: Jahreszahlen der Erdgeschichte by Lotze Reinhold - Earth (Planet) Age

@FreeBooksThu 08 Jun, 2023

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en, geographischen und geologischen Tatsachen zuverl?ssige Grundlagen hat. Nachdem schon die englischen Geologen ~Mellard Reade~ und ~Murray~ die Berechnung versucht hatten, gab in neuerer Zeit der amerikanische Geologe ~Clarke~ die zuverl?ssigsten Zahlen. Er erhielt unter m?glichst genauer Ber?cksichtigung aller Verh?ltnisse f?r die Fl?sse der ganzen Erde eine Jahresleistung von 2500 Millionen Tonnen gel?ster und 6000 Millionen Tonnen schwebender fester Stoffe, was eine Gesamtjahresleistung von 8500 Mill. Tonnen ergibt. W?rde diese Stoffmenge, die von den Fl?ssen in einem Jahr ins Meer getragen wird, ?ber das von ihnen entw?sserte Festland ausgebreitet, so erhielte man eine gleichm?ssige Schicht von 1/28-1/30 mm Dicke; es vergeht also ein Zeitraum von 28000 bis 30000 Jahren, bis die Erdoberfl?che von den Fl?ssen durchschnittlich um 1 m erniedrigt wird. Zu der Arbeit der Fl?sse kommt noch die zerst?rende Wirkung der Meereswogen an der K?ste hinzu, die gleichfalls dem Meere Stoffe zu Sedimentgesteinen liefert und die Gesamtmenge der ihm j?hrlich zugef?hrten Stoffe auf etwa 9000 Millionen Tonnen erh?ht. ?ber das Schicksal aller dieser Stoffe k?nnen wir aussagen, dass ein Teil der gel?sten Stoffe, vor allem die Chloride in L?sung bleibt und damit den Salzgehalt des Meeres erh?ht, w?hrend z. B. der gr?sste Teil des gel?sten kohlensauren Kalks sich ausscheidet. Die aufgeschwemmten Stoffe setzen sich nat?rlich ohne weiteres im Meere ab und bilden die sog. mechanischen Sedimente. Clarke versuchte auch, die Menge der verschiedenen neu gebildeten Gesteinsarten zu berechnen, und fand, dass von den 9000 Millionen Tonnen 70% zu Ton- und Schiefergesteinen werden, 16% zu Sandsteinen und 14% zu Kalkstein.

Um Zahlen f?r die Zeitdauer geologischer Vorg?nge zu gewinnen, halten wir uns nun zuerst an die gel?sten Stoffe. ~Joly~ hat 1899 einen scheinbar sehr einfachen Weg angegeben, um das ~Alter des Ozeans~ zu berechnen. Sein Gedankengang ist folgender: Als sich bei zunehmender Abk?hlung der Erde das Wasser in fl?ssiger Form an der Oberfl?che niederschlug, da bestand dieser Urozean aus chemisch reinem Wasser, er war also ohne Salzbeimischung. Die Salze kamen auf die Weise in das Meer, dass die Verwitterung eine Reihe von Stoffen aus den Urgesteinen herausl?ste und ins Meer f?hrte. Die einen schieden sich hier aus und bildeten Gesteine, andere aber, vor allem die Alkalisalze blieben in L?sung und verursachen nun den Salzgehalt des Meeres. Die gr?sste Rolle spielt dabei das Kochsalz . Auch heute noch werden von den Fl?ssen Natriumsalze in das Meer gef?hrt, die aus der Verwitterung der Urgesteine stammen und den Salzgehalt des Meeres andauernd langsam vermehren. Wir kennen den Gehalt des ganzen Ozeans an Natriumsalzen und die Menge des von den Fl?ssen j?hrlich ins Meer gef?hrten Salzes. Dividieren wir beides, so erhalten wir die Zahl der Jahre, die n?tig waren, um den Salzgehalt des Meeres bis zur heutigen H?he anwachsen zu lassen. Die Berechnung geschieht nach folgender einfacher Gleichung:

Durch Einsetzung der f?r die Mengen der Natriumsalze bekannten Zahlen erhalten wir:

Die Methode scheint sehr einfach und einleuchtend zu sein, sie hat aber ganz bedenkliche Schwierigkeiten. Vor allem gr?ndet sie sich auf die Annahme, dass das von den Fl?ssen in den Ozean gef?hrte Salz einzig und allein aus der Verwitterung der Urgesteine stamme. Nun l?sst sich nachweisen, dass ein grosser Teil dieses Salzes nicht daher, sondern aus dem Meere stammt und als ,,zyklisches Salz" einen Kreislauf vom Meer zum Land und wieder ins Meer ausf?hrt. Vor allem reisst der Meerwind kleine Tr?pfchen von Seewasser mit sich und tr?gt auf diese Weise Salz weit ins Land hinein. F?r den Sambharsalzsee in Indien, der 400 km landeinw?rts liegt und eine Fl?che von 5700 qkm einnimmt, wurde berechnet, dass er j?hrlich durch den Wind 3000 Tonnen Seesalz zugef?hrt bekommt. Ein anderer Teil des Salzes der Fl?sse stammt aus Salzlagern in den Sedimenten, die ihrerseits wieder aus der Eindunstung von Meerwasser hervorgegangen sind. Auch dieses Salz fliesst also zum zweiten- oder ?fterenmal dem Meere zu. Alles zyklische Salz darf nat?rlich nicht in die Berechnung eingestellt werden. Nach dem einen Forscher soll seine Menge 33%, nach andern 95% oder gar 99% der von den Fl?ssen mitgebrachten Salzmenge betragen. Damit verringert sich die anzurechnende Menge des Natriums im Flusswasser ganz ausserordentlich, und damit steigt nach einer einfachen mathematischen ?berlegung das Alter des Ozeans bis zu ungeheuren Zahlen an. Bei der Annahme von 99% zyklischem Salz w?re es das 100fache, also gegen 9000 Millionen Jahre. Wenn die Ergebnisse in einem solch ungeheuer weiten Spielraum sich bewegen, so wird es ganz aussichtslos, auf diese Weise zu einigermassen brauchbaren Zahlen zu gelangen.

Versuchen wir es deshalb mit den im Meere gebildeten Schicht- gesteinen. Wenn wir die gesamte M?chtigkeit aller auf der Erde je gebildeten Sedimente kennen, dazu die Zeit, die zur Bildung von 1 m n?tig ist, so brauchen wir nur zu multiplizieren, und das Ergebnis liegt vor. Nun sind aber alle Zahlen, um die es sich hier handelt, so unsicher als nur denkbar. Bei der Berechnung der Gesamtm?chtigkeit der Sedimente m?ssen wir ber?cksichtigen, dass an mancher Stelle der Erde lange geologische Zeitr?ume vorbeigingen, ohne eine Spur zu hinterlassen. Wenn wir bei der Berechnung der Schichtenm?chtigkeit bei jeder Formation und jedem Formationsteil die Stelle in Rechnung setzen, an der sich die gr?sste M?chtigkeit entwickelt hat, so erhalten wir die sogenannte ~maximale M?chtigkeit~. Diese betr?gt nach ~Sollas~ f?r die Neuzeit der Erde 19000 m, f?r das Mittelalter 21000 m, f?r das Altertum 37000 m, f?r das Pr?kambrium 25000 m; das ergibt eine Gesamtm?chtigkeit von 102000 m. Andere Forscher bringen wesentlich andere Zahlen heraus. Wollen wir die Zeit berechnen, in der eine Schicht von 1 m Sedimentgestein gebildet wird, so m?ssen wir dabei festhalten, dass die Stoffe, die von den Fl?ssen ins Meer hinausgetragen werden, nicht ?ber die ganze Fl?che des Ozeans hin sich ablagern, sondern nur in der sog. Schelfregion, einem G?rtel, der mit ungef?hr 160 km Breite die Kontinente ums?umt. Bei einer K?stenlinie von 160000 km nimmt auf diese Weise die Schelfregion einen Fl?chenraum von 25,6?10^6 qkm ein. Nimmt man f?r die 9000?10^6 Tonnen ein spezifisches Gewicht von 2,5 an, so f?llen sie einen Raum von 3600?10^6 cbm aus. Bauen wir aus dieser Masse eine S?ule mit einer Grundfl?che von 1 qkm, so erreicht sie eine H?he von 3,6 km. Breiten wir nun das Ganze gleichm?ssig ?ber die gesamte Schelfregion aus, so ergibt sich eine Schicht von 0,140 mm Dicke. Wenn also in einem Jahr eine Schicht dieser M?chtigkeit gebildet wird, so sind 7000 Jahre n?tig, um eine Schicht von 1 m M?chtigkeit zu bilden. Das ist nat?rlich nur ein Durchschnittswert. An einer Stelle geht die Arbeit viel rascher vor sich, an der andern viel langsamer.

W?rden wir diesen Wert als richtig annehmen, so erhielten wir f?r die Bildung von 102000 m Gesteinsm?chtigkeit eine Zeit von ?ber 700 Millionen Jahren. Nun m?ssen wir dabei aber ber?cksichtigen, dass die Sedimente auch in der Schelfregion nicht gleichm?ssig ausgebreitet werden , sondern dass sie in gr?sserer K?stenn?he wesentlich st?rker aufgeh?uft werden als in 100 bis 160 km Entfernung von der K?ste. Wir k?nnen f?r die gr?ssere K?stenn?he annehmen, dass hier schon 3000 Jahre gen?gen, um die Schicht von 1 m zu bilden. Wenn zuerst die ,,maximalen Schichtm?chtigkeiten" festgestellt wurden, so m?ssen wir jetzt den niedrigen Wert f?r die Bildungszeit von 1 m einsetzen und erhalten f?r 100000 m die Zeit von 300 Millionen Jahren. Es soll bei dieser Art Berechnung aber nicht verschwiegen werden, dass andere Forscher auf wesentlich andere Zahlen gekommen sind; sie bewegen sich zwischen 30 und 600 Millionen Jahren, und diese ungeheuren Unterschiede sind nat?rlich nicht dazu angetan, das Vertrauen in diese Methode allzusehr zu st?rken.

Bei all den Zahlen, die wir bis jetzt errechnet haben, musste nach der M?chtigkeit der erhaltenen Sedimente stark 2/3 auf die Zeit vom Kambrium bis heute, schwach 1/3 auf das Pr?kambrium entfallen. Jedenfalls ist damit aber, wenn wir die Zeitspanne seit dem Kambrium als zuverl?ssiger annehmen wollen, das Pr?kambrium stark untersch?tzt. Nach ?berlegungen allgemeiner Art muss seine Dauer ein Mehrfaches der aller anderen Formationen betragen; es ist aber fast vollst?ndig zerst?rt und umgewandelt, und daher kommt seine Bedeutung in den M?chtigkeitszahlen lange nicht gen?gend zum Ausdruck.

Was l?sst sich nun ?ber die Zuverl?ssigkeit all dieser Berechnungen aussagen? Das Problem kann unm?glich auf einen Anlauf gel?st werden. Fast alle Zahlen sind nicht genau bestimmbar, sie beruhen nur auf mehr oder weniger zuverl?ssigen Sch?tzungen; deshalb bewegen sich auch die Ergebnisse zwischen sehr weiten Grenzen. Wohl wohnt den Zahlen ein verschiedenes Mass von Zuverl?ssigkeit inne; bei den einen, z. B. den Abtragungszahlen, wird wohl die richtige Zahl um nicht mehr als 50% nach oben oder unten von der angenommenen abweichen; andere dagegen sind wesentlich unsicherer. Und trotzdem, die Ergebnisse sind nicht wertlos. Haben wir gleich zu Anfang nachgewiesen, dass geologisch recht junge Ereignisse bereits einige Millionen Jahre zur?ckliegen m?ssen, so zeigen uns die Berechnungen ?ber Abtragung und Aufsch?ttung, dass es sich f?r die Zeit, in der die Gesamtheit der Schichtgesteine gebildet wurde, jedenfalls schon um mehr als hundert Jahrmillionen handelt. Das ist ein sehr wesentliches und wertvolles Ergebnis. Wir erkennen zwar noch nicht die absolute Gr?sse, aber doch die Gr?ssenordnung geologischer Zeitr?ume; die Zehner und Hunderter von Jahrmillionen haben bereits hohe Wahrscheinlichkeit gewonnen.

Ungeheure ~Wasser- und Sanduhren~ sind es, die dem Geologen dieses Resultat verschafft haben. Ihr Prinzip der Zeitmessung ist genau das gleiche wie bei der Sanduhr am Telephon oder jenen kunstvollen Wasseruhren der Araber und Griechen. Wir wissen, was in einem Jahr in die grossen Sammelbecken l?uft, verm?gen die Massen des Geleisteten zu messen oder zu sch?tzen und erhalten daraus durch einfache Rechnung die Zahl der dazu n?tigen Jahre. Die Genauigkeit der Rechnung h?ngt von der Zuverl?ssigkeit der verwendeten Zahlen ab.

Jedoch steckt in all diesen Rechnungen noch eine Voraussetzung, die wir bis jetzt unbesehen hingenommen haben, die aber durchaus nicht selbstverst?ndlich ist, sondern einer sehr genauen Pr?fung bedarf. Wenn wir aus der Gesamtmasse der Sedimente und der Jahresleistung der abtragenden Kr?fte durch Division die Zeit gewonnen haben, so nahmen wir an, dass im ganzen Verlauf der Zeit die Uhr gleich schnell gegangen sei, die Fl?sse in jedem Jahr so viel ins Meer getragen h?tten wie heute. Das ist jedoch nicht ohne weiteres sicher. Wir k?nnen uns denken, dass in fr?heren Erdperioden die geologischen Kr?fte rascher und st?rmischer gearbeitet h?tten als heute, dass die Zerst?rung schneller vor sich gegangen w?re, und die Fl?sse mehr ins Meer gef?hrt h?tten. Dann h?tten wir mit einer zu kleinen Zahl dividiert, die durchschnittliche Jahresleistung w?re gr?sser anzunehmen, und es k?men wesentlich kleinere Zeitr?ume bei der Rechnung heraus. Ebenso denkbar ist es aber auch, dass die geologische Sanduhr heutzutage rascher l?uft als in der Vergangenheit; dann h?tten wir f?r diese Zeiten geringere Jahresleistungen einzusetzen, und die Zeitr?ume w?rden sich erh?hen. Wo liegt hier die Wahrheit? Haben in der Vergangenheit die geologischen Kr?fte st?rker, gleichstark oder schw?cher gewirkt wie in der Gegenwart? Noch vor einem halben Jahrhundert nahmen die Geologen das erste fast als selbstverst?ndlich an; denn unscheinbar und nicht unmittelbar in die Augen fallend sind die Ver?nderungen der Erde, die sich heute vollziehen. F?r die geologische Vorzeit war man geneigt, ein viel rascheres Tempo in der Umbildung der Erdoberfl?che anzunehmen; in der Gegenwart aber sei die Erde aus der Sturm- und Drangzeit heraus in einen gem?tlichen Alterszustand eingetreten, und von den an ihr t?tigen Kr?ften werde nicht mehr viel an ihrem Antlitz ge?ndert.

Diese Ansicht ist gegenw?rtig von den meisten Forschern verlassen. Die Erde befindet sich durchaus nicht in einer Periode besonderer Ruhe; wesentlich st?rker k?nnen in der Vorzeit die geologischen Kr?fte nicht gewirkt haben, als sie es auch heute noch tun. Ja, eine Anzahl englischer und amerikanischer Geologen vertritt mit guten Gr?nden die Ansicht, dass wir uns in einer Zeit ?bernormaler geologischer T?tigkeit befinden. Wir werden sp?ter auf die Besprechung dieser wichtigen Frage zur?ckkommen m?ssen.

Es w?re gewiss zu k?hn, die Frage nach der Dauer geologischer Zeitr?ume mit den bisherigen Methoden allein l?sen zu wollen. Die Verfahren, die bis jetzt beschrieben wurden, sind doch gar zu summarisch. Wir wollen deshalb einen andern Weg einschlagen. Anstatt sofort auf das Ganze zu gehen, wollen wir bescheiden versuchen, zun?chst f?r Ereignisse der j?ngsten, uns zeitlich n?chstliegenden geologischen Vergangenheit, brauchbare Zahlen zu finden und von da aus langsam weiter zur?ckzuschreiten.

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