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Kurze Betrachtungen über die Ursachen und das Alter der Eiszeit
über die
Ursachen und das Alter der Eiszeit
Von Dr. rh. Simler.
Wer — wie der Verfasser dieser Zeilen — in einer Gegend lebt, wo die Zeugen für die Anwesenheit einst-maliger Gletscher in unserem schweizerischen Hügellande in Form von erratischen Blöcken und Moränen so grossartig vor unser Auge treten, der kann es sich kaum versagen, auch den Ursachen und dem Alter dieser „ Eiszeit " nachzufragen.
Bereits haben die zwei vorhergehenden Jahrbücher unseres Club einschlagende Aufsätze aus der sachkundigen Feder des Hrn. Prof. Desor gebracht.* ) Während der erste derselben uns mit dem Materiellen und Positiven ziemlich ausführlich bekannt macht, führt uns der zweite eine Theorie,
* ) 1. Jahrgang 1864: Aperçu du phénomène erratique des Alpes. 2. Jahrgang 1865: Beziehungen des Föhns zur afrikanischen Wüste.
d.h. Erklärung der Ursache vor, die den Leser eben so sehr überrascht, als mit Rücksicht auf das Alpengebiet befriedigt. Ich darf daher füglich auf diese beiden Aufsätze Bezug nehmen und hier nur Gesichtspunkte zur Sprache und in Anregung bringen, über welche die Akten und die Diskussion noch nicht geschlossen sind.
Die so einfache und klare Theorie meines verehrten Lehrers, Hrn. Prof. Dr. Escher v. d. Linth, lässt nämlich vor der Hand noch zwei wichtige Fragen unbeantwortet:
1 ) In welcher Beziehung stehen die erratischen Erscheinungen der Alpen zu den eben so sicher constatirten im ganzen Norden Europa's, Asien's und Amerika's und denjenigen der südlichen Halbkugel im Feuerland, Patagonien und Neuseeland?
2 ) In welches Jahrtausend vor unserer Zeitrechnung ist die Eiszeit der Alpen und der übrigen Gebiete zu setzen?
Man wird zugeben, dass jede Ansicht über genannte zwei Punkte, wenn sie wissenschaftlich vorgetragen wird und nicht gröblich gegen allbekannte Thatsachen verstösst, einer Berücksichtigung und Kritik gewürdigt werden darf und soll.
Von diesem Standpunkte aus erlaube ich mir auf eine neuerdings in3. Auflage erschienene Schrift von Adhémar, „ Révolutions de la mer, déluges périodiques1 deutsch bei Franz Peter in Leipzig, aufmerksam zu machen, in welcher auch schon dagewesene Vermuthungen über den Zusammenhang der Klimaveränderungen mit der sogen. „ Präzession der Nachtgleichen " in recht bestechlicher Weise erneuert werden.
Um kurz zu sein, erwähnen wir sogleich, dass Adhémar zu beweisen sucht:
Die Ursachen und das Alter der Eiszeil.
1 ) Die nördliche und südliche Halbkugel hätten ein im entgegengesetzten Sinne veränderliches Gesammtklima; es könne vorkommen, dass einmal die Gesammttemperatur der Südhälfte erheblich niedriger sei, als die der Nordhälfte, wie z.B. thatsächlich in unseren Zeiten, und umgekehrt.
2Während der Dauer einer Kälteperiode sei die betreffende Polarhalbkugel in einer Eiszeit begriffen, das Polareismeer und die Gletscher der bezüglichen Continente erreichten ein Maximum der Ausdehnung.
3 ) Mit der Eiszeit einer Hemisphäre sei zugleich in Verbindung ein erhöhter Stand der Meere, folglich ein Minimum an festem Land.
4 ) Diese Zustände wechselten auf jeder Halbkugel innerhalb circa 10,500 Jahren und kehrten für die gleiche Halbkugel nach Verlauf von beiläufig 21,000 Jahren zur gleichen Höhe zurück.
5 ) Die letzte und Hauptursache von allem diesem sei in dem Umlauf der Sonnenwendepurikte ( anders ausgedrückt: der Präzession der Nachtgleichen ) auf der Erdbahn zu suchen, der eben ca. 21,000 Jahre in Anspruch nehme.
Diesem fünften Satze, der namentlich den ersten stützen soll, widmet Adhémar eine längere elementar-astronomische Behandlung. Thatsache ist es, dass gegenwärtig die Südhalbkugel einen um ca. 7 Tage kürzeren Sommer und dafür einen um eben so viel längeren Winter hat als die Nordhalbkugel, was schon einige hundert Jahre so war und noch einige hundert Jahre so bleiben wird, indessen doch fortwährend sich in dem Sinne ändert, dass endlich eine Ausgleichung in der Länge der Jahreszeiten zwischen beiden Halbkugeln zu Stande kommt und nach weiteren 5250 Jahren eine totale Umkehrung der Verhältnisse eingetreten sein wird. Nach 9882 Jahren, nämlich von heute ab gerechnet,
msmm wird die nördliche Halbkugel 8 Tage länger Winter und 8 Tage kürzer Sommer haben als gegenwärtig und ihren Wintersanfang nicht wie im Jahre 1248 genau in der Son-nennähe, sondern genau in der Sonnenferne beginnen;
sie wäre dann wieder im höchsten Stadium einer neuen Eiszeit angekommen, während in der südlichen Hälfte, in Folge der milderen Temperatur, die Gletscher der dortigen Inseln und Continente sich zu der relativ kleinsten Ausdehnung zurückgezogen hätten.
Wie schon früher im Jahre 1809 Prévost, so nimmt jetzt auch Adhémar an, der Mehrbetrag von jährlichen 8 langen Winternächten — während welcher ein Wärmeverlust durch Ausstrahlung sich wohl eben so bemerklich machen kann, wie nach Dove an den berüchtigten Mai tagen „ Pankraz und Servazsei hinreichend, im Verlaufe der Jahrtausende die mittlere Temperatur der bezüglichen Halbkugel so herunterzudrücken, dass durch vermehrten Schneefall das beträchtliche Wachsen der Gletscher zu erklären sei. Adhémar betritt nun das Gebiet der Hypothese, indem er voraussetzt, die bedeutend grössere Ausdehnung des südlichen Eismeeres, gegenüber dem nördlichen, verursache durch die Anziehung der Eismassen die Gegenwart von so auffallend viel Wasser auf der südlichen Erdhälfte. Die Meere müssten sich aber auf der Nordhälfte aufstauen und somit viel Land unter Wasser setzen, wenn das Eis des Nordpols das Uebergewicht über das Eis des Südpols bekäme, was ja seiner Theorie gemäss einmal stattfinden müsse.
So weit Adhémar. Die Geologen werden zugeben, dass ihnen diese Theorie, ihre Richtigkeit vorausgesetzt, die erratischen Erscheinungen und Eiszeiten, nicht nur der Alpen, sondern der ganzen Erde auf eine überraschend einfache und dem Verstande zugängliche Art erklären würde.
In dieser allgemeineren Theorie hätte zugleich die Theorie des Hrn. Escher v. d. Linth vollkommen Platz, ohne*ein Jota daran zu ändern. Denn nicht nur müssten nach Adhémar die Sahara, sondern auch die ganze norddeutsche Niederung, die russischen und sibirischen Steppen und ganz Canada wieder vom Meere überfluthet werden, wie sie es zweifellos noch zu Anfang der Quartärzeit, der nördlichen Eiszeit eben, schon einmal gewesen sind.
Diese Theorie muss gewiss denjenigen Forschern sehr gelegen kommen, welche nicht ohne triftige Gründe zwei bis drei von einander durch mildere Zwischenräume getrennte Eisperioden annehmen. Zu diesen Forschern gehören die Herren Prof. O. Heer, Morlot und Gümbel. Letzterer hält nämlich enorme Blöcke von Jurakalk, die sich im Toggenburg und anderwärts merkwürdiger Weise im Flysch der Tertiärformation eingebettet finden, ebenfalls für erratisch. Adhémar hat zu Gunsten seiner Theorie eine Reihe von Thatsachen herbeigezogen, die schon vor ihm von Anderen als Beweisstücke in ähnlichen Angelegenheiten benutzt wurden; z.B. die Vergletscherung vieler Gebirgspässe und das Wachsen der meisten Gletscher in der Schweiz und in Tyrol seit dem Mittelalter, die Verwüstung der normannischen Kolonien an der Ostküste Grönland's und in Canada u.a. m.
Die Leser werden nun fragen, wie eigentlich diese Theorie des Adhémar, die schon seit 1843 datirt, von der Wissenschaft aufgenommen worden sei. Hierauf muss ich erwidern, dass man sie allem Anscheine nach wenig beachtet hat, ja dass die meteorologischen Autoritäten über sie den Stab gebrochen haben.«
Die Meteorologen sind nämlich von vornherein einer
Schweizer Alpen-Club.on
kosmischen Beeinflussung der klimatischen Verhältnisse der Erde durchaus abhold. „ Die Störungen des periodischen Verlaufs der Temperatur werden nicht durch kosmische, sondern durch tellurische Einflüsse bedingt; sie sind sekundäre Rückwirkungen der Sonnenstrahlung selbstso liest man. 422 in Prof. Schmid's umfassendem Lehrbuch der Meteorologie. Ferner. 429: „ Ueber die säcularen Veränderungen in der Sonnenstrahlung, welche dadurch erzeugt werden, dass sich die Elemente der Erdbahn, die Excentri-cität ihres elliptischen Verlaufs und die Neigung ihrer Ebene zur Ebene des Aequators in langen Perioden verändern, hat Meech* ) so vollkommene Aufschlüsse gegeben, dass man die Angelegenheit auf sich beruhen lassen kann. Die Temperaturveränderungen, welche dadurch hervorgerufen werden können, betragen viel zu wenig, um an unseren Thermometern bemerkt zu werden. Man kann sich also auch die Mühe der Aufsuchung gänzlich ersparen und gibt sich einer Selbsttäuschung hin, wenn man, wie Adhémar, glaubt, sie aufgefunden zu haben. " Sodann. 380: „ Dass trotz der ungleichen Dauer des nördlichen und südlichen Sommers dennoch die Wärmezustrahlung für beide Hemisphären gleich ist, hat bereits Lambert exact bewiesen. Führte deshalb Prévost den Mehrbetrag der Wärmeausstrahlung während der mehreren und längeren Nächte des südlichen Winters als Erklärungsgrund ein, so Iässt sich derselbe zwar nicht ganz abweisen, wohl aber dagegen einwenden: zuerst, dass Ursache und Wirkung nicht im Vergleich zu einander stehen, dass der Temperaturunterschied für den Unterschied der Ausstrahlung zu gross ist, und dann, dass
* ) Meech, On the relative intensity of the heat and loght of the sun etc. Washington 1856. davon gerade in der Aequatorialzone keine so erheblichem Strömungen abgeleitet werden könnten, wie sie wirklich be- stehen.
Deshalb bleibt schliesslich nur die ungleiche Vertheilung der Land- und Wasserfläche über die nördliche und südliche Hemisphäre übrig."* )
Bei Humboldt, Kleinere Schriften, I. Bd., S. 284 lesen wir: „ Die geringe Ausdehnung der Länder auf der südlichen Halbkugel trägt nicht nur dazu bei, die Jahreszeiten gleich zu machen, sondern auch dazu, die Jahrestemperatur dieses Theils des Erdkörpers absolut zu vermindern. Ich bin der Meinung, dass diese Ursache weit wirksamer ist, als die von der geringen Excentricität der planetarischen Bewegung hergenommene.,
Nach diesen Einwendungen, deren Gewichtigkeit allerdings nicht zu verkennen ist, mag es gestattet sein, auch noch ein paar eigene Bemerkungen hinzuzufügen.
Bei der Abgelegenheit von einer grösseren Bibliothek habe ich mir leider von Meech's Originalabhandlung keine Einsicht verschaffen können und weiss nicht, inwiefern er auf den Einfluss der Präzession der Nachtgleichen eingetreten ist. Zwar lese ich in Schmid's Lehrbuch, S. 116: „ Zu dritt verändert sich mit der Verrückung der Solstitial-punkte die Dauer des nördlichen und südlichen Winters und damit die Vertheilung der Wärme auf die einzelnen Tage des nördlichen und südlichen Sommers. So waren denn „ vor 100,000 Jahrendie Unterschiede der sommerlichen
* ) Nach A. v. Humboldt verhalten sich die Länder in der nördlichen und südlichen Hemisphäre wie 3:1; speciell die der entsprechenden gemässigten Zonen wie 13:1 und die der tropischen wie 5: 4.
Sollte es nicht heissen „ vor 10,000 Jahren ", da doch die Prä-zessionsperiode, mit Abrechnung der gegensinnigen Bewegung der Apsiden, sich nur auf circa 21,000 Jahre beläuft?
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Wärmemengen und ebenso der winterlichen für die nördliche und südliche Erdhälfte viermal grösser als jetzt; Frühling und Herbst bleiben fast ganz constant. "
Nach allem, was ich entnehmen kann, scheint Meech hauptsächlich die Einflüsse der Veränderlichkeit der Excen-tricität und Schiefe der Erdbahn auf die Intensität der Wärmebestrahlung und Beleuchtung der Erde in Rechnung gezogen zu haben, weniger dagegen diejenigen der Präzession auf die Ausstrahlung und wahrscheinlich ganz ohne die Absicht, von dem Resultat seiner Untersuchung eine Anwendung auf die erratischen Phänomene der Erde zu machen.
In Schmid's sonst ausgezeichnetem Lehrbuch habe ich nirgends eine Stelle finden können, wo er der vorweltlichen Eiszeiten, die doch auch als eine meteorologische Erscheinung gelten müssen, gedenkt. Seine Aufgabe war freilich nur auf die Erklärung der meteorologischen Erscheinungen der Gegenwart gerichtet; vielleicht hat aber doch auch der Umstand etwas dazu beigetragen, dass in Deutschland noch viele der ehrenwerthesten Gelehrten von der Ansicht des grossen Leopold von Buch gefangen gehalten werden, welcher sich nie hat entschliessen können, der Theorie einer Verbreitung der Findlinge durch Gletscher beizutreten. Heut zu Tage kann kein Geologe, der die Verhältnisse in der Natur verglichen hat, mehr eine gegründete Einrede gegen dieselben machen.
Wenn nach Dove der bekannte grosse Rückschlag der Temperatur an den „ Eismännertagen " des Mai durch eine vermehrte Ausstrahlung des Bodens — Folge der Himmels-aufheiterung durch östliche Winde — zu erklären ist, so will es einem auch nicht mehr unwahrscheinlich vorkommen, dass der Ueberschuss der Erdausstrahlung, Folge des Ueber-schusses von acht langen Winternächten während einiger Jahrtausende, eine merkbare Depression der Gesammttemperatur der südlichen Erdhälfte hervorbringen könne.
Und wenn Schmid zugibt, dass in Grönland eine Anhäufung der Schneemassen durch Jahrhunderte hindurch — wenn auch nicht in alle Ewigkeit — stattfinde, so muss dies auch in vermehrtem Grade für den südlichen Polareiskontinent zugegeben werden, weshalb wir uns über dessen Grosse gewiss nicht wundem dürfen.
Uebt nun eine vermehrte Eismasse an einem Pol eine hinreichende Anzieljung auf die Meere aus, dass diese sich um einige hundert, vielleicht bis tausend Fuss vertiefen — den scharfen Beweis der Berechtigung oder Nichtbereehti* gung dieses wesentlich Adhémar'schen Satzes muss ich Astronomen und Mathematikern von Fach zuweisen — so begreift man in der That, wie das Klima eines nun von weit mehr Wasser umgebenen und daher von feuchteren Winden bestrichenen Landes sich so ändern konnte, dass in demselben Gletscher von ungewöhnlicher Ausdehnung sich entwickelten. Es ergibt vielleicht eine prüfende Rechnung, dass zu einem solchen Erfolge nicht einmal eine so bedeutende Erniedrigung der mittleren Jahres-, der Sommer-und Wintertemperatur nothwendig ist, als man sich nur zu gerne vorstellt. Die Hauptsache der auffallendsten Temperaturdifferenzen in den verschiedenen Zonen der einen und der anderen Hemisphäre mag dann immer noch in der ungleichen Vertheilung von Wasser und Land, respective der grossen Wärmecapacität des ersteren gesucht werden.
Ich selbst bin mit mehreren Postulaten Adhémar's durchaus nicht einverstanden. Seine Rechnung ist so geführt, dass sie von eigentlichen Hebungen und Senkungen des festen Landes abstrahirt und einzig und allein die vorhandene Wassermasse innerhalb 21,000 Jahren einmal um den Südpol und einmal um den Nordpol herum anfluthen lässt, und zwar so zu sagen plötzlich, wozu er eine gekünstelte Erklärung gibt, die wir aber für vollständig überflüssig halten, weil es sich nicht darum handeln kann, plötzliche Ueberfluthungen als nothwendig vorauszusetzen.
Man müsste in der Geologie gänzlich Laie sein, um im Ernste von den Hebungen der festen Erdkruste zu abstrahiren; es sind diese zu sicher, einmal durch den Schichtenfall, anderseits durch direkte Beobachtungen an den skandinavischen Küsten, constatirt. Leider ist man über die Ursache ihrer thatsächlichen Periodicität, ihrer an gewissen Orten oft zehn- bis zwanzigfachen Wiederholung so total im Unklaren, dass man jede Idee begrüsst, die verheisst, strenge Naturgesetze an die Stelle des blinden Zufalles zu setzen.
Meine Meinung ist daher die: man solle die Ausschreitungen der Adhémar'schen Theorie reduciren auf ihr berechtigtes Mass; vielleicht dass dann, bei der geringen Erhebung der Sahara, der norddeutschen und russischen Ebene über das gegenwärtige Niveau des Meeres die Adhémar'schen Principien doch genügen, eine Ueberfluthung zu erklären; in welchem Falle eine vollkommen befriedigende Theorie aller je stattgehabten Eiszeiten des ganzen Erdballs gewonnen wäre.
Ich muss mich billig verwundern, dass der Widerspruch gegen Hrn. Escher's klare Theorie von einer Seite gekommen ist, von der ja hauptsächlich die Hinweisung auf ungleiche Vertheilung von Land und Meer in südlicher und nördlicher Hemisphäre als Ursache der tieferen Gesammttemperatur ëer Austral-Halbkugel datirt. Fast möchte ich glauben, die Sahara-Theorie würde heute von A. v. Humboldt, wenn er noch lebte, angenommen, wenn man in seinem Kosmos, Bd. I, S. 351 Folgendes liest:
„ Europa verdankt sein sanftes Klima: der Existenz und Lage von Afrika, das, in weiter Ausdehnung den aufsteigenden Luftstrom begünstigend, einen festen, wärmestrahlenden Boden der Tropen- region darbietet, während südlich von Asien die Aequato-rialgegend meist ganz oeeanisch ist; seiner Gliederung und Meeresnähe an der westlichen Küste der alten Feste, dem eisfreien Meere, da wo es sich gegen Norden ausdehnt. Europa würde demnach kälter werden, wenn Afrika, vom Meere überfluthet, unterginge; wenn die mythische Atlantis aufstiege und Europa mit Nordamerika verbände; wenn der wärmende Golfstrom sich nicht in die nördlichen Meere er-gösse, oder wenn ein anderes festes Land sich, vulkanisch gehoben, zwischen die skandinavische Halbinsel und Spitzbergen einschöbe. " Es ist sogar denkbar, dass A. v. Humboldt selbst die Escher'sche Erklärung für die Eiszeit der Alpen abgegeben hätte, wenn nicht in jenen Jahren, wo er die citirten Worte niederschrieb ( 1844 ), die erratischen Phänomene überhaupt noch wenig gekannt und, wie schon angedeutet, von Leopold v. Buch, dem grössten Geognosten seiner Zeit, durchaus anderen Ursachen, als den Gletschern zugeschrieben worden wären. So aber blieb die rationelle Lösung des Problems demjenigen Schweizer Geologen vorbehalten, der selbst mit das Meiste zur Kenntniss der Verbreitung der Findlinge und vorgeschichtlichen Moränen in unserem Vaterlande beigetragen hat.
Ich komme endlich noch auf die Kritik der absoluten Altersbestimmung der letzten alpinen Eiszeit.
Die Herren Desor und Escher brachten nach ihrer Rückkehr aus der Sahara die Ueberzeugung mit, dass der Rückzug des Meeres von der afrikanischen Wüste eines der jüngsten geologischen Ereignisse sein müsse, denn sie fanden im Sande eines artesischen Brunnens daselbst, zwischen festen Gypsbänken, die essbare Herzmuschel ( Cardium edule ), welche heute noch in Menge im Mittelländischen Meere lebt.
Es kann also die Eiszeit der Schweiz, wie auch schon die geologischen Befunde andeuten, nicht sehr fern hinter der geschichtlichen Periode liegen. Nun ist aber bekannt, dass wenn ein Geologe sagt: „ nicht sehr fern ", dies immer noch ein halbes Milliönchen Jahre bedeuten kann; dennoch glaube ich, liegt in der neueren Geologie die Tendenz, die ehemals beliebten ungemessenen Zeiträume zu verkürzen. So finde ich in Lyell's „ Geologie " im 11. Kapitel, wo die Drift- und Gletscherphänomene der ganzen Erde ausführlich besprochen werden, die Vermuthung eines Alters von ca. 30,000 Jahren ausgesprochen. Nach Adhémar's Theorie dagegen müsste die höchste Entwicklung der letzten Eiszeit der nörd-lichen-Halbkugel nur ca. 11,000 Jahre hinter der Gegenwart liegen.
Ich muss gestehen, dass mir diese Altersbestimmung gar nicht so unwahrscheinlich vorkommt. Unsere Alter-thumsforscher nehmen mit mehr oder weniger Uebereinstimmung an, die sogenannte „ Eisenzeit " reiche bis zur Gründung Rom's, somit 753 J. v. Chr. zurück; die „ Erzzeit " wird für Helvetien hinsichtlich ihres Anfanges ca. auf das Jahr 1700 v. Chr. verlegt und für die „ Steinperiode " oder die „ Pfahlbautenzeit " hat man mit einem Alter vom 4—5000 Jahren nicht zu hoch zu greifen geglaubt; sie läge also in ihren Anfängen noch ca. 3000 Jahre hinter Christi Geburt oder mindestens 1000 Jahre hinter Abraham.
Wenn nun die Funde sich mehren sollten, welche es wahrscheinlich machen, dass das acht eiszeitliche Mamuth ( Elephas primigenius ) in gewissen Gegenden noch die Gesellschaft der ersten Menschen genoss, und wenn man den grossen Leimsubstanzgehalt solcher Mamuthsknochen, die in der nordamerikanischen Driftregion eingebettet sind, berücksichtigt, so wird die Wahrscheinlichkeit gross, dass noch weitere 6000 Jahre genügen mögen, zur Eiszeit in ihrer höchsten Entwicklung zurückzuführen.
Damit schliesse ich meine Betrachtungen, höchlich befriedigt, wenn einzelne Fachgelehrte unter den Clubgenossen oder auch anderwärts sich veranlasst fühlen sollten, mit exacter Analyse diesen stets interessanten Gegenstand zu prüfen und mit populärer Klarheit die Resultate auch einem weiteren Publikum mitzutheilen.