Eiszeit -Ice age

Künstlerische Darstellung der eiszeitlichen Erde am Gletschermaximum.

Eine Eiszeit ist ein langer Zeitraum, in dem die Temperatur der Erdoberfläche und der Atmosphäre abnimmt, was zum Vorhandensein oder zur Ausdehnung von kontinentalen und polaren Eisschilden und alpinen Gletschern führt . Das Klima der Erde wechselt zwischen Eiszeiten und Treibhausperioden , in denen es keine Gletscher auf dem Planeten gibt. Die Erde befindet sich derzeit in der quartären Vereisung . Einzelne Pulse des kalten Klimas innerhalb einer Eiszeit werden als Eiszeiten (oder alternativ als Glaziale, Vergletscherungen, Gletscherstadien, Stadien oder umgangssprachlich Eiszeiten ) und intermittierende Warmperioden innerhalb einer Eiszeit bezeichnetInterglaziale oder Interstadiale .

In der Glaziologie impliziert Eiszeit das Vorhandensein ausgedehnter Eisschilde sowohl auf der Nord- als auch auf der Südhalbkugel. Nach dieser Definition befindet sich die Erde derzeit in einer Zwischeneiszeit – dem Holozän . Die Menge an anthropogenen Treibhausgasen, die in die Ozeane und die Atmosphäre der Erde emittiert wird, soll die nächste Eiszeit für die nächsten 500.000 Jahre verhindern, die sonst in etwa 50.000 Jahren beginnen würde, und wahrscheinlich weitere Eiszyklen danach.

Geschichte der Forschung

1742 besuchte der in Genf lebende Ingenieur und Geograf Pierre Martel (1706–1767) das Tal von Chamonix in den Savoyer Alpen . Zwei Jahre später veröffentlichte er einen Reisebericht. Er berichtete, dass die Bewohner dieses Tals die Ausbreitung von Findlingen den Gletschern zuschrieben und sagten, dass sie sich früher viel weiter ausgedehnt hätten. Später wurden ähnliche Erklärungen aus anderen Regionen der Alpen berichtet. 1815 erklärte der Zimmermann und Gämsenjäger Jean-Pierre Perraudin (1767–1858) Findlinge im Val de Bagnes im Schweizer Kanton Wallis mit früher weiter ausgedehnten Gletschern. Ein unbekannter Holzfäller aus Meiringen im Berner Oberland vertrat 1834 in einem Gespräch mit dem schweizerisch-deutschen Geologen Jean de Charpentier (1786–1855) eine ähnliche Idee. Vergleichbare Erklärungen sind auch aus dem Val de Ferret im Wallis und dem Seeland bekannt Westschweiz und in Goethes wissenschaftlichem Werk . Solche Erklärungen könnten auch in anderen Teilen der Welt gefunden werden. Als der bayerische Naturforscher Ernst von Bibra (1806–1878) 1849–1850 die chilenischen Anden besuchte, führten die Ureinwohner fossile Moränen auf die einstige Gletscherwirkung zurück.

Unterdessen begannen europäische Gelehrte sich zu fragen, was die Verbreitung von unberechenbarem Material verursacht hatte. Ab Mitte des 18. Jahrhunderts diskutierten einige über Eis als Transportmittel. Der schwedische Bergbauexperte Daniel Tilas (1712–1772) war 1742 der erste, der vermutete, dass treibendes Meereis eine Ursache für das Vorhandensein von Findlingen in den skandinavischen und baltischen Regionen sei. 1795 erklärte der schottische Philosoph und Gentleman-Naturforscher James Hutton (1726–1797) Findlinge in den Alpen durch die Wirkung von Gletschern. Zwei Jahrzehnte später, 1818, veröffentlichte der schwedische Botaniker Göran Wahlenberg (1780–1851) seine Theorie einer Vereisung der skandinavischen Halbinsel. Er betrachtete die Vereisung als ein regionales Phänomen.

See Haukalivatnet (50 Meter über dem Meeresspiegel), wo Jens Esmark 1823 Ähnlichkeiten mit Moränen in der Nähe bestehender Gletscher im Hochgebirge entdeckte.

Nur wenige Jahre später argumentierte der dänisch-norwegische Geologe Jens Esmark (1762–1839) für eine Abfolge weltweiter Eiszeiten. In einem 1824 veröffentlichten Artikel schlug Esmark Klimaveränderungen als Ursache für diese Vereisungen vor. Er versuchte zu zeigen, dass sie von Veränderungen in der Erdumlaufbahn herrührten. Esmark entdeckte die Ähnlichkeit zwischen Moränen in der Nähe des Haukalivatnet- Sees nahe dem Meeresspiegel in Rogaland und Moränen an Zweigen des Jostedalsbreen . Die Entdeckung von Esmark wurde später Theodor Kjerulf und Louis Agassiz zugeschrieben oder von ihnen angeeignet .

In den folgenden Jahren wurden Esmarks Ideen von schwedischen, schottischen und deutschen Wissenschaftlern diskutiert und teilweise übernommen. An der Universität von Edinburgh schien Robert Jameson (1774–1854) relativ offen für Esmarks Ideen zu sein, wie der norwegische Professor für Glaziologie Bjørn G. Andersen (1992) überprüfte. Jamesons Bemerkungen über alte Gletscher in Schottland wurden höchstwahrscheinlich von Esmark angeregt. In Deutschland übernahm Albrecht Reinhard Bernhardi (1797–1849), ein Geologe und Professor für Forstwirtschaft an einer Akademie in Dreissigacker (seitdem in die südthüringische Stadt Meiningen eingemeindet ), Esmarks Theorie. In einer 1832 veröffentlichten Arbeit spekulierte Bernhardi darüber, dass die polaren Eiskappen einst bis in die gemäßigten Zonen der Erde reichten.

Unabhängig von diesen Debatten erklärte der Schweizer Bauingenieur Ignaz Venetz (1788–1859) 1829 die Ausbreitung von Findlingen in den Alpen, dem nahen Juragebirge und der norddeutschen Tiefebene mit riesigen Gletschern. Als er seine Arbeit vor der Schweizerischen Gesellschaft für Naturforschung verlas, blieben die meisten Wissenschaftler skeptisch. Schließlich überzeugte Venetz seinen Freund Jean de Charpentier. Charpentier überführte die Idee von Venetz in eine Theorie mit einer auf die Alpen beschränkten Vergletscherung. Seine Gedanken ähnelten Wahlenbergs Theorie. Tatsächlich teilten beide Männer die gleichen vulkanistischen oder in Charpentiers Fall eher plutonistischen Annahmen über die Erdgeschichte. 1834 präsentierte Charpentier seine Arbeit vor der Schweizerischen Gesellschaft für Naturforschung. In der Zwischenzeit untersuchte der deutsche Botaniker Karl Friedrich Schimper (1803–1867) Moose, die auf Findlingen im bayerischen Voralpenland wuchsen. Er begann sich zu fragen, woher solche Steinmassen gekommen waren. Im Sommer 1835 unternahm er einige Ausflüge in die bayerischen Alpen. Schimper kam zu dem Schluss, dass Eis das Transportmittel für die Findlinge im Voralpenland gewesen sein muss. Im Winter 1835 bis 1836 hielt er einige Vorlesungen in München. Schimper ging dann davon aus, dass es weltweit Verödungszeiten mit kaltem Klima und gefrorenem Wasser gegeben haben muss. Die Sommermonate 1836 verbrachte Schimper mit seinem ehemaligen Studienfreund Louis Agassiz (1801–1873) und Jean de Charpentier in Devens bei Bex in den Schweizer Alpen. Schimper, Charpentier und möglicherweise Venetz überzeugten Agassiz, dass es eine Eiszeit gegeben hatte. Im Winter 1836/37 entwickelten Agassiz und Schimper die Theorie einer Abfolge von Vereisungen. Sie stützten sich hauptsächlich auf die vorangegangenen Arbeiten von Venetz, Charpentier und auf ihre eigene Feldforschung. Agassiz scheint damals schon mit Bernhardis Aufsatz vertraut gewesen zu sein. Anfang 1837 prägte Schimper für die Zeit der Gletscher den Begriff „ Eiszeit“ . Im Juli 1837 präsentierte Agassiz ihre Synthese vor der Jahresversammlung der Schweizerischen Gesellschaft für Naturforschung in Neuchâtel. Das Publikum war sehr kritisch, manche lehnten die neue Theorie ab, weil sie den etablierten Meinungen zur Klimageschichte widersprach. Die meisten zeitgenössischen Wissenschaftler dachten, dass sich die Erde seit ihrer Geburt als geschmolzener Globus allmählich abgekühlt habe.

Um die Skeptiker zu überzeugen, begann Agassiz mit geologischer Feldforschung. 1840 veröffentlichte er sein Buch Study on Glaciers ("Études sur les Glaciers"). Charpentier war darüber verärgert, da er auch ein Buch über die Vereisung der Alpen vorbereitet hatte. Charpentier war der Meinung, dass Agassiz ihm Vorrang hätte geben sollen, da er es war, der Agassiz in die gründliche Gletscherforschung eingeführt hatte. Aufgrund persönlicher Streitigkeiten hatte Agassiz in seinem Buch auch auf eine Erwähnung von Schimper verzichtet.

Es dauerte mehrere Jahrzehnte, bis die Eiszeittheorie von Wissenschaftlern vollständig akzeptiert wurde. Dies geschah auf internationaler Ebene in der zweiten Hälfte der 1870er Jahre nach der Arbeit von James Croll , einschließlich der Veröffentlichung von Climate and Time, in Their Geological Relations im Jahr 1875, die eine glaubwürdige Erklärung für die Ursachen von Eiszeiten lieferte.

Beweis

Es gibt drei Hauptarten von Beweisen für Eiszeiten: geologische, chemische und paläontologische.

Geologische Beweise für Eiszeiten gibt es in verschiedenen Formen, darunter Gesteinsscheuerungen und -kratzungen, Gletschermoränen , Drumlins , Taleinschnitte und die Ablagerung von Till oder Tilliten und Findlingen . Aufeinanderfolgende Vereisungen neigen dazu, die geologischen Beweise für frühere Vereisungen zu verzerren und zu löschen, was die Interpretation erschwert. Darüber hinaus war es schwierig, diese Beweise genau zu datieren; Frühe Theorien gingen davon aus, dass die Eiszeiten im Vergleich zu den langen Zwischeneiszeiten kurz waren. Das Aufkommen von Sediment- und Eisbohrkernen offenbarte die wahre Situation: Gletscher sind lang, Interglaziale kurz. Es dauerte einige Zeit, bis die aktuelle Theorie ausgearbeitet war.

Die chemischen Beweise bestehen hauptsächlich aus Variationen in den Isotopenverhältnissen in Fossilien, die in Sedimenten und Sedimentgesteinen und Ozeansedimentkernen vorhanden sind. Für die jüngsten Eiszeiten liefern Eisbohrkerne Klima - Proxies , sowohl aus dem Eis selbst als auch aus atmosphärischen Proben, die von eingeschlossenen Luftblasen stammen. Da Wasser mit leichteren Isotopen eine geringere Verdampfungswärme hat, nimmt sein Anteil mit wärmeren Bedingungen ab. Dadurch kann ein Temperaturprotokoll erstellt werden. Dieser Beweis kann jedoch durch andere Faktoren verfälscht werden, die durch Isotopenverhältnisse aufgezeichnet werden.

Der paläontologische Beweis besteht aus Veränderungen in der geografischen Verteilung von Fossilien. Während einer Eiszeit breiten sich kälteangepasste Organismen in niedrigeren Breiten aus, und Organismen, die wärmere Bedingungen bevorzugen, sterben aus oder ziehen sich in niedrigere Breiten zurück. Dieser Beweis ist auch schwierig zu interpretieren, weil er (1) Sequenzen von Sedimenten erfordert, die einen langen Zeitraum über einen weiten Bereich von Breitengraden abdecken und die leicht korreliert werden können; (2) alte Organismen, die mehrere Millionen Jahre unverändert überleben und deren Temperaturpräferenzen leicht diagnostiziert werden können; und (3) der Fund der relevanten Fossilien.

Trotz der Schwierigkeiten hat die Analyse von Eisbohrkernen und Ozeansedimentkernen eine glaubwürdige Aufzeichnung von Gletschern und Zwischeneiszeiten in den letzten paar Millionen Jahren geliefert. Diese bestätigen auch den Zusammenhang zwischen Eiszeiten und kontinentalen Krustenphänomenen wie Gletschermoränen, Drumlins und Findlingen. Daher werden die kontinentalen Krustenphänomene als guter Beweis für frühere Eiszeiten akzeptiert, wenn sie in Schichten gefunden werden, die viel früher entstanden sind als der Zeitbereich, für den Eisbohrkerne und Ozeansedimentkerne verfügbar sind.

Große Eiszeiten

Zeitleiste der Vereisungen, blau dargestellt.

In der Erdgeschichte hat es mindestens fünf große Eiszeiten gegeben (das Huron-, das Kryogen- , das Anden -Sahara- , das späte Paläozoikum und die letzte quartäre Eiszeit ). Außerhalb dieser Zeitalter scheint die Erde sogar in hohen Breiten eisfrei gewesen zu sein; solche Perioden sind als Treibhausperioden bekannt .

Eiszeitkarte Norddeutschlands und seiner nördlichen Nachbarn. Rot: Höchstgrenze der Weichseleiszeit ; gelb: Saale -Eiszeit am Maximum (Drenthe-Stadium); blau: Elsterglaziale Maximalvergletscherung.

Gesteine ​​aus der frühesten gut etablierten Eiszeit, dem sogenannten Huronen , wurden auf etwa 2,4 bis 2,1 Ga ( Milliarden Jahre) vor während des frühen Proterozoikums datiert . Mehrere hundert Kilometer der Huronian Supergroup sind 10 bis 100 Kilometer (6,2 bis 62,1 Meilen) nördlich des Nordufers des Lake Huron ausgesetzt und erstrecken sich von der Nähe von Sault Ste. Marie nach Sudbury, nordöstlich des Huronsees, mit riesigen Schichten von jetzt verfestigten Geschiebebetten, Fallsteinen , Varven , Auswaschungen und ausgewaschenen Grundgesteinen. Korrelierende huronische Ablagerungen wurden in der Nähe von Marquette, Michigan , gefunden, und es wurde eine Korrelation mit paläoproterozoischen Gletscherablagerungen aus Westaustralien hergestellt. Die Huronische Eiszeit wurde durch die Eliminierung von atmosphärischem Methan , einem Treibhausgas , während des Great Oxygenation Events verursacht .

Die nächste gut dokumentierte Eiszeit und wahrscheinlich die schwerste der letzten Milliarde Jahre ereignete sich vor 720 bis 630 Millionen Jahren ( kryogenische Periode) und hat möglicherweise eine Schneeballerde hervorgebracht, in der Gletschereisplatten den Äquator erreichten, möglicherweise durch die Akkumulation von Treibhausgasen wie CO 2 aus Vulkanen beendet. "Das Vorhandensein von Eis auf den Kontinenten und Packeis auf den Ozeanen würde sowohl die Silikatverwitterung als auch die Photosynthese hemmen , die derzeit die beiden größten Senken für CO 2 sind." Es wurde vermutet, dass das Ende dieser Eiszeit für die nachfolgende Ediacara- und Kambrium-Explosion verantwortlich war, obwohl dieses Modell neu und umstritten ist.

Die Anden-Sahara ereignete sich vor 460 bis 420 Millionen Jahren während des späten Ordoviziums und des Silur .

Sedimentaufzeichnungen, die die fluktuierenden Abfolgen von Glazialen und Interglazialen während der letzten Millionen Jahre zeigen.

Die Entwicklung der Landpflanzen zu Beginn der Devon - Periode verursachte einen langfristigen Anstieg des Sauerstoffgehalts der Planeten und eine Verringerung des CO 2 -Gehalts , was zum spätpaläozoischen Eishaus führte . Sein früherer Name, die Karoo-Vergletscherung, wurde nach den in der Karoo-Region in Südafrika gefundenen Gletscherschleusen benannt. Vor 360 bis 260 Millionen Jahren gab es in Südafrika während der Karbon- und frühen Perm -Periode ausgedehnte polare Eiskappen . Korrelative sind aus Argentinien bekannt, auch im Zentrum des alten Superkontinents Gondwanaland .

Die Quartärvergletscherung / Quartäreiszeit begann vor etwa 2,58 Millionen Jahren zu Beginn des Quartärs , als die Ausbreitung der Eisschilde in der nördlichen Hemisphäre begann. Seitdem hat die Welt Zyklen der Vereisung mit vorrückenden und zurückweichenden Eisschilden auf Zeitskalen von 40.000 und 100.000 Jahren erlebt, die als Eiszeiten , Eiszeiten oder Gletschervorstöße und Zwischeneiszeiten , Zwischeneiszeiten oder Gletscherrückzüge bezeichnet werden. Die Erde befindet sich derzeit in einer Zwischeneiszeit, und die letzte Eiszeit endete vor etwa 11.700 Jahren. Von den kontinentalen Eisschilden sind nur noch die grönländischen und antarktischen Eisschilde sowie kleinere Gletscher wie auf Baffin Island übrig geblieben .

Die Definition des Quartärs ab 2,58 Ma basiert auf der Entstehung der arktischen Eiskappe . Der antarktische Eisschild begann sich früher, bei etwa 34 Ma, im mittleren Känozoikum ( Eozän-Oligozän-Grenze ) zu bilden. Der Begriff spätkänozoische Eiszeit wird verwendet, um diese frühe Phase einzuschließen.

Eiszeiten können weiter nach Ort und Zeit unterteilt werden; Die Namen Riss (180.000–130.000 Jahre v. Chr. ) und Würm (70.000–10.000 Jahre v. Chr.) beziehen sich beispielsweise speziell auf die Vereisung im Alpenraum . Die maximale Eisausdehnung wird nicht über das gesamte Intervall aufrechterhalten. Die Reinigungswirkung jeder Vereisung neigt dazu, die meisten Beweise früherer Eisschilde fast vollständig zu entfernen, außer in Regionen, in denen die spätere Eisdecke keine vollständige Abdeckung erreicht.

Glaziale und Interglaziale

Zeigt das Muster der Temperatur- und Eisvolumenänderungen im Zusammenhang mit den letzten Eiszeiten und Zwischeneiszeiten
Minimale und maximale Vergletscherung
Minimale (interglaziale, schwarze) und maximale (glaziale, graue) Vergletscherung der nördlichen Hemisphäre
Minimale (interglaziale, schwarze) und maximale (glaziale, graue) Vergletscherung der südlichen Hemisphäre

Innerhalb der aktuellen Vereisung sind gemäßigtere und strengere Perioden aufgetreten. Die kälteren Perioden werden Eiszeiten genannt , die wärmeren Zwischeneiszeiten , wie zB die Eem-Phase . Es gibt Hinweise darauf, dass ähnliche Eiszyklen in früheren Vereisungen aufgetreten sind, einschließlich der Anden-Sahara- und der spätpaläozoischen Eishäuser. Die Eiszyklen des spätpaläozoischen Eishauses sind wahrscheinlich für die Ablagerung von Zyklothemen verantwortlich .

Gletscher sind durch kühleres und trockeneres Klima auf dem größten Teil der Erde und große Land- und Meereismassen gekennzeichnet, die sich von den Polen nach außen erstrecken. Berggletscher in ansonsten unvergletscherten Gebieten erstrecken sich aufgrund einer niedrigeren Schneegrenze bis in tiefere Lagen . Der Meeresspiegel sinkt aufgrund der Entfernung großer Wassermengen über dem Meeresspiegel in den Eiskappen. Es gibt Hinweise darauf, dass die Zirkulationsmuster der Ozeane durch Vereisungen gestört werden. Die Glaziale und Interglaziale fallen mit Änderungen des Orbitalantriebs des Klimas aufgrund von Milankovitch-Zyklen zusammen , bei denen es sich um periodische Änderungen der Erdumlaufbahn und der Neigung der Rotationsachse der Erde handelt.

Die Erde befindet sich seit etwa 11.700 Jahren in einer Zwischeneiszeit, die als Holozän bekannt ist, und ein Artikel in Nature aus dem Jahr 2004 argumentiert, dass es am ehesten mit einer früheren Zwischeneiszeit vergleichbar sein könnte, die 28.000 Jahre dauerte. Die vorhergesagten Änderungen des Orbitalantriebs deuten darauf hin, dass die nächste Eiszeit in mindestens 50.000 Jahren beginnen würde. Darüber hinaus wird geschätzt, dass der anthropogene Antrieb durch erhöhte Treibhausgase den Orbitalantrieb der Milankovitch-Zyklen für Hunderttausende von Jahren möglicherweise überwiegt.

Feedback-Prozesse

Jede Eiszeit unterliegt einem positiven Feedback , das sie schwerwiegender macht, und einem negativen Feedback , das sie mildert und (in allen bisherigen Fällen) schließlich beendet.

Positiv

Eine wichtige Form der Rückkopplung ist die Albedo der Erde, die angibt , wie viel Sonnenenergie von der Erde reflektiert und nicht absorbiert wird. Eis und Schnee erhöhen die Albedo der Erde, während Wälder ihre Albedo verringern. Wenn die Lufttemperatur sinkt, wachsen Eis- und Schneefelder und verringern die Waldbedeckung. Dies setzt sich fort, bis der Wettbewerb mit einem negativen Rückkopplungsmechanismus das System in ein Gleichgewicht zwingt.

1956 stellten Ewing und Donn die Hypothese auf, dass ein eisfreier Arktischer Ozean zu vermehrtem Schneefall in hohen Breiten führt. Wenn Niedrigtemperatureis den Arktischen Ozean bedeckt, gibt es wenig Verdunstung oder Sublimation und die Polarregionen sind ziemlich trocken in Bezug auf Niederschläge, vergleichbar mit der Menge, die in Wüsten mittlerer Breiten gefunden wird . Dieser geringe Niederschlag lässt die Schneefälle in den hohen Breiten im Sommer schmelzen. Ein eisfreier Arktischer Ozean absorbiert während der langen Sommertage Sonnenstrahlung und verdunstet mehr Wasser in der arktischen Atmosphäre. Bei höheren Niederschlägen schmelzen Teile dieses Schnees während des Sommers möglicherweise nicht, und so kann sich in niedrigeren Höhen und südlicheren Breiten Gletschereis bilden , wodurch die Temperaturen über Land durch die oben erwähnte erhöhte Albedo gesenkt werden. Darüber hinaus ermöglicht das Fehlen von ozeanischem Packeis unter dieser Hypothese einen erhöhten Wasseraustausch zwischen der Arktis und dem Nordatlantik, wodurch die Arktis erwärmt und der Nordatlantik gekühlt wird. (Aktuelle prognostizierte Folgen der globalen Erwärmung umfassen einen weitgehend eisfreien Arktischen Ozean innerhalb von 5–20 Jahren .) Zusätzliches Süßwasser, das während eines Erwärmungszyklus in den Nordatlantik fließt, kann auch die globale Ozeanwasserzirkulation verringern . Eine solche Reduzierung (durch Verringerung der Auswirkungen des Golfstroms ) hätte einen kühlenden Effekt auf Nordeuropa, was wiederum zu einer erhöhten Schneeansammlung in den niedrigen Breiten im Sommer führen würde. Es wurde auch vermutet, dass sich Gletscher während einer ausgedehnten Eiszeit durch den Sankt-Lorenz-Golf bewegen und sich weit genug in den Nordatlantik erstrecken, um den Golfstrom zu blockieren.

Negativ

Eisschilde, die sich während der Vereisung bilden, erodieren das darunter liegende Land. Dies kann die Landfläche über dem Meeresspiegel reduzieren und somit den Raum verkleinern, auf dem sich Eisschilde bilden können. Dies mildert die Rückkopplung der Albedo, ebenso wie der Anstieg des Meeresspiegels, der mit der reduzierten Fläche der Eisschilde einhergeht, da der offene Ozean eine geringere Albedo als das Land hat.

Ein weiterer negativer Rückkopplungsmechanismus ist die bei Gletschermaxima auftretende erhöhte Trockenheit, die den zur Aufrechterhaltung der Vergletscherung verfügbaren Niederschlag verringert. Der durch diesen oder einen anderen Prozess induzierte Gletscherrückgang kann durch ähnliche inverse positive Rückkopplungen wie bei Gletschervorstößen verstärkt werden.

Laut einer in Nature Geoscience veröffentlichten Studie werden menschliche Emissionen von Kohlendioxid (CO 2 ) die nächste Eiszeit hinauszögern. Die Forscher verwendeten Daten zur Erdumlaufbahn, um die historische warme Zwischeneiszeit zu finden, die der aktuellen am ähnlichsten ist, und haben daraus vorhergesagt, dass die nächste Eiszeit normalerweise innerhalb von 1.500 Jahren beginnen würde. Sie sagen weiter voraus, dass die Emissionen so hoch waren, dass dies nicht der Fall sein wird.

Ursachen

Die Ursachen von Eiszeiten sind weder für die großräumigen Eiszeitperioden noch für die kleineren Ebbe und Flut von Eiszeiten innerhalb einer Eiszeit vollständig verstanden. Der Konsens ist, dass mehrere Faktoren wichtig sind: atmosphärische Zusammensetzung , wie die Konzentrationen von Kohlendioxid und Methan (die spezifischen Konzentrationen der zuvor erwähnten Gase können jetzt mit den neuen Eisbohrkernproben von EPICA Dome C in der Antarktis über dem gesehen werden letzten 800.000 Jahren); Änderungen in der Umlaufbahn der Erde um die Sonne , bekannt als Milankovitch-Zyklen ; die Bewegung tektonischer Platten , die zu Änderungen der relativen Lage und Menge der kontinentalen und ozeanischen Kruste auf der Erdoberfläche führt, die Wind- und Meeresströmungen beeinflussen ; Schwankungen in der Solarleistung ; die Orbitaldynamik des Erde-Mond-Systems; der Einschlag relativ großer Meteoriten und Vulkanismus einschließlich Ausbrüche von Supervulkanen .

Einige dieser Faktoren beeinflussen sich gegenseitig. Beispielsweise können Änderungen in der atmosphärischen Zusammensetzung der Erde (insbesondere der Konzentration von Treibhausgasen) das Klima verändern, während der Klimawandel selbst die atmosphärische Zusammensetzung verändern kann (z. B. durch Änderung der Geschwindigkeit, mit der CO 2 durch Verwitterung entfernt wird ).

Maureen Raymo , William Ruddiman und andere schlagen vor, dass die tibetischen und Colorado-Plateaus immense CO 2 -„Wäscher“ sind, die in der Lage sind, genügend CO 2 aus der globalen Atmosphäre zu entfernen , um ein wesentlicher kausaler Faktor des 40 Millionen Jahre dauernden Abkühlungstrends im Känozoikum zu sein . Sie behaupten weiter, dass ungefähr die Hälfte ihrer Anhebung (und ihrer CO 2 "Auswaschungs"-Kapazität) in den letzten 10 Millionen Jahren stattgefunden hat.

Veränderungen in der Erdatmosphäre

Es gibt Hinweise darauf, dass die Treibhausgaskonzentrationen zu Beginn der Eiszeiten sanken und während des Rückzugs der Eisschilde anstiegen, aber es ist schwierig, Ursache und Wirkung festzustellen (siehe die obigen Anmerkungen zur Rolle der Verwitterung). Die Treibhausgaskonzentrationen könnten auch durch andere Faktoren beeinflusst worden sein, die als Ursachen für Eiszeiten vorgeschlagen wurden, wie z. B. die Bewegung von Kontinenten und Vulkanismus.

Die Schneeball-Erde - Hypothese behauptet, dass das starke Gefrieren im späten Proterozoikum durch einen Anstieg des CO 2 -Gehalts in der Atmosphäre, hauptsächlich von Vulkanen, beendet wurde, und einige Befürworter von Schneeball-Erde argumentieren, dass es in erster Linie durch eine Verringerung der Atmosphäre verursacht wurde CO 2 . Die Hypothese warnt auch vor zukünftigen Schneeballerden.

Im Jahr 2009 wurden weitere Beweise dafür vorgelegt, dass Änderungen der Sonneneinstrahlung der erste Auslöser für die Erwärmung der Erde nach einer Eiszeit sind, wobei sekundäre Faktoren wie der Anstieg der Treibhausgase für das Ausmaß der Änderung verantwortlich sind.

Stellung der Kontinente

Die geologischen Aufzeichnungen scheinen zu zeigen, dass Eiszeiten beginnen, wenn sich die Kontinente in Positionen befinden , die den Warmwasserfluss vom Äquator zu den Polen blockieren oder verringern und somit die Bildung von Eisschilden ermöglichen. Die Eisschilde erhöhen das Reflexionsvermögen der Erde und reduzieren somit die Absorption der Sonnenstrahlung. Mit weniger absorbierter Strahlung kühlt sich die Atmosphäre ab; die Abkühlung lässt die Eisschilde wachsen, was das Reflexionsvermögen in einer positiven Rückkopplungsschleife weiter erhöht . Die Eiszeit dauert an, bis die Verringerung der Verwitterung eine Zunahme des Treibhauseffekts bewirkt .

Es gibt drei Hauptursachen aus der Anordnung der Kontinente, die die Bewegung des warmen Wassers zu den Polen behindern:

  • Ein Kontinent sitzt auf einer Stange, wie es heute die Antarktis tut.
  • Ein Polarmeer ist fast ein Binnenmeer, wie es heute der Arktische Ozean ist.
  • Ein Superkontinent bedeckt den größten Teil des Äquators, wie es Rodinia während der kryogenischen Periode tat.

Da die heutige Erde einen Kontinent über dem Südpol und einen fast Binnenozean über dem Nordpol hat, glauben Geologen, dass die Erde in geologisch naher Zukunft weiterhin Eiszeiten erleben wird.

Einige Wissenschaftler glauben, dass der Himalaya ein wichtiger Faktor in der aktuellen Eiszeit ist, weil diese Berge die Gesamtniederschlagsmenge der Erde und damit die Geschwindigkeit, mit der Kohlendioxid aus der Atmosphäre ausgewaschen wird, erhöht haben, wodurch der Treibhauseffekt verringert wird. Die Entstehung des Himalaya begann vor etwa 70 Millionen Jahren, als die Indo-Australische Platte mit der Eurasischen Platte kollidierte , und der Himalaya steigt immer noch um etwa 5 mm pro Jahr an, weil sich die Indo-Australische Platte immer noch mit 67 mm/Jahr bewegt. Die Geschichte des Himalaya passt weitgehend zum langfristigen Rückgang der Durchschnittstemperatur der Erde seit dem mittleren Eozän vor 40 Millionen Jahren.

Schwankungen der Meeresströmungen

Ein weiterer wichtiger Beitrag zu alten Klimaregimen ist die Variation der Meeresströmungen , die durch die Position des Kontinents, den Meeresspiegel und den Salzgehalt sowie andere Faktoren modifiziert werden. Sie haben die Fähigkeit zu kühlen (z. B. zur Bildung von antarktischem Eis beizutragen) und die Fähigkeit zu erwärmen (z. B. geben sie den britischen Inseln ein gemäßigtes Klima im Gegensatz zu einem borealen Klima). Die Schließung der Landenge von Panama vor etwa 3 Millionen Jahren könnte die gegenwärtige Periode starker Vereisung über Nordamerika eingeläutet haben, indem der Wasseraustausch zwischen dem tropischen Atlantik und dem Pazifik beendet wurde.

Analysen deuten darauf hin, dass Schwankungen der Meeresströmungen die jüngsten Gletscherschwankungen angemessen erklären können. Während der letzten Eiszeit schwankte der Meeresspiegel um 20–30 m, da Wasser vor allem in den Eisschilden der nördlichen Hemisphäre gespeichert wurde. Als sich Eis sammelte und der Meeresspiegel ausreichend sank, wurde die Strömung durch die Beringstraße (die enge Meerenge zwischen Sibirien und Alaska ist heute etwa 50 m tief) reduziert, was zu einer erhöhten Strömung aus dem Nordatlantik führte. Dies richtete die thermohaline Zirkulation im Atlantik neu aus und erhöhte den Wärmetransport in die Arktis, was die polare Eisansammlung schmolz und andere kontinentale Eisschilde reduzierte. Die Freisetzung von Wasser erhöhte den Meeresspiegel erneut und stellte das Eindringen von kälterem Wasser aus dem Pazifik wieder her, mit einer begleitenden Verschiebung zur Eisansammlung auf der Nordhalbkugel.

Laut einer 2021 in Nature veröffentlichten Studie waren alle Eiszeiten der letzten 1,5 Millionen Jahre mit Verschiebungen schmelzender antarktischer Eisberge nach Norden verbunden, die die Zirkulationsmuster der Ozeane veränderten und dazu führten, dass mehr CO 2 aus der Atmosphäre gezogen wurde . Die Autoren schlagen vor, dass dieser Prozess in Zukunft gestört werden könnte, da der Südliche Ozean zu warm wird, als dass die Eisberge weit genug reisen könnten, um diese Veränderungen auszulösen.

Hebung des tibetischen Plateaus

Matthias Kuhles geologische Theorie der Eiszeitentwicklung wurde durch die Existenz eines Eisschildes nahegelegt, der das tibetische Plateau während der Eiszeiten bedeckte ( Letztes Glazialmaximum ?). Laut Kuhle hat die plattentektonische Anhebung Tibets über die Schneegrenze hinaus zu einer Oberfläche von c geführt. 2.400.000 Quadratkilometer (930.000 Quadratmeilen), die sich von nacktem Land zu Eis mit einer um 70% höheren Albedo verändern . Die Reflexion von Energie in den Weltraum führte zu einer globalen Abkühlung und löste die pleistozäne Eiszeit aus. Da dieses Hochland in subtropischer Breite liegt, mit einer 4- bis 5-fachen Sonneneinstrahlung im Vergleich zu Gebieten in hohen Breiten, hat sich die stärkste Heizfläche der Erde in eine Kühlfläche verwandelt.

Kuhle erklärt die Zwischeneiszeiten durch den 100.000-Jahres-Zyklus von Strahlungsänderungen aufgrund von Schwankungen in der Erdumlaufbahn. Diese vergleichsweise unbedeutende Erwärmung hat zusammen mit dem Absenken der nordischen Inlandeisgebiete und Tibets durch das Gewicht der überlagerten Eislast zum wiederholten vollständigen Auftauen der Inlandeisgebiete geführt.

Variationen in der Erdumlaufbahn

Die Milankovitch-Zyklen sind eine Reihe zyklischer Variationen der Eigenschaften der Erdumlaufbahn um die Sonne. Jeder Zyklus hat eine andere Länge, so dass sich ihre Wirkungen manchmal gegenseitig verstärken und manchmal (teilweise) aufheben.

Vergangenheit und Zukunft der täglichen durchschnittlichen Sonneneinstrahlung am oberen Rand der Atmosphäre am Tag der Sommersonnenwende auf dem 65. Breitengrad.

Es gibt starke Hinweise darauf, dass die Milankovitch-Zyklen das Auftreten von Eis- und Zwischeneiszeiten innerhalb einer Eiszeit beeinflussen. Die gegenwärtige Eiszeit ist die am besten untersuchte und am besten verstandene, insbesondere die letzten 400.000 Jahre, da dies der Zeitraum ist, der von Eisbohrkernen abgedeckt wird, die die atmosphärische Zusammensetzung und Proxys für Temperatur und Eisvolumen aufzeichnen. Innerhalb dieses Zeitraums ist die Übereinstimmung der glazialen / interglazialen Frequenzen mit den Milanković-Orbitalantriebsperioden so eng, dass der Orbitalantrieb allgemein akzeptiert wird. Die kombinierten Effekte der sich ändernden Entfernung zur Sonne, der Präzession der Erdachse und der sich ändernden Neigung der Erdachse verteilen das von der Erde empfangene Sonnenlicht neu. Von besonderer Bedeutung sind Änderungen der Neigung der Erdachse, die die Intensität der Jahreszeiten beeinflussen. Beispielsweise variiert die Menge der Sonneneinstrahlung im Juli bei 65 Grad nördlicher Breite um bis zu 22 % (von 450 W/m 2 bis 550 W/m 2 ). Es wird allgemein angenommen, dass Eisschilde vorrücken, wenn die Sommer zu kühl werden, um den gesamten angesammelten Schneefall des vorangegangenen Winters zu schmelzen. Einige glauben, dass die Stärke des Orbitalantriebs zu gering ist, um Vergletscherungen auszulösen, aber Rückkopplungsmechanismen wie CO 2 könnten diese Diskrepanz erklären.

Während der Milankovitch-Force vorhersagt, dass zyklische Veränderungen der Elemente der Erdumlaufbahn in der Vereisungsaufzeichnung ausgedrückt werden können, sind zusätzliche Erklärungen erforderlich, um zu erklären, welche Zyklen als am wichtigsten für den zeitlichen Ablauf von Eiszeit-Zwischeneiszeiten beobachtet werden. Insbesondere während der letzten 800.000 Jahre betrug die vorherrschende Periode der glazial-interglazialen Oszillation 100.000 Jahre, was Änderungen der Orbitalexzentrizität und der Orbitalneigung der Erde entspricht . Dies ist jedoch bei weitem die schwächste der drei von Milankovitch vorhergesagten Frequenzen. In der Zeit vor 3,0 bis 0,8 Millionen Jahren entsprach das vorherrschende Vereisungsmuster dem 41.000-jährigen Zeitraum der Änderungen der Erdneigung (Neigung der Achse). Die Gründe für die Dominanz einer Frequenz gegenüber einer anderen sind kaum verstanden und ein aktives Gebiet der aktuellen Forschung, aber die Antwort bezieht sich wahrscheinlich auf irgendeine Form von Resonanz im Klimasystem der Erde. Jüngste Arbeiten deuten darauf hin, dass der 100.000-Jahreszyklus dominiert, da das Meereis am Südpol zunimmt und die gesamte Sonnenreflexion erhöht.

Die „traditionelle“ Milankovitch-Erklärung hat Mühe, die Dominanz des 100.000-Jahres-Zyklus über die letzten 8 Zyklen zu erklären. Richard A. Muller , Gordon JF MacDonald und andere haben darauf hingewiesen, dass diese Berechnungen für eine zweidimensionale Erdumlaufbahn gelten, aber die dreidimensionale Umlaufbahn hat auch einen 100.000-Jahres-Zyklus der Bahnneigung. Sie schlugen vor, dass diese Schwankungen der Umlaufbahnneigung zu Schwankungen der Sonneneinstrahlung führen, wenn sich die Erde in bekannte Staubbänder im Sonnensystem hinein- und herausbewegt. Obwohl dies ein anderer Mechanismus als die traditionelle Sichtweise ist, sind die „vorhergesagten“ Perioden über die letzten 400.000 Jahre nahezu gleich. Die Theorie von Muller und MacDonald wurde wiederum von Jose Antonio Rial in Frage gestellt.

Ein anderer Forscher, William Ruddiman , hat ein Modell vorgeschlagen, das den 100.000-Jahres-Zyklus durch den modulierenden Effekt der Exzentrizität (schwacher 100.000-Jahres-Zyklus) auf die Präzession (26.000-Jahres-Zyklus) in Kombination mit Treibhausgas-Rückkopplungen in den 41.000- und 26.000-Jahres-Zyklen erklärt. Jahreszyklen. Noch eine andere Theorie wurde von Peter Huybers aufgestellt , der argumentierte, dass der 41.000-Jahre-Zyklus immer vorherrschend gewesen sei, dass die Erde jedoch in einen Modus des Klimaverhaltens eingetreten sei, bei dem nur der zweite oder dritte Zyklus eine Eiszeit auslöst. Dies würde bedeuten, dass die 100.000-jährige Periodizität in Wirklichkeit eine Illusion ist, die durch die Mittelung von Zyklen mit einer Dauer von 80.000 und 120.000 Jahren entsteht. Diese Theorie steht im Einklang mit einem einfachen empirischen Mehrzustandsmodell, das von Didier Paillard vorgeschlagen wurde . Paillard schlägt vor, dass die spätpleistozänen Eiszyklen als Sprünge zwischen drei quasi stabilen Klimazuständen angesehen werden können. Die Sprünge werden durch den Orbitalantrieb induziert , während im frühen Pleistozän die 41.000-jährigen Eiszyklen aus Sprüngen zwischen nur zwei Klimazuständen resultierten. Ein dynamisches Modell, das dieses Verhalten erklärt, wurde von Peter Ditlevsen vorgeschlagen. Dies unterstützt die Annahme, dass die spätpleistozänen Eiszyklen nicht auf den schwachen 100.000-jährigen Exzentrizitätszyklus zurückzuführen sind, sondern auf eine nichtlineare Reaktion hauptsächlich auf den 41.000-jährigen Schiefezyklus.

Schwankungen in der Energieabgabe der Sonne

Es gibt mindestens zwei Arten von Schwankungen in der Energieabgabe der Sonne:

  • Astrophysiker gehen davon aus, dass die Leistung der Sonne auf sehr lange Sicht alle eine Milliarde (10 9 ) Jahre um etwa 7 % zunimmt.
  • Kurzfristige Schwankungen wie Sonnenfleckenzyklen und längere Episoden wie das Maunder-Minimum , das während des kältesten Teils der Kleinen Eiszeit auftrat .

Die langfristige Zunahme der Sonnenleistung kann keine Ursache für Eiszeiten sein.

Vulkanismus

Vulkanausbrüche könnten zum Beginn und/oder Ende von Eiszeiten beigetragen haben. Während des Paläoklimas war der Kohlendioxidgehalt zeitweise zwei- oder dreimal höher als heute. Vulkane und Bewegungen in Kontinentalplatten trugen zu hohen CO 2 -Mengen in der Atmosphäre bei. Kohlendioxid aus Vulkanen hat wahrscheinlich zu Perioden mit höchsten Gesamttemperaturen beigetragen. Eine vorgeschlagene Erklärung für das Paläozän-Eozän-Thermalmaximum ist, dass Unterwasservulkane Methan aus Clathraten freisetzten und somit einen starken und schnellen Anstieg des Treibhauseffekts verursachten . Es scheint keine geologischen Beweise für solche Eruptionen zum richtigen Zeitpunkt zu geben, aber das beweist nicht, dass sie nicht stattgefunden haben.

Neuzeitliche Eis- und Zwischeneiszeiten

Vereisung der Nordhemisphäre während der letzten Eiszeiten. Der Aufbau von 3 bis 4 Kilometer dicken Eisschilden verursachte eine Meeresspiegelabsenkung von etwa 120 m.

Die gegenwärtige Erdperiode, das Quartär , die vor etwa 2,6 Millionen Jahren begann und bis in die Gegenwart reicht, ist geprägt von Warm- und Kaltphasen, sogenannten Kaltzeiten ( Eiszeit Quartär ), die etwa 100.000 Jahre andauern und dann von der Eiszeit unterbrochen werden wärmere Zwischeneiszeiten , die etwa 10.000–15.000 Jahre dauerten. Die letzte Kälteepisode der letzten Eiszeit endete vor etwa 10.000 Jahren. Die Erde befindet sich derzeit in einer Zwischeneiszeit des Quartärs, dem sogenannten Holozän .

Gletscherstadien in Nordamerika

Die wichtigsten Eiszeiten der aktuellen Eiszeit in Nordamerika sind die illinoische , die eemische und die Wisconsin-Eiszeit . Die Verwendung der Stadien von Nebraska, Afton, Kansan und Yarmouth zur Unterteilung der Eiszeit in Nordamerika wurde von Geologen und Geomorphologen des Quartärs eingestellt. Diese Stadien wurden in den 1980er Jahren alle mit dem Prä-Illinoium verschmolzen.

Während der jüngsten nordamerikanischen Eiszeit, während des letzten Teils des letzten Gletschermaximums (vor 26.000 bis 13.300 Jahren), erstreckten sich die Eisschilde bis etwa zum 45. nördlichen Breitengrad . Diese Blätter waren 3 bis 4 Kilometer dick.

Stadien der proglazialen Seenentwicklung im Bereich der heutigen nordamerikanischen Großen Seen .

Diese Wisconsin-Vergletscherung hinterließ weitreichende Auswirkungen auf die nordamerikanische Landschaft. Die Great Lakes und die Finger Lakes wurden von Eis geschnitzt, das alte Täler vertiefte. Die meisten Seen in Minnesota und Wisconsin wurden von Gletschern ausgehöhlt und später mit Gletscherschmelzwasser gefüllt. Das alte Entwässerungssystem des Teays River wurde radikal verändert und weitgehend in das Entwässerungssystem des Ohio River umgeformt. Andere Flüsse wurden aufgestaut und in neue Kanäle umgeleitet, wie die Niagarafälle , die einen dramatischen Wasserfall und eine Schlucht bildeten, als der Wasserfluss auf eine Kalksteinstufe traf. Ein anderer ähnlicher Wasserfall im heutigen Clark Reservation State Park in der Nähe von Syracuse, New York , ist jetzt trocken.

Das Gebiet von Long Island bis Nantucket, Massachusetts, wurde aus Gletschergeschiebe gebildet , und die Fülle von Seen auf dem Kanadischen Schild im Norden Kanadas kann fast ausschließlich der Wirkung des Eises zugeschrieben werden. Als sich das Eis zurückzog und der Gesteinsstaub trocknete, trugen Winde das Material Hunderte von Kilometern weit und bildeten im Missouri-Tal Dutzende Meter dicke Lössbetten . Der postglaziale Rückprall verändert weiterhin die Großen Seen und andere Gebiete, die früher unter dem Gewicht der Eisschilde standen.

Die Driftless Area , ein Teil des westlichen und südwestlichen Wisconsin zusammen mit Teilen des angrenzenden Minnesota , Iowa und Illinois , war nicht von Gletschern bedeckt.

Letzte Eiszeit in den semiariden Anden um Aconcagua und Tupungato

Ein besonders interessanter Klimawechsel während der Eiszeiten hat in den halbtrockenen Anden stattgefunden. Neben der erwarteten Abkühlung im Vergleich zum aktuellen Klima kam es hier zu einer deutlichen Niederschlagsveränderung. So haben Untersuchungen im derzeit semiariden subtropischen Aconcagua-Massiv (6.962 m) eine unerwartet ausgedehnte glaziale Vereisung vom Typ "Eisstromnetz" ergeben. Die verbundenen Talgletscher mit einer Länge von über 100 km flossen auf der Ostseite dieses Abschnitts der Anden bei 32–34 ° S und 69–71 ° W bis zu einer Höhe von 2.060 m und auf der westlichen Luffseite hinab noch deutlich tiefer. Wo heutige Gletscher kaum 10 km Länge erreichen, verläuft die Schneegrenze (ELA) auf 4.600 m Höhe und wurde damals auf 3.200 m ü.M. , also etwa 1.400 m, abgesenkt. Daraus folgt, dass – abgesehen von einer jährlichen Temperatursenkung um c. 8,4 °C – hier nahm der Niederschlag zu. Dementsprechend wurde zur Eiszeit der feuchte Klimagürtel, der heute einige Breitengrade weiter südlich liegt, deutlich weiter nach N verschoben.

Auswirkungen der Vereisung

Skandinavien weist einige der typischen Auswirkungen der eiszeitlichen Vergletscherung wie Fjorde und Seen auf.

Obwohl die letzte Eiszeit vor mehr als 8.000 Jahren endete, sind ihre Auswirkungen noch heute zu spüren. Zum Beispiel hat das sich bewegende Eis die Landschaft in Kanada (siehe Kanadischer Arktischer Archipel ), Grönland, Nord-Eurasien und der Antarktis geformt. Die Findlinge , Till , Drumlins , Esker , Fjorde , Kesselseen , Moränen , Kare , Hörner usw. sind typische Merkmale, die von den Gletschern zurückgelassen wurden.

Das Gewicht der Eisschilde war so groß, dass sie Erdkruste und -mantel verformten. Nachdem die Eisschilde geschmolzen waren, erholte sich das eisbedeckte Land . Aufgrund der hohen Viskosität des Erdmantels ist der Fluss des Mantelgesteins, der den Rückprallprozess steuert, sehr langsam – mit einer Rate von etwa 1 cm/Jahr in der Nähe des heutigen Rückprallgebiets.

Während der Vereisung wurde Wasser aus den Ozeanen entnommen, um das Eis in hohen Breiten zu bilden, wodurch der globale Meeresspiegel um etwa 110 Meter sank, wodurch die Festlandsockel freigelegt und Landbrücken zwischen Landmassen für die Migration von Tieren gebildet wurden. Während der Deglaziation kehrte das geschmolzene Eiswasser in die Ozeane zurück und ließ den Meeresspiegel steigen. Dieser Prozess kann zu plötzlichen Verschiebungen der Küstenlinien und Hydratationssysteme führen, was zu neu überschwemmten Gebieten, auftauchenden Gebieten, eingestürzten Eisdämmen , die zur Versalzung von Seen führen, neuen Eisdämmen, die riesige Süßwassergebiete schaffen, und zu einer allgemeinen Änderung der regionalen Wettermuster auf breiter Front temporäre Skala. Es kann sogar zu vorübergehenden Rückeisungen kommen . Diese Art von chaotischem Muster aus sich schnell veränderndem Land, Eis, Salzwasser und Süßwasser wurde als wahrscheinliches Modell für die baltischen und skandinavischen Regionen sowie für einen Großteil von Zentral-Nordamerika am Ende des letzten Gletschermaximums vorgeschlagen, mit der heutigen Tagesküsten wurden erst in den letzten Jahrtausenden der Vorgeschichte erreicht. Außerdem überschwemmte die Auswirkung der Erhebung auf Skandinavien eine riesige kontinentale Ebene, die unter einem Großteil der heutigen Nordsee existiert hatte und die britischen Inseln mit Kontinentaleuropa verband.

Die Umverteilung von Eiswasser auf der Erdoberfläche und die Strömung von Mantelgesteinen bewirken Veränderungen im Gravitationsfeld sowie Veränderungen in der Verteilung des Trägheitsmoments der Erde. Diese Änderungen des Trägheitsmoments führen zu einer Änderung der Winkelgeschwindigkeit , der Achse und des Wackelns der Erdrotation.

Das Gewicht der umverteilten Oberflächenmasse belastete die Lithosphäre , verursachte eine Biegung und induzierte auch Spannungen innerhalb der Erde. Das Vorhandensein der Gletscher unterdrückte im Allgemeinen die Bewegung der darunter liegenden Verwerfungen . Während des Abschmelzens erfahren die Verwerfungen einen beschleunigten Schlupf, der Erdbeben auslöst . Erdbeben, die in der Nähe des Eisrandes ausgelöst werden, können wiederum das Kalben des Eises beschleunigen und für die Heinrich-Ereignisse verantwortlich sein . Je mehr Eis in der Nähe des Eisrandes entfernt wird, desto mehr Erdbeben werden innerhalb der Platte induziert, und diese positive Rückkopplung könnte den schnellen Zusammenbruch der Eisschilde erklären.

In Europa haben Gletschererosion und isostatisches Absinken durch das Gewicht des Eises die Ostsee geschaffen , die vor der Eiszeit vollständig vom Eridanos-Fluss entwässert wurde .

Siehe auch

Verweise

Externe Links