Lernort Geologie Erdgeschichte Didaktische Hinweise 154 Schüleraktivitäten D 1 Wir machen die Erdgeschichte begehbar 155 D 2 Die Geschichte unseres Planeten – verkürzt auf einen Tag 157 D 3 Die Geschichte der Erde – ein Rätsel 159 D 4 Die Rätselschlange zur Erdgeschichte (Spiel) 161 D 5 Eine Reise durch Deutschlands Erdgeschichte 163 D 6 Kleine Erdgeschichte Bayerns 164 D 7 Die orbitalen Klimazyklen 166 D 8 Das Klima der Erde – stetigen Veränderungen unterworfen 167
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Lernort Geologie
Erdgeschichte
Didaktische Hinweise 154
Schüleraktivitäten
D 1 Wir machen die Erdgeschichte begehbar 155
D 2 Die Geschichte unseres Planeten – verkürzt auf einen Tag 157
D 3 Die Geschichte der Erde – ein Rätsel 159
D 4 Die Rätselschlange zur Erdgeschichte (Spiel) 161
D 5 Eine Reise durch Deutschlands Erdgeschichte 163
D 6 Kleine Erdgeschichte Bayerns 164
D 7 Die orbitalen Klimazyklen 166
D 8 Das Klima der Erde – stetigen Veränderungen unterworfen 167
Bei der Beschäftigung mit dem Thema Erd-geschichte wird man sehr oft mit der Proble-matik konfrontiert sein, dass einerseitsgrundlegende Kenntnisse für die Behand-lung fast aller geologischer Fragestellungenzwingend notwendig sind, andererseits dieKomplexität des Themas hinsichtlich der zeit-lichen und räumlichen Dimensionen sehrschnell jüngere Schüler, insbesondere in derSekundarstufe 1, überfordern kann. Es istdeshalb sinnvoll, den Schülern bereits ab derJahrgangsstufe 5 einfache Kenntnisse überden Ablauf der Erdgeschichte zu vermittelnund damit den Grundstein für ein einfachesRaster zu legen, das dann in zunehmendkomplexeren Zusammenhängen von Jahr-gangsstufe zu Jahrgangstufe immer wiederaufgegriffen, vertiefend behandelt und damitverfeinert wird. Dabei muss es zunächst we-niger um Begrifflichkeiten oder Details gehen,sondern darum, wie man den Schülern diegewaltigen zeitlichen Dimensionen begreif-lich macht.
Eine Möglichkeit dazu bietet D 1, um den Ver-lauf der Erdgeschichte sichtbar oder nochbesser, begehbar zu machen. Damit sollendie für jüngere Schüler schwer vorstellbarenZeiträume in einfachen Mustern veranschau-licht werden, z. B. dass man drei Viertel einerWegstrecke, auf der die Erdgeschichte abge-bildet ist, zurücklegen muss, bevor man aufdie ersten höheren Organismen stößt. Oderdass der Mensch bei einem 30 m langen WegErdgeschichte gerade mal auf dem letztenZentimeter erscheint. Dies wird Schülern bes-ser in Erinnerung bleiben als ein mit Fremd-wörtern überfülltes Zahlenwerk, zumal wennsie diesen „erdgeschichtlichen Weg“ imSchulgelände selbst anlegen und gestaltendürfen.
Hat man den Schülern dadurch die zeitlicheDimension bewusst gemacht, kann diesesGrundgerüst inhaltlich gefüllt werden mit densich dabei abspielenden Veränderungen derErdoberfläche, im Besonderen also mit derWanderung der Kontinente, mit der Entwick-lung des Lebens (in Zusammenarbeit mit Bio-
logie), mit der Bildung bestimmter Gesteineund Bodenschätze oder mit der Entwicklungder klimatischen Gegebenheiten.
Wie bei D 1 die Erdgeschichte begehbar wird,kann sie auf Arbeitsblättern in den Schüler-unterlagen sichtbar gemacht werden (D 2),indem die Geschichte unseres Planeten aufeinen Tag (alternativ dazu ein Jahr) verkürztwird.
Wichtig erscheint in diesem Zusammenhang,stets auf das Grundprinzip der Schülerorien-tierung zu achten, um so das Interesse derSchüler für diese doch sehr komplexe The-matik zu fördern. Aus diesem Grund erschei-nen auch Rätsel (D 3) oder Spiele (D 4) alsgeeignete Methoden. Auch der räumlicheBezug zum eigenen Land (D 5) oder Heimat -raum (D 6) sollte unbedingt zu den Inhaltendes Unterrichts gehören. Exkursionen gehö-ren obligatorisch zur Behandlung dieses The-menkomplexes (u Modul I „AußerschulischeLernorte“).
Auf der Grundlage der in der Unter- und Mit-telstufe gewonnenen Erkenntnisse könnenin der Oberstufe schließlich die erdgeschicht-lichen Prozesse vertiefend behandelt undunter unterschiedlicher Schwerpunktsetzung,z. B. Klimaveränderungen im Verlaufe derErdgeschichte (D 7, D 8), dargestellt werden.
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CD | Alle Arbeitsblätter sowieseparat die Grafikender Arbeitsblätter.
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TrilobitKambrium
Wir wollen unseren Mitschülern die gewaltigen Zeitabläufe und Geschehnisse der Erdge-schichte verdeutlichen und dazu unser Klassenzimmer, die Aula, das Treppenhaus oderden Schulhof in Form einer Dauerausstellung, eines Wandbildes oder eines Pflasters ge-stalten. In welcher Form wir das tun, hängt in erster Linie von unseren räumlichen, finan-ziellen und künstlerischen Möglichkeiten ab. Eine Präsentation an den Wänden des Klas-senzimmers stellt hierfür wohl die einfachste Möglichkeit dar, hat aber am wenigstenAußenwirkung und der optische Effekt wird aufgrund der oftmals beengten räumlichenVerhältnisse sehr eingeschränkt sein. Vielleicht können wir ja unsere Schulleitung davonüberzeugen, dass das Thema so wichtig ist, dass uns für unser Projekt mehr Platz zur Ver-fügung gestellt wird.
Wir machen die Erdgeschichte begehbar
Unser Ziel:
1. Grundlage für unseren Weg durch die Erdgeschichte ist eine maßstabsgetreue Zeit-leiste, die wir gut sichtbar anbringen. Damit die ungeheuren zeitlichen Dimensionensichtbar werden, müssen wir maßstabsgetreu vorgehen. Beispiel: Wenn wir eine Wegstrecke von 30 m zur Verfügung haben, dann entspricht1 cm dieser Strecke gleich 0,652 Millionen Jahre der Erdgeschichte.
Aufgabe: Rechne die zur Verfügung stehende Wegstrecke auf die Zeit von 4,6 Mrd.Jahre um.
1 cm Wegstrecke entspricht Jahre
2. Jetzt müssen wir den Anteil der wichtigsten erdgeschichtlichen Epochen ausrechnenund entsprechend in der Zeitleiste anbringen. Wir können dazu beispielsweise dieZeitleiste verschiedenfarbig gestalten und die Namen der Epochen sichtbar anbrin-gen. Trage die Wegstrecken zunächst in die Tabelle ein.
3. Jetzt müssen wir uns endgültig einig sein, wie umfangreich unser Kunstwerk werdensoll bzw. anhand welcher Merkmale und Kategorien die Erdgeschichte dargestelltwerden soll. Dazu gibt es mehrere Möglichkeiten. Überlege Dir noch weitere, dienoch nicht dargestellt wurden.
a) Wir können die Entwicklung des Lebens mit Hilfe der wichtigsten Leitfossilien veranschaulichen, z. B.:
Und so gehen wir vor:
AmmonitTrias/Jura
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b) Wir können die wichtigsten tektonische Prozesse (Gebirgsbildungen usw.)darstellen und zeitlich einordnen, z. B. die Entstehung der Alpen:
c) Wir können die Entwicklung der klimati-schen Gegebenheiten beschreiben.
d) Wir können die Erdgeschichte durch die Bildung be-stimmter Gesteine und Bodenschätze darstellen unddurch eine eigene Gesteinssammlung illustrieren.Auch in unserem Heimatraum werden wir dazu be-stimmt viele Gesteinsproben finden, die wir an derentsprechenden Stelle unserer Zeitleiste ausstellen,z. B. Steinkohle – Karbon.
Epoche entspricht einer Wegstrecke von
Präkambrium 4,6 Mrd. – 542 Mio. Jahre
Paläozoikum (Erdalter-tum)
Kambrium 542 – 488 Mio. Jahre
Ordovizium 488 – 444 Mio. Jahre
Silur 444 – 416 Mio. Jahre
Devon 416 – 359 Mio. Jahre
Karbon 359 – 299 Mio. Jahre
Perm 299 – 251 Mio. Jahre
Mesozoikum(Erdmittel-alter)
Trias 251 – 200 Mio. Jahre
Jura 200 – 145 Mio. Jahre
Kreide 145 –65 Mio. Jahre
Känozoikum(Erdneuzeit)
Paläogen 65 – 23 Mio. Jahre
Neogen 23 – 2,6 Mio. Jahre
Quartär 2,6 Mio. Jahre – heute
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Kambrium Ordovizium
22° 17°
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2.
1. Beschreibe mit eigenen Worten die Geschichte der Erde.
2. Gib für folgende Ereignisse die ungefähre Uhrzeit an.(Hinweis: Die Erde ist insgesamt etwa 4,6 Milliarden Jahre alt.)
Die Geschichte unseres Planeten –
verkürzt auf einen Tag
Arbeitsaufträge an die Schüler
Infotext
Es ist Mitternacht. Durch eine gewal-tige, unvorstellbare Explosion imWeltall wird ein neues Sonnen-system mit einem Fixstern inder Mitte und mehreren Plane-ten, die ihn umkreisen, geschaf-fen. Einer dieser Planeten ist dieErde. Sie sieht noch recht seltsam
aus: flüssig aus heißer Lava, keineKontinente, keine Ozeane, um-
hüllt von dichten Wolken, ausdenen Blitze zucken. Erdurzeitnennt man diese frühe Phaseder Erdgeschichte, die ca. 600
Mio Jahre dauert, bis kurz nachdrei Uhr morgens.
vor 3600 Mio.Jahren:Erste Bakterien
vor 600 Mio. Jahren:Erste Vielzelle
vor 420 Mio.Jahren:Erste Fische
vor 200 Mio. Jahren:Erste Säugetiere
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Immer mehr kühlt sich der Planet ab und bekommt eine dünneKruste. In den Senken sammelt sich das Wasser und das ersteMeer entsteht. Dort produzieren die ersten Cyanophyceen Sauer-stoff. Diese Erdfrühzeit der Erdgeschichte dauert bis etwa kurznach 21 Uhr.
Jetzt beginnt das Erdaltertum. Pflanzen und Tiere erobern auchdas Land und breiten sich immer weiter aus. Der blaue Planetwird nun auch ein grüner Planet.
Es ist etwa dreiviertel elf Uhr geworden. Die Vielfalt aller Lebewe-sen nimmt immer mehr zu. Wir sind im Erdmittelalter angekom-men, in dem schließlich die größten jemals lebenden Geschöpfedie Erde bevölkerten: Die Dinosaurier!
20 Minuten vor 12 kommt es zur Katastrophe. Durch einen Me-teoriteneinschlag sterben viele höher entwickelte Lebewesenaus. Kein Saurier überlebt. Aber das Leben auf der Erde lässtsich nicht unterkriegen. Der Siegeszug der Säugetiere beginnt.Wir sind in der Erdneuzeit.
Als sich der erste Tag zu Ende neigt, erscheint etwa 3 Sekundenvor Mitternacht ein seltsames Säugetier, das von nun an die Erdebevölkern wird: Der Mensch.
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Kannst Du die Geschichte der Erde enträtseln? Dazu musst Du zunächst die 9 Fragen richtig beantworten. Bei jeder Antwort erhältst Dueinen Lösungsbuchstaben, der sich in dem dick umrandeten Feld befindet. Um an das Lö-sungswort zu kommen, musst Du nun die Buchstaben sortieren, bevor Du sie in dasSchaubild einträgst. Die richtige Reihenfolge ergibt sich dadurch, dass Du Deine Antwor-ten entsprechend der zeitlichen Abfolge in der Erdgeschichte sortierst.
Die Geschichte der Erde – ein Rätsel
In dieser Epoche blühte dasLeben im Meer auf. Wie heißt dieerste Epoche des Erdaltertums?
Säugetiere entwickelten sich erst ganz spätin der Erdgeschichte. Ihr Siegeszug begannerst in der letzten Epoche der Erdge-schichte, die man als Känozoikum bezeich-net. Den deutschen Namen dafür kannst DuDir bestimmt besser merken. Wie heißt er?
In dieser Epoche bevöl-kerten die mächtigen Di-nosaurier die Erde. DieEpoche verdankt ihrenNamen aber einem Ge-stein, das Dir auch in derSchule wohl bekannt ist.
Als die Erde vor 4,6 Milliar-den Jahren geboren wurde,gab es noch keine Konti-nente und keine Meere. DieErde war noch rundum flüs-sig. Mit welchem Begriff be-zeichnet man allgemein flüs-siges Gestein im Erdinneren?
Erst im Quartär, der letztenPhase der Erdgeschichte,entwickelte sich ein Säuge-tier, das bis heute den Pla-neten beherrscht. Wieheißt dieses Säugetier?
Damit sich auf dem Planeten mehrzelligeund komplexe Organismen entwickeln konn-ten, mussten erst Algen und CyanophyceenSauerstoff herstellen. Die Erde bekam da-durch eine sauerstoffhaltige Lufthülle. Wieheißt der Fachbegriff ?
Im Karbonzeitalter bilde-ten sich Sümpfe mit üp-pigem Pflanzenbewuchs.Wenn das Pflanzenmate-rial im Schlamm versankund luftdicht verschlos-sen wurde, bildete sichdaraus ein wichtiger Bo-denschatz, den wir auchheute noch nutzen.
Vor etwa 65 Millionen Jahren kam es zu einem gewalti-gen Meteoriteneinschlag, so dass die Dinosaurier aus-starben. Damit endete eine Epoche, die man als „Meso-zoikum“ bezeichnet. Wie lautet der deutsche Name dieser Epoche?
Unter dem Namen Trias („Dreiheit“) werden drei verschie-dene Perioden der Erdgeschichte zusammengefasst. Dieälteste bekam ihren Namen von einem Gestein, das sichin dieser Zeit bildete. Wie heißt dieses Gestein?
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Das Lösungswort nennt Dir den Namen von spiralig eingerollten, tintenfischarti-gen Kopffüßern, die Jahrmillionen die Meere bevölkerten, heute aber ausge-storben sind. Versuche weitere Informationen über diese Tiere herauszufinden.
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Jeder der zwei bis vier Mitspieler erhält eine Spielfigur (z. B. aus dem Mensch-ärgere-dich-Spiel)und einen Würfel. Der Spieler, der beim ersten Würfeln die höchste Punktzahl gewürfelt hat, darfbeginnen. Man darf mit seiner Spielfigur immer so viele Felder nach vorne rücken, wie manPunkte gewürfelt hat. Erreicht man ein Feld mit einem Ammoniten, dann heißt es, die entspre-chende Frage zur Erdgeschichte richtig zu beantworten. Der Spielleiter überprüft, ob die Lösungrichtig ist. Kann die Frage nicht beantwortet werden oder ist die Antwort ganz oder teilweisefalsch, muss der Spieler eine Runde aussetzen. Gleichzeitig haben alle anderen Spieler eben-falls die Möglichkeit, diese Frage zu beantworten. Ist eine Antwort richtig, darf dieser Spielerwahlweise sechs Felder nach vorne rücken oder das Feld des erstgenannten Spielers besetzen,z. B. wenn dieser einen Vorsprung von mehr als sechs Feldern hat. Wer als erster genau das Zielfeld erreicht, hat gewonnen.Tipp: Man kann auch mehrere Runden spielen, denn es schadet ja nichts, sich die richtigen Ant-worten einzuprägen. Ihr könnt das Spiel aber auch mit eigenen Fragen umgestalten.
Die Rätselschlange zur Erdgeschichte –
Ein Spiel für 2-4 Personen (+ Spielleiter)
So wird gespielt:
1. Wie alt ist etwa unsere Erde?2. Nenne mind. 4 andere Planeten aus unserem Sonnensystem.3. Wie ist der Name des riesigen Superkontinents, den es einmal gegeben hat?4. Als Pangäa auseinanderbrach, entstand in der Mitte das Ur-Mittelmeer. Wie heißt es?5. Nenne eine der ersten Lebensformen, die auf der Erde entstand.6. In welcher Reihenfolge wurden die Bereiche Luft, Boden, Wasser von Lebewesen erobert?7. Mit welchem Fachbegriff bezeichnet man Versteinerungen?8. Im Zeitalter des Karbon begann aus abgestorbenen Pflanzen die Entstehung eines wichtigen
Bodenschatzes. Wie heißt er?9. Wenn Kontinentalplatten zusammenstoßen, können Gebirge entstehen.
Wie heißen allgemein solche Gebirge?10. Nenne zwei Perioden des Erdaltertums.11. Welche „Hinterlassenschaft“ der Variskischen Gebirgsbildung gibt es in Deutschland?12. Im Laufe der Erdgeschichte kam es immer wieder zu Klimaschwankungen.
Wie wirkte sich eine Erhöhung der Temperatur auf den Meeresspiegel aus?13. Was ist älter – Braunkohle oder Steinkohle?14. Aus welcher Periode stammt das Gestein der Fränkischen Alb?15. Welche der drei folgenden Tierarten ist die älteste – Pferd, Affe, Krokodil?16. Leitfossil des Jura sind spiralig eingerollte tintenfischartige Meeresbewohner. Wie heißen sie?17. Zu welcher Epoche gehören Kreide, Jura und Trias?18. In welcher Periode vollzog sich hauptsächlich die Alpenfaltung?19. Nenne ein typisches Gestein, das im Jura am Boden der Meere entstanden ist.20. Wie nennt man den Urvogel, den man als Versteinerung gefunden hat?21. Nenne eine erdgeschichtliche Periode, in der es Saurier gab.22. Warum starben am Ende der Kreidezeit alle Saurier und viele anderen Tierarten aus?23. In welcher erdgeschichtlichen Periode begann die große Verbreitung und Weiterentwicklung
der Säugetiere?24. In welchen Teilen Deutschlands haben die Gletscher der Eiszeiten die Landschaft verändert?25. Wäre die Erde genau einen Tag alt, wann wäre dann der moderne Mensch erschienen?26. Nenne mind. 3 Eiszeiten in Süddeutschland.
Fragen:
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In der nachfolgenden Karte siehst Du verschiedene Stationen, die wir auf einer erdge-schichtlichen Reise durch Deutschland besuchen wollen. Deine Aufgabe ist es nun, dieReiseroute durch Pfeile so einzuzeichnen, dass die Reise chronologisch zum Verlauf derErdgeschichte verläuft, d. h. unsere Reise soll bei dem von der Entstehung her ältestender genannten Räume beginnen und beim jüngsten enden. Zusätzlich musst Du dieunten aufgeführten Begriffe richtig zuordnen.
Hinweis: Du darfst natürlich eine geologische Karte Deutschlands zu Hilfe nehmen.
Anhand von wichtigen Fossilien soll ein Profil für die Gesteinsschichten Bayerns ohne dieAlpen erstellt werden. Unter Zuhilfenahme der geologischen Karte von Bayern sollen dieeinzelnen Einheiten in ihren entsprechenden Farben ausgemalt und anschließend in ihrerstratigraphisch richtigen Position übereinander gelegt werden. Als Leitfaden dient diekleine Erdgeschichte Bayerns.
Die Erde ist zwar schon mehrere Mrd. Jahrealt, aber erst seit der Zeit, in der sich deut-lich erkennbare Organismen im Gestein er-halten haben, vor etwas mehr als 540 Mio.Jahren, kann die Erdgeschichte mit Hilfevon Fossilien rekonstruiert werden. Bayernlag damals auf der südlichen Erdhalbku-gel, vor dem Nordrand des Riesenkontinen-tes Gondwana. Dem Kontinent war ein Mee-resbecken vorgelagert, in dem imKambrium hauptsächlich Ton- und Sand-steine zur Ablagerung kamen. Ihre wich-tigsten Fossilien sind die Trilobiten. Im Or-dovizium wurden Quarzsande und Toneabgelagert, in denen viele Spurenfossilienerkennbar sind. Im Silur vertiefte sich dasMeer und beheimatete eine heute nichtmehr existierende Tiergruppe, die Grapto-lithen. Auch im Devon lag Bayern immernoch unter Wasser. In den Tonsteinen desDevons lassen sich Organismen finden, dieals Spiriferiden bezeichnet werden. Bayernmachte sich im Devon auf die lange Reiseweg von Gondwana und der Südhalbkugelund traf vor etwa 330 Mio. Jahren, also imOberkarbon, im Bereich des Äquators aufandere Kontinente. Mit ihnen wurde es zumSuperkontinent Pangäa verschweißt. In denSümpfen der anderen Nordkontinente, dieschon zu Beginn des Karbons kollidiertsind, wurden mächtige Kohleablagerungengebildet. Bayern dagegen blieb zu Beginn
des Karbons immer noch von Wasser be-deckt, wie man aus den damals abgelager-ten tonigen Sedimenten weiß. Charakteris-tische Fossilien sind hier die Conodonten.Durch die Kollision der Kontinente und dieGebirgsbildung entlang ihrer Nahtstellenbei der Bildung von Pangäa hat sich dieKruste verdickt und wurde gehoben. ImPerm wurde das so entstandene Gebirgeteilweise wieder erodiert. Dabei wurdenmächtige Sandsteine abgelagert, in denenein farnlaubiges Fossil namens Callipteriszu finden ist. Anschließend wurden die Se-dimente der Trias abgelagert. Der NameTrias kommt von der klassischen Dreiglie-derung in Buntsandstein, Muschelkalk undKeuper. Während im Buntsandstein undKeuper riesige Flusssysteme mächtigeLagen von Sandsteinen ablagerten, wurdeBayern im Muschelkalk von einem flachenMeer bedeckt. Dadurch haben sich mäch-tige Kalksteine gebildet. Wichtige Leitfos-silen sind die Ceratiten im Muschelkalk unddazu Seelilien wie Encrinus. Danach senktesich das Land wieder langsam ab, da derSuperkontinent auseinander driftete undsich neue Meersbecken auftaten. Als Folgewurde Bayern vom Jurameer überflutet.Dreifarbig geht es im Anschluss weiter. Dieschwarzen, braunen und weißen Gesteinedes Juras wurden abgelagert. Die oberstenSchichten des Juras beherbergen das wohl
Kleine Erdgeschichte Bayerns
Arbeitsauftrag an die Schüler
Infotext
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Zeichnungen der Fossilien und Gesteine zum Ausschneiden:
berühmteste Fossil Bayerns, den UrvogelArchaeopteryx. In der letzten großen Zeitder Dinosaurier haben unendlich vielekleinste Lebewesen ein Gestein gebildet,das der Zeit ihren Namen gab, die Kreide.Aufgebaut wird sie hauptsächlich aus Coc-colithen. Das Paläogen läutet nach demAussterben der Dinosaurier die weite Ver-breitung und rasche Weiterentwicklung derSäugetiere ein. Einzigartig gut erhalteneSäugetierreste, wie z. B. einen Frosch aus
dieser Zeit findet man in Sieblos (Rhön).Es wird nun warm, und im Neogen bildensich ausgedehnte Sümpfe, aus denenBraunkohlen entstehen, die reichhaltigePflanzenfossilien bergen. Das besondereGroßereignis in diesem Zeitraum ist derEinschlag des Ries-Meteoriten. Im Quartärwird es dann ungemütlich, die Eiszeithaucht ihren kalten Atem über Bayern. Eswurde so kalt, dass selbst Mammuts langewollige Haare trugen.
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1.
1. Benenne die in den Schaubildern dargestellten Veränderungen der Erdbahn-Parame-ter mit dem Fachbegriff.
2. Ordne die Aussagen den Bildern richtig zu.
3. Nenne und erläutere weitere (nichtastronomische) Einflussfaktoren auf das Klima.
Infotext:
Eine der wichtigsten Ursachen für die lang-fristigen Klimaschwankungen auf der Erdesind Veränderungen der Erdbahn-Parameter.Der serbische Astrophysiker Milutin Milanko-vitch (1879 – 1958) erstellte 1941 Formelnzur Berechnung dieser zyklischen Vorgänge.Alle diese Vorgänge beeinflussen die Sonnen-einstrahlung auf die Erde. Aus den verschie-denen Zyklenlängen kann eine Summenkurveerrechnet werden als Maß für die Energie-menge, die die Erdatmosphäre von der Sonneüber einen bestimmten Zeitraum erhält.
a) Durch den Einfluss von anderen Planetenverändert sich die Umlaufbahn der Erdein Perioden von 100.000 und 400.000Jahren. Die Exzentrizität gibt an, wie starkdie Abweichung von der Kreisform ist.
b) Darüber hinaus ist die Neigung der Erd-achse keineswegs stabil. Sie variiert ineinem Rhythmus von ca. 40.000 Jahrenzwischen 22,1° und 24,5° (Obliquität).
c) Die Erdachse zeigt auch nicht stets in diegleiche Richtung, sondern führt in einemZyklus von jeweils 20.000 Jahren eineKreiselbewegung mit einer taumelndenAchse durch (Präzession).
Die orbitalen Klimazyklen
Arbeitsaufträge an die Schüler
B C
2. Eine geringere Achsneigung verstärkt den Unterschied zwischen polarer und äquato-rialer Sonneneinstrahlung.
Die Jahreszeiten treten nicht immer am gleichen Bahnpunkt der Erdumlaufbahn auf.Zur Zeit durchläuft die Erde ihren sonnennächsten Punkt am 9.Januar, also mitten imNordwinter. In 11.000 Jahren wird das im Nordsommer sein, so dass dann die Jah-reszeiten auf der Nordhalbkugel ausgeprägter ausfallen werden.
Die Sonnenentfernung ändert sich im Jahresverlauf derzeit um 3,4%, die Einstrah-lung um 6,8%.
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1. Stellen Sie die aufgezeigten klimatischen Zusammenhänge mit Hilfe der beiden Gra-phiken dar.
2. Versuchen Sie, den dargestellten Klimaverlauf mit Ihnen bekannten tektonischenbzw. erdgeschichtlichen Großereignissen in Verbindung zu bringen.
Arbeitsaufträge an die Schüler
Infotext
Das Klima der Erde war im Laufe der Erd-geschichte großen natürlichen Schwan-kungen unterworfen. Das sog. icehouse-climate (Kühlhaus-Klima) ist geprägt voneinem generell kühl-trockenen Klima mitausgeprägten Jahreszeiten und hohenTemperaturunterschieden zwischen denPolen und dem Äquator, das greenhouse-climate (Treibhaus-Klima) weist warm-feuchte und global ausgeglichene Bedin-gungen auf. Die klimatischen Schwan-kungen gehen einher mit einem unter-schiedlichen Kohlendioxid-Gehalt der Atmosphäre. Ister hoch (über 1000 ppm),wird generell der Treib-haus-Effekt verstärkt. Diesist z. B. der Fall bei starkenvulkanischen Aktivitäten,wie sie bei großen tektoni-schen Veränderungen derErdoberfläche auftreten.In der Folge schmelzen dieGletscher und es kommtzu einem Meeresspiegel-anstieg (Transgression).Weite Schelfbereiche wer-den überflutet. Ist dage-
gen der Kohlendioxid-Gehalt gering (unter500 ppm), z. B. nach einer Phase hoherProduktion an Biomasse, kommt es zueiner vermehrten Speicherung von Was-ser in Form von Gletschereis und damitzu einem sinkenden Meeresspiegel (Re-gression). Dieser Effekt wird dadurch ver-stärkt, dass die Eismassen aufgrund ihrerhellen Oberfläche für eine vermehrteRückstrahlung der Sonnenenergie (Al-bedo) sorgen, so dass es zu einem Rück-kopplungseffekt kommt.
Das Klima der Erde – stetigen Veränderungen unterworfen
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Herausgeber
Bayerisches Staatsministerium fürUmwelt und Gesundheit (StMUG)
Staatsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung (ISB)
