01/04/2010 | Rückmeldung | PDF | drucken | 

Eiszeiten

Dieser Artikel wurde für die Buchausgabe des HLS mit Infografiken illustriert. Bestellen Sie das HLS bei unserem Verlag.

Als E. gelten im Alpenraum die Vorstösse der Gletscher über den Alpenrand hinaus. Dies ereignete sich im jüngsten erdgeschichtl. Abschnitt, dem Eiszeitalter. Es umfasst die letzten 1,67 Mio. Jahre, wobei diese Grenze umstritten ist. Nach neuen Forschungen wäre sie bei 2,4 Mio. Jahren besser anzusetzen. Eine Eiszeit dauerte rund 100'000 Jahre. Kennzeichnend für die E. waren die bedeutenden Schwankungen des Klimas. Die Gletscher hinterliessen charakteristische geolog. Spuren wie Moränenwälle, Findlinge, Gletscherschliffe, übertiefte Täler und Schotterterrassen.

1 - Von den ältesten Eiszeiten zur Würmeiszeit

Beim Vorstoss der Gletscher waren die randalpinen Seen im Norden wie im Süden - z.B. Thunersee, Walensee und Comersee - mit Eis gefüllt. Klimatisch setzte eine solche Vergrösserung des alpinen Eisvolumens eine Senkung der Jahresmitteltemperatur um mindestens 12-15°C voraus. Fossile Käferfaunen, z.B. in den Schieferkohlen von Gossau (ZH), machen genauere Temperaturangaben möglich: Für die letzte Schicht vor der Gletscherbedeckung wurden für den wärmsten Monat 9°C (Zürich-Kloten heute 18°C), für den kältesten Monat -21°C (Zürich-Kloten heute -1°C) berechnet. Das eiszeitl. Klima war v.a. im Winter wesentlich kälter und somit kontinentaler.

Geolog. Zeugnisse über das nördl. und südl. Alpenvorland der Schweiz dokumentieren im Eiszeitalter mindestens 15 Gletschervorstösse über den Alpenrand hinaus. Man unterscheidet bei diesen 15 E. zwischen einer älteren und einer jüngeren Gruppe. Zeitlich fällt die Grenze zwischen den beiden Gruppen mit der letzten Umkehr des Erdmagnetfeldes vor knapp 800'000 Jahren zusammen. Die ältesten E. im alpinen Raum traten zwischen mehr als 2 und 1,67 Mio. Jahren auf. Dabei handelte es sich um die anhand von Säugetierresten datierten Deckenschotter-Vergletscherungen am Irchel (Zürich). Die jüngere Gruppe der E. ist durch grössere Schwankungen in der Amplitude der Eisausdehnung gekennzeichnet. Klimaschwankungen bilden das Wesen des Eiszeitalters. Die Warmzeiten zwischen den E. waren mit unserem heutigen Klima vergleichbar, z.T. waren sie aber noch wärmer. Für den wärmsten Abschnitt der letzten Warmzeit wird mit einer um 2°C höheren Jahresmitteltemperatur als in der jetzigen Warmzeit gerechnet. Die jeweiligen Wechsel von Warm- zu Kaltzeit haben innerhalb weniger Jahrzehnte stattgefunden. Die Warmzeiten des Eiszeitalters sind im Einzelnen noch wenig bekannt.

Die herkömml. Klassifizierung der E. in Günz, Mindel, Riss und Würm - benannt nach Flüssen im süddt. Voralpengebiet - ist überholt. Nur der Begriff Würm für die letzte E. vor 115'000-10'000 Jahren wird noch verwendet. Die sechstletzte E. der Alpen, die sog. Grösste Vergletscherung (vor ca. 780'000 Jahren) mit der Ausdehnung des Rhonegletschers bis an den Hochrhein (Möhlin), bestand aus mindestens zwei Vorstössen dieser Grössenordnung. In der vorletzten E. blieb die Vergletscherung bescheiden und das Mittelland weitgehend eisfrei.

Autorin/Autor: Christian Schlüchter

2 - Die letzte Eiszeit

Die letzte E. kann etwa folgendermassen gegliedert werden: Nach dem Ende der letzten Warmzeit vor rund 115'000 Jahren stiessen die Gletscher zweimal vor, erstmals vor rund 100'000 Jahren (Lumineszenzdatierungen). Vor 60'000 Jahren waren sie aus dem Mittelland zurückgeschmolzen. Im mittleren Teil der letzten E. vor rund 60'000-28'000 Jahren zeigte sich das Mittelland eisfrei und meist steppenartig bewachsen, mit einer Waldgrenze um die 800 m (Wald). Permafrosterscheinungen wurden im östl. Mittelland für die Zeit von 33'000-28'000 Jahren vor heute nachgewiesen. Der zweite letzteiszeitl. Gletschervorstoss entwickelte sich erst nach 32'000 Jahren vor heute, denn bis um diese Zeit waren die Alpen bis auf 1800 m eisfrei, wie ein Braunbärenfund in den Höhlen von Melchsee-Frutt beweist. Die maximale Ausdehnung des Linthgletschers während der letzten Eiszeit erfolgte in der Zeit nach 28'000 Jahren vor heute. Der Rhonegletscher hatte gemäss Oberflächenaltersbestimmungen an Findlingen bei Burgäschi und Steinhof seinen max. Vorstoss im Mittelland vor 18'900 Jahren erreicht.

Aus der räuml. Rekonstruktion der letzteiszeitlichen inneralpinen Eismassen geht hervor, dass über dem Oberengadin, der Surselva, dem Goms und dem Mattertal bei Zermatt riesige Eisdome mit max. Eisoberflächen auf knapp über 3000 m vorhanden waren. Von diesen flossen dann die Eismassen z.T. auch in nördl. Richtung über die Hauptwasserscheiden ab. Der Aufbau eines räumlich solcherart gestalteten eiszeitl. Eiskörpers in den Alpen setzt Zirkulationsverhältnisse voraus, die durch eine Südströmung in den Alpenraum dominiert gewesen sein muss.

Die Spätphase der letzten Eiszeit war durch zwei einschneidende Erwärmungsphasen vor rund 17'000 und rund 14'600 Jahren geprägt, mit einem in wenigen hundert Jahren erfolgten Eiszerfall. So waren die inneralpinen Pässe, z.B. Simplon und Julier, vor 14'000 Jahren bereits eisfrei. Verzögert wurde das Ende der letzten E. durch eine Kälteschwankung vor 11'500-10'000 Jahren. Vor rund 11'500 Jahren stiessen die Alpengletscher markant bis in die Passregionen vor. Ebenfalls sind in den Sedimenten der Mittellandseen Veränderungen in der Isotopenzusammensetzung der Sedimente und z.T. in der Vegetation (Flora) ersichtlich. Dieser letzte Kältepuls der letzten Eiszeit wird als die Phase der Jüngeren Dryas bezeichnet (im Fall der Gletscherausdehnung als das Egesen Stadium). Ursprünglich nahm man an, dass sich diese Kältewelle auf die nordatlant. Region beschränkte. Klimamodelle ordneten dem Nordatlantik die Funktion eines Schrittmachers von Klimaschwankungen zu. Aufgrund der Datierungen von Endmoränen in Skandinavien, den Alpen und in Neuseeland interpretiert die heutige Forschung auch die Jüngere Dryas als globales Ereignis.

Autorin/Autor: Christian Schlüchter

3 - Entwicklung von Umwelt und Mensch

Der Mensch trat bei uns vor rund 300'000 Jahren auf, also nach der Grössten Vergletscherung, was durch den Faustkeil von Pratteln belegt ist (Paläolithikum). Damit war er Zeuge von radikalen Veränderungen der Umwelt während mindestens zwei grossen E., der vorletzten und der letzten, und der dazwischen liegenden Warmzeit. Die klimat. Wechsel wirkten sich auf Fauna und Flora aus. Der natürl. Lebensraum des Menschen war vom heutigen nicht wesentlich verschieden: Die grossen alpinen Flüsse folgten bereits den gleichen Tälern und das nordalpine Wasserschloss sammelte die Wasser von Aare, Reuss, Limmat und Rhein. Die eiszeitl. Gletschervorstösse veränderten die Lage der Flussläufe nur unwesentlich, wohl aber deren Charakter. Eiszeitl. Flüsse waren vorwiegend verwilderte, die warmzeitlichen dagegen mäandrierende Systeme. In den Warmzeiten war das Mittelland wie heute mit Misch- und Laubwäldern bedeckt. In den Kaltzeiten gedieh in den eisfreien Perioden nur eine spärl. Steppenvegetation. Während langen Zeiten innerhalb einer E. war das Mittelland eine Kältesteppe mit einer Waldgrenze zwischen 700 und 800 m und einer entsprechend tiefen Schneegrenze. Allerdings lag diese mindestens bis vor 32'000 Jahren auf über 1800 m. Erst während der maximalen Gletscherausdehnung vor 28'000-18'000 Jahren sank sie unter 1000 m ab (Napfgebiet, Jura). Jeweils am Ende einer Vergletscherung erfolgte der grösste geolog. Massenumsatz, bevor die Vegetationsdecke die frei geschmolzene Oberfläche stabilisieren konnte.

Die Erforschung des Eiszeitalters (Glaziologie) wurde in der Schweiz wesentlich bestimmt durch Jean-Pierre Perraudin, Ignaz Venetz, Jean de Charpentier, Adolf von Morlot, Louis Agassiz, Friedrich Mühlberg und Paul Beck.

Autorin/Autor: Christian Schlüchter

Quellen und Literatur

Literatur
– G. Monjuvent, J. Winistörfer «Glaciations quaternaires dans les Alpes franco-suisses et leur piedmont», in Géologie alpine, 56, 1980, 251-282
– S. Wegmüller, Vegetationsgesch. und stratigraph. Untersuchungen an Schieferkohlen des nördl. Alpenvorlandes, 1992
SPM 1
– C. Schlüchter, C. Röthlisberger, «100'000 Jahre Gletschergesch.», in Gletscher im ständigen Wandel, 1995, 47-63
– P. Morel et al., «Entdeckung eines jungpleistozänen Braunbären auf 1800 m ü.M. in einer Höhle der Obwaldner Voralpen», in Mitt. der Naturforschenden Ges. Ob- und Nidwalden 1, 1997, 116-125
– M. Jost Stauffer et al., «A coleopteran fauna from the middle Würm (Weichselian) of Switzerland and its bearing on paleobiogeography, paleoclimate and paleoecology», in Journal of Quaternary Science, 16, 2001, 257-268