Klima

limmat_rgDie Erde ist ein sehr dynamischer Planet, unentwegt im Wandel. Für uns Menschen sind diese Veränderungen normalerweise kaum bemerkbar, weil sie eigentlich nur sehr langsam vonstatten gehen. Eigentlich… Denn unsere Generationen erleben gegenwärtig merklich spürbar die Anfänge eines weiteren Klimawandels. Paradoxerweise weiss niemand so genau in welche Richtung sich dieser Wandel vollzieht. Stehen wir am Anfang einer neuen Eiszeit, wie die Neandertaler und die Menschen dies vor 110’000 Jahren erlebten? Oder wird sich das Klima auf der Erde weiter erwärmen?

Wenn sich das Klima wandelt, verändert sich auch das Leben. Denn den grossen Taktstock der Evolution hält das Klima in der Hand. Wenn sich zum Beispiel die Vegetation einer bestimmten Klimazone verändert, hat das für alle Lebewesen, die sich bislang ihrer Umwelt angepasst hatten, einschneidende Veränderungen zur Folge. Manche Tierarten wandern weiter, andere sterben aus.


 

Seit dem Eintritt des Pleistozäns vor 2,3 Millionen Jahren, vollzog sich der Wandel zwischen Kaltzeiten (Glazialen) und Warmzeiten (auch Interglaziale oder Zwischeneiszeiten genannt) in einer immer kürzeren Zeitspanne. Darum wird das Pleistozän auch “das Eiszeitalter” genannt. Diese klimatischen Schwankungen gingen auch am Leben nicht spurlos vorbei. Viele Arten starben aus, andere Arten entstanden neu. Jene Arten, die mehrere klimatische Umbrüche überdauerten, entwickelten eine besondere Eigenschaft, um die Veränderungen zu meistern: Eine hohe Anpassungsfähigkeit. Zu ihnen zählt auch der Mensch.

Das Quartär
(Pleistozän und Holozän

Ein Wort zur folgenden Grafik:
Ein herzliches Dankeschön geht an Dr. A. Baier
von der Uni für angewandte Geologie in Erlangen

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Über Klimawandel,
Massensterben und Artenvielfalt

In der Vergangenheit waren mehrere drastische Klimawandel für Artensterben oder sogar Massensterben verantwortlich. Wie zum Beispiel im Oligozän vor 34 Millionen bis vor 24 Millionen Jahren, als die Erde abkühlte. In den Meeren sanken die Wassertemperaturen von 13 auf 2 Grad Celsius, was ein Massensterben vieler Meerestiere zur Folge hatte.

Andererseits waren genau solche Veränderungen gewissermassen der “Turbomotor” für die Entwicklung neuer Arten. Ein gutes Beispiel dafür bietet das Ende der Kreidezeit, als sich nach dem Aussterben der Dinosaurier die Säugetiere ausbreiteten und sich zu vielen neuen Arten entwickelten. Mitunter können sich aus einer einzigen Spezies viele neue Arten entwickeln.

Die “Klima-Archive”

    • Wie schon erwähnt, wenn das Klima sich wandelt, verändert sich die ganze Landschaft mit ihm. In den Eiszeiten formten die Gletscher mit ihrem walzenden Kräften ganze Regionen neu.

 

  • In den Warmzeiten prägten vor allem die ansteigenden Wassermassen die Landschaftsbilder neu. Die Wälder, breiteten sich ‘gen Norden aus. Aus Bohrungen im ewigen Eis an den Polen und aus den Ablagerungen der Fels-, Erd-, oder Gesteinsschichten, können Forscher wie Glaziologen, Geologen und Biologen bei ihren Nachforschungen sozusagen lesen, wie aus einem offenen Buch, übertrieben dargestellt natürlich. Aber es hat was.

Denn diese Ablagerungen sind sozusagen Archive der Erdgeschichte, welche von den Veränderungen erzählen. Dank diesen “irdischen Archiven” kann man die Erdgeschichte rekonstruieren. Denn sie erzählen von den klimatischen Ereignissen und ihren einhergehenden Veränderungen.


Warum wandelt sich das Klima?

Das ist eine komplizierte Geschichte. Aber auch sehr spannend und faszinierend. Sie zeigt, unsere Erde verändert sich ständig.

Seit Mitte des Pleistozäns, vor etwa 800’000 Jahren, dauert ein Zyklus einer Warmzeit bis zur Nächsten ungefähr 100’000 Jahre an. Im Pliozän (vor etwa
2,7 Millionen Jahren) hielten sich Kaltzeiten nur 40’000 Jahre. Die Ursache, warum sich die Kaltzeiten um rund 60’000 Jahre verlängert haben, vermuten Forscher in der Veränderung der Erdumlaufbahn um die Sonne und die veränderte Stellung der Erdachse.

Sehr interessant sind die Forschungen, die der serbische Mathematiker, Geophysiker und Astronom, Milutin Milankovic (* 1879, † 1958) in den Jahren 1912 und 1941 durch umfassende Berechnungen machte, um heraus zu finden, warum sich das Klima wandelt.

Grundlegendes

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Die Erde zieht keinen runden Kreis um die Sonne, sondern eine Ellipse. Diese wird durch die Anziehungskraft der anderen Planeten hervorgerufen.
Dieser Ellipsenradius bleibt aber nicht immer gleich. Im Laufe von 100’000 Jahren erweitert er sich und zieht sich wieder zusammen. Er scheint zu pulsieren.

Derzeit beträgt die Entfernung zur Sonne, 4,9 Millionen Kilometer. Während den grossen Ellipsen in den Kaltzeiten kann diese Distanz bis zu 18,5 Millionen Kilometer betragen. Dann ist die Erde sage und schreibe 13,6 Millionen Kilometer weiter von der Sonne entfernt, als heute. Stellt Euch mal vor, wie klein die Sonne am Horizont für unsere Vorfahren gewesen sein musste bei dieser grossen Entfernung.

Der Neigungswinkel der Erdrotationsachse

Obwohl die Erde rund ist, hat sie eine „Achse“ und dreht sich gewissermassen geneigt um die Sonne. Diese Achse aber wiederum, verschiebt ihre Neigung regelmässig in einem Verlauf von 41’000 Jahren. Ist der Neigungswinkel am Grössten, kommt dieser durch Klimaextreme zur Geltung, wie beispielsweise durch Hitzeperioden oder klirrende Kälte, da die Sonnenstrahlen die eine Seite der Erdoberfläche intensiv bestrahlen und die andere Seite viel weniger.

Die Präzession

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Die Wanderung des Polarsterns im Laufe der Jahrhunderte. Die Präzession von Sternenklar.de

Durch die Anziehungskraft des Mondes dreht sich die Erde nicht wie eine Kugel, sie dreht sich eher wie ein Kreisel. Das ist die sogenannte Präzession. Die Erde kreiselt sozusagen um ihre Achse. Die Präzession wird bei Wikipedia sehr deutlich beschrieben und durch eine Animation gut veranschaulicht. Bis zur Vollendung eines kompletten Präzessionskreislaufs benötigt die Erde 26’000 Jahre.

Ganz interessant ist auch die Darstellung der Präzession anhand der Astronomie. Bei Sternenklar.de kann man sich sogar auf eine astronomische Zeitreise begeben.