Jura (Geologie)
Der Jura ist in der Erdgeschichte das mittlere chronostratigraphische System (bzw. Periode in der Geochronologie) des Mesozoikums. Der Jura begann vor etwa 201,3 Millionen Jahren und endete vor etwa 145 Millionen Jahren. Er dauerte somit rund 56,3 Millionen Jahre. Der Jura wird von der Trias unter- und von der Kreide überlagert.
| < Trias | J u r a | Kreide > vor 201,3–145 Millionen Jahren | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Lage der Kontinentalplatten zur Zeit des Jura | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atmosphärischer O2-Anteil (Durchschnitt über Periodendauer) |
ca. 26 Vol.-% (130 % des heutigen Niveaus) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atmosphärischer CO2-Anteil (Durchschnitt über Periodendauer) |
ca. 1950 ppm (5-faches heutiges Niveau) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bodentemperatur (Durchschnitt über Periodendauer) | ca. 16,5 °C (2 °C über heutigem Niveau) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Geschichte und Namensgebung
Der Name „Jura“ wurde 1795 von Alexander von Humboldt für Gesteinsschichten im Juragebirge in die wissenschaftliche Literatur eingeführt und 1829 von Alexandre Brongniart auf die heutige Systembezeichnung erweitert. Das Juragebirge besteht hauptsächlich aus den Ablagerungen (Sedimenten), die während des Systems des Jura am Rande des damaligen Tethysmeeres abgelagert worden sind.
Definition und GSSP
Der Beginn des Jura ist durch das Erstauftreten der Ammoniten-Art Psiloceras spelae definiert. Eine endgültige Festlegung des GSSP (entspricht etwa einem Typprofil und einer Typlokalität) erfolgte 2010 am Kuhjoch im Karwendel in Tirol nahe der Grenze zu Bayern.[1] Die Obergrenze des Jura bzw. die Untergrenze der Kreide (und damit die der Berriasium-Stufe) ist bisher nicht abschließend definiert worden. Sie wird voraussichtlich in die Nähe des Erstauftretens der Ammoniten-Art Berriasella jacobi gelegt werden.
Untergliederung des Jura
Das Jura-System wird – wie in der Infobox ersichtlich – in drei Serien und insgesamt elf Stufen unterteilt.
Die Begriffe Schwarzer Jura, Brauner Jura und Weißer Jura bzw. die Quenstedtsche Gliederung in Lias, Dogger und Malm sollten als Bezeichnungen für die chronostratigraphischen Serien des Jura nicht mehr verwendet werden. Sie finden jedoch Verwendung als lithostratigraphische Einheiten im Süddeutschen Jura (Schwarzer Jura, Brauner Jura und Weißer Jura) bzw. im Norddeutschen Jura (Lias, Dogger, Malm; provisorische Bezeichnungen). Die Grenzen dieser Einheiten sind rein lithostratigraphisch, d. h. nur durch Wechsel in den Gesteinsmerkmalen definiert. Sie entsprechen daher nur ungefähr den chronostratigraphischen Einheiten, da die lithostratigraphischen Grenzen nicht immer genau mit den System- und Serien-Grenzen übereinstimmen.
Wichtigste Leitfossilien im Jura sind die Ammoniten. Diese ausschließlich marin vorkommenden entfernten Verwandten der heutigen Tintenfische waren zum Ende der Trias fast ausgestorben. Bereits im Hettangium entwickelte sich wieder eine bedeutende Anzahl von neuen Gattungen, so dass sie zu den häufigsten Wirbellosen dieser Zeit zählen. Man findet sie z. B. in Süddeutschland im Posidonienschiefer und in Kalkbänken der Schwäbischen Alb, der Fränkischen Alb sowie in den Alpen zusammen mit den zu den Tintenfischen zu stellenden Belemniten.
Paläogeographie
Im frühen Jura zerfiel der Superkontinent Pangaea weiter, dieser Prozess hatte bereits in der Obertrias mit der Bildung von Grabenbruchsystemen eingesetzt. Pangaea zergliederte sich in Laurasia (Nordamerika, Europa) und den südlichen Großkontinent Gondwana. Der frühe Atlantik und das Tethysmeer waren noch schmal. Im Verlauf des Jura begann auch Gondwana zu zerbrechen. Daraus resultierte, mit einer Hauptphase im mittleren Jura, die mit einer stark erhöhten Ozeanbodenspreizungsrate verbundene Entstehung mehrerer vulkanischer Aktivitätszentren im Gebiet von Südafrika und Proto-Antarktika in Form der Karoo-Ferrar-Magmaausflüsse.
Klima
In der geowissenschaftlichen Fachliteratur wurde der Jura lange als relativ ruhige, ereignisarme und klimatisch stabile Epoche beschrieben. Diese Einschätzung änderte sich in den letzten Jahrzehnten grundlegend. Demnach war der mittlere Abschnitt des Mesozoikums eine Zeit umfangreicher tektonischer Prozesse, prägnanter Meeresspiegelschwankungen sowie rasch verlaufender Erwärmungs- und Abkühlungsphasen mit einer Dauer von jeweils 0,5 bis 1,0 Millionen Jahren.[2] Der Unterjura endete möglicherweise mit massiven Eruptionen in einer magmatischen Großprovinz auf Gondwana. Dies führte zu einer globalen Erwärmung, verbunden mit einem Massenaussterben zweiter Ordnung. Kleinblättrige, an Trockenheit angepasste Koniferen wurden danach ein wichtiger Bestandteil der Flora und unter den Dinosauriern entwickelten sich die modernen Sauropoden (Eusauropoda), während die „Prosauropoda“ verschwanden.[3]
Für die chronostratigraphischen Stufen Callovium (166,1 bis 163,5 mya) und Oxfordium (163,5 bis 157,3 mya) konstatieren mehrere Studien nach Auswertung einer Reihe von Proxydaten eine deutliche Abkühlung, den Abfall der Kohlenstoffdioxid-Konzentration von 700 ppm auf unter 500/400 ppm und eine damit gekoppelte Vergletscherung der polarnahen Regionen der nördlichen Hemisphäre.[4][5] Andere Publikationen gehen von einer moderaten Abkühlung aus und bewerten die Existenz größerer Eiskappen als unwahrscheinlich.[6] Ein wichtiges Indiz für das Auftreten von Vereisungsprozessen im Jura sind die stark ausgeprägten Hebungen und Senkungen des Meeresspiegels, die aufgrund ihrer sehr raschen Abfolge tektonisch bedingte Änderungen des Ozeanbeckenvolumens in vielen Fällen ausschließen. Eine umfassende Analyse der ozeanischen Trends kommt zu dem Ergebnis, dass die signifikanten Meeresspiegelschwankungen (überwiegend im Bereich von 25 bis 75 Metern) ohne die zeitweilige Existenz großer Eisschilde kaum erklärbar sind.[7]
Entwicklung der Fauna
Der Jura stellt die erste Blütezeit der Dinosaurier dar. In Mitteleuropa wurden Fußspuren (Barkhausen, Münchehagen) und Skelettreste von Dinosauriern aus der Jurazeit (Ohmdenosaurus, Compsognathus) entdeckt. Der nur katzengroße Compsognathus von Jachenhausen bei Riedenburg galt lange Zeit als der kleinste Dinosaurier.
Der „Urvogel“ Archaeopteryx wurde in Gesteinsschichten des Oberen Jura (Malm) gefunden, bislang ausschließlich auf der Fränkischen Alb, insbesondere bei Solnhofen und Eichstätt.
Aus dem Unterjura von China stammt auch der Fund eines Säugetier-Fossils, Hadrocodium wui, das als ältestes Säugetier im engeren Sinne gilt. Neuere Funde aus dem Mittleren Jura im nordostchinesischen Jiulongshan-Gebirge (Autonomes Gebiet Innere Mongolei, Kreis Ningcheng, Daohugou) haben die bisherigen Vorstellungen über die Säugetierwelt des Mesozoikums nachhaltig verändert. Die Gattung Castorocauda lutrasimilis (Docodonta), die vor 164 Millionen Jahren im mittleren Jura lebte, ähnelte einem Biber und zeigt bereits die Weiterentwicklung der Säugetiere.[8]
Berühmte „fossile Bauwerke“ aus dem Jura Deutschlands sind die Schwammstotzen-Riffe der Schwäbischen Alb. Riffbildungen in kleinerem Maßstab existierten aber auch in Norddeutschland.
Entwicklung der Flora
Die Flora wurde von den Gymnospermen dominiert (darunter die Nadelholzgewächse wie z. B. Mammutbäume und Kiefern, aber auch Ginkgobäume und Palmfarne). Der Jura wird auch als Zeitalter der Palmfarne (Cycadeen) bezeichnet, da diese sehr häufig waren. Den Unterwuchs der Wälder bildeten Farne und Schachtelhalme.
Die Jurazeit in Mitteleuropa
Zu Beginn des Jura transgredierte das Meer, von Norden kommend, zunächst in einem relativ schmalen Bereich Nord- und Westdeutschlands bis nach Süddeutschland. In Nordostdeutschland und Ostdeutschland wurden kontinentale Ablagerungen sedimentiert. Im Mitteljura dehnte sich das Meer dann weiter nach Osten aus. Fast die gesamte osteuropäische Plattform wurde überflutet. Weite Teile Skandinaviens und Teile Böhmens und die Rheinische Insel blieben jedoch Festland während des beinahe gesamten Jura. Böhmische Insel und Rheinische Masse wurden bereits während einer Regression im oberen Mitteljura zu einer Insel und trennten Norddeutschen und Süddeutschen Jura. Am Ende des Jura verlandete Süddeutschland weitgehend, während in Norddeutschland weiter marine oder brackische Ablagerungsbedingungen herrschten.
Fossilfundstellen
Eine bekannte Fundstätte für Fossilien des Unterjura aus der Posidonienschiefer-Formation (z. B. Ichthyosaurier, Plesiosaurier, Krokodile, Fische, Seelilien, Ammoniten) ist Holzmaden bei Kirchheim, am Fuß der Schwäbischen Alb. Das dort ansässige Urwelt-Museum Hauff hat Weltgeltung.
Der englische Name für den Jura – Jurassic – wurde durch den Film Jurassic Park und seine Nachfolger einer breiten Öffentlichkeit bekannt. Allerdings stammen viele der im Film dargestellten Dinosaurier, so auch Tyrannosaurus rex und Velociraptor, aus der Kreidezeit.
Weblinks
- International Commission on Stratigraphy
- International Chronostratigraphic Chart 2020/03 (PDF; 680 kB)
- Karte der Erde im Unterjura bei www.scotese.com (engl.)
- Mineralienatlas:Jura
- Dossier: Der Jura, scinexx.de
- Beispiele für Jura-Fossilien
Literatur
- Felix M. Gradstein, Jim Ogg, Jim & Alan Smith: A Geologic Time Scale. Cambridge University Press 2005, ISBN 0-521-78673-8.
- Hans Murawski, Wilhelm Meyer: Geologisches Wörterbuch. 10., neu bearb. u. erw. Auflage. Enke Verlag, Stuttgart 1998, ISBN 3-432-84100-0.
- Friedrich August Quenstedt: Der Jura. Verlag Laupp, Tübingen 1856–57. (books.google.de). Atlas zum Jura, Verlag Laupp, Tübingen 1858. (books.google.de), Ergänzung zu Der Jura
Einzelnachweise
- GSSP Table - Mesozoic Era; abgerufen am 20. August 2011.
- Guillaume Dera, Benjamin Brigaud, Fabrice Monna, Rémi Laffont, Emmanuelle Pucéat, Jean-François Deconinck, Pierre Pellenard, Michael M. Joachimski, Christophe Durlet: Climatic ups and downs in a disturbed Jurassic world. (PDF) In: Geology. 53, Nr. 3, März 2011, S. 215–218. doi:10.1130/G31579.1.
- D. Pol, J. Ramezani, K. Gomez, J. L. Carballido, A. Paulina Carabajal, O. W. M. Rauhut, I. H. Escapa and N. R. Cúneo. 2020. Extinction of Herbivorous Dinosaurs linked to Early Jurassic Global Warming Event. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. DOI: 10.1098/rspb.2020.2310
- Yannick Donnadieu, Gilles Dromart, Yves Goddéris, Emmanuelle Pucéat, Benjamin Brigaud, Guillaume Dera, Christophe Dumas, Nicolas Olivier: A mechanism for brief glacial episodes in the Mesozoic greenhouse. In: Paleoceanography (American Geophysical Union). 26, Nr. 3, September 2011. doi:10.1029/2010PA002100.
- G. Dromart, J.-P. Garcia, S. Picard, F. Atrops, C. Lécuyer, S. M. F. Sheppard: Ice age at the Middle-Late Jurassic transition?. (PDF) In: Earth and Planetary Science Letters. 213, Nr. 3–4, August 2003, S. 205–220. doi:10.1016/S0012-821X(03)00287-5. (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiven)
- Hubert Wierzbowski, Mikhail A. Rogov, Bronisław A. Matyja, Dmitry Kiselev, Alexei Ippolitov: Middle–Upper Jurassic (Upper Callovian–Lower Kimmeridgian) stable isotope and elemental records of the Russian Platform: Indices of oceanographic and climatic changes. (PDF) In: Global and Planetary Change. 107, 2013, S. 196–212. doi:10.1016/j.gloplacha.2013.05.011.
- Bilal U. Haq: Jurassic Sea-Level Variations: A Reappraisal. (PDF) In: GSA Today (Geological Society of America). 28, Nr. 1, Januar 2018, S. 4–10. doi:10.1130/GSATG359A.1.
- Qiang Ji, Zhe-Xi Luo, Chong-Xi Yuan, Alan R. Tabrum: A Swimming Mammaliaform from the Middle Jurassic and Ecomorphological Diversification of Early Mammals. In: Science. Band 311, 24. Feb 2006, S. 1123–1127.