Paläokontinent

Ein Paläokontinent ist ein abgegrenztes Gebiet kontinentaler Kruste , das in der geologischen Vergangenheit als große Landmasse existierte . ^{[ 1 ]} Im Laufe der Erdgeschichte gab es viele verschiedene Landmassen. ^{[ 2 ]} Sie variieren in ihrer Größe, da manche nur aus einer Ansammlung kleiner Mikrokontinente bestehen , während andere große Krustenansammlungen darstellen. Mit fortschreitender Zeit und dem Steigen und Fallen des Meeresspiegels kann mehr Kruste freigelegt werden, wodurch größere Landmassen entstehen. Die Kontinente der Vergangenheit prägten die Evolution der Organismen auf der Erde und trugen auch zum globalen Klima bei. Wenn Landmassen auseinanderbrechen, werden Arten getrennt, und ehemals gleiche Arten haben sich an ihr neues Klima angepasst. Die ständige Bewegung dieser Landmassen bestimmt maßgeblich die Verbreitung von Organismen auf der Erdoberfläche .

Dies zeigt sich deutlich an den ähnlichen Fossilienfunden auf weit voneinander entfernten Kontinenten. ^{[ 3 ]} Durch die Kontinentaldrift entstehen Gebirgsbildungen ( Orogenesen ), die zu einer Veränderung des globalen Klimas führen, da neues Gestein freigelegt wird. In höheren Lagen ist mehr Gestein freigelegt, was die Ausdehnung der Gletscher und ein insgesamt kühleres globales Klima zur Folge hat . Die Kontinentaldrift beeinflusst maßgeblich die weltweite Verbreitung von Organismen und die Klimaentwicklung im Laufe der Erdgeschichte . ^{[ 4 ]}

Beispiele hierfür sind Laurentia , Baltica und Avalonia , die während der Kaledonischen Orogenese miteinander kollidierten und den Paläokontinent Laurussia aus dem Alten Roten Sandstein bildeten . ^{[ 1 ]} Ein weiteres Beispiel ist die Kollision der beiden Kontinente Tarimski und Kirgisisch-Kasachisch im späten Pennsylvanium und frühen Perm , die durch ihre schräge Konvergenz beim Schließen des Paläozeanbeckens verursacht wurde. ^{[ 5 ]}

Die folgenden Beispiele sind verkürzt dargestellt, um einen kurzen Überblick über verschiedene Paläokontinente zu geben. Die Zeiträume liegen in der Größenordnung von Millionen von Jahren (Mio. Jahre).

Gondwana lag auf der Südhalbkugel und umfasste die Landmasse, die heute den dem Südpol nächstgelegenen Teil der Antarktis bildet . Der Kontinent erstreckte sich von knapp nördlich des Äquators bis zum Südpol. Heutzutage sind Südamerika und Afrika die dem Äquator am nächsten gelegenen Kontinente, und Nordafrika liegt jenseits des Äquators . ^{[ 6 ]}

600–180 Mio. Jahre vor heute , Präkambrium – Jura. ^{[ 7 ]}

Gondwana bestand aus den heutigen Gebieten Südamerikas, Afrikas, Arabiens, Indiens, der Antarktis, Australiens und Madagaskars. Der Kontinent hatte sich im späten Präkambrium vor 600 Millionen Jahren vollständig herausgebildet. Er war eine Vereinigung aller heutigen Kontinente der Südhalbkugel. Gondwana existierte in vielen verschiedenen Zeitepochen und war Teil anderer Superkontinente wie Pangäa . ^{[ 8 ]}

Gondwana zerbrach in mehreren Phasen. Der Kontinent begann sich im Jura vor etwa 180 Millionen Jahren aufzuspalten. Zunächst trennte sich die westliche Hälfte Gondwanas, zu der Afrika und Südamerika gehörten, von der östlichen Hälfte mit Antarktika, Australien, Madagaskar und Indien. Etwa 40 Millionen Jahre später begannen sich Südamerika und Afrika zu trennen, wodurch der Atlantische Ozean entstand. Ungefähr zur selben Zeit begannen sich Indien und Madagaskar von Australien und der Antarktis zu lösen. Durch diese Trennung entstand der Indische Ozean. Schließlich begannen sich in der Kreidezeit Indien und Madagaskar zu trennen, und Australien und die Antarktis begannen sich voneinander zu lösen. ^{[ 8 ]}

Das Leben auf Gondwana hat sich im Laufe seiner Geschichte stark verändert. Gondwana war ein kleinerer Teil von Rodinia und blieb bis zum Auseinanderbrechen von Pangäa zusammen. Dadurch konnte Gondwana fast alle Arten beherbergen , die jemals auf der Erde gelebt haben. Gondwana war auch von einigen großen Massenaussterben betroffen. Während des Ordoviziums stieg der Meeresspiegel so stark an, dass der gesamte Kontinent Gondwana, in dem das Leben im Meer vorherrschend war, überflutet wurde. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

Auch Wirbeltiere tauchten erstmals im Fossilienbestand auf. Landtiere gewannen im Silur an Bedeutung, doch im Devon begannen sich moderne Fisch- und Haiarten zu diversifizieren, und die Landvegetation begann den Kontinent zu besiedeln, wie die Ansammlung organischer Bodenbestandteile belegt. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

Amniotische Eier begannen sich zu entwickeln, als durch das Anheben der Landmassen und das Sinken des Meeresspiegels mehr Landfläche verfügbar wurde. ^{[ 13 ]} Während des Massenaussterbens im Perm starben fast alle Meeresarten sowie einige Landarten aus. Dieses Ereignis führte zur Entstehung von Landarten wie Reptilien, Dinosauriern und kleinen Säugetieren. ^{[ 14 ]}

Gondwana erlebte im Laufe der Zeit verschiedene Klimazonen, da es von vor 600 Millionen Jahren im Präkambrium bis zum frühen Jura, dem Zerfall von Pangäa, eine Landmasse war. Im Kambrium herrschte ein wärmeres und milderes Klima, da sich der größte Teil der kontinentalen Kruste näher am Äquator und nicht an den Polen befand. ^{[ 10 ]} Der Kontinent erlebte während des Ordoviziums eine Eiszeit , und die Deglazialisierung setzte sich im Silur fort . ^{[ 12 ] [ 9 ]} Das Klima wurde weltweit feuchter und tropischer, und es gab keine ausgeprägten Jahreszeiten mehr. Im Mesozoikum begann sich das Klima erneut zu verändern . Diese Zeit war aufgrund von Pangäa von einer sehr langen und ausgedehnten Monsunzeit geprägt. Mit dem Auseinanderbrechen von Pangäa begann sich das Klima abzukühlen, doch Gondwana zerfiel bereits. ^{[ 15 ]}

Die Lage Laurentias hat sich im Laufe der Zeit verändert. Im späten Proterozoikum war es von Sibirien, Südafrika, Australien-Antarktis und Amazonien-Baltika umgeben. ^{[ 16 ]} Zur Zeit des Superkontinents Gondwana wurde Laurentia zwischen Ost- und Westgondwana eingeklemmt. Als Gondwana sich jedoch mit Laurussia zu Pangäa vereinigte, verlagerte sich Laurentia und rückte näher an Nordafrika heran. ^{[ 17 ]}

4 Milliarden Jahre bis heute, Präkambrium-Quartär.

Laurentia ist der nordamerikanische Kraton. Er ist einer der größten und ältesten Kratone und stammt aus dem Präkambrium. Zum Kraton gehören der Kanadische und der Grönländische Schild sowie das Innere Becken Nordamerikas. Auch das Kordilleren-Vorland im Südwesten der USA kann zu ihm gezählt werden . Der Kraton entstand in der Erdgeschichte , im frühen Proterozoikum, und ist seitdem zusammenhängend geblieben. Seine Formation erfolgte durch zahlreiche Gebirgsbildungen und die dabei entstandenen Suturzonen.

Die kleineren Landmassen bestanden aus archaischer Kruste und Gürteln frühproterozoischer Inselbögen. Laurentia war im Laufe seiner Geschichte Teil vieler Superkontinente. Die Entstehung Laurentias ähnelt der Entstehung Eurasiens. ^{[ 18 ]}

Laurentia ist bis heute ein zusammenhängender Kontinentalkraton und trägt nun den Namen Nordamerika. Der Kraton erstreckt sich von Alberta (Kanada) bis zur Ostküste Kanadas und der Vereinigten Staaten. Er reicht vom Südosten der USA bis nach Grönland. Die Westgrenze Laurentias verläuft entlang der Ostseite der Rocky Mountains. ^{[ 19 ]}

Im Kambrium stieg der Meeresspiegel an , was das Aufkommen mariner Wirbelloser begünstigte , die sich stark vermehrten. ^{[ 10 ]} Das Leben im Ordovizium war weiterhin von Meerestieren und -pflanzen geprägt. Auch Wirbeltiere begannen, einen Teil der Tierwelt der Erde auszumachen. Schwämme und Algen blieben jedoch dominant. Meerestiere waren weiterhin am weitesten verbreitet, doch gegen Ende des Ordoviziums traten auch terrestrische Arten auf. ^{[ 9 ]} Im Silur dominierten weiterhin Meeresarten das Leben, aber terrestrische Arten waren deutlich häufiger anzutreffen als zuvor. ^{[ 12 ]}

Als Laurentia ins Devon eintrat, begann sich die Fischvielfalt zu entwickeln, und das Leben begann, das Land zu besiedeln, da sich nun organische Bodenablagerungen nachweisen lassen. Im Laufe der Zeit entwickelten sich modernere Fische, darunter auch die Haie. Durch die Hebung der Landmassen entstanden zudem Amnioteneier. ^{[ 11 ]} Das nächste Ereignis war das Massenaussterben im Perm, bei dem fast alle Meeresarten sowie viele Landtiere ausstarben. Dadurch entstanden Landtiere wie Reptilien, Dinosaurier und kleine Säugetiere. ^{[ 14 ]} Am Ende dieser neuen Ära starben Dinosaurier und Reptilien massenhaft aus, was den Säugetieren ermöglichte, sich stark zu vermehren, da sie viele der frei gewordenen ökologischen Nischen besetzen konnten. ^{[ 20 ]}

Laurentia erlebte im Laufe der Milliarden von Jahren verschiedene Klimazonen, da es eine Landmasse war. Der Kraton durchlief im späten Proterozoikum und im Ordovizium jeweils eine Eiszeit. Das Kambrium kannte keine Eiszeit und war etwas wärmer, da die meisten Kontinente die Pole mieden, was zu einem milderen Klima führte. ^{[ 9 ] [ 21 ] [ 10 ]} Auch im Silur, nach der Eiszeit des Ordoviziums, setzte sich die Deglazialisierung fort. ^{[ 12 ]} Das Klima auf der gesamten Erde begann sich in Richtung feuchter und tropischer zu entwickeln. Es gab nur wenige Jahreszeiten.

Das Klima begann sich zu verändern, als Laurentia in das Mesozoikum eintrat, das aufgrund von Pangäa von einer sehr langen und ausgedehnten Monsunzeit geprägt war. ^{[ 15 ]} Am Ende der Kreidezeit kehrten die Jahreszeiten zurück, und die Erde trat in eine weitere Eiszeit ein. ^{[ 20 ]}

Der Kontinent erstreckte sich von 85° N bis 90° S. Pangäa lag über dem Äquator und umfasste ein Gebiet von den Nord- bis zu den Südpolen. Der südöstliche Teil des heutigen Nordamerikas und die nördliche Region des heutigen Afrikas schnitten den Äquator. Das heutige Ostasien lag weiter nördlich, die Antarktis und Australien weiter südlich. ^{[ 22 ]}

299–272 Mio. Jahre bis 200 Mio. Jahre, Unteres Perm bis Unterer Jura. ^{[ 23 ]}

Pangäa entstand aus den Kontinenten Gondwana und Laurussia . Im Karbon vereinigten sich diese beiden Kontinente zum Superkontinent Pangäa. Die Gebirgsbildung in dieser Zeit führte zur Entstehung der Appalachen und des Variszischen Gebirges in Mitteleuropa. Allerdings verbanden sich nicht alle Landmassen der Erde mit Pangäa. Erst im späten Perm kollidierte die Sibirische Landmasse mit Pangäa. ^{[ 24 ]} Die einzige Landmasse, die nicht Teil von Pangäa war, bildeten die ehemaligen Nord- und Südchinesischen Platten. Dadurch entstand eine deutlich kleinere Landmasse im Ozean. Ein riesiger Ozean umgab die Erde; er wird Panthalassa genannt , da der größte Teil der kontinentalen Kruste zu einem einzigen riesigen Kontinent verschmolzen war, dem ein ebenso riesiger Ozean gegenüberstand.

Pangäa zerbrach nach 70 Millionen Jahren. Der Superkontinent wurde durch Fragmentierung auseinandergerissen, wobei sich Teile der Hauptlandmasse etappenweise abspalteten. Zwei Hauptereignisse führten zur Auflösung Pangäas. Das erste war ein passives Rifting-Ereignis in der Trias . Dieses Rifting-Ereignis führte zur Entstehung des Atlantischen Ozeans . Das zweite Ereignis war ein aktives Rifting-Ereignis im Unterjura , das die Öffnung des Indischen Ozeans verursachte. Der Zerfall dauerte 17 Millionen Jahre. ^{[ 25 ] [ 26 ]}

Pangäa entstand etwa 20 Millionen Jahre vor dem Massenaussterben im Perm, bei dem über 95 % aller Meeresarten und 70 % der Landarten ausstarben. ^{[ 14 ]} Die Trias war eine Erholungsphase Pangäas. Diese Erholung umfasste den Anstieg des Meeresspiegels, wodurch ausgedehnte flache Schelfgebiete für große Meeresreptilien entstanden. In dieser Zeit erlebten Landtiere eine Blütezeit, und auch die Landreptilien diversifizierten sich und breiteten sich aus. Gleichzeitig traten Dinosaurier auf. Diese Dinosaurier prägten das Leben im Jura und in der Kreidezeit. Am Ende der Trias und zu Beginn des Jura erschienen erstmals kleine, spitzmausähnliche Säugetiere, die von Reptilien abstammten. ^{[ 27 ]}

Das Hauptmerkmal des Klimas von Pangäa war, dass seine Lage auf der Erde einen Zyklus von Megamonsunzirkulation begünstigte. Die Monsune erreichten ihre maximale Stärke während der Trias im Mesozoikum. Im späten Karbon bildete sich Torf im heutigen Europa und den östlichen Gebieten Nordamerikas. Die feuchten, sumpfigen Bedingungen, die für die Torfbildung notwendig waren, standen im Gegensatz zu den trockenen Bedingungen auf dem Colorado-Plateau. Gegen Ende des Karbons wurde die Region Pangäas um den Äquator trockener. Im Perm kontrastierte diese Trockenheit mit saisonalen Regenfällen, und dieser Klimatyp wurde auf dem Kontinent üblicher und verbreiteter.

Während der Trias begann das Colorado-Plateau jedoch wieder etwas Feuchtigkeit aufzunehmen, und es kam zu einer Änderung der Windrichtung. Etwa zur gleichen Zeit lagen Teile des heutigen Australiens in höheren Breitengraden und waren deutlich trockener und saisonal geprägt. Zu Beginn des Jura löste sich der Megamonsun auf, da in Gondwana und im südlichen Teil Laurasias Trockenheit einsetzte . ^{[ 15 ]}

Rodinia lag am Äquator und erstreckte sich von 60° N bis 60° S. ^{[ 28 ]}

1,2–1 Mrd. Jahre bis 800–850 Mio. Jahre, Proterozoikum – Ende des Präkambriums . ^{[ 29 ]}

Es war der erste Superkontinent der Erde, der entstand, als die gesamte kontinentale Kruste der Erde zusammenwuchs und eine riesige Landmasse bildete. Diese Landmasse war von einem noch größeren Ozean, dem Mirovia, umgeben. Etwa vier kleinere Kontinente kollidierten und vereinigten sich zu Rodinia. Dieses Ereignis wird Grenville-Orogenese genannt . Entlang der Kollisionsstellen der Kontinente entstanden Gebirge. Da die kontinentale Kruste nicht sehr dicht war, sanken die Kontinente nicht ab. Dies führte zur Bildung von Faltengürteln und Überschiebungen , ähnlich dem heutigen Himalaya. ^{[ 28 ]}

Rodinia existierte vor 250 Millionen Jahren und begann dann vor 850 bis 800 Millionen Jahren auseinanderzubrechen. Der Kontinent zerbrach zunächst an einem einzigen Punkt, spaltete sich dann aber in drei verschiedene Richtungen auf. Zwei der drei entstandenen Spalten waren erfolgreich, die dritte jedoch nicht. Der Zerfall Rodinias führte zur Entstehung von Gondwana (auch Gondwanaland genannt) und Laurentia. ^{[ 28 ]} Durch den Zerfall entstanden zahlreiche flache Küstenschelfe, die zuvor nicht existiert hatten. Diese Schelfe waren nährstoffreich, was vermutlich zur Diversifizierung des pflanzlichen und nicht-pflanzlichen Lebens auf der Erde beitrug. Insbesondere auf den Schelfen soll das tierische Leben seinen Ursprung haben. Der Name Rodinia spielt auch darauf an, da er im Russischen „gebären“ bedeutet, in diesem Fall das tierische Leben auf der Erde. ^{[ 29 ]}

Das Klima am Ende der Existenz Rodinias war kalt, was als Beginn der ersten Schneeball-Erde- Periode gilt. Rodinia war bereits teilweise vergletschert, doch mit dem Auseinanderbrechen des Kontinents stieg weniger dichtes Gestein auf, wodurch mehr Landfläche in höheren Lagen lag und sich somit mehr Eis anhaften konnte. Rodinia war jedoch eine Zeit, in der die Erdatmosphäre inaktiv war. ^{[ 21 ]}

Die Atmosphäre enthielt außerdem wenig Sauerstoff, da die Landoberfläche Rodinias für das Gedeihen von Landpflanzen zu lebensfeindlich war. Die Atmosphäre war sauerstoffarm, und die Ozonschicht war deutlich weniger ausgedehnt, was auf die unwirtlichen Bedingungen an Land zurückzuführen ist. ^{[ 30 ]}

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