Eiszeit. Vor rund 2,6 Millionen Jahren begann das jüngste

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Eiszeit. Vor rund 2,6 Millionen Jahren begann das jüngste Eiszeitalter, welches das Berchtesgadener Land und den Chiemgau
entscheidend formte (Foto: H. Funk).
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Eiszeit
… Endlich erliegend das Eis des Nordens!
Ureises Spätrest, älter als Alpen sind!
Ureis von damals, als die Gewalt des Frosts
Berghoch verschüttet selbst den Süden,
Ebnen verhüllt so Gebirg als Meere!
Wie stürzte Schneesturm, welche geraume Zeit,
Endlos herab! wie, reiche Natur, begrubst
Du lebenscheu dich, öd und trostlos!
Aber es ging ja zuletzt vorüber!
Tief aus dem Grund brach Alpengebirg hervor,
Brach durch die Eiswucht, deren erstarrter Zug
Unendlich trümmervoll mit Blöcken …
Karl Friedrich Schimper (1803–1867), Die Eiszeit, 1837
Vor rund 2,6 Millionen Jahren begann mit dem Pleistozän (von griechisch pleistos = am meisten und keinos =
neu) eine erdgeschichtliche Epoche, die sich klimatisch
durch einen mehrfachen Wechsel zwischen Eis- und
Warmzeiten auszeichnete, wobei in den kältesten Phasen Gletscher weit in das Alpenvorland vorstießen und
sich anschließend wieder in den Alpenraum zurückzogen. Vor dem Hintergrund geologischer Zeitrechnung
kann man diese Epoche durchaus als Zeitalter der
Naturkatastrophen im Sinne dramatischer Wendungen
bezeichnen. Denn vergleicht man die Geschichte der
Erde mit einem Tag, so währte das Pleistozän kaum eine
Minute. Dennoch ist dieser Zeitabschnitt einer der
ereignisreichsten in der jüngeren Geschichte der Alpen
und ihrer Vorländer.
Die Eiszeiten prägten das heutige Erscheinungsbild
des Berchtesgadener Landes und Chiemgaus nachhaltig.
Und nicht nur das. Den eiszeitlichen Ablagerungen,
insbesondere denjenigen aus der letzten Eiszeit, verdanken wir heute in ganz Mitteleuropa Wohlstand, unsere
Lebensgrundlage sowie wertvolle und ertragsreiche
Böden. Denn ohne Eiszeit müsste man Saatgüter in
nährstoffarme, kaum düngefähige tropische Böden des
Tertiärs einbringen.
Eiszeit – eine Naturkatastrophe?
Das Wort „Naturkatastrophe“ setzt sich aus dem lateinischen Wort natura = Geburt und dem griechischen Begriff
katastréphein = umwenden zusammen. Katá bedeutet im
Griechischen völlig, und strophé ist die Wendung. „Katastrophe“ bezeichnet in antiken Dramen den plötzlichen Wendepunkt im Sinne von Unglück oder Verheerung. Das Wort
„Naturkatastrophe“ bezeichnet also eine plötzliche und
unheilvolle, verheerende Wendung sowohl durch als auch für
die Natur. Aus menschlicher Sicht sind daher Naturgewalten
wie Erdbeben oder Überschwemmungen Naturkatastro-
phen, für die Natur jedoch nicht. Denn die Natur erholt sich
schnell von den lokal begrenzten Verwüstungen. Naturkatastrophen im Sinn von plötzlicher Wendung für die Natur sind
rasche Veränderungen, die weiträumig oder global wirksam
und von Dauer sind. Dazu gehört vor dem Hintergrund
geologischer Zeitrechnung der Wechsel von Eis- und Warmzeiten. Naturkatastrophe ist in diesem Sinne ein wertfreier
Begriff, da sich unter beiden Klimabedingungen eine jeweils
angepasste Fauna und Flora einstellte.
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5 Eiszeit
5.1 Eiszeit. Westgrönland, Eqi-Gletscher. Ähnliche Anblicke waren dem steinzeitlichen Menschen im Chiemgau über Jahrhunderttausende mehrfach vergönnt (Foto: H. Funk).
Eiszeiten und Warmzeiten
im Wechsel
Seit sich die Wissenschaft mit den pleistozänen Eiszeiten
befasst, stellt sich die Frage nach ihrer Entstehung und
warum sie im Wechsel mit Warmzeiten auftraten. Zahlreiche Theorien entstanden, von denen der astronomische Ansatz des Belgrader Astrophysikers und Mathematikers Milutin Milanković (1879–1958) eine der
bislang besten Antworten auf die Frage nach den Ursachen für den Wechsel zwischen Eis- und Warmzeiten liefert. Er erkannte, dass die Bewegungen der Erde um ihre
Achse und ihre Bahn um die Sonne Zyklen unterliegen,
die heute Milanković-Zyklen genannt werden. Astronomische Parameter bestimmen die Stärke der Sonneneinstrahlung und somit die Temperaturen auf der Erde: die
Schiefe der Ekliptik (Neigung der Erdachse), die Präzession der Erdachse (Trudeln der Erdachse ähnlich einem
Kinderkreisel) und die Exzentrizität der Erdbahn um die
Sonne (Form der Erdbahn). Dass astronomische Parameter für Eiszeiten von Bedeutung sind, vermuteten
zuvor schon der französische Mathematiker JosephAlphonse Adhémar (1797–1862) und der schottische
Naturforscher James Croll (1821–1890). Auch Sonnenzyklen wurden als mögliche Ursache für den Wechsel
zwischen Eiszeiten und Warmzeiten diskutiert. In neuerer Zeit haben Arbeiten am ozeanografischen Institut in
Woods Hole (USA) und am Massachusetts Institute of
Technology (USA) gezeigt, dass die Neigung der
Erdachse am Ende einer Eiszeit besonders stark war.
Derzeit beträgt sie 23,5 Grad mit abnehmender Tendenz. Eine klare, definitive Antwort auf die Frage nach
der Ursache von Eiszeit-Warmzeit-Zyklen ist bis heute
jedoch nicht möglich, da es sich sehr wahrscheinlich um
äußert komplexe Wechselwirkungen zwischen mehreren Auslösemechanismen handelt.
Dass es überhaupt zu Eiszeiten kommen kann, wird
heute durch die Theorie der Plattentektonik erklärt. In
der Erdgeschichte gab es lange Zeit kein Festland in den
Polregionen. Warme Meeresströmungen konnten sie
vom Äquator her kommend durchströmen. Somit wurden die Temperaturen recht gleichmäßig über die ganze
Erde verteilt. Durch die Wanderung der Kontinente
gelangten große Landmassen in Regionen, in denen sie
den Wärmetransport der Meeresströmungen unterbrachen. Besonders stark ist dieser Effekt, wenn Kontinente
direkt an den Polen oder in ihrer Nähe liegen, so wie dies
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Eiszeiten und Warmzeiten im Wechsel
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Was heißt „düngefähig“?
Unter feucht-warmen Klimaten, so etwa im Erdmittelalter
(Mesozoikum) und im Tertiär, entstehen im Boden durch
intensive chemische Verwitterung so genannte ZweischichtTonminerale, insbesondere Kaolinit, benannt nach dem
ersten Fundort in China am Berg Kaoling in der chinesischen
Provinz Kiangsi, einem Abbauort von Porzellanerde (chinesisch g o l ng = hoher Hügel). Tonminerale sind schichtweise
aufgebaute, plättchenartige Minerale. Sie sind überwiegend
kleiner als 0,002 Millimeter und bilden den Hauptanteil der
Mineralteilchen der Korngröße (= Bodenart) „Ton“ im Boden.
Die Schichten der Tonminerale setzen sich aus einer Kombination von Silizium-, Sauerstoff-, Aluminium- und Wasserstoffatomen zusammen. Einige Tonminerale können Wasser
und Nährstoffe speichern und abgeben. Sie sind somit für
heute in der Antarktis und Arktis der Fall ist. Die Temperaturunterschiede zwischen Äquator und den Polen
nehmen dadurch stark zu, was Gletscherbildung in den
höheren Breiten ermöglicht. Zudem reagieren Landmassen stärker auf Strahlungsänderungen als Meerwasser. Da die astronomischen Parameter Zyklen unterwor-
5.2 Astronomische Parameter.
Die Exzentrizität der Erdbahn um die
Sonne (A ohne Exzentrizität, B mit
einer Exzentrizität von 0,5°), die
Schiefe der Erdachse (C) und die
Präzession der Erdachse (D) bewirken
eine zyklische Veränderung der Intensität der Sonneneinstrahlung
(Grafik: E. Langenscheidt).
die Bodeneigenschaften und die Ernährung der Pflanzen
äußerst wichtig. Nach ihrem Kristallaufbau unterscheidet
man unter anderen Zweischicht- und Dreischichttonminerale. Dreischicht-Tonminerale, die im gemäßigten Klima bei
der Verwitterung von Gesteinen entstehen, können Nährstoff-Ionen und Wasser aufnehmen, speichern und wieder
abgeben. Sie sind damit quellfähig oder aufweitbar. Neben
dem Humus spielen sie deshalb eine herausragende Rolle
für die Ernährung von Pflanzen. Nährstoffe in Form von Dünger können sich bei Zweischicht-Tonmineralen nur an den
Außenflächen oder an Bruchflächen anlagern. Daher sind
Böden feucht-warmer Klimate, in denen Zweischicht-Tonminerale vorherrschen, nicht besonders fruchtbar und kaum
auf konventionelle Art düngefähig.
fen sind, war nun auch der Wechsel zwischen Eis- und
Warmzeiten möglich. Dafür spricht auch die Tatsache,
dass die Milanković-Zyklen Jahrzehntausende bis Jahrhunderttausende umfassen, jedoch im Mesozoikum
über Jahrmillionen keine nennenswerten Vereisungen
der Erde nachzuweisen sind, da sich keine Landmasse in
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5 Eiszeit
Polnähe befand. Ältere Eiszeiten sind zum Beispiel die
permo-karbonischen Eiszeiten, als im Erdaltertum
Afrika als größere Landmasse am Südpol lag.
Von Eiszeit zu Eiszeit
In den kältesten Phasen der pleistozänen Eiszeiten, den
Hochglazialen, waren die Alpen von einem Eisstromnetz
erfüllt. Dabei standen die ehemaligen Talgletscher nach
ihrem gewaltigen Anschwellen über Pässe hinweg miteinander in Verbindung und ernährten sich somit
gegenseitig. Man spricht dabei auch von Transfluenzpässen (von lateinisch trans = über, hinaus und fluere =
fließen, strömen). Das Eis bewegte sich nicht mehr dem
Relief untergeordnet durch ein Tal, sondern diesem
übergeordnet in Richtung des allgemeinen Gefälles, das
von den Zentralalpen aus hauptsächlich nördlich und
südlich gerichtet ist. Vergleichbare Gletschertypen oder
Eisstromnetze gibt es heute auf der Inselgruppe Svalbard
oder auf Grönland. Vom Alpennordrand strömte das Eis
in einzelnen Zungen weit in das Vorland hinein und
breitete sich dort ohne das Widerlager von Talflanken
fächer- oder fladenförmig aus. Man spricht jedoch bei
den in das Vorland vordringenden Eismassen nicht von
Gletscherzungen, sondern von Vorland-Gletschern. Für
das Gebiet zwischen Inn und Salzach waren dies hauptsächlich der Inn-, Chiemsee- (auch Tiroler Achen-Gletscher genannt) und der Salzach-Gletscher. In den
Warmzeiten schmolzen die Gletscher zurück. Mitunter
waren sie in vergangenen Warmzeiten bei höheren Jahresdurchschnittstemperaturen als heute deutlich kleiner
als die derzeitigen Gletscher. Die jüngste Eiszeit endete
vor etwa 10 000 Jahren. Mit dem Ende des Pleistozäns
begann das Holozän (von griechisch hólos = ganz und
kainós = neu), unsere Warmzeit. Beide Epochen bilden
die Periode des Quartärs. Dieser Wechsel der Epochen
sollte jedoch nicht darüber hinwegtäuschen, dass wir
trotz aktueller Klimaerwärmung noch immer in einem
Eiszeitalter leben, in dem sich mit großer Wahrscheinlichkeit und in geologisch gar nicht allzu ferner Zukunft
erneut gewaltige Gletscher in das Alpenvorland vorschieben werden. Denn die Lage der Kontinente hat sich
in den letzten 2,6 Millionen Jahren nur geringfügig verändert. Warmzeiten dauerten etwa 10 000 bis 20 000
Jahre an. Unsere Warmzeit, das Holozän, währt rund
10 000 Jahre, sodass die nächste Eiszeit sozusagen vor
der Tür steht.
5.3 Eisstromnetz. Antarktis. Vergleichbar wie auf dem Foto sah es in den Hochglazialen des Pleistozäns in den Alpen aus. Ein
Eisstromnetz durchströmte das Gebirge, aus dem nur die höchsten Gipfel herausragten (Foto: Fred Walton, NOAA).
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Eiszeiten und Gletschervorstöße
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Die Sache mit der TQ-Grenze
Gemeint ist die Grenze zwischen Tertiär (Paläogen und Neogen) und Quartär (von lateinisch quartus = der Vierte). Der
Begriff Quartär geht offiziell auf den französischen
Geschichtsschreiber, Archäologen und Geologen Jules Desnoyers (1800–1887) zurück. Er schlug ihn im Jahr 1829 vor,
um Sedimente im Pariser Becken anzusprechen, obwohl der
Begriff schon vom italienischen Geologen Giovanni Ardunio
(1714–1795) benutzt worden war. Die von Desnoyers beschriebenen Schichten waren deutlich jünger als die tertiären Ablagerungen. Damals gliederte man die Erdgeschichte
in drei Teile. Das Quartär sollte diese ergänzen zu: Primär,
Sekundär, Tertiär und Quartär. Im Jahr 1948 wurde die TQGrenze auf einem internationalen Geologenkongress auf
1,81 Millionen Jahre vor heute festgelegt. Doch diese Grenze
Eiszeiten und Gletschervorstöße
Bis zum Jahr 1930 ging man innerhalb des Pleistozäns
von vier Eiszeiten aus, die für Süddeutschland nach
Flüssen des bayerisch-schwäbischen Alpenvorlandes in
der Reihenfolge ihres Alters von alt bis jung benannt
wurden: Günz-, Mindel-, Riß- und Würm-Eiszeit. Den
Nachweis dafür erbrachten die beiden deutschen Quartärforscher Albrecht Penck (1858–1945) und Eduard
Brückner (1862–1927) Anfang des 20. Jahrhunderts. Bis
in die achtziger Jahre des 20. Jahrhunderts kamen drei
weitere nachgewiesene Eiszeiten hinzu, zwei noch ältere
namens Biber und Donau sowie die zwischen Günzund Mindel-Eiszeit eingeschaltete Haslach-Eiszeit.
Heute weiß man, dass sich innerhalb dieser „klassi-
5.4 Gletscher. Eiszeitliche
Gletscher und ihre gewaltigen Eismassen prägten entscheidend das
Erscheinungsbild der Alpen und ihre
Vorländer. In den Hochphasen der
pleistozänen Vereisungen stießen
Gletscher mehrfach in das Alpenvorland vor. In den Berchtesgadener
und Chiemgauer Alpen ragten nur die
höchsten Gipfel aus den Eismassen
empor (Foto: A. Stahr).
blieb umstritten. So wurde sie 2004 durch die Internationale
Stratigraphische Kommission (International Commission on
Stratigraphy, ICS) eliminiert und samt Tertär und Quartär
kurzerhand aus der geologischen Zeitskala gestrichen. Das
ließen verschiedene quartärgeologische Vereinigungen nicht
auf sich beruhen. Im Jahr 2005 waren ihre Bemühungen um
den Erhalt von Tertiär und Quartär von ersten Erfolgen
gekrönt. 2009 wurde die TQ-Grenze offiziell auf 2,6 Millionen Jahre vor heute festgelegt. Damit wurden sämtliche eiszeitlichen Ablagerungen mit einbezogen. Zudem begann zu
dieser Zeit die Entwicklungsgeschichte des steinzeitlichen
Menschen. Da der Beginn des Pleistozäns nicht verschoben
wurde, umfasst das Quartär jetzt auch noch den jüngsten
Zeitabschnitt des Tertiärs (Neogen), das Gelasium.
schen“ Eiszeiten weitere Wechsel zwischen kälteren und
wärmeren Phasen ereignet haben, sodass man von Eiszeitkomplexen sprechen kann. Bekannt sind nunmehr
mindestens 20 bis 25 Eiszeit-Warmzeit-Zyklen, wobei
die Eiszeiten zeitlich gesehen die Warmzeiten um Längen übertrafen.
Die weitesten und kräftigsten Gletschervorstöße in
das nördliche Alpenvorland fanden nach heutigem Wissen während der Günz-, Mindel- und Riß-Eiszeiten im
Zeitraum zwischen etwa 1 200 000 und 130 000 Jahren
vor heute statt. Von diesen Vorstößen zeugen unter
anderem die Altmoränen, die sich im Gegensatz zu den
Jungmoränen der Würm-Eiszeit durch verwaschene,
ruhigere Formen auszeichnen. Die weitesten Vorstöße
des Inn- und Chiemsee-Gletschers fallen in die Mindel-
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5 Eiszeit
Eiszeit, Kaltzeit
Gemäß der Fachliteratur herrschte in den Gebieten, die
auch während der kältesten Zeitabschnitte des Pleistozäns nicht vergletschert waren, eine „Kaltzeit“, während
sich eine Eiszeit nur in den von Gletschern bedeckten
Regionen vollzog. Da eine drastische Abnahme der Jahresdurchschnittstemperaturen ein globales Phänomen
ist, wird von uns generell der Begriff Eiszeit verwendet.
und Riß-Eiszeit. Dabei wurde nordwestlich von München das Gebiet der heutigen Stadt Erding erreicht, die
vom Alpennordrand rund 70 Kilometer entfernt ist. Altmoränen der Mindel-Eiszeit liegen bei Dorfen, rund 60
Kilometer vom Alpenrand entfernt. Altmoränen der
Riß-Eiszeit sind auch südlich vom Maximalvorstoß als
Rückzugsstadium bei Traunreut und Trostberg erhalten.
Für den Salzach-Gletscher nimmt man das Maximum
der Eisausbreitung im Vorland in der Günz-Eiszeit an.
Altmoränen dieses maximalen Vorstoßes finden sich
nahe Burghausen, etwa 40 Kilometer vom Alpenrand
entfernt. Moränen der Günz-Eiszeit erstrecken sich zu-
dem nördlich von Traunstein und im Alztal bei Altenmarkt. Von den älteren Gletschervorstößen ist nur
wenig bekannt.
5.1 Findlinge oder:
die lange Diskussion
Die Wurzeln der Eiszeitforschung finden wir im späten
18. Jahrhundert. Damals reiste der schottische Naturforscher und Geologe James Hutton (1726–1797) in die
Schweiz. Er studierte große Gesteinsblöcke, auch Erratika, erratische Blöcke (von lateinisch errare = umherirren) oder Findlinge genannt, die nicht zum Gestein der
näheren Umgebung passten. Nach eingehenden Beobachtungen kam Hutton zum Schluss, dass nur Gletscher
auf ihrem Weg zu Tal, auf denen er bei seinen Studienreisen ebensolche Blöcke bemerkte, für den Transport
verantwortlich sein können.
Unterstützung für diese Annahme erhielt Hutton im
Jahr 1802 von seinem schottischen Landsmann, dem
Mathematiker und Geologen John Playfair (1748–
1819), der Hutton auf zahlreichen Exkursionen beglei-
5.5 Eiszeit. Narsaq, Westgrönland. Ähnlich wie auf dem Foto eines grönländischen Gletschers dürfte es in den kältesten
Phasen der pleistozänen Vereisungen am Alpennordrand vor dem Eintritt der Eismassen in das Vorland ausgesehen haben
(Foto: H. Funk).
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5.1 Findlinge oder: die lange Diskussion
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䉳 5.6 James Hutton. Der schottische Naturforscher James
Hutton (1726–1797) gilt als Begründer der Geologie als Wissenschaft. Dabei vertrat er den Aktualismus, ein grundlegendes Prinzip der modernen Geologie. Er ging davon aus, dass
die gleichen geologischen Vorgänge, die gegenwärtig zu beobachten sind, auch in der Vergangenheit gewirkt haben müssen. Somit seien direkte Rückschlüsse von der Gegenwart auf
frühere geologische Prozesse möglich. Im Jahr 1785 veröffentlichte Hutton das Werk Theory of the Earth. Seine Auffassungen über die Herkunft von erratischen Blöcken und eine
ehemals große Vergletscherung der Alpen über die Vorländer
hinaus waren lange umstritten. Die dritte Auflage von Theory
of the Earth wurde nach Huttons Tod vom schottischen
Mathematiker und Geologen John Playfair herausgegeben, der
die Thesen seines Landsmannes unterstützte (Foto: USGS).
tete und die Herkunft von Erratika in Schottland untersuchte. Die Ansichten der beiden Wissenschaftler wurden zur damaligen Zeit ungern akzeptiert. Findlinge
waren für die Kirche ein nicht zu widerlegender Beweis
für die Sintflut. Selbst renommierte Wissenschaftler
wollten die Auffassungen der schottischen Kollegen
5.7 Schusterstein. Bundesstraße
Berchtesgaden–Königssee, Berchtesgadener Land. Findlinge wie der
„Schusterstein“ boten gegen Ende
des 18. Jahrhunderts Anlass zur
Diskussion unter den Wissenschaftlern. Wie kamen die zum Teil haushohen Felsen, die sich von den
umgebenden Gesteinen deutlich
unterscheiden, an Ort und Stelle?
(Foto: E. Langenscheidt)
nicht teilen. Sintflutartige Ereignisse, Eisbergdrift oder
Überflutungen durch das Meer waren verbreitete Deutungen für die Herkunft der Findlinge. So vertrat der
deutsche Geologe Christian Leopold Freiherr von Buch
(1774–1853) in einem Werk über die Verbreitung von
Findlingen aus dem Jahr 1815 noch eine Schlammfluttheorie. Doch noch im gleichen Jahr äußerte der
Schweizer Ingenieur, Botaniker und Gletscherkundler
Ignaz Venetz (1788–1859) in Luzern ähnliche Ansichten
wie Hutton und Playfair Jahre zuvor. Venetz’ Thesen
wurden 1830 vom deutsch-schweizerischen Geologen
und Gletscherforscher Johann von Charpentier (1786–
1855), der sich auch Jean de Charpentier nannte, sowie
vom schweizerisch-amerikanischen Zoologen, Paläontologen und Geologen Jean Louis Rodolphe Agassiz
(1807–1873) und dem deutschen Botaniker und Geolo-
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5 Eiszeit
5.8 Findling. Schönau, Berchtesgadener Land. Sintflutartige Ereignisse wurden unter anderem für den
Transport solch gewaltiger Felsbrocken verantwortlich gemacht
(Foto: E. Langenscheidt).
gen Karl Friedrich Schimper (1803–1867) unterstützt.
In der Vorstellung Schimpers gab es den Weltsommer
und den Weltwinter, in welchem es nach seiner Auffassung zur Verschleppung erratischer Blöcke kam. In
München hielt Schimper 1835 und 1836 darüber Vorträge. Von Ende 1836 bis zum Frühjahr 1837 hielt er sich
bei Agassiz in Neuenburg (Neuchâtel) auf, wo er nach
weiteren Spuren von Gletschern suchte. Schimper hat
nie ein wissenschaftliches Werk verfasst. Die Lorbeeren
seiner Gedanken zu erratischen Blöcken erntete Agassiz,
der Schimper in seinen Büchern nach jahrelangem Zwist
nie erwähnte.
5.9 Jean Louis Rodolphe Agassiz. Gemälde von Abner 䉴
Lowe. Louis Jean Rodolphe Agassiz (1807–1873) wurde in der
Schweiz geboren. Er war Zoologe, Paläontologe und Geologe.
Bekannt ist er insbesondere für seine Leistungen als Ichthyologe (Fischkundler) und Eiszeitforscher. Im Jahr 1840 veröffentlichte er seine Studien über Gletscher. Im gleichen Jahr
stellte er zusammen mit dem englischen Geologen William
Buckland (1784–1856) fest, dass auch Schottlands Landschaften von Gletschern geprägt worden waren. Von 1847 an
lehrte er als Professor für Zoologie und Geologie an der Harvard University. Agassiz starb in Cambridge. Sein Grabmal
besteht aus einem Felsen der Moräne des Schweizer AarGletschers. Das 3 946 Meter hohe Agassizhorn in den Berner
Alpen der Schweiz sowie eine Reihe von Tierarten wie der
Agassiz Zwergbuntbarsch (Apistogramma agassizii), die Kalifornische Wüstenschildkröte (Gopherus agassizii) und sogar
ein Krater auf dem Mars tragen seinen Namen (Foto: USGS).
Im Juni 1837 hielt Agassiz bei einem Treffen der
Schweizer Gesellschaft der Naturwissenschaften in Neuchátel die Eröffnungsrede. Darin postulierte er, dass
nicht die Sintflut die Findlinge bewegt hatte, sondern
Gletscher. Er führte zudem aus, dass die Gletscher ehemals über ganz Europa von der Arktis bis zum Mittelmeer verbreitet waren. Von vielen Anwesenden erntete
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5.2 Die Würm und ihre Eiszeit
er Wut und Empörung. Auf einer anschließenden
Exkursion konnte Agassiz noch einige Fürsprecher für
seine Thesen gewinnen, doch in der Wissenschaft gab es
trotz seiner Ernennung zum Professor in Harvard, von
wo aus er seine Theorien verbreiten konnte, noch über
Jahrzehnte Widerstand. Im Jahre 1840 führte Agassiz
den Begriff „Eiszeit“ in die wissenschaftliche Literatur
ein. Als die Eiszeittheorie Jahre später doch noch ihren
Siegeszug angetreten hatte, ging man noch von einer
einzigen großen Vergletscherung aus, was als Monoglazialismus bezeichnet wird (von griechisch mónos =
allein und lateinisch glacies = Eis).
Im Jahr 1861 folgerte der Schweizer Geologe Adolph
von Morlot (1820–1867) nach Untersuchungen am
Genfer See, dass die Gletscher der Alpen mindestens
zwei Mal bis dorthin vorgestoßen sein müssen. Durch
die richtungsweisenden Arbeiten der deutschen Quartärforscher Albrecht Penck (1858–1945) und Eduard
Brückner (1862–1927) gelang schließlich der Nachweis
von vier Eiszeiten. Das war die Geburtsstunde des Polyglazialismus (von griechisch polýs = viel) und somit der
modernen Eiszeitforschung. An dieser Stelle sei angemerkt, dass Johann von Charpentier bei seinen Aufenthalten in der Schweiz mit Bergbauern sprach, denen
die Verfrachtung von Findlingen durch Gletscher längst
klar war. Sicherlich auch vielen anderen Menschen, die
jedoch nicht berühmt oder einflussreich genug waren,
um ihre Erkenntnisse wissenschaftlichen Kreisen überzeugend zu vermitteln.
5.2 Die Würm
und ihre Eiszeit
Am besten erforscht ist die Würm-Eiszeit, die jüngste
Vereisungsphase des Pleistozäns. Sie wird zusammen
mit der vorangegangenen Warmzeit in das Jungpleistozän gestellt. Ihren Namen hat sie von der Würm, dem
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rund 35 Kilometer langen Abfluss des Starnberger Sees,
der bis 1962 noch Würmsee hieß. Mit einer Klimaverschlechterung vor rund 115 000 Jahren begann die
Frühwürm-Phase (Frühglazial). Sie folgte der „nur“
etwa 11 000 bis 15 000 Jahre währenden Riß-WürmWarmzeit (= Eem-Warmzeit in Nordeuropa, benannt
nach dem Fluss Eem in den Niederlanden). Diese
Warmzeit war durch vergleichsweise stabile Klimaverhältnisse charakterisiert und wies in Mitteleuropa im
Optimum Temperaturen auf, die um 5 Grad Celsius
über den heutigen Jahresmitteltemperaturen lagen,
wodurch der Meeresspiegel auch ohne Einfluss des
Menschen deutlich höher lag als in der Gegenwart.
Frühglazial:
Flüchtlinge und Heimkehrer
In dieser ersten, sehr langen Phase der Würm-Eiszeit
zwischen 115 000 und 25 000 Jahren vor heute wechselten kältere und wärmere Klimabedingungen mehrfach
einander ab. Bekannt sind bislang mindestens sechs
Stadiale und Interstadiale (Stadiale = Kaltphasen und
Interstadiale = Warmphasen innerhalb einer Eiszeit).
So gab es im Berchtesgadener Land und im Chiemgau
mit zunehmender Abkühlung am Beginn der Frühwürm-Phase Kiefern- und Fichtenwälder mit Wacholder (Juniperus spec.) und Gräsern in der Strauch- und
Krautschicht. Der Eichenmischwald der Riß-WürmWarmzeit verschwand, ebenso viele andere Gewächse,
darunter etwa die Gemeine Hasel (Corylus avellana),
die Europäische Stechpalme (Ilex aquifolium), die
Weißtanne (Abies alba) und die Hainbuche (Carpinus
betulus) sowie zahlreiche weitere Gattungen der letzten
Warmzeit. Etwas günstigere Klimaverhältnisse zwischen
den Abkühlphasen ließen beispielsweise Gemeine
Hasel (Corylus avellana), Sanddorn (Hippophae rhamnoides) und Serbische Fichte (Picea omorika) zurückkehren.
Serengeti in Bayern und Mitteleuropa
Während der Riß-Würm-Warmzeit glich die Tierwelt Mitteleuropas fast derjenigen, wie wir sie heute im trockentropischen Ostafrika oder im tropischen Zentralafrika vorfinden.
Zu ihren Vertretern gehörten fossilen Funden zufolge unter
anderen der Waldelefant (Elephas antiquus), das Nashorn
(Dicerorhinus kirchbergensis), der Auerochse (Bos primigenius), das Flusspferd (Hippopotamus amphibius), der Was-
serbüffel (Bubalus murrensis), die Sumpfschildkröte (Mauremys orbicularis), der Höhlenlöwe (Panthera leo spelaea), die
Höhlenhyäne (Crocuta crocuta spelaea) und der Elch (Alces
alces). Im Vergleich dazu ist unsere derzeitige Warmzeit
deutlich zu kalt, was sie durch die Klimaerwärmung seit
Mitte des 19. Jahrhunderts nach dem Kälterückschlag der
„Kleinen Eiszeit“ aufzuholen scheint.
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5.10 Höhlenlöwe. Die Raubkatze jagte sowohl in der Riß-Würm-Warmzeit als auch in der Würm-Eiszeit im Chiemgau, da unter
beiden Klimabedingungen genügend Beutetiere vorhanden waren. Das Exponat im Diorama des Südostbayerischen Naturkundeund Mammut-Museums Siegsdorf ist einem Skelettfund im Gerhartsreiter Graben bei Siegsdorf nachempfunden worden. Mittels
Radiokarbonmethode wurde das Alter der aufgefundenen Überreste des Höhlenlöwen auf etwa 47 000 Jahre vor heute bestimmt.
Die Skelettreste weisen Schnittspuren auf, die darauf hindeuten, dass steinzeitliche Menschen das Raubtier mit Steinmessern
abgefleischt haben. Ob es sich um Neandertaler oder um moderne Menschen gehandelt hat, welche die Spuren auf den Löwenknochen hinterließen, kann aufgrund fehlender Werkzeuge an der Fundstelle nicht gesagt werden (Foto: A. Stahr).
Man weiß dies durch die Bestimmung von Pflanzenüberresten und Blütenpollen aus mehr als 300 000 Jahren alten Moränen- und Seeablagerungen. Die Auswertung des darin eingeschlossenen Pflanzenmaterials gibt
die Vegetationsentwicklung von wärmeren und kälteren
Klimaphasen detailliert wieder. Auch mehrere übereinander folgende Bodenbildungen innerhalb würmeiszeitlicher Lössablagerungen, die nur unter wärmeren Kli-
5.11 Wolf. In der frühen Würm-Eiszeit durchstreifte der Wolf in Rudeln
das Berchtesgadener Land und den
Chiemgau auf der Suche nach Beute,
zu der neben Rentieren und Aas zahlreiche kleinere Säugetiere zählten.
Der Wolf war einer der Nahrungskonkurrenten der steinzeitlichen Jäger,
aber nachweislich auch deren Beute.
Da die Domestikation des Wolfes
nach neuesten Forschungsergebnissen bereits vor mehr als 100 000 Jahren begonnen hatte, dürften Wölfe
oder erste Hunde schon im Frühglazial die Jäger auf Beutezügen begleitet
haben, um etwa als Furcht erregende
Meute einzelne Großsäuger wie Mammuts, Rentiere oder Pferde von der
Herde zu trennen (Foto: A. Stahr).
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5.2 Die Würm und ihre Eiszeit
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5.12 Luchs. Auch der Luchs war im
Frühglazial Nahrungskonkurrent und
Beute des Menschen. Und sicherlich
war, neben Fleisch und Knochen, sein
Fell schon damals begehrt, aber mehr
aus der Not heraus als wegen einer
zweifelhaften Mode in modernen
Zeiten (Foto: A. Stahr).
Löss
Löss ist die hochdeutsche Schreibweise für das schweizerisch-elsässich-schwäbische Wort „lösch“, das „locker“ bedeutet. Dabei handelt es sich um ein vom Wind transportiertes
gelbbraunes Lockermaterial aus verschiedenen Mineralien
mit der Korngröße 0,002 bis 0,02 Millimeter, das auch als
Schluff bezeichnet wird. Man könnte auch Staub dazu sagen.
Löss wurde während der Eiszeiten nach dem Rückzug der
Vorland-Gletscher durch starke Stürme (Winderosion) aus
trocken gefallenen Flussbetten, Schotterfeldern und Grundmoränen ausgeweht und in unmittelbarer Nähe wie auch in
größeren Entfernungen wieder abgelagert. Löss besteht
hauptsächlich aus dem Mineral Quarz. Hinzu kommen noch
einige andere Minerale sowie Kalk und Tonminerale. Dabei
handelt es sich um schichtartig aufgebaute Minerale. Sie
haben die Fähigkeit, zwischen ihren Schichten NährstoffIonen aufzunehmen oder abzugeben, einer der Gründe für
die Entwicklung nährstoffreicher Böden aus eiszeitlichen
Ablagerungen. Werden Löss-Ablagerungen im Zuge der Verwitterung und Bodenbildung entkalkt, so spricht man von
Lösslehm.
Isotope: uralt und verräterisch
Woher weiß die Wissenschaft, wann es kalt oder warm war?
Die Klimaschwankungen im Pleistozän ließen die Gletscher
mehrfach bis in das Alpenvorland vorstoßen und wieder bis
auf Gletscherstände ähnlich den heutigen abschmelzen. In
der Arktis und Antarktis bewirkten diese klimatischen Veränderungen zwar auch beträchtliche Schwankungen im
Eisvolumen, doch die gewaltigen Eismassen dieser Regionen
verschwanden in Anbetracht ihrer Pollage und der dort
vorherrschenden Klimaverhältnisse niemals in auch nur
annähernd vergleichbarer Art und Weise. Daher konnten Eisbohrkerne gewonnen werden, die aufgrund der SauerstoffIsotopen-Verhältnisse das Klima der vergangenen 150 000
Jahre lückenlos wiedergeben. Man spricht auch von der
Sauerstoff-Isotopen-Methode oder von Sauerstoff-IsotopenStadien (OIS = oxygen isotope stages). Auch aus Tiefseebohrkernen konnten anhand der Kalkgehäuse von Foraminiferen (einzellige Lebewesen) Sauerstoff-Isotopen-Stadien
bestimmt werden. Atome bestehen aus Protonen, Neutronen und Elektronen. Isotope (von griechisch ísos = gleich
und tópos = Ort, Gegend) sind Atome eines Elements wie
Sauerstoff, die eine unterschiedliche Anzahl an Neutronen
und somit eine unterschiedliche Massenzahl aufweisen.
Beim Sauerstoff (O) gibt es die Isotope 16O, 17O und 18O. Das
Verhältnis zwischen 16O und 18O ist abhängig von der Temperatur. In einer Kaltphase wird mehr leichtes 16O im Eis festgelegt, 18O reichert sich hingegen relativ im Meerwasser an.
Ermittelt man durch Datierungen das Alter von einzelnen
Schichten in Eis- oder Tiefseebohrkernen, erhält man eine
Zeit-Temperaturkurve, die für die letzten 900 000 Jahre gut
mit den astronomischen Milanković-Zyklen übereinstimmt.
Auch Pollenanalysen zeigen aufgrund des Vegetationsspektrums in Verbindung mit Datierungen, ob und wann kältere
oder wärmere Klimaphasen vorherrschten.
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