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In der jüngsten Erdgeschichte wurde die Region Zürich zweimal von Meeren überflutet. Zuerst während der Zeit der Unteren Meeresmolasse vor etwa 35 bis 31 Millionen Jahren und das zweite Mal vor 20 bis 17 Millionen Jahren. Anhand des zweiten Ereignisses sollen hier die geologischen Prozesse und Situation geschildert werden. Die Meeresstrasse der Oberen Meeresmolasse verband das Tethysmeer bzw. das westliche Mittelmeer über das Ur-Rhonetal mit der Paratethys, einem weit nach Osten reichenden Inlandmeer.
Treibende Kraft für die marine Ingression war die Nordbewegung der afrikanischen Kontinentalplatte, die am Nordrand des adriatischen Sporns die Alpen hob und sie weiter über die europäische Kontinentalplatte schob. Durch die Last der gefalteten und tektonisch verdickten Alpen wurde die europäische Kontinentalplatte nach unten gedrückt, und das Meer konnte vom Mittelmeer eindringen. Von den sich hebenden Alpen und zu einem geringeren Teil vom Nordrand (Fränkische Plattform und Schwarzwald) wurde Erosionsschutt über zahlreiche Fandeltas (eine Mischform von Schwemmkegel und Delta) in das etwa 50 bis 100 m tiefe Meer transportiert. Ein Vergleich mit einem Wattenmeer ist durchaus angebracht. Durch die Trichterform der Meeresstrasse wurden die Gezeiten aus dem Mittelmeer verstärkt, so dass der Meeresspiegel zwei Mal in 24 Stunden um ein bis zwei Meter anstieg. Zudem herrschte ordentlicher Wellengang mit etwa einem Meter Höhe. Die Gezeitenströmungen haben das feinere Material umgearbeitet und in Richtung westliches Mittelmeer transportiert.
Der Lebensraum wurde durch den alpinen Detritus dominiert, so dass der Meeresboden nahe der Küste mit Konglomeraten, Sanden und in der Tiefe mit Schlamm bedeckt war. Seltener waren Muschelbänke. Im Meer lebten Haie, Rochen, Seekühe, Delfine, Wale, Muscheln und Wasserpflanzen. Das Klima war etwas kühler als vorher, aber immer noch angenehm gemässigt warm.
Um diese Situation aus der geologischen Vorzeit erneut herzustellen, müssten sich die Alpen wieder weit vorschieben und heben oder der Meeresspiegel müsste global um etwa 550 m ansteigen. Ein alternatives Binnenmeer könnte sich bilden, wenn tektonische Bewegungen (mit Erdbeben verknüpft) vom Fricktal bis Laufenburg sowie im Tal zwischen Le Grand Crêt d'Eau und Le Vuache südwestlich von Genf den Abfluss von Rhein bzw. Rhone verhindern würden. Diese geologischen Szenarien sind aber, auch unter Mithilfe globaler Klimaveränderungen, für kurzzeitige Änderungen unrealistisch.