Das Thema Klimawandel genießt spätestens seit dem diesjährigen UN-Klimabericht in den Medien Omnipräsenz. Leser und Zuschauer werden mit Fragen nur so überhäuft. Wodurch kann man den Klimawandel aufhalten? Welche ökologischen und ökonomischen Folgen hat eine globale Erwärmung? Was passiert, wenn die Polkappen schmelzen? Kommt gar der Golfstrom ins Stocken und die Menschheit steht am Rande einer neuen Eiszeit?
Fragen, die nur mit Hilfe der Paläoklimaforschung beantwortet werden können. Eine genaue Kenntnis der klimatischen Entwicklung auf der Erde ist Voraussetzung um aktuelle und zukünftige Klimaänderungen richtig beurteilen zu können. Dabei lautet das Motto: aus der Vergangenheit für die Zukunft lernen.
Die heutige weltweite Durchschnittstemperatur liegt bei etwa 15°C. Diese unterliegt jedoch Schwankungen, die von 11°C Durchschnittstemperatur in den Glazialen (Kalt- bzw. Eiszeiten) bis zu 24°C in den großen Warmzeiten (z.B. älteres Tertiär) reichen können (JUNGE & EISSMANN 2003: 346). Es muss geklärt werden, welches die determinierenden Faktoren sind, die diese Veränderungen verursachen. Eine detaillierte Kenntnis der Funktionsweise des Klimasystems ist elementar um Ursachen und Folgen von Klimaveränderungen verstehen zu können. Welche Vorgänge im System Erde, verändern auf welche Art und Weise die globale und regionale Verteilung von Temperatur und Niederschlägen. In welchem Maße haben etwa plattentektonische Prozesse Einfluss auf das Klimasystem? Was sind natürliche Steuermechanismen für den Anteil von Treibhausgasen wie Kohlendioxid oder Methan in der Atmosphäre? Wodurch werden Eiszeiten hervorgerufen?
Ziel dieser Arbeit ist es, diese und andere Fragen näher zu beleuchten um das Klima, als Ergebnis vielfältiger innersystemarer Wechselwirkungen, besser zu verstehen. Dabei soll zunächst ein Überblick über Faktoren gegeben werden, die das Klima auf verschiedenen Zeitskalen entscheidend bestimmen. Anschließend soll die Klimage-schichte vom Archaikum bis ins Holozän beschrieben werden. Aufgrund des immensen thematischen Umfangs und des begrenzten Rahmens, kann diese Arbeit viele Aspekte nur streifen sowie einige Klimahypothesen exemplarisch aufgreifen.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Klimabeeinflussende Faktoren auf verschiedenen Zeitskalen
2.1 Faktoren mit langfristigen Auswirkungen
2.2 Faktoren mit mittelfristigen Auswirkungen
2.3 Faktoren mit kurzfristigen Auswirkungen
3. Das Klima im Präkambrium
3.1 Archaikum
3.2 Proterozoikum
4. Das paläozoische Klima
4.1 Kambrium und Ordovizium
4.2 Silur und Devon
4.3 Karbon und Perm
5. Das warme Klima des Mesozoikums
5.1 Das Klima Pangäas
5.2 Treibhausklima während der Kreide
5.3 Der Meteoritenimpakt an der Kreide/ Tertiär-Grenze und die klimatischen Folgen
6. Tertiär – der Weg in ein neues Eiszeitalter
6.1 Belege für die Abkühlung
6.2 Ursachen für die Abkühlung
7. Das quartäre Eiszeitalter - Wechsel von Glazialen und Interglazialen
7.1 Steuermechanismen des quartären Klimas
7.2 Das Klima seit dem Abschmelzen der Inlandeismassen
8. Schlussbetrachtung
9. Schriftenverzeichnis
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Ziel dieser Arbeit ist es, die klimatische Entwicklung der Erde von den Anfängen bis in die Gegenwart zu beleuchten, um das Klimasystem als Ergebnis innersystemarer Wechselwirkungen besser zu verstehen und aus der Vergangenheit für die Zukunft zu lernen.
- Analyse klimabeeinflussender Faktoren auf verschiedenen zeitlichen Skalen.
- Untersuchung der langfristigen Klimageschichte vom Präkambrium bis zum Mesozoikum.
- Betrachtung der paläoklimatischen Übergangsphasen im Tertiär und Quartär.
- Erörterung natürlicher Rückkopplungsmechanismen und ihrer Auswirkungen auf das Erdklima.
Auszug aus dem Buch
5.2 Treibhausklima während der Kreide
Wie schon Trias und Jura war auch die Kreide durch sehr warmes Klima geprägt. Dies belegen Fossilienfunde sehr gut. Sie zeigen, dass Alligatoren die Region des heutigen Sibiriens bewohnten und Dinosaurier auch nördlich des Polarkreises in Alaska beheimatet waren. Diese und andere Belege führen zu dem Schluss, dass das Klima der mittleren Kreide am Äquator 2-6°C, an den Polen sogar 20-60°C wärmer gewesen sein muss als heute (KUMP ET AL. 2004: 245). Sämtliche Indikatoren deuten also auf ein sehr warmes Mesozoikum hin. Nun liegt die Vermutung nahe, dass wiederum ein hoher CO2-Gehalt der Atmosphäre dafür verantwortlich war. Rekonstruktionen lassen sich mit Hilfe des Kohlenstoffisotopenverhältnisses 12C/13C, oder auch δ13C, durchführen. Dazu muss man wissen, dass Photosynthese betreibende Organismen dazu tendieren das isotopisch leichtere 12C aufzunehmen. Je höher der CO2-Anteil in der Atmosphäre ist, desto größer ist das Kohlenstoffangebot und umso mehr wird das bevorzugte 12C in organische Materie eingebaut. In diesem Fall ist das 12C/13C Vehältnis niedrig, bzw. δ13C negativ. Ist der CO2-Gehalt niedrig sind die Organismen weniger anspruchsvoll und verwenden auch mehr 13C (KUMP ET AL. 2004: 247). Abb.9 zeigt niedrige 13C-Gehalte und damit hohe CO2-Gehalte während des gesamten Mesozoikums und einen Anstieg von 13C erst vor 20 Ma während des Tertiärs an.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Einführung in die Relevanz der Paläoklimaforschung für das Verständnis aktueller und zukünftiger Klimaveränderungen.
2. Klimabeeinflussende Faktoren auf verschiedenen Zeitskalen: Vorstellung natürlicher Steuermechanismen des Klimasystems, unterteilt in kurz-, mittel- und langfristige Auswirkungen.
3. Das Klima im Präkambrium: Diskussion der klimatischen Bedingungen und Vereisungsphasen während des Archaikums und Proterozoikums.
4. Das paläozoische Klima: Beschreibung der klimatischen Entwicklung vom Kambrium bis zum Perm, einschließlich der großen permo-karbonischen Vereisungsphase.
5. Das warme Klima des Mesozoikums: Analyse der warmen Treibhausphasen und klimatischer Folgen extremer Ereignisse wie des Meteoritenimpakts.
6. Tertiär – der Weg in ein neues Eiszeitalter: Erörterung der Ursachen für den globalen Abkühlungstrend, der zum Eiszeitalter führte.
7. Das quartäre Eiszeitalter - Wechsel von Glazialen und Interglazialen: Untersuchung der Steuermechanismen der pleistozänen Kalt- und Warmzeiten sowie der Klimaveränderungen nach dem Abschmelzen der Inlandeismassen.
8. Schlussbetrachtung: Synthese der Erkenntnisse über die Variabilität des Klimas und die Komplexität des Klimasystems.
9. Schriftenverzeichnis: Auflistung der verwendeten wissenschaftlichen Quellen und Literatur.
Schlüsselwörter
Klimageschichte, Paläoklima, Treibhauseffekt, Erdbahnparameter, CO2-Gehalt, Vereisung, Mesozoikum, Quartär, Plattentektonik, Isotopenanalyse, Klimawandel, Sauerstoffisotope, Glaziale, Interglaziale, Paläozoikum.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt die Klimageschichte der Erde von der Entstehung bis in die moderne Zeit, um die natürlichen Mechanismen hinter Klimaveränderungen besser zu verstehen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentral sind die natürlichen Steuermechanismen wie Plattentektonik, Erdbahnparameter und der Einfluss von Treibhausgasen auf das globale Klima.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, das Klima als Ergebnis komplexer innersystemarer Wechselwirkungen zu verstehen, um fundierte Rückschlüsse auf aktuelle Klimaänderungen ziehen zu können.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer Literaturanalyse und der Auswertung paläoklimatischer Daten, einschließlich geologischer Zeittafeln und Isotopenanalysen.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in chronologische Kapitel, die das Klima vom Präkambrium über das Paläozoikum und Mesozoikum bis zum Quartär detailliert analysieren.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Begriffe wie Paläoklima, Treibhauseffekt, Glaziale, Erdbahnparameter und Klimageschichte stehen im Fokus der Untersuchung.
Wie erklärt die Arbeit das „Faint young Sun paradox“ im Archaikum?
Das paradox schwache Sonnenlicht im Archaikum wurde laut Arbeit durch einen extrem hohen Treibhauseffekt überkompensiert, was eine komplette Vereisung verhinderte.
Welchen Einfluss hatte der Meteoritenimpakt an der Kreide/Tertiär-Grenze?
Der Impakt führte zu einer kurzfristigen massiven Erwärmung durch den Aufprall und einer darauffolgenden globalen Abkühlung durch Staubwolken, was ein Massenaussterben auslöste.
- Arbeit zitieren
- Eric Petermann (Autor:in), 2007, Die Klimageschichte der Erde, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/74783
