Eiszeit

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Eisstromnetz der Würm-Vergletscherung im Bereich des Landes Salzburg, Quelle: Dollinger et al 2011, Karte 4, nach Dirk van Husen 1987

Als Eiszeit bezeichnet man in der Quartärgeologie die Kaltzeiten innerhalb eines Eiszeitalters,[1] bei denen die Vergletscherung das heutige Ausmaß bei weitem überstieg. Dies war dann der Fall, wenn die größeren Gletscher der Alpen bis ins Alpenvorland vorstießen und dort Endmoränen hinterließen.

Eiszeiten, Kaltzeiten und Warmzeiten in einem Eiszeitalter

Innerhalb eines Eiszeitalters wechseln sich Kalt- und Warmzeiten nach einem regelmäßigen Muster ab, die als Milanković-Zyklen bezeichnet werden.[2] Da in der Erdgeschichte zwar mehrere Eiszeitalter nachgewiesen wurden, jedoch die Erde das gesamte Erdmittelalter (Mesozoikum) eisfrei war, wird als wesentliche Voraussetzung für ein Eiszeitalter die Lage eines Kontinents an einem der Pole vermutet. Nur dann kann sich eine große Eiskalotte aufbauen, die durch ihre Albedo einen erheblichen Teil der einfallenden Sonnenstrahlung weitgehend reflektiert und dadurch den Wärmehaushalt der Erde so negativ beeinflusst, dass die gesamte Erde in ein Eiszeitalter kippt.[3]

Wenn diese Grundvoraussetzung gegeben ist, können die Milanković-Zyklen ihre Wirksamkeit entfalten und eine Kalt- oder Eiszeit auslösen. Es sind eigentlich drei Parameter, die zusammen diesen Zyklus ausmachen und zwar:

  • die Präzession, deren Periodizität ungefähr zwischen 19 000 und 24 000 Jahren schwankt, und bei der sich zwei verschiedene Zyklen überlagern:
    • die Präzession der Erdrotationsachse („trudelnder Kreisel“) mit Zyklen von 25 700 bis 25 800 Jahren
    • die Präzession der Apsiden (Periheldrehung) mit Zyklen von 112 000 Jahren
  • die Variation der Ekliptikschiefe (Neigungswinkel der Erdachse) mit einem Zyklus von 41 000 Jahren
  • die Änderung der Exzentrizität (Variation der Länge der Halbachsen der Erdbahn) mit einem einfachen Zyklus von rund 100 000 Jahren, wobei ein Exzentrizitätsmaximum ungefähr alle 405 000 Jahre auftritt.[4]
Die Milanković-Zyklen und die Quartären Eiszeiten, Quelle: Wikipedia 2022b

Die Abbildung zeigt deutlich, dass die Interglaziale ( Zwischeneiszeiten) sehr kurze Zeiträume sind. Die grauen Balken in der unteren Zeile der Abbildung sind die Warmzeiten zwischen den Kaltzeiten, die nach einer langen Vorbereitungsphase in einem ebenfalls nur sehr kurzen Maximum der Vereisung gipfeln. Bei der letzten Eiszeit, der Würm-Eiszeit, lag das Maximum der Vereisung bei etwa 20 000 bis 23 000 Jahren vor Heute, während die Vorbereitungsphase mit beginnenden Gletschervorstößen den Zeitraum von ca. 100 000 Jahren in Anspruch nahm. Das Spätglazial, das ist der Zeitraum zwischen dem Würm-Maximum und dem Ende des Pleistozän vor 11 700 Jahren vor Heute, dauerte etwa 10 000 Jahre.

Unser aktuelles Eiszeitalter

Das aktuelle Eiszeitalter mit der Antarktis in Südpollage wird als Kanäozoisches Eiszeitalter bezeichnet.[5] Es beginnt im Paläogen (siehe zeitliche Gliederung der Erdgeschichte weiter unten) und umfasst das gesamte Quartär. Dieses unterteilt sich in das Pleistozän (2,6 Millionen Jahre vor Heute[6] bis 11 700 Jahre vor Heute) und das Holozän (11 700 Jahre vor Heute bis Heute).[7] Das Pleistozän als Periode weltweiter Vereisungen umfasst mehrere Eis-, Kalt- und Warmzeiten, wobei im Alpenraum vier Eiszeiten (Würm-, Riss-, Mindel- und Günz-Eiszeit) und weitere zwei Kaltzeiten (Donau- und Biber-Kaltzeit) durch Sedimente nachgewiesen sind.[8] Die letzte Vereisungsperiode bezeichnen wir in den Alpen als „Würm-Eiszeit“, die etwa vor 23 000 Jahren ihren Höhepunkt in Form eines gewaltigen Eisstromnetzes in den Alpen hatte. Fast das ganze Land Salzburg lag damals unter Eis, nur die höchsten Gipfel ragten aus dem kilometerdicken Eismantel, der Inn- und der Salzachgletscher endeten in Form gewaltiger Gletscherzungen im Alpenvorland.[9]

Das kanäozoische Eiszeitalter begann bereits im Paläogen vor etwa 34 Millionen Jahren, als der Kontinent Antarktis den Südpol erreichte und allmählich vergletscherte. Im Pliozän vor etwa 2,7 Millionen Jahren setzt eine verstärkte Eisbildung auch in der Arktis ein. Ab diesem Zeitpunkt wechseln sich längrre Kaltzeiten und kürzere Warmzeiten nach dem Rhythmus der Milanković-Zyklen ab.[10]

Vor etwa zwei Millionen Jahren begann das Quartär, dessen erste Phase als Pleistozän bezeichnet wird. Unsere aktuelle geologische Epoche wird als Holozän bezeichnet und beginnt vor etwa 11 700 Jahren vor Heute. Streng genommen befinden wir uns in einer Zwischeneiszeit, deren warmzeitlicher Höhepunkt bereits überschritten ist. Etwa in 10 000 Jahren wäre nach den Milanković-Zyklen der Beginn einer neuen Eiszeit zu erwarten, deren Maximum etwa in 30.000 bis 50.000 Jahren sein würde,[11] sofern die Menschheit es nicht schafft, durch die anthropogen verursachte Klimaerwärmung die natürliche Abfolge von Kalt- und Warmzeiten zu zerstören.[12]

Frühere Eiszeitalter

Nachgewiesen sind fünf Eiszeitalter für den Zeitraum vor dem Mesozoikum (Erdmittelalter) und das Kanäozoische Eiszeitalter. Während des Mesozoikums war die Erde eisfrei, es war kein Kontinent in Pollage.[13] Nach dem derzeitigen Stand gab es folgende Eiszeitalter vor dem aktuellen Eiszeitalter auf der Erde:

  • Das Paläoproterozoische Eiszeitalter (Huronische Eiszeit), welches vor 2,4 Milliarden Jahren begann und rund 300 Millionen Jahren dauerte. Es wird häufig auch als das Schneeball-Erde-Ereignis bezeichnet und ist das längste Eiszeitalter der Erdgeschichte.[14]
  • Die Sturtische Eiszeit, die vor 717 Millionen Jahren im Neoproterozoikum begann und etwa 57 Millionen Jahre andauerte.[15]
  • Ebenfalls noch im Neoproterozoikum begann vor 650 Millionen Jahren die Marinoische Eiszeit, welche 18 Millionen Jahre dauerte.[16]
  • Als erstes Eiszeitalter im Paläozoikum ist die Ordovizische Vereisung (Hirnantische Eiszeit) nachgewiesen, die vor 460 Millionen Jahren im Ordovizium begann und sich mit einer Dauer von 30 Millionen Jahren bis ins Silur erstreckte.[17]
  • Das Permokarbone Eiszeitalter begann vor etwa 355 Millionen Jahren im Karbon und dauerte etwa 100 Millionen Jahren bis ins Perm.[18]

Bei allen fünf Eiszeitaltern vor dem Mesozoikum konnte bisher kein Wechsel von Kalt- und Warmzeiten nachgewiesen werden, obwohl ein solcher zumindest für die paläozoischen Eiszeitalter anzunehmen ist.[19]

Die nachgewiesenen Eiszeiten im Land Salzburg

Auf dem Gebiet des Landes Salzburg sind Sedimente von drei der vier klassischen Alpinen Eiszeiten nachgewiesen, die von Penck & Brückner bereits 1909 als Günz-, Mindel-, Riss- und Würm-Eiszeit bezeichnet wurden. Die Namensgebung erfolgte nach Flüssen im bayerischen Alpenvorland in deren Bereich die Endmoränen gefunden wurden.[20] Anlässlich internationaler quartärgeologischen Exkursionen der Geologischen Bundesanstalt, wurde von Ludwig Weinberger eine quartärgeologisch-morphologische Karte des östlichen Salzachgletschergebietes und des westlichen Traungletschergebietes erstellt, in der Sedimente dieser vier Eiszeiten eingetragen wurden.[21]

Verkleinerte Darstellung der quartärgeologischen Karte des östlichen Salzachgletschergebietes und des westlichen Traungletschergebietes (Weinberger 1955), Quelle: Dollinger 1998, S. 96


  • Die ältesten erhaltenen eiszeitlichen Sedimente im Land Salzburg sind die mindelzeitlichen Endmoränen im Norden von Köstendorf und südlich des Irrsberges (auf der Grenze von Neumarkt am Wallersee und Straßwalchen). Sedimente der Günz-Eiszeit sind auf dem Gebiet des Landes Salzburg nicht belegt.[22]
  • Etwas jünger sind die Interglazialen Deltaschichten aus dem Spätglazial der Mindel-Eiszeit im Bereich der Stadt Salzburg, die den Hellbrunner Berg, den Rainberg und den Mönchsberg aufbauen.[23]
  • Die Moränen der Riss-Eiszeit findet man als Staffel im Bereich der oberösterreichisch-salzburgischen Landesgrenze.[24] Diese Endmoränen sind aufgrund ihrer kryogenen Überformung während der nachfolgenden Würm-Eiszeit deutlich von den Würm-Moränen zu unterscheiden.

Die Würm-Eiszeit im Land Salzburg

Wie schon die Karte von Ludwig Weinberger deutlich zeigt, wissen wir über die Ausdehnung der Vergletscherung und vor allem über die spätglazialen Wiedervorstöße von Salzach- und Traungletscher deutlich mehr als über die vorhergehenden Eiszeiten. Der Hochstand der würmzeitlichen Vergletscherung wurde von Dirk van Husen in einer Karte über die Vergletscherung der Ostalpen dargestellt.[25], für den Salzachgletscher erfolgte im Rahmen einer Diplomarbeit eine Detailuntersuchung durch Werner Gamerith[26], deren wesentliche Ergebnisse einige Jahre später in den Mitteilungen zur Salzburger Landeskunde veröffentlicht wurden.[27]

Die Zeugen dieser letzten Eiszeit (Endmoränen, Drumlins, Schotterterrassen) können am Henndorfer Eiszeit-Rundweg besichtigt werden.

Als der Gletscher im Zuge der Klimaerwärmung vor etwa 20 000 Jahren zu schmelzen begann, entstand in diesem ausgeschürften und von den Endmoränenwällen umsäumten Zungenbecken, dem Salzburger Becken, ein großer See, der Salzburger See. Dieser See war noch bis vor ca. 16 000 Jahren vorhanden,[28] hatte eine Länge von ca. 30 km und eine Breite von etwa zehn Kilometer. Die heutige Stadt Laufen an der Salzach in Bayern liegt am nördlichen Rand dieses Sees.[29] Er hinterließ eine über 100 Meter dicke Seetonschicht, die im Spätglazial und frühem Postglazial von einer etwa 10 Meter dicken Schotterschicht überlagert wurde. Diese Salzburger Seetone sind immer wieder Ursache für ingenieurgeologische Herausforderungen bei größeren Bauvorhaben.

Zeitliche Gliederung der Erdgeschichte

  • Kanäozoikum (66 mya–Heute)[30]
    • Quartär (2,588 mya–Heute)
      • Holozän (0,012–Heute)
      • Pleistozän (2,588–0,012 mya)
        • Jungpleistozän (0,126–0,012 mya)
        • Mittelpleistozän (0,781–0,126 mya)
        • Altpleistozän (1,806–0,781 mya)
        • Gelasium (2,588–1,806 mya)
    • Neogen (23,03–2,588 mya)[31]
      • Pliozän (5,333–2,588 mya)
      • Miozän (23,03–5,333 mya)
    • Paläogen (66–23,03 mya)
      • Oligozän (33,9–23,03)
      • Eozän (56–33,9 mya)
      • Paläozän (66–56 mya)
  • Mesozoikum (251,9–66 mya)[32]
    • Kreide (145–66 mya)
    • Jura (201,3–145 mya)
    • Trias (251,9–201,3 mya)
  • Paläozoikum (541–251,9 mya)[33]
    • Perm (298,9–251,9 mya)
    • Karbon (358,9–298,9 mya)
    • Devon (419,2–358,9 mya)
    • Silur (443,4–419,2 mya)
    • Ordovizium (485,4–443,4 mya)
    • Kambrium (541–485,4 mya)
  • Präkambrium (4600–541 mya)[34]
    • Proterozoikum (2500–541 mya)
    • Archaikum (4000–2500 mya)
    • Hadaikum (4600–4000 mya)

Quellen

  • Dollinger, Franz (1998): Die Naturräume im Bundesland Salzburg. Erfassung chorischer Naturraumeinheiten nach morphodynamischen und morphogenetischen Kriterien zur Anwendung als Bezugsbasis in der Salzburger Raumplanung. Trier: (= Forschungen zur Deutschen Landeskunde, Bd. 245), 215 S.
  • Dollinger, Franz (2010): Ist die Raumordnungspolitik der Schlüssel zu einer erfolgreichen Klimapolitik? Diskussion erster Zwischenergebnisse des Alpenraumprojekts CLISP im Lichte der Klimageschichte und des zukünftigen Klimas des Landes Salzburg. - In: SIR- Mitteilungen und Berichte, Bd. 34, S. 7-26
  • Dollinger, Franz; Kienberger, Stefan; Klingler, Stefan; Lampelmaier, Lydia; Neuwirth, Christian; Prinz, Thomas; Reischenböck, Gerald; Riedler, Walter; Schönegger, Claudia; Zeil-Fahlbusch, Elisabeth (2011): Klimawandel und Raumplanung in Salzburg. Ergebnisse des Alpenraumprojekts CLISP zur Anpassung an den Klimawandel für die Modellregion Pinzgau–Pongau. Salzburg: (= Materialien zur Raumplanung, Bd. 22), 128 S.
  • Gamerith, Werner (1990): Die Eisstromhöhe des würmzeitlichen Salzachgletschers zwischen Salzburg und Bischofshofen. Dokumentation und Versuch einer Rekonstruktion. Mit einer Karte 1:200.000. Diplomarbeit an der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Salzburg. Salzburg, 57 S.
  • Gamerith, Werner; Heuberger, Helmut (1999): Daten zur Eisstromhöhe des eiszeitlichen Salzachgletschers im Salzachquertal zwischen Schwarzach-St. Veit und Salzburg. - In: Mitteilungen der Gesellschaft für Salzburger Landeskunde, 139. Vereinsjahr, S. 317–341
  • Husen, Dirk van (1987): Die Ostalpen in den Eiszeiten. Wien: (= Populärwissenschaftliche Veröffentlichungen der Geologischen Bundesanstalt), 24 S. + Kartenbeilage
  • Ibetsberger, Horst; Jäger, Paul; Häupl, Markus (2010): Der Zerfall des Salzachgletschers und die nacheiszeitliche Entwicklung des Salzburger Gewässersystems aus der Sicht der Wiederbesiedlung der Salzburger Gewässer mit Fischen - In: Jäger, Paul (Hrsg.): Nacheiszeitliche Entwicklung des Salzburger Gewässernetzes. Wiederbesiedelung der Salzburger Gewässer mit Fischen nach der letzten Eiszeit. Salzburg: (= Reihe Gewässerschutz, Bd. 14), S. 7-54 - Download: www.geoglobe.at
  • Kroonenberg, Salomon (2008): Der lange Zyklus. Die Erde in 10.000 Jahren. Aus dem Niederländischen von Monica Barendrecht und Thomas Charpey. Darmstadt: Primus Verlag, 256 S.
  • Penck, Albrecht; Brückner, Eduard (1909): Die Alpen im Eiszeitalter. Erster Band: Die Eiszeiten in den nördlichen Ostalpen. Leipzig: Chr. Herm. Tauchnitz, 393 S.
  • Weinberger, Ludwig (1955): Exkursion durch das österreichische Salzachgletschergebiet und die Moränengürtel der Irrsee- und Attersee-Zweige des Traungletscher. - In: Beiträge zur Pleistozänforschung in Österreich. Exkursionen zwischen Salzach und March. Wien: (= Verhandlungen der Geologischen Bundesanstalt, Sonderheft D, S. 7-34
  • Wikipedia 2022a, Stichwort Eiszeitalter
  • Wikipedia 2022b, Stichwort Milanković-Zyklen
  • Wikipedia 2022c, Stichwort Kanäozoisches Eiszeitalter
  • Wikipedia 2022d, Stichwort Kanäozoikum
  • Wikipedia 2022e, Stichwort Paläozoikum
  • Wikipedia 2022f, Stichwort Mesozoikum

Einzelnachweise

  1. Wikipedia 2022a
  2. Wikipedia 2022b
  3. Dollinger 2010, S. 10
  4. Wikipedia 2022b
  5. Wikipedia 2022c
  6. Als "Heute" gilt das Jahr 1950, das Jahr, in dem die erste Wasserstoffbombe gezündet wurde. Die Datierungen nach der Kohlenstoff-Isotopenmethode haben deshalb diesen Bezugszeitpunkt.
  7. Es wird darüber diskutiert, diesen Abschnitt dee Erdgeschichte als Anthropozän zu bezeichnen, vgl. Wikipedia 2022d
  8. Penk & Brückner 2009, zit. nach Dollinger 1998, S. 92, und 2010, S. 10f
  9. Husen 1987, Kartenbeilage, Gamerith & Heuberger 1999, Karte 1 und Dollinger et al 2011, Karte 4
  10. Wikipedia 2022c
  11. Kroonenberg 2008, S. 12
  12. Dollinger 2010, S. 17f
  13. Wikipedia 2022a
  14. Wikipedia 2022a
  15. ebd.
  16. ebd.
  17. ebd.
  18. ebd.
  19. ebd.
  20. Penck & Brückner 1909
  21. Weinberger 1955, Kartenbeilage
  22. Dollinger 1998, S. 92
  23. ebd.
  24. Del Negro 1967, S. 20
  25. Husen 1987
  26. Gamerith 1990
  27. Gamerith & Heuberger 1999
  28. Die Seetone sind von spätglazialen Schottern überlagert, daher muss die Verlandung vor dem Gschnitz-Wiedervorstoß erfolgt sein, zur zeitlichen Einstufung siehe Ibetsberger et al 2010, S. 12
  29. Salzburgwiki 2022: Stichwort Salzachgletscher
  30. mya = Millionen Jahre)
  31. Bis 2003 wurden Neogen und Paläogen zum Tertiär zusammengefasst, seit 2004 gilt die Dreiteilung des Kanäozoikums, vgl. Wikipedia 2022d
  32. Wikipedia 2022f
  33. Wikipedia 2022e
  34. Wikipedia 2022e
vorher

Pliozän

Pleistozän nachher

Holozän