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2017-11-04

Eiszeit/ Eiszeitalter: Ein Eiszeitalter wird u.a. mit der Vereisung........(Lex)








Eiszeit

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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