokrzyskie (300-600 m) des groupes 

et des formes rocheuses isolées constitués de grès 

(conglomérats) triasiques et jurassiques sont situés en 

marge de la zone permo-mésozoïque de la région, tandis 

142 

Mots-clés: grès; géomorphologie du paysage; conservation de la nature; Pologne 

que quelques rochers et champs de bloc constitués de 

quartzites dévoniens et cambriens sont présents dans 

la partie centrale de ce secteur. Les buttes représentent 

principalement des reliefs de crêtes secondaires de 

diverses formes : pupitres, massues, seuils, murs, etc... 

L’occurrence des rochers est liée aux désagrégations 

d’horizons multiples de roches à banc épais et mal stratifiées. 

L’hypothèse de la genèse éolienne des formes de 

grès pendant la dernière glaciation a été présentée dans 

certaines publications (Lindner 1972, Chlebowski et 

Lindner 1991). Mais les études récentes (non achevées) 

suggèrent le rôle important ou même essentiel d’autres 

processus dans la désagrégation et l’évolution des 

buttes, par exemple l’érosion par l’eau de surface et du 

sous-sol, glissement de pentes aussi bien que l’altération 

sélective. 

Les formes de relief de grès en Pologne sont des 

preuves importantes de l’évolution morphologique des 

secteurs montagneux dans le Pléistocène et l’Holocènes. 

D’ailleurs la surface de la roche, sculptée lentement par 

des processus naturels, représente des affleurements de 

structures sédimentaires, qui sont plus utiles pour des 

études scientifiques que les affleurements artificiels. Les 

valeurs esthétiques des formes rocheuses et leur rôle 

dans le paysage ont stimulé une importance culturelle 

et ont donné une attraction touristique. La majorité des 

formes de relief de grès des Monts Beskidy (Carpathes 

Externes) sont protégées par trois parcs nationaux, huit 

réserves naturelles et environ 30 monuments naturels, 

toutefois un nombre significatif des rochers de la région 

ne sont toujours pas protégées par la loi. Les Monts 

Stolowe sont protégés en tant que parc national, tandis 

que des formes dispersées dans les autres parties des 

Sudètes sont protégées comme réserves naturelles et 

en tant que plusieurs monuments naturels. Les rochers 

de grès et de quartzite des Monts Swietokrzyskie sont 

protégés comme parc national, sept réserves naturelles 

et environ vingt-cinq monuments naturels. Malgré la 

protection légale, des problèmes d’activités d’escalades 

(et particulièrement la destruction des surfaces des 

roches par l’installation de grappins fixes) se sont développés 

pendant les dernières années. 


L. Duchamp Charte pour la pratique de l’escalade dans le Parc naturel régional des Vosges du Nord, France 

Une charte pour la pratique de l’escalade sur 

les rochers du Parc naturel régional des 

Vosges du Nord 

Un patrimoine rupestre riche 

et sensible 

Le Parc naturel régional des Vosges du Nord, 

classé Réserve de Biosphère par l’UNESCO en 

1989, est un territoire riche en patrimoines naturel 

et culturel où s’exercent de nombreuses activités 

humaines. Dans les années 90, un conflit s’est 

exacerbé entre les grimpeurs et les protecteurs de 

la nature. En effet les rochers de grès si caractéristiques 

de cette région, constituent un écosystème 

remarquable nécessaire à la reproduction de 

nombreuses espèces animales dont certaines sont 

rares et protégées à l’échelle européenne comme le 

faucon pèlerin, le hibou grand-duc, des chauvessouris, 

ainsi qu’au maintien et au développement 

de nombreuses espèces végétales spécialisées. 

Entre autres, deux fougères très particulières 

se maintenant dans les fissures des rochers des 

Vosges du Nord, le trichomanès radicant, protégé 

à l’échelle européenne, et la doradille de Billot, rare 

et protégée en Alsace et en Lorraine ou des lichens 

peu communs sous nos latitudes appartenant 

Fig. 1: Faucons pèlerins (Falco peregrinus). 

Photo: A. Lutz, SOS Faucon pélerin. 


Loïc DUCHAMP 

SYCOPARC, Maison du Parc - Château, B.P. 24, F-67290 La Petite Pierre 

l.duchamp@parc-vosges-nord.fr 

Fig. 2: Doradille de Billot (Asplenium obovatum ssp. 

lanceolatum). Photo: L. Duchamp, SYCOPARC. 

au groupe des lichens des rennes, par exemple 

Cladonia stellaris (Duval et al. 2000; Jérôme 2000; 

Jérôme & Bizot 2001; Signoret & Diederich 2003). 

Par ailleurs, certains rochers sont riches de vestiges 

archéologiques témoignant d’une occupation 

humaine historique. Les plus visibles et les plus 

connus sont les ruines de châteaux moyenâgeux 

mais d’autres vestiges, tout aussi remarquables et 

sensibles, sont plus discrets et nécessitent l’œil du 

spécialiste. Parmi ces sites, certains sont classés 

«monument historique». 

Une pratique sportive 

ancienne 

Ces mêmes rochers ont commencé à attirer les 

adeptes de l’escalade au cours du 20 e siècle. 

Certains sont devenus des enjeux au cœur d’un 

conflit d’usage entre grimpeurs et protecteurs de 

la nature. Le Syndicat de Coopération pour le Parc 

143


144 

Fig. 3: Pineraie à cladonies sur dalle rocheuse. Photo: L. Duchamp, SYCOPARC. 

naturel régional des Vosges du Nord (SYCOPARC) 

a été sollicité pour solutionner cette question dans 

le cadre plus large du schéma d’aménagement 

touristique des forêts, inscrit dans la Charte du 

Parc. Ce schéma prévoit entre autres la mise en 

place d’un code de conduite des usagers de la 

nature. 

Elaboration d’une charte 

C’est pourquoi, un groupe de travail, créé à l’initiative 

du SYCOPARC et réunissant les partenaires 

concernés par cette question (la Fédération 

Française de la Montagne et de l’Escalade 

(FFME), l’Association S.O.S. Faucon pèlerin, 

l’Office National des Forêts et les forestiers privés 

concernés ainsi que les administrations de l’environnement 

et celle de la jeunesse et des sports) 

a élaboré une Charte signée en décembre 1997 

(Sycoparc 2000). Des amendements sont en cours 

d’étude au courant de l’année 2005. Les signataires 

reconnaissent en préambule qu’en respectant 

certaines règles, l’homme et la nature peuvent 

cohabiter. 

Pour des raisons évidentes de courtoisie mais aussi 

juridiques, les propriétaires des rochers (l’Etat, des 

collectivités publiques ou des privés) ont besoin 

de conventions d’usage avec les représentants des 

grimpeurs pour autoriser la pratique de ce loisir 

sportif et clarifier les responsabilités de gestion et 

d’entretien des équipements mis en place. 

Une pratique exemplaire 

Les associations sportives pratiquant l’escalade 

reconnaissent la nécessité de mesures de protection 

pour certains rochers interdisant leur activité et 

elles se déclarent prêtes à limiter leur pratique sur 

d’autres rochers et pendant certaines périodes. 

Ainsi, en 2005, 15 rochers sont totalement interdits 

à l’escalade, dans le cadre de mesures de protection 

réglementaire et 21 rochers dont quelques sites de 



Fig. 4: Un exemple de falaise de grès vosgien. Photo: L. 

Duchamp, SYCOPARC. 

blocs sont d’ores et déjà ouverts à la pratique de 

ce sport dans le cadre de conventions écrites aux 

conditions suivantes : 

• En l’absence de nidification du Faucon pèlerin 

ou de quelque autre restriction imposée conventionnellement 

par le propriétaire, l’escalade 

pourra être pratiquée toute l’année sur le site. 

• Lorsqu’un Faucon pèlerin est présent pour sa 

nidification sur un site rocheux, la pratique 

d’escalade engendre un dérangement qui 

peut compromettre celle-ci. Les associations 

sportives s’engagent à recommander le respect 

des interdictions lors de la période de reproduction 

comprise entre le 1er février et le 1er juillet de l’année civile sur le secteur rocheux 

concerné. 

Les grimpeurs se sont engagés à respecter un code 

de conduite dont une des règles consiste à ne pas 

détériorer les rochers, notamment à ne pas détruire 

les végétaux qui se développent sur la paroi du 

rocher et au sommet de celui-ci ou aux abords. 

En application de cette charte, les rochers conventionnés 

pour l’escalade disposent d’un panneau 

de signalisation financé par le SYCOPARC et mis 

en place par la FFME afin de rappeler les règles 

de conduite et l’interdiction de grimper en cas de 


nidification du faucon pèlerin. En effet, certains 

rochers ouverts à l’escalade sont utilisés par le 

faucon et font l’objet d’un zonage du site entre 

escalade et protection. Une liste des sites ouverts à 

l’escalade dans les Vosges du Nord est accessible 

sur Internet (Anonyme 2005). 

D’autres projets de conventionnement sont en 

cours d’étude. 

Les divers partenaires se réunissent annuellement 

à l’initiative du SYCOPARC pour établir le bilan 

de l’efficacité de la charte et les éventuelles actions 

communes à mener. 

Références 

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Internet URL: http://escalade-alsace.ifrance. 

com/ 

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du Nord et du Palatinat. Rapport d’étude, 

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Lanceolatum (Fiori) Pinto da Silva dans les 

Vosges gréseuses. Bauhinia 14: 89–91. 

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Biosphère des Vosges du Nord : un paradis 

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champignons lichénisés et lichénicoles de la 

réserve naturelle des rochers et tourbières 

du Pays de Bitche. Ann. Sci. Rés. Bios. Trans. 

Vosges du Nord-Pfälzerwald 11: 193-222. 

Sycoparc 2000. - Charte du Parc naturel régional 

des Vosges du Nord. Internet URL: http:// 

www.parc-vosges-nord.fr/html/comprendre/ 

charte_2001_parc.pdf 

145



A charter for rock climbing in the «Parc naturel régional des Vosges du Nord» (France) 

A rich and sensible rupestral heritage 

The regional Nature Park of the Northern Vosges, 

Biosphere reservate, is a territory rich in natural and 

cultural heritages in which many human activities 

take place. The largely dominant rock is the sandstone 

(Buntsandstein). In the Nineties, a conflict came up 

between climbers and nature protectors. The rocks 

so characteristic of this area constitute a remarkable 

ecosystem necessary to the reproduction of animal and 

plant species amongst which some are rare and under 

a protection status. They are also rich in archaeological 

vestiges. 

An old sporting practice 

These same rocks started to attract climbers during the 

20th century. Some became stakes within the heart of a 

conflict of use between climbers and nature protectors. 

The Park Co-operation Syndicate (SYCOPARC) was 

asked to solve this question. 

Development of a charter 

This is why partners concerned with this question 

(the French Mountain and Climbing Federation, the 

association “S.O.S. Peregrine falcon”, the SYCOPARC, 

the National Forest office and the private foresters 

concerned as well as the environment administrations 

and those of youth and sports) worked out a Charter 

signed in December 1997. 

Conventions of use between the owners of the sites and 

the climbers are signed under cover of this charter to 

146 

Keywords: charter; protection; climbing; Northern Vosges; Regional nature park; France 

clarify the responsibilities for management and maintenance 

of the equipment. 

An exemplary practice 

Climbing associations recognize the need for protection 

measures for certain rocks prohibiting their activity and 

they declared ready to restrict their practice on other 

rocks and during certain periods. 

In 2004, climbing is completely prohibited on 15 rocks 

within the framework of lawful protection measures 

and 20 rocks are officially opened for climbing within 

the conditions of the charter: 

- In the absence of nesting of the Peregrine falcon or any 

other restriction imposed conventionally by the owner, 

climbing can be practised on the site during the whole 

year. 

- When a Peregrine falcon is nesting on a rock site, 

climbing generates a disturbance which can compromise 

nesting. The sports associations commit to recommend 

the respect of prohibitions at the time of the period of 

reproduction ranging between February 1 and July 1 on 

the concerned rock sector. 

The officially agreed rocks are marked with a sign 

financed by the SYCOPARC and set up by the FFME in 

order to remind the codes of behaviour and the prohibition 

to climb in case of nesting of the peregrine falcon. 

The various partners meet annually to establish the 

assessment of the effectiveness of the charter and the 

possible common actions to be taken. 


Y. Krippel Conservation of the natural and cultural heritage of sandstone landscapes in Luxembourg 

Is the conservation of the natural and cultural 

heritage of sandstone landscapes guaranteed? 

Case study of the Petite Suisse area in 

Luxembourg 


Yves KRIPPEL 

Research associate of the National Museum of Natural History of Luxembourg 



Keywords: natural and cultural heritage; conservation; nature reserves; special areas of 

conservation; tourism; nature park; Petite Suisse 

Introduction 

The ‘Petite Suisse luxembourgeoise’, an area of 

approximately 170 square kilometres situated in 

the eastern part of Luxembourg, is one of the most 

outstanding regions of the country. The sandstone 

landscape is characterised by a huge concentration 

of natural, cultural and historical treasures. 

The area is internationally known for it’s relict 

populations of Tunbridge Filmy-fern (Hymenophyllum 

tunbrigense), and actually more than 90% 

of all pteridophytes known in Luxembourg occur 

or have occurred in the ‘Petite Suisse’ area. The 

special microclimatic conditions and the great 

variety of base-status have also favoured the 

luxuriant development of mosses, liverworts and 

lichens. So, the area is considered as being one 

of the 50 most important regions of bryological 

interest in Europe. Considering higher plants, 

the species encountered are in general characteristic 

of fresh mixed deciduous woodlands. On 

the exposed outcrops however, dry calcifugous 

plant communities can be observed, and on some 

of these outcrops, relict populations of Pinus 

sylvestris are present (Fig. 1). The extended beech 

forests can mostly be characterised as ‘ancient’ 

woods (Diederich 1991), and a great percentage 

is classified as Habitats of European Interest 

(in accordance with the Natura 2000 Network); 

some forest associations are on a European level 

classified as ‘priority’ habitat types regarding 

conservation (Directive 92/43/CEE). From the 

fauna point of view, the sandstone outcrops as 

well as the extended natural woods and moist 

valleys offer habitats for a rich wildlife and host 

some rare or interesting animals (different bat 

species, peregrine falcon, eagle owl, …). 

The sandstone area also houses numerous sites 

of high geological interest. Not to be underestimated, 

the sites of hydrological interest like 

sources, calcareous tuff, bog pools, marsh lands, 

peat, … These formations are often holding 

quaternary sediments of high interest for palaeoclimatic 

and biogeographic studies. On a prehistoric 

viewpoint, the region is well known for its 

Palaeolithic, Mesolithic and Neolithic past. In the 

area numerous sites of high archaeological or 

historical importance were recorded, that reach 

from the stone age, over the Celts and the Romans, 

to more recent times (ECAU-EFOR 1992). 

This concentration of elements of great ecological, 

historical and cultural value on a relatively 

small area confers to the entire ‘Petite Suisse’ its 

outstanding character in Europe. 

Pressures and threats in the 'Petite 

Suisse' area 

Fact is, that this scenic area with its extended beech 

forests (Fig. 2), conspicuous sandstone outcrops, 

scree-covered slopes, narrow valleys, as well as 

large plateaus with rural character attracts every 

year an enormous number of visitors. Since the 

19 th century, tourism has played a major role in the 

economic development of this region and over the 

years, the Luxembourg’s Petite Suisse sandstone 

area became one of the touristic highlights of the 

country and the greater region. The diversity of 

the leisure-time activities in the area can hardly 

been beaten. The stunning scenery of the woods 

and sandstone outcrops has led to the creation of 

an extensive network of public footpaths which 

exploit almost every corner of the forests, including 

most of the outstanding rock formations (Fig. 3). 

147


The major problem is, that the most spectacular 

and outstanding habitats are also the most fragile 

ones (Schwenninger 1992a, b). 

It is therefore more than astonishing, that the 

area is absolutely lacking in all kind of protection 

status. 

One part of the 'Petite Suisse' region is integrated 

in the 'Parc Naturel Germano-Luxembourgois', 

created in 1964 and at that time the first international 

nature park in Europe. From the point of 

view of nature conservation and conservation of 

the historical and cultural heritage however, the 

impact of this 'Nature Park' was rather insignificant. 

On the other hand, the ‘Déclaration d’Intention 

Générale’ of the Luxembourg Government from 

1981 has planned a series of nature reserves in 

the area. Until now though none of these nature 

conservation areas was created. Special conservation 

measures were taken so far only for Hymenophyllum 

tunbrigense by withdrawing public access 

to the main site. Even if all ferns, mosses and 

lichens growing on sandstone rock in the area are 

148 

Fig. 1: On some exposed sandstone outcrops relict populations of Pinus sylvestris are present. Photo: Y. Krippel. 

protected by law (Règlement grand-ducal du 19 

août 1989), the collection or destruction of high 

specialised species can hardly be stopped. 

Nature conservation 

A new chance for the region could well be the 

revised nature protection law of 2004 (Loi du 19 

janvier 2004 concernant la protection de la nature 

et des ressources naturelles), which integrates 

some European Directives, amongst others the 

European ‘Habitats Directive’ (Directive 92/43/ 

CEE). So the ‘Petite Suisse’ area is going to be 

part of the European ‘Natura 2000’ Network. Two 

major Special Areas of Conservation according 

to the ‘Habitats Directive’ were designated for 

the region: LU0001011 - Vallée de l’Ernz noire / 

Beaufort / Berdorf (42 km 2 ) and LU0001015 - Vallée 

de l’Ernz blanche (20 km 2 ). Being part of ‘Natura 

2000’ means that the selected areas benefit from 

increased protection as set out in the Directive. 



Let’s hope that specific action and management 

plans are elaborated and initiated soon. 

In addition to these Special Areas of Conservation 

(Zones protégées d’intérêt communautaire), 

a series of national nature protection and/ 

or landscape protection areas (Zones protégées 

d’intérêt national) as well as protected areas 

on district level (Zones protégées d’importance 

communale) are provided for by statute. This 

could in the future substantially boost the effective 

protection of some the most valuable habitats 

within the ‘Petite Suisse’ area. In addition to these 

conservation areas, the restoration of the natural 

forests modified by the former forestry practices 

should be carried on, in order to create a network 

of extended natural and mostly unexploited 

woods. These Natural Forest areas are known as 

‘Réserves forestières intégrales’. Concerning the 

agricultural activities on the plateaus, the progress 

of extensive farming should be stimulated and the 

original landscape protected or restored. All these 


measures are currently promoted by financial aids 

(Règlement grand-ducal du 22 mars 2002). 

The Luxembourg government (in accordance 

with its obligations within the European Union) 

promised a ‘national nature conservation plan’, 

in which the guidelines regarding environmental 

and nature protection are to be specified until 

2010. According to this document, the procedure 

to create nature reserves and landscape protection 

areas (including the ‘Petite Suisse’ region) should 

be accelerated. 

Concerning rock climbing, direct measures in the 

field (anti erosion walls, removal of illegal pitons, 

…) were supported by a new set of local bylaws 

(Fig. 4) governing the legal conditions under which 

rock climbing is permitted and which amongst 

other things, prohibit any such activity from 

taking place outside clearly designated climbing 

areas (Règlement grand-ducal du 14 mars 2002). 

Fig. 2: Extended beech forests are characteristic for the ‘Petite Suisse’ sandstone area. Photo: Y. Krippel. 

149


Fig. 3: The pressure of touristic activities in the region is incredible. Photo: Y. Krippel. 

150 

Prospects 

Serious efforts have still to be made to conserve 

the beauty and integrity of the landscape and 

to protect species from whom it is assumed that 

their isolated inland occurrences within the 

European continent are a testimony to the once 

wider distribution earlier in this interglacial. 

The natural and cultural heritage of the 'Petite 

Suisse' area can not be preserved without specific 

action or management plans in order to protect 

rare and threatened species as well as sites of 

great value. Scientific studies and monitoring of 

rare and protected species (especially Hymenophyllum 

tunbrigense) have to be carried on. On the 

other hand, all possible efforts have to be made 

to increase the public awareness (guided tours, 

nature trails, nature education and consciousnessraising 

campaigns, ...). Seen in the long term, the 

development of a sustainable tourism is essential 

to preserve the exceptional character of the region. 

In parallel, the economic and social development of 

the region ought to be promoted (a good example 

is here given by the LEADER+ initiative). 

The creation of a Nature Park 'Mëllerdall' or 'Petite 

Suisse' - the creation of such a nature park in the 

region is currently discussed - could well be the 

right step to conserve the beauty and integrity of 

this outstanding landscape. 

References 

Diederich P. 1991. - Les forêts luxembourgeoises 

à longue continuité historique. Bull. Soc. nat. 

luxemb. 92: 31-39. 

ECAU-EFOR 1992. - Dossier de classement: Réserve 

naturelle Berdorf-Consdorf-Echternach, RN 

RF 05, Version détaillée. Ministère de l’Environnement, 

Adm. des Eaux et Forêts, 73 p. et 

annexes (unpublished). 

Directive 92/43/CEE du Conseil du 21 mai 1992 

concernant la conservation des habitats naturels 

ainsi que de la faune et de la flore sauvages. - 

JOCE L 206 du 22.7.1992: 7-50. 



Fig. 4: A new set of local bylaws governs the legal conditions under which rock climbing is permitted. 

Photo: Y. Krippel. 

Loi du 19 janvier 2004 concernant la protection 

de la nature et des ressources naturelles. - 

Mémorial A, Recueil de législation du Journal 

officiel du Grand-Duché de Luxembourg - N° 

10 du 29 janvier 2004: 148-169. 

Règlement grand-ducal du 19 août 1989 concernant 

la protection intégrale et partielle de certaines 

espèces végétales de la flore sauvage. - 

Mémorial A, Recueil de législation du Journal 

officiel du Grand-Duché de Luxembourg - N° 

61 du 20 septembre 1989: 1103-1106. 

Règlement grand-ducal du 14 mars 2002 

concernant la pratique de l’escalade en milieu 

naturel. - Mémorial A, Recueil de législation 

du Journal officiel du Grand-Duché de Luxembourg 

- N° 34 du 3 avril 2002: 561-562. 

Règlement grand-ducal du 22 mars 2002 instituant 

un ensemble de régimes d’aides pour la sauvegarde 

de la diversité biologique. - Mémorial 

A, Recueil de législation du Journal officiel 


du Grand-Duché de Luxembourg - N° 36 du 4 

avril 2002: 584-630. 

Schwenninger J.-L. 1992a. - Réflexions sur la 

conservation du patrimoine naturel et culturel 

de la réserve forestière Berdorf-Consdorf- 

Echternach. Analyse, évaluation et gestion 

des ressources. ECAU - EFOR, 98 p. (unpublished). 

Schwenninger, J.-L., 1992b. - Promenades: 

Révision du tracé et de la gestion des sentiers 

touristiques en forêt de Berdorf. Ministère de 

l’Environnement. Administration des Eaux et 

Forêts. Service de Conservation de la Nature, 

67 p. + cartes (unpublished).. 

151



La sauvegarde du patrimoine naturel et culturel des paysages gréseux est-elle assurée? 

Réflexions sur la Petite Suisse luxembourgeoise 

La «Petite Suisse luxembourgeoise», un territoire de ± 170 

km2 , situé dans la partie Est du Grand-Duché de Luxembourg 

entre la vallée de la Sûre (frontière allemande) 

et la vallée de l'Alzette, est une des régions les plus 

spectaculaires du pays. La richesse, tant du point de vue 

écologique, que du point de vue historique et culturel 

est immense. Ce paysage pittoresque - avec ses forêts 

étendues à longue continuité historique, ses falaises et 

éperons rocheux de grès, ses vallons encaissés et ses 

haut-plateaux à caractère rural - attire par sa beauté une 

foule innombrable de visiteurs. Or, plus les milieux sont 

spectaculaires et hors pairs, plus ils sont fragiles. 

Il est d'autant plus étonnant que cette région ne possède 

jusqu'à présent d'aucun statut de protection. Une partie 

de la «Petite Suisse Luxembourgoise» fait partie du Parc 

Naturel germano-luxembourgeois, crée en 1964 et à 

l'époque le premier parc naturel transfrontalier en Europe. 

Du point de vue conservation de la nature et du patrimoine 

historique et culturel, l'impact de ce «Parc naturel» 

fut cependant fort faible. D'un autre côté, la déclaration 

d'intention générale du Gouvernement luxembourgeois 

de 1981 a prévu une série de réserves naturelles dans la 

région; jusqu'à présent, toutefois, aucune de ces réserves 

n'a vu le jour. De nombreuses études ont montré l'impact 

néfaste de visiteurs trop nombreux, concentrés sur des 

sites extrêmement sensibles. Or, du point de vue canali- 

152 

Mots-clés: patrimoine naturel et culturel; conservation; réserves naturelles; directives 

européennes; tourisme; parc naturel 

sation et sensibilisation des touristes, les démarches sont 

fort traînantes. Des premières actions ont cependant déjà 

été réalisées et le fait de supprimer l'accès à une gorge 

étroite abritant une colonie importante d'Hymenophyllum 

tunbrigense a même donné des résultats très encourageants. 

La nouvelle réglementation de la pratique 

d'escalade devrait en principe également porter ses 

fruits à long terme. 

Dans le cadre de la récente directive communautaire 

«Natura 2000», deux sites «Habitat» sont prévus dans la 

région: LU0001011 - Vallée de l'Ernz noire / Beaufort / 

Berdorf (42 km2 ) et LU0001015 - Vallée de l'Ernz blanche 

(20 km2 ). Espérons que les plans de gestion respectifs ne 

tarderont pas à être élaborés et surtout exécutés. 

Le patrimoine naturel et culturel de la région ne peut 

être conservé que si des mesures de gestion concrètes 

sont mises en œuvre afin de protéger les espèces et/ou 

sites sensibles ou de valeur importante, ceci en parallèle 

avec une information et une sensibilisation des visiteurs. 

Enfin la région doit viser à long terme le développement 

d'un tourisme doux et de qualité afin de préserver le 

caractère exceptionnel de la région. La création d'un 

Parc naturel «Mëllerdall» ou «Petite Suisse», dont les 

premières discussions sont enfin entamées, est peut-être 

un pas décisif dans la bonne direction. 



Posters 

153

154 


R. Colbach Overview of the geology of the Luxembourg Sandstone(s) 

Overview of the geology of the Luxembourg 

Sandstone(s) 

In the northeastern tip of the Paris Basin ("Luxembourg-Trier 

Gulf") the Lower Liassic, otherwise 

formed by blueish grey limestone-shale alternations 

("Blue Liassic") also called "Lorraine 

facies", shows lenticular insertions of arenaceous 

sediments referred to as the Luxembourg 

Sandstone(s) Formation. This unit includes, from 

SE to NW, the local denominations of Hettange, 

Ernzen, Metzert, Virton, Orval or Florenville 

sandstones (Fig. 1). 

Palaeogeography 

The lower mesozoic history of the considered area 

was strongly influenced by the "Eifel Depression", 

Fig. 1: Extension of the Luxembourg Sandstone(s) Formation. 


Robert COLBACH 

Service géologique du Luxembourg 

43, bd G.-D. Charlotte, L-1331 Luxembourg 

robert.colbach@pch.etat.lu 

a N-S striking subsidence zone separating the 

Ardennes from the Rhenish Shield through which 

the northern german sea progressively reached 

the "Lorraine depression". On its western border, 

N-S oriented triassic shorelines gradually turned 

to NE-SW directions as the liassic sedimentary 

series advanced upon the Ardennian continent. 

Sands and silts were carried southwards through 

the Eifel Depression into this flat marine area. This 

marine channel was limited to the south by the 

Sierck Sill, the western tip of the hercynian heights 

of the Hunsrück, thus limiting the depositional 

area of the sandstone to the south (Fig. 1). 

Sources: Berners 1983, 1985; Guérin-Franiatte et al. 

1991. 

155


156 

Petrography 

Due to a bimodal distribution of the calcium 

carbonate content, the Luxembourg Sandstone 

appears in the outcrop as an alternation of 

yellowish ochre, poorly cemented sandstones (10- 

20 % carbonate) and grey to whitish, cement-rich 

sandy limestones (30-60 % carbonate) (Fig. 2; 3). 

But extreme terms with less than 1 or up to 90 % of 

carbonate also occur. 

Under the cover of younger sediments and in 

permanently water saturated zones, where it is 

protected from a deep weathering, the sandstone 

appears in a blueish grey, due to the presence of 

pyrite. 

Fig. 2: Outcrop showing an alternation of carbonate 

rich, whitish, sandy limestone and carbonate poor, yellowish 

sandstone, Luxembourg. 

Fig. 3: Well cemented sandstone, optical microscope 

image (natural light). 

The changing carbonate content has a primary 

synsedimentary, bioclastic origin, but was influenced 

by secondary diagenetic redistribution 

processes. The proportion of high-carbonate layers 

rises from the east towards the west. 

Grain sizes are dominated by well-sorted, fine 

to medium sands; in the east, proximal facies 

show mostly fine and very fine sands, associated 

to medium sands, whereas western, distal facies 

show more very fine sands and silts. 

Very well rounded quartzitic pebbles, intraformational 

sandstone pebbles, fossil debris-rich sandy 

limestones ("lumachelle") and thin recurrences of 

limestone-shale alternations also occur. 


1991; Bock 1989. 

Fig. 4: Structure of the sandwaves in the Luxembourg Sandstone(s) (Bock & Muller 1989, modified). A. Lorraine 

facies. B. Initial Sandwave subfacies. C. Sandbar subfacies. D. Sandbank subfacies. 



Table 1: Sedimentological subdivisions of the Luxembourg Sandstone(s) sandwaves. 

Evolution stage Subfacies 

Individualization phase - inter sandwave subfacies: bioturbated silts and silty 

sandstones, bioclastic sandy limestones ("sheet sands") 

- initial sandwave subfacies: fine to medium grained 

sandstones with rare pebbles and low-angle cross bedding 

Accumulation phase - sandbar subfacies: fine to medium grained sandstones 

with large-scale cross bedding ("sandwaves") and internal 

erosional surfaces 

Stabilization phase 

Sedimentology 

The sedimentary analysis shows that the Luxembourg 

Sandstone formed on a flat, shallow marine 

shelf as offshore sandwaves. These subtidal, shoreparallel 

deposits are organized into 10 to 20 meters 

thick sequences of different subfacies, related to 

different evolution stages (Tab. 1; Fig. 4). 


1991; Bock & Muller 1989. 

Stratigraphy 

Ammonite content proved the Luxembourg 

Sandstone formation to be diachronic: the first 

sand deposits appear during the lower Hettangian 


- sandbank subfacies: wave and storm-influenced, bioclast 

rich, fine to medium sandstones with frequent erosion 

channels and hardgrounds 

in central Luxembourg. The depositional area 

extended towards southeastern and western 

Luxembourg during the middle and upper 

Hettangian and reached its westernmost extent 

only during the Sinemurian (Fig. 5). 

The lower boundary of the sandstone consists 

in a gradual "sanding-up" of the Lorraine facies, 

whereas its upper limit is often sharp and marked 

by a hardground, equivalent to the Hettangian- 

Sinemurian contact in the southeast, but getting 

progressively younger towards the west. The 

duration of the sand sedimentation events is 

evaluated to 9 Ma. 

The outcrops near Hettange-Grande (Moselle, F) 

were proposed as a stratotype for the Hettangian 

stage in 1864 by Renevier. 

Sources: Guérin-Franiatte et al. 1991; Bock 1989. 

Fig. 5: Stratigraphic position of the Luxembourg Sandstone(s) Formation (Bock 1989, modified). 

157


158 

Structural setting 

Formation thicknesses reach 100 meters in central 

Luxembourg and stay more or less constant in the 

SW-NE direction, whereas they are subjected to 

changes in the NW-SE direction, thus suggesting 

that hercynian tectonic features must have been 

active already during sedimentation (Berners 

1985). 

Structurally, the Mesozoic sediments of Luxembourg 

are characterized by mainly SW-NE striking 

horsts and grabens, associated to large undulations 

like the Weilerbach syncline. Associated to 

a general SW dip towards the centre of the basin, 

they explain the outcropping of the Luxembourg 

Sandstone over a wide area. This setting is 

thought to be essentially due to the reactivation of 

hercynian structures. 

Its slight dip (


Fig. 8: Wide open fracture with stalactites; roadcut 

near Altwies. 


Calcium carbonate redistribution by groundwater 

is also a key process in the shaping of the 

sandstone cliffs: holes are created by dissolution of 

the carbonate cement, which in turn can reprecipitate 

on the cliff's walls, giving it a smooth aspect 

and creating characteristic alveoli (Fig. 7). 

Sources: Struffert 1994; Gronemeier 1976; von 

Hoyer 1971. 

Natural resources 

The Luxembourg Sandstone Formation provides 

different building materials (Wies & Wertz 2004): 

in Luxembourg alone, over 150 old quarries are 

known and 11 extraction sites are still active today. 

Besides sands and different granulates, especially 

the whitish carbonate-rich sandy limestone has 

been appreciated as building stone and freestone 

for several centuries beyond the countries borders. 

Its main characteristics are: density 2.06-2.24, water 

absorption 3-7 mass %, compressive strength 44- 

57 Mpa, elastic modulus 6500 Mpa. 

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und Umweltbelastung am Beispiel von 

159


160 

drei Grosstestflächen, Doktorat der Naturwissenschaft, 

Johannes Gutenberg-Universität 

Mainz, 195 p. 

Guérin-Franiatte S., Armand H. & Muller A. 1991. 

- La formation des Grès du Luxembourg, au 

Lias inférieur: reconstitution dynamique du 

paléoenvironnement. Bulletin de la Société 

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Owenier F. 2001. - Beiträge zur Charakterisierung 

des südöstlichen Sedimentationsareals - 

Gandertal - der Sandsteine von Luxemburg 

(Unterer Lias) im Rahmen des Sedimentationsmodells 

von BERNERS (1985) unter Berücksichtigung 

der Erkenntnisse beim Ausbau der 

Autobahn Luxemburg-Saarland, Dissertation 

RWTH Aachen, 136 p. , non publié. 


Aperçu de la géologie des Grès de Luxembourg 

Mots-clés: Lias; Grès de Luxembourg; Dépression Eifélienne; ridins sableux 

Dans le Nord-Est du Bassin de Paris, des sédiments 

arénacés s'intercalent dans l'alternance de marnes et 

calcaires liasiques du « faciès lorrain ». Connus, suivant 

les régions, sous les noms de Grès de Florenville, d'Orval, 

de Virton, de Metzert ou de Hettange, cette formation 

« des Grès de Luxembourg » se répartit sur 4 pays: de la 

région de Bitburg (D) dans l'Est par la Gaume (B) jusqu'à 

la région de Sedan-Charleville (F) à l'Ouest et jusqu'à 

Thionville (F) au Sud. 

Ce grand corps sableux a été déposé durant l'Hettangien 

et le Sinémurien sur une plate-forme marine peu profonde 

sous forme d'un ensemble de barres et de ridins sableux 

parallèles à la côte du continent hercynien (ardennais) 

par des courants marins en provenance du chenal de la 

Dépression Eifélienne. En allant du SE vers le NW l'âge 

de cette formation varie de l'Hettangien inférieur au 

Sinémurien. Son épaisseur atteint 100 mètres au centre 

du Luxembourg. 

Partant d'une distribution bimodale du ciment carbonaté 

d'origine bioclastique, deux types principaux de roches 

peuvent être distingués : du grès jaune ocre avec moins 

de 20 % de CaCO , alternant avec du calcaire gréseux 

3 

blanchâtre présentant 50 à 80 % de CaCO . La granulo- 

3 

métrie est dominée par des sables fins à très fins, mais 

Struffert F.-J. 1994. - Hydrogeologische Detailuntersuchungen 

im Rahmen der «Solution de 

rechange» (Ersatzlösung) in Luxemburg : eine 

Synthese aus Methoden der Hydraulik, Isotopenhydrologie 

und Hydrochemie. Publications 

du Service Géologique du Luxembourg, 

Volume 28, 194 p. 

von Hoyer M. 1971. - Hydrogeologische und 

hydrochemische Untersuchungen im Luxemburger 

Sandstein, Publications du Service 

Géologique du Luxembourg, Volume 21, 61 p. 

Wies P. & Wertz P. 2004. - Les carrières de Grès 

d’Ernzen (Larochette). Guide d’excursion 

Geologica Belgica du 30.09.2004. 13 p., non 

publié. 

des sables moyens et des silts existent également dans 

les faciès proximaux, respectivement distaux. Des galets 

de quartz très bien roulés, des grès lumachelliques et 

des récurrences de l'alternance marno-calcaire existent 

également. 

Du point de vue structural, le Mésozoïque luxembourgeois 

se caractérise par un système en horsts et 

grabens, associés à des plis à grand rayon de courbure, 

d'orientations SW-NE. Ensemble avec le pendage 

général des couches vers le centre du bassin, ces structures 

expliquent la présence de la cuesta du Grès de 

Luxembourg sur une grande région géographique. Des 

zones de fractures, principalement de direction NE et 

NW, affectent la formation et favorisent localement une 

érosion plus importante. 

Grâce à sa perméabilité double de pores et de fractures, 

le Grès de Luxembourg est le plus important aquifère du 

pays, fournissant 2/3 de l'eau potable. La dissolution et la 

reprécipitation du ciment calcitique par les eaux souterraines 

sont les processus-clé de la création d'épaisses 

couches de produits d'altération et du façonnage des 

falaises de grès et sont, ensemble avec sa disposition 

structurale, à l'origine de paysages caractéristiques. 


A. Faber & R. Weis Intérêt scientifique et patrimonial des sites fossilifères du Grès de Luxembourg 

Le Grès de Luxembourg: intérêt scientifique et 

patrimonial de ses sites fossilifères 

Abstract 

The Luxembourg Sandstone constitutes a particular 

facies within the marls and limestones of the Lower 

Lias. As a diachronic formation, the sandstone is of 

Hettangian age in the Grand Duchy, passing on into 

the Sinemurian at the Belgian border. Fossils are mostly 

concentrated in conglomeratic layers. Biostratigraphically, 

the index fossils are ammonites ranging from the 

Le Grès de Luxembourg: 

une formation géologique 

particulière 

Le Grès de Luxembourg (Fig. 1) constitue un 

faciès régional atypique au sein des marnes et 

calcaires du Lias inférieur (faciès lorrain) qui 

lèncadrent tant stratigraphiquement par la 

Formation dÈlvange et la Formation de Strassen 

que géographiquement avec les Calcaires à 

gryphées de Lorraine. Cette formation gréseuse 

est diachronique: elle est d`âge hettangien au 

grand-duché de Luxembourg, mais les parties 

supérieures deviennent d`âge sinémurien vers 

la frontière belge. Les fossiles, plutôt rares sur 

la totalité de la puissance du grès, se retrouvent 

concentrés dans des niveaux lumachelliques. Ces 

niveaux coïncident souvent avec le faciès terminal 

des séquences gréseuses décrites par H. P. Berners 

(1983) et correspondent à un environnement 

de plus haute énergie. Pouvant atteindre 110m 

d`épaissseur, le grès se termine souvent par une 

surface taraudée avec incrustations d’huîtres et 

des perforations de mollusques lithophages. 

Un patrimoine naturel de 

renommée mondiale 

Au 19ième siècle, la formation des grès de Luxembourg 

et d`Hettange a été le sujet de recherches 

de nombreux pionniers en paléontologie, tels 

Terquem et Chapuis & Dewalque. Sa richesse en 


Alain FABER & Robert WEIS 

Musée national d‘histoire naturelle – Section Paléontologie 

25, rue Münster L-2160 Luxembourg 

afaber@mnhn.lu, rweis@mnhn.lu 

Planorbis- to the Angulata-Zone. The sequences can be 

followed in the quarry "Reckingerwald" near Brouch/ 

Mersch, which has yielded a rich fossil fauna, and more 

particularly a well-preserved an diversified gastropod 

fauna. The geological trail in the Pétrusse-valley, in the 

heart of Luxembourg-City, presents the lithology and 

genesis of the sandstone. 

Fig. 1: Affleurement du Grès de Luxembourg dans la Vallée 

de la Pétrusse, Luxembourg-Ville. Photo: R.Weis. 

fossiles incita en 1864 le géologue suisse Eugène 

Renevier à y établir la référence du premier étage 

du Jurassique, l'Hettangien, nommé dàprès le 

village de Hettange-Grande en Lorraine. 

161


162 

La collection paléontologique du Musée national 

d‘histoire naturelle de Luxembourg (MnhnL) 

donne un aperçu assez complet de cette faune et 

flore fossile (Fig. 2). Biostratigraphiquement les 

fossiles indexes du grès sont les ammonites des 

zones à Planorbis, Liasicus et Angulata. Les paléoenvironnements, 

décrits par le biais des traces ichnofossiles, 

correspondent au faciès à Cruziana. Les 

mollusques y sont abondants avec les gastéro- 

c 

a 

podes, les lamellibranches et les ammonites, ces 

dernières furent étudiées par P.L. Maubeuge, S. 

Guérin-Franiatte et G. Bloos. Les échinodermes, 

les coelentérés et les vertébrés (ichthyosaure) sont 

plus rares. La flore a été étudiée par A. Carpentier 

et par P. L. Maubeuge. Plus récemment, des 

recherches sur les vertébrés, bélemnites et ophiures 

ont été menées par Delsate (2005), Weis & Delsate 

(2005) et Thuy (2005). 

Fig.2: Patrimoine paléontologique: exemples de fossiles du Grès de Luxembourg. 

a. Ammonite, Caloceras luxembourgense Guérin-Franiatte & Muller. Hettangien, zone à Planorbis; Kopstal. Photo: 

Collection MnhnL GL110. 

b. Ophiure, Ophiocoma sp. Hettangien; Côte d’Eich, Ville de Luxembourg. Photo: Collection MnhnL GL122. 

c. Plante, Dictyophyllum cf. muensteri (Goeppert). Hettangien; Goeblange. Photo: Collection MnhnL GL105. 

d. Corail ramifié, indéterminé. Hettangien, zone à Angulata; Brouch/Mersch. Photo: Collection MnhnL BR800. 

b 

d 



La carrière de Brouch – un site 

paléontologique de premier ordre 

Le site de la carrière «Reckingerwald» près de 

Brouch/Mersch permet de retracer les séquences 

lithologiques du grès et de les dater par des 

ammonites relevées à plusieurs niveaux (Fig. 3). 

Deux lumachelles, situées respectivement dans 

les zones à Planorbis et Angulata, y livrent une 

riche faune bien conservée dìnvertébrés marins 

tels ammonites, gastéropodes, lamellibranches et 

coraux. La faune de gastéropodes, qui comprend 

plus de 30 espèces, est particulièrement intéressante 

(Fig. 4; 5). Après une première étude menée 

par Meier & Meiers (1988), elle fait actuellement 

lòbjet dùne révision dans le cadre dùn projet 

de recherche entre le Musée national d`histoire 

naturelle de Luxembourg et lÙniversité de Rome. 

Des mesures de valorisation 

à développer 

Le stratotype de l'Hettangien, la carrière Gries 

à Hettange/Grande, est déjà protégée par la loi 

française sur les réserves naturelles et géologiques. 

Le site est valorisé par des sentiers balisés, un 

centre de documentation et un programme 

pédagogique. Le site de la vallée de la Pétrusse à 

Luxembourg-Ville profite d’initiatives parallèles. 

Pour la Petite Suisse luxembourgeoise il n‘existe 

pas encore de site protégé mais, vu l‘intérêt de ce 

paysage gréseux, certains affleurements mériteraient 

une attention particulière. 

Fig. 3: Vue de la partie supérieure (zone à Angulata) 

de la carrière «Reckingerwald», Brouch/Mersch. 

Photo: K. Meiers. 


Fig. 4: Gastropode, Pleurotomaria hettangiensis Terquem. 

Hettangien, zone à Angulata; Brouch/Mersch. 

Photo: Collection MnhnL BR375. 

Fig. 5: Gastropode, Microschiza clathrata (Deshayes). 

Hettangien, zone à Angulata; Brouch/Mersch. 

Photo: Collection MnhnL BR340. 

163


164 

Références 

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environment, contribution to the sedimentology 

of the Luxembourg Sandstone. Annales 

de la Société Géologique de Belgique 106: 87- 

102, Liège. 

Delsate D. 2005. - Vertébrés de l'Hettangien 

inférieur du Grand-Duché et de la Province 

belge de Luxembourg, in Delsate D. (éd.) 

2005, Biostratigraphie et Paléontologie de 

l'Hettangien en Belgique et au Grand-Duché 

de Luxembourg. Royal Institute of Natural 

Sciences, Memoirs of the Geological survey of 

Belgium 51: 59-93. 

Meier H. & Meiers K. 1988. - Die Gastropodenfauna 

der “Angulata-Zone” des Steinbruchs 

The Luxembourg Sandstone constitutes a particular 

facies within the marls and limestones of the lower Lias 

(Lorraine facies): underlying we find the Formation 

d’Elvange and overlying the Formation de Strassen. 

To the south, the sandstone passes into the ‘Calcaire 

à Gryphées’ of Lorraine. As a diachronic formation, 

the Luxembourg sandstone is of Hettangian age in the 

Grand Duchy, and attains a Sinemurian age at the Belgian 

border. The fossils are rare on the whole thickness of the 

sandstone and are mostly concentrated in conglomeratic 

layers. These layers generally correspond to the 

final, higher-energy facies of the sandstone sequences 

described by Berners (1983). 

Biostratigraphically, the index fossils are ammonites 

of the Planorbis- to Angulata-Zone. The fossil environments 

are indicated by ichnofossils (Cruziana-facies) and 

by paleo-surfaces showing incrustations of oysters and 

mollusk perforations. 

”Reckingerwald” bei Brouch. Travaux scientifiques 

du Musée national d`histoire naturelle 

de Luxembourg 13, 88pp. 

Weis R. & Delsate D. 2005. - Présence de bélemnites 

précoces dans l'Hettangien de Belgique, 

in Delsate D. (éd.) Biostratigraphie et Paléontologie 

de l'Hettangien en Belgique et au 

Grand-Duché de Luxembourg. Royal Institute 

of Natural Sciences, Memoirs of the Geological 

survey of Belgium 51: 27-31. 

Thuy B. 2005. - Les Ophiures de l'Hettangien 

inférieur de Vance (B), Béreldange/Bridel et 

Bourglinster (L), in Delsate D. (éd.) Biostratigraphie 

et Paléontologie de l'Hettangien en 

Belgique et au Grand-Duché de Luxembourg. 

Royal Institute of Natural Sciences, Memoirs of 

the Geological survey of Belgium 51: 33-57. 


The Luxembourg Sandstone: scientific and patrimonial importance of its fossiliferous sites 

The quarry “Reckingerwald” near Brouch allows to 

follow the lithological sequences of the sandstone 

and to correlate them to the biostratigraphic scale by 

the ammonites collected on several levels. The site is 

particularly interesting as almost the total thickness of 

the sandstone is outcropping. A “Lumachelle” within 

the Angulata-Zone, Complanata-Subzone, yielded an 

abundant and well-preserved fauna including ammonites, 

gastropods, bivalves and corals etc. which are currently 

reviewed. The stratotype of the Hettangian stage, the 

Gries quarry in Hettange/Grande, has been protected by 

the French law on the natural and geological reserves. 

The site is valorized by a geological and a nature trail, 

an exhibition centre and a pedagogic program. The site 

of the Pétrusse valley in Luxembourg-City benefits from 

similar initiatives. In the Petite Suisse luxembourgeoise 

(Müllerthal region) there are no protected site although 

certain outcrops would deserve an accurate attention. 


J. Jung Cretaceous-Tertiary Weathering in sandstones of the Southwest Spessart, Germany 

Cretaceous-Tertiary weathering in sandstones 

of the Southwest Spessart/Germany 


Jürgen JUNG 

Research Station for Highlands, Research Institute Senckenberg 

Lochmühle 2, D-63599 Biebergemünd/Bieber 


Keywords: Spessart; Germany; Triassic; Sandstone; Sandstone-Saprolite; Gray-loam; Tertiary; 

Pleistocene 

The Spessart is classified as a sandstone-dominated 

highland region in the center of Germany, which 

is regional defined by the rivers Main, Sinn and 

Kinzig. The geology is dominated by sandstones of 

the lower triassic periode (Buntsandstein). Sandy 

sediments deposited after a fluvial transport in a 

wide bassin 250-245 Ma ago, which is known as 

“Germanisches Becken” (Mader 1985). Typical 

is the pink to reddish colour, which results from 

iron-oxids. They build up a thin patina on the 

silica based components. All in all the different 

layers of Buntsandstein have a thikness more than 

500 m in the Spessart region (Geyer 2002). In the 

northern part of the investigation area mainly 

sandstones of the lower units are located. The 

Sand- and Siltstones of the middle and upper units 

are spread over the southern part in orographic 

lower positions, which are connected with a 

rift-structure (Schwarzmeier & Weinelt 1993). It 

results from palaeogen activities at the Oberrheingraben-system 

(Upper Rheinian Rift) and contains 

the well known “Klingenberger Tone” (Dobner 

et al. 1987). The high quality of the clays allows 

special applications, for example as additional 

components for leads in pencils. The rift-system 

close to the investigation area leads to a mosaic 

structure of Triassic sandstones in the underground 

and to an interesting geomorphological 

situation. A study already deals with aspects of 

geomorphology, geology and pedology of this 

area (Jung 1996). The investigation area covers 

the hills westerly of Kleinwallstadt a. Main, which 

belongs to the Southwest-Spessart (Fig. 1). The 

scientific interests have been concentrated on the 

younger Mesozoic and Neozoic periode, where 

mainly continental conditions exists in that area. 

The history of landsape, which is connected with 

weathering and erosion of sedimentary rocks, 

especially the Buntsandstein, starts at this point. 

The Cretaceous and Tertiary is characterized 

by a para-tropic climate (Schwarzbach 1993). 

Especially the sequences of climatic optima 

are dominated by higher temperatures and a 

Fig. 1: Research area in the Southwest-Spessart and 

extension of Grayloam near to the surface. Modified 

from Jung (1996). 

extreme wet environment. The climatic palaeoenvironment 

leads to weathering activities, which 

are dominated by chemical processes. In the 

underground of the Cretaceous and Tertiary flat 

surface is a deeply grounded weathering mantle 

165


developed. Relicts can be found in the highland 

region in authochtonous positions or as transported 

material. In iron-rich, reddish sandstones, 

like in the investigation area, chemical weathering 

processes reduce iron-oxides and create a pallid 

zone of a deep grounded weathering mantle. The 

result is so called Sandstone-Saprolite, accordíng 

to Felix-Henningsen (1990). 

In exposed highland regions like the Spessart, 

documents from Tertiary periode are rare. Still 

existing Tertiary documents are located in the 

Southwest-Spessart. Sandstone-Saprolites as 

relicts of the Tertiary weathering mantle are 

spread over this area. They build up the underground 

of hills next to Kleinwallstadt a. Main in 

a level of 250-300 m above the sea. Furthermore 

Saprolites are found north of Eichelsbach at 400 

m above sea-level. There are no big quarries in 

that terrain, so it is necessary to analyse findings 

of Sandstones on the recent surface. Relicts of 

peneplains represents morphological documents 

of the Tertiary landscape and corresponds with the 

Saprolites below. Saprolites in the underground 

can be identified by white-coloured Soils on the 

166 

Fig. 2: Gray Loam modified by recent soil processes in 

the profile “Harzofen”, Plattenberg/Kleinwallstadt a. 

Main, Southwest-Spessart. Photo: J. Jung. 

recent surface. This soils results from a solifluidal 

dynamic concerning the pallid zone of Sandstone- 

Saprolites. The material can be defined as Gray 

Loam (Felix-Henningsen 1990). Very typical are 

hydromorphic processes, which can be recognised 

on spots of orange-coulered iron-oxides. 

The Profile Harzofen represents an hydromorphic 

soil type, which is developed in a Gray Loamsubstrate 

on the Plattenberg-plateau (Jung 1996). 

The layer structure, with different contents of 

clay-granularity, affects hydromorphic processes 

in the soils. A clay-rich horizon in the lower profile 

(Ha6, Fig. 3) depends a slack flow and a reduction 

of iron-components. Aerobic processes during 

dry-seasons leads to an oxidative environment 

and a blotched concentration on iron-oxides. The 

layer structure promoted the origin of hydromorphic 

soil types especially on plateaus. With 

two different overlapping sections shown, it could 

be assured that the soil development is found in 

the composition of periglacial slope deposits, 

which are divided according to Semmel (1964) 

into the basal layer (Gray loam) and upper layer 

as a deposit of the Younger Tundra Age. 

The different layers of the Profile "Harzofen" 

can be characterized by grain-sizes, pH-value, 

carbonates (nearly free) and organic components. 

Aeolian particles in the upper horizon (Ha2, Fig. 

3) can be realised as a dislocation of loess in the 

early Holocene. The clay-substrate in horizon Ha6 

results from a vertical differentiation in a parent 

clay-rich Gray Loam. With methods of x-raydiffraction 

the clay minerals could be identified 

as mainly caolinites. These are a solid indicator 

for a tropic-like climate of the Tertiary. A few 

smectites in the spectrum of clay minerals shows 

the influence of the ice-age periode. Sandstone 

fragments, which are completely bleached are 

involved especially in the lower layers. It helps, 

to identify the Gray Loam, which is displayed in 

the profile "Harzofen" as a solifluction layer of the 

younger Pleistocene periode. 

The morphodynamic processes especially in 

depressions and in lower orographic positions are 

much more complex as it was shown in the profile 

"Harzofen". In connection with loess deposits 

grain-size and colour helps to recognise different 

layers and to reconstruct morphodynamic 

processes in that area. The "Buschgraben"-profile 

(Fig. 4) displays very impressive a succession of 

Saprolite, fluvial deposits, Gray loam and loessial 

loam. The sediments were mined by a series of 

some drillings. The raw material is represented 

by the Sandstone-Saprolite in the underground. 

Erosion processes and fluvial activities mainly 

in the Pliocene-periode are demonstrated by 

clay horizons as slack water-deposits. The Pleistocene 

part contents solifluidal products from the 

Sandstone-Saprolite an fluvial sediments. They 

changes with loess deposites as raw material for 

further solifluction processes. All layers were 

cutting by a Gray Loam, which results from a 



Fig. 3: Texture and chemical parameters of the Gray Loam in the profile “Harzofen”, Plattenberg/Kleinwallstadt 

a. Main, Southwest-Spessart. Modified from Jung (1996). 

Sandstone-Saprolite on a higher position and 

which was modified by hydromorphic processes. 

The introduced profiles displays Sandstone- 

Saprolites as a typical weathering product of the 

cretaceous and Tertiary periode in a Sandstone 

dominated landscape (Jung in prep.). The palaeoenvironment 

was characterized by a paratropic 

climate which changes at the end of Tertiary to the 

ice age periode in the Pleistocene. The Gray Loam, 

which still exists in the Southwest-Spessart, represents 

the solifluidal modified Sandstone-Saprolit. It 

stands for solifluction and cryoturbation processes 

during the hole Pleistocene Sandstone-Saprolites 

and Gray Loam advance to an important indicator 

for the landscaping in sandstone-regions like the 

Spessart (Boldt et al. 2001). 


References 

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und Sedimente als Indikatoren der 

tertiären Landschaftsgeschichte - vergleichende 

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Geol. Bavarica, 91, 216 S., München. 

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Verwitterungsdecke (MTV) im Rheinischen 

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192 S., Berlin, Stuttgart. 

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Modified from Jung (1996). 

Geyer G. 2002. - Geologie von Unterfranken 

und angrenzenden Regionen. Busche, D. 

[Hrsg.], Fränkische Landschaft - Arbeiten zur 

Geographie von Franken. 2, 588 S., Gotha. 

Jung J. 1996. - Die quartäre Aufbereitung der 

kretazo-tertiären Verwitterungsdecke im südwestlichen 

Buntsandstein-Spessart – dargestellt 

anhand einiger Hangprofile bei Kleinwallstadt 

am Main. - Unveröff. Dipl.-Arb., Geogr. Inst. 

Univ. Würzburg, 129 S., Würzburg. 

Jung J. (in prep.). - Reliefgeschichte des Spessarts 

und angrenzender Mittelgebirgsregionen mit 

Beispielen einer GIS-gestützten Reliefanalyse. 

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Mader D. 1985. - Entstehung des germanischen 

Buntsandsteins. Carolinea 43: 5-60, Karlsruhe. 

Schwarzbach M. 1993. - Das Klima der Vorzeit. 

Eine Einführung in die Paläoklimatologie. 380 

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Karte 1:100 000 Naturpark Spessart. – Bayer. 

Geol. L.-Amt München [Hrsg.], München. 

Semmel A. 1964. - Junge Schuttdecken in 

hessischen Mittelgebirgen. – Notitzbl. Hess. L.- 

Amt Bodenforsch. 92: 275-285, Wiesbaden. 




Désagrégation crétacé-tertiaire de grès du sud-ouest du massif du Spessart, Allemagne 

Le Spessart est classifié comme une région montagneuse 

de grès au centre de l’Allemagne, qui est délimitée par 

les fleuves Main, Sinn et Kinzig. Une structure de rift au 

sud-ouest du Spessart est liée aux activités de l’Oberrheingraben 

(fossé du Haut Rhin) durant le Paléogène. 

Ceci mène à une structure en mosaïque des grès 

triasiques dans le sous-sol et à une situation géomorphologique 

intéressante. Une autre étude traite déjà 

des aspects géomorphologiques, géologiques et pédologiques 

de ce secteur (Jung 1996). 

Le terrain étudié couvre les collines à l’ouest de 

Kleinwallstadt à côté du fleuve Main. Y existe un 

manteau d’altération profonde autochtone («saprolite», 

Felix-Henningsen 1990) dans le sous-sol, qui correspond 

aux optimums climatiques du Crétacé et du Tertiaire. 

Les recherches ne se sont pas concentrées sur le manteau 

d’altération mais plutôt sur ses produits d’érosion. Ceuxci 

ont été déposés dans l’arrière-pays (hinterland), par 

exemple après un transport sur une courte distance en 

tant que sédiments fluviatiles. Une série de quelques 

forages ont extrait ces sédiments. Une recherche stratigraphique 

a été systématiquement effectuée avant 

d’employer des méthodes d’analyse de laboratoire, 

particulièrement ceux d’identification des argiles par 


diffraction aux rayons X. Le spectre des minéraux 

argileux est dominé par des Kaolinites. Ceux-ci constituent 

un solide indicateur d’un climat du type tropicale 

et des processus d’altération correspondants. En outre 

les processus morphodynamiques fluviatiles ont été 

mis en relation avec la genèse de la vallée du Main, 

qui commence vers la fin du Tertiaire, à plus de 120 m 

au-dessus de la position orographique récente, sur une 

partie de la pénéplaine tertiaire. 

Un autre but de cette étude est de démontrer quelques 

processus morphodynamiques pendant le Pléistocène 

avec ses périodes chaudes et froides. Cryoturbation et 

solifluxion ont conduit à une remobilisation du saprolite 

de grès et des sédiments fluviatiles comme «terre 

glaise grise» (Graulehm). Le profil du «Buschgraben» 

montre une succession de terre glaise grise et de lœss, 

qui résultent de dépôts de lœss au Pléistocène récent. 

Comme les deux sections présentées se recouvrent, on 

peut être sûr que le développement du sol se trouve 

dans la composition des dépôts de pente périglaciaires, 

qui sont divisés en couche basale (terre glaise grise) et 

en couche supérieure comme un dépôt d’âge Dryas plus 

récent (Jung 1996). Ceci a favorisé l’origine des types de 

sol hydromorphes, particulièrement sur des plateaux. 

169

170 


J. Mertlík & J. Adamovič Some significant geomorphic features of the Klokočí Cuesta, Czech Republic 

Some significant geomorphic features of the 

Klokočí Cuesta, Czech Republic 


Jan MERTLÍK 

Tisovka 2, CZ-511 01 Turnov 

j.m.had@wo.cz 

Jiří ADAMOVIČ 




Keywords: Sandstone landforms; Klokočí Cuesta; Deformation bands; Karren; Caves; Siliceous 

cement 

Introduction 

Sandstones of the Klokočí Cuesta in NE Bohemia 

are some of the geomorphologically most diverse 

rocks in Europe. This is generally caused by 

their proximity to the Lusatian Fault, one of the 

prominent tectonic structures of the Elbe Fault 

System (Scheck et al. 2002), traversing much of the 

present northern and central Europe. The processes 

immediately contributing to the relief complexity 

include tectonic tilting, faulting and jointing, shear 

deformations with grain cataclasis, silica mobilization 

and precipitation, and ferruginization. 

Mesoforms and microforms traditionally formed 

due to grain-size variations and differential 

cementation coupled with atmospheric influence 

(Rubín & Balatka 1986; Young &Young 1992) show 

their specific character in the studied area and bear 

clear imprints of tectonic influence. In the last few 

years, landforms of all sizes on the Klokočí Cuesta 

have been thoroughly documented. 

Geological setting 

The overall geometry of the Klokočí Cuesta is 

controlled by the gentle tectonic tilting of blocks 

within the Bohemian Cretaceous Basin near its 

northern tectonic margin, represented by the 

Lusatian Fault (1–4 km to the NE), see Fig. 1. The 

cuesta surface can be divided into two sandstone 

areas: Klokočské skály Cliffs (southern and central 

part) and Betlémské skály Cliffs (northern part). 

The sandstones are ranked within the Teplice 

Formation of Upper Turonian to Coniacian age. 

Fig. 1: A relief contour map (interval 5 m) of the northern 

edge of the Bohemian Cretaceous Basin near Turnov, 

NE Bohemia. The Klokočí Cuesta formed by the Teplice 

Formation sandstones lies in the centre. 

The package of medium-grained quartzose 

sandstones is ca. 140 m thick. Most of the package 

is represented by a body of a shallow marine delta 

prograding into the basin with >80 m water column. 

The topmost ca. 20 m are arranged into upwardscoarsening 

cycles due to periodical changes in 

relative sea level. Bedding planes of delta foresets 

now dip towards the SSW at an angle of 12-15°, 

and their original dip angle can be calculated by 

subtracting 5° of tectonic dip (towards SW) of the 

whole sandstone block. Sets of cross-bedding up 

to several metres thick document the migration of 

subaquatic dunes towards N and S. 

The Lusatian Fault is a major reverse fault with 

vertical displacement magnitude of ~1000 m. 

171


172 

Tectonic movements on this fault zone controlled 

not only the depositional setting but also subsequent 

tectonic deformations. It is a representative 

of NW-striking set of thrust faults stretching across 

the whole northern–central Europe. Peak displacements 

connected with thrusting of NE (N) blocks 

over SW (S) blocks and block rotations about 

horizontal axes can be dated to the Subhercynian 

phase (ca. 87–72 Ma) and Laramide phase (ca. 

63–55 Ma) in the Late Cretaceous and Paleogene, 

with vertical displacement magnitudes generally 

exceeding 1000 m (Coubal 1990). Post-Paleogene 

deformations are evidenced by normal faulting, 

which can be paralleled to that in the Ohře Rift, and 

later oblique dextral reverse faulting under N–S 

compression (Oligocene–Miocene). Post-Miocene 

movements on the Lusatian Fault are suggested by 

young effusions of basaltic rocks (6.6–3.9 Ma) on 

the northern rim of the Klokočí Cuesta pertaining 

to the Kozákov volcano, by the drainage pattern 

development and prominent fault-scarps, by 

the concentration of seismic microevents and by 

faulted Quaternary sediments. 

Faults, joints and deformation 

bands 

Minor faults strike almost parallel to the main 

Lusatian Fault structure (NW–SE) and show 

pressure solution of quartz grains and newly 

formed silica cement. Ferruginous impregnations 

in sandstone have the form of tubes and joint 

fillings elongated parallel to the cuesta edge. 

Very common are series of deformation bands, 

produced by shearing. Deformation bands (or, 

shear bands) are tabular zones 1–10 cm broad, 

occasionally branching or braided, in which stress 

is released by mere grain rearrangement and 

crushing (Main et al. 2001). No discontinuity corresponding 

to a plane of displacement develops, 

and the displacement magnitude is mostly less 

than several grain diameters. Porosity in the 

shear bands is reduced, and positive relief (ribs) 

or negative relief (grooves) develop depending on 

the amount of quartz cement present. Subvertical 

deformation bands striking NW–SE to NNW–SSE, 

parallel to the Lusatian Fault zone, are the most 

common, occasionally intersecting with denser, 

moderately dipping series of deformation bands 

striking WSW–ENE. Bands of the latter orientation 

may thin out after a few metres in the whole 

series, forming a kind of a “fringe”, and reappear 

some distance away with the same orientation. At 

the “Pod Pětichlapkou” locality (Fig. 2), about 30 

bands are present on several square metres of rock 

surface (their spacings are several centimetres to 

tens of centimetres). 

Fig. 2: Two intersecting series of deformation bands at 

Pod Pětichlapkou locality, Klokočské skály Cliffs. Steeper 

bands strike NW–SE, moderately inclined bands strike 

ENE–WSW. View towards ENE. Photo: J. Adamovič. 

Mesorelief and microrelief 

controlled by faults, joints 

and deformation bands 

Silicified fault planes give rise to ribs reaching 

out from rock walls; this also applies to isolated 

examples of deformation bands. Jointing parallel 

to the cuesta edge is responsible for the formation 

of narrow and deep passages, occasionally 

bridged by fallen blocks, and for the alignment 

of sinkholes on the cuesta surface (Vítek 1987). 

Joints lined with iron oxyhydroxides show a very 

specific microrelief (Adamovič 2002). 

Fig. 3: Cylindrical fault planes on a rock wall near Rozumov, 

axes of the planes dip 4° WNW. Surfaces inside the 

caves above this wall bear fine, dense striae (tectonic 

mirrors). Photo: J. Adamovič. 



Fig. 4: A rock wall in the Rozumov quarry with morphologically 

accentuated coarse tectonic striae, forming 

oblique karren. Deformation bands are present but 

form no prominent relief. Photo: J. Mertlík. 

Rarely, cylindrical fault planes with subhorizontal 

axes orientated WNW–ESE, over 1 m in diameter 

and 10 m in length, were encountered on rock 

walls (Fig. 3). Kinematic indicators on these 

planes suggest a strike-slip tectonic movement. 

Oblique dip-slip movement on some fault planes 

is documented by coarse striae accentuated by 

erosion to produce oblique karren on rock walls 

(Fig. 4). 

Besides perfectly developed pitted surfaces 

on vertical walls, many phenomena reflect the 

specific tectonic deformations of the Klokočí 

Cuesta sandstones. Deformation bands mostly 

show negative relief on horizontal as well as 

vertical surfaces, giving rise to rillenkarren and 

wandkarren usually several centimetres deep but 

occasionally >20 cm deep on vertical walls (Fig. 

5). On inclined surfaces beneath rock-shelters, 

they show additional influence of dripping water. 

Bottoms of the grooves are flat, and the final shape 

resembles a miniature of a deeply incised farmtrack 

path. At other sites, often only tens of centimetres 

apart, the deformation bands are impreg- 


Fig. 5: A series of deformation bands forming deeply incised 

wandkarren near the Koník Cliff, Betlémské skály 

Cliffs. A view towards SSE. Photo: J. Adamovič. 

nated with secondary quartz cement and form 

prominent ribs. 

Pit karren several centimetres broad and ca. 10 

cm long were discovered in the proximity of the 

deformation bands, over 10 cm deep. Long axes 

of the karren run oblique to the strike of the deformation 

bands, and are probably controlled by 

incipient Riedel shears to the deformation band 

planes (Fig. 6). 

Spherical cavities 

Some of the typical landforms in the Klokočské 

skály Cliffs are spherical or ellipsoidal cavities. 

Their sizes range from several centimetres to first 

metres in diameter. They are often filled with 

weakly lithified sandstone to loose sand (Fig. 7). 

They probably represent solutional cavities after 

siliceous concretions. These cavities are locally 

interconnected and give rise to large caves. 

173


174 

Fig. 6: Pit karren on a horizontal surface, Betlémské 

skály Cliffs. Long axes of the karren run oblique to the 

course of the deformation bands (strike NNW–SSE) in 

their proximity, which suggests that their origin is controlled 

by incipient Riedel shears to the deformation 

bands. Photo: J. Mertlík. 

Fig. 7: Spherical cavities of various sizes are sometimes 

filled with less resistant sandstone. Betlémské skály 

Cliffs, Koník Cliff area. Photo: J. Mertlík. 

Caves 

About 300 caves are developed in the Klokočí 

Cuesta, in an area of only ca. 3 km2 . These include 

fissure caves, crevasse caves and talus caves. The 

most prominent are strata-bound rock-shelters 

and caves, some of which are tens of metres long. 

Strata-bound caves commonly occur in groups but 

do not follow a specific bedding plane (cf. Fig. 8). 

Instead, cave entrances cluster into certain altitude 

levels. As indicated by the presence of tectonic 

mirrors (slickensides) in these caves and other 

kinematic indicators, their formation is rather 

controlled by rock deformation along subhorizontal 

fault planes, and not by weathering of less 

resistant strata. 

The research was conducted within Project 

A3013302 of the Grant Agency of the Academy of 

Sciences of the Czech Republic. 

Fig. 8: Cave entrances in the Rozumov area cluster 

to the same altitude some 15 m below the cuesta top 

surface. Polished fault planes in cave interiors suggest 

that their origin is controlled by rock deformation during 

movements on subhorizontal fault planes. Photo: J. 

Adamovič. 

References 

Adamovič J. 2002. - Shrnutí nových poznatků: co 

nám říkají o genezi železivců v české křídě, in 

Katalog vybraných významných geologických 

lokalit pískovcových oblastí. Železivce české 

křídové pánve. Knihovna ČSS 38: 146-151. 

Praha. 

Coubal M. 1990. - Compression along faults: 

example from Bohemian Cretaceous Basin. 

Mineralia Slovaca 22: 139-144. 



Main I., Mair K., Kwon O., Elphick S. & Ngwenya 

B. 2001. - Experimental constraints on the 

mechanical and hydraulic properties of deformation 

bands in porous sandstone: a review, in 

Holdsworth R. E. et al. (eds), The nature and 

tectonic significance of fault zone weakening. 

Geol. Soc. London Spec. Publ. 186: 43-63. 

London. 

Rubín J. & Balatka B. (eds) 1986. - Atlas skalních, 

zemních a půdních tvarů. Academia, Praha, 

388 p. 

Les falaises de Klokočské skály sont situées dans le 

bassin crétacé de Bohème et représentent une cuesta 

découpée selon un pendage SSO. Elles sont constituées 

par des grès quartzeux de granulométrie moyenne 

d’âge Turonien supérieur à Coniacien. La proximité de 

la faille Lusacienne (1-4 kilomètres au NE), une faille 

inverse majeure avec un rejet vertical de l’ordre de 1000 

m, contrôle non seulement les conditions de dépôt mais 

également les déformations tectoniques associées. 

La Cuesta de Klokočí montre un certain nombre de formes 

de relief conditionnées par des structures tectoniques 

spécifiques. Les joints (diaclases) parallèles au bord de 

cuesta sont responsables des passages étroits et profonds 

et de l’alignement des effondrements. Un autre fait très 

commun est une série des bandes de déformation, de 1 

à 10 centimètre de large, à pendage raide, produite par 

le cisaillement. Elles forment généralement un système 

orthogonal oblique à la direction de la faille Lusacienne. 

Elles montrent la plupart du temps un relief négatif bien 

que quelques zones avec un ciment secondaire de quartz 

forment des éperons en relief. Tout récemment, des trous 

de plusieurs centimètres de larges et de 10 centimètres 


Scheck M., Bayer U., Otto V., Lamarche J., Banka D. 

& Pharaoh T. 2002. - The Elbe Fault System in 

North Central Europe – a basement controlled 

zone of crustal weakness. Tectonophysics 360: 

281-299. 

Vítek J. 1987. - Pseudokrasové tvary v pískovcích 

Klokočských skal. Československý Kras 38: 71- 

85. 

Young R. & Young A. 1992. - Sandstone Landforms. 

Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, 163 p. 


Quelques aspects géomorphiques significatifs de la Cuesta de Klokočí, République Tchèque 

de long ont été découverts à proximité. La profondeur 

des trous karren est de 10 centimètres. Les axes allongés 

des trous karren sont obliques à la direction des bandes 

de déformation, et sont probablement commandées par 

les cisaillements naissants de Riedel aux plans de bande 

de déformation. 

Certaines des formes de relief typiques dans les falaises 

de Klokocské skály sont les cavités sphériques ou elliptiques. 

Leur taille s’étend de plusieurs centimètres au 

mètre. Elles sont souvent remplies de grès faiblement 

lithifié ou de sable libre. Ces cavités sont localement 

reliées entre elles et peuvent donner de plus grandes 

cavités. 

La Cuesta Klokočí est spécifique par sa large distribution 

de cavités inter-stratifiées, dont certaines atteignent 

une dizaine de mètres de longs. Les entrées des cavités 

sont groupées de manière typique à certains niveaux 

d’altitude. Comme marquées par la présence des miroirs 

de faille (slickensides) dans ces cavernes, elles se sont 

développées majoritairement sur les plans de faille 

horizontaux, et pas sous l’effet de l’altération préférentielle 

des couches moins résistantes. 

175

176 


J. Schweigstillová et al. Salt weathering of Cretaceous sandstones in Northern Bohemia,Czech Republic 

New investigations on the salt weathering of 

Cretaceous sandstones, Czech Republic 


Jana SCHWEIGSTILLOVÁ 

Institute of Rock Structure and Mechanics, Academy of Sciences of the Czech Republic 

V Holešovičkách 41, CZ-182 09 Prague 8 

finy@seznam.cz 

Veronika ŠÍMOVÁ & David HRADIL 

Institute of Inorganic Chemistry, Academy of Sciences of the Czech Republic 

CZ-250 68 Řež 

hradil@iic.cas.cz 

Keywords: Aluminium; rainwater; sandstone; salt crust 

Introduction 

The results discussed previously show that the 

presence of calcium-rich salts in crusts from 

sandstone of Bohemian Cretaceous Basin does 

not necessarily indicate the reaction of water with 

calcite or lime; extra inputs of K + + and NH are not 

4 

critically needful to form e.g. syngenite, boussingaultite 

or alums, found also in weathering 

crusts. The only element, concentration of that is 

principally insufficient in the pure rainwater, is 

aluminium (Soukupová et al. 2002). 

Because the matrix of North Bohemian sandstones 

is fairly kaolinitic, we discuss clay minerals as a 

probable source of aluminium. Within this work, 

we focus on the distribution of elements in the salt 

crust to demonstrate the reaction of the penetrating 

solution with the low pH values in the sandstone 

matrix, especially with clay minerals (kaolinite). 

Crust stratigraphy and 

morphology 

Selected samples of salt crusts were cast in a 

polyester resin and polished cross-sections were 

created. They were observed in a normal optical 

microscope and in a scanning electron microscope 

(SEM) with Energy Dispersive X-Ray Microanalysis 

(EDX). 

SEM/EDX analyses confirmed the presence of 

gypsum and alums in the salt crusts. They showed 

that gypsum crystals appears homogenously in free 

pores as both efflorescence and subflorescence but 

alums crystallize only locally in pores as subflorescence 

(Fig. 1). It could indicate the local reaction of 

acid-sulphate solutions with Al-rich phases in the 

sandstone. Similarly to previous XRD results some 

amounts of Mg-sulphate (e.g. boussingaultite) 

were observed. Contrarily to XRD analyses, SEM/ 

EDX analyses indicated the high content of P-rich 

phases in some cases together with aluminium 

abundance. Amorphous clay mineral P-alophane 

is also expected by Cílek et al. (1998), aluminium 

phosphates of the crandallite group are described 

from North Bohemian sandstones of the Cenom- 

Fig. 1: Crystals of potassium alum KAl(SO 4 ) 2 .12H 2 O 

in the pore space of the sandstone from Bohemian 

Switzerland, cross-section, normal visible light. 

Photo: J. Schweigstillová. 

177


anian age (e.g. Hradil & Hostomský 1999). Because 

of their reactivity, amorphous or poorly crystalline 

Al-rich phases could be locally very important 

source of aluminium to form alums, instead of 

clay minerals. 

Several distinct layers in the sample of opaline crust 

from Bohemian Paradise are visible in normal and 

UV light in the figures 2a and 2b, respectively. Each 

layer is finished by a thin cover of atmospheric 

impurities (dust). "Young" solutions migrate from 

the pores of the stone through the "old" compact 

layers causing their ruptures. More difficult 

migration caused by the previous impregnation of 

stone leads to the effect of different thickness of 

layers – "younger" (upper) layers are thinner. The 

places of infiltration and evaporation are different. 

The migration of solutions through the sandstone 

before their evaporation is evident. 

178 

a 

b 

Fig. 2: Opaline (SiO 2 .nH 2 O) crust from on the sandstone 

from Bohemian Paradise with many layers covered by 

atmospheric dust. a. Under normal visible light (magnification 

250×). b. Under UV light (magnification 250×). 

Photo: J. Hradilová. 

Fig. 3: Sulphate crust on the sandstone from Bohemian 

Paradise with two different sulphate layers, cross-section, 

SEM image, back-scattered electrons. 1,4. Syngenite 

K 2 Ca(SO 4 ) 2 .H 2 O. 2,3. Gypsum CaSO 4 .2H 2 O. 

Photo: V. Šímová. 

Layered profile of the salt crust on the sandstone 

is clearly visible in figure 3 where the layer of 

gypsum (Fig. 3: 2, 3) is overlapped by younger 

layer of syngenite (Fig. 3: 1, 4). 

Conclusions 

Scanning electron microscopy with EDX helped 

to answer the question of aluminium origin. The 

reaction of penetrating low pH acid-sulphate 

solutions with Al-phosphates or even clay 

minerals in the sandstone matrix is leading to 

a local formation of alums seems to be evident 

from the elemental composition in the salt crosssection. 

It confirms our previous assumption 

that aluminium derives from local source, based 

on theoretical reaction model (Schweigstillová 

and Hradil, in press). The stratigraphy of neoformed 

layers of salt crusts clearly indicates the 

penetration of "younger" solutions through the 

older generation of salts. 

Acknowledgments 

This work was supported by the research plan of 

the Institute of Rocks Structures and Mechanics 

AS CR (A VOZ3046908). Janka Hradilová from the 

Academy of Fine Arts in Prague is acknowledged 

for her help with photos. 



References 

Hradil D. & Hostomský J. 1999. - Dissolution 

kinetics of natural kaolinites at low pH sulfuric 

acid solutions – an example from Stráž pod 

Ralskem mineral deposit. Acta Universitatis 

Carolinae, Geologica 43: 537–543. 

Soukupová J., Hradil D. & Přikryl R. 2002. - 

Chemical weathering of clay – rich sandstone 

Les résultats établis précédemment montrent que la 

présence de sels riches en calcium en croûtes dans le 

grès du bassin crétacé de Bohème n’indique pas nécessairement 

la réaction de l’eau avec la calcite ou la chaux. 

Des additions supplémentaires de K+ et de NH4+ ne sont 

pas strictement nécessaires pour former par exemple la 

syngenite, la boussingaultite ou les aluns - l’eau de pluie 

est suffisante. Le seul élément, dont la concentration 

est en principe insuffisante pour former des aluns très 

abondants, est l’aluminium. Nous avons évoqué des 

minéraux des argiles dans la matrice du grès comme 

source locale potentiel de cet élément. 

Un exemple, nous nous sommes concentrés sur la distribution 

des éléments dans la croûte de sel pour démontrer 

la réaction de la solution pénétrante dans la matrice 

du grès à valeur de pH plus basique, particulièrement 

avec de la kaolinite. Des échantillons choisis de croûtes 

de sel ont été moulées dans une résine de polyester et 

des sections polies transversales ont été créées. On les a 

observés au microscope optique et au microscope d’élec- 


matrix: controls and case studies, in Přikryl 

R. & Viles H. A. (eds.), Understanding and 

Managing Stone Decay. Proceeding of the International 

Conference Stone Weathering and 

Atmospheric Pollution Network (SWAPNET 

2001), pp. 263–271. Karolinum Press. 

Schweigstillová J., Hradil D. (in press). - Salt 

formation on the Cretaceous sandstones in the 

North and Northwest Bohemia. 


Nouvelles études sur la désagrégation de sel du Crétacé de Bohême, République Tchèque 

trons à balayage (SEM) avec microanalyse au rayon X 

(EDX). 

L’analyse EDX a confirmé la présence de gypse et d’aluns 

dans les croûtes de sel, mais également a indiqué une 

teneur élevée de phosphore dans certains cas ainsi que 

l’abondance d’aluminium. Des phosphates d’aluminium 

n’ont jamais été identifiés auparavant par diffraction de 

rayon X sur poudre. Basé sur la distribution des éléments 

dans les pores observé par l’intermédiaire de SEM/EDX, 

une substitution directe de minéraux argileux par des 

aluns semble possible. Ceci confirme des hypothèses 

postulées antérieurement par des modèles théoriques de 

cette réaction. Le gypse cristallise à la surface ou dans les 

pores vides. Plusieurs couches distinctes ont été trouvées 

sur l’échantillon de la croûte d’opale, chacune d’elles se 

termine par un film mince d’impuretés atmosphériques 

(poussières). La stratigraphie des couches d’opale néoformées 

indique clairement une pénétration d’une 

solution «plus jeune» à travers les sels de génération 

antérieur. 

179

180 


J. Urban Pseudokarst caves as an evidence of sandstone forms evolution in central Poland 

Pseudokarst caves as an evidence of sandstone 

forms evolution – a case study of Niekłań, the 

Świętokrzyskie Mts., central Poland 

Introduction 

Non-karst caves develop due to various processes 

in different rocks and in almost every region. 

Some of them reflect the processes responsible 

for their development and thus they are suitable 

for geological and geomorphologic studies. In 

mountains of the Central Europe especially caves 

of crevice and talus types (according to classification 

of Vitek 1983) have been used for analyses 

of the gravitational evolution of mountain slopes. 

But strict determination of factors controlling 

development of fissure type caves (genetically 

connected with erosion and weathering) is 

usually not so easy. The presented paper is aimed 


Jan URBAN 

Institute of Nature Conservation, Polish Academy of Sciences 

al. A. Mickiewicza 33, PL-31-120 Kraków 

urban@iop.krakow.pl 

at description and genetic interpretation of two 

fissure type caves occurring in the sandstone 

crags and tors situated in the region belonging to 

the Central European uplands. This interpretation 

gives arguments for analyse of an evolution of the 

sandstone forms. 

Geomorphological settings 

The group of crags and tors near Niekłań village 

(called "Piekło pod Niekłaniem") is situated in the 

marginal zone of the Świętokrzyskie (Holy Cross) 

Mts, which represent upland (300-400 m a.s.l.) 

Fig. 1: Map of the sandstone forms in Niekłań. Explanations of signatures: 1 – large sandstone form (higher than 2 m), 

2 – small sandstone form, 3 – contour line, 4 – fragment of the crags’ group shown on fig. 2. 

181


182 

in this part. The rocks are formed of the Lower 

Jurassic sandstones of the Ostrowiec Beds (Cieśla, 

Lindner & Semik 1999). The group of sandstone 

forms is located in the marginal part of extensive 

hill (platteau) and composed of three subgroups: 

two located on the south-western and northeastern 

margins of the hill and third, which covers 

south-eastern and eastern fragments of the hill (Fig. 

1). Crags and tors of the south-western subgrup 

represent the most picturesque side-ridge forms 

in the region, 5-8 m high (Lindner 1972; Alexandrowicz 

1990). Two fissure type caves (according 

to Vitek, 1983 classification) have been registered 

there (Urban 1996 a). The characteristic microforms 

of rock relief are: caverns, pockets, honeycomb 

forms (aeroxysts), ledges and furrows. 

Methods 

Study of the sandstone forms and caves in Niekłań 

consisted in observations of shape and microrelief 

of the rock forms of the south-western subgroup. 

Special attention was devoted to signs of water 

circulation in the massif (structures on cave floors, 

wet surfaces of cave walls, ice covers and icicles), 

traces of weathering, gravitational processes and 

transport of loose material. The sandstone forms 

and caves were mapped. 

Observations 

The general shape of the south-western subgroup 

of crags and tors is controlled by not dense, but 

apparent vertical joints of NE-SW to NNE-SSW 

direction. Position of the joints determines outlines 

of the individual rock forms and their elements 

(Fig. 2). 

The entrances of the caves are situated in the rock 

cliff. Each cave is totally 8 m long. The western one, 

called Jama Agi (Urban 1996 a, b) represents single 

passage formed on several joints and having three 

entrances. The passage, high near the entrances, 

Fig. 2: Fragment of the south-western subgroup of the crags in Niekłań. Explanations of signatures: 1 – slope and 

other inclined ground surface, 2 – boundary between inclined and horizontal surfaces, 3 – maximum outline of rock 

form (in the upper part of crag), 4 – minimum outline of rock form (in the lower part of crag), 5 – rock block (ex 

situ), 6 – pseudokarst sinkhole, 7 – direction of slope dipping, 8 – joints observed (A) and probable (B). 



Fig. 3: Maps and cross-sections of the pseudokarst caves in Niekłań. Explanations of signatures: 1 - cave outline, 

2 – micro-scarp on the floor of a cave (height in metres), 3 – holes after water drips in the floor of a cave, 4 – other 

traces of water dripping on a cave floor, 5 – pothole in a cave floor, 6 – rock clasts on a cave floor, 7 – line of crosssection 

(on the map), 8 – cross-section of a cave (vertical scale is the same as the horizontal scale), 9 – furrow 

marking joint on a cave wall or ceiling, 10 – area of water percolation or precipitation on a cave wall (ceiling) 

marked by ice or water drops. 

becomes narrow in the short distance and it is 

ended with small chamber developed on the 

transversal joint (Figs 2, 3). The walls of the cave 

are smooth, with furrows formed only in places of 

joints outlets. There are no microforms and only 

little signs of rock surface cementation (developed 

out of the cave) on the walls. The floor of the 

passage is partly covered with sand blankets and 

steeply dips toward the entrances. Its inclination 

makes possible flow of ephemeral stream from the 

passage head to one of the entrance (Figs 2, 3). 

The second cave – Tomkowa Dziura (Urban 1996 

a, b) – is composed of three chambers. Two ones 

are opened outside and interconnected, whereas 

the third chamber is situated deeper and joins one 

of the chamber with short, narrow passage. The 

position and shape of the chambers are controlled 

by joints (Figs 2, 3). The shape of the walls is 

similar to Jama Agi cave. The floor is covered with 


sand blankets. It is slightly inclined displaying 

several micro-escarpments. Similarly to the first 

cave, the dipping of the floor enables formation of 

the ephemeral streams linking the head parts of 

the chambers with one of the entrances (although 

the stream channel is usually destroyed by people 

trampling the floor). 

Also other signs of water occurrence and circulation 

in the rock massif were observed in the caves 

(Fig. 3): (1) ice covers and icicles on the ceiling 

and walls below the joints and bedding planes, 

(2) water drops on the walls of the head chamber 

of Jama Agi cave, (3) traces of water dripping on 

the floors, (4) small pothole formed in the water 

channel. The wet surfaces can form due to water 

precipitation from the air, but ice covers and icicles 

proove water circulation in the rock. The different 

state of water in the same time indicates different 

microclimate in the cave in such a short distance. 

183


184 

In the Tomkowa Dziura cave and its vicinity 

phenomena documenting gravitational processes 

are also observed (Figs 2, 3): (1) sandstone clasts 

fallen down from the ceiling of the third chamber, 

(2) pseudokarst sinkhole ca 1 m deep developed on 

the surface of the platteau above the cliff. Location 

of the sinkhole indicates occurrence of subsurface 

caverns connected with the third chamber but not 

accessible for people, yet. 

Discussion 

The sandstone forms near Niekłań must have 

been stripped after the South-Polish (Mindel) 

Glacials, during which the region was covered 

by ice-sheet. According to L. Lindner (1972) the 

natural sandstone outcrops of the western part of 

the Świętokrzyskie Mts. were stripped and sculptured 

during the last Pleistocene glacial (Vistulian, 

Würm) by western winds. In that time this part 

of the region "was some kind of deflation basin", 

from which the quartz dust was blown out and 

deposited in the central part of the region as a loess 

(Lindner 1972; Chlebowski & Lindner 1991). Frost 

weathering was essential factor disintegrating the 

rocks on the ground surface and preparing them 

to aeolian transport (Lindner 1996). Hypothesis 

of the eolian genesis of the sandstone tors in the 

region was stated by Lindner (1972) on the basis 

of a study in Niekłań. This author argued his 

opinion with: (1) south-western exposition of the 

most diverse crags and tors (the south-western 

subgroup), (2) shape of these forms, especially the 

concave (narrowed) lower section of the morphological 

profile of the crags, (3) microrelief of the 

sandstone surfaces, (4) occurrence of blankets of 

the fine-grained sand to the east of the sandstone 

forms. 

According to current state of knowledge on 

sandstone forms evolution three arguments of 

Lindner (1972) have lost their importance. It has 

been proved that morphological profile of these 

forms is generally controlled by microclimatic 

conditions and capillary water diffusion in the 

rock massif. Both these interrelated factors are 

also responsible for development of microrelief 

and this process is too fast so as to preserve 

microforms developed during last glacial (see e.g. 

Alexandrowicz & Pawlikowski 1982; Alexandrowicz 

& Brzeźniak 1989; Čilek 1998). Also the first 

argument of L. Lindner should be regarded only 

as a suposition, because south-western exposition 

of the crags could have been controlled by slope 

processes related to insolation and temperature 

changes. 

Study in the caves documents significant role 

of subsurface water erosion in the shaping of 

the cliff. In the inner parts of the caves activity 

of typical egzogenic denudational factors 

is excluded (insolation, eolian erosion, rain 

erosion) or restricted (freezing and temperature 

changes). Subsurface water erosion, gravitational 

movements and weathering (rather chemical than 

physical) represent the most efficient denudational 

processes active in the caves. Water seeping along 

the joints and bedding planes and subsequent 

water flow down the cave passages is evidenced 

by observations described above. Capillary water 

circulating in the sandstone stimulates its local 

weakening, whereas water flows along the joints 

and bedding planes cause disintegration of the 

slackened rock into sand grains and walls’ retreat 

especially near the fissure outlets. During the 

heavy rains or snow thaws the flows pass into 

ephemeral streams energetic enough to transport 

sand and finer grains down the cave floors. In 

the widened fissures and other caverns gravitational 

destruction and transport of sand grains 

or sandstone clasts contribute to denudation (as 

it is manifested in the third chamber of Tomkowa 

Dziura cave and the sinkhole). 

The caves in the Niekłań rock forms have originated 

and existed because subsurface water 

erosion along the joints has been more effective 

(faster) than superficial denudational retreat of the 

rock cliff. Assuming, that climatic, topographic 

and environmental conditions have not changed 

significantly since the Early Holocene, one can 

suppose that the caves have developed for several 

thousands years and have been permanently 

moved toward the rock massif (backward). It 

means that the "corridors" separated the particular 

tors (Fig. 2), could have been cave passages in the 

past. In this case the subsurface water erosion has 

been the most efficient process shaping the cliff, 

even if the sandstone forms had been formerly 

stripped due to aeolian erosion, as it was stated by 

Lindner (1972). 

Conclusions 

Study of the rock forms and pseudokarst caves 

located in the south-western subgroup prooved 

that the subsurface water erosion is one of the 

most efficient factor of morphological evolution 

of the sandstone cliff, which has controlled its 

main morphological features. The morphological 

profile and relief of the crags have been governed 

by interrelations between external microclimatic 

conditions and internal water diffusion in a porous 

rock. In consequence, if even the sandstone forms 

in Niekłań were stripped due to aeolian erosion, 

the morphological relics of this process should not 

be observed in their relief now. 



References 

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tors protection in Poland. Ochrona Przyrody 

47: 277-308. 

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Geologii Uniwersytetu Warszawskiego 32: 15- 

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Warszawa. 


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In: Das Sandsteinphanomen: Klima, Leben und 

Georelief. Library of the Czech Speleological 

Society 32: 134-153. 

Lindner L. 1972. – Origin and age of the sandstone 

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Lindner L. 1996. – Frost weathering of the pre- 

Quaternary rocks and its influence on landscape 

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Vitek J. 1983. - Classification of pseudokarst forms 

in Czechoslovakia. International Journal of 

Speleology, 13: 1-18. 

185



Cavernes pseudokarstiques comme évidence de l’évolution de massifs gréseux - une étude de 

cas de Nieklan, monts Swietokrzyskie, Pologne centrale 

186 

Mots-clés: grès; morphologie du paysage; relief rocheux; cavernes pseudokarstiques; Pologne 

Le groupe de formes rocheuses dans le Nieklan est situé 

sur la bordure nord des Monts Swietokrzyskie (Holy 

Cross) et il est constitué de grès du Jurassique inférieur. 

Les roches sont caractérisées par la variété exceptionnelle 

de formes et de microformes, conséquence de la 

diversité lithologique et des conditions de genèse. Elles 

sont situées dans la partie supérieure du bas-plateau. 

Le groupe de roches se compose de trois sous-groupes 

situés respectivement sur les bords SO et NE et (la 

troisième) - sur les fragments SE, E et NE du plateau. 

Les roches du sous-groupe sud-ouest présentent les 

formes les plus pittoresques de la région : des «chaires», 

des «barres» et des «champignons» etc. hauts de 5 à 8 m. 

Les microformes caractéristiques du relief rocheux sont 

des cavernes, des poches, des structures alvéolaires aussi 

bien que des rebords et des sillons. 

Les roches de Nieklan, et particulièrement leur sousgroupe 

sud-ouest, ont été décrites comme exemple 

typique de reliefs formés par des processus éoliens. Selon 

Lindner (1972), Chlebowski et Lindner (1991), les vents 

occidentaux soufflant durant la dernière glaciation, dans 

la période de sédimentation du loess, ont joué un rôle 

essentiel en décapant et modelant les formes rocheuses. 

Cette opinion se base sur l’observation de l’exposition 

et du relief des roches et des couches de sable éolien à 

proximité. 

L’observation actuel du relief et l’étude de deux petites 

cavernes de pseudokarst (chacune longue de 8 m) situées 

dans le sous-groupe sud-ouest prouvent que l’évolution 

morphologique des formes a été relativement rapide: 

l’érosion de l’eau étant un des facteurs les plus efficaces 

de cette évolution (Urban 1996). Les deux cavernes 

sont formées le long des joints dus à l’érosion d’eau 

souterraine. Ce qui est documenté par : l’inclination 

du plancher de la caverne, les dépressions de pseudokarst 

à la surface du plateau au-dessus des rochers, 

etc.. Les formes situées près des cavernes a suggéré une 

formation due à un retrait par érosion des entrées des 

cavernes. D’ailleurs, comme il a été démontré dans les 

autres formes (par exemple Alexandrowicz, Brzezniak 

1989, Cilek 1998), la morphologie de leur profil et de 

leur relief n’a pas été régie par des facteurs strictement 

externes, mais plutôt par des interdépendances entre 

des conditions microclimatiques externes et la diffusion 

interne de l’eau dans la roche poreuse. 

En conséquence, même si les formes rocheuses de 

Nieklan ont été érodées par un processus éolien, les 

reliques morphologiques de ce processus ne devraient 

plus être observées dans le relief. L’érosion par l’eau, par 

contre a été le processus le plus efficace commandant les 

dispositifs morphologiques principaux au passé et au 

présent. 


F. Le Brun-Ricalens Grès de Luxembourg et Art rupestre 

Grès de Luxembourg et Art rupestre: 

L’œuvre du Dr. E. Schneider et la correspondance 

inédite (1937-1949) avec l’abbé H. Breuil 


Foni LE BRUN-RICALENS 




Mots-clés: Bassin de la moyenne Moselle; Grand-Duché de Luxembourg; Gutland; Grès de 

Luxembourg; patrimoine archéologique; art rupestre; pétroglyphes; archives; correspondances 

Introduction 

En 2002, le Musée national d’Histoire et d’Art de 

Luxembourg (MNHA) a acquis l’important fonds 

d’archives archéologiques du Dr. Ernest Schneider. 

Conservé désormais par la section Préhistoire du 

MNHA, ce fonds est constitué, d’une part, par 

près de 300 négatifs argentiques et 250 plaques 

photographiques en verre essentiellement de 

format 18 x 13 cm en bon état de conservation, et 

d’autre part, d’environ 250 lettres de correspondances 

scientifiques et 500 varias (notes, fiches 

plans, coupures de presse, etc.). Cette collection, 

inventoriée sous le n° d’inventaire 2002-13, a été 

acquise grâce à la bienveillance de Nico Schroeder, 

collaborateur des Musées de l’Etat. 

Le Dr. E. Schneider: 

un pionnier méconnu de 

l’archéologie luxembourgeoise 

Pendant une vingtaine d’années entre les deux 

grandes guerres, le Dr. E. Schneider (1885-1954), 

médecin-dentiste de profession à Luxembourgville 

au 24 avenue Marie-Thérèse, recherche, inventorie, 

photographie et étudie lors de ses loisirs les 

nombreux «pétroglyphes» qui ornent les rochers 

gréseux du territoire luxembourgeois. Il publie le 

résultat de ses longues investigations en 1939 dans 

une synthèse intitulée «Material zu einer Archäologischen 

Felskunde des Luxemburger Landes». 

Malgré la grande qualité de son travail scientifique 

et la quantité de signes recensés, le Dr. E. 

Schneider reste encore méconnu des archéologues 

et du public. 

Le Dr. E. Schneider est plus connu pour son mécénat 

avec notamment le soutien de jeunes artistes du 

mouvement «sécessionniste» dès les années 20’ 

- comme l’expressionniste avant-gardiste Joseph 

Kutter (1894-1941) - ainsi que pour son activité 

dans les milieux intellectuels et son engagement 

dans la vie culturelle luxembourgeoise comme 

en témoigne les nombreuses personnalités qu’il 

compte parmi ses amis (J. Bech, P. Stein, J. Tockert, 

J. Vannérus, M. Lucius, etc.). Or, la riche correspondance 

du Dr. E. Schneider entretenue avec de 

nombreux préhistoriens et savants internationaux 

de l’époque (H. Obermaier, D. Peyrony, E. Vogt, 

etc.), ainsi que des instituts de renom (Musée des 

Antiquités Nationales de St Germain-en-Laye, 

British Museum à Londres, Musée Curtius à 

Liège, jusqu’à l’université de Honolulu à Hawaï, 

etc.) témoigne qu’il était également un scientifique 

apprécié de tout premier ordre. Parmi ces écrits, 

plusieurs feuillets, lettres et cartes postales sont de 

la main du célèbre préhistorien français de l’Entre- 

Deux guerres: l’abbé Henri Breuil (1877-1961), de 

8 ans son aîné. 

Rencontres épistolaires entre 

hommes de sciences et de foi 

Le Dr. E. Schneider, homme de sciences de 

formation naturaliste, était également un esthète 

et un grand humaniste. Ses intérêts pour l’Art et 

la Préhistoire, science humaine par excellence, 

semble lui avoir permis d’aborder diverses interrogations 

d’ordre métaphysique relative à la place 

de l’Homme dans l’univers. En témoigne quelques 

clichés-autoprotraits, où il s’est mis en scène avec 

une pose de méditation accompagné d’un crâne 

et d’une horloge pour évoquer le temps qui passe 

187


188 

Fig. 1: Dr. Ernest Schneider (1885-1954). Photo: MNHN. Fig. 2: Abbé Henri Breuil (1877-1961). Source: Sonneville- 

Bordes 1967. 

et la destinée humaine… Ces investigations et 

aspirations étaient en harmonie avec les interrogations 

de l’homme d’église. Leurs préoccupations 

métaphysiques respectives communes n’ont pu 

que favoriser leurs rencontres épistolaires. 

Correspondances avec l’abbé Henri 

Breuil: le «Pape» de la Préhistoire 

D’après les documents conservés, le Dr. E. Schneider 

et l’abbé H. Breuil ont correspondu entre 1937 et 

1949 au minimum à douze reprises, probablement 

treize (une enveloppe malheureusement vide qui 

porte une adresse manuscrite de la main de l’abbé 

H. Breuil étant datée du 22 décembre 1938 selon le 

cachet de la poste), pour partager leurs points de 

vue sur l’interprétation des gravures relevées sur 

les rochers gréseux luxembourgeois. 

Echanges entre deux scientifiques 

Hormis les enveloppes, la documentation est 

constituée de 7 correspondances sur feuillets 

(papier de format 13 x 20 cm) dont 2 écrites sur 

papier à en-tête de l’Institut de Paléontologie 

Humaine (IPH) de Paris et, d’autre part, de 5 

cartes (format 14 x 10 cm) dont 1 à en-tête de l’IPH, 

de 2 cartes vierges genre carte-réponse à dos 

neutre et de 2 cartes postales illustrées, figurant 

en l’occurrence les photographies des mégalithes 

de Locmariaquer (dolmen des pierres plates et 

intérieur du Mané Lud). Tous ces documents sont 

écrits à l’encre de chine noire et signés par l’abbé 

H. Breuil. Ces missives débutées en 1937 ont été 

écrites par l’ecclésiaste presque exclusivement 

depuis Paris, sauf deux; lorsqu’il reprend des 

fouilles à Abbeville (juillet 1939) et lors de cours 

qu’il donne à Bordeaux (janvier 1940). Ces écrits 

ont été réalisés essentiellement avant la seconde 

guerre mondiale pendant laquelle l’abbé H. Breuil 

se rendra en Afrique du Sud. Leurs correspondances 

ne reprendra alors qu’en 1945. "Nous avons 

«avant le déluge» correspondu à diverses reprises 

sur vos gravures rupestres…" (extrait de la correspondance 

du 28 juillet 1945). 

Commentaires préliminaires 

Les réponses manuscrites et «illustrées» de la main 

de l’abbé H. Breuil montrent son intérêt pour toutes 

les formes d’art pré-et protohistoriques et son souci 

de divulguer et partager son savoir (hypothèses 

d’interprétation, références bibliographiques, etc.). 

Elles offrent également un éclairage particulier sur 

les activités de recherches pratiquées sur les formations 

gréseuses dans la première moitié du XX ème 

siècle. A partir des années cinquante et jusqu’à la 

disparition de l’abbé H. Breuil en 1961, les relations 

entre l’Institut de Paléontologie Humaine de Paris 

et le Luxembourg demeureront entretenus avec 

les contacts étroits établis par l’assistant de l’abbé 

H. Breuil: son élève James-Louis Baudet. Ce 

dernier, d’origine belge, viendra sur les conseils 

de son Maître après qu’il l’ait recommandé dans 

sa dernière lettre de 1949 (voir infra) à plusieurs 

reprises au Grand-Duché donner des conférences, 

étudier des collections publiques et privées, entre- 



prendre des fouilles en collaboration avec Marcel 

Heuertz (1904-1981) sous les auspices du Musée 

d’histoire naturelle, et réaliser des publications 

scientifiques, parmi les premières après guerre, 

pour valoriser le patrimoine préhistorique luxembourgeois 

(Heuertz 1969). 

Extrait de la dernière lettre en date du 24 décembre 

1949 de l’abbé H. Breuil adressée au Dr. E. 

Schneider qui mourra 5 ans plus tard. Dans cette 

missive, l’homme de science et de foi est toujours 

aussi pragmatique, il recommande un de ses jeunes 

élèves J.-L. Baudet qui travaille sur des sites de la 

forêt de Fontainebleau et effectue des relations 

entre artefacts découverts aux pieds et à proximité 

des rochers gravés. 

«Il y a là un pas sérieux dans l’étude et la datation 

de telles roches, qu’il serait intéressant de constater 

aussi ailleurs. Et ceci est l’objet de cette lettre que 

de vous en informer.»…«Je tiens maintenant à la 

retraite du Collège de France et j’en profite pour 

voyager, tant j’en ai la force: j’ai 73 ans. Je vous prie 

d’agréer, avec mon bon souvenir, tous mes vœux 

de Noël et de l’an.» 

Avec humilité, ce n’est que dans cette dernière 

lettre, qui sera la dernière entre les deux protagonistes, 

qu’il signe: «Prof(esseur) l’Abbé H. Breuil 

de l’Institut», alors qu’il a été nommé depuis 

1938. 


Le Dr. E. Schneider décèdera en 1954 à l’âge de 

69 ans, soit sept années avant l’abbé H. Breuil. 

Contrairement à J.-L. Baudet, qui succédera 

ensuite au prêtre à l’IPH, ils semblent qu’ils ne se 

soient, à notre connaissance, jamais physiquement 

rencontrés. Pourtant, les archives du MNHA 

recèle des ouvrages de H. Breuil qui portent une 

dédicace pour le Dr. E. Schneider; lui a-t-il remis 

ceux-ci en main propre où par un intermédiaire ? 

Perspectives 

Le destin ayant permis à ces précieux documents 

d’échapper aux malheurs de la guerre et aux affres 

du temps, afin de garantir leur pérennité pour les 

générations futures, il est heureux que ce patrimoine 

ait pu rejoindre le domaine public. Dans 

la perspective de permettre leur consultation 

et étude, il est désormais nécessaire de trouver 

les moyens pour en assurer la conservation 

dans de bonnes conditions. L’important fonds 

que constitue les archives du Dr. E. Schneider 

est un précieux héritage qu’il faut en premier 

lieu restaurer, inventorier, archiver, copier pour 

pouvoir être accessible aux chercheurs travaillant 

tant sur l’Art rupestre luxembourgeois, que sur 

l’historiographie des préhistoriens du XX ème siècle. 

La réalisation d’une telle initiative a pour but de 

Fig. 3: Extrait d’une correspondance du 1er septembre 1037 avec signature autographe de Henri Breuil. 

189


Tableau 1: Inventaire de la correspondance Breuil/Schneider conservée au MNHA (inventaire n° 2002-13). 

190 



convenablement géré et analysé ce patrimoine et 

de le valoriser. 

Les personnes intéressées peuvent contacter 

l’auteur à l’adresse électronique suivante: foni.lebrun@mnha.etat.lu. 

Pour en savoir plus sur l’abbé 

H. Breuil, l’adresse électronique suivante peut 

être consultée: http://www.mmsh.univ-aix.fr/iea/ 

d_fichiers/ACIfauvelle.html 

Remerciements 

J’exprime ma cordiale gratitude à Nico Schroeder 

pour avoir assurer la conservation provisoire 

des archives du Dr. E. Schneider, ainsi que mes 

chaleureux remerciements à Laura Welter pour 

avoir patiemment déchiffré les documents 

auto graphes de l’abbé H. Breuil et en avoir assuré 

leur transcription informatique. Je remercie 

également Lorraine Campbell pour avoir effectué 

la traduction anglaise du résumé et Laurent Brou 

pour son aide à la préparation des documents. 

Bibliographie 

Anonyme 1966. - Henri Breuil (1877-1961), 

Catalogue d’exposition organisée par les soins 

de la Fondation Singer-Polignac (29 oct. 1966-31 

mars 1967), 72 p. 

Baudet J.-L. 1955. - L’Abbé Breuil et son œuvre. 

Revue d’Anthropologie 1955: 124-127. 

Breuil H. 1956. - Science et religion: sont-elles 

incompatibles? La Table Ronde 107: 168-177. 

Ewers M. & Arensdorff G. 2003. - Kulturelles Erbe in 

Gefahr. Alarmierender Zustand archâologischer 

Felsbilder. Bulletin de la Société préhistorique 

luxembourgeoise 23-24 (2001-2002): 13-19. 

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in Association pour l’Avancement des 


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Hurel A. 2003. - Aux origines de l’Homme. 

Un prêtre, un savant dans la marche vers 

l’institutionnalisation de la Préhistoire. L’Abbé 

Henri Breuil (1877-1961), in La revue pour 

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Le Brun-Ricalens F. 2002. - «Mullerthal graffitis». 

Patrimoine archéologique en danger: une 

situation alarmante. Bulletin du Musée national 

d’histoire et d’art, Luxembourg, Musée info 15: 

17-19. 

Le Brun-Ricalens F. 2003. - Acquisition des archives 

du Dr. Ernest Schneider (1885-1954). Découverte 

d’un pionnier de l’Archéologie luxembourgeoise. 

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d’art, Luxembourg, Musée info 16: 28-31. 

Muller J.-J. 1996. - Marcel Heuertz - Gravures 

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Schneider d’après le manuscrit dactylographié 

de M. Heuertz. Bulletin de la Société préhistorique 


Schneider E. 1939. - Material zu einer Archäologischen 


Imprimerie Victor Bück, Luxembourg, 324 p. 

Schneider E. 1952. - Archäologische Spuren im 

Raume von Burglinster. An der Burg. Eine 

heimatkundliche Monographie von Burglinster. 

Das Erste aus der Reihe der Kompass-Bücher 

der Luxemburger Jugendhernergzentrale. 

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Schneider E. 1968. - Vingt-sept camps retranchés du 

territoire luxembourgeois levés par G. Lemmer. 

Documents édités et présentés par Marcel 

Heuertz. Imprimerie Victor Bück. Les Amis des 

Musées. 

Skrotzky N. 1964. - L’Abbé Breuil et la Préhistoire. 

Paris, Seghers, 192 p. 

Sonneville-Bordes (de) D. 1967. - La Préhistoire 

moderne. Editions Pierre Fanlac, Périgueux. 

191



Luxembourg sandstone and rock art: The work of Dr. E. Schneider and his unpublished correspondence 

(1937-1949) with Abbot H. Breuil 

In 2002, the 'Musée national d’histoire et d'art du Luxembourg' 

(Luxembourg National Museum of History and 

Art) has acquired the extensive archaeological archives 

depot of Dr. Ernest Schneider. Preserved by the Prehistory 

Section at the MNHAL, these resource comprise almost 

300 negatives and 250 glass photographic plates, plus 

approximately 250 letters of scientific correspondence 

and 500 various literary works (notes, cards, sketches, 

press clippings, etc.). 

Dr. E. .Schneider: an unknown pioneer of Luxemburg 

archaeology 

In his free time over approximately twenty years during 

the interwar period (WW I and WW II), Dr. E. Schneider 

(1885–1954), a dentist practising in Luxembourg City, 

searched for, made an inventory of and studied the 

numerous 'petroglyphs' that adorn the sandstone cliffs 

of the Luxemburg territory. He published his results 

in 1939 in a synthesis work entitled 'Material zu einer 

Archäologischen Felskunde des Luxemburger Landes'. 

Despite the high standard of his work and the large 

number of findings documented, he remains relatively 

unknown among archaeologists and the general public. 

Dr. E. Schneider is more well known for his patronage, 

with the particular support of young artists, of the 

'Secessionist' Movement as early as the 1920s, and also 

for his work in academic circles and his commitment to 

192 

Keywords: Middle Mosel Basin; Grand Duchy of Luxembourg; Gutland; Luxembourg sandstone; 

archaeological heritage; rock art; petroglyphs; archives; correspondence 

the cultural life of Luxemburg, as witnessed by several 

individuals whom he considered his friends (J. Bech, P. 

Stein, J. Tockert, etc.). However, the tremendous amount 

of correspondence sent by Dr. E. Schneider to numerous 

prehistorians and international scholars of the time 

show that he was also rated as a first-class scientist. 

Among these writings are several pages, letters and post 

cards written by the famous French prehistorian of the 

interwar period, Abbot Henri Breuil (1877–1961). 

Correspondence with Abbot Henri Breuil: the 'Pope' of 

Prehistory 

According to preserved documents, Dr. E.Schneider and 

Abbot H. Breuil corresponded with each other at least 

a dozen written exchanges between 1937 and 1949 in 

order to share their points of view on the interpretation 

of engravings found on Luxembourg sandstone cliffs. 

This paper presents two main themes: firstly, a general 

overview of the outstanding reference material compiled 

by Dr. Schneider on the 'petroglyphs'; and, secondly, 

extracts from the correspondence that took place 

between the two scientists. The handwritten and 'illustrated' 

replies from Abbot H. Breuil show his interest in 

all forms of pre- and protohistoric Art. These documents 

give a new light on the research work conducted on 

sandstone formations in the first half of the 20 th century. 


F. Le Brun-Ricalens et al. Outil de gestion informatisé au service du patrimoine culturel luxembourgeois 

Le projet FNR «Espace et Patrimoine Culturel»: 

un outil de gestion informatisé au service du 

patrimoine luxembourgeois. 

L’exemple de la zone-pilote du Müllerthal 


Foni LE BRUN-RICALENS, Jean-Noël ANSLIJN, Frank BRONIEWSKI & Susanne RICK 

Section Préhistoire et Cellule EPC du Musée national d’histoire et d’art de Luxembourg 



Mots-clés: Grand Duché de Luxembourg; Bassin de la moyenne Moselle; Gutland; Müllerthal; Grès de 

Luxembourg; gestion du patrimoine archéologique; potentiel historique et culturel; archéoprognose; 

modèle prédictif 

Introduction: Projet FNR 

«Espace & Patrimoine Culturel» 

Cette contribution présente l’état d’avancement 

du projet «Espace et Patrimoine Culturel» (EPC) 

soutenu par le Fonds National de la Recherche 

luxembourgeois (FNR) en prenant l’exemple des 

données en cours d’acquisition pour la région 

située au centre-est du Grand-Duché appelée 

«Müllerthal». Dans le cadre du programme «Vivre 

demain au Luxembourg» proposé par le FNR, la 

section Préhistoire du Musée national d’Histoire 

et d’Art de Luxembourg (MNHA) développe 

ce projet sur 5 ans (2003-2008) grâce à un partenariat 

avec d’autres administrations nationales, 

en particulier l’Administration du Cadastre et 

de la Topo graphie (ACT), le Service des Sites 

et Monuments Nationaux (SSMN), le Musée 

national d’Histoire Naturelle (MNHN), le Service 

Archéologique et le Service Géologique des Ponts 

et Chaussées (SGL), l’Administration des Eaux et 

Forêts (ADEF), la Direction de l’Aménagement 

du Territoire et de l’Urbanisme (DATUR), ainsi 

que diverses Administrations communales et le 

concours d’instituts étrangers. Ce projet a pour 

objectif d’élaborer une banque de données cartographiques 

géoréférencées couplée à un Système 

d’Information Géographique figurant les servitudes 

culturelles à respecter lors des travaux de 

construction. Cet instrument informatisé d’éva- 

luation et de suivi administratif et scientifique 

est destiné à servir d’outil d’aide à la décision, 

de gestion et de système de consultation des 

ressources culturelles (archéologiques, architecturales, 

historiques, etc.) à l’échelle du Luxembourg 

pour les différents acteurs de l’aménagement du 

territoire, tant publics (ministères, administrations 

et municipalités) que privés (maîtres d’ouvrage, 

bureaux d’études et particuliers). 

Modélisation prédictive selon 

des standards internationaux 

Les grands projets d’aménagement du territoire, 

et en particulier les travaux impliquant des 

interventions en profondeur dans le sous-sol, 

comptent parmi les facteurs de risque les plus 

problématiques qui conduisent à la destruction 

de l’héritage historique et culturel. De nos jours, 

dans l’ensemble, seul peu de sites du patrimoine 

culturel sont visibles en surface, si l’on considère 

toutes les occupations humaines depuis les 

origines jusqu’à nos jours. Malgré les informations 

et données contenues dans les réserves et collections, 

les cartes archéologiques et historiques, les 

prospections ponctuelles menées dans le cadre des 

projets de construction et malgré l’engagement, 

sur le terrain, des chercheurs amateurs, moins de 

10% du patrimoine culturel national est connu, 

documenté ou simplement examiné. 

193


194 

Fig. 1: Exemples d’applications interactives en cours d’élaboration dans le cadre du projet EPC. 

Un Patrimoine culturel 

en danger 

Au Grand-Duché de Luxembourg, rien qu’au 

cours de la dernière décennie (1990 à 2000), il y a 

eu autant de surfaces aménagées quén 20 siècles. 

Malheureusement, les fouilles d’urgence ou de 

sauvetage ne permettent actuellement d’examiner 

qu’à peine 1 à 2 % des surfaces concernées. Compte 

tenu des projets de construction prévus dans le 

pays, nous pouvons considérer que dans l’intervalle 

d’une seule génération, près d’un quart de 

notre Patrimoine culturel sera irrémédiablement 

détruit, sans qu’une documentation appropriée ne 

puisse être récoltée. En réponse à cette problématique, 

une équipe composée d’une archéologue, 

d’un archéologue-informaticien et d’un géographe 

élabore un Système d’Information Géographique 

orienté Patrimoine depuis le mois d’avril 2003, 

sous l’égide du Musée national d’Histoire et d’Art, 

Section Préhistoire. Ce système, constitué d’un SIG 

permettant de gérer les bases de données du patrimoine 

national, inclut également une approche 

proactive via l’établissement d’une modélisation 

prédictive (predictive modelling) du sous-sol, 

destinée à établir une cartographie des potentiels 

archéologiques du Grand-Duché de Luxembourg. 

Le projet “Espace et Patrimoine Culturel” (FNR 

02/05/24 - EPC) est soutenu financièrement par le 

Fonds National de la Recherche, dans le cadre du 

programme “Vivre demain au Luxembourg” - Axe 

5 “l’organisation de l’espace”. Développé dans 

un premier temps autour de zones pilotes spécifiques, 

le projet sera ensuite étendu à l’ensemble 

du territoire national, de manière à assembler et 

fusionner les données patrimoniales historiques, 

archéologiques, architecturales, géospatiales et 

culturelles. 

La Culture au service de 

l’Aménagement du Territoire 

Le projet EPC offrira la possibilité d’intégrer dès 

la phase de planification et/ou dans les études 

préalables les sites culturels, qu’ils s’agissent de 

sites existants ou de zones à fort potentiel culturel 

(modèles prédictifs). Dans cette perspective, les 

cartes en cours d’élaboration sont réalisées de 

manière à mettre en évidence les zones patrimoniales 

sensibles, avec leurs différents degrés de 

potentiel culturel. A terme, ce système permettra 

de visualiser et de distinguer la valeur culturelle 

des sites existants, des secteurs potentiels, et de 



définir des zones de construction avec ou sans 

servitudes culturelles. En ce sens, le Projet EPC 

prend en considération la notion de développement 

durable et de la protection permanente. 

Protection du patrimoine et 

archéoprognose: 

nécessité d’élaborer des 

modèles prédictifs 

Le modèle actuellement en cours d’élaboration 

s’articule sur deux axes de travail : le développement 

(structuration et saisie) d’une métabase 

de données patrimoniales et la réalisation d’un 

serveur de cartes. Le «serveur de cartes» permet 

un accès aux «cartes-couches thématiques» 

fournies par les administrations nationales partenaires 

ou élaborées par les services du MNHA 

au travers d’un simple navigateur internet (web 

Browser). Le serveur de carte EPC (Map server - 

Carte interactive du Patrimoine luxembourgeois) 

utilise des solutions logicielles opensource, afin 

de garantir tant l’interopérabilité des systèmes 

qu’un accès et une utilisation libre de droits. Cette 

démarche parallèle a pour objectif d’interroger in 

fine les modules «cartes» et «bases de données» 

dans un même processus de consultation. 

Méthodes pour l’élaboration 

d’une cartographie prédictive 

des sites du patrimoine 

culturel 

Les résultats des fouilles (fouilles programmées, 

fouilles préventives, fouilles de sauvetage…), des 

prospections systématiques et des découvertes 

signalées par des chercheurs associés enregistrés 

ces 15 dernières années dans les zones pilotes 

(zones artisanales, industrielles et de loisir, 

constructions urbaines et périurbaines, assainissement 

de la vieille ville de Luxembourg, exploitations 

de gravières dans la vallée de la Moselle, 

Autoroute de la Sarre, Müllerthal, Bassin minier…) 

ont permis de déterminer des paramètres et des 

critères d’implantation préférentielle des sites et 

de cerner des zones privilégiées pour la découverte 

de sites archéologiques. Cette analyse multicritères 

sert de base pour la détermination du 

potentiel archéologique d’une zone donnée. La 

modélisation prédictive repose sur l’hypothèse 

que nos prédécesseurs ont sélectionné leurs sites 

d’implantations sur la base de critères rationnels 


et qu’il est possible de modéliser les facteurs 

topographiques et environnementaux cruciaux 

liés à une zone afin de transposer cette analyse 

dans d’autres zones. Dans cette perspective, 

l’approche SIG occupe une place prépondérante au 

regard des possibilités qu’elle offre en matières de 

production de cartographies, mais aussi et surtout 

au travers des capacités d’analyse, de modélisation 

et de calculs qui permettent l’analyse des 

facteurs d’implantation propres à chaque sites et 

la reconstruction des environnements passés avec 

leur potentiel d’implantation, selon l’époque et le 

lieu. A cet effet, outre les cartes topographiques et 

les photographies aériennes, il est important de 

pouvoir disposer de cartes thématiques concernant 

la qualité et l’évolution des sols (pédologie), la 

géologie, la géomorphologie, le couvert végétal, 

l’hydrographie… Ainsi par exemple, la distance 

des points d’eau, le pendage et la courbure des 

terrains, la visibilité des sites, la direction des 

vents, l’ensoleillement, ainsi que l’altitude et la 

géomorphologie absolue sont des paramètres pris 

en considération lors du choix d’un site d’installation 

(campement, village, agglomération…). Les 

diffé rentes données existantes sont évaluées au 

travers d’un ensemble de modèles de calcul statistiques 

comme la régression logistique, l’analyse 

des clusters, l’analyse des réseaux neuronaux, afin 

de calculer la valeur du potentiel archéologique 

d’une zone. 

Le Müllerthal: «région pilote» 

pour le Grès de Luxembourg 

La prochaine étape consiste à analyser et encoder 

des informations patrimoniales provenant de 

zones pilotes présélectionnées en fonction de leur 

représentativité pour le territoire luxembourgeois 

(vallée de la Moselle, Bassin minier, Gutland, 

Oesling). Pour représenter les formations du 

Grès de Luxembourg du Gutland, la région du 

Müllerthal a été choisie en raison de sa richesse et 

diversité en données. Les premiers inventaires et 

cartographies réalisés montrent l’extrême densité 

culturelle de la région (occupations archéologiques, 

sites historiques et paysagers, monuments 

…). Ces informations sont en cours d’examen 

selon divers paramètres et critères pertinents 

préa lablement définis. Au delà d’un simple inventaire 

des ressources connues, l’analyse critique des 

données a pour but de réaliser pour la région de la 

«petite suisse luxembourgeoise» une modélisation 

prédictive, l’objectif étant, à terme, de proposer 

avec un «système de monitoring spatial» des 

cartes des potentialités archéologiques indiquant 

des zones avec différents degrés de sensibilité. 

195


196 

Fig. 2: Aperçu de la densité en sites culturels pour la région du Müllerthal. Carte géoréférencée avec indications 

des Ressources culturelles en cours de saisie et d’analyse (D’après Schwenninger et cartes archéologiques du 

MNHA). 

Agir avant qu’il ne soit trop 

tard: un projet responsable 

pour répondre à un problème 

de société 

Dans les pays limitrophes, au cours des 10 

dernières années, de bons résultats ont été obtenus 

avec l’élaboration de modèles prédictifs appliqués 

à la recherche archéologique. Les projections 

théoriques ont résisté à un examen approfondi sur 

le terrain et ont encouragé la coopération avec les 

maîtres d’ouvrage. 

Soutenu par le Ministère de la Culture et le Fonds 

National de la Recherche, le projet EPC occupe une 

position de précurseur au Luxembourg, prenant 

en compte, pour la première fois, la protection du 

Patrimoine culturel menacé par des projets d’aménagement 

du territoire et ce conformément aux 

principales directives nationales et européennes. 

Le système sera en outre exploité comme module 

d’administration et base d’évaluation pour le 

calcul des coûts utiles. 

En raison de sa conception innovatrice et conviviale, 

couplant gestion et recherche, ce projet 

s’adressera non seulement aux organismes publics 

(ministères, administrations, communes) mais 



aussi à des personnes privées (aménageurs, 

entrepreneurs, associations et grand public), 

ainsi qu’aux scientifiques, comme instrument de 

recherche. 

La préservation durable de notre passé et de la 

diversité de notre identité culturelle se joue dès 

aujourd’hui. 

Remerciements 

Nous remercions vivement toutes les institutions 

et personnes qui contribuent et soutiennent la 

réalisation du projet EPC. 

Nous adressons nos chaleureux remerciements à 

Lorraine Campbell pour la traduction en anglais 

du résumé. 

Bibliographie 

Dalla – Bona L. 1994. - Volume 3 - methodological 

considerations in: Archaeological predictive 

modelling in ontarios forests. Centre for 

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Report Series, URL: http://modelling.pictographics.com/pdfs/carpvol3.pdf. 

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Applications of GIS for Archaeologists - A 

Predictive Modelling Kit. Taylor and Francis, 

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GIS for Archaeologists - A Predictive Modelling 

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à suivre de politique de gestion du Patrimoine 

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eastern prairie peninsula, in Westcott K. L. & 

Brandon R. J. (eds), Practical Applications of 

GIS for Archaeologists - A Predictive Modelling 

Kit. Taylor and Francis, London. 

197



The FNR ‘Espace et Patrimoine Culturel’ Project: A computer aided Cultural Heritage management 

tool* for the Great-Duchy of Luxemburg 

198 

Keywords: Grand Duchy of Luxembourg; Middle Mosel Basin; Gutland; Müllerthal; Luxembourg 

sandstone; management of archaeological heritage; historical and cultural potential; 

‘archäoprognose’; predictive model 

Example of the Müllerthal pilot area 

This paper presents the progress of the 'Espace et 

Patrimoine Culturel' (EPC) project, backed by the 

Luxembourg National Research Fund (FNR), through 

the example of the data currently being acquired and 

digitised for the region located in the east-center of the 

Grand Duchy, known as the 'Müllerthal'. As part of the 

FNR's 'Vivre demain au Luxembourg' program, the 

Prehistory department of the 'Musée National d'Histoire 

et d'Art' of Luxemburg (MNHA) is working on this 

five-year project (2003–2008) in partnership with other 

Luxemburg national Administration, e.g. the 'Administration 

of Cadaster and Topography' (Administration du 

Cadastre et de la Topographie- ACT), 'Service des Sites 

et Monuments Nationaux' (Department of National 

Sites and Monuments - SSMN), the 'Musée National 

d'Histoire Naturelle' (National Museum of Natural 

History - MNHN), the 'Services Archéologiques et 

Géologiques des Ponts et Chaussées - Archaeological 

and Geological Departments of the Highways Administration 

- SGL), the 'Administration des Eaux et Forêts' 

(Forestry Commission - ADEF), the 'Administration de 

l'Aménagement du Territoire et de l'Urbanisme' (Administration 

of Land Planning and Urbanism - DATUR), and 

with the cooperation of various local authorities and 

foreign institutions. The aim of this project is to create 

a georeferenced Cultural Heritage database interfaced 

with a Geographic Information System (GIS) including 

the cultural obligations to be observed when carrying 

out any construction and land planning work. This IT 

Application for evaluation and monitoring application 

is designed to be used as a support tool for decisionmaking 

and to enable the various public and private 

actors involved in spatial planning to manage and 

consult cultural (archaeological, architectural, historical, 

etc.) resources regarding Luxemburg. 

Protecting the Cultural Heritage and 'archäoprognose'**: 

the need to develop predictive models 

The Application currently under development focuses 

on two main subject areas: the development (planning 

and processing) of a meta database for managing the 

Cultural Heritage data and the creation of a map server. 

The map server allows access to map layers provided by 

partners (national administrations and private cabinets) 

or produced by departments of the MNHA, and the 

SSMN, simply by using a Web browser. The EPC map 

server (Interactive Map of the Luxembourg Heritage) is 

being developed as an open-source software solution in 

order to ensure system interoperability and copyrightfree 

access and use. The objective of this parallel 

approach is ultimately to allow both the 'map' and 

'database' modules to be searched as part of the same 

consultation process. 

Müllerthal: 'pilot region' for Luxembourg sandstone 

The next stage is to analyse and encode heritage information 

derived from pilot areas, preselected on the basis 

of how well they represent Luxemburg (Mosel Valley, 

coal basin, Gutland, Oesling, etc.). The 'Müllerthal' 

region was chosen to represent the Luxemburg sandstone 

formations of the Gutland regarding the critical mass 

and the variety of its information resources. This information 

is currently being examined according to various 

guidelines and relevant criteria laid down in advance. 

Beyond a simple inventory of known resources, the 

aim of the critical data analysis is to conduct predictive 

modeling by region, produce the map of the archaeological 

and Cultural heritage Potentialities and, with the 

help this 'spatial monitoring system', to specify areas 

with different degrees of sensitivity. 

* i.e. Cultural Heritage oriented GIS 

** German Term: predictive modeling 


F. Valotteau & F. Le Brun-Ricalens Grès de Luxembourg et Mégalithisme 

Grès de Luxembourg et Mégalithisme: 

bilan après 5 années de recherche 


François VALOTTEAU et Foni LE BRUN-RICALENS 

Section Préhistoire du Musée national d’histoire et d’art 


francois.valotteau@mnha.etat.lu, foni.le-brun@mnha.etat.lu 

Mots-clés: Grand-Duché de Luxembourg; Bassin de la moyenne Moselle; Gutland; Grès de 

Luxembourg; Néolithique; mégalithisme; menhir; rite funéraire; sépulture 

Dans le cadre de la mise en oeuvre récente d’un 

programme de recherche par la section Préhistoire 

du Musée national d’Histoire et d’Art du 

Luxembourg (MNHA) visant à dresser un état de 

la question sur le mégalithisme au Luxembourg, 

différents sites ont été sélectionnés et analysés avec 

un examen critique de la documentation disponible 

(Le Brun-Ricalens 1995) précédant des investigations 

de terrain. Dans cette perspective, des 

recherches ont été entreprises entre 2000 et 2004 à 

Berdorf-«Schnellert», sur le menhir de Reckangelès-Mersch- 

«Béisenerbierg», sur un bloc isolé lors 

des fouilles de Nommern-«Auf den Leyen» et sur 

le site du «Deiwelselter» à Diekirch (Fig. 2). 

Berdorf-«Schnellert» 

Considéré comme un dolmen depuis la fouille de 

Nicolas van Werveke de 1908, le pseudo-dolmen 

du «Schnellert» à Berdorf a fait l’objet de nouvelles 

investigations en septembre 2000. Ces recherches 

ont permis de compléter la série d’ossements 

humains préhistoriques ainsi que de démontrer 

le caractère entièrement naturel de la sépulture 

(chaos de blocs de Grès de Luxembourg). 

Cependant, sa forte ressemblance avec un dolmen 

a incité une population de la fin du Néolithique 

à y inhumer un homme d’environ 40 ans et un 

enfant d’une douzaine d’années, aux alentours de 

2700 ans avant J.-C. (Fig. 1) (Valotteau et al. 2000; 

Le Brun-Ricalens et al. 2003). 

Mersch-«Béisenerbierg» 

En 2001, à l’emplacement d’une imposante pierre 

allongée, la fouille d’une fosse de calage a permis 

d’affirmer l’ancienneté du monument mégalithique 

du «Beisenerbierg» à Reckange-les-Mersch. 

Ce menhir a près de 3 m de hauteur. Sa forme 

Fig. 1: Berdorf-«Schnellert», vue du site à la fin des 

fouilles. Ce chaos naturel évoquant l’aspect d’un dolmen 

simple a abrité une sépulture de la fin du Néolithique. 

Photo: C. Weber. 

symétrique, obtenue volontairement par l’enlèvement 

de nombreux gros éclats périphériques 

alternés, évoque une silhouette humaine suggérée 

par un rétrécissement à la taille et par deux 

épaulements dégageant une tête (Fig. 3) (Le Brun- 

Ricalens & Valotteau 2003). Cette pierre dressée 

anthropomorphe est le premier mégalithe attesté 

au Luxembourg. Il constitue l’un des plus vieux 

monuments connus au Grand-Duché (Valotteau 

2002). 

Nommern-«Auf den Leyen» 

En 2002, lors des sondages de l’ensemble de 

rochers gravés de Nommern-«Auf den Leyen», 

un rocher isolé situé au sud-ouest du plateau de 

2 m de haut et de forme un peu pyramidale aux 

199


200 

Fig. 2: Localisation des sites présentés. Pointillés: Grès de Luxembourg (F. Tessier & F. Valotteau). 



Fig. 3: Pierre dressée de Mersch-«Béisenerbierg», face 

dorsale présentant des stigmates de taille. 

Photo: T. Lucas. 

bords arrondis avait retenu l’attention, évoquant 

par sa morphologie un monument néolithique 

de type pierre dressée (menhir). Ne semblant pas 

être en place géologiquement, possédant de plus 

un fort réseau d’érosion à son sommet (Fig. 4), ce 

bloc isolé présentait suffisamment d’indices pertinents 

pour motiver un sondage de contrôle. Suite 

aux recherches pratiquées, on a pu prouver que ce 

rocher «Solitaire» s’est mis en place naturellement 

par glissement ou roulement à une date ancienne 

indéterminée. Le secteur a été fréquenté au 

Mésolithique ancien ou moyen, peut-être comme 

poste d’observation des vallées situées au sud et 

à l’ouest. Par ailleurs, un glissement de terrain 

s’est produit à une date plus récente, peut-être à 

l’Âge du Fer. Il a entraîné un amas pierreux qui 

s’est bloqué contre le rocher et a scellé le niveau 

mésolithique. Enfin, des indices de fréquentation 


Fig. 4: Nommern-«Auf den Leyen», rocher «Solitaire». 

Menhir potentiel, il est en fait un bloc isolé déplacé lors 

d’un glissement naturel. Photo: F. Valotteau. 

de l’Âge du Fer (groupe de Laufeld et La Tène 

ancienne) ont été également recueillis (Valotteau 

à paraître). 

Diekirch-«Deiwelselter» 

En 2004 s’est déroulée une fouille programmée 

visant à renseigner sur l’état d’origine du 

monument de Diekirch-«Deiwelselter» considéré 

comme un dolmen détruit et reconstitué de manière 

fantaisiste (Fig. 5). La fouille permit de constater 

que toutes les éventuelles structures résiduelles 

avaient été oblitérées par la reconstitution de 1892 

et aucun artefact n’a été mis au jour. Cependant, 

l’existence d’un squelette humain découvert lors 

de la «reconstitution» de 1892 a été récemment 

Fig. 5: Vue des fouilles de Diekirch- «Deiwelselter». 

L’aspect fantaisiste du momunent est du à une reconstitution 

«romantique» malheureuse en 1892. 

Photo: F. Valotteau. 

201


202 

Fig. 6: Tableau synoptique des datations réalisées sur ossements humains au Luxembourg. En rouge : sites présentés 

dans le texte. 

daté de la fin du Vème millénaire avant J.-C. Il 

atteste l’existence d’une sépulture néolithique. Si 

le caractère mégalithique ne peut être prouvé, on 

peut néanmoins proposer de voir dans le Deiwelselter 

un chaos naturel ou un monument inédit 

ayant abrité une sépulture (Valotteau 2005). 

Bilan et perspectives 

A l’issue de 5 années de recherche programmée 

sur le «mégalithisme au Grand-Duché de Luxembourg», 

on constate la difficulté de ce type d’investigations. 

Chaque site doit être critiqué, afin d’établir 

le caractère mégalithique ou non, sur la base de 

critères définis (Toussaint et al. 2005). Parfois un 

simple examen suffit, le plus souvent une fouille 

est nécessaire. En cinq ans, si plusieurs mégalithes 

potentiels ont pu être déclassés (rocher «Solitaire» 

de Nommern, pierres erratiques de Beckerich, 

faux menhir d’Oberpallen, bornes historiques 

diverses…) et que quelques ensembles demeurent 

à vérifier (comme la Pierre du Diable sur le 

Grauenstein à Manternach), l’existence sur le territoire 

luxembourgeois de ce type de monument a 

pu être mis en évidence avec le menhir de Mersch. 

Par ailleurs, cette problématique a permis d’étudier 

quelques sépultures préhistoriques sous chaos 

naturel, évoquant par leur forme des mégalithes. 

Parallèlement, un autre projet de recherche de la 

section Préhistoire concernant les rites funéraires 

préhistoriques consiste à inventorier, étudier, 

dater, restaurer, conserver et publier tous les restes 

humains anciens (Fig. 6) mis au jour au Grand- 

Duché notamment dans des cavités naturelles (Le 

Brun-Ricalens 2004). Ces découvertes attestent 

des excellentes conditions de conservation des 

ossements, conservation rendue possible grâce à la 

matrice calcaire présente dans le grès hettangien. 

Ces diverses observations corroborent l’important 

potentiel archéologique de la région du Grès de 

Luxembourg (Fig. 2). 



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Mégalithe et tailleur de pierre : l’exemple du 

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archives internes de la section Préhistoire du 

MNHAL. 

Valotteau F. 2001. - Pierre dressée du «Béisenerbierg», 

commune de Mersch. Rapport 

d’Archéologie programmée n°3, Fouilles 

programmées, archives internes de la section 

Préhistoire du MNHAL. 


Valotteau F. 2002. - La pierre dressée du «Béisenerbierg» 

à Reckange-lès-Mersch : premier menhir 

attesté au Grand-Duché de Luxembourg. 

Archaeologia Mosellana 4 (2002): 19-35. 

Valotteau F. 2002. - Le menhir du «Béisenerbierg» 

à Reckange-lès-Mersch : un des premiers 

«monuments» luxembourgeois. Musée Info 15: 

22-23. 

Valotteau F. 2003. - Ensemble de rochers gravés 

de Nommern- «Auf den Leyen» Commune de 

Nommern (G.-D. de Luxembourg). Rapport 

d’Archéologie programmée n°5, Fouilles 

programmées, archives internes de la section 

Préhistoire du MNHAL. 

Valotteau F. 2004. - Monument mégalithique (?) de 

Diekirch- «Deiwelselter». Rapport d’Archéologie 

programmée n°6, Fouilles programmées, 

archives internes de la section Préhistoire du 

MNHAL. 

Valotteau F. (à paraître). - Ensemble de rochers 

gravés de Nommern- «Auf den Leyen», bilan 

des connaissances à l’issue de la campagne de 

fouille 2002. Bulletin de la Société Préhistorique 

Luxembourgeoise 25/2003. 

Valotteau F., Le Brun-Ricalens F. & Toussaint M. 

2001. - Fouilles du «dolmen» du Schnellert dans 

le Müllerthal - Redécouverte d’une sépulture 

collective néolithique vieille de près de 4750 

ans. Musée Info 14 : 30-31. 

Valotteau F., Toussaint M. & Le Brun-Ricalens 

F. 2002. - Le pseudo-dolmen du Schnellert, 

commune de Berdorf (Grand-Duché de 

Luxembourg) : état de la question à l’issue de la 

campagne de fouille 2000. Bulletin de la Société 

Préhistorique Luxembourgeoise 22 (2000): 131- 

161. 

Valotteau F., Le Brun-Ricalens F. & Arensdorff G. 

2003. - Fouilles archéologiques à Nommern- 

«Auf den Leyen». Musée Info 16: 22-25. 

203



Luxembourg sandstone and megalithism: A five years of research review 

204 

Keywords: Grand Duchy of Luxembourg; Middle Mosel Basin; Gutland; Luxembourg sandstone; 

Neolithic; megalithism; menhir; funerary rites; graves 

Following the implementation of a research program by 

the Prehistory Section of the 'Musée national d'histoire et 

d'art' reporting on megalithism in Luxembourg, various 

sites have been selected and analysed, on the basis of a 

critical examination of the reference material available, 

prior to conducting investigations on the ground. To 

that end, research was carried out at the 'Schnellert' 

site in Berdorf in 2000, on the 'Béisenerbierg' menhir in 

Reckange-lès-Mersch in 2001, on an isolated stone during 

excavations at the 'Auf den Leyen' site in Nommern in 

2002, and at the 'Deiwelselter' site in Diekirch in 2004. 

The main findings of this research will be presented on 

a poster. 

The research program on 'megalithism in the Grand 

Duchy of Luxembourg' has revealed the difficulties and 

issues in the conduct such an investigation. Each site 

must be analysed in order to establish the presence or 

absence of megalithic structures, on the basis of specific 

criteria. Sometimes a very basic examination is sufficient, 

but, more often , excavation work proves necessary. Over 

the five years of research, despite several suspected 

megaliths having been dismissed as such ('Solitaire' rock 

in Nommern, erratic stones in Beckerich, pseudo-menhir 

in Oberpalen, various historical boundary stones, etc.), 

the existence of this type of prehistoric monument has 

nevertheless been revealed for the first time in Luxembourg 

in the form of the Mersch menhir. Furthermore, 

this issue made it possible to study several Neolithic 

graves beneath natural boulder fields whose appearance 

was suggestive of megaliths. Alongside this programme, 

a second complementary research project currently being 

developed by the Prehistory Section concerns prehistoric 

funerary rites and consists in making an inventory of, 

studying, dating, restoring, preserving and publishing 

all human remains recovered from natural hollows in 

the Grand Duchy. These discoveries are evidence of 

the excellent conditions for the preservation of bones, 

made possible thanks to the limestone matrix present in 

Hettangien sandstone. All the observations corroborate 

the tremendous archaeological potential of the Luxembourg 

sandstone region. 


G. Colling et al. Microclimatic conditions in a sandstone gorge with Hymenophyllum tunbrigense 

Microclimatic conditions in a sandstone gorge 

with Hymenophyllum tunbrigense 

Introduction 

We studied the microclimatic conditions of a 

sandstone gorge with a large population of 

Hymenophyllum tunbrigense in Luxembourg near 

Fig. 1: Population of Hymenophyllum tunbrigense in a 

sandstone gorge. Photo: Jim Meisch 2003. 


Guy COLLING, Thierry HELMINGER & Jim MEISCH 

Musée national d’histoire naturelle 

25 rue Münster, L-2160 Luxembourg 

guy.colling@mnhn.lu, thelminger@mnhn.lu, jmeisch@mnhn.lu 

Berdorf (Fig. 1; 2). Data on temperature and 

relative humidity (RH) were hourly registered 

with automatic data loggers from November 2001 

to March 2003. One data logger (T1) had been 

placed at two m height above ground on the rock 

face with the main Luxembourg population of H. 

tumbrigense. The second data logger (T2) had been 

placed at the upper limit of the same population 

at ten m above ground. The third data logger (T3) 

had been placed outside the sandstone gorge at 

three m height on the trunk of a tree growing on 

the plateau at ten meters distance from the gorge. 

Fig. 2: Hymenophyllum tunbrigense. 

Photo: Oliver Schneider 2002. 

205


206 

a 

b 

Fig. 3: Mean values of a) temperature b) maximum temperature c) minimum temperature and d) temperature 

difference (max-min) inside and outside a sandstone gorge with Hymenophyllum tunbrigense. 

Temperature and RH 

Temperatures were buffered in the sandstone 

gorge i.e. the summers were less hot and winters 

less cold (Figs 3a, b, c). Temperature ranges (maxmin) 

were also less important (Fig. 3d). However, 

mean RH was more variable inside the gorge 

(Fig. 4). Mean relative humidity over the whole 

measurement period did not differ significantly in 

and outside the gorge but the frequency of hourly 

measures with RH=100% was much higher inside 

c 

d 

the gorge (T1 = 42.7%, T2 = 35.5%) then outside 

(T3 = 25%). One possible explanation for this 

difference is a higher frequency of dew formation 

inside the gorge. As air temperature inside the 

gorge during the vegetation period is much lower 

than in the surrounding forests, warm humid air 

from the surrounding forests is cooled down in the 

gorge until the dew point is reached. Furthermore 

H. tunbrigense only occurs on the slightly inclined 

rock face (Fig. 1), which receives additional water 

from surface runoff during precipitations. 



Fig. 4: Mean values of relative humidity inside and 

outside a sandstone gorge with Hymenophyllum tunbrigense. 

Nous avons étudié les conditions microclimatiques au 

sein d’une gorge de grès abritant une grande population 

d’Hymenophyllum tunbrigense, près de Berdorf au 

Luxembourg. Les données de température et d’humidité 

relative (RH) ont été mesurées toutes les heures grâce 

à des enregistreurs automatiques, et ce de novembre 

2001 à mars 2003. Un enregistreur (T1) a été placé à deux 

mètres au-dessus du sol sur la face rocheuse où se trouve 

la principale population d’H. tumbrigense au Luxembourg. 

Un autre enregistreur (T2) a été installé à la limite 

supérieure de cette même population, à dix mètres audessus 

du sol. Enfin, le troisième enregistreur (T3) a été 

mis à l’extérieur de la gorge de grès, à trois mètres de 

haut, sur le tronc d’un arbre poussant sur le plateau à 

une distance de dix mètres de la gorge. 

Ces enregistreurs ont montré que les températures 

subissaient un effet tampon dans la gorge de grès, 

c’est-à-dire que les étés y étaient moins chauds et les 

hivers moins froids. Les écarts de température (maxmin) 

étaient également moins importants. Néanmoins, 

l’humidité relative moyenne était plus variable à l’intérieur 

de la gorge. La RH moyenne durant l’ensemble de 


Conclusions 

H. tunbrigense is not dependent on water uptake 

through the vascular system and can absorb water 

through its leaves (Härtel 1940). Therefore we 

conclude that it is the combination of increased 

dew formation, rain runoff and buffered temperatures 

that maintains a favourable Atlantic microclimate 

for the populations of H. tunbrigense inside 

the Luxembourg sandstone gorges. 

Reference 

Härtel O. 1940. - Physiologische Studien an 

Hymenophyllaceen. II Wasserhaushalt und 

Resistenz. Protoplasma 34: 489-514. 


Conditions microclimatiques dans une gorge de grès abritant Hymenophyllum tunbrigense 

la période de mesure ne différait pas significativement à 

l’intérieur et à l’extérieur de la gorge mais la fréquence 

des mesures horaires avec 100% d’humidité relative était 

bien plus élevée à l’intérieur de la gorge (T1 = 42.7%, T2 

= 35.5% et T3 = 25%). Pour expliquer cette différence, on 

peut émettre l’hypothèse d’une plus grande fréquence 

de formation de rosée dans la gorge. Comme la température 

de l’air à l’intérieur de la gorge pendant la période 

de végétation est très inférieure à celle des forêts aux 

alentours, l’air humide et chaud de ces forêts est refroidi 

dans la gorge jusqu’à ce que le point de rosée soit atteint. 

De plus, H. tunbrigense est présent seulement sur la face 

rocheuse légèrement inclinée qui reçoit en supplément 

l’eau de ruissellement pendant les pluies. H. tunbrigense 

ne dépend pas de l’assimilation d’eau par le système 

vasculaire et peut absorber de l’eau par les feuilles. 

Ainsi, nous pouvons conclure que c’est la combinaison 

d’une formation accrue de rosée, de l’écoulement de la 

pluie et des températures subissant un effet tampon qui 

maintient un microclimat de type Atlantique favorable 

aux populations d’H. tunbrigense à l’intérieur des gorges 

de grès luxembourgeoises. 

207

208 


Y. Krippel The Hymenophyllaceae (Pteridophyta) in Luxembourg. Past, present and future 

The Hymenophyllaceae (Pteridophyta) in 

Luxembourg. Past, present and future 


Yves KRIPPEL 

Research associate of the Luxembourg National Museum of Natural History 



Keywords: Hymenophyllum tunbrigense, Trichomanes speciosum, Luxembourg, Petite Suisse 

Introduction 

Luxembourg, and in particular the 'Petite Suisse' 

sandstone region, is one of the few continental 

areas ever known for Hymenophyllum tunbrigense 

(L.) Smith, a species that generally occurs in a 

more Atlantic range (Jalas & Suominen 1972). The 

Tunbridge filmy-fern was first discovered in this 

continental island in 1823, but the location of the 

major colonies remained uncertain until the early 

20 th century following its re-discovery in 1873. 

In 1993 the gametophytes of another filmy-fern, 

the Killarney fern (Trichomanes speciosum Willd.), 

were first discovered for continental Europe in the 

same region. Investigations showed however, that 

unlike Hymenophyllum tunbrigense, the gametophytes 

of Trichomanes speciosum are quite common 

in the 'Petite Suisse' area, as well as on Devonian 

schist in the Luxembourg Ardennes region. 

Tunbridge Filmy-fern 

(Hymenophyllum tunbrigense) 

History of its discovery 

Hymenophyllum tunbrigense (Fig. 1) was first 

discovered in Luxembourg - and so within continental 

Europe - by the Belgium Botanist B.C. Du 

Mortier on a botanical trip with his friend P. Michel 

in 1823 [1821 as often mentioned in literature is 

not correct (Reichling 2005)]. At that time however 

nobody seemed very impressed by the discovery 

of that Atlantic species in this continental island. 

Half a century passed, and it was in 1873, that J.- 

P. J. Koltz rediscovered the plant near Berdorf in 

the valley of the Roitzbach (Koltz 1873). After the 

first discoveries in Luxembourg, numerous investigations 

were made in the region and several 

Fig. 1: Patch of Hymenophyllum tunbrigense (Tunbridge 

Filmy-fern) with leaves in good condition, near Berdorf 

(Luxembourg). Photo: Y. Krippel. 

sites were found in the 'Petite Suisse', but the 

long-awaited discovery in the German part of the 

Luxembourg sandstone area was only made in 

1963 (Nieschalk 1964). Within continental Europe 

the Tunbridge Filmy-fern was also found in the 

Elbsandsteingebirge (sites unfortunately extinct) 

and in the French Vosges (Jalas & Suominen 1972). 

Nowadays the populations of Hymenophyllum 

tunbrigense have seriously suffered and many sites 

are extinct in the region, as well as in other parts 

of Europe. 

Distribution and status 

The 'Petite Suisse' area in Luxembourg is one of 

the few continental areas ever known for Hymenophyllum 

tunbrigense. Due to environmental 

changes and external pressures (specimen collections, 

tourism and outdoor activities, …) a certain 

amount of sites have disappeared in the last 

decades (Fig. 2). Recent surveys have now shown 

a certain population increase. 

209


210 

Fig. 2: Distribution map of Hymenophyllum tunbrigense (yellow squares: extinct sites, red squares: still existing 

sites). Grid: Gauss-Luxembourg, square kilometres. 



An initial survey, realised in 1988, revealed the 

existence of 240 patches of filmy-fern which are 

scattered amongst 27 sites. Their distribution 

shows a cluster of 5 major rock complexes which 

are situated circa one kilometre apart. A total of 

20849 leaves covering a surface area estimated 

at 11.88 m2 were identified. Of these, only 40% 

were considered to be in good conditions and the 

majority of the population comprised either dead 

or dying leaves, with only one of the colonies 

containing a few fertile leaves. (Schwenninger 

1988). 

A new survey carried out in 2000 has shown that 

the number of filmy-fern patches has increased to 

360 and the entire population now spreads over 

a surface area estimated at 12.38 m2 , consisting of 

some 74700 leaves of which 74% are considered 

to be in good condition. Fertile leaves totalled 212 

and were encountered in most sites. For the first 

time, filmy-fern gametophytes and young sporophytes 

were identified, thereby confirming that it is 

capable of reproducing both by vegetative spread 

and spores in its continental refuge. (Schwenninger 

2001). Although the majority of sites generally 

reflect this population increase, the remarkable 

recovery is due largely to the contribution of the 

two sites from which the public has been excluded 

since 1993. On a global level however, the number 

of sites is continuing to dwindle. Those sites 

where the fern was considered to be in danger of 

becoming extinct in 1988 have now disappeared 

and the total number of individual sites which 

are physically separated from each other appears 

to have gradually decreased throughout the 20th century. 

Prospects and conservation 

The collection of botanical specimens, undesirable 

silvicultural interventions in the past, activities 

related to tourism as well as rock climbing, 

represent the major threats for the Hymenophyllum 

sites. Not surprising that the drastic measures 

to remove the massive human presence at some 

sites - by setting up gates in 1993 - have well 

contributed to the expansion of some populations. 

It is however possible that overall climatic conditions 

may have been particularly beneficial to the 

growth rates of the filmy-fern colonies in recent 

years, perhaps as a consequence of global warming 

or that we may be dealing with long-term fluctuations 

in population cycles. 

Besides the mentioned gates, some other minor 

measures and a new set of local bylaws governing 

the legal conditions under which rock climbing 

is permitted were carried out. But attempts to 

enhance the legal protection of filmy-fern sites 

and boost conservation initiatives in the area by 

officially designating the entire forest as a national 

nature reserve failed so far. 


Killarney Fern 

(Trichomanes speciosum) 

History of its discovery 

Although primarily a species of the UK, Ireland, 

Brittany and the Atlantic Islands (Canaries, 

Madeira and Azores), the filmy-fern Trichomanes 

speciosum (Killarney fern) is also found in Europe 

at scattered locations in other parts of France, 

Spain, Portugal and Italy (Jalas & Suominen 1972). 

The gametophytic generation of Trichomanes 

speciosum can however be found independently 

of the sporophyte and seems to be widespread 

in Europe, in contrast to the sporophyte (Rumsey 

et al. 1999). It appears however to exist in a state 

of arrested development, unable to produce the 

mature form under present conditions. In Luxembourg 

the independent gametophyte of Trichomanes 

speciosum was first discovered in 1993 (Jermy 

pers. comm., Rasbach, Rasbach & Jérôme 1993). 

And again this was the first observation of this - 

even more Atlantic - species inside the continent! 

After the first discoveries in the "Petite Suisse" in 

Luxembourg, the gametophytes of T. speciosum 

were found in many places on the continent 

(France, Germany, Belgium, Czech Republic and 

more recently in Poland (Krukowski & Świerkosz 

2004)). In Luxembourg, systematic investigations 

revealed a great number of populations, not only 

in the Luxembourg Sandstone region, but also on 

Devonian Schist in the Ardennes region (Krippel 

2001). 

Fig. 3: Gametophytes of Trichomanes speciosum (Killarney 

fern) on Luxembourg sandstone. Photo: Y. Krippel. 

211


212 

Fig. 4: Distribution map of Trichomanes speciosum. Grid: Gauss-Luxembourg, square kilometres. 



Distribution and status 

Trichomanes speciosum is growing in Luxembourg 

as an 'independent gametophyte' with vegetative 

reproduction and dispersion by the way of 

gemmae (Fig. 3). Different studies and systematic 

investigations over the last 5 years showed that 

the gametophytes of Trichomanes speciosum are 

relatively well distributed throughout the 'Petite 

Suisse' sandstone area with nevertheless 2 major 

distribution spots. The first one is situated on 

both sides of the 'Ernz noire' between Echternach, 

Berdorf, Beaufort, Waldbillig, Christnach and 

Consdorf, the second one between the 'Ernz 

blanche' and the Valley of the Alzette. A third 

major distribution area is situated in the Ardennes 

region, especially in the valley of the Upper-Sûre. 

At present date, more than 120 sites are known in 

80 different square kilometres (Fig. 4). Even if the 

species is quite widespread in Luxembourg, the 

populations occurring in the 'Petite Suisse' are the 

most luxuriant ones. The status of the independent 

Trichomanes speciosum gametophyte populations 

in Luxembourg is - as far as no major site alterations, 

resulting in drastic climatic changes, occur 

- considered as not threatened. 

Conclusion 

Luxembourg, and in particular the 'Petite Suisse' 

sandstone area, is one of the few regions in continental 

Europe where two species of the Hymenophyllaceae 

family occur. Hymenophyllum tunbrigense 

is - no doubt about that - the greatest treasure. 

Despite the recent increase in the overall Hymenophyllum 

population and the apparent success 

at securing the protection of the most 'valuable' 

sites, the further loss of small sites is regrettable. 

The survival of the species isn't guaranteed, as the 

most important group of sites are all restricted 

to a single crevasse, currently holding 74% of 

the overall population. A global conservation 

management plan, integrating the recent microclimatic 

and genetic studies is therefore imperative in 

order to maintain the species. Concerning Trichomanes 

speciosum, only the gametophytic stage is to 

be found in Luxembourg. The gametophytes are 

quite widespread in Luxembourg and the species 

is considered as not threatened. However, pteridologists 

don't give up, and perhaps one day the 

sporophytic generation will also be found in the 

region. 


References 

Jalas J. & Suominen J. (eds.) 1972. - Atlas Florae 

Europae. Distribution of vascular plants in 

Europe. Vol.1: Pteridophyta (Psilotaceae to 

Azollaceae). - The Commitee for Mapping the 

Flora of Europe and Societas Biologica Fennica 

Venamo, Helsinki, 121 p. 

Koltz J.-P. J. 1873. - Hymenophyllum tunbridgense 

Sm. - Bull. Soc. roy. Bot. Belg. XII : 449-453. 

Krippel Y. 2001. - Aire de répartition et statut de 

Trichomanes speciosum Willd. (Hymenophyllaceae) 

au Grand-Duché de Luxembourg. - 

Bull. Soc. Nat. luxemb. 102: 3-13. 


of the gametophytes of Trichomanes speciosum 

(Hymenophyllaceae: Pteridophyta) in Poland 

and its biogeographical importance. Fern Gaz. 

17(2): 79-84. 

Nieschalk A. et C., 1964. - Hymenophyllum 

tunbrigense (L.) Sm. (Englischer Hautfarn) im 

westlichen Deutschland. - Decheniana 117, 1/2: 

151-152. 2 pl h.t. 

Rasbach H., Rasbach K. & Jérôme C. 1993. - Über 

das Vorkommen des Hautfarns Trichomanes 

speciosum (Hymenophyllaceae) in den Vogesen 

(Frankreich) und dem benachbarten Deutschland. 

Carolinea 51: 51-52. 

Reichling L. (coll. Y. Krippel) 2005. - Die Farnpflanzen 

(Pteridophyta) des Müllerthalgebietes. 

- In: Y. Krippel (ed.). - Die Kleine Luxemburger 

Schweiz. Geheimnisvolle Felsenlandschaft im 

Wandel der Zeit, 251 p. 

Rumsey F.J., Vogel J.C., Russel S.J., Barret J.A. & 

Gibby M. 1999. - Population structure and 

conservation biology of the endangered fern 

Trichomanes speciosum Willd. (Hymenophyllaceae) 

at its northern distributional limit. 

- Biological Journal of the Linnean Society 66: 

333-344. 

Schwenninger J.-L. 1988. - Hymenophyllum 

tunbrigense (L.) Sm. - Rapport d”étude sur 

l”écologie et la conservation de l”espèce. - 

Ministère de l”Environnement. Administration 

des Eaux et Forêts,107 p. (unpublished). 

Schwenninger J.-L. 2001. Inventaire phytosanitaire 

et conservation des populations relictuelles 

de Hymenophyllum tunbrigense (L.) 

Smith (Hymenophyllaceae : Pteridophyta) au 

Grand-Duché de Luxembourg. - Ministère de 

l’Environnement, Administration des Eaux et 

Forêts,153 p. (unpublished). 

213



Les Hymenophyllaceae (Pteridophyta) au Luxembourg. Passé, présent et futur 

Le Grand-Duché de Luxembourg et en particulier la 

région gréseuse de la Petite-Suisse luxembourgeoise 

sont une des rares régions continentales renommées 

pour leurs populations rélictuelles d'Hyménophylle de 

Tunbridge (Hymenophyllum tunbrigense), espèce qui en 

général pousse dans des zones à caractère plus atlantique. 

Hymenophyllum tunbrigense fut découvert pour la 

première fois dans ce refuge continental en 1823, mais 

la localisation de la majeure partie des colonies restait 

incertaine jusqu'au début du 20ième siècle, suite à la 

redécouverte de l'espèce en 1873. En 1993, les gamétophytes 

d'une autre fougère de la famille des Hyménophyllacées, 

à savoir Trichomanes speciosum Willd. ont été 

découverts pour la première fois en Europe continentale 

dans la même région. Des investigations ont cependant 

montré que contrairement à Hymenophyllum tunbrigense, 

les gamétophytes de Trichomanes speciosum sont 

assez communs dans la Petite Suisse luxembourgeoise, 

de même que sur les schistes dévoniens en Ardennes 

luxembourgeoises. 

En ce qui concerne le statut d'Hymenophyllum tunbrigense 

au Luxembourg, un certain nombre de sites ont malheu- 

214 

Mots-clés: Hymenophyllum tunbrigense; Trichomanes speciosum; Luxembourg; Petite Suisse 

reusement disparus au cours des dernières décennies, 

suite à des changement environnementaux ou des 

pressions externes (tourisme, escalade, …). D'un autre 

côté, des études récentes ont montré une nette augmentation 

de la taille des populations, ceci particulièrement 

à cause de deux sites, dont l'accès du public a été interdit 

depuis 1993. La survie d'Hymenophyllum tunbrigense 

n'est toutefois pas garantie, car les plus belles stations 

- comprenant 74% de la totalité des populations - sont 

restreintes à une seule crevasse. Un plan de gestion et de 

conservation global, intégrant les récentes études microclimatiques 

et génétiques est donc impératif, en vue de 

maintenir l'espèce. 

En ce qui concerne Trichomanes speciosum, seul le stade 

gamétophytique est connu au Luxembourg. Actuellement 

plus de 120 sites sont connus dans 80 kilomètres carrés 

différents. Même si l'espèce est assez bien répandue au 

Luxembourg, les populations les plus luxuriantes sont 

cependant trouvées dans la région gréseuse de la Petite 

Suisse. Hormis des aménagements majeurs entraînant 

des changements climatiques drastiques, l'espèce peut 

être considérée comme non menacée au Luxembourg. 


M. N. Liron & M. Thiry Peaty micro-zones on the sandstone ridges of the Fontainebleau Massif, France 

Peaty micro-zones on the sandstone ridges of 

the Fontainebleau Massif (France): 

hydrology and vegetation biodiversity 


Marie Nieves LIRON 

Académie de Créteil, Réserve de Biosphère de Fontainebleau, Programme MAB 

7, Impasse Musidora, F-77590 Bois-le-Roi 

mn.liron@wanadoo.fr 

Médard THIRY 

Ecole des Mines de Paris 

CNRS-UMR 7619 Sisyphe «Structure et fonctionnement des systèmes hydriques continentaux» 

35, rue St. Honoré, F-77305 Fontainebleau 


Keywords: sandstone; moorland; hydrology; ecology; Paris Basin; France 

Introduction 

The sandstone ridges of the Fontainebleau Forest 

are formed of near impermeable quartzite that 

sustains permanent and temporary ponds. The 

hummocky shape of these sandstone ridges 

sets up wet micro-zones that form networks of 

variable geometry and are solely supplied by 

rainwater. Dry and peaty moors interweave in 

a complex patchwork depending on the local, 

even metric scale, topography. The wet microzones 

are characterized by significant spatial and 

temporal changes. The temporary ponds, with 

strong ecological constraints, shelter numerous 

rare species pledged to these oligotrophic and 

generally acidic biotopes. 

Hydrology 

The detailed study of the 39 ha wide Platière 

des Couleuvreux allowed to show that the pond 

network consists of independent hydrographic 

compartments. The water stocks of the ponds 

are highly variable in surface, level and length of 

drying up periods. The modeling shows that these 

behaviours are mainly controlled by seepage rates 

through the sandstone pan (Fig. 1; Thiry & Liron 

2003). 

The Platière des Couleuvreux has a slight 

westward dip of about 6 m/1 km, corresponding 

to succesive steps separated by bare sandstone 

ridges. Neighbouring ponds may have different 

Fig. 1: Sketch showing the hydrologic behaviour of the 

sandstone ridges. The sandstone pan is almost impermeable 

and retains a perched water table within the 

sand of the sandstone depressions. The high level of the 

ponds is set by outflows at the edge of the ridge and/or 

through fractures and pits that cross the pan. 

levels and independent hydrologic regimes, 

pointing out that there is no connection through 

the sandstone substratum. 

The ponds have stable high levels corresponding 

to outflow thresholds. Indeed, when the ponds 

are at their high level the ridge is entirely waterlogged 

and ouflows occur at the edge of the ridge 

along small talwegs where the sandstone pan is 

downthrowned. Some ponds discharge in each 

other and form local networks. Outflows may last 

for weeks during the wet season, particularly in 

the western area of the ridge. 

Most ponds are relatively independant to each 

over. The hydrologic behaviour of the Platière des 

Couleuvreux corresponds to a mozaic of juxtaposed 

wet zones separated by thresholds of bare 

215


sandstones (Fig. 2). The low areas, where water 

flows out, have generally a healthy plant cover 

with pine and birch trees, due to thicker sand 

cover. 

The ponds have distinct behaviour, with very 

different water level variation regims (Thiry et al. 

2001). Some ponds have only weak level variation, 

especially in the western area caracterized by only 

sparce bare sandstones, development of Calluna 

and Molinia, and a dense Sphagnum cover, with 

locally peat accumulation. The deep ponds dry 

up only exeptionnally during summer and are 

surrounded by willows and rushs. Temporary 

ponds have high amplitude water level variations 

and rapidly dry up during rain shortage. 

Temporary ponds are often devoid of vegetation, 

nevertheless some shallow temporary pounds 

shelter a very specialized vegetation with a Ranunculus 

nodiflorus biotope (Liron 1997). 

216 

Fig. 2: Boundaries of the main hydrographic zones of the Platière des Couleuvreux. The hydrographic zones 

are separated by thresholds of bare sandstones. 

Hydrochemistry 

The ponds waters have a relatively homogeneous 

chemical composition and are acidic, weakly 

mineralized and organic-rich (Tab. 1). Nevertheless, 

more mineralized waters with neutral 

pH are related to sandstone with calcareous 

nodules. This brings up an East-West gradient of 

acidity. There is a strong relationship between the 

hydrology of the sandstone ridge and the development 

and the diversity of the Sphagnum peaty 

zones. The development of peaty zones in the 

western area relates to: (1) the presence of more 

impermeable sandstones which lead to positive 

annual hydric balance; (2) the lack of carbonate 

nodules in the sandstones which brings up more 

acidic waters. 

Table 1: Chemical composition in the waters of the ponds of the Platière des Couleuvreux. A clear 

chemical gradient develops from East to West. 

Temp 

°C 

physico-chemistry main elements 

mg/L 

balance - méq/L 

pH 

Eh mV 

Cond. 

µS/cm 

- - - -- + HCO Cl NO3 SO Na K 3 

4 

+ Mg ++ Ca ++ SiO Fe 2 

11 - shallow occidental pond with Sphagnum 

1.5 3.50 528 177 0 5.18 0.16 9.18 3.69 0.33 0.13 1.29 2.90 1.24 0.34 0.30 -0.04 

4 - deep central pond 

3.4 4.07 490 120 0 7.19 0.14 10.46 4.82 1.13 0.69 7.18 2.10 1.51 0.42 0.73 0.30 

2 - deep oriental pond 

1.5 5.86 394 148 24 5.84 0.17 26.37 3.04 0.63 0.66 18.39 2.10 0.56 1.12 1.20 0.08 

14 - shallow temporary pond with Ranunculus nodiflorus 

2.0 6.70 470 178 131 5.60 0.74 13.64 2.92 0.62 0.53 26.21 3.00 0.15 2.60 1.54 -1.06 

anions 

cations 

écart 



Biodiversity 

The main biodiversity components of the site 

are the Sphagnum peaty zones. The particular 

dispositions of these peaty zones are related to 

the morphologies of the sandstone ridges (Fig. 

3). Each Sphagnum species holds an optimal site 

which fulfills ecological requirements, but is also 

ruled by micro-climatic conditions. The different 

species form vertical series mostly governed by 

hygrometry, but may vary due to particular local 

conditions (shading, kind of soil, etc.). 

Sphagnum species wealth 

A total of 12 sphagnum species have been recognized 

on the Platière des Couleuvreux (Liron 

& Royaud 2001), that means 35% of the French 

species and 30% of the European species (Tab. 2). 

Sphagnum magellanicum is a boreal species, living 

mainly in mountains, very rare in plains where 

it is relictual of the post-glacial period. In this 

regard, Fontainebleau sandstone ridges remain a 

sanctuary for this species. 

Sphagnum species distribution 

The Sphagnum associations have been mapped at 

the 1/2000 scale. A total of 108 ecological stations 

have been individualized. The Sphagnum communities 

zoning depends on the ponds morphology 

and is directly "plated" on the hydrology and 

hydrochemistry of the ponds. 

The aquatic and semi-aquatic species of the site 

are Sphagnum cuspidatum and Sphagnum denticulatum. 

These are pioneer species, nevertheless 

sensitive to water mineralization. Sphagnum cuspidatum 

is very common on the site and develops 


Table 2: Inventory of the Sphagnum species of 

the 108 stations on the Platière des 

Couleuvreux (during spring 2001). 

species number of stations 

Sphagnum capillifolium 42 

Sphagnum compactum 28 

Sphagnum cuspidatum 86 

Sphagnum denticulatum 20 

Sphagnum fallax 13 

Sphagnum fimbriatum 42 

Sphagnum magellanicum 1 

Sphagnum palustre 

Sphagnum papillosum 

Sphagnum rubellum 4 

everywhere, even in acidic temporary ponds. 

Sphagnum denticulatum is rather mesotrophic and 

tolerates less acidic pH, it develops in the central 

area where deeper ponds exist and water is partly 

buffered by carbonates. (Fig. 4). Besides, Sphagnum 

capillifolium, which is an ombrotrophe species 

characteristic of peaty moors that undergo drying 

up, develops in the western area where ponds are 

shallow and the water acidic (Fig. 4). 

On the other hand, Sphagnum fallax, also a semiaquatic 

species, shows no East-West distribution, 

because it colonizes densely the edges of the 

permanent ponds structured by bulrush and 

Molinia, which help it to hold erected. It testifies 

73 

Sphagnum subnitens 25 

Sphagnum subsecundum 9 

Fig. 3: Sketch showing the disposition of the Sphagnum biotic associations in relation to hygromety of the 

wet zones. 

217


218 

N 

water acidity 

the sufficient annual persistence of the water and 

is lacking in most of the temporary ponds (Fig. 5). 

Sphagnum subnitens and Sphagnum magellanicum are 

peat-forming species located in acidic ponds where 

the water level variation is the weakest (Fig. 5). 

pound 

typology 

sandstone 

permanent water pond 

Sphagnum denticulatum 

Sphagnum capillifolium 

250 m 

Fig. 4: Distribution of Sphagnum denticulatum and 

Sphagnum capillifolium is mainly governed by water 

chemistry. 

N 

water acidity 

permanent water pond 

Sphagnum subnitens 

Sphagnum magellanicum 

Sphagnum fallax 

250 m 

Fig. 5: Sphagnum subnitens and Sphagnum magellanicum 

are ombrotrophic species located in acidic ponds 

with weack water level variation. Sphagnum fallax is a 

semi-aquatic species which colonizes the edges of the 

permanent ponds. 

sphagnum ponds 

stable water level 

∆ < 20 cm / year 

impermeable 

strictly siliceous 

Hydrology – hydrochemistry - 

biodiversity 

The analysis of the hydrologic behaviour of the 

ponds crossed with the results of the wet zone 

vegetation study shows that the zoning of the 

Sphagnum species at the Platière des Couleuvreux 

is directly bound with hydrological and physicochemical 

characteristics of the sandstone ridge 

(Fig. 6), which are: 

- more stable hydrologic conditions in the 

western and central area of the site; 

- weaker water level variation in the southern 

downtream compartments; 

- an increasing acidity from East to West; 

- more mineralized waters in the East; 

- a more mature evolution stage of the peaty 

moorland in the West. 

The behaviour of the ponds is mainly controlled 

by the sandstone substratum through water 

seepage, with less porous sandstones in the West 

which favour development of Sphagnum and 

acidic pounds. The water chemistry also results 

directly from the sandstone substratum, including 

calacareous nodules in the East. 

The wet zones with Sphagnum of the Platière des 

Couleuvreux are ruled by very weak water level 

variations. In particular the western area, where 

true Sphagnum peaty zones develop, records water 

level variation less than 20 cm during the year. 

Conclusions 

The study has shown the high patrimonial value 

of the Platière des Couleuvreux. Some questions 

remain. What are the factors that allowed the 

orientation W E 

deep ponds 

20 < ∆ < 80 cm /year 

pluriannual cycle 

temporary ponds 

∆ great seasonal 

variations 

porous 

with carbonate nodules 

pH 3,3 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6,8 

cond. µS/cm - - - 150 - 20 - - - - - - 200 – 80 - - - 

mosaic of networks separated by sandstone ridges 

morphology 

Fig. 6: Sketch showing the relationships between sandstone properties and 

hydrological and chemical characteristics of the ponds. 



Sphagnum to establish and to diversify like this in 

Fontainebleau ? What is the present day dynamic 

of these associations ? What are the past and 

present day human impacts on the environment 

like pasture renounciation, fire control, Molinia 

exploitation, introduction of pine trees, etc. ? 

The study also highlights the sensitivity of the 

Sphagnum species towards their micro-environmental 

conditions. Management of these sensitive 

biotopes is complex, it needs careful interventions, 

considered case by case; pine trees invasion 

has to be fought, but shadow of scattered pine 

trees is beneficial during dryness. Engine tracks 

may be sufficient to disrupt the fragile hydrologic 

equilibrium, even riding horse droppings have to 

be avoided regarding nitrate supply, etc. 

Some of the sandstone ridges are included in the 

area of the biosphere reserve 'Réserve de Biosphère 

du Pays de Fontainebleau et du Gâtinais français' 

part of the programme "Man and Biosphere" 

(MAB) from UNESCO. Some are also part of the 

Regional Nature Park of the 'Gâtinais français'. 

The Fontainebleau forest is much visited due to its 

proximity to Paris (17 million of people per year). 

Thus, some of the sandstone ridges undergo hard 

ecological pressure. 

Acknowledgments 

This work was financially supported by the Pays 

de Fontainebleau Biosphere Reserve, part of the 

Program Man and Biosphere (MaB) from UNESCO. 


References 

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gréseuses du Massif de Fontainebleau. Mém. 

DESS, Génie Ecologique, Univ. Paris Sud, 

102 p. 

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mares du Massif de Fontainebleau. II - Etude 

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des Couleuvreux. Rapport Armines/Ecole des 

Mines de Paris, LHM/RD/01/58, 101 p. 

Thiry M. & Liron M.N. 2003. - Micro-zones 

humides tourbeuses des platières gréseuses du 

Massif de Fontainebleau (77) : hydrologie et 

biodiversité floristique. in : C. Lécluse & J. Yvon 

(eds.), Le fil de l’Eau, Ass. Scientifique pour la 

Géologie et ses Applications, Vandoeuvre-les- 

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III – Hydrologie des zones humides de 

la platière des Couleuvreux. Rapport Armines/ 

Ecole des Mines, LHM/RD/2001/59, 31 p. 

Liron web: www.biosphere-fontainebleau-iedd.org/ 

Patrim/nature/milieux_remarq/C_platiere.html 

219



Micro-zones tourbeuses des platières gréseuses du Massif de Fontainebleau (France): hydrologie 

et biodiversité végétale 

Les platières gréseuses de la forêt de Fontainebleau sont 

sous-tendues par des quartzites quasi imperméables qui 

retiennent des mares temporaires et permanentes. Les 

morphologies irrégulières de ces dalles sont à l’origine 

de micro-zones humides qui forment des réseaux dont 

l’alimentation est exclusivement pluviale. Des landes 

sèches et tourbeuses s’interpénètrent en fonction de 

la topographie locale, même à l’échelle métrique. 

Certaines mares temporaires à phanérogames, aux fortes 

contraintes écologiques, abritent de nombreuses espèces 

rares inféodées à ces biotopes oligotrophes et acides. 

L’étude hydrologique de la Platière des Couleuvreux 

(d’une superficie de 39 ha) a permis de montrer 

que le réseau de mares est formé de compartiments 

hydrologiques indépendants. Les stocks d’eau des mares 

sont très variables en surface et en durée d’assèchement. 

La modélisation montre que ce comportement est principalement 

contrôlé par les pertes par infiltration au travers 

de la dalle gréseuse. Les eaux des mares présentent des 

compositions chimiques relativement homogènes et 

sont acides, faiblement minéralisées riches en acides 

organiques. On note ponctuellement et à l’Est, des eaux 

plus minéralisées, à pH neutre, qui sont liées à des grès 

à nodules calcaires. Ceci conduit à un gradient croissant 

d’acidité d’Est en Ouest. 

220 

Mots-clés: grès; lande; hydrologie; écologie; Bassin de Paris; France 

Les sphaignes sont une des principales composantes de 

la biodiversité de ce site. Douze espèces ont été inventoriées, 

soit environ 35% de la flore sphagnale française 

et 30% de celle d’Europe. Les différentes groupements 

sphagnaux ont été cartographiés à l’échelle du 1/2000. 

Au total 108 stations écologiques ont été individualisées. 

La répartition des différentes espèces de sphaignes 

dépend de la morphologie des mares et est directement 

corrélée avec les caractéristiques hydrologiques et 

hydrochimiques de la station. Par exemple : Sphagnum 

capillifolium, qui est une espèce ombrotrophe des landes 

tourbeuses qui s’assèchent, se développe dans la zone 

occidentale là où les mares sont peu profondes et acides ; 

alors que Sphagnum denticulatum, qui est une espèce 

semi-aquatique mésotrophes, se développe dans la zone 

centrale où les mares sont plus profondes et en partie 

tamponnées par des carbonates. 

L’étude met en exergue la sensibilité des sphaignes 

vis-à-vis des conditions micro-environnementales. La 

gestion des ces biotopes est complexe, elle nécessite des 

interventions attentives, considérées cas par cas. Elle 

exige le respect des paramètres écologiques de la station 

(acidité, oligotrophie, ombrage) et la non-altération du 

fonctionnement hydrologique (ornières, piétinement…) 

des mares. 


I. Marková Bryophyte diversity of Bohemian Switzerland in relation to microclimatic conditions, Czech Republic 

Bryophyte diversity of Bohemian Switzerland 

in relation to microclimatic conditions. 


Ivana MARKOVÁ 

Bohemian Switzerland National Park Administration 

Pražská 52, CZ-407 46 Krásná Lípa 

i.markova@npcs.cz 

Keywords: Bryophyta; Hepaticae; Musci; Biodiversity; Red List; Sandstone; Bohemia Switzerland; 

Czech Republic. 

Bohemian Switzerland National Park was established 

in January 1, 2000 as the fourth national 

park in the Czech Republic and has territory of 

80 km 2 . It is situated on the north of the Czech 

Republic, where is borded on German Saxon 

Switzerland National Park. Both national parks 

Fig.1: Křinice river in Kyjovské údolí ravine, the Bohemian Switzerland National Park. Photo: V. Sojka. 

221


222 

are parts of an extensive sandstone area – Elbe 

Sandstones geomorfological unit, which covers an 

area of about 700 km 2 . 

There were found about 300 taxons of bryophyte 

(30% Liverworts, 70% Mosses) in the Bohemian 

Switzerland, and 71 taxons of them are included in 

The Red List of Bryophytes of the Czech Republic 

(Kučera & Váňa 2003). Species Bryum uliginosum, 

Campylostelium saxicola and Rhynchostegiella teneriffae 

are included in Red Data Book of European 

Bryophytes (ECCB 1995). From the national point 

of view the most important bryophytes are critically 

endangered liverworts Hygrobiella laxifolia 

and Harpanthus scutatus, endangered liverworts 

Anastrophyllum michauxii and Geocalyx graveolens 

and vulnerable liverwort Lophozia grandiretis and 

moss Tetrodontium brownianum. 

Sandstone formations with their typical erosion 

features are known for special microclimatic 

conditions. There were found 27% of boreal 

and boreal-montane species, 17% of subboreal 

and subboreal-montane species, about 3% of 

subarctic-subalpine species and about 11 % of 

oceanic-suboceanic species. As a consequence, 

among other things, cold air flows to the bottom 

of the deep ravines and gorges. This temperature 

inversion enable the occurence of many mountain 

species of bryophytes at a height around only 150 

m above sea level. 

The most important and rare bryophytes occure in 

this environment e.g.: relictual subarctic-subalpine 

liverwort Hygrobiella laxifolia, subarctic-alpine 

liverwort Lophozia grandiretis, subalpine liverwort 

Anastrophyllum michauxii, northern suboceanicmontane 

liverwort Harpanthus scutatus, subborealmontane 

liverwort Geocalyx graveolens, suboceanicmontane 

moss Tetrodontium brownianum, subarcticsubalpine 

moss Tetrodontium repandum, and 

oceanic-montane moss Campylostelium saxicola. 

Fig. 2: Liverwort Hygrobiella laxifolia, locality Unterwalden Grund, the Saxon Switzerland National Park. 

Photo: H. Riebe. 



Fig. 3: Moss Tetrodontium brownianum, locality Krieppenbachtal, the Saxon Switzerland National Park. 

Photo: H. Riebe. 

Except those rare species grow there a lot of common 

mountain species in the bottom of inversion ravin 

and gorges too. We can find there e.g.: subarcticsubalpine 

species Polytrichastrum alpinum and 

Oligotrichum hercynicum, subooceanic-montane 

moss Schistostega pennata and liverworts Mylia 

taylori and Kurzia sylvatica, subboreal-montane 

liverworts Conocephalum conicum, Calypogeia 

azurea, boreal mosses Dicranum polysetum, 

Sphagnum magellanicum, Sphagnum fimbriatum 

and oceanic-montane moss Heterocladium heteropterum. 

There occure many boreo-montane species 

too, mosses Dicranella cerviculata, Dicranodontium 

denudatum, Rhabdoweisia fugax are common on the 

sandstone rocks, species Dichodontium pellucidum, 

Hygrohypnum ochraceum are often found on the 

stones in the brooks and Sphagnum girgensohnii, 

Sphagnum quinquefarium and Pogonatum urnigerum 

are common in the woods. 

Occasionally we can find Paraleucobryum longifolium, 

Calliergonella lindbergii and Rhytidiadelphus 


subpinnatus. Liverworts Pellia neesiana, Calypogeia 

neesiana and Anastrophyllum minutum belong to 

common boreo-motane species too. 

There were found some important and rare 

bryophyte species during the Spring Meeting of 

Bryological and Lichenological Section in Krásná 

Lípa (Bohemian Switzerland). Some of them were 

mentioned above. Hygrobiella laxifolia – relictual 

subarctic-subalpine liverwort was found in the area 

of Elbe Sandstones as a new species of bryophyte 

in the Czech Republic, but it was already known 

from the Saxon Switzerland. This species typically 

occure in the subalpine - alpine elevations (1500 - 

2500 m a.s.l.) in the Midle Europe. But in Bohemian 

and Saxon Switzerland grows it in the elevation of 

140 - 290 m above sea level! It grows in the bottom 

of inversion gorges on the sandstone boulders in 

the bed of periodically drying brooks. 

223


Harpanthus scutatus – northern suboceanic-montane 

liverwort was found in the Czech Republic after 

several tens of years in the Bohemian Switzerland. 

It grows in the bottom of inversion gorges on 

moderately shaded damp sandstone rocks and 

boulders. 

There occure also other interesting bryophyte 

species in the bottom of inversion ravins and 

gorges in the Bohemian Switzerland e.g.: 

subboreal-montane liverwort Geocalyx graveolens 

and sualpine liverwort Anastrophyllum michauxii 

occure on damp moderately shaded sanstone 

rocks, suboceanic-mountain moss Tetrodontium 

brownianum grows in the vertical rock clefts and 

under shaded ledges of sandstone rocks, subarcticalpine 

liverwort Lophozia grandiretis occures on 

clay or clay-loam soil at the banks of the roads or 

brooks, on base-rich boulders along the brooks 

were found oceanic-submediterranean-montane 

moss Rhynchostegiella teneriffae and oceanicmontane 

moss Campylostelium saxicola. 

224 

References 

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amplitude and phytosociological characterization 

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and Macaronesian mosses (Bryophytina). Part I. 

Bryol. Beitraege 4: 1-113, Rheurdt. 


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Diversité des bryophytes de la Suisse de Bohème par rapport aux conditions microclimatiques 

Mots-clés: Bryophyta; Hepaticae; Musci; Biodiversité; Liste Rouge; Grès; Suisse de Bohème; 

République Tchèque 

Environ 300 espèces des bryophytes ont été enregistrées 

dans la Suisse de Bohème (30% d’hépatiques, 70% 

de mousses). 24 % de ces espèces figurent dans la liste 

rouge des bryophytes de la République Tchèque (Kučera 

& Váňa 2003). 

Les formations de grès avec leurs formes typiques 

d’érosion sont connues pour leurs conditions microclimatiques 

spéciales. Il y a un étroit rapport entre les conditions 

microclimatiques et la diversité des bryophytes en 

Suisse de Bohème. L’inversion de la température en est 

le facteur principal, responsable de la grande diversité 

des bryophytes. 


On y trouve environ 3 % d’espèces de bryophytes subarctiques 

à subalpines, 27% d’espèces boréales et boréales 

à montagnardes, 17% d’espèces subboréales et subboréales 

à montagnardes. 

Les espèces les plus importantes sont les hépatiques 

subarctiques – subalpines (-alpines) Hygrobiella laxifolia, 

Anastrophyllum michauxii, Lophozia grandiretis, l’hépatique 

subocéanique à montagnarde Harpanthus scutatus 

et l’hépatique subboréale à montagnarde Geocalyx 

graveolens. Hygrobiella laxifolia fut découvert en avril 

2003 en tant que nouvelle espèce pour la République 

Tchèque 

225

226 


N. Stomp & W. M. Weiner Some remarkable species of Collembola of the Luxembourg sandstone 

Some remarkable species of Collembola (Insecta, 

Apterygota) of the Luxembourg sandstone area 


Norbert STOMP 

Collaborateur scientifique du Musée national d’histoire naturelle de Luxembourg 

25, rue Münster L-2160 Luxembourg 

Wanda M. WEINER 

Institute of Systematics and Evolution of Animals 

Polish Academy of Sciences - Stawkowska 17, PL-31 016 Kraków 

weiner@isez.pan.krakow.pl 

Keywords: soil; sandstone valley; geomorphology; Luxembourg; Collembola. 

Most Collembola live in the soil and in ecological 

niches related directly or indirectly to the soil 

(caves, springs, litter, stones, rocks, moss, trees ...). 

Collembola seem to be the only group of apterygota 

insects that have developed during evolution quite 

a lot of morphological and sensorial adaptations. 

The geomorphology of the Luxembourg sandstone 

region (Lias Hettangien) is characterized by 

various structures that have been described by 

several authors (Heuertz 1969; Molitor 1961). 

Related to their geographical orientation and other 

ecological parameters, the slopes and the bottoms 

of sandstone valleys in Luxembourg shelter highly 

diversified populations of Collembola. These 

populations have not yet been studied in detail. 

In this paper we present a choice of thirteen 

Collembola species that were collected in thirteen 

different ecological niches of typical sandstone 

valleys. Most of the records are from the Müllertal 

(Ernz Noire valley). Four species have been 

collected exclusively in the Luxembourg sandstone 

area : 

Superodontella euro Weiner et Stomp, 2003 

Hymenaphorura arantiana Weiner et Stomp, 2001 

Orchesella erpeldingae Stomp, 1968 

Orchesella hoffmanni Stomp, 1968 

The two species belonging to the genus Orchesella 

seem to be endemic to sandstone rocks. One 

species, Protaphorura eichhorni (Gisin, 1954) is only 

Fig. 1: Diagram of a typical sandstone valley in Luxembourg (after Heuertz 1969; Molitor 1961; Werner 1985). 

227


228 

found in Luxembourg and seems endemic to 

beech groves. Two species, Tetracanthella luxemburgensis 

Stomp, 1968 and Pseudosinella hütheri 

Stomp, 1971 have been discovered in the Luxembourg 

sandstone area but have also been found in 

Germany (Pfalz), in Switzerland and in Austria. 

Six species occur not only in sandstone areas but 

are spread in several localities in Luxembourg and 

other European countries: Arrhopalites pygmaeus 

(Wankel, 1860); Bilobella braunerae Deharveng, 

1981; Hypogastrura cf. tullbergi (Schaeffer, 1900); 

Plutomurus unidentatus (Börner, 1901); Schaefferia 

willemi (Bonet, 1931); Sminthurinus concolor 

(Meinert, 1896). 

List of ecological niches 

1. Rock walls and excavations in rocks, half shade, 

in deciduous forests 

2. Shady rock walls and excavations in rocks, in 

deciduous forests 

3. Blocks of sandstone in half shade, covered with 

moss 

4. Walls of diaclases, in half shade 

5. Caves with or without calcarous concretions 

6. Litter and alluvial soil near brook 

7. Barks of decaying tree trunks on alluvial soil 

8. Overhanging rocks in shade 

9. Decaying wood at the bottom of diaclase 

ravine 

10. Springs, moss and stones surrounded by 

dripping water 

11. Litter and decaying wood in deciduous 

forest near the rocks, with underwood of Ilex 

aquifolium 

12. Soil under blocks and stones with microcaves on 

slopes of shaded scree 

13. Litter in beech groves 

Orchesella hoffmanni Stomp, 

1968 

Length: 5-5,5 mm 

Distribution: this species is only known from 

Luxembourg. Schoenfels-Mersch: Mamerlayen 

(Huellay), type locality. Nommern: Noumerlayen 

(Eilelay). Rollingen/Mersch: Kauschelterlayen. 

Mullerthal: Dousteschbaach. (Stomp 1968 

Fig. 2: Orchesella hoffmanni Stomp, 1968 

and unpublished records). Mamer: Thillsmillen. 

Haller: Halerbaach. Simmern: Aarlergronn. 

(Reiffers & Arendt 1995). According to Reiffers & 

Arendt (1995) O. hoffmanni is not rare in moss and 

litter under the rocks. 

Orchesella erpeldingae 

Stomp, 1968 

Length: 3,5-4 mm 

Distribution: only in Luxembourg. Berdorf: 

Zickzackschlöff, type locality; Aesbech. Schoenfels- 

Mersch: Mamerlayen. Müllertal: Schnellert, Dousteschbaach. 

Nommern: Noumerlayen. Rollingen/ 

Mersch: Kauschelterlayen. Beaufort: Haupeschbaach. 

(Stomp 1968; Reiffers & Arendt 1995) 

Fig. 3: Orchesella erpeldingae Stomp, 1968 



Fig. 4: Tetracanthella luxemburgensis Stomp, 1968 

Tetracanthella 

luxemburgensis Stomp, 1968 


Distribution: Luxembourg: Mersch: Tinneslach. 

Schoenfels: Mamerlayen. Berdorf: Wanterbaach. 

Mullerthal: Dousteschbaach. (Stomp 1968). 

Germany: Pfalz (Deharveng 1987; Potapov 2001). 

Sminthurinus concolor 

(Meinert, 1896) 

Length: 1,5 mm 

Distribution: Luxembourg. Berdorf, near 

Zickzackschlöff, on humid rock walls covered 

with algae and lichens, sometimes aggregations 

of hundreds of individuals (April, May, immature 

specimens in litter beneath the rocks) (Stomp 1969 

and unpublished observations). «In the Paleartic, 

from N Norway to S Norway and England. 

Isolated records from Luxembourg, N Austria, S 

Italy (Lipari Isles), Spain (Balearic Isles, Minorca). 

In Luxembourg, Austria and Italy it has been 

collected in humid habitats sheltered from the 

warmer environment, in Spain under Phragmites 

near sea shore.» (Bretfeld 1999). 

Fig. 5: Sminthurinus concolor (Meinert, 1896) 


Arrhopalites pygmaeus 

(Wankel, 1860) 

Length: 1,2 mm 

Distribution: Luxembourg: cave near Müllerthal 

(Schnellert), grotte Sainte-Barbe; cave near Kopstal 

/ Direndall, Däiwelslach. (Stomp, unpublished 

observations) According to Bretfeld (1999) A. 

pygmaeus is a holarctic species that lives in caves 

in moister climates of Europe (Sweden, Ireland, 

Germany, France). It can also be found in damp 

moss and soil of open habitats, thus it is troglophile. 

In Switzerland it was found up to 2400 m, 

in France (Pyrenees) up to 1800 m (Cassagnau 

1961). We detected the species in several caves of 

Belgium (Stomp, unpublished records). 

Hymenaphorura arantiana 

Weiner et Stomp, 2001 

Length: 0,7-1,18 mm 

Distribution: only known from Luxembourg. 

Müllertal: near Christnach-Breidweiler and 

Blumenthal-Müllerthal junction, litter with 

alluvial soil in deciduous forest near the bank 

of the Ernz Noire river, undergrowth with Vinca 

minor (Weiner & Stomp 2001). 

Fig.6: Hymenaphorura arantiana Weiner & Stomp, 2001 

Bilobella braunerae 

Deharveng, 1981 

Length: 3,5-4 mm 

Distribution: Luxembourg, near Christnach- 

Breidweiler and Blumenthal-Mullerthal junction, 

along the Ernz Noire river under the bark of 

lying trunk (Weiner & Stomp, unpublished 

records). This is the most northern location of this 

species and genus. B. braunerae is also known from 

Austria (Deharveng 1981), Italy (Dallai et al. 1986) 

and Hungary (Traser 2002). 

229


230 

Fig. 7: Bilobella braunerae Deharveng, 1981 

Hypogastrura cf. tullbergi 

(Schaeffer, 1900) 

Length: up to 1,5 mm 

Taxonomy: The taxonomic status of this species is 

not clearly established. According to Fjellberg and 

Babenko Hypogastrura tullbergi is a «circumpolar» 

species and all records from continental Europe 

refer to other species of Hypogastrura (Thibaud et 

al. in Dunger 2004). 

Distribution in Luxembourg : This is a winter 

species and extremely frequent from December to 

April on shady rock walls of the whole sandstone 

area where large aggregations of hundreds of 

individuals could be observed. (Stomp, unpublished 

records). 

Pseudosinella hütheri Stomp, 

1971 


Distribution: known from Luxembourg. Berdorf 

(Zickzackschlöff) (Stomp 1971), Germany, Switzerland 

and Austria (Stomp 1986) and Hüther (in litt.). 

Fig. 8: Pseudosinella hütheri Stomp, 1971 

Plutomurus unidentatus 

(Börner, 1901) 

Length: 3 mm 

Distribution: Luxembourg: This species is bound 

to very moist habitats and can be found in many 

localities all over the country: Rollingen/Mersch 

(Dräibueren), moss close to a brook; Kopstal 

(Direndall), moss near spring and in scree along 

the road; Berdorf (Roitzbaach) under wet stones; 

Vianden : along the road to «Maison de Santé», 

under schist with dripping water without moss; 

Obereisenbach (Holzbichbaach), soil with moss; 

Lieler (Buch), soil with moss under schistous rock. 

Pl. unidentatus is reported from caves of Europe 

(Gisin 1960), especially Westfalen (Germany). We 

examined specimens from caves of Fränkische Alb 

(Germany) (Dobat 1979) and from Belgium (leg. 

F. Delhez) (Stomp, unpublished records) but we 

could not find it in Luxembourg caves (Stomp & 

Weiner 1994). 

Fig. 9: Plutomurus unidentatus (Börner, 1901) 

Superodontella euro Weiner 

et Stomp, 2003 


Distribution: This species is only known from 

Luxembourg: Berdorf (Schnellert), litter near 

the rocks and dead beech, under Ilex aquifolium 

(Weiner & Stomp 2003). 

Fig. 10: Superodontella euro Weiner & Stomp, 2003 



Schaefferia willemi (Bonet, 

1931) 


Distribution: Luxembourg: In caves: Mullerthal 

(Schnellert), grotte Sainte-Barbe; Kopstal 

(Direndall), Däiwelslach. In the soil: Müllertal 

near the bank of the Ernz Noire river;under 

sandstone blocks in shaded scree (Schnellert), 

near Berdorf (Stomp & Weiner, unpublished 

records). Described from a cave in Belgium (grotte 

de Han et de Rochefort). Sch. willemi is spread 

in Belgium, France, Germany (caves), England 

(caves and soil), Ireland (soil and under barks), 

Norway (rotten stumps of wood), Poland (a gravel 

bed of the river Kamienna), Spain (caves and on 

snow). (Thibaud et al. in Dunger 2004). According 

to Cassagnau (1961) this species might be a relict 

of the glaciations that survived in the postglacial 

period in caves and in soil habitats with subcavernous 

microclimate. 

Protaphorura eichhorni 

(Gisin, 1954) 

Length: 1,49-1,73 mm 

Distribution: only known from Luxembourg. 

Type locality : Strassen (Kleepesch). Numerous 

localities in the Müllertal (Berdorf: Zickzackschlöff, 

Schnellert), litter and soil near sandstone 

rocks. (Weiner & Stomp 1995, and unpublished 

records). 

Fig. 11: Protaphorura eichhorni (Gisin, 1954) 

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Ges. 27: 49-52. 

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L’homme et son oeuvre. Publ. Musée d’Histoire 

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(1965): 175-184. 

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173-184. 

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(Insectes, Collemboles) dans les Alpes orientales, 

in Dallai R. (ed.), 2nd International Seminar 

on Apterygota. University Siena. p. 82-91. 

231


La plupart des Collemboles vivent dans le sol et ses 

annexes directes ou indirectes (grottes, pierres, blocs, 

rochers, litière, mousses, arbres, ...). Les Collemboles 

semblent être le seul groupe parmi les insectes 

aptérygotes à avoir développé de nombreuses adaptations 

morphologiques et sensorielles. 

La géomorphologie de la région du grès de Luxembourg 

(Lias Hettangien) est caractérisée par de nombreuses 

structures qui ont été décrites par plusieurs auteurs 

(Heuertz 1969; Molitor 1961). En relation avec leur orientation 

géographique et d’autres paramètres écologiques 

les pentes et les fonds des vallées de grès abritent des 

populations de Collemboles hautement diversifiées. Les 

populations n’ont pas encore été étudiées en détail. 

Dans ce travail nous présentons un choix de treize 

espèces de Collemboles qui ont été trouvées dans treize 

niches écologiques différentes de vallées typiques du 

grès de Luxembourg. La plupart des relevés proviennent 

du Mullerthal (vallée de l’Ernz Noire). Quatre espèces 

232 

Stomp N., Weiner W.M. 1994. - Redescription 

of Plutomurus unidentatus (Börner, 1901) 

(Collembola, Tomoceridae). Bull. Soc. nat. 

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Juberthie C. (ed.), Encyclopedia Biospeologica. 

T. III, P. 1439-1443. Société international de 

Biospeologie. Moulis-Bucarest. 

Thibaud J.-M., Schulz H.-J., da Gama Assalino M. 

M. 2004. - Hypogastruridae, in Dunger W. (ed.), 

Synopses on Palearctic Collembola. Staatl. Mus. 

Naturkunde Görlitz, Vol. 4:1-287. 

Traser G. 2002. - The Collembola of the Fertö- 

Hansag National Park. The Fauna of the Fertö- 

Hansag National Park: 259-270. 

Weiner W.M. & Stomp N. 1995. - Redescription of 

Protaphorura eichhorni (Gisin, 1954) (Collembola, 

Onychiurinae). Bull. Soc. nat. luxemb. 96: 121- 

126. 


Weiner W.M. & Stomp N. 2001. - New species of 

Hymenaphorura Bagnall, 1949.- (Collembola, 

Onychiuridae) from Luxembourg. Bull. Soc. 

nat. luxemb. 101: 179-182. 

Weiner W.M. & Stomp N. 2003. - Superodontella euro 

sp.n. (Collembola, Odontellidae) from Luxembourg. 

Bull. Soc. nat. luxemb. 103: 69-72. 


We are most grateful to Simone Backes and 

Karin Scholtes, Service muséologique technique 

of MnhnL, Marc Meyer, head of department of 

Invertebrates of MnhnL and Jean-Marc Thibaud 

of Museum national d’histoire naturelle de Paris. 

Quelques espèces de collemboles (Insecta, Apterygota) remarquables de la région du Grès de 

Luxembourg 

Mots-clés: sol; vallée de grès; géomorphologie; Luxembourg; Collembola; Insecta; Apterygota 

ont été trouvées exclusivement dans la région du grès de 

Luxembourg : 

- Superodontella euro Weiner et Stomp, 2003 

- Hymenaphorura arantiana Weiner et Stomp, 2001 

- Orchesella erpeldingae Stomp, 1968 

- Orchesella hoffmanni Stomp, 1968 

Les deux espèces appartenant au genre Orchesella 

semblent être endémiques sur les rochers de grès. Une 

espèce, Protaphorura eichhorni (Gisin, 1954) a été trouvée 

uniquement au Luxembourg et semble être endémique 

dans les hêtraies. Deux espèces, Tetracanthella luxemburgensis 

Stomp, 1968, et Pseudosinella hütheri Stomp, 

1971, ont été découvertes dans la région du Grès de 

Luxembourg mais ont été également signalées en 

Allemagne et en Suisse. Six espèces ne se rencontrent 

pas seulement dans la région du grès mais sont réparties 

sur plusieurs localités au Luxembourg et dans d’autres 

pays européens. 


D. Turoňová Mapping and monitoring of Killarney Fern (Trichomanes speciosum) in the Czech Republic 

Mapping and monitoring of Killarney Fern 

(Trichomanes speciosum) in the Czech Republic 


Dana TUROňOVÁ 

Agency for Nature Conservation and Landscape Protection of the Czech Republic 

Kalisnicka 4-6, CZ-130 23 Praha 3 

dana_turonova@nature.cz 

Keywords: Sandstone; Trichomanes speciosum; monitoring 

The Killarney Fern (Trichomanes speciosum Willd.) 

displays an obscure way of life in a part of its 

global distribution range. In Central Europe, the 

fern occurs only as a filamentous gametophyte 

(sexual phase of development). Its colonies of a 

rounded, oval or irregular shape, and of a size 

from a few to hundreds of millimetres cover the 

surface of rocks in specific habitats. The gametophyte 

looks like a species of green algae. In the 

Czech Republic, the gametophyte of Trichomanes 

speciosum has, up to now, been found only in 

the areas of castellated blocky sandstone in the 

Fig. 1: Sporophyte of Trichomanes speciosum, Serravezza 

(Italy). Photo: P. Alger. 

Fig. 2: Gametophyte of Trichomanes speciosum, Kokorinsko 

(Czech Republic). Photo: D. Turoňová. 

Bohemian Cretaceous Basin. It prefers deeper 

and narrow small rock niches and crevices with 

their special microclimate: a high humidity and a 

balanced temperature. The openings of the cavities 

Fig. 3: In the Czech Republic the gametophyte of Trichomanes 

speciosum has been found only in caves and 

crevices of castellated blocky sandstone. 

Photo: D. Turoňová. 

233


234 

Fig. 4: Distribution of Trichomanes speciosum – Czech 

Vascular Plant Red Data Book 1999. 

are covered by mosses and algae: the colonies of 

the Killarney Fern gametophytes grow deeper in 

dusk. The Killarney Fern was first recorded in 

the Czech Republic quite recently in the Ceske 

Svycarsko – Bohemian Switzerland (Vogel et al. 

1993) and it was subsequently included in the 

Czech Vascular Plant Red Data Book (Cerovsky 

et al. 1999). The Agency for Nature Conservation 

Fig. 5: Trichomanes speciosum. Harasov 9/2001. 


Fig. 6: Distribution of Trichomanes speciosum in the 

Czech Republic in 2005. 

and Landscape Protection of the Czech Republic 

(AOPK CR) in its capacity of the coordinator of 

the NATURA 2000 Network has been, with the 

assistance of Czech and also foreign botanists, 

studying the plant and surveying its distribution 

since the year 2000. At present, about 200 localities 

of Trichomanes speciosum are recorded in Bohemia 

and registered in the database. The Kokorinsko 

Fig. 7: Trichomanes speciosum. Harasov 10/2004. 




Fig. 8: Maximum and minimum temperature in a colony of Trichomanes speciosum in the year 2003. Miýnský hill 

near Doksy (Turoňová & Alger 2004). 

Protected Landscape Area (Central Bohemia) has 

the greatest richness in the species' populations, 

the number of sites now already exceeding 100. 

In the Kokorinsko PLA two largest colonies of 

Trichomanes speciosum have been recorded: each 

of them covering more than 1 square metre. Other 

sites are scattered – more or less densely – over the 

sandstone areas in North Bohemia, the occurrences 

being less frequent in East Bohemia. In the NE- 

Bohemian sandstone areas "Adrspassko - Teplicke 

skaly" and "Broumovske steny" the species most 

probably does not occur because of cold climate 

and lack of suitable deep rock cavities. The site in 

the lowest altitude is in the Kamenice River gorge, 

Ceske Svycarsko, about 130 m a.s.l. (Jessen 2001), 

the highest locality is situated in the Kokorinsko 

PLA lies 440 m a.s.l. (Alger & Turonova 2002). 

Since 2004 a monitoring of the speciesćolonies 

has been carried out in 10 selected sites in context 

Fig. 9: Monitoring plots with fixed marks. Photo: D. 

Turoňová. 


of the EU requirement to report every 6 years on 

the status of species in Annexes II, IV and V of 

the Council Directive 92/43/EEC. The monitoring 

includes an annual digital photography of the 

selected and exactly defined plots followed by 

analysis of changes. 

At two sites, minimum and maximum temperatures 

are recorded every month in order to investigate 

ecological demands of the species. The 

gametophyte of the Killarney Fern tolerates even 

relatively low temperatures below zero centigrade, 

which – compared with the sporophyte 

– allows the species to survive in a much wider 

range of distribution. 

Fig. 10: Colonies of Trichomanes speciosum with rime 

(Kokorinsko). Photo: D. Turoňová. 

235


236 

References 

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Bratislava. 

Jessen S. 2001. - Dotaznik AOPK CR pro mapovani 

ohrozenych druhu rostlin – NATURA 2000, 

Le Thrichomane remarquable (Trichomanes speciosum) 

mène une vie plutôt discrète dans une partie de son aire 

de distribution globale. En Europe centrale, la fougère 

est présente uniquement sous forme de gamétophyte 

filamenteux (phase sexuelle du développement). Ses 

colonies d’une forme arrondie, ovale ou irrégulière, et 

d’une taille variant de quelques millimètres à plusieurs 

centaines de millimètres couvrent la surface des roches 

dans des habitats spécifiques. Le gamétophyte ressemble 

à une espèce d’algue verte. 

En République Tchèque, le gamétophyte de Trichomanes 

speciosum a été découvert, jusqu’ici, uniquement dans les 

régions de grès crénelé dans le bassin crétacé de Bohème. 

Il préfère les petites niches et les crevasses étroites et 

profondes dans la roche avec leur microclimat spécial à 

humidité élevée et température équilibrée. Les bords des 

cavités sont recouvertes par des mousses et des algues : 

les colonies des gamétophytes de la Thrichomane remarquable 

aiment se développer en profondeur crépusculaire. 

C’est assez récemment que l’on découvrit pour la 

première fois la Trichomane remarquable en République 

Tchèque : dans le Ceske Svycarsko, la Suisse de Bohème 

(Vogel et al. 1993). L’espèce fut ensuite introduite dans la 

liste rouge tchèque des plantes vasculaires (Cerovsky et 

al. 1999). Depuis 2000, l’agence pour la conservation de 

la nature et la protection du paysage de la République 

Tchèque (AOPK CR), ayant dans ses attributions la 

coordination du réseau NATURA 2000, étudie l’espèce 

et surveille sa distribution en collaboration avec des 

botanistes tchèques et étrangers. 

Actuellement, environ 200 localités de Trichomanes 

speciosum ont été signalées en Bohême et enregistrées dans 

Trichomanes speciosum, Hrensko, Ms. Depon. in 

AOPK ČR, Praha. 

Turoňová D. 2002. - Vlaskatec tajemny – zajimavy 

pribeh nove kapradiny. Ochrana prirody 57:48-50. 

Turoňová D. & Alger P. 2004. - Vysledky monitoringu 

vlaskatce tajemneho (Trichomanes 

speciosum) za rok 2004. Ms. Depon. in AOPK 

CR, Praha. 

Vogel J. C., Jessen S., Gibby M., Jermy A. C. & Ellis 

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Central Europe. Fern Gazette 14: 227-232. 


Cartographie et monitoring de la Thrichomane remarquable (Trichomanes speciosum) 

en République Tchèque 

Mots-clés: Grès; Trichomanes speciosum 

la base de données. Le paysage protégé de Kokorinsko 

(Bohême centrale) héberge la plus grande densité de 

stations : on y dénombre désormais plus de 100 sites pour 

l’espèce. C’est également dans cette région que se situent 

les colonies les plus étendues de Trichomanes speciosum, 

chacune d’elles couvrant une surface excédant le mètre 

carré. D’autres stations sont dispersées – à plus ou moins 

forte densité – à travers les régions gréseuses en Bohême 

du nord, elles sont moins fréquentes dans la partie Est de 

la Bohême. Dans les régions gréseuses du nord-ouest de 

la Bohème, Adrspassko - Teplicke skaly et Broumovske 

steny, l’espèce est absente probablement en raison du 

climat froid et du manque de cavités profondes appropriées 

dans les roches. La station la plus basse se situe 

dans la gorge du fleuve Kamenice, Ceske Svycarsko, à 

environ 130 m (Jessen 2001), la station la plus élevée se 

trouvant à 440 m dans le paysage protégé de Kokorinsko 

(Alger & Turonova 2002). 

Depuis 2004 un monitoring des colonies de l’espèce est 

effectué sur une sélection de 10 stations dans le cadre des 

attentes communautaires de faire tous les 6 ans rapport 

sur le statut des espèces reprises aux annexes II, IV, V de 

la directive du Conseil 92/43/EEC. Le monitoring inclut 

une photographie annuelle des surfaces exactement 

délimitées avec un appareil numérique ainsi qu’une 

évaluation continue des changements. Dans deux 

stations, un enregistrement mensuel de la température 

minimale et maximale permet d’étudier les exigences 

écologiques de l’espèce. Le gamétophyte du Thrichomane 

remarquable tolère même des températures relativement 

basses inférieures à 0°C, ce qui, - comparé au sporophyte 

– lui permet de survivre dans une aire de distribution 

beaucoup plus large. 


H. Urbanová & J. Procházka Kokořínsko Protected Landscape area. Rare species, protection and conservation 

Kokořínsko Protected Landscape area. 

Rare species, protection and conservation 

Abstract of the presentation: 

The Kokořínsko Protected Landscape Area is 

situated between towns Mělník and Česká Lípa 

in Central and Northern Bohemia and was established 

in 1976 on an area of 272 km2 . The sandstone 

has given rise to a characteristic relief with a 

network of tableaux, valleys and "rock cities" 

rich of various rock formations including towers 

surmounted by capstones (so-called "lids"). 

High variability of habitats is caused especially 

by landscape’s geomorphology, on the top of 

sandstone rocks thermophilic species occurred, 

on base of the valley species typical for mountain 

area live, e. g. Huperzia selago. The most interesting 

and valuable habitats except wetlands mentioned 

later are large pine forests including rocks covered 

with heater and lichens. Due to these specific 

conditions we can occur Killarney Fern (Trichomanes 

speciosum) on most of the area. Rare spiders 

Alopecosa fabrilis or Dipoena torva live there and 

rocks are used for nesting many birds as Raven 

(Corvus corax) or Peregrine (Falco peregrinus). 

Edges of sandstone rocks covered with loess 

soil inhabit e. g. populations of Leafless Iris (Iris 

aphylla), Burning Bush (Dictamnus albus), spiders 

Atypus affinis, A. piceus. Dry grasslands (pastures 

or meadows in the past) inhabit rare thermophilic 

plants and animals as Cross Gentian (Gentiana 

cruciata), Pasque Flower (Pulsatilla pratensis), 


Hana Urbanová & Jan Procházka 

Administration of the Kokorinsko Protected Landscape area 

Ceska 149, CZ-27601 Melnik 

jan.prochazka@schkocr.cz 

Mountain Alcon Blue (Maculinea rebeli) or Smooth 

Snake (Coronella austriaca). 

The bed of lime sandstone laying lower, enrich 

water with calcium compounds and this process 

has also given rise of large and calcareous wetlands 

in valleys of two brooks (Liběchovka, Pšovka) and 

their tributaries. Unique plant and animal communities 

with many relic and endangered species, e. g. 

Water Lily (Nymphaea candida), March Helleborine 

(Epipactis palustris), Greater Spearwort (Ranunculus 

lingua), Desmoulin's Whorl Snail (Vertigo 

moulinsiana), bivalve Pisidium teunilineatum, spider 

Hygrolycosa rubrofasciata or caddisflies Tinodes 

maclachlan, Erotesis baltica inhabit these wetlands. 

Cool climate (microclimate) in deep and narrow 

valleys and on the other hand a connection with 

the Elbe River Lowland cause that mountain and 

lowland species occur there together. The status of 

wetlands of international importance according 

to the Ramsar Convention were granted to these 

wetlands. 

The most interesting and valuable parts of the 

PLA* are protected in 5 nature reserves and 16 

nature monuments. The whole area is administered 

by Kokořínsko PLA Administration. 

* PLA = Protected Landscape Area 

237

H. Urbanová & J. Procházka Kokořínsko Protected Landscape area. Rare species, protection and conservation 

Située entre les villes de Mělník et de Česká Lípa situées 

au centre et au nord de la Bohême, la région PLA* de 

Kokořínsko a été placée sous statut de protection en 1976 

sur une aire de 272 km2 . Le grès a engendré un relief 

caractéristique avec un réseau de plateaux, de vallées 

et de « cités rocheuses » riches en formations rocheuses 

variées comprenant également des cheminées de fée 

avec leur chapeau caractéristique (« lids** » en anglais). 

Le grès mésozoïque est le type de roche le plus commun 

dans ce secteur et présente des types de ciment variés. 

La variabilité élevée des habitats est surtout due à la 

géomorphologie du paysage, les espèces thermophiles 

se trouvant au sommet des blocs de grès alors que les 

espèces montagnardes se retrouvent au fond des vallons 

et des gorges, à l’exemple de Huperzia selago. Mis à part 

les zones humides mentionnées plus loin, les habitats 

les plus intéressants et les plus précieux sont les pinèdes 

étendues comprenant des rochers couverts de bruyère et 

de lichens. En raison de ces conditions spécifiques nous 

pouvons constater le Thrichomane remarquable (Trichomanes 

speciosum) dans la majeure partie du secteur. Des 

espèces rares d’araignées telles que Alopecosa fabrilis ou 

Dipoena torva y vivent et beaucoup d’espèces d’oiseaux 

telles que le grand corbeau (Corvus corax) ou le faucon 

pèlerin (Falco peregrinus) nichent dans les rochers. 

On trouve sur les abords de rochers de grès couverts 

de loess l’Iris sans feuilles (Iris aphylla), la Fraxinelle 

(Dictamnus albus), les araignées Atypus affinis et A. piceus. 

Les pelouses sèches (pâturages ou prés dans le passé) 

hébergent une flore et faune thermophile rare avec la 

Gentiane croisette (Gentiana cruciata), la Pulsatille des 

238 


Paysage protégé du Kokořínsko - espèces rares, protection et conservation 

prés (Pulsatilla pratensis), le papillon montagnard Azuré 

de la croisette (Maculinea rebeli) ou la Coronelle lisse 

(Coronella austriaca). 

Les couches de grès argileux s’étendant plus bas 

enrichissent l’eau avec des composés de calcium et 

ce processus a également engendré de grandes zones 

humides calcaires dans les vallées de deux ruisseaux 

(Liběchovka, Pšovka) et de leurs affluents. Des communautés 

uniques de la flore et de la faune comptant 

beaucoup d’espèces rélictuelles et menacées habitent ces 

zones humides : par exemple le Nénuphar blanc boréal 

(Nymphaea candida), l’Helleborine des marais (Epipactis 

palustris), la Grande Douve (Ranunculus lingua), le 

gastéropode Vertigo moulinsiana, le mollusque Pisidium 

teunilineatum, l’araignée Hygrolycosa rubrofasciata ou les 

trichoptères Tinodes maclachlan et Erotesis baltica. 

Le climat frais (microclimat) des vallons étroits et 

profonds et la connexion d’autre part avec la plaine de 

l’Elbe en contrebas sont la raison du mélange d’espèces 

montagnardes et alluviales. On a accordé à ces parties 

le statut de zones humides d’importance internationale 

selon la Convention de Ramsar. 

Les parties les plus intéressantes et les plus précieuses du 

PLA* sont protégées moyennant 5 réserves naturelles et 

16 monuments naturels. La région entière est administré 

par l’administration du PLA* de Kokořínsko. 

* PLA = Protected Landscape Area = Paysage protégé 

** lids = couvercles 



Photos of the conference 

Photos de la conférence 

Photos 

239

240 

Photos 


Photo 1: Pre-conference excursion in the Mullerthal area, May 25 2005. Photo: Dana Turoñová. 


Photos 

241

242 

Photo 2: Pre-conference excursion in the Mullerthal area, May 25 2005. Photo: Anne Hauzeur. 

Photo 3: Pre-conference excursion in the Mullerthal area, May 25 2005. Photo: Dana Turoñová. 

Photos 



On behalf of the participants 

Photo 4: Pre-conference excursion in the Mullerthal area, lunch at Beaufort castle, May 25 2005. Photo: Milkuláš Radek. 

Photo 5: Pre-conference excursion in the Mullerthal area, May 25 2005. Photo: Jiří Adamovič. 

243

244 

Photo 6: Pre-conference excursion in the Mullerthal area, May 25 2005. Photo: Milkuláš Radek. 


On behalf of the participants 

The participants of the 2nd Symposium on 

Sandstone Landscapes in Vianden, Luxembourg, 

wish to express their thanks to all who were 

involved in the preparation of this successful 

Sandstone Symposium. 

This symposium was indeed an important 

milestone in the research and conservation of 

sandstone landscapes since it proved a growing 

interest in sandstone studies across Europe. 

Our warm thanks are directed especially to 

Christian Ries and Yves Krippel for their very hard 

work before and during this conference. Thanks to 

their effort the symposium was not only an excellently 

organized and scientifically outstanding 

event: it was also a meeting pervaded by friendly 

spirit, framed with delicious meal, brilliant piano 

concert and excellent wine. 

During the excursions the participants were 

impressed by the uniqueness of the Luxembourg 

Sandstone area (in Luxembourg as well as in 

Germany), by the research activities conducted 

here, as well as by the efforts of Luxembourg 

scientists and conservationists to preserve this 

beautiful area for future generations. 

Many thanks! 

August 2nd 2005 

Handrij Härtel, Jiří Adamovič & Radek Mikuláš. 


245

246 


List of participants - Liste des participants 

ABRAHAM Vojtěch. - Charles University in 

Prague, Department of Botany. Benátská 2, CZ- 

12000 Prague. vojtech.abraham@quick.cz 

ADAMOVIČ Jiří (Dr.). - Institute of Geology, 

Academy of Sciences of the Czech Republic, 

Rozvojova 135, CZ-165 02 Praha 6. 


AUFFRET Jean-Pierre. – GERSAR, Groupe 

d’Etudes de Recherches et de Sauvegarde de 

l’Art Rupestre. 303 Quai aux fleurs, F-91000 

Evry. jean-pierre.auffret5@wanadoo.fr 

AUFFRET Marie-Claude. – GERSAR, Groupe 

d’Etudes de Recherches et de Sauvegarde de 

l’Art Rupestre. 303 Quai aux fleurs, F-91000 

Evry. jean-pierre.auffret5@wanadoo.fr 

BECHET Georges (Dr.). - Musée national d’histoire 

naturelle. 25, rue Münster, L-2160 Luxembourg. 

georges.bechet@mnhn.lu 

BROU Laurent (Master). - Section Préhistoire du 

Musée national d’histoire et d’art du Luxembourg, 

241, rue de Luxembourg, L-8077 

Bertrange. laurent.brou@mnha.etat.lu 

BÉNARD Alain. – GERSAR, Groupe d’Etudes de 

Recherches et de Sauvegarde de l’Art Rupestre. 

Square Georges Guynemer, 59, F-91070 

Bondoufle. alain.benard.gersar@wanado.fr 

CELLINA Sandra. - 26, rue du Parc, L-3542 

Dudelange. cecellina@yahoo.com 

ČEŘOVSKÝ Jan (RNDr. CSc.). - IUCN, Planta 

Europa. Pernerova 50, CZ-186 00 Praha 8 - 

Karlin. jan@cerovsky.net 

COLBACH Robert. - Service Géologique du 

Luxembourg. 43, bd G.-D. Charlotte, L-6880 

Luxembourg. robert.colbach@pch.etat.lu 

COLLING Guy (Dr.). - Musée national d’histoire 


gcolling@mnhn.lu 

DELLEA Pascal. - Musée national d’histoire 


DIMITRIADIS George (Dr.). - HERAC, Dept. Archivistics 

University of Lecce. Via Golgi, 24, I-25038 

Rovato (Bs). giorgio.dimitriadis@cheapnet.it 

DUCHAMP Loïc. - SYCOPARC. Maison du Parc 

- Château, B.P. 24, F-67290 La Petite Pierre. 

l.duchamp@parc-vosges-nord.fr 

ENGEL Edmée. - Musée national d’histoire 

naturelle, 25, rue Münster, L-2160 Luxembourg. 

eengel@mnhn.lu 



ERVYN Olivier. - E.G.E. Stienon. 37 Bv. Barthélémylaan, 

B-1000 Bruxelles. 

FABER Alain. - Musée national d’histoire 

naturelle. 25 rue Münster, L-2160 Luxembourg. 

afaber@mnhn.lu 

FRANTZEN-HEGER Gaby. – Administration 

communale de la ville de Vianden. B.P. 10, L- 

9401 Vianden. 

FRISING Arno. - Ministère de l’Agriculture, de la 

Viticulture et du Développement Rural, Service 

du développement rural. 7, Boulevard Royal, 

L-2449 Luxembourg. arno.frising@ma.etat.lu 

GRISELIN Sylvain. - 13/25, rue de Stalingrad, 

Appt. A004, F-93310 Le Pré Sant Gervais. 

sylvain.griselin@libertysurf.fr 

HARBUSCH Christine (Dr.). - Musée national 

d’histoire naturelle du Luxembourg. 

Orscholzer Str. 15, D-66706 Perl-Kesslingen. 

ProChirop@aol.com 

HAUZEUR Anne (Dr.). - Royal Belgian 

Institute of Natural Sciences. RBINS / 

Prehistory, 29, rue Vautier, B-1000 Brussels. 

anne.hauzeur@naturalsciences.be 

HEIDT Claude. - Musée national d’histoire 

naturelle. 25, rue Münster, L-2160 Luxembourg 

Luxemburg. claude.heidt@mnhn.lu 

HELMINGER Thierry (Dipl. Biol.). - Musée 

national d’histoire naturelle, 25, rue Münster, 

L-2160 Luxembourg. thelminger@mnhn.lu 

HENKINET Laurence. - E.G.E. Stienon. 37 Bv. 

Barthélémylaan, B-1000 Bruxelles. 

HOFFMANN Lucien (Prof. Dr.). - Centre de 

Recherche Public - Gabriel Lippmann. 41, rue 

du Brill, L-4422 Belvaux. hoffmann@crpgl.lu 

HOLEŠINSKÝ Oldřich (Mgr.). - Bohemian 

Switzerland National Park Administration. 

Pražská 52, CZ-40746 Krásná Lípa. 

o.holesinsky@npcs.cz 

HÄRTEL Handrij (Ph.D.). - Bohemian Switzerland 

National Park Administration. Prazska 52, CZ- 

40746 Krasna Lipa. h.hartel@npcs.cz 

INGLESE Gianni. - E.G.E. Stienon. 37 Bv. Barthélémylaan, 

B-1000 Bruxelles. 

JUILLERET Jérôme (Ingénieur DEA Géosciences). 

- Centre de Recherche Public Gabriel-Lippman. 

49, rue principale, F-57330 Zoufftgen. 

juillere@crpgl.lu 

JUNG Jürgen (Dipl.-Geogr.). - Research Institute 

Senckenberg and Archaeological Spessart- 

Project. Research Station for Highlands, 

247

248 

Lochmühle 2, D-63599 Biebergemünd/Bieber. 


KIEFFER Jean-Claude. - EFOR ingénieur-conseils 

Luxembourg. rue Renert 7, L-2422 Luxembourg. 

efor@efor.lu 

KOCH-HARF Danielle. - Ministère de l’agriculture, 

de la viticulture et du développement 

rural, Service du développement 

rural. 7, bd Royal, L-2449 Luxembourg. 

danielle.koch@ma.etat.lu 

KREMER Marie-Paule. - Ministère de l’environnement. 

18, Montée de la Pétrusse, L-2918 

Luxembourg. marie-paule.kremer@mev.etat.lu 

KRIPPEL Yves (Ing.agr.dipl.). - Rue de Rollingen, 

18A, L-7475 Schoos. yves.krippel@mnhn.lu 

KRUKOWSKI Marek (Dr.). - Institute of Environmental 

Management & Conservation, Agricultural 

University, pl. Grunwaldzki 24, PL-50-363 

Wroclaw. mkruk@miks.ar.wroc.pl 

LE BRUN-RICALENS Foni. - Section Préhistoire 

du Musée national d’histoire et d’art du 

Luxembourg. 241, rue de Luxembourg, L-8077 

Bertrange. foni.le-brun@mnha.etat.lu 

LIRON Marie Nieves. - Man and Biology - 

UNESCO. 7, Impasse Musidora, F-77590 Boisle-Roi. 

mn.liron@wanadoo.fr 

MARKOVÁ Ivana (Mgr.). - Bohemian Switzerland 

National Park Administration. Správa 

Národního parku České Švýcarsko, Pražská 52, 

CZ-407 46 Krásná Lípa. i.markova@npcs.cz 

MASSARD Jos (Dr.). - Musée national d’histoire 

naturelle. Rue des Romains 1A, L-6478 

Echternach. jmassard@pt.lu 

MEISCH Jim (Dr.). - Musée national d’histoire 

naturelle. 25 rue Münster, L-2160 Luxembourg. 

jmeisch@mnhn.lu 

MERTLÍK Jan (Ing.). - Tisovka 2, CZ-511 01 Turnov. 

j.m.had@wo.cz 

MIKULÁŠ Radek (Dr.). - Institute of Geology, 

Academy of Sciences of the Czech Republic, 

Rozvojová 135, CZ-165 02 Praha 6. 

mikulas@gli.cas.cz 

MONNIER Olivier (Dr.). - Centre de recherche 

public Gabriel-Lippmann, Cellule de recherche 

en environnement et biotechnologies. 41, rue 

du Brill, L-4422 Belvaux. monnier@crpgl.lu 

MULLER Frantz-Charles (Ing. des eaux et 

forêts). - NATURA, Fondation ‘Hëllef fir 

d’Natur’. 7, beim Fuussebur, L-5364 Schrassig. 

frantz-charles.muller@email.lu 

MULLER Serge (Prof. Dr.). - Laboratoire Biodiversité 

& Fonctionnement des Ecosystèmes. 

Labo B.F.E, UFR Sci.F.A, Campus Bridoux, 2 


avenue du Général Delestraint, F-57070 Metz. 

muller@sciences.univ-metz.fr 

MURAT Danièle. - Administration des eaux et 

forêts. 16, rue Eugène Ruppert, L-2453 Luxembourg. 

Daniele.Murat@ef.etat.lu 

NATON Henri-Georges. - Section Préhistoire du 

Musée national d’histoire et d’art du Luxembourg. 


Bertrange. henri-georges.naton@mnha.etat.lu 

POKORNÝ Petr (Dr.). - Institute of Archaeology, 

Academy of Sciences. Institute of 

Archaeology, Academy of Sciences of the 

Czech Republic, Letenska 4, CZ-118 01 Praha. 

pokorny@arup.cas.cz 

PROCHÁZKA Jan (Ing.). - Administration 

for Nature Conservation. Administration 

of the Kokorinsko Protected Landscape 

area, Ceska 149, CZ-27601 Melnik. 

jan.prochazka@schkocr.cz 

RICK Susanne. - Section Préhistoire du Musée 

national d’histoire et d’art du Luxembourg. 

241, rue de Luxembourg, L-8077 Bertrange. 

susanne.rick@mnha.etat.lu 

RIES Christian (Dr.). - Musée national d’histoire 


cries@mnhn.lu 

ROBINSON David A. (Dr.). - Department of 

Geography, University of Sussex, UK-BN1 9SJ 

Brighton. d.a.robinson@sussex.ac.uk 

ROUAULT Daniel. - 33, avenue des 

Huguenots, F-94420 Le Plessis Trévise. 

danielrouault@wanadoo.fr 

ROUAULT Florence. - 34 rue de Strassen, L-2555 

Luxembourg. danielrouault@wanadoo.fr 

RUTHSATZ Barbara (Prof. Dr.). - Universität Trier 

FB VI / Geobotanik, Universitätsrings 15, D- 

54296 Trier. ruthsatz@uni-trier.de 

SCHNEIDER Simone. - Mühlenweg 

24, D-54675 Roth an der Our. 

schneider.simone.roth@t-online.de 

SCHWEIGSTILLOVÁ Jana. - Institute of Rocks 

Structure and Mechanics, Academy of Sciences 

of the Czech Republic. ÚSMH, AV ČR, Oddělení 

geofaktorů, V Holešovičkách 94/41, CZ-182 00 

Prague 8. finy@seznam.cz 

SCHWENNINGER Jean-Luc (Dr.). - University 

of Oxford. Research Laboratory for 

Archaeology and the History of Art, 

6, Keble Road, UK-OX1 3QJ Oxford. 

jean-luc.schwenninger@rlaha.ox.ac.uk 

SIGNORET Jonathan (Dr.). - FloraGIS. 3, rue 

Saint Louis, F-57950 Montigny-lès-Metz. 

j_signoret@yahoo.fr 


SINNER Carole. - Administration des eaux et 

forêts. 16, rue Eugène Ruppert, L-2453 Luxembourg. 

carole.sinner@ef.etat.lu 

SINNER Jean-Marie. - Administration des 

eaux et forêts. Cantonnement forestier de 

Diekirch, 10, rue de l’Hôpital, L-9244 Diekirch. 

jean-marie.sinner@ef.etat.lu 

SPIER Fernand. - Société Préhistorique Luxembourgeoise. 

35, rue du Cimetière, L-1338 

Luxembourg. wmariep@pt.lu 

STEAD Alan. - Administration des ponts et 

chaussées, Luxembourg. 14, rue de Mersch, 

L-9155 Grosbous. 

STEAD-BIVER Véronique. - Musée national 

d’histoire et d’art. 14, rue de Mersch, L-9155 

Grosbous. veronique.biver@mnha.etat.lu 

STEIN Jean-Paul. - Société préhistorique luxembourgeoise. 

B.P. 79, L-7201 Walferdange. 

THIRY Médard (Dr.). - Ecole des Mines de Paris. 

Rue St Honoré 35, F-77305 Fontainebleau. 


THREINEN Vincent. - 34 rue de Strassen, L-2550 

Luxembourg. 

TUROÑOVÁ Dana (Dr.). - Agency for Nature 

Conservation and Landscape Protection of 

the Czech Republic. Kalisnicka 4-6, CZ-130 23 

Praha 3. dana_turonova@nature.cz 

URBAN Jan (Dr.). - Institute of Nature Conservation, 

Polish Academy of Sciences. 

A. Mickiewicza 33, PL-31-120 Krakow. 

urban@iop.krakow.pl 

VALENTINI Mara. - Musée national d’histoire 

naturelle. 12, rue Van Werveke, L-2725 Luxembourg. 

VALOTTEAU François. - Section Préhistoire du 

Musée national d’histoire et d’art du Luxembourg. 


Bertrange. francois.valotteau@mnha.etat.lu 

VAŘILOVÁ Zuzana (Mgr.). - Bohemian Switzerland 

National Park Administration, Czech 

Republic. Prazska 52, CZ-407 46 Krasna Lipa. 

z.varilova@npcs.cz 

WAGENER Marie-Paule. - Société préhistorique 

luxembourgeoise. Batzent, 21, L-8551 

Noerdange. wmariep@pt.lu 



WAGNER Elke (M.A.). - Naturerkundungsstation 

Teufelsschlucht, D-54668 Ernzen. Talstr. 15, 

D-54666 Irrel. e-wagner@gmx.net 

WALISCH Tania. - Musée national d’histoire 


twalisch@mnhn.lu 

WEBER Holger (Dipl.-Geograph). - Naturerkundungsstation 

Teufelsschlucht, D-54668 

Ernzen. Birkenweg 11, D-54636 Biersdorf. 

holger.weber@teufelsschlucht.de 

WEBER Peter. - Naturerkundungsstation Teufelsschlucht, 

D-54668 Ernzen. Ferschweiler Str. 14, 

D-54668 Holsthum. piet-weber@web.de 

WEIS Jean-Marc. - Administration des eaux 

& forêts, cantonnement de Diekirch, triage 

de Berdorf. 27, um Biirkelt, L-6552 Berdorf. 

jean-marc.weis@ef.etat.lu 

WEIS Robert. - Musée national d`histoire 


rweis@mnhn.lu 

WERNER Jean. - Groupe d’études ayant pour 

objet la conservation du patrimoine naturel 

de la Petite-Suisse luxembourgeoise. 32, 

rue Michel Rodange, L-7248 Bereldange. 


WERNER-BRAUN Marie-Louise. - 32, rue Michel 

Rodange, L-7248 Bereldange. 

WERTZ Paul (Ing. Explor.). - Carrières 

Feidt SA, Ernzenerbierg, L-7636 Ernzen. 

paul.wertz@carrieresfeidt.lu 

WILLIAMS Rendel B. G. (Dr.). - University of 

Sussex. Chichester 2, UK-BN1 9QJ Brighton. 

R.B.G.Williams@sussex.ac.uk 

ZIESAIRE Pierre (Dr. phil.). - Société Préhistorique 

Luxembourgeoise. 41, rue des Genêts, L-8131 

Bridel. pziesair@pt.lu 

ZVELEBIL Jiří (Dr.). - Czech Geological Survey. 

Klárov 3, CZ-118 21 Prague 1. zvelebil@cgu.cz 

ZWANK Bruno. - Naturerkundungsstation 

Teufelsschlucht. Ferschweilerstraße, D-54668 

Ernzen. bruno.zwank@teufelsschlucht.de 

ŚWIERKOSZ Krzysztof (Dr.). - Museum of Natural 

History, Wroclaw University. Sienkiewicza 21, 

PL-50-335 Wrocław. krissw@biol.uni.wroc.pl 

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251

252 

INSTRUCTIONS TO AUTHORS 

Please check our internet site http://www.mnhn.lu for 

the latest version of these instructions! 

Scope 

FERRANTIA is a series of monographic works (20-250 

pages in final layout) dealing with life and earth sciences, 

preferably related in some way or other to the Grand- 

Duchy of Luxembourg. 

It publishes original results of botanical, zoological, 

ecological, geological, mineralogical, paleontological, 

geophysical and astrophysical research and related 

fields. 

A complete issue of FERRANTIA may be devoted to 

several papers on a single topic as the responsibility of 

an invited editor. 

Copyright 

The submission of a manuscript to FERRANTIA implies 

that the paper must not have been accepted for publication 

or be under consideration elsewhere. 

Copyright of a published paper, including illustrations, 

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material from FERRANTIA should be addressed to 

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Reviewing 

Articles submitted for publication are reviewed by the 

editorial board and by one or two referees. The final 

decision on acceptance or rejection of the manuscript is 

taken by the editorial board. Manuscripts not prepared 

according to the following instructions to authors will be 

returned for correction prior to review. 

Nomenclature 

Papers with a systematic content should strictly follow 

the International Codes of Nomenclature. 

Specimens 

We recommend that the authors should deposit at least a 

part of the type material in the MNHN collections. 

Publication dates 

FERRANTIA pays special attention to publication dates, 

which are always specified to the day of publication. 

Manuscripts 

Manuscripts, without limitation of the number of pages, 

must conform strictly to the instructions to authors, and 

should be sent to the Editor: 

FERRANTIA 

Travaux scientifiques du Musée national d'histoire 

naturelle de Luxembourg 

25, rue Munster 


Format 

Manuscripts must be submitted as paper copy in triplicate 

in A4 format, preferably double-spaced, with 

margins of at least 3 cm and all pages numbered. 

If possible, an electronic version of the text may also be 

sent as unformatted Word document (PC or MAC) (font 

Times New Roman, 10 pt). Tables (Word, Excel) and 

figures (300 dpi in the page size of the journal) may also 

be sent electronically. 

Structure 

Papers are to be written in simple, correct and concise 

French, German or English. They should be organized 

as follows: 

- a brief title (should not include the name of new taxa); 

- a suggested running head (no more than 50 characters); 

- name(s) and first name(s) of author(s), followed by their 

full address(es) and, if possible, e-mail or fax number; 

- abstracts in English, French and German, each 200-800 

words long; new taxa names should be included in the 

abstract; the abstract should be precise and descriptive, 

in order to be reproduced as such in data bases; 

avoid vague sentences such as “three new species are 

described” or “species are compared to species already 

known”; include precise differential characters; 

- text of the article, in the following order: Introduction, 

Abbreviations used, Material and methods, Results 

and/or Observations, Discussion, Acknowledgements, 

References. The arrangement of the parts “Results/ 

Observations” and “Discussion” may be modulated 

according to the length and subject of the article; very 

long papers may include a table of contents; 

- for systematic descriptions, each description should 

follow the order: name of taxon with author and 

date, synonymy, type material, etymology, material 

examined, distribution, diagnosis and/or description, 

remarks. 

- description of geological features should include type 

level, type horizon, type locality. This order may be 


adapted according to the concerned groups: consult a 

recent issue of FERRANTIA; 

- taxon names must be stated with author (and publication 

date, separated by a comma, where appropriate) at 

least once at the first mention. At subsequent mentions 

of the same taxon, or other taxa of the same genus, the 

genus name may be abbreviated (Rosa canina L. to R. 

canina). 

- use n. sp., n. gen., n. fam., etc. for new taxa; 

- use italicized words only for taxa of generic and subgeneric 

ranks; 

- use lowercase characters for authority names 

- references to illustrations and tables should be indicated 

as follows: (Fig. 1), (Fig. a, d), (Fig. 2a-d), (Figs 3; 

6), (Figs 3-5; Tab. 2); (Tab. 1); for German texts use Abb. 

instead of Fig. 

- footnotes should not be used. 

Tables and figures 

Copies of all figures and tables should be included with 

the manuscript. They can be either included in the text at 

the correct locations with their legends or referenced in 

the text and included as annexes. 

The editorial board will pay special attention to the 

quality and relevance of illustrations. Colored illustrations 

are accepted where appropriate and necessary. 

Line drawings must be in Indian ink or high quality laser 

printouts; high contrast Fotographs are required, 

Illustrations can be grouped into composite plates the 

elements of which are identified by letters (a, b, c...). 

Plates are not placed at the end of the article: they will 

be considered as figures and numbered as such. Arrange 

figures to fit in one (70 x 200 mm) or two columns (144 

x 200 mm) or one half page (144 x 100 mm). Letters, 

numbers, etc., for each figure, are to be indicated on an 

accompanying overlay, not on the original figure. They 

will be inserted by the printer. A scale bar is required for 

each figure, when appropriate. No diagram or table is to 

exceed one page; longer tables should be divided. 

References 

In main text, references to authors, in lower case, should 

be presented without comma before year, as follows: 

Smith (2001), Smith (2001, 2002), (Smith 2001), (Smith 

2001; Jones 2002), (Smith & Jones 2003, 2005), (Smith, 

Jones & Johnson 2003), Smith (2001: 1; 2003: 5), Smith 

(2001: fig. 2). 

References should be presented as follows, in alphabetical 

order. Do not abbreviate journal names: 

Høeg J. T. & Lützen J. 1985. - Comparative morphology 

and phylogeny of the family Thompsoniidae (Cirripedia: 

Rhizocephala: Akentrogonida) with description of three 

new genera and seven new species. Zoologica Scripta 22: 

363-386. 


Marshall C. R. 1987. - Lungfish: phylogeny and parsimony, 

in Bernis W. E., Burggren W. W. & Kemp N. E. 

(eds), The Biology and Evolution of Lungfishes, Journal 

of Morphology 1: 151-152. 

Röckel D., Korn W. & Kohn A. J. 1995. - Manual of the 

Living Conidae. Volume 1: Indo-Pacific Region. Christa 

Hemmen, Wiesbaden, 517 p. 

Schwaner T. D. 1985. - Population structure of black tiger 

snakes, Notechis ater niger, on off-shore islands of South 

Australia: 35-46, in Grigg G., Shine R. & Ehmann H. 

(eds), Biology of Australasian Frogs and Reptiles. Surrey 

Beatty and Sons, Sydney. 

Proofs and reprints 

Proofs will be sent to the author (or the first author) 

for correction and must be returned within two weeks 

by priority air mail. Authors will receive twenty-five 

reprints free of charge; further reprints can be ordered at 

a charge indicated on a form supplied with the proofs. 

Page layout of final publication 

paper size 170 x 240 mm 

page size 144 x 200 mm 

nomber of columns 2 

column width 70 mm 

space between columns 4 mm 

top margin 22 mm 

bottom margin 18 mm 

inside margin 15 mm 

outside margin 11 mm 

Fonts 

Body text: Palatino linotype (serif), 9pt 

Titles, legends, headers, footers: Trebuchet (sans-serif) 

253

LISTE DES NUMÉROS PARUS À CETTE DATE: 

Les volumes de la serie»FERRANTIA» paraissent 

à intervalles non réguliers. 

Travaux scientifiques du Musée national 

d’histoire naturelle (1981-1999) 

I Atlas provisoire des Insectes du Grand- 

Duché de Luxembourg. Lepidoptera. 1 ère 

partie (Rhopalocera, Hesperiidae). Marc 

Meyer et Alphonse Pelles, 1981. 

II Nouvelles études paléontologiques et 

biostratigraphiques sur les Ammonites 

du Grand-Duché de Luxembourg, de la 

Province du Luxembourg et de la région 

Lorraine attenante. Pierre L. Maubeuge, 

1984. 

III Revision of the recent Western Europe 

species of genus Potamocypris (Crustacea, 

Ostracoda). Part 1: Species with short 

swimming setae on the second antennae. 

Claude Meisch, 1984. 

IV Hétéroptères du Grand-Duché de Luxembourg 

1. Psallus (Hylopsallus) pseudoplatani n. sp. 

(Miridae, Phylinae) et espèces apparentées. 

Léopold Reichling, 1984. 

2. Quelques espèces peu connues, rares ou 

inattendues. Léopold Reichling, 1985. 

V La bryoflore du Grand-Duché de Luxembourg: 

taxons nouveaux, rares ou méconnus. 

Ph. De Zuttere, J. Werner et R. Schumacker, 

1985. 

VI Revision of the recent Western Europe 

species of genus Potamocypris (Crustacea, 

Ostracoda). Part 2: Species with long 

swimming setae on the second antennae. 

Claude Meisch, 1985. 

VII Les Bryozoaires du Grand-Duché de Luxembourg 

et des régions limitrophes. Gaby 

Geimer et Jos. Massard, 1986. 

VIII Répartition et écologie des macrolichens 

épiphytiques dans le Grand-Duché de 

Luxembourg. Elisabeth Wagner-Schaber, 

1987. 

IX La limite nord-orientale de l’aire de 

Conopodium majus (Gouan) Loret en Europe 

occidentale. Régine Fabri, 1987. 

X Epifaune et endofaune de Liogryphaea 

arcuata (Lamarck). Contribution à l’écologie 

des populations de Liogryphaea arcuata 

(Lamarck) dans le Sinémurien au NE du 

Bassin de Paris. Armand Hary, 1987. 

XI Liste rouge des Bryophytes du Grand-Duché 

de Luxembourg. Jean Werner, 1987. 

XII Relic stratified scress occurences in the 

Oesling (Grand-Duchy of Luxembourg), 

approximate age and some fabric properties. 

Peter A. Riezebos, 1987. 

XIII Die Gastropodenfauna der «angulata- 

Zone» des Steinbruchs «Reckingerwald» 

bei Brouch. Hellmut Meier et Kurt Meiers, 

1988. 

XIV Les lichens épiphytiques et leurs champignons 

lichénicoles (macrolichens exceptés) du 

Luxembourg. Paul Diederich, 1989. 

XV Liste annotée des Ostracodes actuels nonmarins 

trouvés en France (Crustacea, 

Ostracoda). Claude Meisch, Karel Wouters 

et Koen Martens, 1989. 

XVI Atlas des lichens épiphytiques et de leurs 

champignons lichénicoles (macrolichens 

exceptés) du Luxembourg. Paul Diederich, 

1990. 

XVII Beitrag zur Faunistik und Ökologie der 

Schmetterlinge im ehemaligen Erzabbaugebiet 

“Haardt” bei Düdelingen. Jos. Cungs, 

1991. 

XVIII Moosflora und -Vegetation der Mesobrometen 

über Steinmergelkeuper im Luxemburger 

und im Bitburger Gutland. Jean Werner, 

1992 

19 Ostracoda. Nico W. Broodbakker, Koen 

Martens, Claude Meisch, Trajan K. Petkovski 

and Karel Wouters, 1993. 

20 Les haies au Grand-Duché de Luxembourg. 

Konjev Desender, Didier Drugmand, Marc 

Moes, Claudio Walzberg, 1993. 

21 Ecology and Vegetation of Mt Trikora, New 

Guinea (Irian Jaya / Indonesia). Jean-Marie 

Mangen, 1993. 

22 A checklist of the recent non-marine ostracods 

(Crustacea, Ostracoda) from the inland 

waters of South America and adjacent 

islands. Koen Martens & Francis Behen, 

1993. 

23 Ostracoda. Claude Meisch, Roland 

Fuhrmann, Karel Wouters, Gabriele Beyer 

and Trajan Petrovski, 1996. 

24 Die Moosflora des Luxemburger Oeslings. 

Jean Werner, 1996. 

25 Atlas des ptéridophytes des régions lorraines 

et vosgiennes, avec les territoires adjacents, 

Georges Henri Parent, 1997. 

26 Evaluation de la qualité des cours d’eau 

au Luxembourg en tant qu’habitat pour la 

loutre. Groupe Loutre Luxembourg, 1997. 

27 Notes Paléontologiques et Biostratigraphiques 

sur le Grand Duché de Luxembourg et les 

régions voisines. Pierre Louis Maubeuge & 

Dominique Delsate, 1997. 

28 Die Moosflora der Kleinen Luxemburger 

Schweiz (Müllertal). Florian Hans, 1998.

29 Etude sur les genres Globorilusopsis Maubeuge, 

1994 et Simoniceras n. gen. du Lias Supérieur 

du Grand-Duché de Luxembourg (Calyptoptomati-da). 

Pierre Louis Maubeuge, 1998. 

30 L’Ichthyofaune du Toarcien luxembourgeois. 

Cadre général et catalogue statistique. 

Dominique Delsate, 1999. 

31 Proceedings of the 3rd European Batdetector 

Workshop. 16-20 August 1996 Larochette 

(Lux.). Christine Harbusch & Jacques Pir 

(eds.), 1999. 

32 Les collections paléontologiques du Musée 

national d’histoire naturelle de Luxembourg. 

Fossiles du Trias et du Jurassique. Dominique 

Delsate, Chris Duffin & Robi Weis, 1999. 

FERRANTIA (2002- ) 

33 Die Fledermäuse Luxemburgs (Mammalia : 

Chiroptera). Christine Harbusch, Edmée 

Engel, Jacques Pir, 2002. 

34 The Protura of Luxembourg. Andrzej 

Szeptycki, Norbert Stomp, Wanda M. 

Weiner, 2003. 

35 Liste rouge des bryophytes du Luxembourg. 

Jean Werner, 2003. 

36 Paléontologie au Luxembourg. Simone 

Guérin-Franiatte (éd.), 2003. 

37 Verbreitungsatlas der Amphibien des 

Großherzogtums Luxemburg. Roland Proess 

(éd.), 2003. 

38 Trois études sur la Zone Rouge de Verdun. 

I. Herpétofaune. II. La diversité floristique. 

III. Les sites d’intérêt botanique et 

zoologique. Georges H. Parent, 2004. 

39 Verbreitungsatlas der Heuschrecken des 

Großherzogtums Luxemburg. Roland Proess, 

2004. 

40 Les macrolichens de Belgique, du Luxembourg 

et du nord de la France - Clés de 

détermination. E. Sérusiaux, P. Diederich & 

J. Lambinon, 2004. 

41 Die Fauna der Quellen und des hyporheischen 

Interstitials in Luxemburg unter 

besonderer Berücksichtigung der 

Milben(Acari), Muschekkrebse (Ostracoda) 

und Ruderfusskrebse (Copepoda). Reinhard 

Gerecke, Fabio Storch, Claude Meisch, Isabel 

Schrankel, 2005. 

42 Red List of the Vascular Plants of Luxembourg. 

Guy Colling. 2005. 

43 Contribution à la climatologie du Luxembourg. 

Analyses historiques, scénarios 

futurs. Christian Ries (éd.), 2005 

44 Sandstone Landscapes in Europe - Past, 

Present and Future. Proceedings of the 

2 nd International Conference on Sandstone 

Landscapes. Vianden (Luxembourg) 25- 

28.05.2005. Christian Ries & Yves Krippel 

(Editors), 2005. 

Envoyez votre commande aux adresses indiquées 

à la page 2 de la couverture.

Publi.complète - Musée national d'histoire naturelle

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