Am Strand von Itzurun bei Zumaia im Baskenland sieht es aus, als hätte jemand ein gewaltiges Buch aus Stein aufgeklappt. Helle, graue, rötliche und dunkle Gesteinsschichten ragen beinahe senkrecht aus dem Boden.
Bei Ebbe kann man sehen, wie sie sich weit ins Meer hinein fortsetzen. Jede dieser Schichten erzählt von einem früheren Meeresboden, von unterseeischen Schlammlawinen, Klimaveränderungen, wandernden Kontinenten und sogar vom Ende der Dinosaurier. Mehr dazu weiter unten.
Über 60 Millionen Jahre Erdgeschichte
Diese markante Gesteinsformation wird Flysch genannt. Wir müssen zugeben, dass wir das Wort nicht kannten, bevor wir ins Baskenland gereist sind und die Küste besucht hatten 😉 .
Dabei gehört der Flysch an der baskischen Küste zu den bedeutendsten geologischen Aufschlüssen der Welt. Zwischen den Küstenorten Mutriku, Deba und Zumaia lässt sich eine fast lückenlose Abfolge von mehr als 60 Millionen Jahren Erdgeschichte verfolgen. Die ältesten sichtbaren Schichten entstanden vor ungefähr 110 Millionen Jahren, die jüngsten vor rund 50 Millionen Jahren.
Was ist Flysch?
Der Begriff Flysch bezeichnet eine mächtige Abfolge unterschiedlicher Sedimentgesteine, die sich in einem tiefen Meeresbecken ablagerten.
Wie ist Flysch entstanden?
Bei diesen Ablagerungen wechselten sich regelmäßig härtere und weichere Schichten ab:
- Kalkstein entstand vor allem aus den kalkhaltigen Überresten winziger Meeresorganismen.
- Mergel besteht aus einer Mischung aus Kalk und Ton.
- Tonstein bildete sich aus sehr feinen Schlammablagerungen.
- Sandstein gelangte durch unterseeische Strömungen und Schlammlawinen in die Tiefe.
Viele Schichten sanken langsam aus dem Meerwasser auf den Grund. Andere wurden innerhalb kurzer Zeit durch sogenannte Trübeströme abgelagert. Das waren Lawinen aus Wasser, Sand und Schlamm, die an den Hängen des Meeresbeckens hinabstürzten.
Woher kommt der Name Flysch?
Das Wort Flysch stammt aus der Schweiz (daher wird es tatsächlich so auch im Spanischen ausgesprochen) und geht auf einen regionalen Ausdruck für fließendes oder rutschendes Gelände zurück. Das passt gut, denn weichere Flyschschichten verwittern leicht und können Hänge instabil machen.
Wie entstand der Flysch in Nordspanien?
Zwischen ungefähr 100 und 50 Millionen Jahren lag das Gebiet der heutigen baskischen Küste am Grund eines tiefen Meeresbeckens. Kalkschlamm, Ton und Sand sammelten sich dort Schicht für Schicht.
Ursprünglich lagen diese Sedimente annähernd waagerecht. Insgesamt entstand eine Gesteinsfolge von mehreren Tausend Metern. Würde man die heute sichtbaren Schichten wieder in ihre ursprüngliche Lage bringen, wäre die gesamte Abfolge wohl mehr als 5.000 Meter dick.
Dabei verliefen Ablagerungen nicht gleichmäßig:
- In ruhigen Zeiten rieselten feinste Kalkteilchen und Ton langsam auf den Meeresboden.
- Bei unterseeischen Erdrutschen schossen Sand, Schlamm und Gesteinstrümmer in die Tiefe.
- Klimaschwankungen beeinflussten die Menge an Kalk und Ton.
- Veränderungen des Meeresspiegels und der Meeresströmungen veränderten die Ablagerungsbedingungen.
So entstanden die rhythmischen Wechsel aus Kalkstein, Mergel, Tonstein und Sandstein, die wir heute sehen.
Wie sah Nordspanien vor 110 Millionen Jahren aus?
Vor etwa 110 Millionen Jahren existierte natürlich weder Spanien noch die Iberische Halbinsel in ihrer heutigen Form. Die Landmassen der Erde lagen anders, der Meeresspiegel war deutlich höher und das Klima erheblich wärmer, nahezu tropisch.
Iberien war über längere Zeiträume ein weitgehend isolierter Kleinkontinent. Im Gebiet des heutigen Baskenlandes erstreckte sich zunächst ein warmes, flaches Meer. Darin wuchsen Korallenriffe. Aus ihren kalkhaltigen Resten entstanden die heutigen Kalksteingebirge im Inneren des Baskischen Küstengeoparks.
Gleichzeitig begann sich die Biskaya zu öffnen. Die Erdkruste wurde gedehnt, zerbrach und sank stellenweise ab. Zwischen den flachen Meeresplattformen entstanden tiefe Becken und Rinnen. In sauerstoffarmen Bereichen dieser Becken lagerte sich der dunkle Schlamm ab, aus dem später der sogenannte schwarze Flysch von Mutriku und Deba entstand.
Warum stehen die Schichten heute fast senkrecht?
Die Gesteinsschichten wurden natürlich nicht senkrecht, sonder waagerecht abgelagert. Ihre heutige Stellung ist eine Folge der enormen Kräfte der Plattentektonik.
Während sich Afrika nach Norden bewegte, geriet die Iberische Platte zwischen Afrika und Europa unter Druck.
Iberien kollidierte mit Eurasien. Die Sedimente des früheren Meeresbodens wurden zusammengeschoben, gefaltet, zerbrochen und angehoben. Dabei entstanden die Pyrenäen und die baskischen Gebirge. Das passierte natürlich nicht plötzlich mit einem Riesengetöse, sondern ganz langsam über Millionen von Jahren.
Im Bereich von Zumaia wurden die ursprünglich horizontalen Schichten so stark aufgerichtet, dass sie heute beinahe senkrecht stehen. Der Baskische Küstengeopark datiert diese entscheidende Phase der Gebirgsbildung ungefähr in den Zeitraum zwischen 40 und 2 Millionen Jahren vor heute.
Wie entstand die heutige Küste?
Nachdem die Gesteinsschichten über den Meeresspiegel gehoben worden waren, begannen Regen, Flüsse, Wind und Brandung mit ihrer Abtragung.
Dabei verwitterten die weicheren Mergel- und Tonschichten schneller als die härteren Kalk- und Sandsteine. Die widerstandsfähigeren Schichten blieben als lange Rippen stehen. Bei Ebbe treten sie auf der sogenannten Gezeitenplattform weit ins Meer hinaus.
Diese flache Felsfläche wird auf Spanisch rasa mareal genannt. Sie ist nicht mit dem Flysch selbst zu verwechseln. Flysch bezeichnet die Gesteinsabfolge. Die Gezeitenplattform ist die Landschaftsform, welche die Brandung aus diesen Gesteinen herausgearbeitet hat.
Die heutige Küstenlandschaft entstand im Wesentlichen während der vergangenen wenigen Millionen Jahre und verändert sich noch immer. Auch heute brechen Felsblöcke ab, Hänge rutschen und die Brandung trägt die Schichten weiter ab.
Warum besitzt der Flysch von Zumaia unterschiedliche Farben?
Die Farben haben uns bei unserem Besuch am Strand und der anschließenden Bootstour besonders fasziniert. Manche Schichten sind fast weiß, andere grau, beige, rötlich oder beinahe schwarz. Diese Unterschiede gehen auf die Zusammensetzung des ursprünglichen Sediments und die Bedingungen am Meeresboden zurück.
Woher kommen die hellen und weißen Schichten?
Helle Schichten enthalten besonders viel Calciumcarbonat. Es stammt überwiegend von den Schalen und Skeletten winziger Meeresorganismen. Aus dem kalkreichen Schlamm entstand später Kalkstein. Je höher der Kalkanteil ist, desto heller erscheint das Gestein und ist meist auch härter.
Warum sind einige Schichten grau?
Graue Schichten enthalten neben Kalk einen größeren Anteil an Tonmineralen. Meistens handelt es sich um Mergel oder mergeligen Kalkstein.
Je mehr Ton im Sediment vorhanden war, desto dunkler und weicher konnte die spätere Schicht werden. Graue Farben können außerdem mit fein verteiltem organischem Material oder Eisenmineralen zusammenhängen.
Was verursacht die roten und violetten Farbtöne?
Rötliche und violette Schichten enthalten fein verteilte oxidierte Eisenverbindungen, insbesondere Hämatit. Vereinfacht gesagt, hat das Eisen im Sediment chemisch mit Sauerstoff reagiert.
Wie entstand der schwarze Flysch?
Der besonders dunkle Flysch ist vor allem bei Deba und Mutriku zu sehen. Er entstand in tiefen Becken und Rinnen, in denen zeitweise nur wenig Sauerstoff vorhanden war. Unter solchen Bedingungen konnte organisches Material im Schlamm erhalten bleiben. Das verlieh den späteren Gesteinen ihre dunkle Farbe.
Was verrät der Flysch über das Ende der Dinosaurier?
In der Bucht von Algorri liegt eine unscheinbare, dunkle Tonschicht, die zu den berühmtesten geologischen Grenzen der Welt gehört. Sie entstand vor rund 66 Millionen Jahren und markiert die Grenze zwischen der Kreidezeit und dem Paläogen.
Genau zu dieser Zeit verschwanden weltweit etwa drei Viertel aller Tier- und Pflanzenarten, darunter auch alle nicht flugfähigen Dinosaurier. Nur Vögel sind ihre heute noch lebenden Nachfahren.
In dieser Grenzschicht wurde ungewöhnlich viel Iridium nachgewiesen. Iridium ist ein chemisches Element, das in der Erdkruste sehr selten vorkommt, in vielen Asteroiden aber deutlich häufiger enthalten ist.
Bereits 1980 stellten der Geologe Walter Alvarez, sein Vater, der Physiker Luis Alvarez und weitere Wissenschaftler eine aufsehenerregende These auf. Sie hatten in Italien und Dänemark ebenfalls eine auffällig iridiumreiche Grenzschicht gefunden. Ihre Erklärung lautete:
Vor etwa 66 Millionen Jahren muss ein gewaltiger Asteroid auf der Erde eingeschlagen sein. Staub und feinste Trümmer wurden rund um den Globus verteilt und lagerten sich auch auf weit entfernten Meeresböden ab.
Spätere Iridiumfunde an anderen Orten, darunter die in der Grenzschicht von Zumaia, stützten diese These. Der auffällige Iridiumgehalt ließ sich gleichzeitig mit dem plötzlichen Verschwinden zahlreicher Fossilien in Verbindung bringen.
Einschlag auf der Halbinsel Yucatán
Anfang der 1990er-Jahre wurde schließlich der passende Einschlagkrater identifiziert: der rund 180 Kilometer große Chicxulub-Krater unter der mexikanischen Halbinsel Yucatán.
Der Einschlag löste gewaltige Erdbeben, verheerende Flutwellen und großflächige Brände aus. Staub, Ruß und schwefelhaltige Teilchen gelangten in die Atmosphäre. Dadurch wurde das Sonnenlicht abgeschwächt, die Temperaturen sanken und viele Pflanzen konnten nicht mehr ausreichend Fotosynthese betreiben. Nahrungsketten an Land und im Meer brachen zusammen.
Heute gilt der Chicxulub-Einschlag als wichtigste unmittelbare Ursache des Massenaussterbens am Ende der Kreidezeit. Auch gewaltige Vulkanausbrüche im heutigen Indien beeinflussten damals Klima und Umwelt. Die weltweite Iridiumschicht, der Chicxulub-Krater und der gleichzeitig erkennbare Zusammenbruch vieler Tier- und Pflanzengruppen liefern gemeinsam sehr starke Belege für die entscheidende Wirkung des Asteroideneinschlags.
Welche Klimaveränderung ist im Flysch zu erkennen?
Etwa zehn Millionen Jahre nach dem Aussterben der Dinosaurier ereignete sich erneut eine globale Krise. Vor ungefähr 56 Millionen Jahren stiegen die Temperaturen innerhalb geologisch kurzer Zeit stark an. Dieses Ereignis wird Paläozän-Eozän-Temperaturmaximum, kurz PETM, genannt.
Große Mengen Kohlenstoff gelangten in die Atmosphäre und die Ozeane. Die Erde erwärmte sich, die Ozeane wurden saurer und zahlreiche Organismen am Meeresboden verschwanden oder veränderten sich.
Im Flysch von Zumaia ist diese Phase als mehrere Meter mächtiger Abschnitt aus rötlichen bis dunkelgrauen Ton- und Mergelsteinen dokumentiert. Forschende untersuchen dort Kohlenstoffisotope, Mikrofossilien und Sedimente, um Geschwindigkeit und Folgen dieser damaligen Erwärmung zu rekonstruieren. Zumaia zählt deshalb zu den international wichtigsten Fundorten für die Erforschung früherer Klimaveränderungen.
In dieser Grenzschicht wurde ungewöhnlich viel Iridium nachgewiesen. Iridium ist ein chemisches Element, das in der Erdkruste sehr selten vorkommt, in vielen Asteroiden aber deutlich häufiger enthalten ist.
Bereits 1980 stellten der Geologe Walter Alvarez, sein Vater, der Physiker Luis Alvarez und weitere Wissenschaftler eine aufsehenerregende These auf. Sie hatten in Italien und Dänemark ebenfalls eine auffällig iridiumreiche Grenzschicht gefunden. Ihre Erklärung lautete:
Vor etwa 66 Millionen Jahren muss ein gewaltiger Asteroid auf der Erde eingeschlagen sein. Staub und feinste Trümmer wurden rund um den Globus verteilt und lagerten sich auch auf weit entfernten Meeresböden ab.
Spätere Iridiumfunde an anderen Orten, darunter die in der Grenzschicht von Zumaia, stützten diese These. Der auffällige Iridiumgehalt ließ sich gleichzeitig mit dem plötzlichen Verschwinden zahlreicher Fossilien in Verbindung bringen.
Warum ist Zumaia für Geologen so bedeutend?
Die Gesteinsfolge ist ungewöhnlich vollständig, gut zugänglich und durch Fossilien, Veränderungen des Erdmagnetfeldes sowie chemische Signale sehr genau datierbar.
In Zumaia befinden sich außerdem zwei sogenannte Global Stratotype Sections and Points (GSSP), umgangssprachlich „Golden Spikes“. Solche international festgelegten Referenzpunkte definieren weltweit gültige Grenzen zwischen Abschnitten der Erdgeschichte. Bei Zumaia markieren sie die Untergrenzen des Selandiums und des Thanetiums innerhalb des Paläozäns.
Die International Union of Geological Sciences führt die Kreide-Paläogen-Abfolge von Zumaia als geologisches Welterbe von internationaler Bedeutung. Der rund zehn Kilometer lange Aufschluss dokumentiert unter anderem sowohl das Massenaussterben vor 66 Millionen Jahren sowie die extreme Erwärmung vor etwa 56 Millionen Jahren.
Siegbert Mattheis
Siegbert Mattheis, Jahrgang 1959, ist seit seinem ersten Italienaufenthalt 1977 vom mediterranen Lebensgefühl begeistert. Seitdem bereist er mehrmals im Jahr die Länder rund um das Mittelmeer. Nach seinen Studien Kommunikationsdesign, Philosophie, Wissenschaftstheorie und Kunstgeschichte gründete er eine Werbeagentur, die er seit 1998 gemeinsam mit seiner Frau Claudia Mattheis führt. 2002 bauten beide gemeinsam Ambiente–Mediterran.de auf, das inzwischen größte Lifestyle-Magazin rund um die mediterrane Kultur. Darüber hinaus ist er Fachjournalist und Fotograf, begeisterter Hobbykoch und Liebhaber stilvoller Einrichtung. Gründliche Recherche und Liebe zum Detail gehören zu seinen Leidenschaften. Mit seiner Frau lebt er in Berlin Prenzlauer Berg.
