Kataklysmen
Die wissenschaftliche Geologie im 18. und 19. Jahrhundert war geprägt von den Auseinandersetzungen zwischen den Vertretern der Kataklysmustheorie, die geologische Befunde als Folge der Sintflut zu deuten versuchten und deren Gegnern, die das Weltgeschehen mit geologischen Katastrophen zu erklären versuchten. Ein solcher Kataklysmus ist eine sehr große, alles zerstörende Katastrophe.
Zu den kataklysmischen Ereignissen zählen:
- Einschläge großer Himmelskörper, beispielsweise eines Kometen, was als Ursache des Aussterbens der Dinosaurier vermutet wird, siehe K-P-Impakt,
- Ausbrüche von Supervulkanen, beispielsweise der Yellowstone-Caldera,
- globale Eiszeiten, siehe Schneeballerde, oder
- die Explosion einer nahen Supernova.
| K-P-Impakt | Die Kreide-Paläogen-Grenze ist der Zeitpunkt eines geologischen Ereignisses vor 66 Mio. Jahren, das den Übergang von der Kreidezeit zum Paläogen (bis 2000 „Tertiär“) definiert. Durch den Einschlag eines oder mehrerer Asteroiden, gekoppelt mit stark erhöhten vulkanischen Aktivitäten, ereignete sich ein gravierender Faunen- und Florenwechsel. Von der biologischen Krise, die durch den Einschlag und seine Folgen ausgelöst wurde, waren die ozeanischen und festländischen Ökosysteme gleichermaßen betroffen. 75 Prozent der Arten fielen dem Massenaussterben zum Opfer, darunter auch die Saurier. |
| Supervulkan | Der Supervulkan Yellowstone liegt unter dem gleichnamigen Nationalpark in den Vereinigten Staaten. Geologische Untersuchungen zeigen, dass der Yellowstone-Hotspot seit 17 Millionen Jahren aktiv ist. Die Magmakammer ist rund 60 km lang, 35 km breit, 8–10 km mächtig und erwärmt unterirdische Wasservorkommen, die, wie der Old Faithful, teilweise als Geysire an die Oberfläche treten. Der Vulkanismus verursacht jährlich bis zu 2000 meist schwache Erdbeben in der Region. Auch heute besitzt der Yellowstone noch eine große Magmakammer, so dass ein ähnlich großer Ausbruch wie in früheren Zeiten weiterhin irgendwann möglich erscheint. |
| Schneeballerde | Hypothese über mehrere globale Vereisungen im späten Präkambrium, deren letzte Phase vor etwa 580 Millionen Jahren endete. Während dieser Eiszeitalter seien Gletscher von den Polen bis in Äquatornähe vorgestoßen, das Meer sei weitgehend zugefroren und somit nahezu die gesamte Erdoberfläche von Eis bedeckt gewesen. Ein Grund für die Vereisungen könnte das Auseinanderbrechen des damals bestehenden Superkontinents Rodinia gewesen sein. Niederschläge konnten wieder Gebiete erreichen, welche wegen der Größe des Superkontinents vorher trocken und wüstenähnlich waren. Das im Regenwasser gelöste atmosphärische Kohlendioxid wurde durch den Prozess der Carbonatisierung in Hydrogencarbonat umgewandelt und mit dem abfließenden Regenwasser in die Flüsse und schließlich ins Meer gespült, wo es als Kalk ausgefällt und am Meeresboden abgelagert wurde. Wegen der Entfernung des Treibhausgases aus der Atmosphäre sanken die Temperaturen und lösten eine erdweite Vergletscherung aus. |
| Supernova | Eine Supernova ist das kurzzeitige, helle Aufleuchten eines massereichen Sterns am Ende seiner Lebenszeit durch eine Explosion, bei welcher der ursprüngliche Stern selbst vernichtet wird. Bei Entfernungen der Erde zur Supernova unter 100 Lichtjahren wird von Wissenschaftlern angenommen, das merkliche Auswirkungen auf die Biosphäre der Erde eintreten würden. Die Gammastrahlung einer solchen Supernova kann chemische Reaktionen in den oberen Atmosphärenschichten auslösen, bei denen Stickstoff in Stickoxide umgewandelt wird. Dadurch könnte die Ozonschicht komplett zerstört werden, was die Erde gefährlicher Strahlung aussetzen würde. Das Massenaussterben im oberen Ordovizium, bei dem etwa 50 Prozent der ozeanischen Arten ausstarben, wird mit einer solchen erdnahen Supernova in Verbindung gebracht. Die potenziell gefährlichsten Supernovae sind vom Typ Ia. Diese entstehen in kataklysmischen Doppelsternsystemen, die aus einem kleinen, sehr kompakten alten Stern, (Weißer Zwerg) und einem Begleiter bestehen. Weiße Zwerge sind nach dem Ende jeglicher Kernfusion das Endstadium der Entwicklung der meisten Sterne, deren nuklearer Energievorrat versiegt ist. Sie sind die heißen Kerne von Sternen mit hoher Leuchtkraft, den sogenannten Roten Riesen, die übrig bleiben, wenn diese ihre äußere Hülle abstoßen. Voraussetzung dafür ist, dass die Restmasse unterhalb eines Schwellenwertes von 1,44 Sonnenmassen (M☉) bleibt, der sogenannten Chandrasekhar-Grenze. Andernfalls entsteht nach einem Supernova-Ausbruch ein Neutronenstern oder (bei einer Kernmasse von mehr als 2 1⁄2 M☉) ein Schwarzes Loch. Als erdnächster bekannter Kandidat für eine künftige Supernova des Typs Ia, gilt IK Pegasi im Sternbild Pegasus in etwa 150 Lichtjahren Entfernung. |
Die sog. Kataklysmentheorie des französischen Naturwissenschaftlers Georges Cuvier, behauptet, dass die innerhalb der oberen Erdkruste beobachtete Aufeinanderfolge von Lebewesen und Lebensgemeinschaften das Ergebnis von wiederholten weltweiten Katastrophen (Kataklysmen) mit jeweils nachfolgender Neuschöpfung sei. Diese hätten plötzlich und ohne alle Zwischenstufen die Mehrzahl der Lebewesen eines Gebietes vernichtet. Aus den verbliebenen Arten sei in darauf folgenden Phasen neues Leben entstanden. Die einzelnen Arten sind dabei unabhängig voneinander entstanden und unveränderlich. Cuvier vertrat somit konsequent das Prinzip der Artkonstanz. Das steht im Widerspruch zur Lamarckschen Deszendenzlehre (Abstammungslehre) und der Theorie von der Vererbbarkeit erworbener Merkmale. Laut Cuvier zerfalle die Geschichte der Erde in völlig voneinander unabhängige, durch Kataklysmen getrennte Perioden. Diese Kataklysmen hätten jeweils zu einem lokalen Massensterben geführt, aus anderen Regionen seien dann fremdartige Formen eingewandert. Dem entgegen steht der Grundsatz des Aktualismus in der heutigen Geologie, der besagt, dass in der Erdgeschichte nur solche Kräfte an der Gestaltung der Erde gewirkt hätten, die auch heute noch zu beobachten sind. Die oft abrupt wirkenden Übergänge zwischen verschiedenen Schichtfolgen und Faunenschnitte erklärt der Aktualismus nicht als Ergebnis plötzlicher und kurz andauernder weltumwälzender Katastrophen, sondern als Überlieferungslücken und als Folge der außerordentlich langen Dauer geologischer Prozesse. Der Aktualismus war eine der Voraussetzungen für die Entwicklung der Evolutionstheorie von Charles Darwin.
