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Holozän
Das Holozän (populärwissenschaftlich auch Nacheiszeitalter genannt) ist der gegenwärtige Zeitabschnitt der Erdgeschichte. In der Chronostratigraphie und der …
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Einordnung und Beginn
Das Holozän ist der gegenwärtige Zeitabschnitt der Erdgeschichte und wird populärwissenschaftlich auch Nacheiszeitalter genannt. In Chronostratigraphie und Geochronologie ist es eine Serie beziehungsweise Epoche. Es gehört zusammen mit dem Pleistozän zum Quartär, dem jüngsten System des Känozoikums. Es begann vor etwa 11.700 Jahren mit der Erwärmung der Erde am Ende des Pleistozäns.
Die offizielle Grenze zwischen Pleistozän und Holozän wurde 2008 durch die International Union of Geological Sciences (IUGS) ratifiziert. Sie ist als GSSP festgelegt, also als globales Referenzprofil zur Festlegung geologischer Stufengrenzen. Referenz ist der Eisbohrkern NGRIP2 des North Greenland Ice Core Project bei 75,10° N und 42,32° W, der an der Universität Kopenhagen archiviert ist. Die Untergrenze des Holozäns liegt dort bei 1492,45 m Tiefe.
In einem höchstens drei Jahre umfassenden Eisintervall sinkt der Deuteriumüberschuss von typisch glazialen auf typisch interglaziale Werte; außerdem steigt der δ18O-Wert über ein längeres Intervall an. Diese Isotopenwerte belegen den schnellen Temperaturanstieg vom Ende der Jüngeren Dryaszeit zum Präboreal. Eine Multiparameter-Jahresschichtzählung datiert die Basis auf 11.700 Kalenderjahre b2k, also vor 2000 n. Chr., mit einem maximalen Zählfehler von 99 Jahren. Warvenzählungen im Meerfelder Maar ergeben etwa 11.590 Warvenjahre vor heute beziehungsweise 9640 v. Chr. Die Chronologien stimmen inzwischen weitgehend überein; Unterschiede von wenigen Jahrzehnten können auch mit regional verschieden einsetzender Erwärmung zusammenhängen.
Global wird das Holozän mit der Stufe MIS 1 der Sauerstoff-Isotopenkurve korreliert.
Gliederung des Holozäns
Seit einem Beschluss der International Commission on Stratigraphy (ICS) von 2018 wird das Holozän in drei geologische Stufen gegliedert: Grönlandium von 0,0117 bis 0,0082 Millionen Jahren vor heute, Northgrippium von 0,0082 bis 0,0042 Millionen Jahren vor heute und Meghalayum seit 0,0042 Millionen Jahren vor heute.
Daneben werden besonders in älterer Literatur Klimastufen verwendet, die Axel Gudbrand Blytt und Rutger Sernander anhand paläobotanischer Daten aus skandinavischen Mooren unterschieden. Sie sind vor allem für die Nordhalbkugel, teils nur für Nordeuropa nachweisbar und werden zunehmend durch die Begriffe frühes, mittleres und spätes Holozän sowie durch absolute Altersdaten ersetzt. Die traditionellen Abschnitte lauten: Präboreal (9610–8690 v. Chr.), Boreal (8690–7270 v. Chr.), Atlantikum (7270–3710 v. Chr.), Subboreal (3710–450 v. Chr.) und Subatlantikum (seit 450 v. Chr.).
Frühes Holozän: schnelle Erwärmung und Wandel
Das Altholozän umfasst das 10. bis 8. Jahrtausend v. Chr. und entspricht geobotanisch Präboreal und Boreal. Nach dem Höhepunkt der letzten Kaltzeit um etwa 16.000 v. Chr. erwärmte sich das Klima nicht gleichmäßig. Auf die Allerödzeit folgte um 10.700 v. Chr. nochmals eine Abkühlung, die Jüngere Tundrenzeit. Sie endete etwa 9640 v. Chr. mit der Friesland-Phase, einer extrem schnellen Wiedererwärmung zum Präboreal. Auf Teilen der Nordhalbkugel stiegen die Durchschnittstemperaturen innerhalb von 20 bis 40 Jahren um sechs Grad Celsius, in Grönland um bis zu 10 Grad.
Die Erwärmung veränderte Landschaften, Pflanzen- und Tierwelt. Durch die Öffnung der Billinger Pforte floss Wasser des Baltischen Eisstausees in das Weltmeer; sein Pegel sank um 26 m auf Meeresspiegelniveau. Meerwasser und arktische Fauna mit Yoldia (Portlandia arctica) drangen in das Ostsee-Becken ein. Vegetationszonen verschoben sich nach Norden. Aus zuvor wasserlimitierter Steppe entwickelte sich zunächst mehr Weideland und später eine Tundra mit Hochstauden, Büschen und Wäldern. Viele dort wachsende Pflanzen, etwa die Zwergbirke (Betula), waren für Pflanzenfresser ungenießbar oder giftig.
Am Übergang zum Holozän verschwanden in Amerika und Eurasien viele große Säugetiere; dies wird Quartäre Aussterbewelle genannt. In Amerika geschah dies ungefähr zwischen 13.000 und 10.000 v. Chr., in Eurasien über einen längeren Zeitraum; in Australien verschwanden die meisten Arten schon im Spätpleistozän. Ob menschliche Einwirkungen, klimabedingte Vegetationsänderungen oder beide Faktoren entscheidend waren, ist umstritten.
Im Altholozän setzte außerdem ein grundlegender Wandel der menschlichen Ernährung ein: zunächst in der Levante, später auch in China, Mittelamerika und anderen Weltregionen bauten Jäger und Sammler Getreide und andere Pflanzen an und domestizierten unter anderem Ziegen und Schafe. Diese Neolithische Revolution breitete sich allmählich nach Europa aus. Gleichzeitig schmolzen große Eismassen. Das skandinavische Eis teilte sich um 6800 v. Chr. und war um 6000 v. Chr. verschwunden. Die entlastete Erdkruste hebt sich seit etwa 7700 v. Chr. isostatisch, insgesamt um etwa 300 m bis heute; in Teilen Skandinaviens beträgt die Hebungsrate noch bis zu 1 cm pro Jahr.
Mittleres und spätes Holozän
Das Mittelholozän umfasst das 8. bis 4. Jahrtausend v. Chr. und entspricht dem Atlantikum. Das schnelle Abschmelzen des nordamerikanischen Inlandeises ließ den Meeresspiegel gegenüber seinem eiszeitlichen Minimalstand insgesamt um etwa 120 m steigen. Küstenräume wurden phasenweise überflutet und heutige Küstenlinien ausgebildet; genannt werden die Flandrische und die Dünkirchen-Transgression. Die Hudson Bay wurde zwischen 6000 und 5500 v. Chr. zu einem Nebenmeer. Um 5000 v. Chr., möglicherweise früher, wurden die dänischen Inseln, Großbritannien und Irland vom europäischen Festland getrennt; auch die Ostsee wurde zu einem Nebenmeer des Atlantiks. Die Überflutung des Schwarzen Meeres um 6700 v. Chr. verlief ähnlich dramatisch und wird als mögliche Grundlage von Sintflut-Legenden genannt.
In Mitteleuropa und Nordamerika verdrängte Bewaldung mit zunächst Birken und Kiefern, später auch Eichen, Ulmen und Erlen die Tundrenvegetation. Das Temperaturoptimum des Holozäns lag vom 6. bis ins 2. Jahrtausend v. Chr. Die Temperaturen unterschieden sich jedoch regional stark: Global gemittelt werden weniger als 0,4 °C über heutigen Werten angenommen. Die Baumgrenze lag in den Alpen zeitweise 200 bis 300 m höher, in Sibirien und Nordamerika bis zu 300 km weiter nördlich. In heutigen Wüsten war es deutlich feuchter; für die Sahara gibt es Hinweise auf ganzjährige Flüsse, und der Tschadsee erreichte etwa die Ausdehnung des Kaspischen Meeres. Während des Klimapessimums von 4100 bis 2500 v. Chr. gingen Savannen zurück; von 3200 bis 3000 v. Chr. begann die Desertifikation der Sahara. Menschen verließen werdende Wüstengebiete und sammelten sich in großen Flusstälern.
Das Jungholozän reicht vom 4. Jahrtausend v. Chr. bis heute und umfasst Subboreal und Subatlantikum. Gegen Ende des 3. Jahrtausends v. Chr. bestand eine weltweite Dürreperiode über mehrere Jahrhunderte. Sie wird mit dem Zusammenbruch des Alten Reiches in Ägypten um 2200 v. Chr., dem Ende des Akkadischen Reiches und dem Untergang der Harappa-Kultur verknüpft. Im europäischen Raum folgte ab etwa 3000 v. Chr. das Klimapessimum der Bronzezeit, die kälteste Periode seit Ende der Weichsel-Kaltzeit; sie hielt bis ungefähr zur Mitte des 1. Jahrtausends v. Chr. an. Danach folgte das Optimum der Römerzeit.
Weitere benannte Klimaphasen sind das Pessimum der Völkerwanderungszeit, die Mittelalterliche Klimaanomalie des 8. und 9. Jahrhunderts sowie die Kleine Eiszeit. Letztere begann ab Mitte des 14. Jahrhunderts, erreichte zwischen 1550 und 1850 ihren Höhepunkt und klang in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts ab. Nasskalte Sommer, Missernten und Hungersnöte belasteten die Bevölkerung; Seuchen und Kriege verstärkten die Folgen.
Menschlicher Einfluss und Anthropozän
Seit der Industrialisierung verändert der Mensch das Erdsystem deutlich. Die atmosphärische CO2-Konzentration blieb vom Beginn des Holozäns vor rund 11.700 Jahren bis vor 250 Jahren innerhalb von 30 ppm stabil und stieg seither um über 120 ppm. Auch die zuvor stabile Methan-Konzentration vervielfachte sich. Entwaldung für Landwirtschaft sowie die Verbrennung fossiler Brennstoffe führten bereits im 19. Jahrhundert zu einem signifikanten CO2-Anstieg. CO2-, Methan- und Lachgasemissionen werden für die globale Erwärmung verantwortlich gemacht, die besonders seit der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts beobachtet wird.
In jüngsten Ablagerungen des Jungholozäns sind weltweit unter anderem Stickstoff und Phosphor aus Düngemitteln, Schwermetalle, künstliche Radionuklide, Veränderungen von Arten, verschobene Klimazonen sowie Folgen von Entwaldung, Erosion, Flussbegradigungen und Küsteneindeichungen nachweisbar. Der Meteorologe Paul J. Crutzen prägte für die dadurch beeinflussten Ablagerungen und den entsprechenden Zeitraum den Begriff Anthropozän. 2019 sprach sich die weit überwiegende Mehrheit der 34-köpfigen Anthropocene Working Group dafür aus, bis 2021 eine Definition mit Beginn etwa in der Mitte des 20. Jahrhunderts als offizielle geologische Epoche vorzuschlagen.
Das Anthropozän ist jedoch keine allgemein anerkannte geologische Epoche und besitzt laut Artikel für heutige Geologen kaum praktischen Wert. Seine Bedeutung liegt besonders in der Forschung zum menschlich beeinflussten Wandel des Systems Erde und als Konzept, das auf mögliche Gefahren für die menschliche Zivilisation aufmerksam machen soll. Umstritten ist zudem, wann das nächste Glazial einsetzen würde oder ob die globale Erwärmung den Wechsel von Glazialen und Interglazialen verhindert. Ohne menschliche Einflüsse würde das gegenwärtige Interglazial nach dem Stand der Wissenschaft noch mindestens 30.000 Jahre dauern.