Spricht man heute von der Eiszeit so
ist oftmals zu bemerken das damit lediglich die letzte Eiszeit, die
in Europa vor etwa 10000 Jahren endete, gemeint ist. Irgendwie hat
sich diese Zeit in das kollektive Gedächtnis der Menschheit
eingebrannt. Geologisch gesehen ist es jedoch falsch von der Eiszeit
zu sprechen, da es Eiszeitalter in der Geschichte des Planeten Erde
schon mehrmals gab. Ehe ich auf die Kaltzeiten des Quartärs zu
sprechen komme noch ein kurzer Blick zurück in die Zeit vor einer
Milliarde Jahre als die letzte Eiszeit des Präkambriums
(wahrscheinlich waren es 3) die Erde fest in ihren Griff hatte.
Die Ursachen der Eiszeit des
Präkambriums sind heute sowohl betreffs seiner Ausdehnung, noch der
Dauer geklärt. Wahrscheinlich begann die Eiszeit vor etwa 1
Milliarde Jahre und endete vor 600 Millionen Jahre. Wahrscheinlich
ist die Hauptursache darin zu suchen, das die damaligen Kontinente
nahe am Südpol lagen und sich auf ihnen mächtige Eisdecken
bildeten. Durch die ständige Bildung von Eis kam es zu einer Senkung
des Meeresspiegels was sich auf das Gesamtklima auswirkte.
Gebirgsbildung und damit verbundene Vulkanität, dürften ebenfalls
zur Abkühlung beigetragen haben.
Weitere Eiszeitalter gab es an der
Grenze vom Kambrium zum Ordovizium sowie an der Grenze Ordovizium zum
Silur. Die Eiszeiten hatten nicht die Ausdehnung der des
Präkambriums, lassen sich aber im Gegensatz zu der Ersteren
eindeutig an Ablagerungen nachweisen.
In der Folgezeit (Devon) durchlebte die
Erde eine Periode mit einem relativ milden und stabilen Klima und
erst im Karbon, als sich der Kontinent Gondwana auf den Südpol zu
bewegte, sind wieder mindestens 2 Eiszeitalter nachweisbar. Auch der
Perm hatte seine Eiszeit.
Mit Beginn der Trias begann eine lange
Warmzeit. Die ersten Säugetiere betraten die Erde und es entstand
die Familie der Dinosaurier. Auch in Jura und Kreide blieb das
Klima, weltweit gesehen, relativ warm. Vor 65 Millionen Jahren, im
Känozoikum und eine seiner untergeordneten Zeitabschnitte, dem Eozän
war es warm und mild geblieben. Der Kontinentaldrift hatte die
Kontinentalplatten fast auf die heutige Position geschoben. Die
Tier-und Pflanzenwelt hatte sich stark verändert. Die Dinosaurier
waren zu Ende der Kreidezeit verschwunden.
Da es keine Großkontinente mehr gab,
sondern die Kontinente sich stark gegliedert hatten, bildeten sich
rasch, dem jeweiligen Klima Rechnung tragend verschiedene Typen von
Wald-und Steppenlandschaften mit ihrer spezifischen Tier-und
Pflanzenwelt.
Das Tertiär beginnt vor 65 Millionen
Jahre und liegt unmittelbar vor dem Quartär. Es endet vor 2,6
Millionen Jahre als es zur Klimaänderung kam die dann zu den
Eiszeitaltern des Quartärs führen. Im Tertiär liegt der Ursprung
für die Warm-und Kaltzeiten des Quartärs und zuletzt auch für
unser heutiges Klima.
Im Tertiär brach Gondwana auseinander
und Antarktika wandert auf die heutige Position. Am Ende des Tertiärs
vereinigt sich Süd-und Nordamerika. Damals herrschte eine hohe
vulkanische Aktivität und im Laufe von Jahrmillionen kühlte sich
das Klima weltweit ab. Das einstige tropisch gemäßigte Klima wurde
arktisch und führte zu massiver Vergletscherung.
Von der Internationalen Kommission für
Strathigraphie wurde das Tertiär aus der geologischen Zeitskala
gestrichen. An seine Stelle trat Paläogen und Neogen. Allerdings
wird selbst in weiten Kreisen der Lehre der Begriff Tertiär weiter
verwendet.
Quartär
Das Quartär beginnt vor rund 2,6
Millionen Jahre und reicht bis in die Gegenwart. Das Quartär wird
gekennzeichnet von einem Wechsel von Kalt-und Warmzeiten. (Glaziale
und Interglaziale) Innerhalb der Erdneuzeit (Känozoikum) folgt das
Quartär dem Paläogen und Neogen.
Eiszeitalter
Ein Eiszeitalter wird u.a. mit der
Vereisung beider Pole definiert und gemäß dieser Definition leben
wir seit etwa 2,6 Millionen Jahre in einem solchen. Kennzeichnend für
Eiszeitalter sind die relativ kurz anhaltenden Wechsel von Glazialen
und Interglazialen. Die Kaltzeiten innerhalb eines Erdzeitalters sind
durch Gletschervorstöße gekennzeichnet. Die Kaltzeiten sind
deutlich länger als die Warmzeiten. Derzeit dauert ein Zyklus (von
Warmzeit zu Warmzeit) 100000 Jahre. Der Zyklus vor etwa 700000 bis
2,6 Millionen Jahre vor heute, betrug etwa 40000 Jahre. Die Änderung
der Zeitdauer des Zyklus konnte bisher nicht genau geklärt werden.
Als Ursachen für die Abkühlung im
Quartär werden u.a. folgende Gründe angeführt:
Änderung der Erdbahnparameter
Schwankungen in der Sonnenaktivität
Verschiebung der kontinentalen Platten
und daraus resultierend:
Schließung bzw. Öffnung von
Meerestrassen
Änderung der Meeresströmungen
Gebirgsbildungen
Gliederung des Quartärs
Die Gliederung des Eiszeitalters wird
mit Hilfe von festländischen Ablagerungen vorgenommen. Das Problem
bei dieser Vorgehensweise ist die Korrelation (relative Datierung von
Sedimentgesteinen) der Ablagerungen bei weit von einander entfernten
Punkten. Deswegen hat im Prinzip jede Region ihre eigene quartäre
stratigraphische Gliederung. Die vielen lokalen Gliederungen sind
selbst von Fachleuten kaum zu überblicken. Daher möchte ich mich an
dieser Stelle auf das nördliche Mitteleuropa beschränken. Als
Beispiel für die verwirrende Vielfalt lokaler Bezeichnungen soll
hier die jüngste Eiszeit dienen die etwa vor 10000 Jahren endete.
Mitteleuropa: Weichseleiszeit
Im Alpenraum: Würmzeit
Britische Inseln: Devensianeiszeit
Nordamerika: Wisconsineiszeit
Die International anerkannte Methode
der Gliederung des Eiszeitalters wird mit marinen Ablagerungen
vorgenommen da sie an einigen Stellen kontinuierlich vonstatten ging.
Die Gliederung wird mit Hilfe der stabilen Sauerstoff Isotope 16 O
und 18 O vorgenommen die sich in Foraminiferen anreichern. Die
reduzierten Ozeantemperaturen während einer Kaltzeit nehmen Einfluss
auf das Isotopenverhältnis in den Foraminiferen so das eine
zeitliche Einordnung möglich ist. Das Verfahren nennt man
Marine-Sauerstoff-Isotopen-Stratigraphie.
Eine weitere Möglichkeit ist die
Magnetostratigraphie. In den letzten 2,6 Millionen Jahren kam es
mehrfach zu Umpolungen des Magnetfeldes der Erde. Als Grundlage
dieser Methode wird die Ausrichtung magnetischer Minerale in
eiszeitlichen Ablagerungen herangezogen.
Im folgenden die Gliederung der
Warm-und Kaltzeiten für das nördliche Mitteleuropa. Als Vergleich
noch die quartäre Stratigraphie für die Alpen.
Menschen in den Kaltzeiten des Quartärs
Der Homo heidelbergensis ist der
älteste in Europa nachgewiesene Mensch. Er lebte vor 500000 Jahren
in der Elster-Kaltzeit. Jüngeren Datums sind die Funde von
Bilzingsleben/Thüringen. (Homoerectus bilzingslebensis) Vermutlich
hatte er das Glück in der Holstein-Warmzeit also vor 350000 bis
250000 Jahren zu leben. Der Neandertaler ist in Europa in
zahlreichen Fundstellen nachgewiesen. Er lebte vor 130000 bis 30000
Jahren vor heute, das heißt in der Eem-Warmzeit und in der
Weichsel-Kaltzeit.
Der Homo sapiens entwickelte sich aus
Homo erectus. Dieser Menschentyp lebte gemeinsam mit dem Neandertaler
in Europa und verdrängte ihn. (?) Der Cro-Magnon Mensch zählt zu den
modernen Menschen (Homo sapiens sapiens) und lebte vor 20000 Jahren
also in der Weichsel-Kaltzeit.
Der Neandertaler war den herrschenden
Temperaturen gut angepasst. Ihr Körper war klein und untersetzt was
dazu beitrug das sie die Wärme besser speichern konnten als lange
schlanke Gestalten. Da die Neandertaler mit Feuer umgehen konnten
sowie Kleidung aus Tierfellen anfertigten, war es ihnen möglich, die
Kaltzeit zu überleben. Sie waren geschickte Jäger die Großwild wie
Wisent, Elch oder Rentier erlegten. Auch ihr soziales Verhalten trug
dazu bei, die extremen Erscheinungen der Kaltzeit zu beherrschen.
Vor 40000 Jahren erschien ein neuer
Menschentyp. Der Cro-Magnon-Mensch. Den Namen hat der Menschentyp
nach einem Ort in Frankreich wo seine Fossilien erstmals gefunden
wurden. Wahrscheinlich ist der Cro-Magnon-Mensch in Europa
eingewandert und verdrängte den Neandertaler. Sie lebten in der
extremsten Zeit der Weichsel-Kaltzeit die vor 18000 Jahren ihre
größte Ausdehnung erreicht hatte. Der Cro-Magnon-Mensch war viel
besser organisiert als der Neandertaler. Sie bauten Unterkünfte in
dem sie Gruben anlegten und mit Stoßzähnen von Mammuts ein Dach
bauten was sie mit Fellen abdeckten. Rentiere-ihr
Hauptnahrungsmittel, lieferten die Bekleidung.Welch hohe kulturelle
Stufe der Cro-Magnon-Mensch erreicht hatte beweisen die Wandbilder in
über 200 Höhlen in Europa.
Flora und Fauna
Der oftmalige Wechsel von Kalt-und
Warmzeiten übte auf die Lebewelt einen einen großen Einfluss aus.
Die sich wiederholenden Kaltzeiten gaben großen Tieren eine bessere
Chance des Überlebens, da sie in der Lage waren , Wärme besser zu
speichern als kleinere Tiere.
Typisch für den europäischen
Kontinent waren Tiere wie Mammut, Säbelzahnkatze, Höhlenlöwen und
andere Arten. Die klimatischen Verhältnisse führten dazu das
zahlreiche Tiere ausstarben da eine erbarmungslose Selektion
stattfand.
Durch die Bildung der kontinentalen
Eismassen wurde der Meeresspiegel deutlich gesenkt. Eine Landbrücke
entstand zwischen Nordasien und Nordamerika und ermöglichte den
Austausch von Pflanzen und Tieren.
Die Weichsel-Kaltzeit
Ist die Jüngste der in Nord-und dem
nördlichen Mitteleuropa aufgetretenen Glaziale. Mit ihr endet das
Pleistozän und es beginnt das Holozän. Die Weichsel-Kaltzeit folgt
der Eem-Warmzeit. Sie beginnt vor etwa 115000 Jahren und endet vor
etwa 11500 Jahren.
Namensgebend ist der Fluss Weichsel in
Polen mit der Typusregion unteres Weichseltal.
Manche Geologen verwenden den Begriff
Weichsel-Komplex da Gletschervorstöße, die bis nach N-Deutschland
reichten nur eine geringe Zeit der Kaltzeit in Anspruch nehmen. Die
Gletschervorstöße sind in dieser Betrachtung die „eigentliche“
Eiszeit.
Vor rund 115000 Jahren sank die
Durchschnittstemperatur merklich ab und es endete die Eem-Warmzeit.
Die Weichsel-Kaltzeit wird in 3 Abschnitte gegliedert.
Weichsel-Frühglazial, Weichsel-Hochglazial und Weichsel-Spätglazial.
Die Glaziale werden in weitere Stadiale gegliedert.
Durch die sinkenden Temperaturen wurden
wärmeliebende Lebewesen in Flora und Fauna verdrängt. Anhand von
Pollenspektren lässt sich nachweisen, das das nördliche
Mitteleuropa von Birken-und Kiefernwälder bewachsen war.
(Brörup-Interstadial)
Im Weichsel-Frühglazial gab es eine
erste Kaltphase und Nw-Europa war in weiten Teilen unbewaldet.
(Herning-Stadial)
Weichsel-Frühglazial
Norddeutschland wird von einer
Grastundra beherrscht. Birken- und Kiefernwälder sind im nördlichen
Mitteleuropa die vorherrschende Vegetation. Das Hening-Stadial war in
Nordwesteuropa die erste Kaltphase.
Weichsel-Hochglazial
Im Hochglazial stoßen Gletscher bis
nach Norddeutschland vor. Während des Weichsel-Hochglazials lassen
Pollenspektren auf eine baumfreie Strauchtundra schließen und einige
Gebiete waren wahrscheinlich vegetationsfrei.
Weichsel-Spätglazial
Im Weichsel- Spätglazial kam es zu
einer langsamen Erwärmung mit kühlen Phasen. Die kühlen Phasen
sind durch einen Rückgang der Pollen gekennzeichnet. (Älteste
Dyraszeit, Ältere Dyraszeit) In den warmen Phasen des
Weichsel-Spätglazials zeigen die Pollenspektren das Weiden, Zwergbirke, Wacholder und
Sanddorn verbreitet waren.
Außer der oben aufgeführten
Gliederung gliedert man das Weichsel-Spätglazial nach dem
Eisrückzug in 4 Stadien.
Germaniglazial- Deutschland wird
eisfrei
Daniglazial- Dänemark wird eisfrei
Gotiglazial- Gotland wird eisfrei
Finiglazial- Finnland und Norwegen
werden eisfrei
Inlandeis und Eisvorstöße in der
Weichsel-Kaltzeit
n der Weichsel-Kaltzeit war die
Ausdehnung des Eisschildes viel geringer als in den älteren
Kaltzeiten. Im Norddeutschland gab es im Weichsel-Hochglazial 3 oder
4 Vorstöße des Eises. Man teilt die Vorstöße in Phasen ein:
Brandenburg-Phase: maximale Ausbreitung
des Eises der Weichsel-Kaltzeit
Frankfurt-Phase
Pommerm-Phase: bis nördlich von
Eberswalde
Mecklenburg-Stadium: erreicht nur noch
das Gebiet von Mecklenburg-Vorpommern
Inwieweit das Eis zwischen den
einzelnen Phasen zurückwich konnte bisher nicht geklärt werden. Die Weichsel-Kaltzeit hinterließ eine
Reihe typischer Landschaftsformen der glazialen Serie. Dazu gehören z.b. die Urstromtäler.
Die Mecklenburgische Seenplatte sowie Seen in Schleswig-Holstein oder
Brandenburg verdanken ihre Existenz der Weichsel-Kaltzeit.
Endmoränenwälle erreichen in Pommern und Masuren Höhen von über
300 Meter.
Vor 15000 Jahren nahm die
Weichsel-Kaltzeit ein verhältnismäßig schnelles Ende. Die
Durchschnittstemperatur stieg um 6 Grad und die Eismassen begannen zu
schmelzen. Nie zuvor wurde in der Geschichte der Erde ein derartig
hoher Anstieg der Durchschnittstemperatur nachgewiesen.
Eem-Warmzeit/Eem-Interglazial
Seit 1874 wird die Warmzeit als
eigenständige stratigraphische Einheit angesehen. Die Warmzeit
begann vor 126000 Jahren und endet vor 115000 Jahren. Im Laufe der
Forschungen wurde festgestellt das die Schichten der Eem-Warmzeit auf
den Grundmoränen der Saale-Eiszeit abgelagert waren und darüber
äolische Ablagerungen der Weichsel-Kaltzeit zu finden sind. Daher
konnte die Warmzeit zeitlich zwischen den beiden Kaltzeiten
angeordnet werden. Die Schichten der Eem-Warmzeit werden anhand von
Leitfossilien definiert und insbesondere niederländische Forscher
leisteten grundlegende Arbeiten.n der Eem-Warmzeit herrschten
weitgehend stabile Klimaverhältnisse. In der „Hochzeit“ der
Warmperiode lag die durchschnittliche Temperatur einige Grad höher
als die heutigen Mittelwerte. Durch die hohen Temperaturen lag der
Meeresspiegel höher als heute da große Eismassen geschmolzen waren.
Viele Ebenen und Becken wurden überflutet.
Aus den Untersuchungen von Bohrkernen
aus Eifel-Maaren ist bekannt das zwischen Eem-Warmzeit und
Würmeiszeit (Alpen) eine Trockenzeit von etwa 470 Jahren geherrscht
haben muß.
Brände und Stürme hinterließen ihre
Spuren in den Sedimenten der Eifel. Als Ursache müssen
wahrscheinlich Änderungen der Meeresströmungen angenommen werden,
die das Ausbleiben von Niederschlägen verursachten.
Saale-Kaltzeit
Die Saale-Kaltzeit ist die mittlere der
der großen Kaltzeiten in Europa. Sie liegt zwischen der älteren
Elster-Kaltzeit und der jüngeren Weichsel-Kaltzeit. Die
Saale-Kaltzeit begann vor etwa 300000 Jahren und endet vor 130000
Jahren. Typusprofil ist das Saale-Gebiet und
die Subkommission für europäische Quartärstratigraphie legte 1986
und 1992 fest, die Zeit als Saale-Komplex zu bezeichnen die zwischen
Holstein-Warmzeit, Fuhne-Kaltzeit bis zum Beginn der Eem-Warmzeit
anzusiedeln ist.
Das Eis erreichte seine maximale
Ausbreitung im Drenthe-Stadium und erreichte in Norddeutschland die
Linie Düsseldorf, Paderborn, Goslar, Meißen und Goslar. Im Osten
Polen, Sachen und Sachsen-Anhalt. Die maximale Verbreitung der
Eiszeit im Osten bleibt 10 bis 50km hinter dem weitesten Vorstoß der
Elster-Kaltzeit zurück.
Die Gliederung des Saale-Komplexes läßt
sich wie folgt vornehmen:
Saale-Frühglazial oder Untere Saale
Dömnitz-Warmzeit: Eichenmischwälder, Hasel und Hainbuche
kennzeichnen die Warmzeit.
Fuhne-Kaltzeit
In Norddeutschland kam es zur
Entwaldung und die Vegetation war subarktisch.
Mittleres und Oberes Saale
In Norddeutschland kommt es zu 3 großen
Gletschervorststößen. (Drenthe I, Drenthe II, Warthestadium)
Zu einer maximalen Vereisung kam es im
Drenthe-Stadium. Das Warthestadium überzog nur noch Teile der
Lüneburger Heide und der Altmark.
Die Holstein-Warmzeit
Die Holstein-Warmzeit wird durch marine
Sedimente definiert. Das Interglazial begann vor 340000 Jahren und
endet vor 325000 Jahren. Es folgt der Elster-Kaltzeit und wird durch
die Saale-Kaltzeit abgelöst.
Pollenprofile aus der Warmzeit lassen
auf vorwiegend Nadelwälder schließen mit einem zeitweilig
dominanten Anteil von Fichten die später durch Tannen ergänzt
wird. Dazu gesellen sich Pflanzen wie Buchsbaum und Flügelnuss.
Die Elster-Kaltzeit/Elster-Glazial
Die Eiszeit ist die älteste der
Vergletscherungen die in Nord-und Mitteldeutschland nachgewiesen
wurde. Sie wird in die Zeit vor 400000 bis 320000 Jahre vor heute
datiert. Sie folgt dem etwas wärmeren Cromer-Komplex.
Benannt wurde die Kaltzeit nach der
Weißen Elster die ein Nebenfluss der Saale ist. Konrad Keilhack
(1858-1944) ein deutscher Geolog,e führte den Begriff 1910 in die
Literatur ein.
Elster- und Saale-Kaltzeit bilden das
Mittelpleistozän.
In Nord-und Mitteldeutschland sind die
Ablagerungen der Elster-Kaltzeit häufig zu finden. Das Inlandeis
erreichte die Linie Sachsen-Sachsen/Anhalt-Thüringen. In Thüringen
drang das Eis bis zur Linie Erfurt-Weimar vor. Die Eisrandlage ist
im Raum Erfurt gut an der Blockbildung in Kiesgruben zu beobachten.
Feuersteine sind relativ häufig zu finden die von Nordeuropa hierher
verfrachtet wurden. Auch Gneise in einigen Kiesgruben um Erfurt
dürften nordischen Ursprungs sein.
Über Jena nach Zwickau verlief die
Eisrandlage und setzt sich weiter nach Freital bis ins Lausitzer
Bergland fort. Im Westen ist der Verlauf dagegen nur noch an der
Feuersteinlinie zu beobachten da die Saale-Kaltzeit die Endmoränen
der Elster-Kaltzeit eingeebnet hat.
Die Elster-Kaltzeit wird in
Elsterhochglazial und Elsterspätglazial gegliedert.
Elsterhochglazial
Das Elsterhochglazial
währte etwa 65000 Jahre und hatte mindestens 2 Eisvorstöße, die
durch einen Eisrückgang voneinander zu trennen sind.
Makranstädt-Phase (glazigene
Sedimente)
Miltitz-Intervall (gekennzeichnet durch
Schmelzwasserablagerungen und fluviatile Abalgerungen) (Miltitzer Zwischensediment)
Zwickauer Phase ( in Thüringen Erfurt
Phase genannt) glazigene Sedimente
Das Elsterspätglazial dauerte 15000
Jahre und es fand eine allgemeine Erwärmung statt.
Esbeck-Interstadial
Offleben II-Interstadial
Offleben I-Interstadial
Die Interstadiale sind durch kurze
Stadiale getrennt. Das Esbeck-Interstadial wird nur von einem sehr
kurzen Stadial von der Holstein-Warmzeit gestrennt.
Cromer-Komplex/Cromer-Warmzeit
Die Warmzeit wurde erstmalig bei der
Stadt Cromer in England nachgewiesen.
In Mitteleuropa spricht man vom
Cromer-Komplex der in 3 Eiszeiten und 4 Zwischeneiszeiten gegliedert
wird. Der Cromer-Komplex begann in Mitteleuropa vor 8500000 Jahren
und endet vor 475000 Jahren. Dem Cromerkomplex folgt die
Elster-Eiszeit.
Es gibt zahlreiche Vorschläge für die
Gliederung des Cromer-Komplexes ohne das jedoch eine verbindliche
Regelungen getroffen wurden.
Glaziale
Das Wort Glazial wird verwendet für:
1. Kaltzeiten während der Eiszeit.
Gegenteil: Interglaziale- Warmzeit
während der Eiszeit
2. Für geologische und
geomorphologische Ereignisse während einer Vergletscherung durch das
Gletschereis.
3. Für geomorphologische Formen die im
Umkreis von Eis auftreten.
Geomorphologische Erscheinungen
Glaziäolische Ablagerungen : Werden
durch Wind und Gletscher gebildet aus dessen Vorland das Material
stammt. (Löss, Düne)
Glaziolimnische Ablagerungen : Sind
Ablagerungen im Becken eines Sees der durch Eis aufgestaut wurde.
Glazimarin: Ist Material das durch
Gletscher oder Gletscherflüsse im Meer abgelagert wurde.
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Quellennachweis: Wikipedia Link
W.Fraedrich "Spuren der Eiszeit" Springer-Verlag Berlin-Heidelberg 1996
ISBN-3-540-6110-X
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