Gab es eine eurasisc­he Inlandve­reisung? Alternat­iven zur Inlandei­shypothe­se

Gegenstand der Quartärgeologie stellen Bildungen und Prozesse der Erdgeschichte der letzten 2-3 Mill. Jahre dar. Dabei handelt es sich um Erscheinungen und Bildungen wie unmittelbar oberflächennah lagernde Schichten von Lockergesteinen sowie deren Abfolge, Oberflächenformen wie Ebenen, Flusstäler, Gebirge, die Verteilung von Land und Meer, das Netz aller stehenden und fließenden Gewässer, die Tier- und Pflanzenwelt mit ihrem Bestand an Arten einschließlich ihrer geografischen Verbreitung in der unmittelbaren Vergangenheit bis zur Gegenwart und nicht zuletzt die Entwicklung des Klimas, um nur die wichtigsten zu nennen.

БЫЛ ЛИ ЛЕДНИКОВЫЙ ПЕРИОД?

В.Н. Калякин, кандидат биологических наук, МГУ им. М.В. Ломоносова

(Quelle: «Энергия» 2005, № 1, 61-65; «Энергия» 2005, № 2, 48-53

nach

GAB ES EINE INLANDVEREISUNG?

W. N. Kaljakin, Dr. d. biol. Wiss., Staatl. Moskauer Lomonossow Universität

Übersetzung aus dem Russischen von

Mit Vorwort und Kommentar des Übersetzers

sowie Hinzufügung von Bildmaterial durch den Übersetzer

Halle (S.) im Februar 2010

Inhalt:

Seite

Teil I - GAB ES EINE INLANDVEREISUNG? 2

Vorwort 2

Einleitung 2

Die Hauptwidersprüche der Inlandeishypothese 4

Teil II - EINE ALTERNATIVE ZUR INLANDEISHYPOTHESE 11

Geologisch-geomorphologische Argumente 11

Biogeografische Argumente 15

Schlussfolgerungen 17

Kommentar 18

Literatur/Quellennachweis 19

Teil I - GAB ES EINE INLANDVEREISUNG?

Vorwort

Gegenstand der Quartärgeologie stellen Bildungen und Prozesse der Erdgeschichte der letzten 2-3 Mill. Jahre dar. Dabei handelt es sich um Erscheinungen und Bildungen wie unmittelbar oberflächennah lagernde Schichten von Lockergesteinen sowie deren Abfolge, Oberflächenformen wie Ebenen, Flusstäler, Gebirge, die Verteilung von Land und Meer, das Netz aller stehenden und fließenden Gewässer, die Tier- und Pflanzenwelt mit ihrem Bestand an Arten einschließlich ihrer geografischen Verbreitung in der unmittelbaren Vergangenheit bis zur Gegenwart und nicht zuletzt die Entwicklung des Klimas, um nur die wichtigsten zu nennen.

Die genannten Sachverhalte haben maßgeblichen Anteil am Charakter des heute vorliegenden Antlitzes unseres Planeten.

Nun läge es nahe, anzunehmen, dass aufgrund des relativ geringen Alters es auch sehr einfach wäre, die Hinterlassenschaften der jüngsten Erdgeschichte einzuordnen und daraus auf leichte Weise die richtigen Schlussfolgerungen zu ziehen. Dem ist leider nicht so! In der Fachwelt besteht darüber ein einhelliger Konsens. Mir sind ernsthafte Forscher bekannt, die mit sich und ihrer Berufswahl hadern, weil sie schier daran verzweifeln, dass beispielsweise im Fall vorgefundener komplizierter Schichtkonstellationen sich für sie partout keine plausiblen Möglichkeiten einer Dechiffrierung dieser Strukturen aufzeigen. (Natürlich ist dies alles andere als eine Schande!) Für die menschliche Vorstellungskraft ist es nun einmal, objektiv gesehen, alles andere als einfach, Sachverhalte, Erscheinungen usw. qualitativ und quantitativ sicher einzuschätzen, die im Verlauf von zigtausend, gar in Millionen von Jahren durch viele bekannte und auch unbekannte Prozesse vielfach überprägt wurden.

In die moderne Quartärforschung haben Methoden aus vielen Wissenschaftszweigen wie der Physik, Chemie, Mathematik und Biologie Einzug gehalten. Die Anwendung von Methoden (z. B. Isotopenuntersuchungen, Elektronenmikroskopie, andere quantenphysikalische Untersuchungsmethoden, moderne Verfahren der chemischen Analytik, Mikrobiologie, Paläobiologie, Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik u. v. a.) dieser Wissensgebiete ist heute aus der Quartärforschung nicht mehr wegzudenken bzw. ohne sie ist ein Zuwachs neuer Erkenntnisse schwer vorstellbar.

Ungeachtet dessen, ist aber nach wie vor die prinzipielle Frage über die Existenz von Inlandvereisungen im Pleistozän zu stellen. Es existiert eine Minderheit von Forschern, die das Vorhandensein von großen Inlandvereisungen und deren Auswirkungen in den postulierten Ausmaßen anzweifeln bzw. kategorisch verneinen. Der Autor nachfolgenden Artikels gehört genannter Strömung an (sowie auch der Übersetzer).

Der Autor Kaljakin erläutert kritisch die Hauptinhalte der Inlandeistheorie und liefert alternative Sichtweisen und Argumente. Dem Leser wird an dieser Stelle vorgeschlagen, sich mit der interessanten Auffassung eines wissenschaftlichen Evolutionisten zur Frage der Inlandvereisung bekannt zu machen.

Einleitung

Vor ungefähr 700 000 Jahren (zu Beginn des Pleistozäns, mit dem die Inlandvereisung in Zusammenhang gebracht wird) dominierte innerhalb eines bedeutenden Teils von Europa subtropische Flora und Fauna, die sich verschiedensten Veränderungen unterzogen. Die rezente Artenzusammensetzung der Pflanzen- und Tierwelt hatte sich erst unlängst im Holozän (die letzten 11 500 Jahre) formiert.

Die abruptesten Veränderungen erfuhr die Artenzusammensetzung der Flora und Fauna zur Zeit des Übergangs vom Pleistozän zum Holozän. Innerhalb dieser kurzen Zeit wechselte sich die „Mammutfauna“ mit der heutigen ab. Dies ereignete sich auf der gewaltigen Fläche der nördlichen Hemisphäre.

Die Mehrheit der Wissenschaftler meint, dass die Gründe für diese Veränderungen mehrfache abrupte Schwankungen des Klimas und den entsprechenden Vereisungsstadien und Warmzeiten waren. Nach Meinung verschiedener Autoren variiert die Anzahl der Inlandvereisungen im Pleistozän von eins bis siebzehn. Die Mehrzahl der Anhänger der Inlandeishypothese nimmt an, dass Westeuropa vier mal von Inlandeis überdeckt war (entsprechend des alpidischen Schemas nach Penk und Brückner) und Russland dreimal.

Die alpidische Abfolge der Vereisungen Günz, Mindel, Riss und Würm wird von vielen Autoren auch auf andere Territorien extrapoliert, wobei dort andere Bezeichnungen gebraucht werden. Für den europäischen Teil Russlands entsprechen diese den Komplexen der Oka-, Dnjepr- bzw. Don- (mit dem Moskauer Stadium) und Waldaivereisung (mit mindestens zwei Stadien).

Als erster formulierte diese Hypothese Agassiz im Jahre 1837 (nach Beobachtungen in den Alpen) zur Erklärung der weiten Streuung erratischen Materials und seiner Ritzungen. In seinem Vortrag („Traktat von Neuchâtel“) behauptete der Wissenschaftler, dass solche Findlinge der Hauptbeweis für sowohl eine vergangene Vereisung der Gebirge als auch eine ganz spezifische Vereisungsperiode in der Erdgeschichte darstellten.

Abb. 1: Geografische Übersicht mit den Grenzen vermuteter Inlandvereisungen im Pleistozän

Nur etwas früher – im Jahr 1833 – wurde durch den Geologen Lyell die Drifttheorie hervorgebracht. Gemäß dieser wurden als Hauptfaktoren der Verbreitung von Findlingen Eisberge, saisonbedingte marine und limnische Eisbildungen identifiziert. Im Grunde genommen wurden die Hauptinhalte der Drifttheorie schon von unseren Landsleuten M.W. Lomonossow und I.I. Lepjochin formuliert. Diese Arbeiten blieben im Westen jedoch unbekannt.

Die Hauptbesonderheiten des Pleistozäns (die Epoche der letzten 700 000 Jahre) waren:

• eine Aktivierung im Vergleich mit den vorangegangenen Perioden der gebirgsbildenden Prozesse, der Ozeanisierung, des Vulkanismus und der Tektonik, deren Auswirkungen zu einer Erhöhung der Kontraste des Makroschelfs der Erde führte. Dabei formierten sich die Tiefseegräben und die großen Gebirgssysteme;

• Ein mächtiger Faktor war die scheinbar plötzliche Erhöhung der Periodizität von Transgressionen und Regressionen der Weltmeere und der Veränderung des Verhältnisses der Meeresoberfläche zur Festlandsoberfläche;

• die abrupte Verstärkung der zonalen und regionalen Klimagradienten;

• die ständige Veränderung der Flora und Fauna in den außertropischen Bereichen der „alten Welt“ unter einem natürlich-autonomen Regime bis zum Ende der Mittelsteinzeit (vor ca. 45 000 bis 35 000 Jahren);

• Die Wechselwirkung dieser verschiedenen natürlichen und anthropogenen Faktoren machte sich im Holozän am meisten bemerkbar.

Es ist offensichtlich, dass die letzteren zwei uns interessierenden Besonderheiten durch eine vorangegangene Änderung des Klimas bedingt waren. Die Mehrheit der Anhänger der Inlandeishypothese bringen gerade mit diesem Faktor nicht nur den Werdegang der Lebewelt sondern auch die Meeresspiegelschwankungen in Zusammenhang. Ihrer Auffassung nach waren die Zyklen des Wechsels von Kalt- und Warmzeiten der Grund für die Bildung von Inlandeisdecken und die Entwicklung von Warmzeiten sowie dementsprechend für Regressionen und Transgressionen.

Die Hauptwidersprüche der Inlandeishypothese

Die letzte Inlandvereisung verlief gemäß vieler Rekonstruktionen vor 20 000 bis 15 000 Jahren. Der Geologe I. D. Danilow (1998) kritisiert nachdrücklich, dass innerhalb einer unwahrscheinlich kurzen Zeit (2 000 bis 5 000 Jahre) riesige Gletscherdecken entstanden sein sollen, sich entwickelten und schließlich degradierten. Die Ausmaße beispielsweise der nordamerikanischen Inlandvereisung werden auf 18 Mill. km² - eine hypergroße Fläche - geschätzt.

Und diese sollte aus unverständlichen Gründen mehrfach entstehen und wieder verschwinden, während dessen der sich in der Nähe befindliche weitaus kleinere grönländische Gletscherschild (1,8 Mill. Km²) stabil weiter existierte und auch niemals wesentlich degradierte. Die Unlogik dieser Behauptung ist offensichtlich.

Abb. 2a: Glaziale Serie entsprechend der Inlandeishypothese

Abb. 2b: Glaziale Serie entsprechend der Inlandeishypothese

Auf welche Weise konnten sich in so kurzen Zeitabschnitten Eisdecken ausbilden, die außerdem noch fähig waren, Gerölle bis in Territorien auf der nördlicher Breite von 48° (Breite bis südlich von Kiew) zu transportieren? Im Rahmen der Inlandeishypothese gibt es auf diese wichtige Frage keine Antwort, zu mal die Gründe für eine mehrfache Klimaänderung unklar bleiben.

Bei der Lösung dieses Problems berufen sich die Anhänger der Inlandeishypothese auf die durch nichts bewiesenen Vermutungen über verschiedenartige Indikatoren und Methoden der Dechiffrierung des Klimas der Vergangenheit, deren Interpretation nicht eindeutig, zu voreingenommen ist und einer großen Anzahl von Fakten widerspricht.

Die Vorstellung über die Möglichkeiten katastrophal extremer Klimaänderungen beruht auf der Annahme, dass im Pleistozän das Erdklima eine Art „Eiszeitschwelle“ erreichte, was zu einem äußerst instabilen Zustand führte. Es seien dadurch geringfügigste Temperaturschwankungen (z. B. im Zusammenhang mit den Milankovič-Zyklen) für eine Klimaänderung in Richtung „Eiszeit“ oder „Warmzeit“ ausreichend.

1. Es existieren reale Mechanismen, die derartigen Szenarien widersprechen. Für die Bildung eines beliebigen Gletschers ist eine Balance von Temperatur und Feuchtigkeit notwendig, was von der Anhäufung oder dem Verschwinden fester atmosphärischer Niederschläge abhängt. In der Atmosphäre enthaltener Wasserdampf hat äußerst unterschiedliche Konzentrationen in Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen.

Sein Gehalt an der Erdoberfläche kann zwischen 3 % in den Tropen bis zu 2х10 5% in der Antarktis schwanken, wobei seine Konzentration mit steigender Höhe schnell abnimmt. Bei der Bildung eines Gletschers beginnt er als hocheffizienter Faktor infolge der Austrocknung der über ihn streifenden Luftmassen aufgrund des Auskristallisierens der Luftfeuchte zu wirken.

Dies reicht dafür aus, dass die Feuchte vom mächtigsten Verdunster - der tropischen Zone des Indischen Ozeans – kommend am Vorgebirge des Himalaja (hier geht ein Maximum der Jahresniederschläge mit stellenweise über 20 000 mm/a nieder) fast vollständig am Gürtel der Himalajagletscher (mittlere Breite dieses Streifens 16 km) kondensieren würde. Aber in Tibet beträgt das Jahresmittel der Niederschläge nur 60 mm.

Aus diesen Gründen trug die Bildung von Gletschern, die auf die Bergregionen im eurasischen Sektor der arktischen Inseln begrenzt sind, deutlich asynchronen Charakter, weil in den hohen Breiten für ihre Speisung einfach nicht genug Feuchte zur Verfügung stand. Deshalb entstehen auch in der Antarktis, auf Grönland und im Himalaja von Eismassen umgebene Nunataks, d. h. eis- und schneefreie Gipfel.

Eben deshalb wäre die Bildung von gigantischen Eisdecken, welche bis in die Breiten von Kiew vorgedrungen wären, unmöglich, weil dafür ein ultraantarktisches Klima nötig gewesen wäre.

2. Nach Berechnungen des Klimatologen A. I. Wojeikow konnte der Skandinavische Inlandeisschild den Süden der Russischen Ebene nur dann erreichen, wenn seine Kuppel eine Höhe von 18 km (bei dieser Höhe wäre ein Druck erreicht worden, bei dem der Gletscher hätte zu fließen begonnen) erreicht hätte. Die Entstehung einer solchen Eiskuppel ist aber nicht möglich, da schon in einer bedeutend geringeren Höhe nicht genug Feuchte zur Verfügung stände.

Elsterkaltzeit – Anm. d. Übers.) werden nach der Anwesenheit von Geröllen im Geschiebemergel mit der Herkunft von Nowaja Zemlja, der Halbinsel Timan und dem Ural gezogen, obwohl ihr prozentualer Anteil in den Mergeln 0,01 % nicht übersteigt. J. N. Gibtschenko bemerkt dazu, dass Gerölle dieses Typs nicht als Leitgerölle eingestuft werden können. Ungeachtet dessen interpretiert Welitschko (1980) selbst diese Grundmoräne als Hinterlassenschaft des Novaja-Zemlja-Gletschers.

Im Grunde genommen bleibt aber die Anwesenheit erratischer Gerölle in der Grundmoräne der Donvereisung ungeklärt.

4. Ausgehend von der Position der Inlandeishypothese meint man, das eben die Exaration der Grund für die verstärkte Ablagerung von Sedimenten am Boden der Meere und Ozeane ist. Unter den Bedingungen des nordwestlichen Atlantiks wird dies als Zeugnis der Tätigkeit des Laurentischen Eisschildes angesehen. Jedoch eine solche Verstärkung der Sedimentation innerhalb der selben Zeit wird auch für die Austragungskonen der Flüsse Amazonas, Kongo und Niger beobachtet, was nicht auf die Arbeit irgend eines Gletschers zurückgeführt werden kann.

Besonders interessant für uns ist ein Gletscher im Bereich der Archangelsk-Bucht auf der Insel Nowaja Zemlja. Im Gegensatz zu vielen anderen Gletschern taucht er nicht im Meer ab und bricht dort auch nicht ab, sondert breitet sich ausschließlich auf dem Festland aus, welches sich weiter nach Westen in Form der Litschi-Halbinsel erstreckt. Seine Endmoräne ist ein Indikator für seine maximale Ausbreitung nach Westen.

So wurden dort nicht die geringsten Spuren der Fortbewegung des Gletschers nach Westen vorgefunden. Offensichtlich zeigt dies, dass auf der Insel Nowaja Zemlja nie eine sehr mächtige Gletscherkuppel existierte. Zugunsten dieser Schlussfolgerung können auch Substitutionsergebnisse aus dem Gebiet der Petschenga-See herangezogen werden, wonach dort keine Glaziologen Ablagerungen vorgefunden wurden.

6. Viele in nördlichen Bezirken festgestellte Hebungen der Festlandsoberfläche werden von den Anhängern der Inlandeishypothese als baustatisch bezeichnet. Vertikale Bewegungen von Blöcken der Lithosphäre finden auch im Bereich der Tropen statt, wo sie keinesfalls mit der Wirkung von Gletschern in Verbindung stehen können.

8. Für die Epochen der Kaltzeiten (besonders für das späte Würm), innerhalb derer beispielsweise das in der Ukraine vorherrschende Klima nach Einschätzung von Welitschko (1980) dem heutigen zentraljakutischen entsprach, wo mittlere Januartemperaturen von –40 °C nicht überschritten werden, war die Entstehung mächtiger Lösspakete im Bereich von 55° bis 24° nördlicher Breite charakteristisch.

In der Antarktis lagerten sich während des Würm im Eis 10-fach mehr Lösspartikel ab als heute. Gleichzeitig wurde festgestellt, dass echte Lösse in der Regel in Gebieten mit mittleren Januartemperaturen bis –10 °C entstehen und nicht in Regionen, wo sie unter –20 °C liegen.

9. Aus der Sicht der Befürworter der Inlandeishypothese ist für eine extreme Klimaverschlechterung im Spätwürm der Fakt ausschlaggebend, dass zu dieser Zeit der Permafrost am weitesten nach Süden vordrang. Weshalb drang der Permafrost angesichts früherer großflächigerer Inlandvereisungen nicht noch weiter bzw. wenigstens nicht genau so weit nach Süden vor?

Weiter erklärt er, dass unter den Bedingungen des extrem kontinentalen zentraljakutischen Klimas für die Entstehung eines mächtigeren Würmeisschildes nicht genügend Feuchte vorhanden war, was wiederum Fragen aufwirft:

• Warum war gerade im Spätwürm angesichts einer maximalen pleistozänen Regression und einem minimalen Wasser- und Wärmeaustausch zwischen dem arktischen Meeresbecken und dem Atlantik, dessen Erwärmung und somit der Aktivierung der Verdunstung von seiner Oberfläche ein besonderes Feuchtigkeitsdefizit geschaffen (Wie bereits bemerkt, wird die Frage nach der austrocknenden Wirkung von Gletschern von den Glazialisten überhaupt nicht gestellt)?;

Abb. 3: Geografische Übersicht des behandelten Raums

• Wie extrem kontinental auch immer das Klima in Zentraljakutien ist, dort liegt die mittlere Julitemperatur mit +19 °C höher als in Moskau (+18 °C). Die Summe der jährlichen Niederschläge beträgt in Jakutien 700 mm. Ungeachtet der Existenz von Dauerfrostböden gedeiht dort eine holzbildende Pflanzenwelt (Taiga). Jedoch fehlt hier eine Decke aus Inlandeis, wie auch in allen analogen Gegen- den der Erde.

Wie konnte nur ein Gletscher existieren, der den 48-sten nördlichen Breitengrad erreichte (die Donzunge der Okakaltzeit) bei weniger rauem Klima als im Spätwürm (in Analogie zum heuti- gen Jakutien)? So müsste doch in einem soweit südlich gelegenem Gebiet be- sonders hinsichtlich der dort typischen Sonneneinstrahlung ein ultraantarktisches Klima geherrscht haben!

11. Die Anwesenheit auf der Russischen Ebene von Fauna im Spätwürm, die heute in der Tundrenzone vorkommt (Lemming, Polarfuchs), wird von vielen Autoren als Zeugnis von einem überaus rauen periglazialen Klima gedeutet, obwohl in der Gegenwart die Lebensräume dieser Tiere viele Hunderte Kilometer von den eigentlichen periglazialen arktischen Gebieten entfernt liegen, wobei die Vertreter der gemeinen Lemminge überhaupt nicht in die Gebiete der hohen Arktis vorgedrungen sind (das Verbreitungsgebiet des Amurlemmings erstreckt sich nach Süden bis auf den 50. Breitengrad).

12. Eine Vielzahl biogeografischer Daten zeugt davon, dass nördliche Elemente der Flora und Fauna auf der Russischen Ebene sowie einer Reihe anderer Regionen, wo sie heute nicht vorkommen, im Spätwürm maximal repräsentiert waren. Unter ihnen waren jedoch keine Arten, für deren normale Lebenstätigkeit die unmittelbare Nachbarschaft kolossaler Eisdecken erforderlich gewesen wäre.

13. Gemäß der Meinung der Mehrheit der Anhänger der Inlandeishypothese hatten sich nach dem Rückzug der Inlandvereisung sehr schnell Ökosysteme herausgebildet, die fast jedes Mal aus der Flora und Fauna vorausgegangener Warmzeiten bestanden. Die Mehrheit der „Glazialisten“ meint, dass diese Systeme sich durch Migration der Arten reproduzierte, die sich weit südlich in Refugien erhalten hatten.

Dabei werden zwei wichtige Umstände nicht berücksichtigt:

• Sogar die rezente Flora (welche im Pleistozän maximal verarmte) – das sind Hunderte Arten mit völlig verschiedenartigen biologischen Besonderheiten, ökologischen Anforderungen und Möglichkeiten ihrer Verbreitung. Wie konnten sich nur ihre Vertreter jedes Mal so schnell und fast verlustfrei reproduzieren? Wie konnte so ihre kontinuierliche Entwicklung im Verlauf des gesamten Pleistozäns gewährleistet bleiben? Die Anhänger der Inlandeishypothese führen Daten über die Geschwindigkeit der Verbreitung verschiedener Pflanzen an, die den realen nicht im Geringsten entsprechen (Beispiel Eiche – 10 km/a);

hinreichend reicher Florenkomplexe (beispielsweise einige Arten von Nadelgewächsen) auf den Territorien der arktischen und subarktischen Inseln ist mit der Hypothese von der vollständigen Vereisung dieser Gebiete nicht in Einklang zu bringen.

14. Der Vorstellung über einen panarktischen Eisschild, welcher angeblich bis zum Ende des Pleistozäns existierte und kolossale Territorien der gesamten Arktis und anliegender Kontinentalgebiete belegte, widersprechen viele Fakten:

Die rezenten Ausmaße der Vereisung, die Verbreitung von Floren- und Faunenkomplexen, was für die Inseln Spitzbergen und Sewernaja Zemlja, die Wrangel-Insel, die Neusibirische Inselgruppe, die Begitschew-Insel, die Halbinsel Taimyr, das Lena-Delta und die Kanadische Arktis festgestellt sowie durch zahlreiche Radiokarbondatierungen belegt wurde.

Besonders interessant erscheinen Materialien von den Neusibirischen Inseln trotz der hohen nördlichen Lage mit ihrer überaus reichen Mammutfauna, die noch vor 55 000 Jahren bis zum Holozän existierte. Ebenfalls betrifft dies Angaben über die Fauna des Nordpolarmeeres sowie die Paläotemperaturen der bodennahen Wässer an den Ufern der Insel Sewernaja Zemlja.