Geologische tijdperken

bijgewerkt 16-09-2019

de Aarde in geologische tijdperken
bron: vnl. Wikipedia

Een geologische tijdschaal is een indeling van de geschiedenis van de Aarde in geologische tijdperken.De tijdvakken Paleoceen, Eoceen, Oligoceen, Mioceen en Plioceen vormen samen het Tertiair, op basis van het feit dat tijdens deze periodes de eerste primaten verschenen.Het Pleistoceen en het Holoceen vormen het Kwartair, de tijdspanne van de huidige ijstijd en relevant voor het Geopark.

Het uiteinde van de ijskap op Groenland in de buurt van Kangerlussuaq. Een ijstijdvak is een periode waarin ijskappen voorkomen op het land. Het voorkomen van ijskappen op Groenland maakt dus dat we per definitie in een ijstijdvak leven.

 

Tijdens het Pleistoceen zijn er ongeveer 52 perioden, glacialen, geweest waarin de wereldtemperatuur duizenden jaren aanzienlijk kouder was. In veel van deze perioden was sprake van een grote uitbreiding van gletsjers in berggebieden en op hogere breedtegraad gelegen lagere gebieden. In 7 tot 10 glacialen (het precieze aantal is onbekend) duurde de koude periode zo lang (tot tienduizenden jaren) dat accumulerend ijs op de landmassas van het Noordelijk halfrond ook buiten de poolgebieden landijskappen van honderden meters tot kilometers dikte vormde. Deze ijskappen breidden zich over grote delen van Noord-Amerika en Eurazië uit. De periode waarin het landijs zich handhaafde varieerde per glaciaal en bovendien fluctueerde de grootte van de ijskap binnen een glaciaal soms aanzienlijk. De maximale uitbreiding van het landijs was meestal vlak voor het eind van ieder glaciaal. In de laatste 1 miljoen jaar ging het aangroeien van landijskappen trager (30-90 duizend jaar) dan het wegsmelten (10-20 duizend jaar) en werden ze groter dan voorheen. De afloop van elk glaciaal wordt gekenmerkt door een zeer snelle stijging van de temperatuur, waardoor buiten de poolgebieden het landijs snel afsmelt (en wereldwijd de zeespiegel navenant snel stijgt). Het punt van sterkste opwarming en snelste zeespiegelstijging tijdens deze klimaatsovergang beschouwt men als het eind van de glaciale periode en het begin van het interglaciaal.

Het afwisselend optreden van glacialen en interglacialen wordt veroorzaakt door cyclische veranderingen in astronomische parameters (Milankovic-cycli) in de stand van de aardas en haar baan om de zon (precessie, obliquiteit en excentriciteit) die de op aarde ontvangen hoeveelheid warmte van de zon bepalen. De gevoeligheid voor het optreden van ijstijden in het Pleistoceen is het gevolg van de daartoe gunstige verdeling van oceanen en continenten over de aardbol. Er lag veel continentale landmassa tot dicht rondom de Noordpool wat de conceptie van landijskappen bevorderde. Het continent Antarctica lag geïsoleerd op de zuidpool, en kreeg al een aanzienlijke permanente ijskap in het Neogeen. Vergeleken met de permanente ijsmassa op de zuidpool is de aangroei en smelt in Pleistocene ijstijden beperkt. Zuid-Amerika en Noord-Amerika raakten op de overgang van Plioceen naar Pleistoceen bij Panama aan elkaar verbonden, waardoor de Atlantische Oceaan en Grote Oceaan buiten de poolgebieden van elkaar gescheiden raakten. Hierdoor ontstond een zodanig patroon van oceaanstromingen dat afkoeling en opwarming door beperkte schommelingen in zonneinstraling versterkt konden worden en ijstijden deed optreden.

Een tegenwoordig steeds belangrijker wordend fenomeen is de zog.cryosfeer, dit zijn de gebieden waar water voorkomt in de vorm van sneeuw, permafrost, pakijs of gletsjers. Twee miljard jaar geleden, door afkoeling van de aarde, werd voor het eerst de cryosfeer gevormd.

Seizoen- en klimaatveranderingen leiden tot fluctuaties in de cryosfeer. Grote veranderingen in de cryosfeer leiden tot zeespiegelstijgingen wat weer invloed heeft op het klimaat en de biosfeer. Tegenwoordig is met behulp van satellieten de omvang van de cryosfeer vrij nauwkeurig te bepalen.

Tijdens ijstijden neemt de cryosfeer sterk in omvang toe maar momenteel is er in toenemde mate sprake van smelten van o.a. de permafrost met alle CO2 consequenties van dien.

De voor het Geopark relevante etages of tijdsneden zijn het Salien, het Eemien en het Weichselien.
Zie ook ... tekst van Naturalis

 

Saalien

238.000 tot 126.000 jaar geleden

Het geologisch tijdvak Saalien, ook wel Saaleglaciaal, is een etage van de serie Pleistoceen, die duurde van 238.000 tot 126.000 jaar geleden. Het Saalien was de voorlaatste ijstijd (het voorlaatste glaciaal). Het werd voorafgegaan door een warmere periode, het Oostermeer Interglaciaal en gevolgd door het Eemien.

Het Saalien was de laatste periode waarin het Scandinavische landijs tot in Midden-Nederland kwam.

Het Saalien is genoemd naar de rivier de Saale, een zijrivier van de Elbe die door Duitsland stroomt. De naam Saalien wordt alleen in Noord-Europa gebruikt, in het gebied dat binnen het bereik van de Scandinavische gletsjers ligt.

Sporen van ijskappen in Nederland
Tijdens het jongste deel van het Saalien was het noordelijk deel van Nederland bedekt met de uitlopers van een ijskap vanuit Scandinavië. Het ijs liet afzettingen achter, zoals keileem, zwerfstenen en fluvioglaciale afzettingen. Daarnaast waren er allerlei landschapsvormen ontstaan, waarvan sommige nog opvallend in het landschap aanwezig zijn.

Enkele stuwwallen in Nederland:

  • De Veluwe bestaat uit meerdere stuwwallen en is het grootste stuwwalcomplex van Nederland.
  • Utrechtse Heuvelrug bestaat ook uit meerdere stuwwallen
  • De Sallandse Heuvelrug in Overijssel, stuwwallen van Neede en Lochem.
  • Het Rijk van Nijmegen, dat het noordwestelijke deel van de Nederrijnse Heuvelrug omvat.
  • Ook stuwwallen bij Urk, Vollenhove en Coevorden.

Naast stuwwallen zijn er ook andere landschapsvormen die door het ijs zijn ontstaan:

  • In de ondergrond van Drenthe bevindt zich een keileemplateau bestaande uit keileem dat is afgezet door het ijs. Een opvallende landvorm die is ontstaan als gevolg van een ijsstroom is de Hondsrug. Daarnaast zijn er opgedrukte keileembulten in Noord-Nederland: Het Gaasterland in Zuidwest-Friesland, de Havelterberg bij Steenwijk, de heuvels bij Onstwedde en Sellingen in Oost-Groningen en de heuvels op Texel en Wieringen.
  • De Gelderse Vallei is een glaciaal bekken, dat nog steeds zichtbaar is als een lager gelegen gebied tussen de Utrechtse Heuvelrug en de Veluwe. Tijdens het Saalien nam een grote ijstong vanuit het noorden bezit van dit gebied. Hierbij stuwde het ijs zij- en voorwaarts sedimenten op, waarbij de stuwwallen van de Utrechtse Heuvelrug en de westflank van de Veluwe ontstonden. Toen het ijs zich terugtrok, ontstond een diepe vallei, die na het Saalien verder dichtslibde. Een ander glaciaal bekken is het IJsseldal, na het Saalien is dit bekken voornamelijk opgevuld met afzettingen van de Rijn. Ook onder Haarlem en Amsterdam bevinden zich glaciale bekkens.
  • Langs de rand van de ijskap zijn op diverse plekken sandrs ontstaan, die bestaan uit fluvioglaciale afzettingen. Deze zijn vooral goed bewaard gebleven langs de westrand van de Utrechtse Heuvelrug en in het zuidelijk deel van de Veluwe bij Schaarsbergen.

Als gevolg van het gewicht van de ijskap werd de aardkorst naar beneden geduwd. Bij het afsmelten van het ijs aan het eind van het glaciaal viel het gewicht weg en begon de aardkorst weer omhoog te komen. Door het afsmelten steeg ook de zeespiegel. De rijzende zeespiegel haalde op plaatsen die bij de rand van de ijskap gelegen waren en daardoor het diepst naar beneden geduwd waren, de omhoogkomende bodem in waardoor deze gebieden door de zee overstroomd werden. Dat gebeurde terwijl het klimaat nog niet echt warm was en ook het zeewater door de grote toevoer van smeltwater van de nabijgelegen gletsjers erg koud was.

Dergelijke koude zeeën, waarin ook het zoutgehalte laag was, kwamen na verschillende glacialen (Elsterien, Saalien, en Weichselien) in het gebied van de huidige Oostzee en de Noordzee gedurende een relatief korte periode voor. Omdat de snelheid van de zeespiegelrijzing na verloop van tijd afnam maar de bodemrijzing nog doorging trok de zee zich plaatselijk ook weer terug. De periode daarna laat een afname zien van de bodemrijzing terwijl de stijging van de zeespiegel langzaam doorging. Op sommige plaatsen keerde de zee, maar nu met een 'warme' fauna weer terug. Op andere plaatsen die wel onder water bleven wordt de 'koude' fauna langzaam vervangen door een 'warme'. Weer andere plaatsen kenden alleen de koude fase en bleven daarna boven water.

Zie ook het ijstijdenverhaal van geo.vu.nl.

 

Eemien

126.000 tot 116.000 jaar geleden

Het Eemien was het laatste interglaciaal (warme tijdperk) in het Pleistoceen. Het klimaat van het Eemien was te vergelijken met het huidige warme tijdperk, het Holoceen, of zelfs iets warmer. De naam Eemien wordt vooral gebruikt in de geologische tijdschaal voor het vasteland van Europa. Het Eemien duurde van 126.000 -116.000 jaar geleden. Samen met het Weichselien vormt het Eemien het Laat Pleistoceen.

Het Eemien valt tussen twee glacialen (koude tijdperken): het Saalien (de "voorlaatste ijstijd") en het Weichselien (de "laatste ijstijd"). De gemiddelde globale temperatuur lag tijdens het klimaatoptimum van het Eemien een paar graden boven de huidige temperatuur.      

Het Eemien werd voor het eerst herkend door Pieter Harting (1875) in boringen in de omgeving van Amersfoort. Hij noemde deze lagen het 'Système Eémien' naar de rivier de Eem, waar Amersfoort aan ligt. Van het 'Système Eémien' is de naam van de huidige etage 'Eemien' direct afgeleid.

 

Weichselien

116.000 tot 11.700 jaar geleden

Het geologisch tijdvak Weichselien (Vlaanderen: Weichseliaan of Weichsel), ook wel Weichselglaciaal genoemd, is een etage van de serie Pleistoceen, die duurde van 116.000 tot 11.700 jaar geleden. Het Weichselien komt na het Eemien en wordt opgevolgd door het Holoceen. Het Weichselien is bekend als "de laatste ijstijd". De wetenschappelijke term is glaciaal, echter in de praktijk wordt in dit verband vaak toch de term 'ijstijd' gebruikt.

Gedurende het Weichselien bereikte het Scandinavische landijs Nederland niet.

Samen met het Eemien maakt het Weichselien deel uit van het Laat Pleistoceen.

Het Weichselien wordt in drie delen onderverdeeld: Vroeg (116 tot 73 ka geleden), Midden (het zogenaamde pleniglaciaal, van 73 tot 14,5 ka geleden) en Laat (laatglaciaal, van 14,5 tot 11,5 ka geleden).

Het Vroeg-Weichselien was een afwisseling van koude (stadialen) en warmere (interstadialen) perioden. Bij het aanbreken van het pleniglaciaal werd het klimaat nog kouder, hoewel er nog steeds interstadialen plaatsvonden, waarin het klimaat tijdelijk wat opwarmde. Voor de gebieden rond de Noordzee betekende dit in feite een afwisseling tussen extreem koude omstandigheden (poolwoestijn) en iets warmere omstandigheden (toendra). Het laat-pleniglaciaal (ongeveer vanaf 29 ka geleden) was een lange periode van extreme afkoeling, waarin op de breedtegraden rond de Noordzee nauwelijks meer vegetatie kon groeien.

Vanaf 19 ka geleden wordt het klimaat wereldwijd geleidelijk warmer. Dit leidde in het laatglaciaal tot twee interstadialen Allerød en Bølling) waarin de zeespiegel steeg, de boomgrens naar het noorden schoof en de gletsjers in Scandinavië zich terugtrokken. Drie keer werd dit onderbroken door een periode waarin de kou terugkeerde. De laatste en koudste van deze stadialen was helemaal aan het einde van het Weichselien. Dit stadiaal wordt de Jonge Dryas genoemd.

Het Weichselien was de laatste van de duidelijk koudere perioden (de glacialen) die in het Pleistoceen optraden. Tijdens het Weichselien waren België en Nederland niet door landijs bedekt. In Nederland en België heerste een toendraklimaat. Door de lage zeespiegel lagen de Noordzee en de Ierse Zee droog; hier heersten omstandigheden van een poolwoestijn.

Na het Pleistoceen brak een nieuwe periode aan, het Holoceen.

11.700 jaar geleden tot nu

Het Holoceen, vroeger ook Alluvium genoemd, is het geologische tijdvak van 11.700 jaar geleden tot nu. Het Holoceen is een relatief warme periode of interglaciaal, vergeleken met de voorgaande koude periode aan het einde van het Pleistoceen, het Weichselien.

Tijdens het Holoceen is het Nederlandse en Vlaamse landschap in grote mate gevormd. De Noordzee ontstond, waarbij de kuststrook met duinen zich vormde, en de moerassige veengebieden van Holland en het zeekleilandschap van o.a. Noord-Nederland.

Het Holoceen is 11.700 jaar geleden begonnen toen het klimaat warmer werd dan in de voorgaande periode, de laatste ijstijd. De opwarming van de aarde zorgde voor het smelten van de ijskappen, die onder andere Noord-Europa en Scandinavië bedekten. Hierdoor steeg de zeespiegel overal ter wereld, waardoor in West-Europa onder andere de Noordzee en de Ierse Zee gevormd werden.

Met de stijging van de zeespiegel naderde de zee ongeveer 8000 jaar geleden de huidige kustlijn. Door de stijging van de zeespiegel, steeg ook het grondwater, waardoor grote moerassen in de lage kustvlakten ontstonden. Hier werd veen gevormd, dat ook wel basisveen (veen op grote diepte) wordt genoemd. Het overgrote deel van het westen en noordwesten van Nederland was door snel stijgende zee overspoeld, en kan vergeleken worden met het huidige waddengebied. Er werd een kleilaag afgezet, die in de oude literatuur bekendstaat als oude blauwe zeeklei of Afzettingen van Calais.

In het Subboreaal (rond 3000 jaar geleden) zwakte de zeespiegelstijging af en raakte de kustvlakte dichtgeslibd. Hierdoor kon weer veenvorming plaatsvinden, waardoor het zogenaamde Hollandveen ontstond. In het Subatlanticum (vanaf 2400 jaar geleden) brak de zee weer op meer plekken in doordat dit veen afgegraven werd. De zeekleiafzettingen die toen ontstonden werden de jonge zeeklei genoemd (afzettingen van Duinkerken). Ondertussen bouwden de Rijn en Maas in het achterland een aanzienlijke delta op.

Het Holoceen zou als gevolg van de door menselijk handelen ontstane veranderingen in de atmosfeer, lithosfeer, biosfeer, cryosfeer en oceanen overgegaan zijn in het Antropoceen.

 

Zie ook... tekst van Naturalis

 

Antropoceen

Het Antropoceen is de voorgestelde naam van het tijdperk waarin het Aardse klimaat en de atmosfeer de gevolgen ondervinden van menselijke activiteit.

De term Antropoceen is geïntroduceerd door de geoloog Alexei Pavlov en heeft tachtig jaar later aan bekendheid gewonnen dankzij de ecoloog Eugene F. Stoermer en de atmosferisch chemicus Paul Crutzen. Het Holoceen zou als gevolg van de door menselijk handelen ontstane veranderingen in de atmosfeer, lithosfeer, biosfeer, cryosfeer en oceanen overgegaan zijn in het Antropoceen. Ecologen noemen in navolging van William Ruddiman dit tijdperk het Vroeg Antropoceen. De term wordt echter niet gebruikt in de officiële tijdschaal zoals gebruikt binnen de geologie.

Wat de chronologische term Antropoceen of filosofische term antropoceen inhouden is verbonden met de start van het Antropoceen. Begint het Antropoceen bij atmosferische veranderingen, de veranderingen in het ecosysteem of in de combinatie van de beide? William Ruddiman laat het vroeg Antropoceen samenvallen met de pre-industriële revolutie. Anderen menen dat het ontstaat met de industriële acceleratieperiode na 1945 en de fall-out van de eerste kernexplosie. Paul Crutzen stelt het begin van de industriële revolutie voor.

Sommigen willen het subtijdvak laten ingaan zodra de industriële transformatie begint. Je zou het in dit verband kunnen relateren aan het begin van de buitengewone toename van het CO2-gehalte van de lucht.
Anderen willen het tijdvak eerder laten starten zoals bij het begin van de bronstijd als gevolg van menselijke ingrepen in het landschap (Jan Sevink). Dat is in ieder geval voor deze noordelijke streken wel van toepassing. Rond de Middellandsche Zee zou het tijdvak dan eerder beginnen.

Wordt de atmosferische verandering als uitgangspunt genomen dan weet men dat het Antropoceen minimaal zo’n 3.000 tot 5.000 jaar gaat duren voordat het natuurlijk evenwicht zich heeft hervonden. Voor de invoering van een nieuw geologisch tijdvak is dat een zeer korte periode. Als het Antropoceen ooit in de geologische tijdschaal wordt opgenomen zal dat daarom wellicht niet als nieuw tijdvak, maar als een tijdsnede zijn, een onderverdeling van het Holoceen.