Geologische Zeitskala

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Die geologische Zeitskala ist eine stratigraphische Tabelle, mit der die Erdgeschichte hierarchisch gegliedert und zeitlich eingeteilt wird. Im jüngsten Äon der Erdgeschichte, dem Phanerozoikum (etwa 542 Millionen Jahre lang), beruht diese Einteilung auf der Evolution, der Entwicklung der Lebewesen.

Die international verbindliche Einteilung der geologischen Zeitskala wird durch die „International Commission on Stratigraphy“ (ICS) vorgenommen, s. Weblink unten. Die Tabelle rechts zeigt die Erdzeitalter nach ICS-Standard in kompakter Übersicht. Sie ist nicht vollständig und nicht auskommentiert. Die vollständige Version siehe auch Geologische Zeitskala (Tabelle).

In geologischen Tabellen befinden sich die älteren Zeitabschnitte unten, die jüngeren oben, so wie die Sedimente innerhalb eines idealisierten, ungestörten Schichtverbandes anzutreffen wären. Die Tabellen werden also von unten nach oben gelesen. Umgekehrte Darstellungen, die vereinzelt zu finden sind, entsprechen nicht dem internationalen Standard.

Internationale Tabellen-Standards

Historie der geologischen Skalen

Bereits Charles Darwin war bekannt, dass verschiedene Gesteinsschichten verschiedene Zeiträume der Erdgeschichte repräsentieren, doch es gab keine Methode, sie zu klassifizieren oder zu ordnen. Fossilienfunde von Meeresbewohnern im Hochgebirge ließen auch frühzeitig den Schluss zu, dass die Erde nicht konstant ist, sondern tiefgreifenden Veränderungen unterzogen war. Diese Erkenntnis wurde durch den Kreationismus mindestens erheblich behindert. Es gab aber auch keine Möglichkeit, das Alter von Gesteinen absolut zu bestimmen. Allgemein wurde deshalb angenommen, dass Fundstücke einer Gesteinsart jeweils gemeinsam zu einem Zeitpunkt entstanden sein müssen. In der Folgezeit wurde das Problem von zahlreichen Wissenschaftlern immer wieder aufgeworfen, darunter die britischen Geologen William Smith und Charles Lyell.

Die in Wikipedia zugrundegelegte Geologische Zeitskala geht auf die Geologic Time Scale 2004 (GTS 2004) der International Commission on Stratigraphy (gegr. 1977) zurück. Die Klassifikationen in Europa sind jedoch älter.

Derzeit werden weltweit jedoch einige leicht unterschiedliche Tabellen der Geologische Zeitskala verwendet:^[1]

• die Tabelle der International Commission on Stratigraphy (ICS)
• die internationale Richtskala der Geological Society of America
• die Tabelle der Commission de la Carte Geologique de Monde, Paris

Äon, Ära, Periode, Epoche, Alter

Die Erdgeschichte beansprucht etwa ein Fünftel jener Zeit, in der sich das Universum entwickelte und überspannt, an menschlichen Vorstellungen gemessen, einen gigantischen Zeitraum. Dieser wird deshalb hierarchisch unterteilt.

Die Gliederungsebenen bezeichnen hierarchisch strukturierte Zeitintervalle:

• Äon (engl. Eon, griech. „eine Ewigkeit“)
  • Ära, Erdzeitalter (Era, griech. „ein Zeitraum“) (auch „Gruppe“ oder „Zeitalter“ genannt)
    • Periode (Period, griech. „ein sich wiederholender Abschnitt“)
      • Epoche (Epoch, griech.: epoch, epoché „Haltepunkt“)
        • Alter (Age)

Die Zeitintervalle können durch Sub-Kategorien weiter strukturiert sein. So ist beispielsweise die Periode Karbon in die Sub-Perioden Pennsylvanium (Oberes Karbon) und Mississippium (Unteres Karbon) unterteilt.

Historisch entwickelte sich der Gebrauch der Zeitintervalle als zeitliche Entsprechungen von Bezeichnungen für Gesteinseinheiten. Deshalb gibt es in der Regel eine korrespondierende, mit demselben Eigennamen bezeichnete Gesteinseinheit. So entsprechen der als Zeitintervall definierten Devon-Periode die Gesteine des Devon-Systems. Parallel zu den Kategorien Ära, Periode, Epoche und Alter der zeitbezogenen geochronologischen Gliederung werden daher oft die entsprechenden Kategorien für die gesteinsbezogene chronostratigraphische Gliederung verwendet: (Äon: auch Äonothem, Ära: auch Ärathem, Periode: auch System, Epoche: auch Serie, Alter: auch Stufe) bezeichnet sein.

In unterschiedlichen Tabellen ist verschieden

• die Zuordnung der Namen, die oftmals nach lokal vorkommenden Gesteinen oder Fossilien gewählt werden. Hieraus resultieren Konflikte in der Benennung, die für Verwirrung sorgen z.B. auch die unterschiedliche Benennung der Kaltzeiten im Alpenraum (Günz-Kaltzeit,...) und in Norddeutschland (Elbe-Kaltzeit,...).
• die Zuordnung der Namen zu den absoluten Zeitpunkten in mya. So beginnt das Kambrium beispielsweise in unterschiedlichen Tabellen zu unterschiedlichen Zeitpunkten, bsw. 540 mya, 542 mya oder 570 mya. Modernen Tabellen liegen verbesserte Methoden der Altersbestimmung zu Grunde.
• die Zuordnung zu den Hierarchien (Einheiten/Gliederungsebenen), so sind beispielsweise Paläogen und Neogen „aufgestiegen“, wobei das Neogen (neuerdings Periode) seine vormaligen Nachfolger als Epochen nunmehr enthält.

In unterschiedlichen Tabellen ist gemeinsam

• die absoluten Zeitangaben in mya in Bezug auf ein Fossil, da sich sein Alter am Gestein bestimmen lässt. Es ist deshalb möglich, jede Tabelle gleichwertig zu verwenden, solange man die Altersangaben benutzt. (siehe auch Altersbestimmung (Archäologie)).

Stratigraphische Klassen allgemein

Altersbestimmung

Die Zeitalter und Perioden des Phanerozoikums werden heute vor allem anhand von Fossilien klassifiziert, wobei das Alter der Gesteine mit radiochemischen Methoden bestimmt wird und somit auch das Alter der Fossilien feststeht. (siehe auch Altersbestimmung) Gesteine älterer Perioden lassen sich nur noch mit geophysikalischen Methoden zuordnen, die zunehmend auch die Entwicklung im Proterozoikum und Archaikum erhellen können. Weitgehend unbekannt sind die Geschehnisse im Hadaikum, vor allem, weil kaum noch Gesteine aus dieser Zeit vorhanden sind. Die seither ablaufenden exogenen und endogenen geologischen Umwälzungen der Erdkruste haben einen Großteil der damals entstandenen Formationen abgetragen oder in große Tiefe hinab gedrückt.

Rolle der Atmosphäre

Zunehmend erkennt man, dass die Atmosphäre einen wichtigen Faktor in der Erdgeschichte darstellt. Sie war zu unterschiedlichen Epochen unterschiedlich zusammengesetzt, was wechselseitig mit der Entwicklung der Lebewelt einherging. Vor allem ihre Zusammensetzung in alten erdgeschichtlichen Zeiträumen ist heute noch nicht geklärt. Als sicher gilt, dass atmosphärischer Sauerstoff eine direkte Folge der Lebensentwicklung ist und ohne Lebewesen nicht vorhanden wäre. Verschiedene Sedimentgesteine, die heute in großer Menge vorkommen, konnten überhaupt nur deshalb entstehen. (z.B. Kalkgesteine)

Das Bild unserer Erde

Die belebte Natur hat das geologische Gesicht der Erde stets stark beeinflusst. Das Leben hat sich verhältnismäßig rasch nach der Entstehung der Erde entwickelt und während seiner Entfaltung alle sich ihm bietenden Lebensräume eingenommen. Spätestens seit es im Paläozoikum im Zuge der so genannten „Kambrische Explosion“ zu einer sprunghaften Zunahme von Lebewesen im Fossilbericht kam, ist nahezu jeder Winkel der Erdoberfläche als von Organismen besiedelt erkennbar, Ausnahmen waren stets nur von begrenzter örtlicher oder zeitlicher Bedeutung. Aus diesem Grunde spricht man auch davon, dass die Biomasse eine Oberflächeneigenschaft unseres Planeten ist.

• Siehe auch: Geologische Zeitskala (Tabelle)

Bemerkungen zur Paläobotanik

In der Paläobotanik werden an Stelle der Endsilbe -zoikum die Endsilbe -phytikum verwendet. Das Paläozoikum wird in der Botanik unterteilt in Paläophytikum (Silur bis Perm) und Eophytikum (Kambrium und Ordovizium).

Da das Neophytikum (= Känophytikum) 95 Millionen Jahre dauerte und das Neozoikum (= Känozoikum) 65 Millionen Jahre, sind die Grenzen gegeneinander verschoben.

Veranschaulichung der Erdzeitalter

Die Erdzeitalter bilden zusammen eine enorme Zeitspanne, welche mit Maßstäben aus dem menschlichen Alltag nur schwer zu ermessen ist. Da hieraus oftmals Missverständnisse resultieren, wie etwa eine zu „kurze verfügbare Zeit“ für die Evolution, sind folgende Vergleiche deshalb als Hilfsmittel gebräuchlich, sich diese enormen Zeiträume doch vorstellen zu können.

Vergleich Erdzeitalter - Ein Tag

Wäre die Erde einen Tag alt, so gäbe es den Menschen erst seit wenigen Sekunden.

Die Erdgeschichte dargestellt in 24 Stunden

Vergleich mit dem UNO-Gebäude in New York

Das UNO-Hauptquartier in New York City. Links das Sekretariatsgebäude, rechts im Hintergrund das UNO Plaza

Es ist 40 Stockwerke hoch. Jedes Stockwerk entspräche dabei 100 Millionen Jahren.

(*) Auf dem Dach des Gebäudes liegt ein Buch mit 500 Seiten, das dem Alter der Menschheit entspricht, die letzte Seite entspricht der Zeit seit Christi Geburt.

Veraltete stratinomische Bezeichnungen

Tertiär

Das Zeitalter des Känozoikums wurde früher in Tertiär und Quartär eingeteilt. Mittlerweile ist diese Einteilung überholt und wurde im Jahre 2004 von der Internationalen Kommission für Stratigraphie in der Geologischen Zeitskala (Geologic Time Scale 2004) nicht mehr verwendet. Heute gelten die Begriffe Paläogen und Neogen als Unterteilung des Känozoikums. Dabei ist das Paläogen zeitlich identisch mit der früher als Unterteilung des Tertiärs verwendeten Kategorie Paläogen, das Neogen wurde jedoch über das Pliozän hinaus verlängert und umfasst jetzt auch das Pleistozän und das Holozän, die beiden Epochen des früheren Quartärs, reicht also bis in die geologische Gegenwart.

Die Bezeichnung „Tertiär“ (65,5 - 1,8 Ma) rührt daher, dass Europas frühere Geologen (vor etwa 200 Jahren) diesen Zeitabschnitt wegen der sehr mächtigen Sedimente stark überschätzten. So wurde er als Dritte Epoche der Erdgeschichte dem Meso- und Paläozoikum zur Seite gestellt.

Wegen der in den stark besiedelten Beckenlagen festgestellten dicken Sedimentschichten und wegen der alpidischen Gebirgsbildung unterteilte man das Tertiär sehr vielfältig:

• Paläogen mit Paläozän, Eozän und Oligozän (und jeweils weitere Unterteilungen nach regional-stratigraphischen Aspekten)
  • hier ist die Grenze in der neuen Unterteilung des Känozoikums
• Neogen („neu entstanden“) mit dem Miozän (vor allem Baden, Sarmat, Pannon) und dem Pliozän. Hier kommen nach der Einteilung von 2004 noch das Pleistozän und das Holozän aus dem Quartär hinzu (alle Zeitstufen weiter unterteilt).

Quartär

Der Name Quartär (1,8 Ma bis heute) bedeutet „Vierte Erdepoche“ - Begründung wie oben.

• Pleistozän (vier große Kaltzeiten und drei Warmzeiten)
• Holozän (geologische Gegenwart seit etwa 11000 Jahren)
• Anthropozän von einigen Geologen angesetztes neuestes Erdzeitalter seit dem Jahre 1800

Siehe auch

• Lunare Zeitskala

Weblinks

• Geologische Zeittafel im Mineralienatlas
• http://www.stratigraphy.org - The International Commission on Stratigraphy (ICS)
• http://www.geosociety.org/science/timescale/timescl.pdf - die internationale Richtskala der Geological Society of America
• http://www.stratigraphy.org/cheu.pdf - die internationale Richtskala der Commission de la Carte Geologique de Monde (Paris)
• http://www.geoinventio.de - ausgezeichneter Überblick mit prüfungsrelevantem Stoff
• http://www.scotese.com - Erdkarten aller Erdzeitalter seit dem späten Präkambrium
• http://www.gd.nrw.de/w_ges.htm - Illustrierte Übersichtstabelle über die Erdgeschichte (vom Geologischen Dienst NRW)
• http://www.urweltmuseum.de - Animierte geologische Uhr
• http://www.ucmp.berkeley.edu/help/timeform.html - Geologische Zeittabelle
• Stratigraphische Tabelle von Deutschland 2002 der Deutschen Stratigraphische Kommission
• Stratigraphische Tabelle von Österreich 2004 der Kommission für die paläontologische und stratigraphische Erforschung Österreichs

Fußnoten

1. ↑ In der englischsprachigen und der deutschsprachigen Wikipedia wird die Tabelle der ICS einheitlich benutzt, in der deutschsprachigen Version aber mit den Begriffen der anderen Versionen auskommentiert. Siehe auch Wikipedia:WikiProjekt Paläo/Geologische Zeitskala

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