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Lexikon der Geographie: Eiszeittheorien

Eiszeittheorien, Theorie, die sich mit den starken periodischen Klimaschwankungen des Eiszeitalters (Quartär) beschäftigt. Auch unsere heutige Warmzeit, das Holozän, ist Teil des Eiszeitalters. In den meisten Erdzeitaltern waren die Polkappen eisfrei, und in den mittleren Breiten herrschte ein wärmeres Klima als heute. Aufgrund der Erkenntnisse aus der Tiefseeforschung sind die Klimazyklen des Quartärs heute recht gut bekannt. Etwa 60 Sauerstoffisotopenstadien lassen sich innerhalb der letzten 1,8 Millionen Jahre unterscheiden; d.h. etwa 30 Warm- und 30 Kaltzeiten (ungerade Zahlen für warme Abschnitte, gerade für kalte). Mithilfe der Paläomagnetik lässt sich das Alter der Klimaschwankungen grob eingrenzen. Innerhalb der letzten 600.000 Jahre überwog ein Kalt-Warmzeit-Zyklus von etwa 100.000 Jahren; davor dominierte ein 40.000-Jahres-Zyklus. Die Ursachen dieser zyklischen Klimaschwankungen liegen in der periodischen Änderung der Erdbahnelemente und deren Einfluss auf den Strahlungshaushalt der Erde. Drei Faktoren spielen dabei eine Rolle: a) Die Erde beschreibt bei ihrem Umlauf um die Sonne eine Ellipse, deren Form sich ständig ändert. Die Abweichung von einer Kreisbahn schwankt in einem Rhythmus von etwa 100.000 Jahren zwischen 0,5% und 6%. Starke Exzentrizität resultiert in starken Temperaturunterschieden zwischen Sommer und Winter auf beiden Halbkugeln. b) Die Neigung der Erdachse schwankt in einem Rhythmus von etwa 40.000 Jahren zwischen 22,1° und 24,5°. Je geringer die Neigung ist, desto geringere Einstrahlung erhalten die Polarregionen auf beiden Halbkugeln. c) Die Erdachse rotiert in einem Rhythmus von 20.000 Jahren um den Pol. Zusammen mit der Erdumlaufbahn bestimmt diese Bewegung, wann die Erde der Sonne am nächsten kommt (Perihel). Diese Präzession verstärkt die Temperaturgegensätze auf einer Halbkugel und verringert sie auf der anderen. Die genannten drei Faktoren bestimmten den Rhythmus der Klimaschwankungen; sie werden als der "Schrittmacher des Eiszeitalters" bezeichnet. Da die Schwankungen der Erdbahnelemente während der gesamten Erdgeschichte stattgefunden haben, können sie jedoch nicht Ursache der Vereisungen sein. Die meisten Autoren gehen heute davon aus, dass die Eiszeiten auf terrestrische Ursachen zurückgehen. Eine Voraussetzung für die Ausbildung großer Eisschilde ist z.B. die Anwesenheit größerer Landmassen in Polnähe. Die gleichzeitige Entstehung bedeutender Hochgebirge in Asien, Amerika und Europa dürfte einen erheblichen Einfluss auf die atmosphärische Zirkulation ausgeübt haben, sowie auf die Verwitterung und Abtragung. Verstärkte chemische Verwitterung könnte zu einer Reduzierung des atmosphärischen CO2 geführt haben und damit den Treibhauseffekt zu einem Kühlhauseffekt umgewandelt haben. Eine andere Theorie hält die Ausbildung eines mächtigen Eisschildes in Tibet für den Auslöser des Eiszeitalters. Die Ausbildung eines Eisschildes in der postulierten Größe wird aber eher bezweifelt.

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Grafik:
Mathias Niemeyer (Leitung)
Ulrike Lohoff-Erlenbach
Stephan Meyer

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