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Dr. R. Lotze
Jahreszahlen der
Erdgeschichte
[Illustration]
Kosmos, Gesellschaft der Naturfreunde
Franckh'sche Verlagshandlung, Stuttgart
[Illustration: Kosmos Bändchen]
Jahreszahlen der Erdgeschichte
Kosmos, Gesellschaft der Naturfreunde ♦ Stuttgart
Die Gesellschaft Kosmos bezweckt, die Kenntnis der Naturwissenschaften
und damit die Freude an der Natur und das Verständnis ihrer
Erscheinungen in den weitesten Kreisen unseres Volkes zu verbreiten.
-- Dieses Ziel sucht die Gesellschaft durch Verbreitung guter
naturwissenschaftlicher Literatur zu erreichen im
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Sinne gemeinverständliche Werke naturwissenschaftlichen Inhalts.
Vorläufig sind für das Vereinsjahr 1922 festgelegt (Reihenfolge und
Änderungen auch im Text vorbehalten):
R. H. Francé, Das Leben im Ackerboden (Edaphon)
Prof. Dr. K. Weule, Die Anfänge der Naturbeherrschung.
II. Frühformen der Chemie
Dr. Kurt Floericke, Heuschrecken und Libellen
Dr. R. Lotze, Jahreszahlen der Erdgeschichte
Jedes Bändchen reich illustriert.
Diese Veröffentlichungen sind durch ~alle Buchhandlungen~ zu beziehen;
daselbst werden Beitrittserklärungen zum #Kosmos, Gesellschaft der
Naturfreunde,# entgegengenommen. Auch die früher erschienenen Jahrgänge
sind noch erhältlich.
Geschäftsstelle des Kosmos: Franckh'sche Verlagshandlung, Stuttgart.
Jahreszahlen
der Erdgeschichte
Von
Dr. R. Lotze
Mit einem farbigen Umschlagbild
und 20 Abbildungen im Text
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Kosmos, Gesellschaft der Naturfreunde
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Franckh'sche Verlagshandlung, Stuttgart_
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Inhaltsverzeichnis
#I. Zeitrechnung in Geschichte und Geologie# 5-10
Relative und absolute Altersbestimmung. Prinzipien
geologischer Zeitmesser.
#II. Geologische Zeitmessung durch Abtragung und 10-21
Aufschüttung#
Bildung der Steinkohlen und des Erdöls. Abtragung des
schwäbischen Stufenlandes. Gesamtleistung aller Flüsse.
Das Alter des Ozeans. Altersberechnung aus der maximalen
Mächtigkeit und der Gesamtmenge der Sedimentgesteine.
#III. Von der Eiszeit bis zum Beginn des Kambriums# 21-47
Verlauf der Eiszeit. Astronomische Eiszeittheorie von Croll.
Eisrückzug in Skandinavien nach de Geer. Dauer der
Nacheiszeit. Alter der baltischen Endmoränen. Berechnungen im
alpinen und nordamerikanischen Vereisungsgebiet. Dauer der
ganzen Eiszeit. Alter des Menschen. Die Gefahr einer
Wiederkehr der Eiszeit. Dauer des Tertiärs. Zeitlicher
Abstand des Kambriums.
#IV. Geologische Zeitmessung auf Grund radioaktiver Vorgänge# 47-71
Entdeckungsgeschichte des Radiums. Zerfallstheorie.
Zeitlicher Verlauf des Zerfalls. Die Uranreihe. Isotopie.
Der Blei- und Heliumgehalt von Uranmineralien als Grundlage
geologischer Zeitmessung. Praktische Durchführung und
Ergebnisse der radioaktiven Methode. Dauer des Präkambriums.
#V. Schlußbetrachtung und Ausblick# 71-77
Zuverlässigkeit der geologischen Zeitmesser.
Veranschaulichung der gewonnenen Zahlen. Die
Menschheitsentwicklung im Rahmen der Erdgeschichte.
I. Zeitrechnung in Geschichte und Geologie.
Geschichte und Geologie sind zwei Wissenschaften, die im Grunde
genommen dieselbe Absicht haben: Sie wollen die Folge aller Ereignisse
aufzählen, die über unsere Erde und ihre Bewohner weggegangen sind.
An der Hand des Geschichtsforschers beginnen wir den Weg zurück
in die Vergangenheit. Vom Heute ausgehend, führt er uns über die
Jahrhunderte weg bis zurück zu jenen Tagen, da römische Legionen zum
erstenmal den Boden unseres Landes betraten und mit blonden Germanen
die Waffen kreuzten. Aber nur wenige Jahre vermag er uns über jene
Zeit hinaus in die Vergangenheit unserer Heimat zurückzuführen. Drüben
im Orient können wir uns seiner Führung noch länger überlassen,
denn dort lebten hochkultivierte Völker, deren Überlieferungen in
stolzen Baudenkmälern und geheimnisvollen Urkunden noch weitere
vier Jahrtausende zurückreichen. Aber in den Wäldern Germaniens muß
der Geschichtsforscher schon lange vorher seine Führerrolle an den
Vertreter einer Tochterwissenschaft, der Vorgeschichte, abgeben,
dem für seine Forschung keine schriftliche Urkunde, kein Lied und
Heldenbuch mehr zur Verfügung stehen, der vielmehr aus Gräbern und
dürftigen Kulturresten ein Bild jener vorgeschichtlichen Zeiten
hervorzuzaubern versucht. Er berichtet uns von Pfahlbauern und
Höhlenbewohnern, von Menschen, die mit einfachen, roh behauenen
Feuersteinwaffen den Tieren der Wälder zu Leibe rückten und die noch
Zeitgenossen einer ungeheuren Vereisung waren, die weite Teile der
Erdoberfläche heimsuchte. Mit der Schilderung dieses rätselhaften
Ereignisses geht aber die Führung in die Vergangenheit an den Geologen
über, der nicht nur Menschheitsgeschichte, sondern Erdgeschichte
schreibt, der vom Wechsel der Meere und Festländer erzählt, von Zeiten,
da der Mensch noch nicht bestand, und fremdartige, heute ausgestorbene
Lebewesen die Erde bevölkerten.
Um den Ablauf des Geschehens vergangener Zeiten handelt es sich also
in Geschichte und in Geologie. Ihre Verwandtschaft beweisen beide
schon dadurch, daß sie sich ein besonderes Verbindungsglied, die
Vorgeschichte geschaffen haben, die je nachdem zur einen oder andern
Seite hinneigt. Was die beiden Wissenschaften voneinander trennt, das
ist zunächst die einfache Tatsache, daß sie verschiedene Abschnitte
der Vergangenheit bearbeiten; daraus folgen allerdings tiefgreifende
Unterschiede im Inhalt des Geschehens, von dem sie berichten können,
und in der Art der Methoden, die sie zur Erforschung der Vergangenheit
anwenden müssen. Der Geschichtsforscher beschäftigt sich nur mit dem
Menschen; das Mittel, um in die Vergangenheit einzudringen, ist ihm
in erster Linie die schriftliche Überlieferung. Er umspannt mit seiner
Wissenschaft zwar nur wenige Jahrtausende, aber auf Jahr und Tag vermag
er die Ereignisse festzulegen, von denen er berichtet. Anders der
Geologe: In unendlich ferne Vergangenheit muß er zurückgreifen, um die
Geschichte unserer Erde zu schreiben. Seine Urkunden sind die Gesteine;
aus ihrer Beschaffenheit liest er die Umstände ihrer Entstehung heraus,
und mit den Lebewesen, deren Reste er in ihnen vorfindet, bevölkert
er in seiner Phantasie Länder und Meere längst vergangener Zeiten.
Die Schichten der Erdrinde faßt er zu großen Formationen zusammen.
Ihre Aufeinanderlagerung von unten nach oben gibt ihm zugleich die
zeitliche Reihenfolge ihrer Entstehung und damit die Geschichte der
Erdoberfläche. Nach der Entwicklung des Lebens, die er in den einzelnen
Formationen beobachtet, kommt er zur Aufstellung großer Perioden, die
als Urzeit, Frühzeit, Altzeit, Mittelzeit und Neuzeit der Erdgeschichte
bezeichnet werden können. So entstand schließlich die geologische
Formationstafel auf Seite 7, die zugleich eine Geschichtstafel ist.[1]
In dieses Schema ordnet der Forscher die ganze Fülle der geologischen
Ereignisse ein; er kann mit ihrer Hilfe das „~geologische Alter~“ der
versteinerten Reste von Lebewesen bestimmen und das Nacheinander oder
die Gleichzeitigkeit von Geschehnissen scharf zum Ausdruck bringen.
Wenn von einer Muschel bekannt ist, daß sie den mittleren Schichten
des braunen Jura angehört, so ist damit ihr Alter im Verhältnis
zu allen Formationen und den in ihnen enthaltenen Lebewesen genau
bestimmt. Über das Alter der Muschel in Jahren ist allerdings damit gar
nichts ausgesagt, denn die geologische Altersbestimmung ist eine rein
relative. Sie gibt von einem Ereignis an, daß es früher oder später
gewesen sei als ein anderes; von der Zahl der Jahre, die zwischen
beiden liegt oder die von jenem Zeitpunkt bis zur Gegenwart verstrichen
ist, weiß sie nichts zu sagen. Die Geologie kennt wohl die Zeitfolge,
aber nicht die Zeitdauer des Geschehens, von dem sie berichtet. Sie ist
eine Geschichte ohne Jahreszahlen.
[1] Die Pfeile geben den genauen Zeitpunkt des angedeuteten
geologischen Ereignisses an.
Geologische Formationstafel
+------------+-------------------------------+------------------------+
| |Nacheiszeit |Metallzeit |
| |(Alluvium) |Jüngere [Illustration]|
| +-------------------------------+ } Steinzeit |
|Neuzeit | { Würm-Vereisung |Ältere Neandertaler|
|(Känozoikum)|Eiszeit { Riß-Vereisung | |
| |(Diluvium){ Mindel-Vereisung |[Illustration] Homo |
| | { Günz-Vereisung | Heidelbergensis |
| | | |
| +-------------------------------+1. Auftreten |
| | { Pliozän | des Menschen |
| | { Miozän | |
| |Tertiär { Oligozän |Bildung der Alpen |
| | { Eozän | |
| | { Paleozän |[Illustration] |
| +===============================+ |
| |Kreide { obere Kreide | |
| | { untere Kreide |Aufblühen des |
| +-------------------------------+ Säugetierstammes|
| | { weißer (Malm) | |
|Mittelzeit |Jura { brauner (Dogger) |Blütezeit der |
|(Mesozoikum)| { schwarzer (Lias) |Saurier |
| +-------------------------------+ |
| | { Keuper | |
| |Trias { Muschelkalk |[Illustration] |
| | { Buntsandstein | |
+============+===============================+ |
| |Perm { Zechstein |Bildg. der Kalisalzlager|
| | { Rotliegendes |Mitteldeutschl. |
| +-------------------------------+ |
| |Karbon { oberes (produktiv.) K|[Illustration] |
|Altzeit | { unt. K (Kohlenkalk) | |
| (Paläo- +-------------------------------+ |
| zoikum) |Devon |Bildung der Steinkohlen |
| +-------------------------------+ |
| |Silur |Die ersten Fische |
| +-------------------------------+ [Illustration]|
| |Kambrium | |
+============+===============================+Die ersten wohlerh. |
|Frühzeit | { oberes |organ. Reste |
|(Eozoikum) |Präkambrium { mittleres | [Illustration]|
| | { unteres | |
+============+===============================+ [Illustration]|
|Urzeit |Urgebirge (Gneise und |Beginn des |
|(Archaikum) |kristalline Schiefer) |Lebens |
+------------+-------------------------------+------------------------+
Das ist aber ein ganz empfindlicher Mangel. „Ohne die Bestimmung der
Zeiträume bleibt jede Entwicklungswissenschaft oder geschichtliche
Wissenschaft im Zustand äußerster Unvollkommenheit“ (Ratzel). Was
würde die Menschheitsgeschichte ohne Jahreszahlen bedeuten? Sie könnte
wohl noch die Folge der Ereignisse aufzählen, über die Zeitdauer
geschichtlicher Entwicklungen vermöchte sie nichts mehr auszusagen.
Damit würde jede Vergleichsmöglichkeit mit dem Geschehen der Gegenwart
und zugleich jedes tiefere Verständnis verloren gehen. Es ist
ein gewaltiger Unterschied in der Bewertung einer geschichtlichen
Entwicklung, ob zu ihrem Ablauf zehn Jahre oder zehn Generationen
nötig waren. Genau wie in der Menschheitsgeschichte ist es aber auch
in der Geologie eine dringende Notwendigkeit, eine klare Vorstellung
von der Größe der Zeiträume zu besitzen, in denen sich die Ereignisse
abspielen. Von der bloßen relativen Altersbestimmung drängt es
den Forscher ganz von selber weiter zur ~absoluten geologischen
Zeitmessung~. Es ist nicht nur müßige wissenschaftliche Neugier,
wenn der Anfänger in der Geologie fragt, vor wieviel Jahren wohl das
Muscheltier aus dem braunen Jura gelebt habe, das er in versteinertem
Zustand am Straßenrand gefunden hat. In dieser Frage wird vielmehr
der Wissenschaft ein überaus wichtiges Problem gestellt, dessen Lösung
mit dem Geologen auch den Biologen und den Philosophen interessiert.
Der Geologe möchte wissen, welche Zeiträume, Jahrtausende oder
Jahrmillionen er seiner Geschichtschreibung zugrunde legen darf.
Der Biologe wünscht eine Vorstellung davon zu gewinnen, mit welcher
Geschwindigkeit die Stammesentwicklung der Lebewesen vor sich gegangen
ist; für manche seiner Theorien spielt das Maß der verfügbaren Zeit
eine entscheidende Rolle. Den Philosophen endlich beschäftigt die
Frage, was für einen Abschnitt die Menschheitsentwicklung im Rahmen der
ganzen Erdentwicklung einnimmt.
Ist es nun möglich, geologische Zeiträume nach bestimmten Zeiteinheiten
zu messen, ~Jahreszahlen auch für die Erdgeschichte~ zu gewinnen?
Was wir dazu brauchen, ist einfach zu sagen: Es sind ~geologische
Zeitmesser, geologische Uhren~. Wir werden sehen, daß sie uns von der
Wissenschaft zur Verfügung gestellt werden können; wir werden sogar
finden, daß sie auf dieselbe Weise ihre Aufgabe erfüllen wie unsere
allbekannten Zeitmesser.
[Illustration: Abb. 1. Prinzipien geologischer Zeitmessung.]
Die Uhren des Altertums und des Mittelalters waren fast ausschließlich
~Wasseruhren~. Aus der Menge des aus einem Gefäß ausgeflossenen
Wassers schloß man, wieviel Zeit „verflossen“ sei, und die mechanische
Kunstfertigkeit der Griechen und späterhin der Araber schuf nach
diesem Prinzip wahre Kunstwerke der Mechanik: Wasseruhren, die mit
Glockenschlägen die Zeit kündeten, oder bei denen künstliche Figuren
an einem Zifferblatt die Stunde wiesen. Noch weit herein in die
Neuzeit waren Wasseruhren die gebräuchlichsten Zeitmesser, und von der
~Sanduhr~, bei der eine bestimmte Menge Sand durch die enge Öffnung
des Stundenglases läuft, haben sich sogar kümmerliche Überreste bis in
unsere Zeit gerettet: die Eieruhr der Hausfrau und die kleine Sanduhr
neben dem Telephon, welche die Gesprächsdauer erkennen läßt. Das
Prinzip von Wasser- und Sanduhr ist folgendes: Man weiß, wieviel Wasser
oder Sand in der Zeiteinheit aus einem höher gelegenen Gefäß in ein
tieferes abfließen kann und schließt aus der Menge des Abgeflossenen
auf die Zeit, die dazu nötig war. Wir werden sehen, daß geologische
Vorgänge des Abfließens und der Aufschüttung zur erdgeschichtlichen
Zeitmessung dienen können.
Die ~Pendeluhren~ stellen eine zweite Art von Zeitmessern dar. Langsam,
in immer gleichem Rhythmus, schwingt das Pendel unter der Einwirkung
der Anziehungskraft der Erde hin und her. Damit es von der Reibung
nicht zum Stillstand gebracht wird, erhält es im Innern des Werks
bei jeder Schwingung einen neuen kleinen Anstoß. Wählt man ein Pendel
von passender Länge, so kann man erreichen, daß es genau eine Sekunde
zur Schwingung braucht; mit Hilfe sinnreicher Zahnradübertragung wird
die Zahl seiner Schwingungen durch Zeiger zur Erscheinung gebracht.
Die Bewegung dieser Zeiger bedeutet eigentlich nichts anderes als ein
Abzählen der Pendelschwingungen unter Zusammenfassung von 60 und 60 ×
60 Schwingungen zu größeren Einheiten.
Das Prinzip der Pendeluhr beruht also auf dem Abzählen einer Bewegung,
die unter dem Einfluß der Schwerkraft periodisch erfolgt. Wir werden
wunderbar geheimnisvolle Bewegungen unseres Weltkörpers kennen
lernen, die ebenso durch die Schwerkraft hervorgerufen werden und die
vielleicht als Grundlage geologischer Zeitmessung dienen können. Es
fragt sich nur, wie solche zweifellos vorhandene Bewegungen abgezählt
werden sollen. Für die kleine Periode des Jahres vermag schon jeder
Baum diese Aufgabe zu lösen. Schneidet man einen Baumstamm quer durch,
so zeigt sich das bekannte regelmäßige Bild der ~Jahresringe~, an
denen ohne weiteres das Alter des Baums in Jahren abgelesen werden
kann; jeden Frühling bildet er eine weiche breite, jeden Herbst eine
harte dünne Holzschicht. Wir werden auch geologische Jahresringe kennen
lernen, die in der Art, wie sie dem Forscher Aufschluß über geologische
Zeiträume geben, zwei Prinzipien der Zeitmessung vereinigen:
Aufschüttung und Rhythmus.
Und nun soll der Versuch gewagt werden, mit Hilfe der Zeitmesser,
die uns die Geologie kennen lehrt, die ungeheuren Zeiträume der
Vergangenheit in Maß und Zahl zu fassen!
II. Geologische Zeitmessung durch Abtragung und Aufschüttung.
Wir versetzen uns im Geist ins Ruhrrevier. Mit dem Förderkorb geht's
sausend hinunter in die dunklen Tiefen eines Kohlenbergwerks. In dem
Wirrsal unterirdischer Gänge arbeiten wir uns vor bis ans äußerste
Ende, wo vom Häuer das kostbare schwarze Mineral losgebrochen wird.
Und staunend sehen wir, daß wir nicht etwa mitten drin in der massiven
Kohle stehen, sondern daß sie nur eine Schicht (ein „Flöz“) von kaum 1
Meter Mächtigkeit bildet. Steigen wir allerdings in eine höhere oder
tiefere Strecke des Bergwerks, so finden wir zwischen Sandsteinen
und Schiefertonen noch eine ganze Reihe anderer Flöze eingebettet,
mächtigere, bis zu einer Dicke von 2 Meter, die einen leichten,
bequemen Abbau erlauben, und schwächere von 10-20 cm Mächtigkeit, bei
denen sich der Abbau überhaupt nicht lohnt. Fragen wir den Geologen,
der von allen Schächten und Tiefbohrungen des ganzen Kohlenreviers
den Aufbau des Gebirges kennt, nach der Zahl der Kohlenschichten,
so sagt er uns, daß im ganzen 176 Flöze übereinander liegen, durch
Gesteine, die in einem Meere gebildet wurden, voneinander getrennt.
Wie sollen wir das deuten? Die Wissenschaft lehrt uns, daß sich
die Kohlen in mächtigen Waldmooren aus einer fremdartig anmutenden
Pflanzenwelt gebildet haben, langsam und in ungeheuren Zeiträumen. Ein
hundertjähriger kräftiger Buchenwald würde bei der Verkohlung nur eine
Schicht von 16 mm ergeben. Nun senkte sich das Land; das Meer brach
herein; Schlamm und Sand lagerten sich über dem jungen Kohlenlager ab
und schützten es so vor der Zerstörung. Dann hob sich das Land wieder,
das Wasser lief ab, und von neuem erwuchs der Sumpfwald, bildete
sich Kohle, bis das Meer wieder hereinbrach und auch die neue Kohle
zudeckte. Und das 176mal! Wie ein langsames Atemholen der scheinbar
starren Erde mutet dieses Auf und Ab an, und daß dieser Wechsel von
Steinkohlensumpfwald und Meer ungeheure Zeiträume umfaßt haben muß,
ist uns ohne weiteres klar. Dabei zählt man im Saarkohlengebiet sogar
325 Flöze, und die ganze Zeit, die zur Bildung all dieser wechselnden
Schichten nötig war, bedeutet in der geologischen Zeitrechnung nur
einen verhältnismäßig kleinen Teil einer einzigen geologischen Periode!
Ein anderes Bild: Zu Tausenden ragen in Baku am Kaspischen Meer auf
engstem Raum die Erdölbohrtürme in die Luft, und zwölf Milliarden Liter
Rohöl haben sie in der Zeit vor dem Krieg jährlich zutage gefördert.
Nun entsteht das Erdöl nach der Ansicht der heutigen Wissenschaft aus
den Überresten abgestorbener Meerestiere. Wir können nicht annehmen,
daß jene Meere wesentlich dichter bevölkert gewesen seien als unsere
heutigen. Was für ungeheure Zeiträume müssen aber verstrichen sein,
bis sich der Meeresboden mit derartig riesenhaften Mengen solcher
Stoffe vollsaugen konnte! Und auch hier wieder müssen wir dasselbe
feststellen wie bei den Steinkohlen: Die Zeit, die zur Bildung der
erdölführenden Schichten nötig war, ist geringfügig im Rahmen der
ganzen Erdgeschichte.
Wir wollen aber doch versuchen, von diesen ersten, ganz allgemeinen
Vorstellungen von der langen Dauer geologischer Zeiträume zu
bestimmten, faßbaren Zahlen zu gelangen; die zahlenmäßige Untersuchung
der ~geologischen Wirkung des fließenden Wassers~ soll uns diesen
Fortschritt bringen. Überall, wo es in Bächen, Flüssen und Strömen zum
Meere eilt, schafft es Stoffe aus dem Land hinaus, trägt dadurch ganz
allmählich sein Einzugsgebiet ab (Vorgang der Denudation) und führt
alles ins Meer, wo sich das mitgeführte Material niederschlägt und
langsam neue Gesteinsschichten aufbaut (Vorgang der Sedimentation).
Eine sehr genaue zahlenmäßige Untersuchung über die geologische
Arbeit eines Flusses wurde von ~Schürmann~ vor wenigen Jahren am
~Neckar~ ausgeführt. Während eines ganzen Jahres berechnete er Tag
für Tag auf Grund genauer Methoden die Wassermengen, die der Fluß aus
dem Schwabenland hinaus zum Rhein führt, und Tag für Tag entnahm er
ihm Proben, aus denen er den Gehalt des Wassers an aufgelösten und
schwebenden Bestandteilen sorgfältig bestimmte. Während die gelösten
Bestandteile hauptsächlich Salze aller Art sind, die das Wasser bei
seiner Berührung mit dem Gestein ausgelaugt hat (vor allem Kalk),
sind die schwebenden Stoffe feinste Ton- und Sandteilchen, die als
„Flußtrübe“ mechanisch vom Wasser mitgenommen werden und die es
besonders bei Hochwasser bis zur vollständigen Undurchsichtigkeit
trüben können. Das Ergebnis der Untersuchungen war, daß der Neckar
unterhalb Heilbronn im Jahr 1,584 Millionen Tonnen fester Stoffe aus
dem Lande hinausführt.
Bei einem spezifischen Gewicht von 2,5 nimmt diese Stoffmenge
einen Raum von etwas über 600000 Kubikmeter ein; würde man sie in
gleichmäßiger Dicke über das ganze Einzugsgebiet des Flusses (12340
Quadratkilometer) ausbreiten, so ergäbe sich eine Schicht von 1/20 mm
Mächtigkeit. Wenn also der Neckar sein ganzes Flußgebiet gleichmäßig
erniedrigen würde, so würde er in einem Jahr 1/20 mm, in 20 Jahren 1 mm,
in 2000 Jahren eine Schicht von 1 m Mächtigkeit abtragen. Zur Abtragung
von 100 m würde er infolgedessen 2 Millionen Jahre brauchen.
[Illustration: Abb. 2. Querschnitt durch die Schwäbische Alb
und ihr Vorland mit vulkanischen Durchschlagsröhren. Zur Zeit
der Eruption muß noch eine Gesteinsdecke, wie sie durch die
gestrichelte Linie angedeutet ist, über dem Vorland gelegen
haben. 1 Muschelkalk, 2 Keuper, 3 Schwarzer Jura, 4 Brauner
Jura, 5 Weißer Jura.]
Nun können wir auf hochinteressante Weise feststellen, wie das ganze
Gebiet zwischen Schwäbischer Alb und Odenwald in nicht allzuweit
zurückliegender geologischer Vergangenheit ausgesehen haben muß.
Zu den merkwürdigsten geologischen Erscheinungen der Erde zählt
das Vulkangebiet der mittleren Schwäbischen Alb (um Kirchheim und
Urach), in dem die Erdrinde von nicht weniger als 125 vulkanischen
Explosionsröhren durchsetzt wird; sie zeigen sich von vulkanischem
Material (Basalt) und von Gesteinsbruchstücken der durchschlagenen
Schichten erfüllt. Eine Anzahl dieser Röhren steckt noch ganz innerhalb
des Körpers der Alb, die sich südlich vom schwäbischen Keuperland
über einem Unterbau von schwarzem und braunem Jura in wundervoller
landschaftlicher Schönheit als eine steile, von Felszinnen gekrönte
Mauer von Weißjura aufbaut; die übrigen liegen im Vorland (vgl. Abb.
2). Der nördlichste der Vulkanschlote findet sich bei Scharnhausen
(südlich von Stuttgart), über 20 km vom jetzigen Albrand entfernt,
in den Keuper eingesenkt und trotzdem noch Brocken von weißem Jura
enthaltend. Dieser Weiße Jura, ein viel jüngeres Gestein als der
Keuper, in dessen Höhe er nun in der Vulkanröhre steckt, muß bei
der Explosion von oben her in das offene Loch hereingefallen sein.
Es müssen also damals noch die Schichten des Weißen Jura über der
ganzen Gegend gelegen haben, und das gibt uns den sicheren Beweis,
daß zu jener Zeit der Albrand, wenn er schon in der heutigen Art
bestand, noch mindestens 20 km weiter nördlich gelegen sein muß.
Weitere Beobachtungen machen es wahrscheinlich, daß das ~ganze
schwäbische Stufenland~ zwischen Odenwald und Alb damals noch von einer
Gesteinsdecke von mehreren hundert Metern Mächtigkeit bedeckt war. Hier
können wir nun wieder mit der Rechnung einsetzen: 100 m deckt der Neckar
in 2 Millionen Jahren ab; es werden also seit jener Vulkankatastrophe,
die im Obermiozän, also schon gegen das Ende der Tertiärzeit,[2]
stattgefunden hat, ungefähr 4-6 Millionen Jahre verflossen sein.
[2] Vergleiche hierzu, wie bei allen andern geologischen
Altersangaben, die Formationstafel auf Seite 7.
Damit sind wir zum erstenmal auf das Zeitmaß gekommen, mit dem der
Geologe rechnet, und an das sich auch der Leser gewöhnen muß, die
Jahrmillion. Daß es nicht nur ein gedankenloses Umsichwerfen mit
großen Zahlen ist, wenn in der Geologie von Jahrmillionen geredet
wird, das zeigt schon dieser erste Versuch einer rechnerischen Lösung
unserer Frage klar und deutlich, obwohl sich an ihn von kritisch
gestimmten Geistern noch manches Wenn und Aber anknüpfen läßt. Aber
daß Jahrtausende oder Jahrhunderttausende in der Erdgeschichte nicht
zureichen, ist uns jetzt schon klar geworden. Die erste Vorstellung von
der Größenordnung geologischer Zeiträume ist gewonnen, und das bedeutet
eine neue Erkenntnis!
Wenn der Neckar 20000 Jahre braucht, um sein Gebiet um 1 m zu
erniedrigen, so ist er damit weder ein rascher noch ein besonders
langsamer Arbeiter; seine Leistung bedeutet einen guten Durchschnitt.
Ein Alpenfluß, der mit ganz anderer Wucht zu Tale stürzt und die
Trümmer des rasch verwitternden Hochgebirges in die Ebene schafft,
wird mehr leisten als der Neckar, der durch ein Mittelgebirgsland
fließt, während ein langsam dahinfließender Strom des Flachlands nicht
auf die Leistung des Neckars kommen wird. Es sind sehr lehrreiche
Zahlen, die in dieser Beziehung von den Geologen gefunden wurden. Der
erfolgreichste bekannte Zerstörer ist der Irawadi (Hinterindien), der
sein Stromgebiet schon in 1300 Jahren um 1 m erniedrigt. Ihm kommen
die Alpenflüsse Po und Reuß nahe, die in 2800 und 3000 Jahren dieselbe
Arbeit verrichten, während das Gebiet der Hudson-Bai von seinen Flüssen
erst in 165000 Jahren um 1 m erniedrigt wird.
Es soll nun aber der kühne Versuch gewagt werden, für die ganze Erde
die Abtragung zu berechnen. Wenn dabei auch viele Zahlen nicht ganz
richtig sein werden, so müssen wir eben hoffen, daß ein Fehler nach
der einen Seite wieder durch einen entgegengesetzten aufgehoben wird,
und daß auf diese Weise doch eine Zahl von leidlicher Genauigkeit
herauskommt. Will man wissen, was die gesamten Ströme der Erde im
Jahr an Abtragungsarbeit leisten, so ist es nötig, zweierlei zu
kennen: Die jährliche Wassermenge aller Flüsse und den Gehalt ihres
Wassers an Gelöstem und Aufgeschwemmtem. Es ist klar, daß nur für
wenige Stromsysteme solche Messungen vorliegen, wie vom Neckar. An
ihre Stelle muß eine vorsichtige Schätzung treten, die aber in einer
Reihe von meteorologischen, geographischen und geologischen Tatsachen
zuverlässige Grundlagen hat. Nachdem schon die englischen Geologen
~Mellard Reade~ und ~Murray~ die Berechnung versucht hatten, gab in
neuerer Zeit der amerikanische Geologe ~Clarke~ die zuverlässigsten
Zahlen. Er erhielt unter möglichst genauer Berücksichtigung aller
Verhältnisse für die Flüsse der ganzen Erde eine Jahresleistung von
2500 Millionen Tonnen gelöster und 6000 Millionen Tonnen schwebender
fester Stoffe, was eine Gesamtjahresleistung von 8500 Mill. Tonnen
ergibt. Würde diese Stoffmenge, die von den Flüssen in einem Jahr
ins Meer getragen wird, über das von ihnen entwässerte Festland
ausgebreitet, so erhielte man eine gleichmäßige Schicht von 1/28-1/30 mm
Dicke; es vergeht also ein Zeitraum von 28000 bis 30000 Jahren, bis
die Erdoberfläche von den Flüssen durchschnittlich um 1 m erniedrigt
wird. Zu der Arbeit der Flüsse kommt noch die zerstörende Wirkung
der Meereswogen an der Küste hinzu, die gleichfalls dem Meere Stoffe
zu Sedimentgesteinen liefert und die Gesamtmenge der ihm jährlich
zugeführten Stoffe auf etwa 9000 Millionen Tonnen erhöht. Über das
Schicksal aller dieser Stoffe können wir aussagen, daß ein Teil der
gelösten Stoffe, vor allem die Chloride (in erster Linie Natriumchlorid
= Kochsalz) in Lösung bleibt und damit den Salzgehalt des Meeres
erhöht, während z. B. der größte Teil des gelösten kohlensauren Kalks
sich ausscheidet. Die aufgeschwemmten Stoffe setzen sich natürlich
ohne weiteres im Meere ab und bilden die sog. mechanischen Sedimente.
Clarke versuchte auch, die Menge der verschiedenen neu gebildeten
Gesteinsarten zu berechnen, und fand, daß von den 9000 Millionen
Tonnen 70% (6300·10^6 Tonnen) zu Ton- und Schiefergesteinen werden,
16% (1440·10^6 Tonnen) zu Sandsteinen und 14% (1260·10^6 Tonnen) zu
Kalkstein.
Um Zahlen für die Zeitdauer geologischer Vorgänge zu gewinnen, halten
wir uns nun zuerst an die gelösten Stoffe. ~Joly~ hat 1899 einen
scheinbar sehr einfachen Weg angegeben, um das ~Alter des Ozeans~ zu
berechnen. Sein Gedankengang ist folgender: Als sich bei zunehmender
Abkühlung der Erde das Wasser in flüssiger Form an der Oberfläche
niederschlug, da bestand dieser Urozean aus chemisch reinem Wasser,
er war also ohne Salzbeimischung. Die Salze kamen auf die Weise in das
Meer, daß die Verwitterung eine Reihe von Stoffen aus den Urgesteinen
(Gneis, Granit) herauslöste und ins Meer führte. Die einen schieden
sich hier aus und bildeten Gesteine, andere aber, vor allem die
Alkalisalze (Salze des Natriums und Kaliums) blieben in Lösung und
verursachen nun den Salzgehalt des Meeres. Die größte Rolle spielt
dabei das Kochsalz (Chlornatrium). Auch heute noch werden von den
Flüssen Natriumsalze in das Meer geführt, die aus der Verwitterung der
Urgesteine stammen und den Salzgehalt des Meeres andauernd langsam
vermehren. Wir kennen den Gehalt des ganzen Ozeans an Natriumsalzen
(der Prozentgehalt des Meeres an Salzen ist bekannt, die Wassermenge
des ganzen Ozeans läßt sich unschwierig berechnen) und die Menge des
von den Flüssen jährlich ins Meer geführten Salzes. Dividieren wir
beides, so erhalten wir die Zahl der Jahre, die nötig waren, um den
Salzgehalt des Meeres bis zur heutigen Höhe anwachsen zu lassen. Die
Berechnung geschieht nach folgender einfacher Gleichung:
(Natrium im Ozean)
------------------------------------------ = Alter des Ozeans
(jährl. Menge des Natriums in den Flüssen)
Durch Einsetzung der für die Mengen der Natriumsalze bekannten Zahlen
erhalten wir:
(14,13·10^{12}t)
----------------- = 89222900 Jahre
(158,357·10^{3}t)
Die Methode scheint sehr einfach und einleuchtend zu sein, sie hat
aber ganz bedenkliche Schwierigkeiten. Vor allem gründet sie sich
auf die Annahme, daß das von den Flüssen in den Ozean geführte
Salz einzig und allein aus der Verwitterung der Urgesteine stamme.
Nun läßt sich nachweisen, daß ein großer Teil dieses Salzes nicht
daher, sondern aus dem Meere stammt und als „zyklisches Salz“ einen
Kreislauf vom Meer zum Land und wieder ins Meer ausführt. Vor allem
reißt der Meerwind kleine Tröpfchen von Seewasser mit sich und trägt
auf diese Weise Salz weit ins Land hinein. Für den Sambharsalzsee
in Indien, der 400 km landeinwärts liegt und eine Fläche von 5700 qkm
einnimmt, wurde berechnet, daß er jährlich durch den Wind 3000 Tonnen
Seesalz zugeführt bekommt. Ein anderer Teil des Salzes der Flüsse
stammt aus Salzlagern in den Sedimenten, die ihrerseits wieder aus
der Eindunstung von Meerwasser hervorgegangen sind. Auch dieses Salz
fließt also zum zweiten- oder öfterenmal dem Meere zu. Alles zyklische
Salz darf natürlich nicht in die Berechnung eingestellt werden. Nach
dem einen Forscher (Joly) soll seine Menge 33%, nach andern 95% oder
gar 99% der von den Flüssen mitgebrachten Salzmenge betragen. Damit
verringert sich die anzurechnende Menge des Natriums im Flußwasser ganz
außerordentlich, und damit steigt nach einer einfachen mathematischen
Überlegung das Alter des Ozeans bis zu ungeheuren Zahlen an. Bei der
Annahme von 99% zyklischem Salz wäre es das 100fache, also gegen 9000
Millionen Jahre. Wenn die Ergebnisse in einem solch ungeheuer weiten
Spielraum sich bewegen, so wird es ganz aussichtslos, auf diese Weise
zu einigermaßen brauchbaren Zahlen zu gelangen.
Versuchen wir es deshalb mit den im Meere gebildeten Schicht-
(Sediment-)gesteinen. Wenn wir die gesamte Mächtigkeit aller auf der
Erde je gebildeten Sedimente kennen, dazu die Zeit, die zur Bildung von
1 m nötig ist, so brauchen wir nur zu multiplizieren, und das Ergebnis
liegt vor. Nun sind aber alle Zahlen, um die es sich hier handelt, so
unsicher als nur denkbar. Bei der Berechnung der Gesamtmächtigkeit
der Sedimente müssen wir berücksichtigen, daß an mancher Stelle der
Erde lange geologische Zeiträume vorbeigingen, ohne eine Spur zu
hinterlassen. Wenn wir bei der Berechnung der Schichtenmächtigkeit
bei jeder Formation und jedem Formationsteil die Stelle in Rechnung
setzen, an der sich die größte Mächtigkeit entwickelt hat, so erhalten
wir die sogenannte ~maximale Mächtigkeit~. Diese beträgt nach ~Sollas~
(1909) für die Neuzeit der Erde 19000 m, für das Mittelalter 21000 m,
für das Altertum 37000 m, für das Präkambrium 25000 m; das ergibt eine
Gesamtmächtigkeit von 102000 m. Andere Forscher bringen wesentlich
andere Zahlen heraus. Wollen wir die Zeit berechnen, in der eine
Schicht von 1 m Sedimentgestein gebildet wird, so müssen wir dabei
festhalten, daß die Stoffe, die von den Flüssen ins Meer hinausgetragen
werden, nicht über die ganze Fläche des Ozeans hin sich ablagern,
sondern nur in der sog. Schelfregion, einem Gürtel, der mit ungefähr
160 km Breite die Kontinente umsäumt. Bei einer Küstenlinie von
160000 km nimmt auf diese Weise die Schelfregion einen Flächenraum von
25,6·10^6 qkm ein. Nimmt man für die 9000·10^6 Tonnen ein spezifisches
Gewicht von 2,5 an, so füllen sie einen Raum von 3600·10^6 cbm aus.
Bauen wir aus dieser Masse eine Säule mit einer Grundfläche von
1 qkm, so erreicht sie eine Höhe von 3,6 km. Breiten wir nun das Ganze
gleichmäßig über die gesamte Schelfregion (25,6·10^6 qkm) aus, so ergibt
sich eine Schicht von 0,140 mm Dicke. Wenn also in einem Jahr eine
Schicht dieser Mächtigkeit gebildet wird, so sind 7000 Jahre nötig, um
eine Schicht von 1 m Mächtigkeit zu bilden. Das ist natürlich nur ein
Durchschnittswert. An einer Stelle geht die Arbeit viel rascher vor
sich, an der andern viel langsamer.
Würden wir diesen Wert als richtig annehmen, so erhielten wir für
die Bildung von 102000 m Gesteinsmächtigkeit eine Zeit von über 700
Millionen Jahren. Nun müssen wir dabei aber berücksichtigen, daß die
Sedimente auch in der Schelfregion nicht gleichmäßig ausgebreitet
werden (vgl. Abb. 3), sondern daß sie in größerer Küstennähe wesentlich
stärker aufgehäuft werden als in 100 bis 160 km Entfernung von der
Küste. Wir können für die größere Küstennähe annehmen, daß hier schon
3000 Jahre genügen, um die Schicht von 1 m zu bilden. Wenn zuerst
die „maximalen Schichtmächtigkeiten“ festgestellt wurden, so müssen
wir jetzt den niedrigen Wert für die Bildungszeit von 1 m einsetzen
und erhalten für 100000 m die Zeit von 300 Millionen Jahren. Es soll
bei dieser Art Berechnung aber nicht verschwiegen werden, daß andere
Forscher auf wesentlich andere Zahlen gekommen sind; sie bewegen sich
zwischen 30 und 600 Millionen Jahren, und diese ungeheuren Unterschiede
sind natürlich nicht dazu angetan, das Vertrauen in diese Methode
allzusehr zu stärken.
Etwas zuverlässigere Resultate ergibt ein anderer Weg: Man versucht,
die ~Gesamtmenge der im ganzen Verlauf der Erdgeschichte gebildeten
Sedimente~ zu berechnen. Auch dies ist natürlich ein schwieriges
Unterfangen, denn das meiste, was die Erde im Laufe der Jahrmillionen
aufbaute, ist schon längst wieder zerstört. Immerhin, es soll gewagt
sein. Auf Grund vorsichtiger Schätzung erhält man für den Kubikinhalt
der gesamten, im Lauf der Erdgeschichte gebildeten Sedimente einen
Raum von 875·10^6 Kubikkilometer (ckm). Unsere 9000·10^6 Tonnen stellen
einen Raum von 3,6 ckm dar, es waren also 875·10^6/3,6 = 245·10^6 Jahre
nötig, um die Gesamtmenge der Sedimente zu bilden. Ein zweiter Versuch:
Man rechnet mit der Gesamtmenge aller je gebildeten Kalksteine und der
Menge Kalk, die durch die Verwitterung der Eruptivgesteine jährlich
frei wird. Nach ähnlichen Methoden, wie sie oben angedeutet wurden,
erhält man für die Bildung der gesamten irdischen Kalkschichten eine
Zeit von 320 Millionen Jahren.
Bei all den Zahlen, die wir bis jetzt errechnet haben, mußte nach
der Mächtigkeit der erhaltenen Sedimente stark ⅔ auf die Zeit
vom Kambrium bis heute, schwach ⅓ auf das Präkambrium entfallen.
Jedenfalls ist damit aber, wenn wir die Zeitspanne seit dem Kambrium
als zuverlässiger annehmen wollen, das Präkambrium stark unterschätzt.
Nach Überlegungen allgemeiner Art muß seine Dauer ein Mehrfaches der
aller anderen Formationen betragen; es ist aber fast vollständig
zerstört und umgewandelt, und daher kommt seine Bedeutung in den
Mächtigkeitszahlen lange nicht genügend zum Ausdruck.
[Illustration: Abb. 3. Sedimentbildung in der Schelfregion.]
Was läßt sich nun über die Zuverlässigkeit all dieser Berechnungen
aussagen? Das Problem kann unmöglich auf einen Anlauf gelöst werden.
Fast alle Zahlen sind nicht genau bestimmbar, sie beruhen nur auf mehr
oder weniger zuverlässigen Schätzungen; deshalb bewegen sich auch die
Ergebnisse zwischen sehr weiten Grenzen. Wohl wohnt den Zahlen ein
verschiedenes Maß von Zuverlässigkeit inne; bei den einen, z. B. den
Abtragungszahlen, wird wohl die richtige Zahl um nicht mehr als 50%
nach oben oder unten von der angenommenen abweichen; andere dagegen
sind wesentlich unsicherer. Und trotzdem, die Ergebnisse sind nicht
wertlos. Haben wir gleich zu Anfang nachgewiesen, daß geologisch recht
junge Ereignisse bereits einige Millionen Jahre zurückliegen müssen,
so zeigen uns die Berechnungen über Abtragung und Aufschüttung, daß es
sich für die Zeit, in der die Gesamtheit der Schichtgesteine gebildet
wurde, jedenfalls schon um mehr als hundert Jahrmillionen handelt. Das
ist ein sehr wesentliches und wertvolles Ergebnis. Wir erkennen zwar
noch nicht die absolute Größe, aber doch die Größenordnung geologischer
Zeiträume; die Zehner und Hunderter von Jahrmillionen haben bereits
hohe Wahrscheinlichkeit gewonnen.
Ungeheure ~Wasser- und Sanduhren~ sind es, die dem Geologen dieses
Resultat verschafft haben. Ihr Prinzip der Zeitmessung ist genau
das gleiche wie bei der Sanduhr am Telephon oder jenen kunstvollen
Wasseruhren der Araber und Griechen. Wir wissen, was in einem Jahr in
die großen Sammelbecken läuft, vermögen die Massen des Geleisteten zu
messen oder zu schätzen und erhalten daraus durch einfache Rechnung die
Zahl der dazu nötigen Jahre. Die Genauigkeit der Rechnung hängt von der
Zuverlässigkeit der verwendeten Zahlen ab.
Jedoch steckt in all diesen Rechnungen noch eine Voraussetzung, die
wir bis jetzt unbesehen hingenommen haben, die aber durchaus nicht
selbstverständlich ist, sondern einer sehr genauen Prüfung bedarf.
Wenn wir aus der Gesamtmasse der Sedimente und der Jahresleistung der
abtragenden Kräfte durch Division die Zeit gewonnen haben, so nahmen
wir an, daß im ganzen Verlauf der Zeit die Uhr gleich schnell gegangen
sei, die Flüsse in jedem Jahr so viel ins Meer getragen hätten wie
heute. Das ist jedoch nicht ohne weiteres sicher. Wir können uns
denken, daß in früheren Erdperioden die geologischen Kräfte rascher
und stürmischer gearbeitet hätten als heute, daß die Zerstörung
schneller vor sich gegangen wäre, und die Flüsse mehr ins Meer geführt
hätten. Dann hätten wir mit einer zu kleinen Zahl dividiert, die
durchschnittliche Jahresleistung wäre größer anzunehmen, und es kämen
wesentlich kleinere Zeiträume bei der Rechnung heraus. Ebenso denkbar
ist es aber auch, daß die geologische Sanduhr heutzutage rascher
läuft als in der Vergangenheit; dann hätten wir für diese Zeiten
geringere Jahresleistungen einzusetzen, und die Zeiträume würden sich
erhöhen. Wo liegt hier die Wahrheit? Haben in der Vergangenheit die
geologischen Kräfte stärker, gleichstark oder schwächer gewirkt wie in
der Gegenwart? Noch vor einem halben Jahrhundert nahmen die Geologen
das erste fast als selbstverständlich an; denn unscheinbar und nicht
unmittelbar in die Augen fallend sind die Veränderungen der Erde, die
sich heute vollziehen. Für die geologische Vorzeit war man geneigt, ein
viel rascheres Tempo in der Umbildung der Erdoberfläche anzunehmen; in
der Gegenwart aber sei die Erde aus der Sturm- und Drangzeit heraus in
einen gemütlichen Alterszustand eingetreten, und von den an ihr tätigen
Kräften werde nicht mehr viel an ihrem Antlitz geändert.
Diese Ansicht ist gegenwärtig von den meisten Forschern verlassen.
Die Erde befindet sich durchaus nicht in einer Periode besonderer
Ruhe; wesentlich stärker können in der Vorzeit die geologischen Kräfte
nicht gewirkt haben, als sie es auch heute noch tun. Ja, eine Anzahl
englischer und amerikanischer Geologen vertritt mit guten Gründen die
Ansicht, daß wir uns in einer Zeit übernormaler geologischer Tätigkeit
befinden. Wir werden später auf die Besprechung dieser wichtigen Frage
zurückkommen müssen.
Es wäre gewiß zu kühn, die Frage nach der Dauer geologischer Zeiträume
mit den bisherigen Methoden allein lösen zu wollen. Die Verfahren,
die bis jetzt beschrieben wurden, sind doch gar zu summarisch. Wir
wollen deshalb einen andern Weg einschlagen. Anstatt sofort auf
das Ganze zu gehen, wollen wir bescheiden versuchen, zunächst für
Ereignisse der jüngsten, uns zeitlich nächstliegenden geologischen
Vergangenheit, brauchbare Zahlen zu finden und von da aus langsam
weiter zurückzuschreiten.
III. Von der Eiszeit bis zum Beginn des Kambriums.
Unmittelbar vor der geologischen Gegenwart hat ein gewaltiges Ereignis,
dessen Nachwirkungen heute noch nicht ganz verschwunden sind, unsere
Erde betroffen: Eine ungeheure Vereisung ist über weite Teile der
Erdoberfläche weggegangen. Aus den Tälern der Alpen drangen Eisströme
von über 1000 m Mächtigkeit hinaus ins Vorland, wo sie sich zu einem
riesigen Eisgürtel vereinigten, der im Norden bis nahe zur Linie
der heutigen Donau reichte und sie an einigen Punkten (z. B. bei
Sigmaringen) sogar noch überschritt. Unsere höheren Mittelgebirge,
Vogesen, Schwarzwald, Böhmerwald und Riesengebirge trugen Gletscher,
die weit in die Täler hinunterreichten. Das Gewaltigste aber war die
ungeheure nordeuropäische Vereisung (Abb. 4). Von den skandinavischen
Gebirgen schoben sich die Eismassen über die heutige Ostsee hinweg
bis in das Herz Deutschlands. Sie reichten bis an den Harz und in
die Lausitz, ja tief nach Polen und in die Ukraine hinein. Ungeheure
Schuttmassen wurden von den Gletschern mitgebracht, zum Teil am Grund
mitgeschoben (Grundmoränen), zum Teil auf dem Rücken herangetragen,
gelegentlich in einzelnen großen Blöcken (Findlingsblöcke). Fast
dem ganzen norddeutschen Tiefland ist durch die Bedeckung mit
Gletscherschutt der geologische Stempel aufgedrückt. Das Merkwürdigste
aber ist, daß jene Eiszeit nicht einheitlich war, sondern daß viermal
nacheinander die Gletscher vorstießen, um sich in der Zwischenzeit
jeweils vollständig zurückzuziehen und abzuschmelzen. Wohl sind
gewisse Einzelfragen noch nicht gelöst, im allgemeinen aber kann die
nebenstehende schematische Darstellung (Abb. 5) als Ausdruck unserer
jetzigen Kenntnisse vom Verlauf der Eiszeit angesehen werden. Die
Kurve gibt nach den Forschungen ~Pencks~ den Verlauf der Schneegrenze
für die ganze Eiszeit im alpinen Vereisungsgebiet wieder. Jede
Eiszeit wurde durch eine Temperaturerniedrigung verursacht; eine
Senkung der Schneegrenze um mehrere hundert Meter war die Folge.
In der Zwischeneiszeit stieg jedoch die Temperatur sogar über den
Durchschnittsstand der Jetztzeit; die Gletscher zogen sich zurück.
Die Kurve bringt deutlich durch die viermalige Senkung und Hebung der
Schneegrenze das viermalige Kälter- und Wärmerwerden, das Vorrücken
und Abschmelzen der Gletscher zur Darstellung. Die vier Eiszeiten
führen nach Penck die Namen Günz-, Mindel-, Riß- und Würmeiszeit,
nach Flüßchen der oberschwäbisch-bayrischen Hochebene, an denen
ihre Bildungen besonders schön erhalten sind. Von der letzten, uns
zeitlich am nächsten liegenden Eiszeit wissen wir natürlich am meisten,
denn ihre Ablagerungen liegen zu oberst, während die der früheren
Eiszeiten oft tief überschüttet oder gar schon wieder zerstört sind.
So wissen wir auch, daß das Abschmelzen der Gletscher vom Höhepunkt
der Würmeiszeit ab nicht ohne Unterbrechung erfolgte. Der Gletscher
wich bei seinem Abschmelzen nicht gleichmäßig zurück, sondern machte an
manchen Stellen eine längere Ruhepause, ja er konnte sogar wieder eine
Strecke weit vorstoßen. So wurde das Abschmelzen des Würmgletschers
durch den „Bühlvorstoß“ unterbrochen. Die Linie, an der der Eisrand
längere Zeit verweilte, ist durch besondere Endmoränenwälle im Gelände
gekennzeichnet. So liegen die Moränen des Bühlvorstoßes, der für die
Berechnung der Eiszeitdauer von besonderer Wichtigkeit ist, an der
Stelle, wo die Alpentäler sich in das Vorland öffnen.
[Illustration: Abb. 4. Das nordeuropäische Vereisungsgebiet.
2 äußerster Stand der 2. (Mindel-) Vereisung.
4 äußerster Stand der 4. (Würm-) Vereisung.
4a baltische Endmoränen.
Fsk-E fennoskandische Endmoränen.
Nach Olbricht.]
[Illustration: Abb. 5. Klimakurve der Eiszeit nach Penck.
A Achsenschwankung (Rückzug der Gletscher). B Bühlvorstoß.]
Die Frage nach der ~Ursache der Vereisung~ beschäftigt den Geologen,
seit er überhaupt von diesem Ereignis weiß. Eine Unmenge von Theorien
hat schon versucht, die Eiszeit mit ihrem mehrmaligen Klimawechsel
zu erklären. Es ist ein Gebiet, das der Phantasie -- und die ist
auch in der Wissenschaft nötig! -- den weitesten Spielraum läßt,
und wo dem Forscher die Möglichkeit winkt, eines der dunkelsten
Geheimnisse der Erdgeschichte aufzuklären. Da gibt es nun Theorien,
die nicht nur die Ursache der Eiszeit erklären wollen, sondern die in
ihrer mathematischen Durchführung auch gleich den zeitlichen Ablauf
der ganzen Erscheinung ergeben. Es sind Theorien, die aus großen
astronomischen Vorgängen das Ereignis verständlich zu machen versuchen.
Seit dem großen Schwaben Kepler wissen wir, daß die Erde wie alle
Planeten sich in ellipsenförmiger Bahn um die Sonne bewegt; die Sonne
steht in einem Brennpunkt der Ellipse. Die Erdachse bildet mit der
Ebene der Erdbahn einen Winkel von 66½°, und mit parallel bleibender
Lage seiner Umdrehungsachse beschreibt unser Weltkörper seinen
Umlauf um die Sonne, die ihn streng und fest nach den Gesetzen der
Massenanziehung in seiner Bahn erhält. Nun bleibt aber die Gestalt
der Erdbahn nicht ewig dieselbe; sie verändert sich in langen, aber
meßbaren Zeiträumen. Langsam nimmt die Exzentrizität der Bahn zu und
ab, d. h. die Bahnellipse wird periodisch flacher und dann wieder mehr
kreisförmig. Dabei dreht sich die große Achse der Ellipse in der Ebene
der Erdbahn, und schließlich bleibt auch die Lage der Erdachse nicht
dauernd sich selbst parallel, die Erde führt vielmehr in einer Periode
von 26000 Jahren die sogenannte Präzessionsbewegung aus, die darauf
zurückzuführen ist, daß die Anziehungskraft der Sonne den Äquatorwulst
der Erde in die Bahnebene hereinzuziehen versucht, diese aber als
„Kreisel“ mit ihrer Umdrehungsachse ausweicht.[3]
[3] Es ist natürlich im Rahmen dieses Buches nicht möglich,
eine erschöpfende Darlegung der astronomischen
Verhältnisse zu geben. Wer sich eingehender für diese
Fragen interessiert, sei auf Bölsche „Eiszeit und
Klimawechsel“ hingewiesen.