Karbon

Aus Schaefer SAC
Wechseln zu: Navigation, Suche
Äonothem Ärathem System mya Ma O2 CO2 °C
Phanerozoikum
Dauer: 541 Ma
Känozoikum
Erdneuzeit
Dauer: 66 Ma
Quartär 2,588-0 2,5 20,9 100% 260 *0,6 11 -3
Neogen 23,03-2,588 20,5 21,5 108% 280 *1 14 +0
Paläogen 66-23,03 42,0 26 130% 500 *1,2 18 +4
Mesozoikum
Erdmittelalter
Dauer: 186,2 Ma
Kreide 145-66 79,0 30 150% 1.700 *4 23 +8,5
Jura 201,3-145 56,3 26 130% 1.950 *5 16 +2
Trias 252,2-201,3 51,9 16 80% 1.750 *4,5 17 +2,5
Paläozoikum
Erdaltertum
Dauer: 288,8 Ma
Perm 298,9-252,2 46,7 23 115% 900 *2,2 16 +1,5
Karbon 358,9-298,9 60,0 32 163% 800 *2 14 +0
Devon 419,2-358,9 60,3 15 71% 2.200 *5,5 20 +6
Silur 443,4-419,2 24,2 14 70% 4.500 *12 17 +3
Ordovizium 485,4-443,4 42,0 13 68% 4.200 *11 16 +2
Kambrium 541-485,4 55,6 12 63% 4.500 *12 21 +7

Das Karbon ist in der Erdgeschichte das fünfte chronostratigraphische System bzw. die fünfte geochronologische Periode des Paläozoikums.

Das Karbon wurde bereits im Jahr 1822 von William Daniel Conybeare (1787-1857) und William Phillips (1775-1828) in England als geologisches System (= Periode) eingeführt (Carboniferous Series). Namensgebend sind die weltweit verbreiteten Kohleflöze vor allem im Oberkarbon (lat. Kohle).

Kontinente

Zwischen Laurussia und dem weiter südlich liegenden Großkontinent von Gondwana (Afrika, Südamerika, Antarktika, Australien und Indien) befand sich ein durch verschiedene Terranes, kleinere Massen kontinentaler Kruste, gegliederter Meeresraum. Erste Kollisionen in diesem Bereich hatten schon im unteren Devon die variszische Gebirgsbildung (Orogenese) eingeleitet. Im Verlauf des Unterkarbon setzte sich die Konvergenz von [Laurussia und Gondwana fort und erreichte an der Wende von Unter- und Oberkarbon einen ersten Höhepunkt. Diese Kontinent/Kontinent-Kollision ist die Ursache der variszischen Orogenese in Europa. Im Oberkarbon schloss sich der Bereich zwischen Nordwestafrika und Nordamerika, die Bildung der Appalachen fand damit ihren Abschluss. Mit dem Anschluss des sibirischen und des Kasachstan-Kraton an Laurussia (dabei entstand das Ural-Gebirge) waren schließlich im Perm alle großen Kontinentmassen zu einem Superkontinent, der Pangaea, vereinigt. Der die Pangaea umgebende Ozean wird Panthalassa genannt.

Klima

Tilliten (Moränenablagerungen) in mehreren sedimentären Horizonten lassen auf einen mehrfachen Wechsel von Warm- und Kaltzeiten schließen. Eine Ursache in den weitverbreiteten Kohleablagerungen des Oberkarbon kann in glazio-eustatischen Meeresspiegelschwankungen gesehen werden, die durch wiederholte Bildung großer Inlandseismassen im Südbereich von Gondwana hervorgerufen wurden. In Äquatornähe prägten subtropische Bedingungen die Karbonlandschaft. Der Sauerstoffanteil der Luft war sehr hoch und betrug ungefähr 35%. Dies ermöglichte ein Riesenwachstum bei Insekten und anderen Gliedertieren.

Fauna

Am Ende des Devon kam es zu einem Massenaussterben, bei dem 50% aller Arten ausstarben, darunter einige Fische, Trilobiten und Korallen, darunter auch etliche Riffbauer. Damit nahm die Zahl der Korallenriffe ab. Einige Wissenschaftler sind der Meinung, dass dadurch der Sauerstoffgehalt im Wasser sank. Dies könnte einen Anstoß für die Entwicklungslinie der Amphibien gegeben haben. Erst im mittleren Unterkarbon kam es wieder zu einer größeren Radiation. Die fossilienarme Zeit von vor 360 Mio. bis vor 345 Mio. Jahren wird nach dem Paläontologen Alfred Romer (1894-1973) als "Romer-Lücke" bezeichnet.

Meer

Die Placodermi, die in den Ozeanen des Devon die vorherrschende Gruppe waren, erholten sich nicht vom Massenaussterben an der Devon-Karbon-Wende. Die Entwicklung verlief hin zu beweglicheren Formen der Strahlenflosser. Auch von den Trilobiten, die seit dem Kambrium wichtige Leitfossilien waren, überlebten im Karbon nur wenigen Arten und verloren ihre bisherige Bedeutung.

Andere gesteinsbildende Organismengruppen waren Moostierchen (Bryozoa, verästelte oder fächerförmige, koloniebildende Tiere) und Formen der Foraminiferen, die Großforaminiferen bis 13 cm Größe (vor allem Schwagerina und Fusulina aus der Ordnung der Fusulinida).

Die Ammonoideen, eine Gruppe der Kopffüßer, entwickelten im Karbon eine große Vielfalt (Diversität). Die biologische Schichtenkunde (Biostratigraphie) des Karbon beruht zum großen Teil auf dieser Gruppe. Die ersten innenschaligen Cephalopoden (Tintenfische oder Coleoidea) erscheinen.

Land

Die ältesten Insekten sind bereits aus dem Unterdevon bekannt, ob sich zu diesem Zeitpunkt bereits geflügelte Insekten entwickelt hatten, ist umstritten. Die ältesten Fossilien unzweideutig geflügelter Insekten, mit erhaltenen Flügeln, stammen aus dem jüngsten Unterkarbon. Im Oberkarbon waren die geflügelten Insekten bereits sehr divers entwickelt. Aufgrund des hohen Sauerstoffgehaltes der Atmosphäre bildeten sich im Laufe des Karbons unter den Insekten Riesenformen aus, so die Libelle Meganeura. Die früher als größte bekannte Spinne angesehene Gattung Megarachne wird heute zu den Seeskorpionen (Eurypteriden) gezählt.

Die einzigen an Land lebenden Wirbeltiere des Karbon waren basale Tetrapoden, also vor allem Amphibien und die ersten Reptilien, darunter die Protorothyrididae. Viele Formen, wie Crassigyrinus behielten jedoch eine aquatische oder zumindest semiaquatische Lebensweise bei. Die Amphibien hatten an Land keinerlei Nahrungskonkurrenten und entwickelten mannigfaltige Formen. Manche Arten erreichten Größen von bis zu sechs Metern.

Die ersten den Reptilien zugeordneten Skelette sind an der Basis des Oberkarbons gefunden worden. Vermutlich entwickelte sich während des Oberkarbons auch das so genannte Amnion-Ei, mit fester Außenschale und zwei Dottersäcken. Da das Amnion-Ei in sich einen abgeschlossenen Flüssigkeitskörper darstellt, bedeutete es größere Unabhängigkeit vom Wasser bei der Fortpflanzung.

Flora

Man kann das Karbon auch als das Zeitalter der Farne bezeichnen. In weit ausgedehnten Kohlesümpfen waren die beherrschenden Vertreter die Gattungen Schuppenbäume (Lepidodendron) und Siegelbäume (Sigillaria), baumartige Pflanzen, die zur Klasse der Bärlapppflanzen (Lycopodiopsida) gezählt werden. Die Vertreter beider Gattungen erreichten Größen von bis zu 40 Metern und Stammdurchmesser von über einem Meter. So entstanden die weltgrößten Vorräte an Steinkohlen. Die

Die Schachtelhalme (Equisetopsida) brachten mit den Kalamiten (Calamites) ebenfalls bis zu 20 Meter große Baumformen hervor.

Die bereits im Devon erschienene Gruppe der Gefäßsporenpflanzen (Pteridophyta) brachte mit Glossopteris (auf dem damaligen Südkontinent Gondwana) ebenfalls baumartige Formen hervor. Diese Pflanzen zeigten Jahresringe, was auf die Gondwana-Vereisung im Oberkarbon zurückzuführen ist.

Seit dem Oberkarbon lassen sich die ersten Vertreter der Nacktsamigen Pflanzen nachweisen. Bekannte Beispiele für karbonische Samenpflanzen sind die Farnsamer und die nadeltragenden Cordaiten. Die zu den Voltziales zählende, ebenfalls benadelten Gattungen Lebachia der Utrechtiaceae und Walchia treten erst im obersten Oberkarbon auf. Ebenfalls treten die Cordaite erstmals gegen Ende des Karbons auf. Diese Wälder bildenden Nadelbäume überlebten das Massenaussterben im Perm nicht. Die Cordaiten und die im Unter-Jura ausgestorbenen Voltziales werden zu den Koniferen (Nadelbäume) gestellt.


Anhang

Anmerkungen


Einzelnachweise