Die Spuren dieses ungeheuren Zusammenschubes, den die Lithosphäre
hier erfahren hat, sind auch rechts und links von der Schubzone noch
zu erkennen. Die schon im Trias durch einen Grabenbruch vorbereitete,
aber erst im Quartär endgültig vollzogene Loslösung Madagaskars von
der südwestlich davon liegenden afrikanischen Küstenstrecke, das
ganze System junger Grabenbrüche in Ostafrika, zu dem auch das rote
Meer und das Jordantal gehört, bilden Teilerscheinungen davon. Die
Somalihalbinsel erscheint, wie schon früher erwähnt, nach Norden
herumgeschleppt, wobei wohl das abessinische Gebirge aufgestaut wurde,
dessen Abschmelzung von unten zum Herausquellen der Massen im Winkel
zwischen Abessinien und der Somalihalbinsel führte. Auch Arabien spürte
diesen Zug nach Nordosten und zeigt eine dementsprechende plastische
Stauchung, indem die Ausläufer des Akdargebirges wie ein Sporn in die
persischen Gebirgsketten hineindrängen. Die fächerförmige Scharung der
Bergketten des Hindukusch- und Soleimangebirges deutet an, daß hier die
westliche Grenze des Himalajazusammenschubes erreicht ist; ihr getreues
Spiegelbild tritt auch am Ostrande desselben auf, wo die Bergketten von
Burma aus der durch Annam, Malakka und Sumatra vorgezeichneten Richtung
heraus bis zur Nordsüdrichtung herumgeschleppt wurden. Das Aufbrechen
der Arakan-Sumatrakette gerade neben dem Knick von Malakka war schon
früher dahin gedeutet worden, daß diese Kette riß und gleitend nach
Norden in den Zusammenschub hineingezogen wurde. Aber, wie schon
erwähnt, ist wohl das ganze östliche Asien von diesem riesigen
Zusammenschub betroffen worden, der seine westliche Begrenzung in dem
gestaffelten Faltensystem zwischen Hindukusch und Baikalsee und dessen
Fortsetzung bis zur Beringstraße findet, während die Ostgrenze durch
die bauchigen Küstenformen mit den Inselgirlanden Ostasiens gebildet
wird.
Madagaskar besteht wie das benachbarte Afrika aus einer Tafel
gefalteten Gneises mit nordöstlicher Streichrichtung. An der Abrißlinie
sind beiderseits identische marine Sedimente abgelagert, welche
andeuten, daß seit der Trias beide Länder durch einen überschwemmten
Grabenbruch getrennt waren, was auch die madagassische Landfauna
verlangt. Aber noch in der Mitte der Tertiärzeit, als Indien bereits
abgerückt war, sind nach /Lemoine/ zwei Tiere, der Potamochoerus und
der Hippopotamus, von Afrika eingewandert, die, wie /Lemoine/ meint,
höchstens einen Meeresarm von 30 km Breite durchschwimmen konnten[94],
während jetzt der Kanal von Mozambique gut 400 km breit ist. Erst nach
dieser Zeit kann sich also die madagassische Scholle auch untermeerisch
von Afrika losgerissen haben, wodurch sich der weite Vorsprung
erklärt, den Vorderindien in der Verschiebung nach Nordosten gegenüber
Madagaskar bekommen hat.
Auch Vorderindien ist eine flache Tafel aus gefaltetem Gneis. Die
Faltung wirkt noch heute formengebend in dem uralten Arvaligebirge im
äußersten Nordwesten (am Rande der Wüste Tharr) und in den gleichfalls
sehr alten Koranabergen. Nach /Suess/ weist sie im ersteren nach
N 36° O, in letzteren nach Nordost. Beide Richtungen stimmen also
hinreichend mit der afrikanischen und madagassischen Streichrichtung
überein, zumal nach der geringen, bei der Rekonstruktion nötigen
Drehung Indiens. Übrigens tritt hier noch eine etwas jüngere, jedoch
immer noch mesozoische Faltung in den Ghats von Nellore oder dem
Vellakondagebirge auf, welche von Nord nach Süd streicht und vielleicht
mit der gleichfalls jüngeren nordsüdlichen Streichrichtung in Afrika
gleichzusetzen ist.
Vielleicht darf man annehmen, daß die indische Westküste mit der
Ostküste Madagaskars zusammengehangen hat. Beide Küsten bestehen aus
einem auffällig geradlinigen Abbruch eines Gneisplateaus, der den
Gedanken nahelegt, sie könnten nach der Spaltenbildung aneinander
entlang geglitten sein, ähnlich wie Grinnell-Land und Grönland. Am
nördlichen Ende dieses an beiden Küsten etwa 10 Breitengrade langen
Abbruches treten beiderseits Basalte auf. In Indien ist es die bei 16°
Nordbreite beginnende Basaltdecke des Dekan, die aus dem Beginn des
Tertiär stammt und deshalb vielleicht in ursächlichen Zusammenhang
mit der Ablösung gebracht werden darf. Und auf Madagaskar ist der
nördlichste Teil der Insel ganz aus zwei verschieden alten Basalten
aufgebaut.
Die Ostküste Vorderindiens könnte möglicherweise mit der Westküste
Australiens unmittelbar zusammengehangen haben. Sie stellt gleichfalls
einen jähen Abbruch des Gneisplateaus dar. Eine Unterbrechung erfährt
dies nur durch das grabenartig schmale Kohlengebiet des Godávari,
welches aus den unteren Gondwanaschichten besteht. Die oberen
Gondwanaschichten liegen, der Küste folgend, diskordant quer über
seinem Ende.
Daß wir uns überhaupt auf dem Boden der Tatsachen befinden, wenn
wir das Erlöschen der Landverbindung zwischen Indien und Madagaskar
mit der Faltung des Himalaja in Zusammenhang bringen, geht aus der
bisher nicht beachteten Gleichzeitigkeit beider Erscheinungen hervor.
Wie alle größeren Gebirge ist auch der Himalaja das Produkt einer
Mehrzahl von Stauungen; die Hauptrolle aber spielt diejenige in der
jüngeren Tertiärzeit, welche nach unserer Tabelle (S. 64) dem Abbruch
der Landverbindung mit Madagaskar folgte. Daß der Faltungsprozeß des
Himalaja auch heute noch andauert, dafür spricht unter anderem auch die
starke zeitliche Veränderlichkeit der Schwerkraft, die am Fuße seiner
Ketten durch wiederholte Messungen festgestellt wurde.
Gondwana-Land.
Das Gondwana-Land umfaßt einerseits die Verbindung Australiens
über Vorderindien und Madagaskar nach Südafrika und andererseits
diejenige von Australien über Antarktika nach Südamerika. Über
diese Verbindungen gibt uns die australische Tierwelt Aufschlüsse.
/Hedley/ unterscheidet drei Elemente in ihr: zunächst eine älteste,
„gondwanische“ Fauna, die hauptsächlich im äußersten Südwesten
Australiens anzutreffen ist; zweitens eine weitere endemische Fauna
mit den bezeichnenden Kloakentieren, Beutlern usw., ausgebreitet über
das ganze Festland, in einzelnen Vertretern übergreifend bis Neuguinea
und bis zu den Salomoinseln; und drittens als jüngstes Element die
Papua-Fauna, die von Neuguinea her hauptsächlich an der Ostküste von
Queensland vordrängt. Die erste dieser Faunen entspricht offenbar der
Verbindung mit Vorderindien, Madagaskar und Südafrika, die zweite der
antarktisch-südamerikanischen Brücke, und die dritte der heutigen nahen
Berührung mit dem Sunda-Archipel.
Die erste dieser Brücken ist in unserer Tabelle auf S. 64 nach
/Arldt/ als „gondwanische“ Brücke bezeichnet, obwohl man sonst
unter Gondwanaland meist den ganzen Kontinentalkomplex versteht, zu
dem Südamerika, Südafrika, Vorderindien, Australien und Antarktika
gehören. Wie die Tabelle zeigt, herrscht über die Existenz dieser
„gondwanischen“ Brücke fast völlige Einigkeit. Sie erlosch schon
früh, nämlich im Lias oder spätestens Unterdogger, so daß Australien
schon seit dieser Zeit von Südafrika und Madagaskar und damit auch
von Vorderindien abgesperrt wurde. In unserer Tabelle ist übrigens
nur die Verbindung mit Südafrika und Madagaskar, nicht die mit
Vorderindien, berücksichtigt. Da aber Madagaskar mit Vorderindien
eine Einheit (Lemurien) bildet, so ist nicht einzusehen, auf
welche Weise Vorderindien von dieser Gemeinschaft auszuschließen
wäre. Die Regenwürmer Australiens stehen nach /Michaelsen/[95] in
engster Beziehung gerade zu denen Vorderindiens. So verbinden die
Octochaetinen unmittelbar Neuseeland mit Madagaskar und Vorderindien
samt dem nördlichen Hinterindien unter interessanter Überspringung
der dazwischenliegenden Hauptscholle Australiens. Die lebhaftesten
Beziehungen zeigen aber die gattungsreichen Megascolecinen, welche
Australien zum Teil unter Einschluß der Nordinsel Neuseelands oder
des ganzen Neuseelandgebietes mit Ceylon und besonders dem südlichen
Vorderindien, zum Teil außerdem auch dem nördlichen Vorder- und
Hinterindien verbinden (und merkwürdigerweise zum Teil auch mit der
nordamerikanischen Westküste). Dagegen zeigen die australischen
Regenwürmer keine unmittelbaren Beziehungen zu Afrika oder gar
Südamerika. Wir dürfen hiernach vielleicht annehmen, daß in der
gondwanischen Brücke Vorderindien sogar das nächste Glied war, welches
mit Australien vielleicht unmittelbar zusammenhing.
Die zweite, antarktische Brücke Australiens hat dessen Beziehungen zu
Südamerika zum Gegenstand. Diese Beziehungen sind sehr bekannt, denn es
gehört hierher namentlich die eigenartige Säugetierfauna Australiens,
welche im schroffen Gegensatz zu der des Sunda-Archipels steht, wie
/Wallace/ zuerst erkannte (/Wallace/-Grenze der Säugetiere). Sie
besteht nämlich wesentlich aus Beuteltieren, deren nächste Verwandte
die südamerikanischen Beutelratten sind. Diese zweite Fauna /Hedleys/
hat die besondere Eigentümlichkeit, daß sie keine kältescheuen Formen
enthält. Schon /Wallace/ bemerkte über die Verbindung mit Südamerika:
„Aber welchen Beweis wir auch haben mögen, der eine frühere Verbindung
dieser Länder zu involvieren scheint, er deutet darauf hin, daß
dieselbe, wenn sie überhaupt vorhanden war, nach ihren kalten südlichen
Grenzen zu lag, da die tropischen Faunen im ganzen keine Ähnlichkeit
zeigen“. Diese Worte beziehen sich zwar nur auf die Säugetiere. Aber
bei der Besprechung der Reptilien, Amphibien und Fische sagt er
gleichfalls: „Es ist wichtig, hier zu bemerken, daß die Hitze liebenden
Reptilien kaum einen Beweis einer nahen Verwandtschaft zwischen den
beiden Regionen liefern, während es die Kälte aushaltenden Amphibien
und Süßwasserfische im Überfluß tun“[96]. Auch die Regenwürmer haben
diese Landbrücke nicht benutzt. Da man auf diese Weise geradezu auf
Antarktika als Verbindungsstück der Brücke hingewiesen wird, und da
dasselbe obendrein auch auf dem größten Kreis zwischen Australien und
Südamerika liegt, also den kürzesten Weg darstellt, so ist es nicht zu
verwundern, daß die von wenigen Autoren statt dessen vorgeschlagene
„südpazifische“ Brücke, die nur auf der Merkatorkarte die kürzeste
Verbindung vortäuscht, fast einstimmig abgelehnt wird, wie unsere
Tabelle, S. 64, zeigt. Nur /Burckhardt/ vertritt ihre Existenz vom
Devon bis zum Eozän, in einem Falle von /Katzer/, in zwei anderen von
/Arldt/ unterstützt. Er hat für seine Annahme keinen biologischen,
sondern einen geologischen Grund: Es finden sich an der Westküste
Südamerikas zwischen 32 und 39° Südbreite grobe porphyrähnliche
Konglomerate, die von früheren Autoren als vulkanisch angesprochen,
von /Burckhardt/ aber als verfestigtes Strandgeröll betrachtet
werden. /Burckhardt/ fand nun, daß dies Konglomerat weiter östlich
überall durch Sande ersetzt wird. Er schloß hieraus, daß es sich um
eine Küstenlinie handeln müsse -- und zwar im Mündungsgebiet eines
großen Flusses --, bei welcher die Verteilung von Wasser und Land
gerade umgekehrt war wie heute. Westlich im Gebiet des Pazifik Land,
östlich davon im Gebiet des heutigen Landes Wasser. Das gröbere
Geröll entspräche dann dem Strande, der feinere Sand dem tieferen
Wasser. Dagegen hat /Simroth/[97] geltend gemacht, daß keinerlei
biologische Anzeichen für die Existenz einer solchen Landmasse im
Südpazifik, die womöglich von Südamerika bis nach Australien reichen
soll, angeführt werden können, und daß /Burckhardts/ Beobachtungen,
auch wenn ihre unmittelbare Deutung richtig ist, auch schon durch die
Annahme befriedigt werden, daß der östliche Teil der Anden und ihr
östliches Vorland damals einen langen schmalen, von Norden nach Süden
weisenden Meeresarm darstellten. Der Fluß, dessen Größe wohl immer nur
recht unsicher wird geschätzt werden können, kann umgebogen sein, und
sein Hinterland nicht im Westen, sondern im Norden oder Süden gehabt
haben. Im übrigen bieten gerade die Beobachtungen aus Südamerika,
wie im Kapitel über die Polwanderungen gezeigt werden wird, noch so
viel Widerspruchsvolles, daß hier doppelte Vorsicht am Platze ist.
Die Mehrzahl der Fachgelehrten hat denn auch angenommen, daß die in
Rede stehende südpazifische Brücke nicht existiert hat, und daß für
/Burckhardts/ Beobachtungen eine andere Erklärung gesucht werden
muß[98].
Statt dessen interessieren uns nunmehr in unserer Tabelle die
Südgeorgische Brücke zwischen Südamerika und Westantarktis und die
Macquarie-Brücke zwischen Australien und Ostantarktis. Wegen unserer
Unkenntnis der Antarktis sind hier die Angaben der Tabelle anders zu
bewerten als die früheren. Denn viele Autoren haben es offensichtlich
nur deshalb unterlassen, eine Landbrücke anzunehmen, weil sie mangels
Beobachtungen noch keine Ursache hatten, es zu tun. Es kommt hier also
hauptsächlich nur auf die bejahenden Urteile an. Unsere Tabelle scheint
dann zu zeigen, daß die Macquarie-Brücke bereits im oberen Eozän, die
südgeorgische aber erst im Pliozän ganz abbrach, nachdem sie schon
seit dem Oligozän stark behindert war. Aus biologischen Gründen hat
man übrigens eine doppelte Brücke angenommen, die eine von Wilkesland
über Tasmanien nach Westaustralien, die andere über die Westantarktis
nach Neuseeland und Neuguinea. Die beiden Einwanderungsströme zeigen
charakteristische Unterschiede.
Die südgeorgische Brücke brach erst im Pliozän ab, konnte aber nach der
Isolierung Australiens diesem nichts mehr liefern.
Die dritte Fauna /Hedleys/ ist die jüngste, von den Sunda-Inseln
eingewanderte. Die heutige Lage Australiens gewährt keine Absperrung
mehr gegen die Tier- und Pflanzenwelt der Sunda-Inseln. Die
altertümlichen australischen Säugetiere dringen im Sunda-Archipel
immer weiter vor, so daß man die /Wallace/-Grenze schon weit jenseits
der Schollengrenze zwischen den kleinen Sunda-Inseln Bali und Lombok
hindurch und weiter durch die Makassarstraße zieht, und andererseits
wanderten der Dingo (wilder Hund), Nagetiere und Fledermäuse u. a.
postdiluvianisch nach Australien ein. Die junge Regenwurmgattung
Pheretima, welche mit großer Lebenskraft auf den Sunda-Inseln, den
südostasiatischen Küstengebieten von der Malaiischen Halbinsel bis
China und auf Japan die meisten älteren Gattungen verdrängt hat, hat
auch Neuguinea vollständig erobert und bereits auf der Nordspitze
Australiens festen Fuß gefaßt. Alles dies beweist einen regen Austausch
von Fauna und Flora, der erst in jüngster geologischer Zeit begonnen
haben kann. Er zeigt deutlich, daß man ohne Kontinentalverschiebungen
nicht auskommt, denn in der gegenwärtigen Lage könnte sich natürlich
die Eigenart der australischen Tierwelt nicht entwickelt haben.
[Illustration: Fig. 29.
Tiefenkarte der Umgebung von Neuguinea, Nach den Tiefenkarten der
Ozeane von /Groll/.]
Auch bei Australien bestätigt die Tiefenkarte aufs schönste unsere
Annahme, daß hier jüngst eine Kollision dieser großen Scholle mit den
zerteilten Ketten des Sunda-Archipels stattgefunden hat. Betrachten
wir die beiden südlichsten Reihen der Sunda-Inseln (Fig. 29). Die
genau westöstlich streichende Kette von Java, Bali, Lombok, Soembava,
Flores, Wetter usw., biegt sich bei Annäherung an die große Tafel
Australien-Neuguinea in spiraligem Bogen allmählich nach Nordost,
Nord, Nordwest, West, Südwest. Die ihr vorgelagerte Timorkette bezeugt
schon durch ihre gestörte, wechselnde Richtung die Kollision mit dem
australischen Schelf und wird weiterhin in derselben energischen Weise
in einer Spirale zurückgebogen. Die australische Tafel erfaßt hier,
aus Südosten herandrängend, die ursprünglich geradlinigen, nach Osten
weisenden Inselreihen und schiebt sie vor sich her. Und eine sehr
interessante Ergänzung zu diesem Vorgang sieht man auf der Ostseite
Neuguineas. Als Nordende der großen australischen Tafel aus Südosten
kommend, hat Neuguinea die Inseln des Bismarckarchipels gleitend
gestreift, hat dabei aber Neupommern an seinem früheren Südostende
erfaßt und mit sich geschleppt, die lange Insel um mehr als 90°
herumdrehend und sie halbkreisförmig biegend. Die tiefe Rinne, die
der Meeresboden im Süden und Osten dieser Insel aufweist, zeugt von
der Gewaltsamkeit dieses Vorganges, da das Sima sie noch nicht wieder
auszufüllen vermocht hat.
Zwei unterseeische Rücken verbinden Neuguinea und Nordostaustralien
mit den beiden neuseeländischen Inseln und scheinen den Weg der
Verschiebung zu weisen, vielleicht als geschmolzene, zurückgebliebene
Massen von der Unterseite der Scholle. Auch auf biologischem Wege ist
/Hedley/ zu dem Resultat gekommen, daß Neuguinea mit Neukaledonien, den
neuen Hebriden und den Salomoinseln eine Einheit bildet.
Auch Australien, insbesondere sein südwestlicher Teil, wird von einer
ähnlichen Gneistafel mit welliger Oberfläche gebildet wie Vorderindien
und Afrika. Sie fällt längs der Küste mit einem langen Steilrande,
der „Darling Range“ und ihrer nördlichen Fortsetzung zum Meere ab.
Vor dem Steilrand liegt ein abgesunkener Streifen flachen Landes, der
aus paläozoischen und mesozoischen Schichten aufgebaut und an wenigen
Stellen von Basalten durchbrochen ist, und vor diesem wieder ein
schmaler, bisweilen ganz verschwindender Gneiszug an der Küste. Die
genannten Sedimente enthalten am Irvinflusse auch ein Kohlengebiet.
Es liegt nahe, anzunehmen, daß diese australische Westküste einstmals
die Fortsetzung der indischen Ostküste einschließlich Ceylons gebildet
hat, schon nach den Konturen und der Tiefenkarte, aber auch weil
gerade manche biologische Beziehungen (Regenwürmer) Südwestaustralien
besonders eng an Ceylon anschließen. Die heutige Streichrichtung
der Gneisfaltung ist in Australien überall meridional gerichtet und
würde also bei dieser Angliederung an Vorderindien in Nordost-Südwest
verwandelt und somit parallel zur dortigen Hauptrichtung werden.
Im Osten Australiens verlaufen die wesentlich im Karbon gefalteten
australischen Kordilleren längs der Küste von Süden nach Norden, um
hier in einem staffelförmig nach Westen zurückweichenden Faltensystem,
dessen einzelne Falten immer genau nordsüdlich verlaufen, zu endigen.
Ebenso wie bei den staffelförmigen Falten zwischen Hindukusch und
Baikalsee zeigt dies die seitliche Grenze des Zusammenschubes an; die
riesenhafte Andenfaltung, welche, in Alaska beginnend, durch vier
Erdteile hindurchzieht, erreicht hier ihr Ende. Die westlichsten Ketten
der australischen Kordilleren sind die ältesten, die östlichsten die
jüngsten. Tasmanien bildet eine Fortsetzung dieses Faltensystems.
Interessant ist im Bau des Gebirges die spiegelbildliche Ähnlichkeit
mit den südamerikanischen Anden, wo wegen der Lage jenseits des Poles
die östlichsten Ketten die ältesten sind. Indessen fehlen in Australien
die jüngsten Ketten. /Suess/ findet sie in Neuseeland wieder[99],
dessen Gebirge in der Trias-Jura-Zeit gefaltet wurde[100]. Schon diese
Verhältnisse legen die Annahme nahe, daß Neuseeland im Karbon noch ein
Randschelf neben den australischen Kordilleren, im Jura eine Randkette
derselben bildete, die sich erst im Tertiär als Girlande ablöste.
Hiermit stimmt die Verteilung der marinen tertiären Randsedimente
Australiens überein. Der breite Streifen tertiärer Sedimente, der die
ganze Südkante Australiens begleitet und sich durch die Bass-Straße
hindurchzieht, deutet an, daß hier im Tertiär mindestens schon
ein überschwemmter Grabenbruch Australien von Antarktika trennte;
vielleicht war sogar die völlige Trennung schon erfolgt bis auf
den tasmanischen Anker, der erst etwas später durchgerissen wurde.
Die Fortsetzung dieser tertiären Sedimente findet man erst auf
Neuseeland wieder, während die australische Ostküste völlig frei von
ihnen ist. Zur Zeit der Ablagerung scheint also Neuseeland noch mit
Australien landfest gewesen zu sein. Die zwischen beiden gelegene
Lord-Howe-Insel kann erst in jüngster Zeit isoliert worden sein; dort
sind große Knochen von Landtieren gefunden worden, welche den riesigen
Eidechsengattungen Megalania und Notiosaurus zugeschrieben werden.
Diese Tiere, die in Australien Zeitgenossen der großen Beuteltiere
gewesen sind und also in sehr junger Zeit gelebt haben, können
unmöglich auf einer so kleinen Insel gehaust haben.
Über die permokarbonischen Glazialablagerungen im Gebiet des alten
Gondwanalandes wird im folgenden Kapitel berichtet werden.
Die Angliederung Australiens in der Rekonstruktion der karbonischen
Urkontinentalmasse ist aus dem Grunde besonders schwierig, weil wir
den Bau von Antarktika noch nicht genügend kennen. Namentlich in der
Ostantarktis sind die Konturen noch auf lange Strecken unerforscht,
so daß wir nicht in der Lage sind zu beurteilen, wie eine probeweise
ausgeführte Angliederung überhaupt paßt. Es ergeben sich infolgedessen
hier noch mehrere Möglichkeiten, welche namentlich die Lage Neuguineas
erheblich ändern würden. Auf meine Wahl, die nur zur Stütze für die
Vorstellung getroffen wurde, lege ich keinen großen Wert, insbesondere
ist auch die Verschiebung der Westantarktis an der Ostantarktis
entlang rein hypothetisch. Hierdurch wurde erreicht, daß das Ende der
Gebirgskette von Grahamland, nämlich König Edward VII. Land, neben die
Ketten des Viktorialandes und Tasmaniens zu liegen kommt und seine
unmittelbare Fortsetzung in der Girlande Neuseeland findet.
Fünftes Kapitel.
Polwanderungen.
Über die Frage der Pollage in früheren geologischen Zeiten herrscht
gegenwärtig in der Geologie eine Verwirrung, die nach dem Gesamtstand
unserer Kenntnisse nicht mehr notwendig erscheint, wenn sie auch
historisch verständlich ist.
Nach dem Vorgange von /Laplace/ waren die Geophysiker anfangs geneigt,
praktisch in Betracht kommende Polwanderungen ganz zu leugnen, da
sie nachweisen konnten, daß geologische Massenverlagerungen, wie
Sedimentation, Bildung von Inlandeisdecken, Hebungen und Senkungen
nur äußerst geringe Änderungen der Trägheitsachse der Erde und damit
auch der Rotationsachse verursachen können, vorausgesetzt, daß
die Erde sich wie ein starrer Körper verhält. Es ist auch leicht
einzusehen, daß in letzterem Falle die Trägheitsachse -- bei der
Kugel noch durch jeden beliebigen Durchmesser repräsentiert -- beim
abgeplatteten Rotationsellipsoid, wie es die Erde darstellt, eben
durch die Abplattung in dem Grade festgelegt ist, daß ganz ungeheure
Deformationen des Ellipsoids dazu gehören, sie auch nur um ein geringes
zu ändern.
Die Resultate des Internationalen Breitendienstes entsprechen auch
tatsächlich nahezu diesen Anschauungen. Diese Messungen haben uns,
wie im dritten Kapitel erörtert wurde, mit einer sehr geringfügigen
kreisenden Bewegung des Rotationspoles bekannt gemacht, den sogenannten
Polschwankungen, nach denen der Pol eine eigentümliche, bisweilen
spiralig sich zusammenziehende, dann wieder sich erweiternde Kurve
um eine mittlere Lage (den Trägheitspol) beschreibt, ohne sich dabei
aber mehr als etwa 20 m von diesem zu entfernen. Die Natur dieser
kreisenden Bewegung ist gut bekannt; sie besteht, abgesehen von
einer erzwungenen jährlichen Schwingung, aus der freien /Euler/schen
Bewegung um den Trägheitspol, welche bei starrer Erde nur 305 Tage
Umlaufszeit haben sollte, infolge der Plastizität des Erdkörpers aber
eine solche von 423 Tagen hat. Man hat sich also vorzustellen, daß
von Zeit zu Zeit durch Erdbeben oder andere geologische Ereignisse
eine minimale Verlagerung der Trägheitsachse eintritt; dann schießt
jedesmal der Rotationspol im rechten Winkel zu dieser Verlegung aus
und beginnt seine kreisende Bewegung, die allmählich spiralig wieder
zur Ruhe kommt, meist aber schon vorher wieder durch eine neue kleine
Verlagerung der Trägheitsachse einen neuen Impuls erhält. Diese
Verlagerungen der Trägheitsachse sind jedoch so minimal, daß sie sich
aus den bisherigen Beobachtungsreihen nicht mit einiger Sicherheit
erkennen lassen, sondern nur aus der Bewegung des Rotationspoles
erschlossen werden. Es läßt sich nachweisen, daß diese /Euler/sche
Kreisbewegung nur bei starren, nicht bei flüssigen Körpern möglich ist,
und so scheinen unsere Erfahrungen über Polschwankungen in der Tat das
alte /Laplace/sche Vorurteil gegen große Polwanderungen zu stützen.
Indessen hat man doch schon vor längerer Zeit eingesehen, daß dies
ein Trugschluß ist, und eine Autorität wie Lord /Kelvin/[101] hat z.
B. das Ergebnis seiner Untersuchung über diesen Gegenstand in die
Worte gekleidet: „Wir können nicht nur zulassen, sondern sogar als
höchst wahrscheinlich behaupten, daß die Achse größter Trägheit und
die Rotationsachse, immer nahe beieinander, in alten Zeiten sehr weit
von ihrer gegenwärtigen geographischen Position entfernt gewesen
sein können, und daß sie nach und nach um 10, 20, 30, 40 oder mehr
Grade gewandert sein können, ohne daß dabei jemals eine wahrnehmbare
plötzliche Störung, sei es des Wassers oder des Landes stattgefunden
hat.“ Namentlich /Schiaparelli/[102] hat der Frage, wie sich die Dinge
bei einer nichtstarren Erde stellen, eine lichtvolle Untersuchung
gewidmet, auf deren Resultate wir kurz eingehen wollen. Er behandelt
nacheinander die drei Fälle einer völlig starren Erde, einer völlig
flüssigen Erde und einer solchen mit verzögerter Anpassung der
Abplattung an die jeweilige Pollage. Im ersten Teil kommt er zu dem uns
bereits bekannten Resultat, daß selbst große geologische Veränderungen
nur äußerst geringfügige Lagenänderungen der Trägheitsachse mit sich
bringen, und daß die Rotationspole die /Euler/sche Kreisbewegung um
die Trägheitspole beschreiben. Ganz anders im zweiten Fall, der einer
flüssigen Erde mit sofortiger Anpassung der Abplattung an die Rotation
entspricht. Es leuchtet ein, daß jetzt die Abplattung nichts mehr zur
Festlegung der Rotationsachse beisteuern kann. Sie folgt automatisch
und ohne Widerstand der jeweiligen Lage der Rotationsachse und damit
auch der Trägheitsachse. Hierdurch wird diese frei beweglich, d. h.
nur noch durch die Unregelmäßigkeiten der Massenverteilung an der
Erdoberfläche oder im Erdinnern bestimmt. Das Maximum der Trägheit,
welches der Trägheitsachse entspricht, ist also jetzt nur wenig
verschieden von den Trägheitswerten anderer Achsenlagen, und es genügen
daher sehr kleine geologische Veränderungen, um außerordentliche
Polwanderungen zu erzeugen. Die Erdpole würden in diesem Falle
außerordentlich empfindlich gegenüber den geologischen Vorgängen sein,
und es wäre zu erwarten, daß sie in lebhafter, meßbarer Bewegung
wären. Die /Euler/sche kurzperiodische Bewegung wäre verschwunden,
oder genauer, das fortwährende Wandern ihres Zentrums verhindert ihre
Entfaltung; statt dessen treten lange schwingungsartige Bewegungen sehr
großer Amplitude auf, deren Geschwindigkeit und Periode /Schiaparelli/
in einem Zahlenbeispiel auf 200 km/Jahr, bzw. 100 bis 200 Jahre
berechnet. Man gewinnt also den Eindruck, daß diese Annahme sofortiger
Anpassung der Abplattung an die Rotation über das Ziel hinausschießt.
Um so wichtiger ist das Ergebnis der dritten Annahme, nämlich der der
verzögerten Anpassung. Und zwar stellt sich /Schiaparelli/ vor, daß
die Abplattung ihre gegebene Orientierung so lange beibehält, also
der Ellipsoidpol (/Schiaparelli/ nennt ihn pôle d'équilibre) so lange
unverändert bleibt, bis der Rotationspol eine bestimmte Entfernung
_k_ von ihm überschreitet, worauf dann der Ellipsoidpol, immer in der
Entfernung _k_, ihm zu folgen beginnt. Macht jedoch der Rotationspol
in seiner Bahn eine schärfere Wendung, so daß sich sein Abstand vom
Ellipsoidpol wieder verringert, so bleibt dieser sogleich wieder
still liegen, und zwar so lange, bis der Rotationspol wiederum die
Entfernung _k_ überschreitet. Mit anderen Worten: der Ellipsoidpol
wird vom Rotationspol so nachgeschleppt, als ob beide durch eine
Leine von der Länge _k_ miteinander verbunden wären. Vom dritten Pol,
dem Trägheitspol, haben wir noch nicht gesprochen; sein Abrücken vom
Ellipsoidpol bildet für den Rotationspol die Veranlassung, seine
Wanderung zu beginnen.
Die ganze Bewegung spielt sich hiernach in zwei Phasen ab: in der
ersten Phase verhält sich die Erde wie ein starrer Körper, der
Ellipsoidpol verharrt ungeändert in seiner Lage; geologische Ursachen
bewirken sehr kleine Verlagerungen des Trägheitspoles, auf welche
der Rotationspol mit der /Euler/schen Kreisbewegung reagiert. Dies
ist, um es vorweg zu nehmen, das Bild, welches wir heute sehen. Die
zweite Phase der Bewegung aber beginnt dann, wenn die Abweichung des
Rotationspoles vom Ellipsoidpol infolge einer stärkeren Verlegung des
Trägheitspoles die kritische Größe _k_ überschreitet. Dann ändern sich
mit einem Schlage die ganzen Verhältnisse. „Die wesentliche Bedingung
dafür, daß großartige Polwanderungen als Folge der allmählichen
Anpassung auftreten, besteht aber darin, daß durch irgendeine Ursache
der Abstand zwischen Rotations- und Ellipsoidpol größer wird als die
Konstante _k_.“ Der Ellipsoidpol wird nunmehr hinter dem Rotationspol
im Abstand _k_ hergezogen, zwingt nun aber seinerseits wieder den
Trägheitspol, die neue Orientierung der Abplattung zu berücksichtigen.
Zu der bisherigen Bewegung des Trägheitspoles, die nur durch die
geologischen Vorgänge bestimmt ist, tritt also nun noch eine zweite,
nämlich die Tendenz, mit dem von ihm selber in Bewegung gesetzten
Ellipsoidpol mitzugehen. Da auf diese Weise die Wirkung immer wieder
erneut zur Ursache wird, so werden schon kleine erste Ursachen
(geologische Prozesse) imstande sein, ganz ungeheure Polwanderungen
zu erzeugen. Sie müssen nur so groß sein, daß der Rotationspol um
mehr als _k_ vom Ellipsoidpol fortgedrängt wird. Leider ist es
noch nicht möglich, über die Größe von _k_ ein Urteil zu haben.
/Schiaparelli/ berechnet ein Zahlenbeispiel, bei welchem _k_ = 300 m
herauskommt, aber natürlich ist dies eine ganz unsichere Schätzung;
aus den Polschwankungen scheint nur so viel hervorzugehen, daß _k_
> etwa 20 m sein muß. /Schiaparelli/ meint: „Es ist wahrscheinlich,
daß die Erde, indem sie sich infolge der Abkühlung verfestigte, den
Wert dieser Konstante fortschreitend vergrößert hat, und ihn noch
heute vergrößert. Wenn dies zutrifft, und wenn wir annehmen, daß die
Intensität der geologischen Prozesse immer dieselbe bleibt, wird sich
die Wahrscheinlichkeit großer Wanderungen der geographischen Pole,
die ja durch die Anpassung verursacht werden, fortschreitend im Laufe
der Zeit verringern. Hieraus leitet sich eine wichtige Folgerung ab;
nämlich selbst wenn es gelungen wäre zu zeigen, daß solche Bewegungen
für die Gegenwart unmöglich seien (was noch nicht geschehen ist), so
könnte man den Schluß noch nicht auf die Zeiten ausdehnen, wo durch
die Bewegungen der Erdkruste die Alpen, die Anden und der Himalaja
um mehrere Kilometer emporgehoben wurden; und noch weniger auf die
ältesten Zeiten der Erdgeschichte.“
Wir müssen uns allerdings erinnern, daß auch ohne Änderung von _k_
zeitweise wieder die erste Phase der Bewegung eintreten kann, die sich
so abspielt, als ob die Erde absolut starr und die „Leine“ zwischen
Rotations- und Ellipsoidpol schlaff wäre, nämlich wenn die Polbahn eine
scharfe Biegung macht oder einen Umkehrpunkt hat. Das Vorhandensein der
/Euler/schen Periode spricht dafür, daß wir uns gegenwärtig in einem
solchem Zwischenstadium befinden, aber wir müssen jeden Tag gewärtig
sein, daß der Radius der /Euler/schen Kreisbewegung größer als _k_
wird und dann der Pol sozusagen durchgeht, wobei dann die /Euler/sche
Periode nicht mehr in Erscheinung tritt. Vielleicht herrschte derselbe
Ruhezustand auch sehr lange in der Sekundärzeit. Die im folgenden zu
besprechende auffällig rasche tertiäre Polwanderung nach der langen
Zeit relativer, zum Teil auch wohl völliger Ruhe erfährt hierdurch eine
ganz neue, eigenartige Beleuchtung.
Die geologischen Tatsachen drängen, wie in neuerer Zeit immer
mehr anerkannt wird, durchaus zu der Annahme, daß die Pole in den
verschiedenen geologischen Zeiten an verschiedenen Orten gelegen haben.
So kommt /E. Kayser/[103] in bezug auf die große Polverschiebung im
Tertiär zu dem Resultat: „Wir möchten glauben, daß sie schon deshalb
schwer zu umgehen sein wird, weil ohne sie die monatelange Polarnacht
mit ihrer ungeheuren Wärmeausstrahlung ein nahezu unüberwindliches
Hindernis für die Entwickelung solcher Baumfloren sein würde, wie wir
sie im Tertiär Grönlands und Spitzbergens antreffen.“ Auch /Hoernes/
hält es in seinem Referat über diese Frage[104] für „in hohem Grade
unwahrscheinlich, daß eine abweichende Verteilung von Land und Meer
und vertikale Höhendifferenzen daran Schuld tragen sollten, daß
Nordamerika in ungleich höherem Grade vereist war als Europa. Viel
wahrscheinlicher ist es, daß eine andere Lage des Poles an dieser
Erscheinung die Schuld trägt“. /Eckardt/[105] hebt insbesondere mit
Recht hervor, daß ohne Polverlegung die Ausdehnung der diluvialen
Eiskappe -- namentlich in Amerika -- in Konflikt mit der Lage der
Klimagürtel der Erde kommen müßte. Von Spezialforschern haben besonders
/Neumayr/, /Nathorst/ und /Semper/ auf die Notwendigkeit hingewiesen,
für den Beginn des Tertiärs eine andere Pollage anzunehmen, und zwar
nahm /Neumayr/ eine Verschiebung um 10°, /Nathorst/ um 20° und /Semper/
um 20 bis 30° in der ungefähren Richtung auf die Beringstraße an. (Es
wird gezeigt werden, daß 40° am besten den Tatsachen entspricht.)
Der Wahrheit am nächsten kommen wohl zwei Arbeiten von nicht streng
fachmännischer Seite, nämlich die des Ingenieurs /Reibisch/[106]
und die des Physikers /Kreichgauer/[107], welche für die Zeiten
nach der Kreide zu fast identischen Resultaten gelangen. Leider hat
/Reibisch/ seine von der Kreide ab ganz zutreffenden Vorstellungen
in die wunderliche Zwangsjacke einer strengen „Pendulation“ der Pole
auf einem „Schwingungskreise“ eingekleidet, die als physikalisches
Kreiselgesetz höchstwahrscheinlich falsch ist und auch zu manchen
Widersprüchen mit den Beobachtungen führt. Daher hat auch /Simroths/
umfangreiche biologische Beweisführung[108] nicht zur Annahme dieser
Pendulationstheorie geführt. Sie enthält auch naturgemäß keine
Beweise für die von /Reibisch/ behauptete strenge Gesetzmäßigkeit der
Polbewegungen, aber sie bringt doch wichtige Belege für die Richtigkeit
großer Polverlegungen, namentlich derjenigen des Tertiär, in der
ungefähren Richtung des /Reibisch/schen Schwingungskreises, und sie
enthält beachtenswerte Gedanken und Feststellungen über das Stagnieren
der Entwickelung an den Orten beständigen Tropenklimas [Ecuador und
Sumatra, den „Schwingungspolen“][109] und die schöpferische Kraft
des „Schwingungskreises“, wo die großen Klimaschwankungen durch die
Nötigung zu immer neuen Anpassungen die Entwickelung der Lebewelt
mächtig förderten.
/Kreichgauer/ vermeidet die schädliche Schematisierung und spricht nur
von Polwanderungen, die sich auf unregelmäßigen Kurven vollziehen.
Er leitet sie teilweise aus der Gesamtheit der klimatologischen
Anzeichen ab -- hauptsächlich aber in einer nicht immer überzeugenden
Weise aus den Streichrichtungen der jeweiligen Gebirgsfaltungen. Zur
Karbonzeit lag nach ihm der Nordpol im nördlichen Pazifik, der Südpol
bei Südafrika; dann näherte sich der Nordpol den Aleuten, so daß
Südafrika eisfrei wurde, und in dieser Lage verharrten die Pole in der
ganzen Sekundärzeit, die /Kreichgauer/ überspringt. Erst mit Beginn des
Tertiär begann eine neue große Wanderung, die über Alaska fort bis nach
Grönland (Quartär) hineinführte, von wo der Pol seit der Eiszeit wieder
auf seinen heutigen Platz zurückgegangen ist. Die Fachgeologen haben
seine ungewöhnlich klaren Gedankengänge nur wenig beachtet und nehmen
hauptsächlich daran Anstoß, daß /Kreichgauer/ die Pollage bis in die
ältesten Zeiten zu rekonstruieren versucht und dabei zu einer Wanderung
um etwa 180° kommt. Dies letztere gäbe nun freilich an sich keinen
Grund zur Beanstandung. Aber man wird zugeben, daß die Klima-Anzeichen
für die vorkarbonische Zeit immer spärlicher und schwieriger werden, so
daß man wohl am besten tut, diese alten Zeiten vorläufig außer Betracht
zu lassen.
Die Übereinstimmung zwischen /Reibisch/ und /Kreichgauer/ in den
bestbekannten jüngeren geologischen Abschnitten deutet an, daß ihr
Ergebnis der Wahrheit bereits sehr nahe kommt. Der folgende Versuch,
die Pollagen bis zum Karbon zurück zu verfolgen, bestätigt dies, denn
das Ergebnis ist auch hier im wesentlichen das gleiche. Dabei gelingt
es, durch die Verschiebungstheorie eine Anzahl von Widersprüchen zu
beseitigen, welche -- wie die permokarbonische Vereisung der ganzen
Südhalbkugel -- die Aufgabe bisher schlechterdings unlösbar machten.
Diese Fähigkeit der Verschiebungstheorie, die Dinge zu vereinfachen und
auch sehr verwickelte Knoten zu lösen, wird sich gerade hier besonders
schön zeigen. Daß wir zugleich auch in den Kontinentalverschiebungen
die Ursache der Polwanderungen zu sehen haben, wird im nächsten Kapitel
erläutert werden.
Es kann nicht ganz mit Stillschweigen übergangen werden, daß in der
heutigen geologischen Literatur immer noch häufig Polwanderungen ganz
geleugnet werden. Die Verwirrung erscheint mir nicht einmal dadurch
erklärbar, daß man ohne Einführung der Kontinentalverschiebungen
naturgemäß zu Widersprüchen kommt. Es ist wohl der Wahn von einer
fortdauernden, merklichen Abkühlung der Erde, dessen Ketten die
Geologie noch immer nicht abgestreift hat, und der hier den Gedanken
nahelegt, die Innenwärme der Erde könnte früher ein gleichmäßiges,
warmfeuchtes Klima erzeugt haben. Wenn wir ehrlich sind, müssen wir
auch gestehen, daß dieser Trugschluß nahe liegt. Die beiden kalten
Zonen der Erde machen nach /Supan/ nur 12 Proz., die heiße Zone 50
Proz. der Erdoberfläche aus; es ist deshalb, wie /Eckardt/ hervorhebt,
ganz allgemein viermal wahrscheinlicher, eine tropische Ablagerung als
eine polare zu finden[110]. Dazu kommt, daß während des größten Teiles
der Erdgeschichte der Nordpol in den Pazifik, der Südpol auf Antarktika
fiel, von wo wir fast keine Beobachtungen haben und teilweise auch
nicht haben können. Und endlich muß man sich vergegenwärtigen, daß die
Geologie -- auch heute noch! -- wesentlich europäisch orientiert ist;
und Europa war eben im Tertiär und in der ganzen Sekundärzeit tropisch
oder subtropisch. Nachdem aber Spuren von Inlandvereisung für das
Permokarbon, Devon, das Kambrium, ja schon für das Algonkium gefunden
sind, haben wir offenbar diesen ganzen Vorstellungskreis aufzugeben.
Die vielfach hervortretende Neigung, die Polverlegung, deren
Unabweisbarkeit man eingesehen hat, wenigstens so klein als möglich
zu halten, ist unlogisch und dient dazu, die Forschung zu verwirren
und aufzuhalten. Wenn der Pol 10° wandern kann, so braucht er nur
18mal längere Zeit, um 180° zurückzulegen, ohne daß neue Ursachen
hinzuzutreten brauchen. Wir sind also bei der Bestimmung früherer
Pollagen lediglich auf die geologischen Befunde angewiesen und haben
diese ohne Rücksicht auf die heutige Pollage zu deuten.
Es soll nicht geleugnet werden, daß das Klima eines Ortes nicht nur
von seiner geographischen Breite, sondern in hohem Grade auch von
der Verteilung von Wasser und Land abhängt. Allein es heißt doch das
Pferd vom Schwanz aufzäumen, wenn man, wie vielfach geschehen, alles
aus diesen Unregelmäßigkeiten herleiten will und Polwanderungen als
entbehrlich bezeichnet. Die Haupterscheinung bildet doch die Lage der
Klimagürtel, und demgemäß muß der erste Schritt der Versuch sein, die
Pollage aus den Beobachtungen abzuleiten. Dies ist gewissermaßen die
erste Näherung bei der Lösung des Problems. Erst wenn die ungefähre
Pollage gefunden ist, ist es angezeigt, die durch Land und Meer
bedingten Abweichungen von den Klimazonen heranzuziehen und auf diese
Weise eine zweite Näherung für die Pollage zu erhalten, wovon aber
in der vorliegenden Skizze noch ganz abgesehen werden muß. Bei der
Breitenschätzung nach dem Charakter des Fundes müssen natürlich alle
verfügbaren klimatischen Anzeichen verwertet werden, wie außer der
Größe und Art der Fossilien auch die rote lateritische Bodenfarbe der
Tropen und die gelbe der gemäßigten Breiten[111], ferner Windkanter
als Wüstenmerkmal, Salzlager als solche für Trockenheit und Wärme,
Korallen als tropische Meeresbewohner, desgleichen Nummuliten, Rudisten
u. a., Kohlen und Torfbildung als Anzeichen für die äquatoriale und
die beiden gemäßigten Niederschlagszonen, Jahresringe an Bäumen,
Glazialerscheinungen, und dergleichen mehr.
Es wäre zweckmäßig, für alle gut untersuchten Gegenden der Erde nach
solchen Gesichtspunkten für jedes Zeitalter die Breitenschätzung
auszuführen, wie es versuchsweise in der graphischen Darstellung Fig.
30 für Deutschland geschehen ist. Wenn diese Kurve -- deren genauere
Begründung auch nur für Deutschland den Rahmen unserer Darstellung
weit überschreiten würde -- für eine Reihe verschiedener Länder mit
einiger Sicherheit ermittelt ist, so lassen sich aus ihnen, wenn
noch die relative Verschiebung der Kontinente berücksichtigt wird,
durch Rechnung oder Messung am Globus die sukzessiven Pollagen
leicht und sicher ermitteln. Die von /Dacqué/ entworfene Klimakurve
der Vorzeit[112] ist ein erster Schritt in Richtung dieser viel
versprechenden Methode, leidet aber an dem grundsätzlichen Mangel,
daß sie nicht für eine bestimmte Gegend gelten soll, sondern für die
ganze Erde. Wir können aber natürlich von einem vorzeitlichen Klima der
ganzen Erde ebensowenig reden wie von dem Gesamtklima der heutigen Erde.
[Illustration: Fig. 30.