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Das einzig Beständige ist der Wechsel – Studien über Evolution, Teil 2

Eizeiten

Während des überwiegenden Teiles der Erdgeschichte war die Erde ein recht warmer Planet und größtenteils eisfrei (Calder, Restless Earth, S. 125), so daß unser heutiger Zustand, in dem Grönland und die Antarktis mit Eis beladen sind, "ungewöhnlich" ist. Während der letzten zwei Millionen Jahre hat sich das Eis des Nordpols mehrmals über Nordeuropa und Nordamerika ausgebreitet. Der letzte Rückzug begann vor 10.000 Jahren, und jetzt befinden wir uns anscheinend in einer der zwischeneiszeitlichen Perioden, die, der Vergangenheit nach zu urteilen, etwa hunderttausend Jahre dauern.

Von Jahr zu Jahr würden die angesammelten Schneemassen immer höher werden, wenn nicht der Verlust des Packeises durch das Abschmelzen als Eisströme oder Gletscher überwiegen würde. Auf ebenem Land wie Grönland und Teilen der Antarktis ist das Eis zu einer Höhe von mehreren tausend Fuß angewachsen. Flint und Skinner (S. 197) schätzen, daß die Antarktika 1,4mal das Gebiet der Vereinigten Staaten umfaßt und 66 % des Frischwassers der Welt (in gefrorenem Zustand) enthält. Während der Vergletscherungszeiten im Pleistozän bedeckte das Packeis bis zu zwei Millionen Quadratmeilen in einer Tiefe bis zu 12.000 Fuß. Das Gewicht dieser Masse scheint in der letzten Eiszeit das Land bis 300 Meter niedergedrückt zu haben (Sullivan, S. 8), und heute steigen die Länder in Kanada und Nordeuropa, die jetzt von ihrer schweren Last befreit sind, immer noch.

Diese Eismasse hatte eine tiefgreifende Wirkung auf die Drehbewegung des Kreisels, den wir Erde nennen, und verursachte zweifellos ausgedehnte polare Schwankungen, Wanderungen und sogar Umkehrungen. Außerdem veränderten die großen kontinentalen Packeisbildungen und deren Schmelzen den Wasserspiegel der Weltmeere. Im Eis waren derart große Mengen des Wasservorrats der Erde gebunden, daß viele der seichten Meere austrockneten, wozu auch die Durchfahrtsverbindungen wie die Beringstraße und der Kanal von England gehören. Als die großen Eisflächen schmolzen, überflutete demzufolge das dadurch steigende Wasser der Weltmeere zweifellos viele niedriggelegenen Ebenen auf dem gesamten Globus. Man nimmt an, daß die Höhe des Meeres 180 Fuß ansteigen würde, wenn allein das Eis der Antarktis schmelzen sollte (Calder, Weather Machine, S. 102).

Die größeren klimatischen und vulkanischen Zyklen sind manchmal zeitlich festgelegte Umwälzungen, über deren Ursachen man noch nichts Genaues weiß. Zur Begründung der Vergletscherung sind verschiedene Theorien aufgestellt worden, z. B. das Kippen der Erdachse und Schwankungen des Pols - man folgerte, daß das Verhältnis zwischen dem absorbierten und dem zurückgestrahlten Licht (das "Albedo"-Verhältnis genannt) Änderungen in der Absorption der Sonnenwärme hervorruft; einige glauben, daß dadurch Eiszeiten entstehen, denen zwischeneiszeitliche Wärme folgt (Mintz, S. 695-699). Eine andere Theorie, die im vergangenen Jahrhundert von Lyell und Ramsay aufgestellt wurde, befaßt sich mit den Klimaänderungen, die von einer Störung der warmen und kalten Meeresströme herrühren. Ein dritter Faktor behandelt die Umlaufbahn der Erde um die Sonne, die sich in jeweils neunzig- bis hunderttausend Jahren von einer fast kreisrunden Form bis zu einer leicht elliptischen Form "erstreckt" (vgl. Gribbin, S. 91-99). In ihrer fast völlig elliptischen Phase wird die Stärke der Sonneneinstrahlung um 30 % vermindert. Es gibt noch andere Einflüsse wie z. B. Wolkendecken Winde, Verschiebungen im Magnetfeld, Staub und Vulkanasche.

 

Unsere veränderliche Sonne

bild_sunrise_41980_s218_1Kürzlich gab WGBH, Boston, in ihrer NOVA Fernsehserie eine neue Theorie bekannt; sie war den "Sonnenflecken" und ihrem möglichen Einfluß auf das Klima der Erde gewidmet. Aus dieser Sendung ist das Folgende entnommen. Es gibt einigen Grund anzunehmen, daß sich im Mittelwesten Amerikas Dürreperioden ungefähr alle 22 Jahre oder in der doppelten Länge des Sonnenfleckenmaximums wiederholen. Näher auf den Sachverhalt eingehend, entwickelte man in dem Programm viele bemerkenswerte Tatsachen über die Beziehung zwischen den Bedingungen auf der Sonne und denjenigen hier auf unserem kleinen kreisenden Himmelskörper.

Bildtext: Bahn des Südpols (Entnommen aus Hapgood, The Path of the Pole, 1970).

Während eines Sonnenfleckenmaximums unterscheidet sich die Sonnenoberfläche gänzlich von ihrem sonstigen Zustand. Riesige Energien werden freigesetzt, explosionsartig flackert Licht auf und ungeheuere Protuberanzen von Gas erstrecken sich Tausende von Meilen in den Raum. Wie wirkt sich das alles auf die Erde, ihr Klima, ihre Lebensbedingungen und ihre Bewohner aus? Alan Lazarus vom M. I. T. [Massachusetts Institute of Technology] weist darauf hin, daß die nichtsichtbare Korona der Sonne sich bis zur Erde und darüber hinaus erstreckt. Dieser Strahlungsstrom aus der Sonnenatmosphäre wird der Solarwind genannt, ein Gas von außerordentlich geringer Dichtigkeit, das aber doch das Magnetfeld der Erde beeinflußt. Dieses Feld schützt die Erde vor dem Wind, aber es fängt die "Windpartikel" ein und speichert sie; sie fallen dann auf die Pole nieder, wenn es zu einer Störung des Solarwindes kommt. Dieser "Ausfall" ist es, der das Polarlicht entstehen läßt, das nach Eruptionen auf der Sonne heller wird.

Wenn man danach sucht, welchen Einfluß die Sonne möglicherweise auf das Klima hat, so ist es wichtig zu wissen, was die Störungen des Sonnenwindes verursacht. Die drei Skylab-Untersuchungen, die zusammen ungefähr fünf Monate dauerten, ergaben, daß in der Korona der Sonne häufig Löcher und Einschnitte sind. Weiter beobachtete man, daß diese "koronaren Löcher" anscheinend da vorkommen, wo die magnetischen Kraftlinien der Sonne in den Raum austreten. Durch sie entweicht das Plasma (ionisiertes Gas) in den Raum und erreicht schließlich die Erde als der Solarwind, der den "magnetischen Käfig" der Erde erschüttert und Partikel in die Atmosphäre regnen läßt, die sich als Polarlicht auswirken. Es scheint eine Beziehung zwischen diesen Schauern, dem Polarlicht und bestimmten starken Orkanen zu bestehen. Man sucht noch nach der genauen Ursache und der Wirkungsweise, die diese Verkettung auslösen.

Im 19. Jahrhundert behauptete ein englischer Astronom, E. W. Maunder, daß es siebzig Jahre lang (1645-1715) keine Sonnenflecken gegeben habe. Das wurde von den modernen Astronomen als freie Erfindung abgetan, die an einen ziemlich regelmäßigen Sonnenfleckenzyklus von 10-12 Jahren gewöhnt waren. Jack Eddy, Sonnenphysiker am High Altitude Observatorium in Boulder, Colorado, wollte jedoch beweisen, daß Maunder irrte; am Ende bewies er jedoch, daß Maunder recht hatte! Es fehlten nicht nur die Sonnenflecken während dieses Zeitraums, sondern auch die Korona der Sonne. Während dieser Jahre gab es auch wenig Polarlichter am Nord- und am Südpol. Es waren tatsächlich so wenige, daß die Leute sich sehr darüber aufregten, als sie wieder erschienen. Im 17. Jahrhundert blühte die Astronomie, so daß wir vom geschichtlichen Standpunkt aus Maunders Behauptung bestätigen können: daß die Sonne siebzig Jahre lang "keine Sonnenflecken" hatte. Aber wie steht es mit physikalischen Beweisen, die diese Ansicht glaubhaft machen sollen? Das Klima der Erde in dieser Zeitspanne wurde als "kleine Eiszeit" bezeichnet; die Themse fror oftmals zu, in Europa herrschte Hungersnot.

Ein Hilfsmittel, die Beschaffenheit unseres Klimas in zurückliegenden Zeiten festzustellen, sind die Baumringe. Die Bäume setzen in jedem Jahr Wachstumsschichten an, die anzeigen, welche Bedingungen herrschten. Paul Damon vom Carbon-14 Laboratorium an der Universität von Arizona studierte die Ringe der Bristlecone-Pinie für die Zeit von 1645-1715. Diese Kiefernart hat eine Lebensdauer von mehreren tausend Jahren. Zu seiner Überraschung fand er, daß der Carbon-14 Gehalt während dieser siebzig Jahre dauernden Periode der Sonneninaktivität wesentlich höher lag. Im Jahre 1680 z. B. war der Wert im überprüften Ring 1,6 % höher als er hätte sein sollen. Die naheliegende Erklärung ist, daß die Sonne uns vor kosmischer Strahlung schützt und daß, wenn die Sonne ruhig ist, sie mehr kosmische Strahlen durchläßt, wodurch der Carbon-14 Gehalt in der Atmosphäre erhöht wird. Diese Entdeckungen lassen beträchtliche Zweifel an der Brauchbarkeit der Carbon-14 Datierungsmethode aufkommen. Seit 1960 hatte man bei der Überprüfung von Material aus bekannter Zeit Diskrepanzen festgestellt; nun kennen wir wenigstens einige der Gründe.

Die traditionelle Wissenschaft nahm an, daß der Ausstoß der Sonne konstant war und ist. Doch wenn das stimmt, wie erklärt sich dann die Veränderlichkeit auf der Erde? Bringt die Erde selbst ihre Veränderungen hervor, oder tritt die Sonne in Erscheinung? Alle Entdeckungen weisen jetzt auf letzteres hin: Der Ausstoß der Sonne schwankt, die Sonnenflecken und Sonnenausbrüche sind ebenfalls rhythmisch. Und nun scheinen diese Rhythmen auch noch veränderlich zu sein. Charles G. Abbott von der Smithsonian Institution [Institut zur Förderung der Wissenschaften in Washington] verbrachte fünfzig Jahre damit, sich davon zu überzeugen, daß die Sonne nicht gleichblieb, daß ihr Ausstoß unterschiedlich war und Wetterveränderungen auf der Erde verursachte. Geringe Veränderungen auf der Sonne können große Wirkungen auf der Erde erzeugen. Wes Lockwood vom Lowell Observatorium, Flagstaff, Arizona, klagt darüber, daß wir zu geringe Mühe aufgewandt haben, den Ausstoß der Sonne zu erforschen. Seine Forschungen haben ihm bestätigt, daß die Helligkeit der Planeten (die mittels reflektiertem Licht scheinen) in den letzten fünf Jahren gewaltig größer geworden ist. Das kann bedeuten, daß die Sonne "die Atmosphäre und vielleicht das Wetter" auch auf anderen Planeten beeinflußt, nicht nur auf unserem.

Jack Eddy überprüfte Dr. Abbotts Gesamtzahl von Fakten nochmals und kam zu dem Schluß, daß von 1920-1955 der Ausstoß der Sonne stetig zugenommen hat; pro Jahrhundert ungefähr 1/2 bis 1 %, und daß diese geringe Zunahme genau die "Erwärmung der Erde während dieser Zeit" erklärt. Die Zahl der Sonnenflecken vermehrt sich ebenfalls, so können wir vermuten, daß, da die Aktivität auf der Sonne zunimmt, die Sonne heißer zu werden scheint. Paul Creutzer, geborener Holländer und Fachmann für die Chemie unserer Atmosphäre, meint, daß die ungeheueren Sonnenprotuberanzen riesige Energiepartikel ausstrahlen, die an den Polen in unsere Erde eintreten. Sie schädigen und verringern die Ozonschicht, die größere Ultraviolett-Strahlung durchläßt, wodurch Veränderungen des Wetters verursacht werden.

Wenn man weiterhin bedenkt, daß der Sonnenfleckenzyklus selbst seine Länge zu ändern scheint, so trägt das nur zu unserer weiteren Unsicherheit bei. Jack Eddy hält es für unglaublich, daß das unregelmäßige Verhalten der Sonne nicht ernsthafter erforscht worden ist. Er glaubt, daß es keine andere "Messung auf der Erde oder im Raum gibt, die wichtiger sein könnte." Er folgerte (die Sonne betreffend):

Wir wollten, daß sie vollkommen sein sollte, bis wir sie mit dem Fernrohr betrachteten und herausfanden, daß sie nicht vollkommen war. Dann wollten wir, sie sollte konstant sein. Als wir feststellten, daß sie nicht konstant war, sagten wir, nun, wenigstens ist sie regelmäßig. Ich glaube nicht, daß sie irgendeine dieser Eigenschaften hat. Ich denke, sie ist mehr wie die anderen Sterne, und wir müssen lernen, damit zu leben.

Wenn wir die Geschichte der Geologie überblicken, dann können wir im Lichte dieser Entdeckungen nur folgern, daß es in der Tat eine "Ruhelose Erde" ist. Das Panorama zeigt sich verschiebende Kontinente und wandernde Pole, das Vordringen und Zurückweichen von Eisinvasionen, gefolgt von Zeiten, in denen tropische Korallen in unseren gegenwärtigen Polargebieten gediehen. Diesem Bild möchten wir die Vorstellung von langsam sinkenden, manchmal aber infolge von Katastrophen untergehenden - oder aufsteigenden Teilen des riesigen Kontinentalsystems hinzufügen. Denn obwohl die Theorie der tektonischen Platten, der heute so großer Beifall gezollt wird, die Anschauung von "beständigen" Kontinenten vertritt, steht eine derartige Annahme nach der Meinung vieler Menschen gegen zu viele stichhaltige Beweise und widerspricht zweifellos der überlieferten Menschheitsgeschichte; das alles scheint darauf hinzuweisen, daß eine Modifikation notwendig ist.

Ökologische Studien haben gezeigt, wie stark verflochten alle Naturreiche auf der Erde sind, wie sehr die Verwüstungen des Menschen, absichtlich oder unwissentlich, das Gleichgewicht der Lebewesen gestört haben und sein eigenes Wohlbefinden bedrohen. Und jetzt stellen wir fest, daß das Klima und eine Unzahl zusätzlicher irdischer Bedingungen eng mit den Vorgängen auf der Sonne verknüpft sind, die etwa 93 000 000 Meilen entfernt ist. Diese Tatsache sollte nicht überraschen, denn die Wechselwirkungen von Sonnen, Planeten und Monden sind in Wirklichkeit das, was letztendlich die kosmische Umwelt der Erde ist; und was die Erde beeinflußt, beeinflußt alle Lebewesen auf der Erde.

Die Themen, die hier behandelt wurden, befassen sich in der einen oder anderen Weise mit äußeren Lebensbedingungen, die während Millionen von Jahren Scharen sich entwickelnder Lebewesen geformt und gefördert haben. Vielleicht ist diese Umwelt speziell für den Menschen eine Zweibahnstraße: Der Kosmos wirkt auf den Menschen ein und der Mensch auf den Kosmos; nicht nur durch seinen physischen Einfluß, sondern durch seine gefühlsmäßigen, geistigen und anderen feinen, aber wirksamen Ausstrahlungen. Diese gehen von unserer Rasse aus, bilden große Energieansammlungen und beeinflussen sicherlich mit der Zeit den inneren, empfindlichen Aufbau der Natur. Möglicherweise schafft sich die Menschheit mit der Zeit ihr eigenes Klima, indem sie innere und äußere Ursachen miteinander vermengt, und führt ihre Katastrophen selbst herbei, alles innerhalb eines gesetzmäßigen Rahmens.

Wir meinen, das beherrschende Element der Erdgeschichte ist steter Wechsel, der oft langsam, aber manchmal in Form von Katastrophen stattfindet. Dieser Tatsache eingedenk müssen wir logischerweise jede bloße Behauptung über "Konstanten" mit gelindem Zweifel betrachten, ob diese nun die Lichtgeschwindigkeit, radioaktiven Zerfall oder sonstiges betreffen. Dies trifft besonders zu, wenn wir die angeblichen Unveränderlichkeiten als Grundlage unserer gesamten Raum-Zeit-Berechnungen nehmen. Ein derartiges überdimensionales Gefüge muß notwendigerweise der Modifikation unterliegen, wenn die einzige Konstante der Wechsel ist.

 

 

Literaturverzeichnis:

Calder, Nigel, The Restless Earth, Viking Press, New York, 1972.

- The Weather Machine, British Broadcasting Co., London, 1974.

Dunbar, Carl O., The Earth, World Publishing Co., New York, 1966.

Flint, R. F., and Skinner, B. J., Physical Geology, John Wiley & Sons, New York, 1974.

Gribbin, John, Forecasts, Famines, and Freezes, Walker & Co., New York, 1976.

Hallam, A., A Revolution in the Earth Sciences, Clarendon Press, Oxford, 1973.

Hapgood, Charles H., The Path of the Pole, Chilton Book Co., Philadelphia, 1970.

Mintz, Leigh W., Historical Geology, Charles E. Merrill Co., Columbus, Ohio, 1972.

Shelton, John S., Geology Illustrated, W. H. Freeman & Co., San Francisco, 1966.

Sullivan, W., Continents in Motion, McGraw-Hill Book Co., New York, 1974.