Die Ostsee ist, unter geologischen Gesichtspunkten betrachtet, noch ein sehr junges Meer, dessen heutiges Erscheinungsbild erst nach dem Abschmelzen des Inlandeises und dem Rückzug der letzten Gletscher entstand.
Dazu muss man vorausschauend wissen, dass das Ostseebecken ein altes tektonisches Senkungsfeld ist. Zwar wurde die heutige Großform des Ostseebeckens erst im Tertiär (von 60 Mio. bis 1 Mio. Jahre vor heute) angelegt, doch wiederholen sich an der Nord-Süd Achse bereits im Präkambrium ( 570 Mio. Jahre vor heute ) vorhanden gewesene Senkungstendenzen. In den Eiszeiten wurde das Ostseebecken durch das Gletschereis tief ausgeschürft. Der sogenannte "Ostseetrog" entwickelte sich zu einer Hauptbewegungsbahn des skandinavischen Inlandeises.
Die Geschichte der Ostsee beginnt nach dem Ende der jüngsten Eiszeit vor etwa 15000 Jahren, als mit dem Abschmelzen der Gletscher im Gebiet der heutigen Ostsee eine stark gegliederte Becken- und Schwellenlandschaft frei gelegt wurde. Für den weiteren Verlauf der Ostsee-Entwicklung waren folgende zwei Prozesse von entscheidender Bedeutung:
- Isostatische Meeresspiegelveränderungen
- Eustatische Meeresspiegelveränderungen
Auf der Grundlage der Erkenntnis, dass die Erdkruste nicht starr ist, kommt es bei lang anhaltender zusätzlicher Belastung zu einem Einbiegen der Erdkruste. Dabei wird das zähe Magma teilweise zur Seite gedrängt. Die skandinavischen Inlandeismassen mit Mächtigkeiten von bis zu 3000 m stellten eine solche Belastung dar. Das Zentrum der Vereisung in Nordschweden war gleichzeitig auch Zentrum einer eiszeitlichen Landsenkung. Bei Entlastung wölbt sich die Erdkruste aufgrund der Zähigkeit des Magmas etwas verzögert wieder auf, so dass es mit dem Abschmelzen des weichseleiszeitlichen Inlandeises demzufolge zu einer glazial-isostatischen Ausgleichsbewegung kam, d.h. Landhebung im Zentrum der Vereisung und Landsenkung in den äußeren Gebieten.
Bis heute hebt sich Skandinavien jährlich um etwa 9 mm pro Jahr. Das Zentrum der Hebung befindet sich im Nordwesten des Bottnischen Meerbusens, von dort aus nehmen die Beträge ähnlich der Wölbung eines Uhrglases hin ab. Die spät- und postglazialen Hebungsbeträge lassen sich vor allem aus der heutigen Höhenlage spät- und nacheiszeitlicher Strandlinien gewinnen. Die "Nulllinie" verläuft derzeit von Nordjütland über Südschonen und nördlich Bornholms in Richtung des Rigaer und Finnischen Meerbusens. Nördlich davon liegt ein Hebungsgebiet, südlich davon ein Absenkungsgebiet ("Badewanneneffekt"). Das bedeutet auf der einen Seite Landhebung und Meeresrückgang in der nördlichen und mittleren Ostsee. So beträgt der Landzuwachs in Finnland jährlich 10 km² (!). Auf der anderen Seite bedeutet das Landsenkung und Meeresvormarsch in der südlichen und südwestlichen Ostsee. Die Nulllinie ist keine Gerade, da diese sogenannte eustatische Hebung von regionalen tektonischen Bewegungen überlagert wird. Die Küsten Schleswig-Holsteins und Mecklenburg-Vorpommerns senken sich derzeit um etwa 10 cm/Jahrhundert, früher allerdings deutlich schneller.
Laut neuesten Erkenntnissen vom Institut für Ostseeforschung Warnemünde verläuft die Nulllinie an der Ostseeküste Mecklenburg-Vorpommerns jedoch deutlich südlicher, nämlich etwa vom Fischland aus ostsüdöstlich zum Oderhaff. Gebiete, die südwestlich davon liegen (z.B. der Raum Lübeck-Wismar), sinken ab, nordöstlich der Linie (z.B. Rügen) findet Hebung statt.
Der zweite wichtige Einflussfaktor bei der Entwicklung der Ostsee sind die klimaabhängigen eustatischen Wasserstandsänderungen. Je mehr Wasser in den Eismassen des Festlands gebunden ist, umso niedriger ist der Weltmeerspiegel. In der Weichsel- Hochglazialzeit lag der Meeresspiegel weltweit um etwa 80 - 120 m niedriger als heute. Demzufolge konnte mit dem Abschmelzen des Inlandeises ohne Verzögerung ein schneller Wasserspiegelanstieg erfolgen. Auch der derzeitige Meeresspiegelanstieg infolge des Treibhauseffektes gehört zur Kategorie der eustatischen Prozesse.
Das Zusammenspiel von Landhebung und eustatischen Meeresspiegelanstieg bestimmte entscheidend die spät- und nacheiszeitliche Geschichte der Ostsee, deren Entwicklung sich in 4 Hauptstadien untergliedert, die durch Wechsel der Verbindung zum Weltmeer und unterschiedliche Salinität (Höhe des Salzgehalts) gekennzeichnet sind: Baltischer Eisstausee, Yoldia-Meer, Ancylus-See sowie Litorina-Meer.
Überlagert werden eustatische und isostatische Meeresspiegelveränderungen von sedimentdynamisch bedingten Küstenveränderungen. Durch Wellen- und Strömungstätigkeit werden exponierte Küstenbereiche abgetragen und andere neu gebildet. Im Endeffekt entsteht eine im sedimentdynamischen Gleichgewicht befindliche Ausgleichsküste. Das Zusammenspiel dieser 3 Prozesse bewirkte, dass sich die Entwicklungsgeschichte der Ostsee als komplizierte Abfolge von Süßwasser- und Brackwasserphasen mit stark veränderlichen Küstenlinien darstellt.
Die Aufgaben:
1. Der Pegel:
Im Hafen von Barhöft gibt es bei N 54° 26.072 E 13° 01.937 eine Pegelstation, an der man den momentanen Wasserstand der Ostsee ablesen kann. Begebt euch dorthin und lest den Pegelstand an diesem Tag in Zentimeter ab. Schaut euch dabei mal die Pegelbeschriftung an, 500 cm entspricht dem Mittelwasserstand, darüber oder darunter jeweils Hoch- oder Niedrigwasser. Schickt uns den Wert, das Ablesedatum und die genaue Uhrzeit.
Die Pegelstation hat eine Fabriknummer auf einem Typenschild. Bitte schickt uns diese Nummer.
Über ein Foto von euch oder eurem GPS vor der Station würden wir uns freuen.
2. Die These:
Nehmen wir einmal an, dass der mittlere Jahresgang am Pegel Barhöft der Jahre 2001 bis 2010 durchgehend höher ausfiel als im Jahrzehnt davor. Mehrere Einflussfaktoren haben dazu geführt. Beantwortet die folgenden Fragen, eine Infotafel befindet sich vor Ort an der Pegelstation, sie hilft euch sicher weiter, wenn ihr unsicher seid. Wenn die Infotafel weg ist, schaut in den Wegpunkt PEGEL!
- Gab es eventuell eine Küstenhebung oder Küstensenkung?
- Welche Rolle haben die Binnenzuflüsse in die Ostsee gespielt? Fiel die Wassermenge geringer oder höher aus?
- Wie verhielt sich der mittlere Jahresgang in der Nordsee? Stieg oder fiel er? Was hat das zur Folge?
- Auch die meteorologischen Verhältnisse im Ostseeraum wie Windstau und Windrichtung können den erhöhten Pegelstand herbeigeführt oder verstärkt haben. In welcher Weise?
- Könnten höhere Tiden in der Ostsee für den erhöhten Pegel verantwortlich sein? Ja oder Nein?
3. Der Strand:
In der Nähe der Pegelstation gibt es einen kleinen flachen Strand, an dem man gut die unterschiedlichen Wasserstände überprüfen kann. Je nachdem, wie die meteorologischen und ozeanographischen Verhältnisse am Tag eures Besuches in Barhöft sind, äußern sich diese in der unterschiedlichen Breite des flachen Strandes. Messt deshalb die Breite des Strandes. Stellt euch dazu an den Punkt N 54° 26.015 E 13° 01.967 und schreitet den Strand ab bis zur gegenwärtigen Wasserlinie. Schickt uns die Breite des Strandes in Metern.
4. Die Zukunft:
Stell euch vor, ihr reist 18000 Jahre in die Zukunft. Wie werden sich eurer Meinung nach die Ostsee und ihre Küsten im Westen und im Osten verändert haben?
Sendet uns (zudar oder lexparka, bei Lex gehts schneller!) die Antworten zu 1) bis 4) unter Angabe Eures Cachernames und Eurer E-Mail. Wir melden uns, wenn etwas nicht stimmt. Ihr könnt sofort loggen.
Der Earthcache liegt in einem Naturschutzgebiet. Bitte verhaltet euch entsprechend und verlasst die Wege nicht. Wir wünschen viel Spaß beim Lösen dieses Earthcaches.
Quellen:
IFM-Geomar: Die Entstehung der Ostsee; IOW: Die kurze und wechselvolle Entwicklungsgeschichte der Ostsee; Wikipedia; Infoblatt Entstehung der Ostsee
Hier die wichtigsten Fakten auf Englisch:
The Baltic Sea is considered from a geological point of view, still a very young sea, whose present appearance was created only after the melting of the ice sheet and the retreat of the last glacier. This requires to know that the Baltic Sea basin is an ancient tectonic reduction field. Although today's large form of the Baltic Sea basin in the Tertiary was created (from 60 million to 1 million years ago), but repeated on the north-south axis is already in the Precambrian (570 million years ago) had existed lowering tendencies. During the ice ages the Baltic Sea basin by the glacier ice was ausgeschürft deep. The so-called "Baltic trough" developed into a major motion path of the Scandinavian ice sheet.
The history of the Baltic Sea will begin after the end of the last ice age about 15,000 years ago, as with the melting of glaciers in the area of ??today's Baltic Sea basin a highly structured and emerging landscape has been exposed. For the remainder of the Baltic Development following two processes were crucial: Isostatic sea level changes and Eustatic sea level changes. Based on the recognition that the Earth's crust is not rigid, it comes with prolonged exposure to an additional bending of Earth's crust. Here, the viscous magma is partially pushed aside. The Scandinavian ice sheets with thicknesses up to 3000 m put such a burden dar. The center of glaciation in northern Sweden was also the center of a glacial land subsidence. At discharge, the earth's crust due to the viscosity of the magma bulges slightly on delayed again, so that with the melting of the Weichselian glacial ice sheet accordingly to a glacial-isostatic compensation movement came, ie Land uplift in the center of the land of ice and cut in the outer areas. To this day, Scandinavia rises annually by about 9 mm per year. The center of the uplift is located in the northwest Gulf of Bothnia, from there take the same amount of curvature of a watch glass from down. The late-and postglacial uplift amounts can be obtained mainly from the current altitude and late-postglacial beach lines. The "zero line" currently runs from North Jutland and on Südschonen north of Bornholm in the direction of Riga and Gulf of Finland. North of it lies a field elevation, south of it reducing one area ("bathtub effect"). This means on the one hand, land elevation and ocean decline in the northern and central Baltic Sea. For instance, the country increased in Finland annually 10 sq km (!). On the other hand, means reducing the land and sea rise in the southern and south-western Baltic Sea. The zero line is not straight, because this so-called eustatic rise of regional tectonic movements are superimposed. The coasts of Schleswig-Holstein and Mecklenburg-Vorpommern is currently lower by about 10 cm / century, however, significantly faster earlier. According to latest findings from the Institute for Baltic Sea Research Warnemünde, the zero line runs along the Baltic coast of Mecklenburg-Vorpommern, however, considerably further south, namely around the country from east-southeast to fish Oderhaff. Areas that lie west of it (eg the space Lübeck-Wismar), fall from the north-east of the line (eg complaints) will be held uplift. The second important factor in the development of the Baltic Sea are climate-dependent eustatic water level changes. The more bound water in the ice of mainland, the lower is the world's sea levels. In the Vistula-Hochglazialzeit the global sea level was about 80 - 120 m lower than today. Therefore could be done with the melting of the ice sheet without delay a rapid sea level rise. The current sea level rise due to global warming is part of the category of eustatic processes. The interaction of land uplift and eustatic sea level rise some crucial late-and postglacial history of the Baltic Sea, whose development is divided into four main stages, which are by changing the connection to the ocean and different salinity (amount of salt content) marked: Baltic Ice Lake, Yoldia Sea , Ancylus Lake and Litorina Sea.
The tasks:
The level: In the port of Barhöft there are N 54° 26 072 E 13° 01 937 a gauging station, where you can read the current water level of the Baltic Sea. Go there and read the water level on that day in centimeters. Send us the value, the meter reading date and the exact time. The gauging station has a serial number on a label. Please send us this number. Over a photo of you or your GPS in front of the station we would be pleased.
The thesis: Let us assume that the mean annual cycle turned out at the level Barhöft the years 2001 to 2010 was consistently higher than in the previous decade. Several factors have led to it. Answer the following questions:
- Was there any one coast or coastal uplift rates?
- What role did the domestic inflows into the Baltic Sea? Was the amount of water from lower or higher?
- As the mean annual cycle behaved in the North Sea? Rose or fell it? What this entails?
- Also, the meteorological conditions in the Baltic Sea as storm surge and wind direction to the increased water levels have created or reinforced. In what way?
- Could be higher tides in the Baltic Sea responsible for the elevated level? Yes or No?
The beach: Near the gauging station there is a small shallow beach where you can check the various well water levels. Depending on how the meteorological and oceanographic conditions on the day of your visit to Barhöft are, these are expressed in the different width of the flat beach. Measure the width of the beach so. Imagine this at the point N 54° 26 015 E 13° 01 967 and falls off the beach to the current water line. Send us the width of the beach in meters.
The future: Imagine that you travel 18,000 years into the future. How will you say are the Baltic Sea and its coasts in the west and east have changed?
Send us (zudar or lexparka) the answers to 1) to 4), indicating Cachernames of your and your e-mail. We'll notify you when something is wrong. You can login immediately. The Earth cache is in a nature reserve. Please try to behave accordingly and do not leave the paths. We hope you enjoy solving this Earth cache.
