Das Oligozän ist in der Erdgeschichte eine chronostratigraphische Serie (also ein Zeitintervall) innerhalb des Systems des Paläogens, früher des Tertiärs. Der Beginn des Oligozäns liegt bei etwa Millionen Jahren, es endete vor etwa Millionen Jahren. Dem Oligozän folgte das Miozän und ihm ging das Eozän voraus.
Namensgebung und Geschichte Der Name Oligozän (von Griech. ὀλίγος = „wenig, gering, schwach“ und καινός = „neu, ungewöhnlich“) wurde von Heinrich Ernst Beyrich 1854 vorgeschlagen.Ernst Beyrich: Über die Stellung der hessischen Tertiärbildungen. In: Bericht über die zur Bekanntmachung geeigneten Verhandlungen der Königlich Preussischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, Berlin 1854, S. 664 (Digitalisat)
Definition und GSSP Der Beginn des Oligozäns (und damit auch der Rupelium-Stufe) ist durch das Aussterben der Foraminiferen-Gattung Hantkenina definiert. Die Obergrenze (und damit die Untergrenze von Miozän und des Aquitaniums) wird durch mehrere Ereignisse gut definiert. Kennzeichnend ist die Basis der Magnetischen Polaritäts-Chronozone C6Cn.2n, das Erstauftreten der Foraminiferen-Art Paragloborotalia kugleri und das Aussterben der kalkigen Nannoplankton-Art Reticulofenestra bisecta (Basis der Nannoplankton-Zone NN1). Der GSSP (= globaler Eichpunkt) für die Basis des Oligozäns (und die Basis der Rupelium-Stufe) ist das Massignano-Profil in einem aufgelassenen Steinbruch auf der Ostseite der Straße von Ancona nach Sirolo an der Adriaküste nahe dem Dorf Massignano (Ancona, Italien).
Untergliederung Das Oligozän wird in zwei chronostratigraphische Stufen unterteilt:
System: Paläogen (– mya) Serie: Oligozän (– mya) Stufe: Chattium (– mya) Stufe: Rupelium (– mya) Serie: Eozän (– mya) Serie: Paläozän (– mya)
Regional und in älteren Publikationen werden auch noch weitere Stufennamen verwendet. Sie eigneten sich aus verschiedensten Gründen nicht als internationale Stufen und werden nur noch regional benutzt oder sind wegen mangelhafter Definition außer Gebrauch gekommen.
Geographie und Klima Bis in das Eozän existierte mit den verbundenen Landflächen von Australien, Antarktika und Südamerika noch ein relativ umfangreicher Rest des früheren südlichen Großkontinents Gondwana. Damals war der zirkumpolare Meeresstrom, der heute Antarktika im Uhrzeigersinn umfließt, noch nicht vorhanden. Stattdessen drang wärmeres Meerwasser entlang der kontinentalen Küstenbereiche weit nach Süden vor und gestaltete das antarktische Klima deutlich milder. Im Mittleren Eozän vor etwa 45 Millionen Jahren erfolgte die endgültige Trennung von Antarktika und Australien, und während des Übergangs zum Oligozän (34 mya) zerbrach auch die Landbrücke zu Südamerika. Dies führte zur Bildung der heute etwa 480 Seemeilen breiten Drakestraße, und als unmittelbare Folge davon entstand der Antarktische Zirkumpolarstrom, der Antarktika nunmehr thermisch isolierte und wahrscheinlich – unter Mitwirkung verschiedener Rückkopplungen – den Anstoß für einen weltweiten Abkühlungsprozess gab. Auf globaler Ebene sank die Temperatur der Ozeane bis in tiefere Schichten um 4 bis 5 °C, und der Meeresspiegel fiel innerhalb einer geologisch sehr kurzen Zeitspanne um etwa 30 Meter. Auffällig in dem Zusammenhang ist die abrupte Reduzierung der atmosphärischen CO2-Konzentration. Bewegte sich diese gegen Ende des Eozäns in einem Bereich von 700 bis 1.000 ppm, nahm dieser Wert um etwa 40 Prozent ab (und lag eventuell für einige Jahrtausende noch tiefer). Die bei einem CO2-Schwellenwert um 600 ppm einsetzende Vereisung des südpolaren Festlands, in der Anfangsphase zum Teil gesteuert von den sich zyklisch verändernden Erdbahnparametern und der dadurch variierenden Sonneneinstrahlung, markiert den Beginn des Känozoischen Eiszeitalters. Parallel dazu verzeichneten auch die arktischen Regionen und besonders Grönland eine deutliche Abkühlung. Unter anderem belegen Funde von Dropstones die zeitweilige Existenz von grönländischem Kontinentaleis.
mini|hochkant=1.2|Proto-Mittelmeer und Paratethys, vor ca. 30 Millionen Jahren im Rupelium, am Beginn der Hauptphase der Alpidischen Orogenese. Die zunehmende Ausdehnung der Eiskappen und Gletscher führte dazu, dass zahlreiche Schelfmeere verlandeten, wodurch verschiedene neue Landverbindungen entstanden. So fiel am Beginn des Oligozäns die Turgaistraße trocken, die über Millionen Jahre als Flachmeer die Grenze zwischen Asien und Europa bildete. Auch das einst überflutete Ebro-Becken südwestlich der Pyrenäen wurde Festland, was zur vollständigen Verbindung der Iberischen Halbinsel mit Europa führte. Tektonische Verschiebungen bewirkten eine Teilung der Tethys in das Mittelmeer im Westen und der Paratethys im Osten. Die Paratethys befand sich im Osten des heutigen Europas und stand nur zeitweilig mit dem Mittelmeer und dem Indischen Ozean in Verbindung. Das Mittelmeer war aber zum Atlantik hin geöffnet. Zusätzlich wird angenommen, dass der lange Zeit isolierte Arktische Ozean nach einem Übergangsstadium als Brackwassermeer im frühen Oligozän (≈ 32 mya) mit dem Einströmen von salzhaltigem Nordatlantikwasser Anschluss an die globale Meereszirkulation fand. Der Afrikanische Kontinent blieb nach wie vor weitgehend von Europa und Asien isoliert. Dies sollte sich erst im Miozän grundlegend ändern. Daneben erreichte die Auffaltung der Alpen und der Rocky Mountains einen Höhepunkt.
Für große Teile des späteren Oligozäns gilt eine durchschnittliche CO2-Konzentration im Bereich von 400 bis 450 ppm als wahrscheinlich. Vor 27,8 Millionen Jahren kam es zu einer etwa 3 Millionen Jahre dauernden Periode mit wärmeren Temperaturen, etwas schwächer ausgeprägt als das Klimaoptimum des Miozäns, aber stark genug, um bereits in mittleren Breiten subtropische Bedingungen zu etablieren. Diese Klimasignale kamen jedoch besonders in der Südpolaregion kaum zu Geltung. Es deutet somit Vieles darauf hin, dass der Kernbereich des Antarktischen Eisschilds zu dieser Zeit bereits eine Ausdehnung erreicht hatte, die mit verminderter Empfindlichkeit gegenüber globalen Klimaeinflüssen einherging.
Im zeitlichen Umkreis des Oligozän-Miozän-Übergangs begann erneut eine signifikante, aber relativ kurzzeitige Abkühlungsphase, verbunden mit einem weiteren Wachstum der antarktischen Eisbedeckung und entsprechender Absenkung des Meeresspiegels.
Paläogeographie in Mitteleuropa mini|hochkant=1.2|Paläogeographie Mitteleuropas im unteren Oligozän (Rupelium) In Deutschland zur Zeit des Oligozäns (vor etwa 30 Millionen Jahren) reichte die Nordsee bis zum Niederrhein und in den Raum von Kassel (Hessen). Ostdeutschland war bis zum Harz und bis Leipzig (Sachsen) vom Meer überflutet. Zwischen der Nordsee und dem Tethys-Restmeer im heutigen Alpenraum erstreckte sich eine etwa 300 Kilometer lange und maximal 40 Kilometer breite Meeresstraße. Sie verlief von Kassel ausgehend über die Wetterau-Senke und den Oberrheingraben bis nach Basel (Schweiz). Am Nordende des Oberrheingrabens lag zwischen Odenwald, Spessart, Taunus, Hunsrück und Pfälzer Bergland ein Binnenmeer, das fast zehnmal so groß war wie der heutige Bodensee. In dieser Meeresstraße lebten Haie, Rochen und Seekühe.
Faunenentwicklung Europa Frühes Oligozän Durch den Trockenfall der Turgaistraße entstand am Beginn des Oligozäns eine Landverbindung zwischen Europa und Asien. Dies ermöglichte es zahlreichen Tierformen, vom Osten nach Europa vorzudringen, was zusammen mit gravierenden klimatischen Veränderungen zu größeren Verlusten unter der in Europa heimischen Fauna führte. Davon betroffen waren etwa 60 Prozent der europäischen Säugetiergattungen. Dieser Faunenaustausch am Beginn des Oligozäns wurde vom schweizerischen Paläontologen Hans Georg Stehlin im Jahr 1909 erstmals als Grande Coupure („Großer Einschnitt“) bezeichnet. Zu den Opfern dieses Faunenaustauschs zählten die meisten der Palaeotherien. Nur wenige Gattungen, wie Palaeotherium und Plagiolophus, überlebten die Grande Coupure. Auch die Primaten verschwanden damals fast vollständig aus Europa. Lediglich die Gattung Pseudoloris überlebte etwas länger im heutigen Spanien, starb aber noch im Oligozän aus, ebenso wie die Leptictida, die Apatemyiden und die letzten Ischromyiden mit der Gattung Plesiarctomys. Das Aussterben zahlreicher Baum- oder Waldbewohner deutet darauf hin, dass sich am Beginn des Oligozäns offenere Lebensräume weiter ausbreiteten. Im Gegensatz dazu überlebten die Beuteltiere in Europa ohne größere Verluste.
Bei den Neuankömmlingen aus Asien fallen besonders die ersten Nashörner Europas auf. Diese waren im Oligozän Europas durch die hornlosen Hyracodonten und Amynodonten sowie durch die gehörnten Nashörner der Diceratheriinae und die Menoceratherien vertreten. Unter den Hyracodonten wanderte das schafsgroße Eggysodon am Beginn des Oligozäns nach Europa ein. Die Amynodonten waren vom Beginn bis zum Ende der Epoche mit Cadurcotherium in Europa verbreitet. Weitere Nashörner des europäischen Oligozäns waren Ronzotherium und Epiaceratherium. Diese Tiere begründeten den später erfolgreichen Stamm der Aceratheriinae. Die östlichen Teile Europas wurden im Verlauf des Oligozäns darüber hinaus auch vom Paraceratherium erreicht, dem größten landlebenden Säugetier aller Zeiten, das vor allem in Asien verbreitet war. Neben den Nashörnern und ihren näheren Verwandten wanderte am Beginn des Oligozäns mit den Chalicotherien eine weitere äußerst erfolgreiche Gruppe von Unpaarhufern aus Asien ein. Die erste Gattung, die Europa erreichte, war Schizotherium.
mini|Entelodon, Zeichnung von Heinrich Harder, ca. 1920 Die Paarhufer waren vom großen Faunenaustausch am Beginn des Oligozäns weniger betroffen. Zahlreichen europäischen Familien und Gattungen gelang der Übergang ins Oligozän, wie zum Beispiel den Dichobuniden mit Dichobune, Tapirulus und Diplobune. Auch die Cainotheriidae überlebten mit der hasengroßen Form Plesiomeryx und dem größeren Caenomeryx. Allerdings starben auch unter den Paarhufern einige Linien aus, wie die Dacrytheriden, Xiphodontiden und Anoplotheriden. Ursache dafür könnte die Überlegenheit der gelociden Wiederkäuer gewesen sein, die im Oligozän mit Formen wie Gelocus, Lophiomeryx und Bachitherium eine große Formenfülle erreichten. Auffällige Paarhufer des Oligozäns waren die großen Anthracotherien, die mit der Gattung Anthracotherium riesige, flusspferdgroße Formen hervorbrachten. Andere, wie Bothriodon, Elomeryx und Methriotherium, waren kleiner und ähnlich groß wie heutige Schweine. Im Oligozän erreichten auch erstmals die riesigen schweineähnlichen Entelodonten mit Entelodon Europa. Allein der Schädel dieser Tiere war bis zu 1 m lang. Außerdem erschienen die ersten näheren Verwandten der Schweine mit den Gattungen Palaeochoerus und Doliochoerus.
mini|Schädel von Eusmilus Auch die Räuber unter den Säugetieren waren am Beginn des europäischen Oligozäns einem drastischen Wandel unterworfen. Relativ wenig betroffen waren lediglich die archaischen Creodonten. Einige Formen, wie etwa Pterodon, starben aus, doch wurden etwa die Vertreter der Gattung Hyaenodon durch asiatische Arten ersetzt. Weitaus stärkeren Wandlungen unterlagen die Vertreter der Ordnung Carnivora (Raubtiere). So traten mit Eusmilus die ersten Nimraviden auf, katzenähnliche Räuber, die gewaltige Säbelzähne ausbildeten. Eine weitere Gattung der Familie, Nimravus, besaß kleinere Zähne. Sie erschien geringfügig später, aber ebenfalls im frühen Oligozän. Ein weiterer Angehöriger der Nimraviden war Quercylurus, das größte Raubtier seiner Epoche. Es erreichte die Ausmaße eines Bären und scheint ein Sohlengänger gewesen zu sein. Von den Arctoiden verschwand Cynodictis am Übergang zum Oligozän und wurde von Aphicyonodon ersetzt. Unter den kleineren Raubtieren des Eozäns waren Tiere, die an heutige Zibetkatzen erinnerten, wie Stenoplescitis und die nah verwandte Gattung Palaeoprinodon.