Zwei Polkappen bei nur einem Polkontinent

Wie ich bereits in Teil 1 der Beitragsreihe erwähnt habe, bilden sich Polkappen eigentlich nur über Landmassen. Dies geschieht aufgrund des Eis-Albedo-Rückkopplungseffektes, der ein weiteres Absinken der Temperaturen begünstigt [1]. Das heutige Eiszeitalter (EZA) hat aber zwei Polkappen, doch nur unter dem südpolaren Eisschild befindet sich ein Kontinent – Antarktika. Wie kam es aber dann dazu, dass auch ein Eisschild am Nordpol entstehen konnte, obwohl sich unter der Arktis ein Meer befindet?

Die Eisschilde über dem Nord- bzw. Südpol. Besonders die hell- und dunkelrosa gefärbten Flächen des Permafrostbodens [linkes Bild] sind entscheidend für die Vereisung der Arktis (Wikipedia, gemeinfrei)

Die Nordhalbkugel macht den Unterschied

Das liegt an der übermäßigen Landverteilung auf der Nordhemisphäre und an deren besonderen Lage in der Nähe des nördlichen Polarkreises. Im Einzelnen sind dies die Gebiete Sibiriens, Alaskas, Nordkanadas und Grönlands. Aber auch das Hochland von Tibet trägt trotz seiner Lage knapp über dem nördlichen Wendekreis dazu bei [2]. Diese großen Landflächen kühlen die Polarregion derart stark ab, das trotz einer Meeresoberfläche am Nordpol eine Polkappe entstehen kann [3].

In zwei Stufen zur heutigen Vereisung

Das aktuelle EZA entstand daher in zwei Stufen. Zunächst setzte die Vereisung der Antarktis vor 30 Millionen Jahren ein und erst vor ungefähr 2,6 Millionen Jahren begann dann die Vereisung der Arktis [4]. Aufgrund seiner zeitlichen Nähe und dem Umstand, dass wir immer noch in diesem leben, ist das „känozoische“ bzw. „quartäre EZA“ im Unterschied zu den anderen EZAn am Besten erforscht.

Ein weiteres Merkmal ist, dass unser EZA als einziges in weitere Unterabschnitte gegliedert werden kann, nämlich in die Kalt- und Warmzeiten. Lesen Sie mehr in Teil 7.

Zusätzliche Infos:

[1] Mehr dazu bei Dieter KASANG: Das Quartär (Eiszeitalter).

[2] Christian-Dietrich SCHÖNWIESE: Klima im Wandel – Tatsachen, Irrtümer, Risiken. Stuttgart. 1992. S. 49.

[3] Zusammengerechnet ergeben alle genannten Regionen eine Oberfläche von rund 22 Millionen km² und liegen somit in der gleichen Größenordnung, wie die des südpolaren Eisschildes in der Antarktis (nicht nur der Kontinent Antarktika!!!). Siehe auch, ESA: Klimageschichte – Leben im Eiszeitalter.

[4] Als entscheidender Auslöser dafür gilt die Entstehung der Landbrücke von Panama. Dadurch wurde der Wasseraustausch von Atlantik und Pazifik unterbunden und so die Meeresströmung, die wir heute als „Golfstrom“ kennen, nach Norden abgelenkt. Dies vergrößerte die Niederschlagsmenge in der Nordhemisphäre, was sozusagen den „Rohstoff“ für den nördlichen Einschild lieferte. Siehe NASA Earth Observatory: Panama: Isthmus that Changed the World.

Weiterführende Literatur:

Hans Dietrich KAHLKE: Das Eiszeitalter (1989 / Aulis Verlag Deubner + Co / 198 Seiten / ISBN: 978-3761406151).

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).