Vorlesung

Kinderuniversität Winterthur
Mit Siebenmeilenstiefeln durch die
Geschichte der Erde
Iwan Stössel-Sittig
Die Geschichtsbücher der Erde
Die lange Geschichte der Erde ist
in dem wohl dicksten
Geschichtsbuch der Welt
aufgeschrieben: in der Erde
selbst.
Längst nicht alle Kapitel sind
entziffert. Aber langsam ergibt
sich ein immer klareres Bild!
Quelle: Wikipedia, Tenji
Geologen, Chemiker, Physiker,
Biologen und viele andere
Wissenschaftler versuchen,
dieses Geschichtsbuch zu lesen,
um zu verstehen, wie „die Erde
funktioniert“.
Die Geschichtsbücher der Erde
In einer kurzen Zeitreise – von der
Entstehung der Erde bis heute werden wir einige Stationen im
(bisherigen) „Leben“ der Erde
kennen lernen!
Vorgeschichte…
Am Anfang war der Grosse Knall
Nach der Theorie des Urknalls
entstand das gesamte
Universum vor 13‘700‘000‘000
Jahren!
Am Anfang hätte das gesamte
Weltall auf der Spitze einer
Stecknadel Platz gefunden.
Innert Sekundenbruchteilen nach
einer gewaltigen Explosion
entstand unser heutiges Weltall,
das sich jedoch seither rasend
schnell ausdehnt.
Station 1: 4.5 Milliarden Jahre vor unserer Zeit
Als die Erde geboren wurde
Vor rund 4‘540'000'000 Jahren
entsteht unser Sonnensystem –
damit auch unsere Erde.
Das Alter kennt man unter
anderem von Altersbestimmungen an Meteoriten, die zur
gleichen Zeit entstanden und
noch heute auf die Erde fallen.
So könnte das
Sonnensystem zu Beginn
ausgesehen haben
Quelle: NASA
Einschlagkrater eines
Meteoriten auf der Erde
Die Erde ist zunächst heiss und
glutflüssig.
Quelle: Google Earth
Station 2: 4 Milliarden Jahre vor unserer Zeit
Alt und faltig: Die ältesten Gesteine
Mit der Abkühlung bildet sich
der Schalenbau der Erde: Die
schweren Bestandteile der
Erde sinken gegen den
Erdmittelpunkt, die leichten
schwimmen oben auf.
Station 2: 4 Milliarden Jahre vor unserer Zeit
Alt und faltig: Die ältesten Gesteine
Dabei entsteht auch die erste
feste Erdkruste, es bilden sich
Meere und die erste
Atmosphäre.
Quelle: Wikipedia, Pedroalexandrade
Die Atmosphäre ist jedoch
damals ganz anders
zusammengesetzt. Heutige
Tiere und Pflanzen könnten in
der damaligen Atmosphäre nicht
überleben; sie enthielt noch
keinen Sauerstoff, wie wir ihn
heute zum Atmen benötigen.
Ein 4‘030‘000‘000 Jahre altes Gestein!
Station 2: 4 Milliarden Jahre vor unserer Zeit
Alt und faltig: Die ältesten Gesteine
Noch heute ist die Erdoberfläche in eine Reihe von Platten
gegliedert, die auf einer heissen und „weicheren“ Schicht im Erdmantel schwimmen. Sie erreichen eine Geschwindigkeit von 0-100
mm pro Jahr: Vulkane, Erdbeben und Gebirge sind die Folge davon!
Station 3: 3.5 Milliarden Jahre vor unserer Zeit
Leben in der Ursuppe
Vor ungefähr 3.5 Milliarden Jahren
entwickeln sich die ersten
Lebensformen: einfache Bakterien.
Das geschah möglicherweise in einer
in einer heissen und aus heutiger Sicht
„giftigen“ Suppe rund um heisse
vulkanische Quellen am Meeresgrund.
Einige dieser Bakterien werden später
fähig sein, Sonnenlicht in chemische
Energie umzuwandeln. Als Abfall
entsteht Sauerstoff, der ins Wasser
und in die Luft gelangt.
Quelle: Wikipedia: P. Rona
Station 4: 650 Millionen Jahre vor unserer Zeit
Der grösste Schneeball der Welt
Es gibt (umstrittene) Hinweise
darauf, dass die Erde zwischen
2200 und 640 Millionen Jahren
mehrmals in einen tiefen
Winterschlaf versank: Die
Meere froren nach dieser
Theorie auf dem ganzen
Erdball mehrmals zu: Ein
riesiger Schneeball!
Irgendwie müssen es die
einfachen Lebensformen dieser
Zeit jedoch geschafft haben, zu
überleben.
Station 4: 650 Millionen Jahre vor unserer Zeit
Der grösste Schneeball der Welt
Als das Eis vor rund 650
Millionen Jahre schliesslich
abschmilzt, wird die Erde
lebensfreundlicher:
Vielleicht wurde damit die
Grundlage geschaffen für
das, was danach folgte?
Station 5: 560 Millionen Jahre vor unserer Zeit
Das Leben wird komplizierter …
In der Zeit bis 2 Milliarden Jahre vor
unserer Zeit leben vermutlich „nur“
Bakterien. Irgendwann in der Zeit
nach 2 Milliarden Jahre schliessen
sie sich zu komplexeren Einzellern
zusammen.
Etwa 1 Milliarde später bilden
Einzeller durch erneuten Zusammenschluss die ersten vielzelligen Algen.
Vor 540 Millionen Jahren schliesslich
tauchen plötzlich und in rascher
Folge noch sehr viel kompliziertere
Lebewesen auf.
Station 6: 380 Millionen Jahre vor unserer Zeit
Der erste Spaziergang ans Land
Die ersten Lebensformen waren auf das
Meer beschränkt; das Festland war noch
wüst und leer.
Vor rund 470 Millionen Jahren gelang es
den ersten Pflanzen, an Land zu
wachsen. Bald folgten die Gliedertiere.
Erst sehr viel später, vor ungefähr 400
Millionen Jahren wagten sich die ersten
Wirbeltiere ans Festland.
Fossile Fährte eines Urlurchs, mit
Rekonstruktion
Station 7: 330 Millionen Jahre vor unserer Zeit
Zu Besuch im Steinkohlen-Wald
In der Zeit des „Karbons“ vor 330 Millionen
Jahren wachsen üppige Wälder. Die
Ablagerungen dieser Wälder wird später
zur Steinkohle werden, die wir heute
abbauen und verbrennen.
Das rasche Wachstum der Pflanzen
verändert die Zusammensetzung der Luft:
mehr Sauerstoff und weniger Kohlendioxid.
Dadurch können gewisse Tiere sehr gross
werden (z.B. Insekten), langfristig kühlt sich
das Klima ab, so dass auf die tropische
Wärme eine Eiszeit folgt.
Station 8: 225 Millionen Jahre vor unserer Zeit
Das Königreich der Dinosaurier
In der Zeit zwischen 230 bis 65
Millionen Jahre beherrschen die
Reptilien die Welt: am Festland die
Dinosaurier, im Wasser die
Fischsaurier und in der Luft die
Flugsaurier.
Vor 65 Millionen Jahren sterben die
Dinosaurier aus. Vermutlich spielt
bei diesem Aussterben der
Einschlag eines Meteoriten auf der
Erde eine grosse Rolle. Einzige
überlebende „Dinosauriergruppe“:
Die Vögel!
Dinosauriergrabung in Frick, Aargau
Station 9: 50 Millionen Jahre vor unserer Zeit
Der späte Sieg der Säugetiere
Säugetiere gibt es schon seit dem
Beginn der Dinosaurierzeit. Doch erst
nach dem Aussterben der grossen
Konkurrenten schaffen sie den
Durchbruch.
Sie entwickeln sich rasant und erobern
die ehemals von den Dinosauriern
besetzten Lebensräume.
Zu Beginn dieser „Zeit der Säugetiere“
ist es weltweit sehr warm.
Anschliessend kühlt sich das Klima
stufenweise über viele Jahrmillionen
allmählich ab.
Ida,
das 47 Millionen
Jahre alte
Primatenkind
Quelle:
Wikipedia: Franzen, Gingerich, Habersetzer,
Hurum, von Koenigswald and Smith
Station 10: 45‘000 Jahre vor unserer Zeit
Die Eiszeitalter
Vor rund 2.6 Millionen Jahren beginnen
an Nord- und Südpol grosse Gletscher
zu wachsen. Auch bei uns in den Alpen
wachsen die Gletscher bis weit über das
Vorland hinaus.
Die Zeiten mit ausgedehnten Gletschern
werden immer wieder von wärmeren
Zwischeneiszeiten unterbrochen. Diese
Warm-Kalt-Wechsel werden durch den
unregelmässigen Lauf der Erde um die
Sonne ausgelöst.
Heute befinden wir uns eigentlich in
einer Zwischeneiszeit.
Mammutmuseum Niederweningen
Station 11: 14‘000 Jahre vor unserer Zeit
Der Mensch erscheint
Die ersten Menschen waren
Afrikaner! Vermutlich verlassen
die ersten „modernen Menschen“
(Homo sapiens) Afrika vor rund
70‘000 Jahren. Doch der
„Moderne Mensch“ war nicht der
erste Mensch ausserhalb Afrikas:
bereits vor rund 2 Millionen Jahre
hatte einer seiner Vorgänger
(Homo erectus) die grosse weite
Welt erkundet!
Museum zu Allerheiligen Schaffhausen
Station 12: 0 Jahre vor unserer Zeit
Heute!
Die Erdwissenschaften sind heute
kaum aus unserem Alltag
wegzudenken:
Der Untergrund, auf den wir unsere
Häuser stellen, Tunnels durch die
Alpen, die Rohstoffe für unsere
Computer, der Umgang mit
Naturgefahren und Klimawandel …
überall ist Wissen gefordert, wie die
„Erde funktioniert“.
Station 12: ?? Jahre NACH unserer Zeit
… und Morgen?
Wie wird wohl die Zukunft
dieser kleinen blauen Kugel,
die wir „Heimat“ nennen?