Hasselo-Stadial

Das Hasselo-Stadial war eine Kältephase der Weichsel-Kaltzeit. Es erfolgte im Verlauf des OIS 3 im Zeitabschnitt 45.500 bis 43.300 Jahre vor heute – noch vor den letzten starken Eisvorstößen des Weichsel-Hauptglazials (Pleniglazials).^[1]

Die Typlokalität Hasselo (auch Hasseloo) ist ein Ort in den Niederlanden 3 Kilometer nordöstlich von Hengelo. Das Substantiv Stadial leitet sich ab vom Altgriechischen στᾰ́σῐς (stắsĭs) „Stand, Lage, Position, Stasis, Stillstand“.

Sehr bedeutungsvoll für das Verständnis des Hasselo-Stadials ist die Arbeit von Jacobus van Huissteden aus dem Jahr 1990.^[2]

Das Stadial war aber bereits zuvor wissenschaftlich erwähnt worden.

Das Hasselo-Stadial folgt auf das Moershoofd-Interstadial und wird seinerseits vom Hengelo-Interstadial abgelöst. Es gehört zum OIS 3 (bzw. MIS 3) und korreliert mit dem Grönland-Stadial GS-12.^[3]

Das Typprofil Hengelo A1 für das Hasselo-Stadial befindet sich in der Nähe von Hasselo. Aufgeschlossen sind hier siltig-sandige Sedimente des Hengelo-Beckens (Twente-Formation mit dem Mekkelhorst-Member, seinerseits bestehend aus den Tilligte Beds und den Puntbeek Sands). Das Mekkelhorst-Member ist eine Abfolge aus Sand, Silt und Torf – aufgebaut aus fluvialen und äolischen Sedimenten, die in einer Tiefland-Tundra zur Ablagerung kamen.

Hasselo-Alter werden in der Einheit 2 in Torflagen des Liegenden der Formation angetroffen. Die Einheit 2 zeichnet sich durch Eiskeile und Eiskeilpolygone in Silt aus – was auf Permafrost-Bedingungen schließen lässt.^[4]

Das Mittlere Pleniglazial (57.000 bis 28.000 Jahre vor heute) der Weichsel-Kaltzeit war in Nordwesteuropa ein generell kühler Zeitabschnitt.^[5] Frostrisse sind weit verbreitet und Eiskeilfüllungen treten ebenfalls auf – was als ausgeprägter, jahreszeitlich gebundener Frost und diskontinuierlicher Permafrost interpretiert werden kann, mit einer mittleren Jahreslufttemperatur (Englisch mean annual air temperature oder abgekürzt MAAT) von unterhalb −1 °C.

Der Südrand des Permafrosts in Westeuropa unterlag der Breitenkontrolle der winterlichen Packeisgrenze im Nordatlantik. Umgekehrt erlaubt uns die Ausbreitung des Permafrosts wiederum Rückschlüsse auf die Packeisverhältnisse. Auf jeden Fall reichte das Packeis im Nordatlantik während des Hasselo-Stadials bis auf 50° nördliche Breite herab.^[6]

Aufgrund der zahlreichen Eiskeile und Polygone wird für das Hasselo-Stadial auf eine mittlere Jahresmitteltemperatur von −4,5 bis −6,0 °C geschlossen – was eindeutig die Bedingungen eines zeitweiligen Permafrosts indiziert. Der Niederschlag war äußerst gering und spricht für eine der trockensten Perioden des Mittleren Plenigazials.^[2] Während des Hasselo-Stadials ist ein Rückgang der Strauchtundra zu beobachten – hin zu einer Ausbreitung offener Tundrenvegatation.

Die Netzwerke kleinerer Flüsse scheinen sich kaum verändert zu habenn, sie mäandrieren in mehrfachen, sich verzweigenden Kanälen.^[7] Der Meeresspiegel dürfte um rund 50 Meter niedriger gelegen haben und ein großer Teil der Nordsee lag daher trocken (siehe Doggerland). Die Flusssysteme von Rhein, Maas, Schelde und Themse passten sich diesen Gegebenheiten an und flossen nach Südwesten in den Ärmelkanal hin ab.^[8]

Das Hasselo-Stadial zeigt an seiner Typlokalität folgende paläoökologische Entwicklung: die Silte im Liegenden dokumentieren stagnierende (jedoch auch teils offen fließende) Wasserbedeckung. Anschließend ging der Wasserhaushalt an Bedeutung zurück und es konnten sich terrestrische Torfsedimente etablieren. Nach einem kurzen Intervall trocknete die Umwelt zusehends aus – wie xerophile Taxa belegen. Das folgende Eiskeilniveau ist assoziiert mit Taxa, die nackte, jedoch gestörte Unterlagen anzeigen, außerdem kam es zum Erliegen einer durchgehenden Pflanzendecke. Danach lässt sich eine Phase erkennen mit vorwiegend stehenden Flachwasserbedingungen, die allmählich wieder in Fließwasser übergingen. Die Vegetation des Hangenden vergleicht sich am ehesten mit einer chionophilen (im Winter eine Schneebedeckung benötigenden), arktischen Strauchtundra. Die beobachtete Vegetationsfolge erklärt sich vorrangig durch wechselnde Feuchtigkeitsverhältnisse, wohingegen Temperaturschwankungen eine untergeordnete Rolle zu spielen scheinen.^[4]

Anhand des Eisbohrkerns GRIP fällt das als äquivalent anzunehmende Grönland-Stadial GS-12 in den Zeitraum 44.300 bis 43.400 Jahre vor heute.^[9] Jef Vandenberghe und Johannes Van der Plicht (2016) geben für das Hasselo-Stadial anhand von kalibrierten Radiokohlenstoffaltern (kalibriert mit IntCal13) jedoch den Zeitraum 43.700 bis 42.000 Jahre vor heute an.^[1] Anhand des Computerprogramms OxCal reduziert sich der in Frage kommende Zeitraum auf 43.220 bis 42.290 Jahre vor heute. Beide genannten Zeitspannen erscheinen aber als zu jung, da sie sich auf das Grönland-Interstadial GI-11 konzentrieren.

Bas Van Geel und Kollegen etablieren neuerdings (2024) für das Hasselo-Stadial Radiokohlenstoffalter von 41.000 bis 38.000 Jahre vor heute. Kalibriert entspricht dies in etwa dem Zeitraum 44.650 bis 43.300 Jahre vor heute (Streubreite 45.730 bis 42.650 Jahre vor heute) – was jetzt recht gut mit dem GS-12 übereinstimmt.^[10]

Die klimatische Entwicklung des Hasselo-Stadials kann anhand der im GRIP-Eisbohrkern gemessenen δ ¹⁸O-Werte nachvollzogen werden.

Dem Hasselo-Stadial war das kurzlebige Interstadial GI-12a vorausgegangen (44.600 bis 44.300 Jahre vor heute). Es erreichte noch - 37,0 ppm an δ ¹⁸O. Das darauf folgende eigentliche Stadial bewegte sich unter Schwankungen um einen Durchschnittswert von - 42,5 ppm. Gegen Ende des Stadials um 43.400 Jahre vor heute schnellten die Temperaturen rasch in die Höhe zu einem Niveau von - 37,5 ppm zu Beginn des GI-11. Das Stadial lag somit im Durchschnitt 5,0 bis 5,5 ppm unterhalb der umgrenzenden Interstadiale. Laut Jan Harff und Kollegen (2017) korreliert dies mit einem Unterschied von 4,0 °C in den Oberflächentemperaturen des Südatlantiks – von stadialen 16,5 °C bis interstadialen 20,5 °C.^[11]

• Eiskeil
• Hengelo-Interstadial
• Moershoofd-Interstadial
• Permafrost
• Stadial
• Torf
• Tundra
• Weichsel-Kaltzeit

1. ↑ ^{a b} Jef Vandenberghe und Johannes van der Plicht: The age of the Hengelo interstadial revisited. In: Quaternary Geochronology. Band 32, 2016, S. 21–28, doi:10.1016/j.quageo.2015.12.004. 
2. ↑ ^{a b} Jacobus van Huissteden: Tundra Rivers of the last glacial: sedimentation and geomorphological processes during the Middle Pleniglacial in Twente, eastern Netherlands. In: Doktorarbeit. Vrije Universiteit te Amsterdam, Amsterdam 1990, S. 232. 
3. ↑ Johanna A. A. Bos und Kollegen: Abrupt climatic events during OIS-3 recorded in terrestrial sediments in the Netherlands: a multi-proxy approach. In: Geophysical Research Abstracts. Band 1, 2009. 
4. ↑ ^{a b} Eva T. H. Ran, Sjoerd J. P. Bohncke, Ko Jacobus Van Huissteden und Johannes Vandenberghe: Evidence of episodic permafrost conditions during the Weichselian Middle Pleniglacial in the Hengelo basin (The Netherlands). In: Geologie en Mijnbouw. Band 69, 1990, S. 207–218 ([1]). 
5. ↑ Cees Kasse, Johannes Vandenberghe, Jacobus Van Huissteden, Sjoerd J. P. Bohncke und Johanna A. A. Bos: Sensitivity of Weichselian fluvial systems to climate change (Nochten mine, eastern Germany). In: Quaternary Science Reviews. Band 22, 2003, S. 2141–2156. 
6. ↑ H. Renssen und Jef Vandenberghe: Investigation of the relationship between permafrost distribution in NW Europe and extensive winter sea-ice cover in the North Atlantic Ocean during the cold phases of the Last Glaciation. In: Quaternary Science Reviews. Volume 22, Issues 2–4, 2003, S. 209–223, doi:10.1016/S0277-3791(02)00190-7. 
7. ↑ Jacobus van Huissteden: Detection of rapid climate change in Last Glacial fluvial successions in the Netherlands. In: Global and Planetary Change. Band 28, 2001, S. 319–339. 
8. ↑ Marc P. Hijma, Kim M. Cohen, Wil Roebroeks, Wim E. Westerhoff und Freek S. Busschers: Pleistocene Rhine–Thames landscapes: geological background for hominin occupation of the southern North Sea region. In: Journal of Quaternary Science. Band 27, Nr. 1, 2012, S. 17–39, doi:10.1002/jqs.1549. 
9. ↑ Sune O. Rasmussen und Kollegen: A stratigraphic framework for abrupt climatic changes during the Last Glacial period based on three synchronized Greenland ice-core records: refining and extending the INTIMATE event stratigraphy. In: Quaternary Science Reviews. Band 106, 2014, S. 14–28, doi:10.1016/quascirev.2014.09.007. 
10. ↑ Bas Van Geel, Johannes Van der Plicht, Cees Kasse und D. Mol: Radiocarbon dates from the Netherlands and Doggerland as a proxy for vegetation and faunal biomass between 55 and 5 ka cal bp. In: Journal of Quaternary Science. Band 39, Nr. 2, 2024, S. 248–260, doi:10.1002/jqs.3582 ([2]). 
11. ↑ Jan Harff und Kollegen: Sea Level and Climate. Hrsg.: Nicholas C. Flemming, Jan Harff, Delminda Moura, Anthony Burgess und Geoffrey N. Bailey, Submerged Landscapes of the European Continental Shelf: Quaternary Paleoenvironments. Chap. 2. 2017, ISBN 978-1-118-92213-2, S. 11–49 ([3] [PDF]).