Der Zusammenhang zwischen Klima und Meeresspiegelhöhe

Über den Zusammenhang zwischen Klima und Meeresspiegelhöhe bestehen merkwürdigerweise vielfach unklare Vorstellungen, auch bei manchen Fachleuten, die Geologie studiert haben und daher mit dem Sachverhalt vertraut sein könnten.

Manche Forscher versuchen, ihre Ergebnisse allein aus den Eigenschaften des Sediments und den darin enthaltenen Fossilien zu gewinnen. So fand ich kürzlich in einer neueren Publikation eines Geologen zur Stratigraphie einer alpinen Trias-Jura-Grenze eine Aussage zum Niedergang der Ammonitenfauna am Ende der Trias, wonach der Meeresspiegel weltweit rasch stark abgesunken sein sollte, örtlich bis zu 100 m, außerdem sollte sich dysoxisches oder sogar anoxisches Bodenwasser auf den Schelf ausgedehnt und damit die Ammoniten dezimiert haben. Zu Beginn des Jura erfolgte dann eine langsame Transgression. Von klimatischen Änderungen war nicht die Rede. Als Antwort auf von mir geäußerte Bedenken bezüglich einer solchen Aussage bestätigte mir der Hauptautor, dass eine Abkühlung mit der Regression des Meeresspiegels offensichtlich nicht verbunden war, nur eine Zunahme der Humidität, und dass Vulkanismus für die Regression verantwortlich sein sollte. Hier sollte Vulkanismus das Meer großflächig tiefer gemacht haben, aber wie wohl?

Von anderen Autoren wurde vermutet, dass z.B. während der Ablagerung des Posidonienschiefers im Unteren Jura in Süddeutschland eine Wassertiefe von bis zu 500 m möglich gewesen wäre, obwohl im östlichen Teil des Beckens strandnahe Sedimente vorhanden sind und zu Beginn dieses Zeitalters der Meeresspiegel niedrig war. Gelegentlich werden sogar solitäre Korallen gefunden. Zudem fanden in dieser Zeit keine großen gebirgsbildenden Vorgänge statt.

Auch in der Oberkreide des Münsterlandes werden Meerestiefen von bis zu 600 m gelegentlich für möglich gehalten, obwohl in dieser Zeit die südliche Küstenlinie z.B. bei Bochum verlief und das Land etwa 150 m über dem  heutigen Meeresspiegel liegt. Große Sedimentmächtigkeiten von mehr als 2000 m im Münsterland und tektonische Aktivität machen die Abschätzung der Meerestiefe aber schwierig. Der Meeresspiegel mag damals zusätzlich zum Klimamaximum tatsächlich noch um einiges höher gewesen sein, denn große Gesteinsmassen wurden später durch plattentektonische Vorgänge und die Entstehung neuer Faltengebirge herausgehoben, was die Differenz zwischen damals und heute erklären könnte.

Die möglichen Wassertiefen werden m.E. häufig trotzdem zu groß vermutet, auch wenn manche Befunde aus anderen Erwägungen heraus dafür sprechen mögen. Woher soll denn nur das viele Wasser kommen, und wo sollte es bei einer Regression bleiben? Es sollte den Autoren doch eigentlich bekannt sein, dass die Wassermenge auf unserem Planeten konstant ist. Wasser kann nicht einfach verschwinden und bei einer späteren Transgression wieder neu entstehen. Wasser kann nur seinen Aggregatzustand zwischen flüssig, fest als Eis und in geringem Ausmaß auch dampfförmig verändern.

Mit z.B. im Internet verfügbaren Daten lassen sich die möglichen Meeresspiegelschwankungen überschlägig einfach ermitteln:

Abschätzung der Höhe, um die der Meeresspiegel steigen würde, wenn das gesamte Eis abschmelzen würde.

Oberfläche der Erde                                  510 Mio km2   =    510 000 000 km2  

Davon mit Wasser bedeckt ca 71 %       360 Mio km2   =    360 000 000 km2

Wassermenge der Erde               1,386 Milliarden km3   =  1 386 000 000 km3        

Davon in Eis und Schnee gebunden       2,6 %                 =      36 000 000 km3

Anstieg des Meeresspiegels bei Abschmelzen               =    36 000 000 km3 / 360 000 000 km2

                                                                                       = 0,1 km  entspr. 100 m

Bei völligem Abschmelzen der Eismassen würde der Meeresspiegel nur um allerhöchstens ca 100 m ansteigen. Da aber auch viel Festland überflutet würde, dürfte dieser Wert noch um einiges niedriger ausfallen. Eine Angabe bei Mutterlose & Immenhauser (2007) zur Spiegelerhöhung infolge Eisschmelze von 70 m erscheint mir vernünftig.

Es ist auch kaum vorstellbar, dass durch Hebung oder Senkung wasserbedeckter Areale oder durch Veränderungen bei der Wanderung der Kontinente die Gesamtheit der Wasserfläche derart verändert werden kann, dass es allein deshalb zu einer daraus folgenden erheblichen Erhöhung oder Erniedrigung des Meeressspiegels kommen kann. Eine weltweite Regression des Meeresspiegels ist immer die Folge einer Abkühlung des Klimas und bedeutet, dass Wasser in Eis und Schnee umgewandelt wurde und die Polkappen größer geworden sind.

Eine Regression muss auch nicht Ausmaße wie im Pleistozän annehmen. Es ist bekannt, dass während der Eiszeit der Meeresspiegel um mehr als 100 m abgesunken war. Zu der Zeit waren also mehr als 5 % des Wassers in Eis und Schnee gebunden. Zeugnis davon legen z.B. in der Karibik Tropfsteinbildungen in Karsthöhlen ab, die heute weit unter dem Meeresspiegel liegen, ebenso eine geflutete Höhle mit Wandmalereien im Süden Spaniens, die zufällig von Tauchern entdeckt  wurde.

Das Ende der letzten Eiszeit, der Würm-Eiszeit, vor ca. 10.000 Jahren, bedeutete für die damaligen Menschen in gemäßigten Breiten merkwürdige und unerklärliche Geschehnisse. Das Meer stieg und stieg, wie es schien unaufhörlich. Vorausschauende Menschen mit Noah als ihrem bekanntesten Vertreter trafen Vorsorge und suchten neue Siedlungsgebiete. Andererseits führte der Klimawandel mit stark erhöhten Temperaturen (ca 5°, wie an Jahresringen an Bäumen aus der Donau nachgewiesen wurde) und südlicher Verlagerung der Niederschlagsgürtel zur Wüstenbildung großer Gebiete, von der Sahara über die arabische Halbinsel bis hin zum Zweistromland und Persien, und vertrieb die früheren Bewohner dauerhaft aus ihrem Paradies, das durch Felsmalereien der reichen Fauna dokumentiert ist. Der biblische  “Engel mit dem flammenden Schwert” ließ eine Rückkehr der früheren Vegetation bis heute nicht zu.                         

Andererseits bedeutet ein Meeresspiegelmaximum, dass Gletscher und Polkappen weitgehend oder komplett abgeschmolzen sind, die Temperatur auf der Erde besonders hoch ist. Auch dieser Fall ist mehrfach vorgekommen. Die Ablagerungen von Muschelkalk, Jura, Oberkreide, Oligozän usw. fanden auf unserem Kontinent bei hohen Temperaturen statt.

Die Meeresspiegelschwankungen infolge Klimaänderungen dürften aber ca. +/- 100 m niemals überschreiten.

Für eine Regression muss man nicht Zuflucht bei Katastrophenszenarien suchen. Vulkanismus und Freisetzung von Kohlendioxid tritt ständig bei der Bewegung von Kontinentalplatten auf, ist also nichts Besonderes. Abkühlung und starke Verflachung oder Trockenfallen ehemaliger epikontinentaler Meeresgebiete reichen wahrscheinlich vollkommen aus, um die Lebensgrundlagen vieler Bewohner flacher Meere und des Schelfs nachhaltig zu verschlechtern oder sie sogar aussterben zu lassen, insbesondere gilt das für die am Boden lebenden Ammoniten. Sie haben immer auf Regressionen empfindlich reagiert, und mit der bedeutenden Regression am Ende der Kreide war es dann um sie geschehen.                                                    

Klimawandel und Meeresspiegelschwankungen kleineren oder größeren Ausmaßes sind ein ganz normaler Vorgang. Angesichts der aktuellen Warnungen der Katastrophenpropheten vor Klimaerwärmung und Meeresspiegelanstieg, für die der Mensch mit seinen Autos und Glühbirnen verantwortlich gemacht werden soll, sollte dieses Thema eigentlich besonders Geologen geläufig sein. Der angebliche in absehbarer Zukunft unumkehrbare Klimawandel lässt mich ziemlich kalt. Der CO2-Gehalt der Luft beträgt derzeit knapp 0,04 % und ist nach erdgeschichtlichen Maßstäben eher gering. Der Mensch kann das Klima wohl kaum nachhaltig beeinflussen, er ist auch nicht schuld an der Klimaänderung. Das Klima war noch nie konstant. Sowohl Kaltzeiten als auch erheblich wärmere Perioden mit erheblich größeren Temperaturdifferenzen als heute sind immer wieder aufgetreten. Auch in geschichtlicher Zeit gab es kältere und wärmere Epochen, ganz ohne Zutun des Menschen. Man muss solche Schwankungen einfach akzeptieren und gegebenenfalls darauf reagieren. Umweltbewusstsein ist natürlich zu begrüßen.

Merkwürdigerweise spielt der veränderliche Energieausstoß der Sonne bei Klimadiskussionen kaum eine Rolle. obwohl im Zusammenhang mit der Zunahme von Hautkrebs immer vor gestiegener UV-Strahlung gewarnt wird.                                            

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