Das Karbon-Zeitalter

Text: Annette Bültmann

Am 21.12.2018 wurde das letzte deutsche Steinkohlenbergwerk geschlossen, und damit der Zugang zu den Kohleflözen des Karbon, des Erdzeitalters vor ca. 300-360 Millionen Jahren, das nach lateinisch carbo, Kohle, benannt ist. Diese Kohle entstand aus fossilen Pflanzenresten, von Pflanzen wie Riesenschachtelhalmen, Siegelbäumen, Farnen und Schuppenbäumen, und dazwischen gelagerten Ton- und Sandsteinschichten, die sich als Sediment in Form von Schlamm über den Pflanzen abgelagert hatten. Alles wurde zunächst zu Torf gepresst, dann zu Braunkohle, dann durch noch stärkeren Überlagerungsdruck und Wasserentzug bei erhöhten Temperaturen, über 325 Grad, in größeren Tiefen zu Steinkohle. Sie besteht größtenteils aus Kohlenstoff, bei hochwertiger Steinkohle aus bis zu 95%. Der Entstehungsprozess wird als Inkohlung bezeichnet.

Im Karbon bildete sich das Variszische Gebirge in voller Größe aus. Das Variszische Gebirge wird auch “die karbonischen Alpen” genannt und entstand durch Überschiebung von Kontinentalplatten als Faltengebirge.
Mit zunehmender Klimaerwärmung bildeten sich im Oberkarbon an den Rändern des Variszischen Gebirges Sümpfe. Die subtropische Vegetation wurde mehrfach von Sedimenten bedeckt und bildete nach der Inkohlungsphase die heutigen Kohlenflöze. Die Vorsenke des Gebirges sank langsam ab, aber nie sehr tief unter den Meeresspiegel, so dass nach Vermoorung und Überflutung durch Auffüllung mit Schutt aus dem Gebirge und Sedimenten wie Tonschlamm oder Sand wieder Land mit Vegetation entstand, das dann nach einiger Zeit wiederum absank und erneut vermoorte. Dieser Prozess wiederholte sich mehrfach, so dass meist mehrere Flöze überaneinanderliegen. Die Senke am Rande des variszischen Gebirges verlief von Südwales und Kent, Nordfrankreich über Belgien und Holland bis ins Ruhrgebiet. Unterbrochen durch Einsenkungen des Niederrheinbeckens in nachkarbonischer Zeit, befinden sich im Verlauf dieser Senke Kohlengebiete, wie das nordfranzösische Kohlenrevier, das belgische Borinage, das Aachener Revier, das Ruhrgebiet. Vom Bristolkanal bis zur Ruhr; von den Ardennen über das Ruhrgebiet bis Oberschlesien.
Durch Gebirgsbildungsprozesse tritt das Karbon an einigen Stellen an der Oberfläche zu Tage, während es in anderen Gebieten unter Tausenden von Metern Gestein späterer Erdzeitalter liegt. Im Ruhrgebiet gibt es ein Nord-Süd-Gefälle, im südlichen Ruhrgebiet wurde in früheren Jahrhunderten Kohle im Tagebau abgebaut. Weiter nördlich liegt das Karbon in mehreren Hundert Metern Tiefe. Im Ruhrgebiet gibt es bis zu 3000 Meter Karbon, bestehend aus bis zu 100 Kohleflözschichten. Nördlich des Ruhrgebiets erfolgte kein Abbau der Kohle, hier liegt das Karbon tiefer. Im Münsterland bei Billerbeck wurden bei einer Bohrung im Jahr 1961 in einer Tiefe zwischen 1853 m und 3678 m ca. 98 Kohle-Flöze gefunden, die dort aber nur eine Dicke von max. 1,2 Metern haben.
Am nordöstlichen Rand des Ruhrgebiets, wo in der Umgebung von Hamm Kohle gefördert wurde, wurde das Karbon auf der Zeche Maximilian bei 634 m Tiefe erreicht, auf der Zeche Radbod in 695 m Tiefe, auf der Zeche Heinrich Robert im Schacht Heinrich bei 562 m, im Schacht Franz bei 610 m Tiefe.
Weiter südwestlich, bei Bochum, wurde bereits im Jahre 1844 auf der Zeche Glückauf in nur 41 Meter Tiefe Kohle entdeckt.

Diese Kohleschichten stammen aus dem Oberkarbon, denn das Unterkarbon, das vor 360-323 Millionen Jahren abgelagert wurde, war noch relativ fossilarm. Das Klima war zunächst kälter, der Südpol vergletschert. Brachiopoden, Muscheln, Seelilien, Korallen, die zu den Ammoniten gehördenden Goniatiten und Fische waren Bewohner der Meere. Sie fingen auch an, das Süßwasser zu besiedeln. Auf dem Land gab es geflüglte Insekten, darunter Riesenlibellen, Ampbibien, und ab dem Oberkarbon die ersten Reptilien.
Im wärmeren Oberkarbon gab es subtropische Wälder aus Farnen, Riesenschachtelhalmen (Calamites), grossen Schuppenbäumen (Lepidodendron) und Siegelbäumen (Sigillaria). Die Bäume wurden bis zu 40 Meter hoch, die Schachtelhalmgewächse immerhin bis zu 20 Meter. Es entwickelten sich die ersten nacktsamigen Pflanzen: Samenfarne, Palmfarne, Nadelhölzer, und im oberen Karbon auch ginkgoähnliche Pflanzen.
Amphibien waren die wichtigsten Vertreter der Tierwelt, später auch Reptilien, diese bildeten die ersten Eier mit Schalen, so dass sie zur Fortpflanzung nicht mehr auf Gewässer angewiesen waren.

Der CO2 Gehalt der Luft war zu Anfang des Karbonzeitalters fast viermal so hoch wie heute, doch durch die riesigen Wälder, die im Sumpf rasch von Sedimenten bedeckt wurden, wurde grosse Mengen Kohlenstoff gebunden. Dadurch verringerte sich der CO2 Gehalt, und der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre stieg auf 35%, vermutlich den höchsten je auf der Erde erreichten Wert. Die heutige Luft hat noch einen Sauerstoffgehalt von 20,95%.

Der hohe Sauerstoffgehalt ermöglichte den Insekten der damaligen Zeit ein größeres Wachstum. Aber auch die Amphibien, die Labyrinthodontia, auch Panzerlurche genannt, erreichten eine beträchtliche Größe.

In den Meeren tummelten sich urtümliche Fische, wie die Ganoiden.