Optimistisches und pessimistisches Klima?

Eine Warmzeit wird durch die Begriffe „Optimum“ (lateinisch optimus für „am besten“) und „Pessimum“ (pessimus für „am schlechtesten“) klimatologisch unterteilt [1]. Zwischen diesen kommt es zu globalen Temperaturschwankungen von ungefähr 1-2° Celsius und sie lösen sich wie die übergeordnete Systematik wechselseitig ab. Die Neo-Warmzeit begann vor rund 10.000 v.u.Z. und erreichte vor 8000 bis 6000 v.u.Z. ihr erstes Hauptoptimum und nach einem dazwischenliegenden Pessimum ein weiteres zwischen 5000 bis 3500 v.u.Z..

Zusammenstellung der klimatischen Zeiträume in der Neo-Warmzeit (eigner Entwurf)

Historische Klimageschichte

In der historischen Zeit gab es noch weitere aber schwächere Optima und Pessima [2]. Die Bekanntesten sind das „Optimum der Römerzeit“ um die Zeitenwende auf welches das „Pessimum der Völkerwanderung“ folgte (Siehe obere Tabelle). An das darauffolgende „Mittlalterliche Optimum“ schloß sich ein neuzeitliches Pessimum an – die sogenannte „Kleine Eiszeit“, welche rund 500 Jahre wärte [3]. Heute leben wir im sogenannten „Modernen Optimum“, das um 1850 begann und in das auch die Globale Erwärmung fällt [4].

Die Unterstufen einer Kaltzeit

Die Gletscherbewegungen in der Eiszeit werden als Kriterium für die Unterteilung der Kaltzeiten herangezogen und „Stadial“ bzw. „Interstadial“  genannt [5]. Diese bezeichnen jeweils das Vorrücken bzw. den Rückzug von Gletschern, die durch einen Kälte- bzw. Wärmeschub ausgelöst werden. Diese Ereignisse kamen innerhalb einer Kaltzeit relativ häufig vor und zeigen damit, dass selbst eine Kaltzeit mit ihren Gletschern klimatisch nicht statisch war [6].

Wie lässt sich nun unsere Zeit klimageschichtlich insgesamt beschreiben und einordnen? Lesen Sie dazu bald mehr in Teil 9.

Anmerkungen zur Tabelle:

* Die Namen der Zeitabschnitte von 1.-4. und I-III stehen in Anführungsstrichen, da diese so nirgends in der Fachliteratur bezeichnet werden. Die Namen habe ich lediglich zur besseren Orientierung und Unterscheidung grob an die bekannten geschichtlichen Zeiträume angepasst.

° vor und nach unserer Zeitrechnung (v.u.Z.)

Zusätzliche Infos:

[1] Diese Kategorie ist jedoch keine Wertung, weder im positiven noch im negativen. Auch während eines Optimum kann es zu Klimakatastrophen kommen, während es in einem Pessimum auch Zeiträume ohne klimatische Besonderheiten gab. Des Weiteren gab und gibt es auch große regionale Unterschiede in den Auswirkung der errechneten globalen Temperaturschwankungen.

[2] In der Antike und im Mittelalter herrschte ein wärmeres Klima vor. Seitdem ist eine relative Abkühlung festgestellt worden, Nature climate change: Orbital forcing of tree-ring data. Als PDF.

[3] Es gab und gibt immer wieder Versuche zwischen historischen Ereignissen und Klima Zusammenhänge herzustellen, wie die Dokumentationen Wenn das Wetter Geschichte schreibt des SWR oder der Terra-X-Zweiteiler Klima macht Geschichte des ZDF zeigen.

[4] Das ist wiederum Ausgangslage einer sehr hitzigen wissenschaftlichen und politischen Diskussion um die damit zusammenhänge Beteiligung des Menschen an diesem Klimawandel. Mehr dazu auch im nächsten Teil der Reihe.

[5] Das altgriechische Wort stádion bedeutet zunächst „Laufbahn“ und steht eigentlich für eine Längeneinheit. Über das lateinische Wort stadium bekam es schließlich die Bedeutung eines zeitlichen Abschnitts.

[6] PG-Net: Glazialstratigraphie. Der Wikipedia-Artikel Weichsel-Kaltzeit listet ca. 27 dieser Stufen auf.

Weiterführende Literatur:

Allgemein:

– Peter HUPFER: Unsere Umwelt – Das Klima. Globale und lokale Aspekte (1996 / Teubner / 336 Seiten / ISBN 978-3815435212).

Zum Einfluss des Klimas auf die Geschichte der Menschheit:

– Wolfgang BEHRINGER: Kulturgeschichte des Klimas (2011 / dtv / 352 Seiten / ISBN 978-3423346528).

– Ronald D. GERSTE: Wie das Wetter Geschichte macht (2016 / Klett-Cotta / 288 Seiten / ISBN 978-3608949223 ).

– Philipp BLOM: Die Welt aus den Angeln (2017 / Carl Hanser Verlag / 304 Seiten / ISBN 978-3446254589).

Der Wechsel von warm und kalt innerhalb eines Eiszeitalters

Ein Eiszeitalter (EZA) wird in Kaltzeiten und Warmzeiten unterteilt. Erstere sind eher unter dem wesentlich berühmteren Namen „Eiszeit“ oder „Glazial“ (lateinisch glacies für „Eis“) bekannt, letztere werden analog auch „Zwischeneiszeit“ (Interglazial) genannt [1]. Die Temperaturunterschied zwischen diesen Perioden beträgt ca. 5° Celsius. Das Eis verschwindet dabei nie komplett, sondern zieht sich lediglich zurück und stöst dann in sogenannten Vereisungsphasen wieder vor.

Auflistung aller Kaltzeiten [Ordinalzahlen] und Warmzeiten [römischen Zahlen] im quartären Eiszeitalter (eigener Entwurf)

Wieviele Wechsel gab es bereits?

Im aktuellen Quartären EZA gibt Anzeichen für rund 15 dieser Warm-Kalt-Wechsel, doch erst ab 800.000 Jahren vor heute können die Daten als einweitfrei gesichert gelten [2]. Nach der gängigsten Einteilung wechselten sich je acht Kalt- und Warmzeiten ab. Die Benennung erfolgt dabei nach ihrer regionalen Ausprägung und trägt die Namen der jeweiligen Flüsse, Bäche oder Ortschaften [3]. Der letzte Wechsel von kalt auf warm fand vor rund 12.000 Jahren statt – von der Würm-Kaltzeit auf die heutige (Neo-)Warmzeit, in der wir nach wie vor leben.

Wie sieht es mit einer Unterteilung eines Warmzeitalters aus?

Für das jetzige EZA lassen sich diese Wechsel aufgrund der Forschungslage am besten bezeugen, können aber mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit auch für die früheren EZAs sowie für die Warmzeitalter angenommen werden. Wobei die Begriffe für letzteren Fall natürlich anders lauten müssten; Ich fände „Hitzezeit“ für eine extrem heiße und „Kühlzeit“ für eine relavtiv kühle Periode sehr treffend [4]. Die Temperaturschwankungen dürften dabei in einer ähnlichen Größenordnung wie bei denen eines EZA liegen – nur in die andere Richtung [5].

Die Kalt- und Warmzeiten werden, insbesondere unser jetzige Warmzeit, abermals unterteilt werden. Lesen Sie dazu mehr in Teil 8.

Anmerkungen zur Tabelle:

* Bei den beiden ersten Warm/Kalt-Zeiten handelt es sich um Bezeichnungen aus Nordeuropa, die restlichen sind Bezeichnungen aus dem Alpenraum.

° Die Datierung wird üblicherweise mit „Jahren vor heute“ angegeben. Nach der kalendarischen Angabe endete die letzte Kaltzeit 10.000 Jahre vor unserer Zeitrechnung.

Zusätzliche Infos:

Weiterführende Literatur:

Zu dem Themenkomplex exsistiert eine unüberschaubare Flut an Publikationen und wissenschaftlichen Beiträgen, daher hier nur ein paar wenige Empfehlungen:

– Wolfgang FRAEDRICH: Spuren der Eiszeit – Landschaftsformen in Europa (2016 / Springer Spekturm / 172 Seiten / ISBN 978-3662462591).

– Josef KLOSTERMANN: Das Klima im Eiszeitalter. (2009 / Schweizerbart / 260 Seiten / ISBN 978-3510652488).

– Karl N. THOME: Einführung in das Quartär – Das Zeitalter der Gletscher (1998 / Springer-Verlag / 289 Seiten / ISBN 978-3540629320).

Eiszeit ist nicht gleich Eiszeitalter!

Ein Eiszeitalter (im weiteren EZA) definiert sich schlicht und einfach durch das Vorhandensein von mindestens einem vereisten Pol, egal ob am Süd- oder Nordpol. Dabei ist es sehr wichtig diesen Begriff von der gemeinhin bekannteren „Eiszeit“ zu unterscheiden. Dieser bezeichnet nämlich nur eine kältere Periode innerhalb eines EZAs und sollte korrekterweise „Kaltzeit“ genannt werden. In der Kaltzeit kam es zu einem stärkeren Vorrücken der Polkappen und Gletscher in sonst eisfreie Gebiete jenseits der Polarkreise und der Hochgebirge. In der Regel entstand dabei eine Eiskappe eigentlich nur über einer Landmasse, sprich einem Kontinent [1].

Der Wechsel von Warmzeitaltern [römische Zahlen] und Eiszeitaltern [Ordinalzahlen] in der Klimageschichte der Erde (eigener Entwurf)

Ein Kuriosum der Erdklimageschichte?

Das eisfreie Klima der Warmzeitalter wechselte sich ständig mit dem eisbildenden Klima der EZA ab, wobei erstere grundsätzlich länger andauerten [2]. Warmzeitzeitalter kommen zusammen auf ca. 4 Milliarden und die EZA auf ca. 0,6 Milliarden Jahre. Somit war die Erde etwa 86 % der Klimageschichte nahezu eisfrei und nur 14 % der Zeit vereist [2]. Das eisfreie, warme Klima darf somit als „Normalzustand“ der Erdgeschichte bezeichnet werden, während EZA als Ausnahmefälle gelten können [3].

Doch was genau unterscheidet den paläoklimatischen Normalfall vom Ausnahmefall? Lesen Sie dazu mehr in Teil 4 (Beitrag wird komplett überarbeitet!).

Anmerkungen zur Tabelle:

* Das „erste“ archaische EZA im Mesoarchaikum ist nicht eindeutig gesichert. Das „zweite“ archaische EZA liegt erdgeschichtlich eigentlich bereits im Paläoproterozoikum und wird teilweise auch so bezeichnet. Wikipedia: Die paläoproterozoische Vereisung.

Die beiden „Eokambrischen EZA“ liegen in der Periode des Cryogenium, wie der Name verrät, ein Eis (altgriechisch = „cryo“) bildendes (altgriechisch = „geniae“) Zeitalter.

° Übersetzung des in der angelsächsischen Literatur anzutreffenden Begriffs „late-neoproterozoic“ für dieses EZA. Zusammen mit den beiden „Eokambrischen EZAn“ könnten alle übergreifendend zum „neoproterozoikischen EZA“ zusammengefasst werden.

¹ Summe, falls das I. Warmzeitalter als solches mitgezählt wird – sonst nur acht.

² Summe, falls die drei kleinen neoproterozoischen EZA zu einem zusammengefasst werden – in dem Fall gäbe es insgesamt neun Eiszeitalter.

Zusätzliche Infos:

[1] Über die Anomalie der Polkappe über der heutigen Arktis mehr in Teil 6 der Reihe.

[2] Der Begrifff „Warmzeitalter“ ist eher selten in Gebrauch. Jedoch meine ich, dass der häufigere Terminus „Warmklima“ zu Missverständnissen mit „Warmzeit“ führen kann. Daher verwende ich in der gesamten Reihe Warmzeitalter analog zu Eiszeitalter – genau wie Warmzeit zu Kaltzeit. Eigentlich fände ich sogar „Hitzeklima“ oder „Hitzezeitalter“ wesentlich treffender!

[3] Wobei die Erde im Zeitraum von 4,6 bis 2,9 Milliarden Jahren keine durchgehende Atmosphäre hatte und auch die Temperatur lag noch über 100° C (kein Regen). Somit exsistierte strenggenommen auch kein Klima in dem Sinne, wie wir es kennen. Unter Betrachtung dieses Aspekts ändert sich das Warm/Eiszeitalter-Verhältnis leicht auf 78 zu 22 %.

[4] geographie-diplom.de: Klimatologie, Klimageographie.

Weiterführende Literatur:

Jürgen EHLERS: Das Eiszeitalter (2011 / Spektrum Akademischer Verlag / 367 Seiten / ISBN: 978-3-8274-2326-9).