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Eiszeit

 
     
  Glazial, allgemein eine Zeit, in der Gletscher und Inlandeismassen grosse Teile sowohl der Süd- wie auch der Nordhalbkugel bedecken. Der Begriff Eiszeit wurde auch im Sinne von Eiszeitalter für das pleistozäne Eiszeitalter verwendet. Der Nachweis der Eisverbreitung erfolgt über glaziale Formen wie Gletscherschliff, Rundhöcker, Drumlin, Moränenwälle und über glazigene, glazifluviatile und glazilimnische Sedimente wie Tillite, Geschiebe (erratische Blöcke), Warvite, glazifluviatile Sande und Kiese. Man unterscheidet Eiszeitalter mit einer Dauer von mehreren Millionen Jahren und Glaziale (Eiszeiten), die eine Dauer von weniger als 100.000 Jahre haben. Eiszeitalter sind eine Ausnahmeerscheinung in der Erdgeschichte. Die weitaus grösste Zeit war die Erde auch an den Polen eisfrei. Die wichtigsten Eiszeitalter der Erdgeschichte sind das quartäre Eiszeitalter (Pleistozän, vor
2,4-0,1 Mio. Jahren), die permo-karbonische Vereisung ( vor ca. 280 Mio. Jahren), die silurische
Vereisung ( vor ca. 430 Mio. Jahren), die eokambrische Vereisung ( vor ca. 600-750 Mio. Jahren) und
die huronische Vereisung (Präkambrium, vor ca. 2-2,5 Mrd. Jahren). Die Eiszeitalter sind in sich
gegliedert in Glaziale (Eiszeiten) und Interglaziale (Zwischeneiszeiten). Die Interglaziale werden
häufig auch - missverständlich - als Warmzeiten bezeichnet. Verglichen mit anderen warmen
Zeitabschnitten der Erdgeschichte handelt es sich allerdings keineswegs um generell warme
Zeitabschnitte. Die Interglaziale hatten ein gemässigtes Klima, ein Klima, das dem heutigen entspricht.
Die Glaziale werden noch weiter unterteilt in Stadial, Phase, Staffel und Stadium. Stadiale sind
Kaltphasen mit deutlichem Gletschervorstoss, und Interstadiale sind klimatisch mildere Zeiten mit
zeitweisem Rückschmelzen der Gletscher. Während der Stadiale war weltweit das Eisvolumen mehr als 2,5 mal grösser als heute, und die eisbedeckte Fläche vergrösserte sich auf ca. 55 Mio. km2
gegenüber derzeit 15 Mio. km2. Während der Höhepunkte der Vereisungen in den verschiedenen
Glazialen waren grosse Teile von Mitteleuropa mit Eis bedeckt. Während der Elster-Kaltzeit und
Saale-Kaltzeit bedeckte das nordische Inlandeis, von Skandinavien kommend, ganz Norddeutschland
bis an den Rand der Mittelgebirge. In Süddeutschland reichte die Vergletscherung weit in das
Vorland hinaus. In den Mittelgebirgen Harz, Bayerischer Wald, Schwarzwald und Vogesen gab es zu
diesen Zeiten Talgletscher. In den eisfreien Gebieten Mitteleuropas (Periglazial-Raum) herrschten
Kältewüsten mit Permafrost. Fluviatile und glazifluviatile Sande und Schotter sowie angewehter Löss
sind die Hauptsedimente dieser Zeit. Die Temperaturen lagen wesentlich niedriger als heute. Zum
Höhepunkt der Weichsel-Kaltzeit (20.000-18.000 Jahre v.h.) betrug die Absenkung der
Mitteltemperaturen in Mitteleuropa je nach Position für den Januar -18 bis -24°C, für den August -10
bis -12°C und für das Jahresmittel -10 bis -15°C. Die extrem kalten Stadiale waren ausgesprochen
trockene Zeitabschnitte. In der Weichsel-Kaltzeit fielen in Mitteleuropa ca. 500 mm Niederschlag
weniger als heute. Die Temperaturabsenkung ist weltweit zu beobachten, ist aber in den Tropen nicht
so ausgeprägt. Man rechnet dort mit einer Absenkung der Jahresmitteltemperatur um 5 bis 8°C. In
den Interstadialen waren die klimatischen Verhältnisse ausgeglichener als in den Glazialen. Es konnte sich eine Tundrenvegetation, in kräftigen Interstadialen sogar ein Birken-Kiefern-Wald
entwickeln.
Für kalte Zeitabschnitte, in denen keine Vereisungen nachgewiesen sind, wird der Begriff Eiszeit bzw. Glazial durch Kaltzeit oder Kryomer ersetzt. Für die dazwischen liegenden wärmeren Zeitabschnitte
wurde der Begriff Thermomer geprägt. Die Dauer eines Glazial-Interglazial-Zyklus beträgt im Mittel-
und Oberpleistozän etwa 100.000 Jahre. Im Unterpleistozän scheint ein kürzerer Zyklus von ca. 40.000 Jahre vorzuherrschen. Die Glazial-Interglazial-Zyklen sind weltweit synchron. Als Ursachen für Eiszeiten und Eiszeitalter kommen terrestrische und extraterrestrische Faktoren in Frage (genetische Paläoklimatologie). Es werden als auslösende Faktoren diskutiert: a) Änderung der primären Sonnenstrahlung und der interstellaren Materie, b) Drift von Kontinenten, c) Gebirgsbildung, Änderung der Zusammensetzung der Atmosphäre, Vulkanismus und d) Änderung der Erdbahnelemente. Die einzelnen Faktoren jeder für sich erscheinen zu schwach für eine drastische Klimaänderung. Man geht daher von einer Koppelung von verschiedenen Faktoren und einer Verstärkung der Effekte durch Rückkoppelung aus, v.a. über die Albedo. Die primäre Sonnenstrahlung ist der bei weitem kräftigste Parameter für das Klima der Erde. Geringe Änderungen können drastische Klimawechsel erzeugen. Für die Verknüpfung der langperiodischen Klimaänderungen des Eiszeitalters mit der Sonnenstrahlung sind die Messreihen viel zu kurz, so dass keine Aussage gemacht werden kann. Kurzperiodische Änderungen wie der Sonnenfleckzyklus und das Maunder-Minimum (Kleine Eiszeit) werden als klimawirksam eingeschätzt. Die über Millionen von Jahren verlaufende Drift von Kontinenten in Polbereiche - heute die Antarktis - scheint ein wesentlicher Faktor für die Entstehung von Eiszeitaltern zu sein. Auch die Entstehung von durch Kontinente abgeschlossenen Meeresbereichen in Polnähe - heute Arktis - ist förderlich für die Akkumulation von Schnee und Eis, ebenso wie die Heraushebung in grosse Höhen durch Gebirgsbildung, z.B. Himalaya mit Tibet.


Für die Steuerung der Zyklizität innerhalb der Eiszeitalter, der wiederkehrende Wechsel von Glazial zu Interglazial, werden heute allgemein die Erdbahnparameter, Exzentrizität der Erdbahn mit Perioden von 413.000 und 95.000 Jahren, die Schiefe der Ekliptik mit einer Periode von 41.000 Jahren und die Präzessionsbewegung der Erdachse mit Perioden von 23.000 und 19.000 Jahren verantwortlich gemacht. Letztere führt zum Umlauf des Perihel. Die aus diesen Elementen berechnete Kurve der Schwankungen der Stärke der Sonneneinstrahlung wird als Milankovic´-Kurve


bezeichnet. Weil die Perioden 100.000 und 41.000 Jahre auch in dem Glazial-Interglazial-Zyklus dominieren, wird ein enger Zusammenhang angenommen. Die Zusammensetzung der Atmosphäre ist ebenfalls ein wesentlicher Klimafaktor. Die Konzentration v.a. von Wasserdampf, gefolgt von Kohlendioxid und Ozon, hat Einfluss auf die Temperatur der Erdoberfläche. Es ist aber noch unklar, ob unter natürlichen Bedingungen eine Veränderung der Atmosphäre eintritt, die dann eine Klimaveränderung hervorruft, oder ob eine vorhandene Klimaänderung die Veränderung der Atmosphäre verursacht. Bei den vulkanischen Gasen ist neben CO2 und H2O die schwefelige Säure zu nennen. Die Klimawirksamkeit ist erwiesen, scheint aber nur kurzfristig und räumlich relativ begrenzt zu sein. WBo
 
 

 

 

 
 
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