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Die kurze und wechselvolle Entwicklungsgeschichte der Ostsee

Aus geologischer Sicht ist die Ostsee ein außerordentlich junges Meer. Ihre Geschichte beginnt nach dem Ende der jüngsten Eiszeit vor etwa 15.500 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 sind drei Prozesse von entscheidender Bedeutung:

  1. Eustatische Meeresspiegelveränderungen
  2. Isostatische Meeresspiegelveränderungen
  3. Sedimentdynamisch bedingte Küstenveränderungen

Als eustatische Meeresspiegelveränderungen fasst man alle global wirkenden Veränderungen der in den Meeren befindlichen Wasservolumina zusammen. Sie werden verursacht durch allgemeine klimatische Veränderungen, wie die globale Erwärmung am Ende einer Vereisungsperiode. So war zum Beispiel während des Höhepunktes der letzten Eiszeit derartig viel Wasser in den Gletschern gebunden, dass der Meeresspiegel allgemein 100-120 m tiefer lag als heute. Auch der derzeitige Meeresspiegelanstieg infolge des Treibhauseffektes gehört zur Kategorie der eustatischen Prozesse.

Isostatische Meeresspiegelveränderungen werden zum Beispiel durch die hohe Auflast von Gletschern auf die Erdkruste verursacht. Als während der Eiszeiten einige tausend Meter mächtiges Inlandeis auf der skandinavischen Landmasse lag, bewirkte diese Masse ein Einsinken der Erdkruste in die darunter befindlichen quasiflüssigen Bereiche des Erdmantels. Das Abschmelzen der Eiskappen setzte dann einen Wiederaufstieg der entlasteten Erdkruste in Gang. Gegenwärtig sind solche isostatische Hebungsvorgänge vor allem in Skandinavien zu beobachten. Am intensivsten sind sie mit 8 mm pro Jahr an der Westküste des Bottnischen Meerbusens im Zentrum des ehemaligen Eisschildes. Das Ausmaß nimmt mit wachsender Entfernung von dieser Region ab, bis die „isostatische Nulllinie“ erreicht wird, an der eine Hebung nicht mehr messbar ist. Südlich davon führen Ausgleichsbewegungen im Untergrund zu Senkungsvorgängen. An der Ostseeküste Mecklenburg-Vorpommerns verläuft die Nulllinie 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.

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.

Zunächst bildete sich im südlichen Ostseeraum vor der im Rückzug befindlichen Gletscherfront eine Reihe von kleinen Eisstauseen. Vor etwa 15.500 Jahren entstand daraus ein größerer zusammenhängender Baltischer Eisstausee (Abb. 1) - ein See also, dessen Wasser überwiegend aus dem abschmelzenden Gletscher stammte. Diese Phase endete etwa 12.200 Jahre vor heute mit einem plötzlichen Absinken des Wasserspiegels um ca. 25 m. Als Ursache wird angenommen, dass das Eis im Gebiet um Billingen im südlichen Mittelschweden einen Weg in Richtung Kattegat freigegeben hatte, der nun als Entwässerung des Eisstausees diente (Abb. 2).

Damit begann die nächste Phase der Ostsee-Entwicklung, die Phase des Yoldia-Meeres. Benannt ist diese Phase nach der Muschel Yoldia arctica, die an Salzwasser gebunden ist und in Meeresablagerungen aus dieser Zeit gefunden wurde. Ihr Auftreten beweist, dass das Ostseebecken damals zumindest zeitweise mit dem Atlantik in Verbindung stand. Die Yoldia-Phase dauerte bis etwa 10.800 Jahren vor heute an (Abb. 3).

Mit dem fortschreitenden isostatischen Anstieg Schwedens verengte sich die Verbindung zwischen dem Ostseebecken und dem Kattegat. Gegen 10.800 vor heute war diese Verbindung schließlich so schmal geworden, dass das Wasser im Ostseebecken gestaut wurde. Eine neue Phase der Ostsee-Entwicklung, die des Ancylus-Sees, hatte begonnen. Benannt wird dieses Stadium nach der Süßwasserschnecke Ancylus fluviatilis. Ihr Vorkommen belegt, dass das Wasser des Ancylus-Sees Süßwasser war. Etwa 10.400 Jahre vor heute setzte relativ plötzlich ein starker Rückgang des Wasserspiegels ein. Offenbar hatte sich die Verbindung zwischen Ancylus-See und Kattegat in diesem Zeitraum plötzlich erheblich verbessert. Von einigen Wissenschaftlern wird angenommen, dass sich das Wasser des Ancylus-Sees seinen Weg in einem „katastrophalen Übersturz“ über die Darßer Schwelle, den Fehmarn Belt sowie den Großen Belt in das Kattegat bahnte. Neue Ergebnisse geologischer Untersuchungen in diesem Bereich lassen an diesem Szenarium allerdings Zweifel aufkommen. Spuren eines solchen katastrophenartigen Ereignisses sind bislang jedenfalls noch nicht gefunden worden.

Im Zeitraum von 10.200 - 9.000 vor heute war die Verbindung zwischen Ostseebecken und Kattegat groß genug, um ein erneutes Aufstauen des Ancylus-Sees zu verhindern. Zu einem Einstrom salzhaltigen Meerwassers kam es jedoch nicht. Abgesehen vom Arkonabecken und einem See an der tiefsten Stelle der Mecklenburger Bucht waren weite Teile des deutschen Küstenvorfeldes Festland. Das änderte sich jedoch mit den zunehmenden Auswirkungen des globalen eustatischen Meeresspiegelanstiegs. Zwischen 8.800 und 8.000 vor heute lässt sich ein außerordentlich schneller Anstieg des Wasserspiegels von rund 2,5 cm pro Jahr nachweisen. Diese Phase der Ostsee-Entwicklung wird Litorina-Meer genannt, nach der Salzwasser anzeigenden Schnecke Littorina littorea. Belte und Öresund wurden überflutet und damit kam es zu einer tief greifenden Umgestaltung der Küstenlinien, besonders in der südlichen und westlichen Ostsee. Bis etwa 6.000 vor heute verlangsamte sich der Wasserspiegelanstieg auf Werte von durchschnittlich ca. 0,3 cm pro Jahrhundert. Zu diesem Zeitpunkt lag der Wasserspiegel der Ostsee nur noch 1 m unter seinem heutigen Niveau, um danach keinen größeren Schwankungen mehr unterworfen zu sein.

Mit der Verlangsamung des Wasserspiegelanstieges spielten Küstenausgleichsprozesse eine zunehmend wichtige Rolle bei der Gestaltung der Ostseeküsten. Dementsprechend dominierten in der südlichen und westlichen Ostsee wind- und strömungsgesteuerte Abtragungs-, Transport- und Anlandungsprozesse gegenüber eustatischen und isostatischen Vorgängen. Durch diese Küstenausgleichsprozesse entstand die heutige Form der Küste Mecklenburg-Vorpommerns und diese Vorgänge sind auch heute noch außerordentlich wirksam. In nur 100 Jahren führten sie zum Beispiel auf der Insel Hiddensee zur Bildung des Neuen Bessin, der immer noch jährlich um beachtliche 30 m anwächst. Lieferant für das dafür notwendige Sedimentmaterial ist die Steilküste des Dornbuschs, die Jahr für Jahr zurückweicht.

21.07.2005, Dr. Wolfram Lemke

Abbildungen

  • weiß: Gletscher
  • blau: Wasser
  • grün: Festland
Abb. 1: Baltischer Eisstausee vor etwa 15.500 Jahren
Abb. 1: Baltischer Eisstausee vor etwa 15.500 Jahren
Abb. 2: Bei Billigen öffnet sich ein Zugang zur Nordsee
Abb. 2: Bei Billigen öffnet sich ein Zugang zur Nordsee
Abb. 3: Das Yoldiameer vor ca. 10.000 Jahren
Abb. 3: Das Yoldiameer vor ca. 10.000 Jahren
Abb. 4: Der Ancylussee um 9.300 vor heute
Abb. 4: Der Ancylussee um 9.300 vor heute
Abb. 5: Um 9.000 vor heute waren weite Teile der westlichen Ostsee Festland
Abb. 5: Um 9.000 vor heute waren weite Teile der westlichen Ostsee Festland