Das Klima im Eiszeitalter
[The climate of the ice age]
2009. 2. Auflage. XII , 260 Seiten, 98 Abbildungen, 7 Tabellen, 21x15cm, 510 g
Language: German
ISBN 978-3-510-65248-8, brosch., price: 29.90 €
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Inhaltsbeschreibung
Bespr.: Mitteilungen d. Verb. d. deutschen Höhlen- u. Karstforscher e.V. 4/2009
Bespr.: Geschiebekunde aktuell 26. Jg. Feb. 2010 Heft 1
Bespr.: Geohistorica Heft 5/2009
Bespr.: der Aufschluss Ausgabe 3 Jg. 61, Mai/Juni 2010
Bespr.: INFO-BULLETIN Nr. 37
Inhaltsverzeichnis
Nach einem Vorwort und einer Einführung bzw. Definition der notwendigen Begriffe und der Vorstellung der verschiedenen Klimazeugen in der Zeit werden zunächst die präquartären Eiszeitalter behandelt, die für uns Höhlenforscher aus „Zeitgründen“ weniger interessant sind.
Die Höhlenforschung interessiert im Wesentlichen das Quartär und seine klimatischen Entwicklungen, die im folgenden Kapitel sehr umfassend bearbeitet werden. Entstehung von Gletschern, Gletscherphysik, der eiszeitliche Formenkreis und die besondere eiszeitliche Umwelt werden umfassend dargestellt. Es schließt die Eiszeit-Stratigraphie, die Ablagerungen der Eiszeiten als Klimaarchive und die Ursachen und Rückkopplungen für das Auftreten von Vereisungen oder Eiszeiten an.
Ein umfassendes Literaturverzeichnis mit weiterführender Literatur folgt. Das Sachregister rundet das Buch gut ab.
Das Buch ist eine hervorragende Einführung in das Arbeiten in der Klimaforschung und die diffizilen Zusammenhänge der quartären Eiszeitklimata. Die extremen Klimaschwankungen des Quartärs zwischen den Kalt- und Warmzeiten gilt es zu verstehen um das Verständnis der Entstehungs- oder Auslösemechanismen dieser Schwankungen auf das Werden des heutiges Klimas übertragen zu können. Für uns Höhlenforscher zeigt dieses Buch die Möglichkeiten zur interdisziplinären Zusammenarbeit auf. Es vermittelt wissenschaftlich fundierte Kenntnisse und Grundlagen zur Arbeit in der Klimaforschung. Es hilft uns unsere fossile „Klimablase Höhle“ besser verstehen zu können. Ein interessantes und lesenswertes Buch zur quartären Eiszeitforschung und zum Verständnis der Klimablase Höhle!
Stephan Marks
Mitteilungen des Verbandes der deutschen Höhlen- und Karstforscher e.V. Nr. 4/2009, Jg. 55, 4. Quartal
Das Klima im Eiszeitalter wird durch eine Fülle komplexer Vorgänge in der Luft- und Wasserhülle des Erdkörpers, durch die Sonneneinstrahlung und durch eine Vielzahl von Rückkopplungsprozessen bestimmt. Ausgehend von den physikalischen Grundlagen werden alle Aspekte des Klimas der Erde von der Forschungsgeschichte bis zu den aktuellen Klimamodellen behandelt. Nach Einschätzung von Klostermann ist es jedoch derzeit nicht möglich, sämtliche Faktoren, die das Klima beeinflussen, in Computermodellen zu berücksichtigen. Zum einen fehlt es an gut fundierten Grundlagendaten, zum anderen übersteigt eine solche Modellrechnung noch die Kapazitäten moderner Computer (Januar 2009).
Neben dem Schwerpunkt des quartären werden auch die präquartärzeitlichen Eiszeitalter (Huron, Varanger, Ordovizium, Devon und Permokarbon) behandelt, die kaum im Brennpnkt der aktuellen Klimadiskussion stehen.
Heute gehört es zum guten Ton, über das Klima und die Klimaentwicklung zu reden (zu spekulieren!) und zu streiten. Doch notwendig sind zumindest einige Grundkenntnisse. Und diese vermittelt das Buch von Klostermann auf solider wissenschaftlicher Basis. Zu empfehlen für Studenten der Geowissenschaften, Lehrer und interessierte Laien.
Peter Kühn, Berlin
Geohistorica Heft 5/2009 S. 58
Mit Hilfe lithogenetischer, biologischer und morphologischer Klimazeugen analysiert er nicht nur längst vergangene Eiszeiten der Erdgeschichte sondern auch das Eiszeitalter des Neogens. Es wird mit seinen zahlreichen Wechseln zwischen Aufund Abbau von Gletschern und Inlandeismassen ausführlich dargestellt. Dazu zählen die Beschreibung u.a. der physikalischen Eigenschaften von Eiskörpern und ihren Massenbilanzen ebenso wie die Auswirkungen, die sie auf das Landschaftsbild und Sedimentite haben. Die Phänomene dieser Kryosphäre sind natürlich nicht losgelöst von der Zusammensetzung und Entwicklung der Atmosphäre, von Eigenschaften der ozeanischen Wassermassen der Erde und von der Biosphäre zu betrachten. Auch die Stratigraphie und die Bedeutung von Klimaarchiven rekonstruiert aus geochemischen und radiometrischen Analysen von Eis- und Tiefseebohrkernen werden besprochen. Zum Abschluss werden die vielfältigen Rückkopplungsprozesse zwischen den verschiedensten Faktoren, wie u.a. astronomische Ursachen, Plattentektonik, Verwitterung, Biomasse, Chemie der Ozeane und Atmosphäre, vergleichend bewertet. Das Buch endet mit einem ausgewogenen Literatur- und Schlagwortverzeichnis. Die Beschriftung der Illustrationen hätte vielleicht insgesamt deutsch erfolgen können.
Das Buch wendet sich an alle naturwissenschaftlich Interessierten. Es bietet für einen mehr als akzeptablen Preis eine Fülle von Informationen. Das Buch vermittelt ein abgerundetes Gesamtbild zum Thema Klima und Eiszeitalter in seinen vielen Facetten, die auch einzeln abrufbar sind. Damit ist eine überaus gelungene Lektüre zu einem wichtigen Thema unserer Zeit entstanden.
Dorothee MERTMANN, Halle (Saale)
der Aufschluss Ausgabe 3 Jg. 61 Mai/Juni 2010, S. 192
INFO-BULLETIN Nr. 37
Vorwort zur ersten Auflage VII
1 Definitionen 1
2 Klimazeugen 3
2.1 Biologische Klimazeugen 3
2.2 Lithogenetische Klimazeugen 5
2.3 Morphologische Klimazeugen 7
3 Präquartärzeitliche Eiszeitalter 9
3.1 Das Huronische Eiszeitalter 9
3.2 Das Varanger-Eiszeitalter 12
3.3 Die ordovizische Vereisung 14
3.4 Devonzeitliche Vereisungsspuren 15
3.5 Das permokarbone Eiszeitalter 16
4 Das Quartär 19
4.1 Forschungsgeschichte 19
4.1.1 Die Entwicklung des Eiszeit-Konzeptes 19
4.2 Kryosphäre 22
4.2.1 Entstehung von Gletschern 22
4.2.2 Schneegrenzen und Firnlinie 23
4.2.3 Gletschertypologie 25
4.2.3.1 Dem Relief untergeordnete Gletscher 25
4.2.3.2 Dem Relief übergeordnete Gletscher 25
4.2.3.3 Schelfeis- oder Meergletscher 26
4.2.4 Gletschergefüge 27
4.2.4.1 Schichtung 27
4.2.4.2 Bänderung oder Blätterung 28
4.2.4.3 Scherflächen 29
4.2.4.4 Spalten 30
4.2.5 Gletscherphysik 32
4.2.5.1 Temperaturen und Drücke in Gletschern 32
4.2.5.2 Bewegung von Gletschern 34
4.2.6 Gletscherschwankungen und ihre Ursachen 38
4.2.6.1 Gletschervorstoß 39
4.2.6.2 Gletscherrückgang 39
4.2.6.3 Massenbilanzen von Gletschern 40
4.2.6.4 Pleistozäne Eisschilde 42
4.2.7 Glazigene Sedimente 55
4.2.7.1 Moränen 56
4.2.7.1.1 Endmoränen 56
4.2.7.1.2 Grundmoränen 58
4.2.7.2 Schmelzwässer im Eis – Erosion und Sedimentation 60
4.2.7.2.1 Tunneltäler, Glazigene Rinnen und Fjorde 61
4.2.7.2.2 Oser 64
4.2.7.2.3 Kames 67
4.2.8 Glaziäre Sedimente 68
4.2.8.1 Eisstausee- und Zungenbeckenablagerungen 68
4.2.8.1.1 Warven 69
4.2.8.2 Sander 72
4.3 Atmosphäre 75
4.3.1 Entstehung und Entwicklung der Atmosphäre 75
4.3.2 Atmosphärische Strahlungsprozesse und „Treibhauseffekt“ 77
4.3.2.1 Strahlungs- und Wärmehaushalt der Erdatmosphäre 77
4.3.2.1.1 Solares Klima 78
4.3.2.1.2 Terrestrisches Klima 79
4.3.2.1.2.1 Globalstrahlung 80
4.3.2.1.2.2 Terrestrische Ausstrahlung 81
4.3.2.1.2.3 Treibhauseffekt 83
4.3.2.1.2.4 Strahlungsbilanz 85
4.3.3 Atmosphärische Strömungen 87
4.4 Biosphäre 89
4.4.1 Biostratigrafie 89
4.4.1.1 Flora 90
4.4.1.2 Fauna 102
4.4.1.2.1 Klimawechsel und Artenspektrum 102
4.4.1.2.2 Quartärzeitliche Säugetiere 103
4.4.1.2.3 Faunenwechsel im Ober-Pleistozän am Beispiel des Oberrheingrabens 112
4.4.1.2.4 Andere quartärzeitliche Faunen 115
4.4.2 Biomasse als Reglerelement 119
4.4.3 Entwicklungsgeschichte des Menschen 120
4.4.3.1 Einflüsse von Geologie und Klima auf die Evolution
des Menschen 122
4.4.3.2 Genforschung in der Abstammungslehre 125
4.4.3.3 Werkzeugtechnologien und Kulturen 127
4.4.3.3.1 Paläolithikum 127
4.4.3.3.2 Mesolithikum und Neolithikum 134
4.5 Ozeane 136
4.5.1 Chemische und physikalische Eigenschaften des Ozeanwassers 136
4.5.1.1 Temperatur 137
4.5.1.2 Salzgehalt 139
4.5.1.3 Dichte 141
4.5.2 Ozeanische Strömungen 141
4.5.2.1 Tiefenströmungen 141
4.5.2.1.1 Bodenwässer 142
4.5.2.1.2 Tiefenwässer 142
4.5.2.1.3 Zwischenwässer 142
4.5.2.2 Antarktische Wassermassen 143
4.5.2.3 Oberflächenströmungen 143
4.5.2.4 Ringe im Golfstrom 144
4.5.2.5 Aufquellendes Kaltwasser und El Niño 145
4.5.2.6 Strömungen aus Nebenmeeren (Europäisches Mittelmeer) 147
4.5.3 Meeresspiegelschwankungen 149
4.5.3.1 Defi nition 150
4.5.3.2 Geschwindigkeiten, Dimensionen, zeitliche Abstände 150
4.5.3.3 Nachweis fossiler Meeresspiegelhöhen 152
4.5.3.3.1 Spuren an Küsten 152
4.5.3.3.2 Korallenriffe 158
4.5.3.4 Ursachen 162
4.5.3.4.1 Eustatische Meeresspiegelschwankungen 162
4.5.3.4.1.1 Dichteänderungen 162
4.5.3.4.1.2 Schwankungen der Wassermenge 162
4.5.3.4.1.3 Gestaltänderung der Ozeanbecken 162
4.5.3.4.1.4 Andere plattentektonische Ursachen 163
4.5.3.5 Wirkungen 163
4.5.4 Chemische und biologische Prozesse in den Ozeanen 165
4.5.4.1 Calciumkarbonate 165
4.5.4.1.1 Die Lysokline 166
4.5.4.2 Cadmiumgehalt und 13C/12C-Verhältnis 168
4.5.4.3 Schelfdeponierungshypothese 170
4.5.4.4 Kieselsäure und phosphatisches Material 172
4.5.4.4.1 Häufi gkeitsänderungen von Calciumkarbonat und Kieselsäure 173
4.5.5 Nicht-biogene Tiefseesedimente 175
4.5.5.1 Sedimentationsmechanismen 175
4.5.5.2 Verwitterung und Verteilung der Verwitterungsprodukte
in den Ozeanen 177
4.5.6 Der Einfluss der Ozeane 182
4.6 Kontinente 184
4.6.1 Periglazial-Gebiete 184
4.6.1.1 Wirkungen und Spuren des Permafrostes (Fließerden,
Kryoturbationen, Eiskeilpseudomorphosen, Pingos) 185
4.6.1.2 Fluviatile Bildungen (Terrassen) 187
4.6.1.3 Äolische Ablagerungen 192
4.6.2 Wüsten 195
4.6.2.1 Lage heutiger Wüsten und Ursachen für deren Entstehung 195
4.6.2.2 Klimazeugen in Wüsten 197
4.6.2.3 Seespiegelhöhen und Pluviale 197
5 Stratigrafie 199
5.1 Chronostratigrafie und Geochronologie 199
5.1.1 Lithostratigrafische und andere stratigrafische Methoden 200
5.2 Quartärstratigrafie 203
6 Klimaarchive 207
6.1 Historische Beobachtungen 207
6.2 Eisbohrkerne 209
6.3 Tiefseebohrkerne und Sauerstoffisotopen 215
7 Ursachen und Rückkopplungen 220
7.1 Astronomische Ursachen 220
7.2 Plattentektonik und Klima 227
7.3 Tektonik – Verwitterung – Meeresspiegelhöhe 229
7.4 Inlandeis – Albedo – Biomasse 230
7.5 Biomasse – Atmosphäre – Ozean – CO2 230
7.6 Chemie der Ozeane – ozeanische Strömungen 232
7.7 Atmosphärenchemie – Treibhausgase 233
7.8 Strahlungsmenge – Chemie der Ozeane und Strömungen 233
7.9 Klimamodelle – Rekonstruktion der letzten 18.000 Jahre 234
8 Schriftenverzeichnis und weiterführende Literatur 237
Sachregister 248