Kaum jemand kann sich die Auswirkungen einer globalen Klimaschwankung um mehrere Grad vorstellen. In der Erdgeschichte hat es allerdings eine Vielzahl solcher großer Schwankungen gegeben. Zur Betrachtung ist der Maßstab wichtig. Es gibt einen Wechsel zwischen Eiszeitaltern und Warmzeitaltern in sehr kleinem Maßstab. Als Eiszeitalter werden Zeitabschnitte bezeichnet, in denen beide Pole vereist sind. Momentan befinden wir uns also in einem Eiszeitalter und das bereits seit etwas mehr als 2,5 Millionen Jahren. Wenn wir den Maßstab größer wählen, so können wir in unserem aktuellen Eiszeitalter Eiszeiten (Glaziale) und Warmzeiten (Interglaziale) ausmachen. Die letzten beiden großen Warm- und Eiszeiten sind die Eem-Warmzeit und die Würm-Eiszeit. Im Moment befinden wir uns in der Neo-Warmzeit, die das Holozän markiert. Bei noch größerem Maßstab werden weitere Schwankungen in diesen Warm- und Eiszeitaltern sichtbar, man spricht hierbei schließlich von Stadialen und Interstadialen.
Die Ursachen der zu Grunde liegenden Klimaschwankungen sind komplex und nicht einfach benennbar. Es gibt nie nur eine einzelne Ursache, sondern es liegt ein Zusammenspiel von etlichen Faktoren vor. Die Faktoren können in innere (auf der Erde auftretende) und äußere (von außen auf die Erde wirkende) untergliedert werden.
Die vorliegende Arbeit versucht einen Überblick über die Schwankungen im Lauf der Erdgeschichte zu geben und die Abfolge von Kalt- und Warmzeiten in Ansätzen zu erläutern. Weiterhin sollen Ursachen für Temperaturveränderungen auf der Erde vor- und ihre Auswirkungen dargestellt werden.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Grundlegende Begriffe und Begriffspaare
3. Warm- und Kaltzeiten und ihre Ursachen
3.1 Abriss über die Erdgeschichte
3.1.1 Von der Entstehung der Erde bis zum Kambrium
3.1.2 Das Paläozoikum
3.1.3 Das Mesozoikum
3.1.4 Das Neozoikum
3.2 Die „Klimaschwanker“
3.2.1 Äußere Ursachen
3.2.1.1 Interstellare Ursachen
3.2.1.2 Die Milankovitchparameter
3.2.1.3 Veränderung der Intensität der Sonnenstrahlung
3.2.2 Innere Ursachen
3.2.2.1 Plattentektonik
3.2.2.2 Salzgehalt, Zirkulation und Eisbildung der Ozeane
3.2.2.3 Veränderungen des CO2-Gehalts der Atmosphäre
3.2.2.4 Trübung der Atmosphäre durch Meteoreinschläge
3.2.2.5 Aerosole
3.3 Klimaschwankungen im Quartär
3.3.1 Das Quartär
3.3.2 Warm- und Kaltzeiten im Wechsel
3.3.3 Würm-Kaltzeit und Eem-Warmzeit
4. Fazit
5. Schluss / Diskussionsfrage
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit verfolgt das Ziel, einen umfassenden Überblick über die natürlichen Klimaschwankungen im Verlauf der Erdgeschichte zu geben, die Abfolge von Kalt- und Warmzeiten zu erläutern und die zugrunde liegenden komplexen Ursachen sowie deren Auswirkungen kritisch zu beleuchten.
- Grundlagen von Warm- und Kaltzeiten sowie klimatische Fachbegriffe
- Historischer Abriss der klimatischen Entwicklung von der Entstehung der Erde bis heute
- Analyse externer Klimafaktoren wie interstellare Prozesse und Milankovitch-Zyklen
- Untersuchung interner Einflussgrößen wie Plattentektonik, Ozeanzirkulation und Treibhausgase
- Detaillierte Betrachtung der Klimaschwankungen im Quartär unter Fokus auf Würm- und Eem-Zeit
Auszug aus dem Buch
3.1.1 Von der Entstehung der Erde bis zum Kambrium
Diese Zeitspanne umfasst über 4 Milliarden Jahre und enthält die drei Epochen Präarchaikum, Archaikum und Proterozoikum. Gassmann beschreibt den Zustand der Erde direkt nach ihrer Entstehung als „glühende Masse flüssigen Gesteins“ (Gassmann 1994, S.57). Durch Absinken der Metalle und anschließendes Verfestigen der Oberfläche entstand die Erdoberfläche im Großen und Ganzen so, wie wir sie heute kennen. Zu Beginn setzte sich die Atmosphäre aus Wasserdampf, Kohlendioxid und Stickstoff zusammen. Der Treibhauseffekt war enorm und das obwohl die Sonneneinstrahlung um fast ein Drittel unter der heutigen lag (ebenda). Schönwiese spricht von einer „Schallgrenze der paläoklimatischen Rekonstruktion“ (Schönwiese 1995, S.113) vor 3,8 Milliarden Jahren. Vor dieser Zeit sind sichere Aussagen über die Temperaturverhältnisse auf der Erde kaum möglich. Auf jeden Fall muss es zu einer Abkühlung gekommen sein, so dass sich ein Ozean durch Kondensation des Wasserdampfes bildete. In diesem Ozean entwickelten sich dann erste Lebewesen. Der Sauerstoffgehalt der heutigen Atmosphäre ist auf die Entwicklung des Lebens und damit der Photosynthese zurückzuführen. Nach Ludwig (2006, S.26) begannen Cynobakterien (siehe Abbildung 2), die so genannten Blaualgen schon vor 4 Milliarden Jahren damit, Kohlenstoffdioxid in Sauerstoff umzuwandeln.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Einleitung verdeutlicht anhand eines Metapher-Beispiels die Schwierigkeit, die langen Zeiträume erdgeschichtlicher Klimaveränderungen menschlich zu begreifen, und stellt das Vorhaben der Arbeit vor.
2. Grundlegende Begriffe und Begriffspaare: Dieses Kapitel definiert zentrale Fachbegriffe wie Warmzeiten, Eiszeitalter, Glaziale und Interglaziale sowie das Konzept der Quasistabilität des Klimas.
3. Warm- und Kaltzeiten und ihre Ursachen: Dieser Hauptteil analysiert die erdgeschichtliche Klimadynamik, unterteilt in einen historischen Abriss, die physikalischen Ursachen und die spezielle Entwicklung während des Quartärs.
4. Fazit: Das Fazit fasst zusammen, dass Klimaschwankungen in der Erdgeschichte allgegenwärtig sind und durch ein komplexes Zusammenspiel verschiedener Faktoren entstehen, wobei das Quartär durch eine besondere Instabilität gekennzeichnet ist.
5. Schluss / Diskussionsfrage: Dieser Abschnitt reflektiert den Nutzen der Klimageschichtsforschung für heutige Klimamodelle und betrachtet die erkenntnistheoretische Dimension der Beschäftigung mit erdgeschichtlichen Zeiträumen.
Schlüsselwörter
Klimaschwankungen, Erdgeschichte, Warmzeiten, Kaltzeiten, Eiszeitalter, Quartär, Milankovitch-Zyklen, Plattentektonik, Treibhauseffekt, Ozeanzirkulation, Würm-Kaltzeit, Eem-Warmzeit, Paläoklimatologie, Klimamodelle, Klimawandel.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundlegend?
Die Arbeit behandelt die natürlichen Klimaschwankungen der Erde, den Wechsel zwischen Warm- und Kaltzeiten sowie die komplexen Ursachen dieser Phänomene im Laufe der Erdgeschichte.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Schwerpunkte liegen auf der erdgeschichtlichen Einordnung, den äußeren und inneren Einflussfaktoren des Klimasystems sowie einer detaillierten Betrachtung des quartären Eiszeitalters.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist es, einen Überblick über die klimatischen Veränderungen in verschiedenen Maßstäben zu geben und Theorien zur Erklärung dieser Schwankungen zusammenzutragen und zu erläutern.
Welche wissenschaftliche Methodik wird verwendet?
Die Arbeit nutzt eine literaturbasierte Analyse und Synthese wissenschaftlicher Hypothesen und Daten, um die kausalen Zusammenhänge der Klimageschichte zu rekonstruieren.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in einen historischen Abriss der Erdgeschichte, eine Analyse der äußeren (z.B. Milankovitch-Parameter) und inneren (z.B. Plattentektonik, Treibhausgase) Klimafaktoren sowie eine spezifische Untersuchung des Quartärs.
Welche Begriffe charakterisieren die Arbeit?
Wesentliche Begriffe sind das Quartäre Eiszeitalter, Rückkopplungsmechanismen wie der Eis-Albedo-Effekt, sowie die Unterscheidung zwischen Glazialen und Interglazialen.
Welche Rolle spielt die Plattentektonik für das Erdklima?
Die Plattentektonik beeinflusst das Klima durch die geografische Verteilung der Kontinente, die Gebirgsbildung und die Veränderung der ozeanischen Zirkulation, was wiederum Rückkopplungen auslösen kann.
Warum ist das Quartär für die heutige Zeit so bedeutend?
Das Quartär ist relevant, da es den aktuellen Zeitraum sowie die gesamte Entwicklung der Menschheit umfasst und durch die charakteristischen, in immer kürzeren Abständen auftretenden Klimaschwankungen geprägt ist.
Wie korrelieren Milankovitch-Parameter mit dem Klima?
Diese astronomischen Parameter (Exzentrizität, Obliquität, Präzession) korrelieren mit den Temperaturzyklen, wirken jedoch meist als Anstoßgeber, die erst durch verstärkende positive Rückkopplungseffekte ihre volle Wirkung entfalten.
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- Sebastian Gräf (Autor), 2007, Die natürlichen Klimaschwankungen, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/121790
