Pleistozän

Pleistozän ⓘ
2,58 - 0,0117 Ma VorꞒ Ꞓ O S D C P T J K Pg N ↓
Karte der Welt während des letzten glazialen Maximums
Chronologie
Etymologie
Formalität des Namens	Formal
Verwendung Information
Himmelskörper	Erde
Regionale Verwendung	Global (ICS)
Definition
Chronologische Einheit	Epoche
Stratigraphische Einheit	Reihe
Zeitspanne Formalität	Formal
Definition der unteren Grenze	Basis der Chronozone der magnetischen Polarität C2r (Matuyama). Aussterben der Haptophyten Discoaster pentaradiatus und Discoaster surculus
Untere Grenze GSSP	Abschnitt Monte San Nicola, Gela, Sizilien, Italien 37.1469°N 14.2035°E
GSSP ratifiziert	2009 (als Basis des Quartärs und Pleistozäns)
Definition der oberen Grenze	Ende des Stadials der Jüngeren Dryas
Obere Grenze GSSP	NGRIP2-Eiskern, Grönland 75.1000°N 42.3200°W
GSSP ratifiziert	2008 (als Basis des Holozäns)

Das Pleistozän ( /ˈplaɪs.təˌsiːn, -toʊ-/ PLYSE-tə-seen, -toh-, oft auch als Eiszeitalter bezeichnet) ist die geologische Epoche, die von vor etwa 2 580 000 bis vor 11 700 Jahren dauerte und die jüngste Periode wiederholter Vergletscherungen auf der Erde umfasste. Bis zu einer Änderung, die 2009 von der International Union of Geological Sciences bestätigt wurde, lag die Grenze zwischen dem Pleistozän und dem vorangegangenen Pliozän bei 1,806 Millionen Jahren vor der Gegenwart (BP). In Veröffentlichungen aus früheren Jahren können beide Definitionen des Zeitraums verwendet werden. Das Ende des Pleistozäns entspricht dem Ende der letzten Eiszeit und auch dem Ende der Altsteinzeit in der Archäologie. Der Name ist eine Kombination aus dem altgriechischen πλεῖστος, pleīstos, "am meisten" und καινός, kainós (latinisiert als cænus), "neu". ⓘ

Am Ende des vorangegangenen Pliozäns wurden die bis dahin isolierten nord- und südamerikanischen Kontinente durch den Isthmus von Panama verbunden, was zu einem Austausch von Tieren zwischen den beiden Regionen und zu einer Veränderung der Ozeanzirkulation führte, und vor etwa 2,7 Millionen Jahren begann die Vergletscherung der nördlichen Hemisphäre. Während des Frühpleistozäns (2,58-0,8 Mio. Jahre) entstanden in Afrika archaische Menschen der Gattung Homo und verbreiteten sich in ganz Afro-Eurasien. Das Ende des Frühpleistozäns ist durch den mittelpleistozänen Übergang gekennzeichnet, bei dem sich die Zyklizität der Gletscherzyklen von 41.000-jährigen Zyklen zu asymmetrischen 100.000-jährigen Zyklen ändert und die Klimaschwankungen extremer werden. Das Spätpleistozän war Zeuge der Ausbreitung des modernen Menschen außerhalb Afrikas und des Aussterbens aller anderen Menschenarten. Der Mensch breitete sich auch erstmals auf dem australischen Kontinent und in Amerika aus, was mit dem Aussterben der meisten Großtiere in diesen Regionen zusammenfiel. ⓘ

Die Aridifizierung und Abkühlungstendenzen des vorangegangenen Neogens setzten sich im Pleistozän fort. Das Klima war je nach Gletscherzyklus stark schwankend, wobei der Meeresspiegel bis zu 120 m niedriger lag als zum Zeitpunkt der Höchstvergletscherung, was die Verbindung zwischen Asien und Nordamerika über Beringia und die Bedeckung des größten Teils des nördlichen Nordamerikas durch das Laurentideisschild ermöglichte. ⓘ

System	Serie	Stufe	≈ Alter (mya) ⓘ
Q   u   a   r   t   ä   r	Holozän	Meghalayum	0 ⬍ 0,004
		Northgrippium	0,004 ⬍ 0,008
		Grönlandium	0,008 ⬍ 0,012
	Pleistozän	Tarantium	0,012 ⬍ 0,126
		Ionium (Chibanium)	0,126 ⬍ 0,781
		Calabrium	0,781 ⬍ 1,806
		Gelasium	1,806 ⬍ 2,588
früher	früher	früher	älter

In der Hierarchie der chronostratigraphischen Zeiteinheiten ist das Pleistozän die untere Serie des Quartärs. Dem Pleistozän voraus ging das Pliozän. Traditionell wurde als Grenze des Pliozäns zum Pleistozän ein Alter von 1,8 Millionen Jahren angesehen. Seit dem Jahr 2009 gilt das Gelasium jedoch nicht mehr als jüngster Abschnitt des Pliozäns, sondern als ältester Abschnitt des Pleistozäns. Geprägt ist das Pleistozän vor allem durch den Wechsel von Kalt- und Warmzeiten. Nach Elbe-Kaltzeit, im Alpenraum Günz-Kaltzeit genannt, Elster-/Mindel- und Saale-/Riß-Kaltzeit wird das Pleistozän am Ende der letzten (Weichsel-/Würm-)Kaltzeit vom Holozän abgelöst, der Serie, in der wir heute leben. ⓘ

Etymologie

Temperaturentwicklung in der Nacheiszeit am Ende des Pleistozäns, nach grönländischen Eisbohrkernen ⓘ

Charles Lyell führte 1839 den Begriff "Pleistozän" ein, um Schichten in Sizilien zu beschreiben, in denen noch mindestens 70 % der Molluskenfauna lebten. Damit unterschied er es von der älteren Pliozän-Epoche, die Lyell ursprünglich für die jüngste fossile Gesteinsschicht gehalten hatte. Er konstruierte den Namen "Pleistozän" ("neuestes" oder "jüngstes") aus dem griechischen πλεῖστος (pleīstos, "am meisten") und καινός (kainós (latinisiert als cænus), "neu"); im Gegensatz zum unmittelbar vorangehenden Pliozän ("neuer", von πλείων (pleíōn, "mehr") und kainós) und dem unmittelbar darauf folgenden Holozän ("ganz neu" oder "ganz neu", von ὅλος (hólos, "ganz") und kainós), das bis in die Gegenwart reicht. ⓘ

Datierung

Das Pleistozän wurde auf den Zeitraum von 2,580 Millionen (±0,005) bis 11.650 Jahre BP datiert, wobei das Enddatum in Radiokohlenstoffjahren als 10.000 Kohlenstoff-14-Jahre BP angegeben wird. Es deckt den größten Teil der letzten Periode wiederholter Vergletscherung ab, bis einschließlich der Jüngeren Dryas-Kälteperiode. Das Ende der Jüngeren Dryas wurde auf etwa 9640 v. Chr. (11 654 Kalenderjahre BP) datiert. Das Ende der Jüngeren Dryas ist der offizielle Beginn der gegenwärtigen Holozän-Epoche. Obwohl es als Epoche angesehen wird, unterscheidet sich das Holozän nicht wesentlich von früheren Interglazialen innerhalb des Pleistozäns. In der ICS-Zeitskala wird das Pleistozän in vier Stufen oder Zeitalter unterteilt, das Gelasianische, Kalabrische, Chibanische (früher das inoffizielle "Mittelpleistozän") und Oberpleistozän (inoffiziell das "Tarantianische"). Zusätzlich zu diesen internationalen Unterteilungen werden häufig verschiedene regionale Unterteilungen verwendet. ⓘ

Im Jahr 2009 bestätigte die International Union of Geological Sciences (IUGS) eine Änderung des Zeitraums für das Pleistozän, indem sie das Anfangsdatum von 1,806 auf 2,588 Millionen Jahre BP änderte und die Basis des Gelasian als Basis des Pleistozäns akzeptierte, nämlich die Basis des Monte San Nicola GSSP. Das Anfangsdatum wurde nun auf 2,580 Millionen Jahre BP abgerundet. Die IUGS muss noch einen Typusabschnitt, Global Boundary Stratotype Section and Point (GSSP), für die obere Grenze zwischen Pleistozän und Holozän (d. h. die obere Grenze) genehmigen. Bei dem vorgeschlagenen Abschnitt handelt es sich um den Eiskern des North Greenland Ice Core Project (75° 06' N 42° 18' W). Die untere Grenze der pleistozänen Reihe ist magnetostratigraphisch als Basis der Matuyama (C2r)-Chronozone, Isotopenstufe 103, definiert. Oberhalb dieses Punktes kommt es zu einem bemerkenswerten Aussterben der kalkhaltigen Nanofossilien: Discoaster pentaradiatus und Discoaster surculus. Das Pleistozän umfasst die jüngste Periode der wiederholten Vergletscherung. ⓘ

Die Bezeichnung Plio-Pleistozän wurde in der Vergangenheit als Bezeichnung für die letzte Eiszeit verwendet. Früher wurde die Grenze zwischen den beiden Epochen zu dem Zeitpunkt gezogen, an dem die Foraminiferenart Hyalinea baltica zum ersten Mal im Meeresabschnitt von La Castella, Kalabrien, Italien, auftauchte; die revidierte Definition des Quartärs, die den Beginn des Pleistozäns auf 2,58 Ma zurückverlegt, führt jedoch dazu, dass alle jüngsten wiederholten Vergletscherungen in das Pleistozän einbezogen werden. ⓘ

Radiokohlenstoffdatierungen gelten als ungenau, wenn sie länger als 50.000 Jahre zurückliegen. Aus Sauerstoffisotopen abgeleitete marine Isotopenstadien (MIS) werden häufig für die Angabe ungefährer Daten verwendet. ⓘ

Ablagerungen

Nicht-marine Sedimente des Pleistozäns finden sich vor allem in Flussablagerungen, Seebetten, Hang- und Lössablagerungen sowie in den großen Mengen von Material, das von Gletschern bewegt wurde. Seltener sind Höhlenablagerungen, Travertine und vulkanische Ablagerungen (Laven, Asche). Meeresablagerungen aus dem Pleistozän finden sich vor allem in flachen Meeresbecken, meist (aber mit wichtigen Ausnahmen) in Gebieten, die nur wenige Dutzend Kilometer von der heutigen Küstenlinie entfernt sind. In einigen wenigen geologisch aktiven Gebieten, wie z. B. an der südkalifornischen Küste, können pleistozäne Meeresablagerungen in Höhen von mehreren hundert Metern zu finden sein. ⓘ

Paläogeographie und Klima

Die maximale Ausdehnung des Gletschereises im Nordpolargebiet während des Pleistozäns ⓘ

Die modernen Kontinente befanden sich während des Pleistozäns im Wesentlichen in ihrer heutigen Position, wobei sich die Platten, auf denen sie ruhen, seit Beginn der Periode wahrscheinlich nicht mehr als 100 km relativ zueinander bewegt haben. Während der Eiszeiten sank der Meeresspiegel um über 100 m und legte große Teile des heutigen Kontinentalschelfs als trockenes Land frei. ⓘ

Laut Mark Lynas (anhand gesammelter Daten) könnte das Klima des Pleistozäns insgesamt als ein kontinuierlicher El Niño charakterisiert werden, mit Passatwinden im Südpazifik, die sich abschwächen oder nach Osten ziehen, warmer Luft, die in der Nähe von Peru aufsteigt, warmem Wasser, das sich vom Westpazifik und dem Indischen Ozean zum Ostpazifik ausbreitet, und anderen El-Niño-Markern. ⓘ

Glaziale Merkmale

Das Klima des Pleistozäns war durch wiederholte Gletscherzyklen gekennzeichnet, in denen die Kontinentalgletscher an einigen Stellen bis zum 40sten Breitengrad vordrangen. Es wird geschätzt, dass bei maximaler Ausdehnung der Gletscher 30 % der Erdoberfläche mit Eis bedeckt waren. Darüber hinaus erstreckte sich eine Permafrostzone vom Rand der Gletscherdecke nach Süden, einige hundert Kilometer in Nordamerika und mehrere hundert in Eurasien. Die durchschnittliche Jahrestemperatur am Rande des Eises betrug -6 °C, am Rande des Permafrostes 0 °C. ⓘ

Jeder Gletschervorstoß band riesige Wassermassen in kontinentalen Eisschilden mit einer Dicke von 1.500 bis 3.000 Metern, was zu einem vorübergehenden Absinken des Meeresspiegels von 100 Metern oder mehr auf der gesamten Erdoberfläche führte. Während der Zwischeneiszeiten, wie zum Beispiel in der heutigen Zeit, waren ertrunkene Küstenlinien üblich, die durch isostatische oder andere aufsteigende Bewegungen in einigen Regionen gemildert wurden. ⓘ

Die Auswirkungen der Vergletscherung waren global. Die Antarktis war während des gesamten Pleistozäns wie auch des vorangegangenen Pliozäns von Eis bedeckt. Die Anden waren im Süden von der patagonischen Eiskappe bedeckt. Es gab Gletscher in Neuseeland und Tasmanien. Die heutigen schwindenden Gletscher des Mount Kenia, des Kilimandscharo und der Ruwenzori-Kette in Ost- und Zentralafrika waren größer. Gletscher gab es in den Bergen Äthiopiens und im Westen im Atlasgebirge. ⓘ

In der nördlichen Hemisphäre verschmolzen viele Gletscher zu einem einzigen. Das Kordilleren-Eisschild bedeckte den nordamerikanischen Nordwesten, der Osten wurde vom Laurentiden-Eisschild bedeckt. Das Fenno-Skandische Eisschild ruhte auf Nordeuropa, einschließlich großer Teile Großbritanniens, das Alpine Eisschild auf den Alpen. Verstreute Dome erstreckten sich über Sibirien und das arktische Schelf. Die nördlichen Meere waren mit Eis bedeckt. ⓘ

Südlich der Eisschilde bildeten sich große Seen, weil die Abflüsse blockiert waren und die kühlere Luft die Verdunstung verlangsamte. Als sich das Laurentide-Eisschild zurückzog, war der nördliche Teil Nordamerikas vollständig vom Agassiz-See bedeckt. Mehr als hundert Becken im nordamerikanischen Westen, die jetzt trocken oder fast trocken sind, liefen über. Der Bonneville-See zum Beispiel lag dort, wo heute der Great Salt Lake liegt. In Eurasien entstanden große Seen als Folge des Abflusses der Gletscher. Die Flüsse waren größer, hatten einen stärkeren Flusslauf und waren verzweigt. Die afrikanischen Seen waren voller, offenbar aufgrund der geringeren Verdunstung. Die Wüsten hingegen waren trockener und weitläufiger. Die Niederschläge waren geringer, weil die ozeanische und andere Verdunstung abnahm. ⓘ

Man schätzt, dass sich das ostantarktische Eisschild während des Pleistozäns um mindestens 500 Meter ausgedünnt hat, und dass die Ausdünnung seit dem letzten glazialen Maximum weniger als 50 Meter beträgt und wahrscheinlich nach ca. 14 ka begann. ⓘ

Wichtige Ereignisse

Eiszeiten, die sich im atmosphärischen CO₂ widerspiegeln, das in Blasen aus dem Gletschereis der Antarktis gespeichert ist ⓘ

Während der 2,5 Millionen Jahre des Pleistozäns kam es in Europa und Nordamerika in Abständen von etwa 40 000 bis 100 000 Jahren zu zahlreichen Kaltphasen, die als Glaziale (Quartäres Eiszeitalter) bezeichnet werden, d. h. zu erheblichen Vorstößen der kontinentalen Eisschilde. Die langen Eiszeiten wurden durch gemäßigtere und kürzere Zwischeneiszeiten unterbrochen, die etwa 10.000 bis 15.000 Jahre dauerten. Die letzte Kältewelle der letzten Eiszeit endete vor etwa 10 000 Jahren. Es wurden über 11 große Eiszeiten sowie zahlreiche kleinere Eiszeiten festgestellt. Ein großes Gletscherereignis ist ein allgemeiner Gletscherausschlag, der als "Glazial" bezeichnet wird. Glaziale werden durch "Interglaziale" unterbrochen. Während eines Glazials kommt es zu kleineren Vorstößen und Rückzügen des Gletschers. Der kleinere Vorstoß ist ein "Stadial"; die Zeiten zwischen den Stadialen sind "Interstadiale". ⓘ

Diese Ereignisse werden in den verschiedenen Regionen des Gletschergebiets, die je nach Breitengrad, Gelände und Klima ihre eigene Gletschergeschichte haben, unterschiedlich definiert. Zwischen den Glazialen in den verschiedenen Regionen gibt es eine allgemeine Übereinstimmung. Forscher vertauschen oft die Namen, wenn die Glazialgeologie einer Region gerade erst definiert wird. Es ist jedoch im Allgemeinen falsch, den Namen eines Gletschers in einer Region auf eine andere zu übertragen. ⓘ

Während des größten Teils des 20. Jahrhunderts wurden nur wenige Regionen untersucht, und es gab nur relativ wenige Namen. Heute interessieren sich die Geologen der verschiedenen Länder verstärkt für die pleistozäne Glaziologie. Infolgedessen nimmt die Zahl der Namen rasch zu und wird sich weiter erhöhen. Viele der Vorstöße und Stadien bleiben unbenannt. Auch sind die terrestrischen Beweise für einige von ihnen ausgelöscht oder von größeren verdeckt worden, aber es bleiben Beweise aus der Untersuchung der zyklischen Klimaveränderungen. ⓘ

Die Glaziale in den folgenden Tabellen stellen historische Bezeichnungen dar, sind eine Vereinfachung eines viel komplexeren Zyklus von Klima- und Geländeveränderungen und werden im Allgemeinen nicht mehr verwendet. Diese Bezeichnungen wurden zugunsten numerischer Daten aufgegeben, da sich viele der Korrelationen als ungenau oder falsch erwiesen und seit der Einführung der historischen Terminologie mehr als vier große Glaziale anerkannt wurden. ⓘ

Historische Bezeichnungen der "vier großen" Gletscher in vier Regionen.

Region	Gletscher 1	Gletscher 2	Gletscher 3	Gletscher 4 ⓘ
Alpen	Günz	Mindel	Riss	Würm
Nordeuropa	Eburonen	Elsteraner	Saalisch	Weichsel
Britische Inseln	Beestonisch	Anglien	Wolstonian	Devensium
Mittlerer Westen U.S.A.	Nebraska	Kansas	Illinois	Wisconsin

Historische Namen der Zwischeneiszeiten.

Region	Interglazial 1	Zwischeneiszeit 2	Interglazial 3 ⓘ
Alpen	Günz-Mindel	Mindel-Riss	Riss-Würm
Nordeuropa	Waalisch	Holsteinisch	Eemerisch
Britische Inseln	Cromerisch	Hoxnisch	Ipswitscher
Mittlerer Westen U.S.A.	Aftonium	Yarmouthian	Sangamonium

Entsprechend den Begriffen Glazial und Interglazial sind die Begriffe Pluvial und Interpluvial gebräuchlich (lateinisch: pluvia, Regen). Ein Pluvial ist eine wärmere Periode mit vermehrten Niederschlägen, ein Interpluvial eine Periode mit verminderten Niederschlägen. Früher ging man davon aus, dass ein Pluvial in nicht vereisten Regionen einer Eiszeit entspricht, was in einigen Fällen auch der Fall ist. Auch der Niederschlag ist zyklisch. Pluviale und Interpluviale sind weit verbreitet. ⓘ

Es gibt jedoch keine systematische Entsprechung zwischen Pluvialen und Glazialen. Außerdem entsprechen die regionalen Pluviale nicht den globalen Pluvialen. So wurde beispielsweise der Begriff "Riss-Pluvial" in ägyptischen Zusammenhängen verwendet. Jede Übereinstimmung ist ein Zufall regionaler Faktoren. Nur wenige der Namen für Pluviale in begrenzten Regionen sind stratigraphisch definiert worden. ⓘ

Paläozyklen

Die Summe der vorübergehenden Faktoren, die an der Erdoberfläche wirken, ist zyklisch: Klima, Meeresströmungen und andere Bewegungen, Windströmungen, Temperatur usw. Die Reaktion auf die Wellenform ergibt sich aus den zugrunde liegenden zyklischen Bewegungen des Planeten, die schließlich alle transienten Faktoren in Einklang mit ihnen bringen. Die wiederholten Vergletscherungen des Pleistozäns wurden durch die gleichen Faktoren verursacht. ⓘ

Beim Übergang zum mittleren Pleistozän vor etwa einer Million Jahren vollzog sich ein Wechsel von Gletscherzyklen mit geringer Amplitude und einer vorherrschenden Periodizität von 41 000 Jahren zu asymmetrischen Zyklen mit hoher Amplitude und einer dominierenden Periodizität von 100 000 Jahren. ⓘ

Eine Studie aus dem Jahr 2020 kam jedoch zu dem Schluss, dass das Ende der Eiszeit möglicherweise durch die Schieflage seit dem Übergang zum mittleren Pleistozän beeinflusst wurde, die zu stärkeren Sommern auf der Nordhalbkugel führte. ⓘ

Milankovitch-Zyklen

Die Vergletscherung im Pleistozän war eine Abfolge von Eiszeiten und Zwischeneiszeiten, Stadialen und Interstadialen, die die periodischen Veränderungen des Klimas widerspiegeln. Man geht heute davon aus, dass der wichtigste Faktor bei den Klimazyklen die Milankovitch-Zyklen sind. Dabei handelt es sich um periodische Schwankungen der regionalen und planetarischen Sonneneinstrahlung, die die Erde erreicht und durch sich wiederholende Veränderungen der Erdbewegung verursacht wird. ⓘ

Die Milankovitch-Zyklen können nicht der einzige Faktor sein, der für die Klimaschwankungen verantwortlich ist, da sie weder den langfristigen Abkühlungstrend während des Plio-Pleistozäns noch die tausendjährigen Schwankungen in den grönländischen Eiskernen erklären. Das Milankovitch-Tempo scheint die Vergletscherungen mit einer Periodizität von 100.000, 40.000 und 20.000 Jahren am besten zu erklären. Ein solches Muster scheint zu den Informationen über den Klimawandel zu passen, die in Sauerstoffisotopenkernen gefunden wurden. ⓘ

Zyklen des Sauerstoffisotopenverhältnisses

Bei der Analyse des Sauerstoffisotopenverhältnisses werden Schwankungen im Verhältnis von ¹⁸
O zu ¹⁶
O (zwei Sauerstoffisotope) im Kalzit ozeanischer Bohrkerne (gemessen mit einem Massenspektrometer) als Indikator für frühere Temperaturschwankungen in den Ozeanen und damit für den Klimawandel verwendet. Kalte Ozeane sind reicher an ¹⁸
O, das in den Tests der Mikroorganismen (Foraminiferen) enthalten ist, die das Kalzit bilden. ⓘ

Eine neuere Version des Probenahmeverfahrens nutzt moderne Gletschereisbohrkerne. Obwohl es weniger reich an ¹⁸
O als Meerwasser, aber der Schnee, der Jahr für Jahr auf den Gletscher fiel, enthielt dennoch ¹⁸
O und ¹⁶
O in einem Verhältnis, das von der mittleren Jahrestemperatur abhängt. ⓘ

Die Temperatur und der Klimawandel sind zyklisch, wenn man sie in einem Diagramm der Temperatur über der Zeit aufträgt. Die Temperaturkoordinaten werden in Form einer Abweichung von der heutigen Jahresmitteltemperatur angegeben, die als Null angenommen wird. Diese Art von Diagramm basiert auf einer anderen Darstellung des Isotopenverhältnisses im Zeitverlauf. Die Verhältnisse werden in eine prozentuale Abweichung von den Verhältnissen im mittleren Standard-Ozeanwasser (SMOW) umgerechnet. ⓘ

Das Diagramm erscheint in beiden Formen als eine Wellenform mit Obertönen. Die eine Hälfte einer Periode ist ein marines Isotopenstadium (MIS). Sie zeigt ein Glazial (unter Null) oder ein Interglazial (über Null) an. Obertöne sind Stadiale oder Interstadiale. ⓘ

Demnach durchlief die Erde 102 MIS-Phasen, beginnend bei etwa 2.588 Ma BP im Frühpleistozän-Gelasian. Die frühpleistozänen Phasen waren flach und häufig. Die jüngsten waren die intensivsten und am weitesten auseinander liegenden. ⓘ

Konventionell werden die Phasen ab dem Holozän nummeriert, das MIS1 ist. Glaziale Phasen erhalten eine gerade Nummer, interglaziale Phasen eine ungerade. Die erste große Eiszeit war MIS2-4 um etwa 85-11 ka BP. Die größten Glaziale waren 2, 6, 12 und 16; die wärmsten Interglaziale waren 1, 5, 9 und 11. Die Zuordnung der MIS-Nummern zu den genannten Phasen finden Sie in den Artikeln zu diesen Namen. ⓘ

Fauna

Sowohl die marine als auch die kontinentale Fauna war im Wesentlichen modern, aber mit viel mehr großen Landsäugetieren wie Mammuts, Mastodons, Diprotodons, Smilodons, Tigern, Löwen, Auerochsen, Kurzgesichtsbären, Riesenfaultieren, Gigantopithecus und anderen. Auf isolierten Landmassen wie Australien, Madagaskar, Neuseeland und Inseln im Pazifik entwickelten sich große Vögel und sogar Reptilien wie der Elefantenvogel, der Moa, der Haast-Adler, Quinkana, Megalania und Meiolania. ⓘ

Die schweren klimatischen Veränderungen während der Eiszeit hatten erhebliche Auswirkungen auf die Tier- und Pflanzenwelt. Mit jedem Vorstoß des Eises wurden weite Teile der Kontinente völlig entvölkert, und Pflanzen und Tiere, die sich vor dem vorrückenden Gletscher nach Süden zurückzogen, standen unter enormem Stress. Der größte Stress resultierte aus den drastischen klimatischen Veränderungen, dem verringerten Lebensraum und dem eingeschränkten Nahrungsangebot. Ein großes Aussterbeereignis großer Säugetiere (Megafauna), zu denen Mammuts, Mastodonten, Säbelzahnkatzen, Glyptodonten, Wollnashörner, verschiedene Giraffiden wie das Sivatherium, Faultiere, irische Elche, Höhlenbären, Gomphotheres, Schattenwölfe und Kurzgesichtsbären gehörten, begann Ende des Pleistozäns und setzte sich bis ins Holozän fort. In diesem Zeitraum starben auch die Neandertaler aus. Am Ende der letzten Eiszeit hatten Kaltblüter, kleinere Säugetiere wie Waldmäuse, Zugvögel und schnellere Tiere wie Weißschwanzhirsche die Megafauna abgelöst und waren nach Norden gewandert. Die Dickhornschafe des späten Pleistozäns waren schlanker und hatten längere Beine als ihre heutigen Nachkommen. Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Veränderung der Raubtierfauna nach dem Aussterben der Tiere im späten Pleistozän zu einer Veränderung der Körperform führte, da sich die Arten eher an eine größere Kraft als an eine höhere Geschwindigkeit anpassten. ⓘ

Das Aussterben betraf Afrika kaum, war aber in Nordamerika besonders gravierend, wo die einheimischen Pferde und Kamele ausgerottet wurden. ⓘ

Verschiedene Schemata zur Unterteilung des Pleistozäns ⓘ

• Die asiatischen Zeitalter der Landsäugetiere (ALMA) umfassen das Zhoukoudianische, das Nihewanische und das Yusheanische Zeitalter.
• Das europäische Zeitalter der Landsäugetiere (ELMA) umfasst das Villafranchium, das Galerium und das Aurelium.
• Die nordamerikanischen Zeitalter der Landsäugetiere (NALMA) umfassen das Blancan (4,75-1,8), das Irvington (1,8-0,24) und das Rancholabrean (0,24-0,01) in Millionen von Jahren. Das Blancan reicht weit in das Pliozän zurück.
• Das Alter der südamerikanischen Landsäugetiere (SALMA) umfasst das Uquian (2,5-1,5), das Ensenadan (1,5-0,3) und das Lujanian (0,3-0,01) in Millionen von Jahren. Das Uquian reichte bisher weit in das Pliozän zurück, obwohl es nach der neuen Definition vollständig in das Pleistozän fällt. ⓘ

Im Juli 2018 gab ein Team russischer Wissenschaftler in Zusammenarbeit mit der Princeton University bekannt, dass sie zwei im Permafrost eingefrorene weibliche Fadenwürmer aus der Zeit vor rund 42.000 Jahren wieder zum Leben erweckt haben. Die beiden Fadenwürmer waren zu diesem Zeitpunkt die ältesten bestätigten lebenden Tiere auf dem Planeten. ⓘ

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  Pleistozän in Nordspanien, darunter Wollmammut, Höhlenlöwen, die ein Rentier fressen, Pferde und Wollnashörner

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  Pleistozän von Südamerika, darunter Megatherium und zwei Glyptodon ⓘ

Der Mensch

Ging man früher davon aus, dass Homotherium in Europa im Mittelpleistozän verschwand, zeigten neue Funde, dass die Säbelzahnkatze im Nordwesten Europas, ähnlich wie in Amerika auch, bis zum Ende der Epoche vorkam ⓘ

Typisch für das frühe Pleistozän in Eurasien war das erstmalige Auftreten von Wühlmäusen (Allophaiomys pliocaenicus) mit ständig nachwachsenden, wurzellosen Backenzähnen. Der Erfolg dieser Wühlmäuse ist auch auf das Abkühlen des Klimas und die damit verbundene Ausbreitung von großen Offenlandschaften im Pleistozän zurückzuführen. Zusammen mit den Wühlmäusen breiteten sich weitere Arten aus, die charakteristisch für das beginnende Pleistozän waren. Besonders auffällig waren einige große Huftiere, wie Soergelia, Praeovibos, der Vorfahre des Moschusochsen, der Riesenhirsch Megaloceros und die ersten Bisons. Am Beginn der Epoche gab es noch zahlreiche Gattungen, die bereits im Pliozän vorkamen, aber bald darauf verschwanden. Eine darunter war der Hirsch Eucladoceros, der vom Riesenhirsch ersetzt wurde, eine andere war Leptobos, ein großer Hornträger, der durch Bisons und Vorläufer der Auerochsen ersetzt wurde. Ebenso waren die Säbelzahnkatzen Megantereon und Homotherium sowie die Hyäne Pachycrocuta bereits im Pliozän verbreitet. Während Megantereon und Pachycrocuta im Mittelpleistozän ausstarben, scheint Homotherium bis zum Ende der Epoche in Europa überlebt zu haben. Auch Hunde der Gattung Canis und Pferde der Gattung Equus sowie die ersten Pantherkatzen (Panthera) und Mammute (Mammuthus) existierten zumindest seit dem späten Pliozän. Auch der eurasische Puma (Puma pardoides) ist seit mindestens 2,1 Millionen Jahren in Eurasien verbreitet. Im frühen Pleistozän erschienen darüber hinaus erstmals Elche (Prealces, Alces), die vermutlich aus der Gattung Libralces hervorgingen, sowie die Rentiere (Rangifer). Außerdem waren im Frühpleistozän unter den Paarhufern neben heutigen Gattungen verschiedene Schweine (Sivachoerus, Hippohyus, Tetraconodon) in Eurasien verbreitet. Ebenfalls im frühen Pleistozän kam der riesige Biber Trogontherium vor. Unter den Primaten Südasiens fällt neben heutigen Formen wie Makaken, Schlankaffen (Presbytis), Gibbons (Hylobates) und Orang-Utans (Pongo) der riesige Affe Gigantopithecus auf. Orang-Utans waren im Pleistozän viel weiter verbreitet als heute. Ihre fossilen Überreste finden sich von Java bis Südchina. In Europa waren Primaten unter anderem durch Makaken (Macaca) verbreitet. Am Beginn des frühen Pleistozäns erschienen erstmals Hominiden an den Rändern Europas. In Dmanissi im heutigen Georgien wurden Reste von Vormenschen der Gattung Homo gefunden, die etwa 1,8 Millionen Jahre alt sind. ⓘ

Unter den Mardern kamen im Pleistozän neben den heutigen Gattungen auch einige weitere vor, darunter Baranogale und Oxyvormela als Bandiltisse sowie die Grisons Pannonictis und Enhydrictis. Unter den Bären waren im Frühpleistozän auch noch Agriotherien verbreitet. Schwarzbären waren mit Ursus thibetanus mediterraneus in Warmzeiten bis Südeuropa und Mitteleuropa verbreitet. Der Eisbär erschien dagegen als sehr junge Art erstmals im Jungpleistozän. ⓘ

Bis ins Spätpleistozän kam der Leopard auch in Mitteleuropa vor ⓘ

Viele heutige Formen waren im Pleistozän viel weiter verbreitet. Der Bambusbär war in Ostasien sehr weit verbreitet. Marderhunde und Rothunde (Cuon) erreichten Europa, während sie heute auf Asien beschränkt sind. Vorübergehend waren die afrikanischen Warzenschweine Metridichoerus und Phaccochoerus in Vorderasien verbreitet. Flusspferde (Hippopotamus), Wasserbüffel (Bubalus), Damhirsche (Dama), Moschusochsen (Ovibos), Rentiere (Rangifer), Saigaantilopen (Saiga), Thare (Hemitragus), Löwen und Leoparden waren phasenweise sehr weit verbreitet und erreichten sogar Mitteleuropa. Flusspferde der Gattung Hippopotamus lebten auf Mittelmeerinseln, in Südostasien lebten Flusspferdarten der Gattung Hexaprotodon. Kamele (Paracamelus, Camelus) waren bis Osteuropa verbreitet. Die frühen Bisons waren im Altpleistozän durch Bos schoetensacki in den Wäldern und Bos priscus in den Steppen verbreitet. Der heutige Waldwisent (Bos bonasus) erschien erst im Jungpleistozän. Die Tapire verschwanden im frühen Pleistozän aus Europa, die Chalicotherien aus Asien sowie aus Afrika und damit endgültig. Nashörner sind neben heutigen Gattungen (Rhinoceros, Dicerorhinus) bis ins späte Pleistozän durch Wollnashörner (Coelodonta) und die Gattung Stephanorhinus vertreten. Die Elasmotherien überlebten zumindest bis ins Mittelpleistozän. Die Mammuts (Mammuthus) entwickelten sich aus dem Südelefant über das Steppenmammut zum Wollhaarmammut, während die Mammutiden und urtümlichen Elefantenverwandten mit Mammut und Anancus im frühen Pleistozän aus Eurasien verschwanden. Neben den heutigen Asiatischen Elefanten der Gattung Elephas waren im Pleistozän Eurasiens auch Rüsseltiere der Gattungen Stegodon und Palaeoloxodon verbreitet. ⓘ

Im mittleren Pleistozän vor rund 500.000 Jahren erreichten Vormenschen während milder Klimaphasen erstmals Breitengrade um 45° N. Während der Weichsel-Kaltzeit im späten Pleistozän vor etwa 40.000 Jahren wanderte der anatomisch moderne Mensch (Homo sapiens) in Europa ein und verdrängte den vorher dort heimischen Neandertaler. ⓘ

Am Ende des Pleistozäns verschwanden zahlreiche Großtierarten Eurasiens im Zuge der weltweiten quartären Aussterbewelle. Zu den ersten Arten, die verschwanden, zählten das Waldnashorn und der Europäische Waldelefant, zu den letzten das Wollnashorn und der Riesenhirsch. Der Höhlenbär starb etwas früher aus. Bis ins Holozän überlebt hat zumindest gebietsweise das Wollhaarmammut. ⓘ

Homininarten im Pleistozän

Australien

Skelett eines Diprotodon, Im Hintergrund ein eurasischer Riesenhirsch ⓘ

Auch Australien beherbergte im Pleistozän eine reichhaltige Großtierfauna. Dazu zählten riesige Pflanzenfresser wie Diprotodon, der Beuteltapir Palorchestes und verschiedene große Kurzschnauzenkängurus (Procoptodon) ebenso wie Beutellöwen, Riesenrattenkängurus (Propleopus), Riesenwarane Megalania, Bodenkrokodile (Quinkana) und Donnervögel Genyornis. Vor rund 50.000 Jahren erreichte erstmals auch der Mensch (Homo sapiens) den abgelegenen Kontinent. Die meisten dieser Großtier-Gattungen dürften etwa um diese Zeit ausgestorben sein. ⓘ

Amerika

Ureinwohner Amerikas belauern einen Glyptodonten (Illustration) ⓘ

Nord- und Südamerika waren seit dem Pliozän durch eine Landbrücke verbunden. Der Amerikanische Doppelkontinent beherbergte durch das gesamte Pleistozän hindurch eine Fauna, die sich neben den heutigen Arten oder deren Vorläufern zusätzlich durch eine große Zahl auffälliger Großtierarten auszeichnete. Dazu gehörten in Nordamerika Mammute, Mammutiden, Kamele, Helm-Moschusochsen, Buschochsen, Amerikanische Löwen, Direwölfe. In Südamerika lebten Toxodonten, Macrauchenien und Gomphotherien. Auf beiden Kontinenten waren Säbelzahnkatzen, Riesenfaultiere und Riesengürteltiere (Glyptodon) vertreten. Am Ende des Pleistozäns, während eines engen Zeitrahmens (vor rund 12.000 Jahren) verschwanden alle diese Arten. Die heutige Fauna wird im Wesentlichen durch die Überlebenden dieses Massensterbens repräsentiert. Etwa um diese Zeit erschien auch erstmals der Mensch in Amerika. ⓘ

Begriffsverwendung

Bis ins 19. Jahrhundert wurde das Pleistozän mit Bezug auf die Sintflut als Diluvium bezeichnet (lateinisch diluere ‚wegwaschen = überschwemmen‘). Diese Bezeichnung und das dazugehörige Adjektiv diluvial wurden ohne Bezug zur mythischen Sintflut von Geologen auch noch im 20. Jahrhundert verwendet. ⓘ

Umgangssprachlich wird das Pleistozän oft mit dem heutigen Eiszeitalter gleichgesetzt. Das känozoische Eiszeitalter begann jedoch schon vor über 30 Mio. Jahren mit der Vergletscherung der Antarktis. Richtig ist, dass der Beginn des Pleistozäns zeitlich in etwa mit dem Beginn der Vergletscherung der Arktis vor ca. 2,6 Millionen Jahren zusammenfällt. ⓘ

Unterteilung

Das Wollhaarmammut ist eine charakteristische Art des Pleistozäns ⓘ

Das Pleistozän wird auf der geologischen Zeitskala in vier Abschnitte oder chronostratigraphische Stufen eingeteilt. Früher umfasste das Pleistozän drei Stufen (Unter-, Mittel- und Oberpleistozän bzw. Alt-, Mittel und Jungpleistozän). Als Beginn des Pleistozäns und Ende des Pliozäns galt traditionell ein Alter von etwa 1,8 Millionen Jahren. Da das Pleistozän aber vor allem durch den Wechsel des stabilen Klimas hin zu periodisch auftretenden Kaltzeiten definiert ist, und die erste dieser Kaltperioden bereits vor 2,5 Millionen Jahren auftrat, gibt es seit längerem Überlegungen den Beginn des Pleistozäns per Definition zurück zu verlegen. Im Jahre 2009 wurde das Gelasium, das die oberste Stufe des Pliozäns war, durch die IUGS als unterste Stufe zum Pleistozän gestellt. Für die formale Benennung der darauf folgenden Stufen in Ionium und Calabrium liegt bereits ein Vorschlag vor:

• System: Quartär (2.588–0 mya)
  • Serie: Holozän (0.012–0 mya)
  • Serie: Pleistozän (2.588–0.012 mya)
    • Stufe: Jungpleistozän (Tarantium) (0.126–0.012 mya)
    • Stufe: Mittelpleistozän (Ionium oder Chibanium) (0.781–0.126 mya)
    • Stufe: Altpleistozän (Calabrium) (1.806–0.781 mya)
    • Stufe: Gelasium (2.588–1.806 mya) ⓘ

Jungpleistozän

Das Jungpleistozän umfasst eine Warmzeit (in Europa Eem-Warmzeit genannt) und eine darauf folgende Vereisungsphase, die letzte Kaltzeit. Die Eem-Warmzeit dauerte nur rund 10.000 Jahre, die Vereisung weiter Teile der Kontinente auf der Nordhalbkugel der Erde mehr als 100.000 Jahre. ⓘ

Geographisch wird unterschieden in:

• Würm-Kaltzeit (Alpen und des Alpenvorland)
• Weichsel-Kaltzeit (Norddeutschland und Skandinavien)
• Devensische Vereisung (im Bereich der britischen Inseln)
• Wisconsin-Kaltzeit (Nordamerika) ⓘ

In das Jungpleistozän fällt auch die Kulturentwicklung und Verbreitung des heutigen Menschen. Erste Kunstwerke sind aus dem Mittelpaläolithikum (vor rund 80.000 Jahren) bekannt. ⓘ