Spuren der Eiszeit In Grönland, in Norddeutschland, im Vorland der Alpen
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- Gottlob Jaeger
- vor 7 Jahren
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1 16-mm-Film VHS min Spuren der Eiszeit In Grönland, in Norddeutschland, im Vorland der Alpen Lernziele Die Spuren, die die eiszeitlichen Gletscher in Nord- und Süddeutschland hinterlassen haben, erkennen; die Ausdehnung der eiszeitlichen Gletscher in Deutschland und Europa kennen lernen; erfahren, das die eisfreien Regionen einer reichen arktischen Tier- und Pflanzenwelt Lebensraum geboten haben; an heutigen Beispielen aus Grönland lernen, wie die eiszeitlichen Formen in Mitteleuropa entstanden sind; miterleben, wie das komplizierte Wechselspiel zwischen Rückschmelzen der Eisränder, Meeresspiegelanstieg und Landhebung am Ende der letzten Eiszeit zu einer ständigen Verschiebung der Küstenlinien geführt hat. Vorkenntnisse Topographische Lage Grönlands, Topographie Nord-, West- und Mitteleuropas, insbesondere die Lage der wichtigsten Mittelgebirge, der Verlauf der großen Flüsse, der Nord- und Ostseeküste. Grundkenntnisse über Gletscher, Gletscherentstehung, Gletscher- und Schmelzwasserablagerungen sowie über die Abtragungswirkung von Gletschereis. Kurzbeschreibung Die Gletscher der Eiszeit haben in Nord- und Süddeutschland die Landschaft geprägt. Der Film folgt den eiszeitlichen Spuren und erklärt mit beeindruckenden Bildern vom Inlandeis und der arktischen Tier- und Pflanzenwelt Grönlands, wie es zur Eiszeit in Mitteleuropa ausgesehen hat, wie Moränen, Schotterebenen oder Dünen entstanden sind und wie Findlinge über Hunderte von Kilometern verschleppt wurden. Zur Verdeutlichung der regionalen Zusammenhänge wird ein Trick die Ausbreitung und das Zurückschmelzen der eiszeitlichen Gletscher in Europa anschaulich dargestellt. Man erlebt mit, wie das komplizierte Wechselspiel zwischen Vorrücken und Rückschmelzen der Eisränder zu Meeresspiegelschwankungen, Landhebungen und zu einer Verschiebung der Küsten führte. Zum Inhalt Den Einstieg ins Thema bilden Aufnahmen von Findlingen in Norddeutschland und im Alpenvorland, die von den eiszeitlichen Gletschern aus Skandinavien bzw. aus den Alpen verfrachtet worden sind. In einer Tricksequenz wird veranschaulicht, wie die eiszeitlichen Gletscher von Skandinavien und den Alpen aus bis zu den Maximalständen vorrücken. Gleichzeitig wird das drastische Absinken des Weltmeeresspiegels dargestellt, das zu einer Ausdehnung der Festländer, vor allem zum Trockenfallen der Nordsee und der Adria führt. Bilder aus Grönland illustrieren, wie die Eisränder des Nordeuropäischen Inlandeises bzw. der alpinen Vorlandgletscher, wie Moränenwälle, Schmelzwasserflüsse, Eisrandstauseen und Lössdünen während ihrer Entstehung ausgesehen haben dürften. Zwergsträucher (Weide, Zwergbirke, Rauschbeere), Gräser (Segnen, Süßgräser, Wollgräser), Kräuter und Blumen (Arnika, Glockenblumen, Weidenröschen, Wintergrün) bildeten arktische Steppen und Tun-
2 dren, die sich damals in den eisfreien Gebieten ausgedehnt haben. Auch Tiere, wie wir sie heute noch in Grönland finden, zum Beispiel Moschusochsen, Rentiere und Polarfüchse, haben hier gelebt. In einer weiteren Tricksequenz wird der Rückzug der Gletscher am Ende der letzten Eiszeit dargestellt. Das komplizierte Wechselspiel zwischen dem Zurückschmelzen der Eisränder, Meeresspiegelanstieg und Landhebung führten zu einer ständigen Verschiebung der Grenze zwischen Land und Meer im Nord- und Ostseegebiet. Zu beobachten ist auch das Entstehen eines riesigen Eisrandstausees (Baltischer Eissee) und schließlich das Eindringen des Meeres in das Ostseebecken. Die Vorgänge laufen in einer Geschwindigkeit ab, bei der eine Sekunde im Film etwa einem Jahrtausend in der Wirklichkeit entspricht. Ergänzende Informationen 1. Die eiszeitlichen Gletscher in Europa Heute wissen wir, dass die letzten beiden Jahrmillionen der Erdgeschichte durch eine Reihe weltweit nachweisbarer Klimakatastrophen gekennzeichnet waren, die sich in unseren Breiten als Eiszeiten auswirkten. Dieser letzte Abschnitt der Erdgeschichte, der noch heute andauert, wird daher als Eiszeitalter oder Quartär bezeichnet. In einer Kaltzeit (Eiszeit, Glazial) sanken die Jahresmitteltemperaturen in Mitteleuropa, die heute etwa zwischen 6 und 8 C liegen, um mehr als 10 C ab, die Sommer wurden kurz und kühl, die Winter lang und streng. In der Folge begannen die Gletscher der gemäßigten Breiten zu wachsen und aus den Hochlagen der Gebirge talwärts zu kriechen. Schließlich ertranken die Alpen im Gletschereis, aus dem nur noch die höchsten und schroffsten Gipfel herausragten. Nach Norden hin traten die Gletscher durch die Pforten der großen Alpentäler ins Alpenvorland und stießen hier als flach ausgebreitete Vorlandgletscher weit nach Norden vor. Während die Gletscher am Alpenrand oft Hunderte von Metern dick waren, dünnten sie nach Norden zu langsam aus und erreichten am Eisrand schließlich ein labiles Gleichgewicht zwischen Nachfließen und Abschmelzen des Eises. Zur gleichen Zeit waren auf den Landmassen im nördlichen Europa und im arktischen Nordamerika kontinentale Eisschilde entstanden. Die Vergletscherung hatte vermutlich auch hier in Gebirgsregionen begonnen, im Norwegischen Hochgebirge und in den Schottischen Highlands. Am Fuß der Berge dürften hier zunächst ausgedehnte Vorlandgletscher entstanden sein, die von den Gebirgsgletschern genährt wurden. Diese Deckgletscher breiteten sich immer weiter aus und wurden immer dicker, während sich ihre Nährgebiete zunehmend von den Gebirgen auf die Vorlandgletscher selbst verlagerten. Es entstanden schließlich zwei getrennte Eiskappen, die ihre Nährgebiete selber trugen, eine größere über Skandinavien, eine kleinere über den Britischen Inseln. Skandinavien war vom mehr als 3000 Meter dicken Nordeuropäischen Inlandeis bedeckt, dessen Zentrum im Gebiet von Mittelschweden und der Ostsee lag und dessen Eiszungen bis in die Nordsee nach Westen und über die Ostsee und Mecklenburg hinaus bis Berlin und Hamburg nach Süden und Osten vorstießen. Die beiden Eiskappen dehnten sich mit der Zeit so weit aus, dass sie sich zeitweise berührten und miteinander verschmolzen. Ihre größte Ausdehnung erreichten die meisten Gletscherzungen des Nordeuropäischen Inlandeises nicht während der letzten, der Weichsel-Eiszeit, sondern während der drittletzten, der Ester-Eiszeit (entspricht vielleicht der Mindel-Eiszeit in Süddeutschland; siehe Tabelle). Die Eisränder erreichten sogar Amsterdam, Münster, Erfurt und Dresden sowie den Nordrand des Rheinischen Schiefergebirges. Auch die Alpengletscher stießen nicht in der letzten, der Würm-Eiszeit, am weitesten vor. Die meisten Gletscherzungen hatten hier während der Riß- Eiszeit (entspricht wohl der Saale-Eiszeit in Norddeutschland) die größte Ausdehnung. Sie bedeckten die südlichen Teile des Bayerischen Alpenvorlandes, drangen in Baden-Württem-
3 berg bis auf die Schwäbische Alb und im Schweizer Mittelland bis zu den Jurabergen vor. Die klimatische Schneegrenze lag damals so niedrig, dass selbst einige Mittelgebirge vergletschert waren, wie Harz, Vogesen, Schwarzwald oder Bayerischer Wald. Spuren von eiszeitlichen Kargletschern finden sich in Teilen des Allgäuer Alpenvorlandes noch bis in Höhen von etwa 1100 Metern über dem Meer! Gliederung des quartären Eiszeitalters in Norddeutschland und in Süddeutschland. Das Jung-, Mittel- und Altpleistozän ist dargestellt. Das Ältestpleistozän wurde dagegen weggelassen, obwohl es den größten Teil des Pleistozäns umfasst. Die älteren (mittel- und altpleistozänen) Abschnitte der beiden Zeitskalen sind bis heute nicht eindeutig parallelisierbar. Die Zahlen geben, so weit bekannt, die Zahlen vor heute an. Zusammengestellt nach Wiegank (1990) und Jerz (1995). 2. Meeresspiegelabsenkung und Glazial-Isostasie In den Eisschilden waren während der Kaltzeiten so gewaltige Wassermengen gebunden, dass der Meeresspiegel der Ozeane zeitweise mehr als 120 Meter unter seinem heutigen Niveau lag. Weite Teile der Schelfgebiete fielen trocken, wie Nordsee, Adria oder Beringstraße. In dieser Zeit waren Rhein, Loire und Themse Nebenflüsse der Elbe, die durch das weitgehend trockene Nordseebecken über den Ärmelkanal abfloss und erst weit vor der bretonischen Küste in den Nordatlantik mündete. Auch große Teile der Adria waren landfest; das Podelta lag damals bis zu 300 Kilometer südöstlich von Venedig. Die Geographie Europas war aber nicht nur wegen der Absenkung des Meeresspiegels ganz anders als heute. Mehr als sechs Millionen Kubikkilometer Eis lagen damals in Nord- und Westeuropa auf dem Festland. Dieses gewaltige Gewicht, das auf der Erdkruste lastete, begann die Erdoberfläche langsam nach unten zu drücken. Die Erde ist nämlich nicht starr, sondern reagiert, wegen der hohen Gesteinstemperaturen im Erdinneren, zäh-plastisch. Im Zentrum des Nordeuropäischen Inlandeises, wo das Eis mehr als 3000 Meter dick war und einen Druck von mindestens 300 t/m² auf den Untergrund ausübte, wurde das Festland um mehrere 100 Meter in die Tiefe gedrückt. Umgekehrt stiegen die nicht vergletscherten Gebiete in der Umgebung der Eisschilde langsam auf. Diesen Vorgang, der sich beim Abschmelzen des Eises wieder umkehrte nennt man Glazial-Isostasie.
4 3. Gletscher hinterlassen Spuren Gletscher und ihre Schmelzwässer hinterlassen in der Landschaft deutliche Spuren, die auch nach Jahrzehntausenden noch zu erkennen sind. Kargletscher z. B. hinterlassen weite Wannen an Bergflanken, die man als Kare bezeichnet. An der Sohle von mächtigen Gletschern wird der Felsuntergrund bearbeitet und die vom Eis überströmten Berge und Felskuppen werden rundgeschliffen. Die Stoßseiten von solchen Rundhöckern tragen oft spiegelglatt polierte, mit Schrammen versehene Gletscherschliffe. Das Eis arbeitet aber auch in die Tiefe und schürft große und kleine Wannen aus. Diese Hohlformen füllen sich nach dem Eisrückzug mit Wasser. Deshalb sind ehemals vergletscherte Gebiete mit großen und kleinen Seen förmlich übersät. An anderen Stellen wiederum schmelzen an der Basis des Eises Geschiebelehme aus, die durch die Eisauflast stark verdichtet sind und als Grundmoräne bezeichnet werden. Die eingeschlossenen Gesteinsbruchstücke, deren Oberflächen beim Transport im Eis geglättet und mit tiefen Kratzern versehen werden, nennt man gekritzte Geschiebe. Vom Eis mittransportierte, metergroße Felsblöcke, die oft mit Bergstürzen auf die Gletscheroberfläche gelangt sind, lässt der Gletscher beim Zurückschmelzen als Findlinge (Irrblöcke, Erratiker) in der Landschaft liegen. An der Gletscherstirn schmilzt der mitgebrachte Gesteinsschutt aus und häuft sich mit der Zeit zu niedrigen Rücken und Kuppen an, die als Moränenwälle bezeichnet werden. Je nachdem, ob Wälle an der Gletscherstirn oder an den Seiten eines Gletscherstromes entstehen, nennt man sie Stirnmoränen oder Seitenmoränen (Ufermoränen). Endmoränen markieren die Maximalstände eines Eisvorstoßes. Gelegentlich finden sich flache Wannen und an Bombentrichter erinnernde Senken, die ihre Existenz herausgeschmolzenen Gletscherteilen (Toteis) verdanken und als Toteislöcher oder Sölle (Einzahl: Soll) bezeichnet werden. An den Eisrändern treten die Schmelzwässer in Gletschertoren zutage. Schmelzwasser sammelt sich aber auch in Seen und Bächen auf der Oberfläche der Gletscher und stürzt oft in Wasserfällen über den Eisrand hinunter. Hier fließt das Wasser in Schmelzwasserrinnen ein Stück weit am Eisrand entlang. An den Zungenenden der Gletscher setzen die Sander an, oft kilometerbreite, ebene Flächen aus Kiesen und Sanden, auf denen die vielfach verzweigten Schmelzwasserflüsse (Zopfströme) den Eisrand verlassen können. Deutlich eingeschnittene Schmelzwasserrinnen fallen heute noch als Trockentäler auf. Besonders breite Trockentäler und Sander werden in Norddeutschland Urstromtäler genannt. Das Lechfeld oder die Münchner Schotterebene sind ebenso extrem breite, eiszeitliche Sander. Vielfach schneiden sich die Schmelzwasserflüsse in ihre eigenen Ablagerungen ein. Dadurch fallen Teile der breiten Sander trocken. Diese älteren, inaktiven Kiesflächen (Terrassen) sind mit scharfen Erosionskanten (Terrassenkanten) gegen den weiterhin aktiven Sander abgesetzt. In Wannen, die das Eis ausgeschürft hat, sammelt sich das Schmelzwasser in kleineren und größeren Schmelzwasserseen. Vielfach werden Eisrandstauseen vom Gletscher abgedämmt und aufgestaut. Auf diesen milchig-trüben Seen schwimmen oft große Mengen von Eisbergen herum. Am Boden setzen sich die feinsten Schwebstoffe in Form von fein geschichteten, grauen Bändertonen (Bänderschluffe, Beckenschluffe) ab und füllen die Seebecken mit der Zeit wieder auf. Da aktive Moränen und Sanderflächen vegetationslos sind, können kräftige, trockene Gletscherfallwinde, die über ihre Oberfläche fegen, den Feinanteil (Sand und Staub) ausblasen und am Rande der Schmelzwassertäler Sanddünen anhäufen. Solche Dünensand- und Staubablagerungen sind in Deutschland als Lössdecken und Lössdünen erhalten geblieben.
5 4. Eiszeit-Pflanzen und Eiszeit-Tiere Der Bereich zwischen dem Nordeuropäischen Inlandeis und dem alpinen Vereisungsgebiet war weitgehend frei von Gletschern. In diesem damals völlig waldlosen Gebiet breiteten sich karge Tundren und Steppen aus, wie heute noch z. B. in Grönland, in hohen Lagen der Alpen oder in den Bergen Norwegens. Tundren (Zwergstrauchheiden) sind Miniwälder, Pflanzengesellschaften aus kaum kniehohen Holzpflanzen. Neben zwergwüchsigen Birken- und Weidenarten gedeihen hier z. B. Rauschbeere, Krähenbeere oder Alpenrose. Steppen (Grasheiden) sind Pflanzengesellschaften von Kräutern, in denen neben verschiedenen Gräsern auch viele Blumen vorkommen. Hier wachsen z. B. Seggen, Süßgräser, Wollgräser, Arnika, Glockenblume, Weidenröschen oder Wintergrün. Während der Kaltzeiten gab es höchstens in einigen windgeschützten Tälern der Alb oder des Rheinischen Schiefergebirges schütteres Birken- und Weidengestrüpp. Kleinere Bestände von Bäumen konnten die Kaltzeiten in den Tälern Siebenbürgens, des Balkan und der Pyrenäen überdauern. Große, geschlossene Wälder gab es erst am Mittelmeer oder in den heute wüstenhaften Gebieten Nordafrikas und Vorderasiens. Wie zahlreiche Knochenfunde in Deutschland zeigen, wurden die eiszeitlichen Steppen und Tundren von einer Anzahl kälteangepasster Tiere bevölkert. Einige dieser Tiere kann man auch heute noch in arktischen Ländern oder in zentralasiatischen Steppen beobachten, wie Moschusochse, Rentier, Saiga-Antilope, Steppenwildpferd, Polarfuchs, Wolf, Schneehase, Eistaucher oder Schneeammer. Andere sind inzwischen ausgestorben bzw. ausgerottet worden, wie Mammut, Auerochs, Steppenwiesent, Höhlenbär oder Höhlenlöwe. 5. Eisrückzug und Nacheiszeit Die Gletscher hatten in den Eiszeiten nur während relativ kurzer Zeiträume große Ausdehnungen. In dazwischenliegenden, milderen Perioden schmolzen sie immer wieder stark zurück. Manchmal stiegen die Temperaturen für einige Jahrzehntausende so stark an, dass sich die Gletscher in die Hochlagen der Gebirge zurückziehen mussten. Wenn die Gletscher aber in einer solchen Warmzeit (auch Zwischeneiszeit oder Interglazial genannt) weltweit abschmolzen, stieg der Meeresspiegel wieder an. Wir leben heute in einer solchen Warmzeit, die Nacheiszeit (Postglazial) oder Holozän genannt wird. Nicht lange nachdem die Gletscher der letzten Eiszeit (Würm- oder Weichsel-Eiszeit) ihre größte Ausdehnung erreicht hatten, vor bis Jahren, setzte bereits eine zögernde Klimaverbesserung ein. Sie führte im Alpenvorland wie in Norddeutschland zu einem allmählichen Zurückschmelzen der Eisränder. Vor etwa Jahren, als das Nordeuropäische Inlandeis zwar schon etwas zurückgegangen war, das Ostseebecken aber noch immer noch unter Gletschern verborgen lag, war das Alpenvorland schon weitgehend eisfrei. Dann wurde die Klimaerwärmung dramatisch. Vor etwa Jahren wurde der südliche Teil des Ostseebeckens vom Inlandeis freigegeben. Hier entstand ein riesiger Eisrandstausee, auf dem Eisberge herumschwammen, der Baltische Eissee. Vor etwa Jahren brach dieser Schmelzwassersee am Billingen in Südschweden nach Westen durchs Eis und lief aus. Über die Vänern-Senke drang anschließend das Meer erstmals über Südschweden in die Ostsee ein. Das komplizierte Wechselspiel zwischen dem Zurückschmelzen der Eisränder, dem Meeresspiegelanstieg und der in den eisfreien Gebieten einsetzenden glazial-isostatischen Landhebung führte zu einer ständigen Verschiebung der Küstenlinien im Nord- und Ostseegebiet. Die durch Eisentlastung bedingte Landhebung geht im übrigen bis heute weiter und beträgt im ehemaligen Zentrum des Eisschildes (Bottnischer Meerbusen) immer noch mehr als einen Zentimeter pro Jahr! Weite Teile Skandinaviens, vor allem die besonders fruchtbaren Gebiete in Süd- und Mittelschweden, sind deshalb ehemaliger Meeresboden und mit jungen Meeresablagerungen bedeckt. Umgekehrt sinken die Gebiete, die an die ehemaligen Eisschilde angrenzen, langsam ab. Diese Landsenkung führte in historischer Zeit zu einem dramatischen
6 Vordringen des Meeres an der deutschen und niederländischen Nordseeküste. Um das Kulturland zu erhalten werden hier seit dem Mittelalter Deiche gebaut. Da das Land aber bis zum heutigen Tage weiter sinkt, müssen diese ständig erhöht werden, um Überflutungen zu vermeiden. Vor etwa Jahren begann die Nacheiszeit. Diese Grenze ist als Ende der Eiszeit, besser als Ende der Würm- bzw. Weichsel-Eiszeit, einfach so festgelegt worden, obwohl sich zu diesem Zeitpunkt die Alpengletscher bereits längst in die Hochlagen der Alpen zurückgezogen hatten, während das schrumpfende Nordeuropäische Inlandeis immer noch große Teile Finnlands und Schwedens bedeckte. Das vom Eis freigegebene Land wurde teilweise wieder vom Meer überflutet, der Rest überzog sich mit ausgedehnten Wäldern. Vor etwa 8000 Jahren waren auch die letzten Reste des Nordeuropäischen Inlandeises abgeschmolzen, die sich bis dahin noch in Nordschweden gehalten hatten. Zur Verwendung Der Film eignet sich sowohl zur Behandlung der Themen Eiszeit und eiszeitlicher Formenschatz als auch als Ergänzung zu den Schwerpunkten Erdgeschichte, Arktische Länder, Tier- und Pflanzengeographie. Von den eiszeitlichen Landschaftsformen Nord- und Süddeutschlands ausgehend, veranschaulicht der Film am Beispiel Grönlands, unter welchen Bedingungen diese Landschaften während der Eiszeit entstanden sind. Er vermittelt dabei ein konkretes Bild vom Aussehen der Landschaft in den Eiszeiten und von den schwer zu erfassenden Vorgängen, die zum Aufbau der großen Eismassen in den Alpen wie in Norddeutschland, aber auch wieder zu deren Verschwinden geführt haben. Die wichtigsten Prozesse, die an und vor Eisrändern ablaufen und das Relief der ehedem vergletscherten Gebiete Mitteleuropas entscheidend geprägt haben, werden anschaulich dargestellt. Bei der Filmbetrachtung sollte möglichst ein Atlas zur Hand sein, denn die dramatische Veränderung der Geographie Europas kann so besser nachvollzogen werden. Das grundlegende topografische Wissen ist bereits in der Vorbereitung auf den Film zu erarbeiten (siehe Vorkenntnisse). Zur Vorbereitung sollte auch über das Fließen von Gletschern und die Entstehung von Gletschereis aus Schnee gesprochen werden. Diese Schwerpunkte werden im FWU-Film Gletscher / Arbeitsvideo anschaulich behandelt, der auch zur Vertiefung des Themas gut geeignet ist. Ergänzend zum Film können im Unterricht Dias (z. B Moränen als Landschaftsbildner ) oder Bilder gezeigt werden, anhand derer die Schülerinnen und Schüler glaziale Phänomene wieder erkennen und deren Entstehung beschreiben sollen (z. B. Findlinge, Moränenlandschaft, Zungenbeckenseen, Toteislöcher). Einige Landschaftsformen, z. B. Zungenbeckenseen, können aufgrund ihrer Form auf Atlaskarten aufgespürt werden (in Norddeutschland: Mecklenburgische Seenplatte; in Süddeutschland: Seen des Alpenvorlandes, z. B. Bodensee, Ammersee, Starnberger See, Chiemsee). Im Idealfall können im Rahmen eines Ausflugs glaziale Phänomene vor Ort besichtigt werden.
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8 Produktion Dr. Walter Sigl im Auftrag des FWU Institut für Film und Bild, 1999 Buch, Regie und Kamera Dr. Walter Sigl Animation GDT Schoschkola Schnitt Dr. Walter Sigl Begleitkarte und Fachberatung Dr. Herbert Scholz Bildnachweis Dr. Walter Sigl Pädagogische Referentin im FWU Dr. Gabriele Thielmann Verleih durch Landes-, Kreis- und Stadtbildstellen Verkauf durch FWU Institut für Film und Bild, Grünwald Nur Bildstellen/Medienzentren: ÖV zulässig Für diese Filmproduktion ist ein FSK-Freigabevermerk nicht erforderlich 1999 FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht gemeinnützige GmbH Geiselgasteig Bavariafilmplatz 3 D Grünwald Telefon (089) Telefax (089) info@fwu.de Internet:
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