De Belemniet Bernstein, anderes fossiles Harz und Kopal

Diese Seite geht über fossiles Harz, ins besondere über Bernstein. Auch schenken wir hart gewordenem Harz Aufmerksamkeit, das noch nicht (ganz) fossilisiert ist und das wir als Kopal kennen.

Fossiles Harz finden wir nahezu überall auf der Welt
Bernstein ist ein fossiles, Millionen Jahre altes (gehärtetes) Harz von Nadelbäumen aber auch von Laubbäumen. Außer Bernstein kennen wir auch noch verschiedene andere Arten fossiles Harz die große Ähnlichkeit mit Bernstein zeigen. Fossiles Harz finden wir nahezu überall auf der Welt. Heutzutage ist es nur noch nicht von Antarktika bekannt, aber Grund dafür ist wahrscheinlich die Unzugänglichkeit und also die Unbekanntheit mit dem Boden dieses Kontinents.

Die Harzproduktion der Bäume
Wenn die Rinde der Nadelbäume verletzt wird, dann fließt Harz hinaus (Abbildung 1). Dieses Harz schützt den Baum vor Infektionen von beispielsweise Pilzen, aber auch vor Insekten. Wer in Nadelwäldern gut herumschaut, kann dieses Harz oft ohne Mühe finden. Meistens bildet es weiße Streifen, an der Stelle wo es an der dunklen Baumrinde heruntergeflossen ist. An diesen Stellen findet man auch öfter etwas dickere, manchmal klumpenförmige Harzansammlungen auf der Rinde. Dieses Harz trat ursprünglich als gelbe, klebrige Substanz aus, aber oxidierte schon schnell als es an der Luft gelagert wurde.

Abbildung 1. Harz auf der Rinde von Nadelbäumen und Stückchen rezentes Harz.

Einschlüsse von Pflanzen und Tieren im Bernstein
Der Bernstein, den wir heutzutage finden, wurde nach seiner Entstehung schon schnell von der Luft abgeschlossen und infolgedessen konnte keine Oxidation stattfinden. Beim Fossilisieren des Harzes und bei der Entstehung von Bernstein trat Wasser aus und erstarrte das Harz. Regelmäßig klebten kleine Tiere am klebrigen Harz und wurden so ganz eingebettet. Diese kleinen Tiere finden wir heute als Fossilien im Bernstein (Abbildung 2), unter anderem Fliegen, Mücken, Tausendfüßler, Asseln, Ohrwürmer, Schaben, Libellen, Flöhe, Bakterien, Würmer, Spinnen und Käfer. Auch hat man im Bernstein Spinnweben, manchmal sogar mit Beute, gefunden. Weiterhin ist eine kleine Anzahl von Eidechsen im Bernstein bekannt. Neben Tieren finden wir auch Pflanzen(teile) im Bernstein. Heutzutage sind schon mehr als 200 Arten Pflanzen bekannt. Dazu gehören mehr als 40 verschiedene Arten Nadelbäume. Auch Laubbäume (vor allem Eiche) werden oft gefunden. Auch gibt es Moose und Flechten.

Das älteste fossile Harz stammt aus dem Karbon
Schon aus dem Karbon sind kleine Mengen fossiles Harz bekannt. Diese wurden damals produziert durch unter anderem Bäume aus den Gattungen Cordaïtes (eine Art Mangrovenbäume) und durch Baumfarne (Cycadofilices). Leider blieb dieses Harz in den Bäumen stecken wodurch wir es nicht oft finden. Fossilen von solchen Bäumen zerbrechen wir meistens nicht um das Harz zu suchen. Dann sind nämlich unsere schönen Fossilien kaputt. Das meiste fossile Harz finden wir aber in Ablagerungen der geologischen Perioden Kreide und Tertiär.

Abbildung 2. Ungefähr 4 cm große Stücken Bernstein von Stränden in Dänemark (links) und Kopal (hellgelb) und Bernstein (dunkelgelb) mit Einschlüssen von Insekten (rechts). Die Nadel ist 3 cm lang.

Fossiles Harz finden wir nicht immer im Gebiet wo es entstanden ist

Bei den heutigen Fundstätten von fossilem Harz geht es sicher nicht immer um den Ort wo das Harz ursprünglich entstanden ist (autochthoner Harz) sondern oft um die Stelle wo es später durch Erosion abgelagert worden ist (allochthoner Harz). Fossiles Harz oder Bernstein am ursprünglichen Ort wird oft durch große Mengen inkohltes Holz und andere pflanzliche Reste begleitet. Ein schönes Beispiel vom Wandern solches fossilen Harzes finden wir beim bekannten und häufig auftretenden Bernstein aus dem Ostseegebiet. Das Harz woraus dieser Bernstein entstand, wurde in Wäldern im Süden von Skandinavien gebildet. Und dann geht es vor allem um Gebiete in der Mitte von Schweden und in Finnland. Möglich gehörten auch noch russische Gebiete östlich von Skandinavien dazu. In diesen Gebieten gab es damals ein relativ warmes Klima mit riesigen Nadelwäldern. Als der Meeresspiegel während des Oligozäns anstieg, wurden Ablagerungen mit dem aus dem Harz entstanden Bernstein erodiert und durch ein jetzt nicht mehr existierendes Flußsystem nach Süden transportiert. Da wurde er abgelagert in Flußdeltas. Wieder später gab es neuen Flußtransport. Auch wurde der Bernstein durch Gletscher während des Pleistozäns weiter verbreitet. Und auch das war noch nicht das Ende des Wanderns. Im Küstengebiet wurde der Bernstein wieder durch die Wellen aus dem Boden befreit wonach er durch Meeresströmungen weiter transportiert wurde und an den Stränden der Ost- und Nordsee gelang.

Ursachen von stark erhöhten Harzproduktion
Die stark erhöhte Harzproduktion im Entstehungsgebiet des baltischen Bernsteins (also im Süden Skandinaviens) wurde wahrscheinlich durch Klimaänderungen ausgelöst. Solche Klimaänderungen konnten die Umwelt derart ändern, das eine Bedrohung für die Bäume entstand. Die Bäume konnten da wieder auf reagieren mit einer Änderung in ihrem Stoffwechsel wodurch eine erhöhte Harzproduktion entstehen konnte. Die Harzproduktion erhöhenden Faktoren könnten eine Erhöhung der Salzkonzentration im Boden, eine abnormale Erhöhung der Luftfeuchtigkeit, Staunässe im Boden, Blitze und früh eintretender Frost sein.

Abbildung 3. Links: Die Oberfläche und die Farbe von Bernstein kann sehr verschieden sein. Diese Abbildung ist eine Kompilation von Stückchen Bernstein die man sehen kann im Nordseebernsteinmuseum in St. Peter-Ording im Bundesland Schleswig-Holstein. Rechts: Bis 4 mm große Bernsteinstückchen aus Braunkohlenablagerungen, gefunden in einem Steinbruch in Salland, Overijssel (Niederlande).

Bernstein aus dem baltischen Gebiet (Ostseegebiet)
Der Bernstein aus den obengenannten Gebieten ist nicht nur der bekannteste, sondern es gibt dort auch die größten Vorkommen. Die Halbinsel Samland (Kaliningrader Gebiet, Rußland – damals Königsberg) bildet heute 90% der Weltbernsteinproduktion. Der Bernstein wird dort bei Jantarni in Tagebau gewonnen. In der weiteren Umgebung, im Ostseegebiet von Polen, Deutschland und Litauen und weiter in Rußland gibt es noch ziemlich viele Bernsteinvorkommen.

Farbvarianten des Bernsteins
Bernstein kennt mehrere Farbvarianten (Abbildung 3+4). Nicht nur allerhand Gelbtonen, sondern auch in den Farben orange, rot, braun, schwarz und sogar weiß. Die unterschiedlichen Farben von Bernstein können entstehen unter dem Einfluß von unter anderem Temperatur, Luft und Licht. Außerdem kann die Durchsichtigkeit ganz verschieden sein. Diese Durchsichtigkeit wird von allerhand Faktoren bestimmt, beispielweise von den vorhandenen Verschmutzungen und die Anzahl winzig kleine Gasbläßchen im Bernstein. Weißer Bernstein verdankt seine Farbe den massenhaft darin auftretenden Gasbläßchen.

Bernstein in den Niederlanden
Auch in den Niederlanden gibt es Bernstein. Das Meer, die Gletscher und Flüsse haben ihn hierher gebracht. An der Küste der östlichen Watteninseln, insbesondere nach stürmischem Wetter im Frühling, gibt es dort Bernstein als 'Findling'. Eine andere Stelle, wo wir Bernstein finden können, ist im Geschiebelehm, der im Norden der Niederlande von Gletschern während der vorletzten Eiszeit, der Saale-Eiszeit, abgelagert wurde. Auch in Steinbrüchen im Nordosten der Niederlande können wir Bernstein antreffen, der vom Fluß Eridanos mitgeführt wurde. Dieser Fluß, den es heutzutage nicht mehr gibt, hat aus dem Osten Sedimente aus Skandinavien und aus dem Ostseegebiet verfrachtet, worin sich Bernstein befand.

Abbildung 4. Die verschiedenen Farbtöne von Bernstein sind zu sehen im Nordseebernsteinmuseum in St. Peter-Ording im Bundesland Schleswig-Holstein.

Große Klumpen Bernstein
Mit etwas Glück kann man selber auch Bernstein an den Stränden der Ostsee und Nordsee finden. Oft geht es um kleine Stückchen, aber manchmal werden auch Exemplare von einigen Kilos gefunden. Auch anderswo auf der Welt werden an Fundstätten von Bernstein und fossiles Harz solche große Klumpen von mehreren Kilos gefunden. Manchmal überschreitet das Gewicht die zehn Kilo. Es gibt eben Meldungen aus dem Anfang des vorigen Jahrhunderts von Klumpen aus Japan die eine Vielfalt von zehn Kilo wegen.

Bernstein während der Vorgeschichte
Schon während der Steinzeit wußte der Mensch den Wert des Bernsteins zu schätzen. Genauso wie heute wurde der Bernstein in Schmuck verarbeitet. In steinzeitlichen Gräbern hat man diesen Bernstein wiedergefunden; diese Gräber wurden mit Beigaben (Bernsteinschmuck) ausgestattet. In der Steinzeit gab es auch schon einen ausgedehnten Bernsteinhandel. Vor einigen tausenden Jahren gab es sogar Handelswege des Bernsteins (Bernsteinstraßen), die ganz zum Mittelmeer verliefen.

Herkunft der Name Bernstein / Anwendung von Bernstein
Der Name Bernstein könnten wir Übersetzen als brennbarer Stein weil Bernstein leicht entzündlich ist. Wenn Bernstein brennt, verbreitet er einen leicht aromatischen Duft. Darum wird Bernstein und anderes fossiles Harz in Kirchen als Weihrauch benutzt. Bernstein kennt noch mehrere andere Anwendungen. So wird er auch als Rohstoff benutzt für die Herstellung von profaner und kirchlicher Kunst. Bei der industriellen Gewinnung im Ostseegebiet ist nur ungefähr ein Viertel des Bernsteins geeignet für die Herstellung von Kunst. Vor allem sehr kleine Stückchen werden in der chemischen Industrie weiterverarbeitet. Weil Bernstein ein schlechter Stromleiter ist, wird er auch benutzt um Isolatoren herzustellen.

Abbildung 5. Im Nordseebernsteinmuseum in St. Peter-Ording im Bundesland Schleswig-Holstein kann man sich verschiedene Facetten von Bernstein anschauen. So finden wir da auch diese Fälschungen. Es sind in Kunstharz gegossene Insekten und andere Tiere.

Kopal

Neben Bernstein und anderem fossilen Harz gibt es noch Kopal (Abbildung 2). Kopal könnten wir definieren als noch nicht ganz fossiles, gehärtetes Harz. Der Älter von Kopal variiert von einigen Jahrzehnten bis zu mehreren Tausenden Jahren. Genau wie bei Bernstein und anderes fossiles Harz können bei Kopal Einschlüsse sowie Insekten und andere kleine Tiere gefunden werden. Ziemlich bekannt ist Kopal aus Madagaskar aber er wird auch an mehreren anderen Stellen auf der Welt gefunden. Kopal hat eine hellere Farbe als älteres, fossiles Harz; er ist leicht gelb und oft sehr durchsichtig wodurch man die Einschlüsse sehr gut sehen kann. Genau wie Bernstein kann Kopal auch als Weihrauch benutzt werden. Auch wird er benutzt bei der Bereitung von Farbe und Lack.

Fälschungen
Bernstein fasziniert, vor allem wenn es um Bernstein mit Einschlüssen von Insekten und anderen Tieren geht. Menschen sind oft bereit um viel Geld dafür zu zahlen. Schon im 18. Jahrhundert versuchte man in Deutschland um künstlichen Bernstein herzustellen. Heutzutage sieht man oft Bernsteinimitationen aus Kunststoff. Dabei sind auch schöne Fälschungen mit Einschlüssen von Tieren (Abbildung 5).

Bernstein suchen am Strand ist nicht immer ohne Gefahr

Bernstein können wir also an den Stränden vom Ostsee und Nordsee im Norden von Deutschland und den Niederlanden finden. Das Sammeln und Mitnehmen davon ist aber nicht immer ohne Risiko. Phosphor aus Brandbomben des Zweiten Weltkrieges sieht nämlich Bernstein ähnlich. Sowohl durch Bombardierungen während des Krieges als durch Verklappung in großem Maßstab von Munition nach dem Krieg, spülen heutzutage regelmäßig Stückchen Phosphor an den Stränden. Da entzünden sie bei Temperaturen höher als 20 Grad Celsius. Nach der Entzündung werden sie flüssig und verbrennen mit 1300 Grad Celsius. Vor allem im Winter, bei niedrigen Temperaturen, können die Stückchen längere Zeit am Strand liegen bleiben. Dann gibt es immer das Risiko, das man sie mit Bernstein verwechselt, aufnimmt und in die Hosentasche steckt. Da entzündet sich der Phosphor wodurch man brennt. Opfer versuchen manchmal den Phosphor in einem Reflex aus der Hosentasche zu entfernen aber weil er flüssig geworden ist, geht das nicht und klebt die brennende Sache (die sich nicht mit Wasser auslöschen lässt) an den Händen. Deutsche Krankenhäuser in den Küstengebieten werden öfters mit Phosphoropfer konfrontiert.

Für denjenigen, der mehr über Bernstein und anderen fossilen Harze wissen möchte, ist vielleicht die folgende Literatur interessant. Für diesen Artikel haben wir diese Literatur auch teilweise benutzt.

• Faszination Bernstein aus dem Jahr 2001 von Günther und Brigitte Krumbiegel ist eine Ausgabe von Goldschneck-Verlag aus Korb. In diesem Buch werden die vielen Facetten von Bernstein ausgiebig und mit einer großen Menge ausgezeichneten Abbildungen besprochen (111 Seiten).
• Bernstein; fossile Harze aus aller Welt erschien im Jahr 2014 als Sonderheft vom Magazin Fossilien, Journal für Erdgeschichte. Es ist eine überarbeitete Neuauflage des Buchs ‘Bernstein; fossile Harze aus aller Welt’ von Günther und Brigitte Krumbiegel (80 Seiten).
• Bernstein – Internetseite von Wikipedia – Version 2. Juni 2019.

Text und Fotos: Jan Weertz