Umweltsysteme - Erdsysteme
Zusammenfassung Umweltsysteme
Zusammenfassung Umweltsysteme
Kontinent-Kontinent Kollisionen
- Kollidieren zwei kontinentale Platten, kommt es zu einer Verdickung der Kruste. Es entsteht Gebirge und Höchländer
- Aufgrund ihrer geringen Dichte schwimmen beide Kontinente auf dem Manten
Bsp. Hochland von Tibet--> Himalaja (Indien-Asien Kollision)
Hotspot von Hawaii
- Der Plume ist im Mantel verankert, die Platte bewegt sich oberhalb --> Eine Linie von Vulkanen entsteh
- Eng begrenzter, rausch aus dem Mantel aufsteigender Manteldiapir
Quellkuppe (lavadome)
- Runlich, stelwandige Gesteinsmassen
- Extrem viskose Lava, die sich seitlich nur wenig ausbreitet
- Das Material plombiert die Förderschlote --> Explosiver Vulkanismus
Calderas
Entstehen wenn ein Vulkan in die darunter liegende Magma-Kammer kollabiert
z.B Crater Lake, Yellowstone, Santorini
Basalt (Lava)
Die bei einem Vulkanausbruch entstehenden Oberfläcgenformen sind abhängig von den Eigenschaften der geförderten Laven
- Sticklava: Dünnflüssige Schmelze die sich schichtförmig ausbreitet
- Brockenlava: Brocken-lava entsteht aus einer Schmelze, die ihre Gase weitgehend abgegeben hat
Vorhersage von Vulkanausbrüchen
Warnende Anzeichen: Erdbeben, Aufwölbungen, Hebungsvorgängen und Gasausbrüche im Umfeld eines Vulkan --> nahe bevorstehende Eruption
Bewegungsformen durch die Erdbeben ausgelöst werden
- Abschiebung (Extension)
- Aufschiebung (Kompression)
- Horizontalverschiebung (Scherung)
Berühmtes Beispiel Erdbeben: San Andreas Transformstörung
Ein Erdbeben an der San Andres Störung zerstörte San Fransisco in Jahre 1906
Das Stärkste Erdbeben, das Nordamerika jemals erlebt hat.
Pazifische Platte und Nordamerikanische Platte
Faktoren, die Verwitterung und Erosion beeinflussen
- Dauer der Verwitterung: kleine Zeitdauer --> geringer Verwitterung, Erosion, grosser Zeitdauer --> Stäerkere Verwitterung, Erosion
- Zusammensetzung des Ausgangssteinns: geringer Stabilität --> stärkere Verwitterung Zunahme der Stabilität: Geringe Verwitterung
- Temperatur: Mit Zunehmender Temperatur --> geringe Physikalische Verwitterung und stärkere chemische Verwitterung
- Zunahme der Niederschalgsmenge: stärkere chemische und physikalische Verwitterung
- Zunahme der Säuregehalts: stärkere chemische Verwitterung
- Zunahme der Halogenierung (Morphologie): Stärkere Erosion, geringe chemische Verwitterung
Sedimenttransport
Transport ist möglich, wenn Partikeldurchmesser klein ist und die Geschwindigkeit des Flusses genügend hoch ist.
Die feineren Feststoffe werden weit transportiert, während grössere Feststoffe nur über kurze Distanzen transportiert werden
3 Arten von Sedimenttransport:
- Gelöste Stoffe
- Schwebende Stoffe
- Geschiebetransport
Endmoräne eines Gletschers
Ablagerung von schlecht sortiertem, klastischem Sediment
Sedimentablagerung durch Vergletscherung
Massenbewegungen
Massenbewegungen gehörtb zu den Prozesses der flächenhaften Erosion:
Transportvorgänge, durch die grosse Mengen von verwittertem oder unverwittertem Gestein- / Bodenmaterials, oft in einem singulären Vorgang, unter dem Einfluss der Schwerkraft hangabwärts transportiert werden
- Murgang
- Rotations-Block-Rutschung
- Erdrutsch
- Bodenkriechen
Massenbewegungen finden entweder durch Stürzen, Gleiten, Fliessen oder Kriechen statt
Massenbewegung: Faktoren
- Eigenschaften des Hangmaterial: Lockermaterial, Festgestein
- Wassergehalt des Materials
- Hangneigung und Hanginstabilität
- Ursachen: Klima (Niederschläge), Erdbeben, menschliche Eingriffe in die Landschaft (Bsp. Wald, diese halten den Boden zusammen)
Deflation
Deflation oder Sandflucht ist der Vorgang der Auswehung von Lockermaterial durch den Wind
Ein Beispiel für eine divergente Plattengrenze ist
der mittelatlantische Rücken
Der Ring of Fire entstand durch
Aufschmelzung durch Wasserzufuhr
Gesteine welche durch abkühlendes Megama aus dem Erdinneren entstehen heissen
Effusivgestein
Der Ring of Fire markiert die
pazifische Grenze
Schichtvulkane bilden sich häufig über
Subduktionszonen
DIe weltweit stärksten Erdbeben treten zwischen
konvergenten Plattengrenzen auf
Erste Fotosynthetische Lebewesen
Stromatolithen
Magnetfeld
Entstehtung vor ca. 4 Milliarden Jahren
Das Magnetfeld entstand durch Konvektionsströmungen im Erdkern, welche durch die Erdrotation und Corioliskraft abgelenkt werden. Magnetische Mineralien richten sich nach dem Magnetfeld aus
Ursachen Massenausstreben
- Klima: Veränderung der globalen Umweltbedingungen
- Meteroiteneinschlag
- Deckenbasalte: Magmatisches Gestein aus dem Inneren --> Beim Ausbruch wird viel Gas und Magma freigesetzt
Die bekanntesten Massenaussterben
- Perm-Trias Massenaussterben: vor 250 Mio Jahren (grösstes Massenaussterben möglicherweise durch sibirische Deckenbasalte)
- Kreide-Tertiärgrenze: vor 60 Mio Jahren (ausserben der Dinosaurier)
Das Anthropozän
Bennenung einer neuen geochronologischer Epoche. Das Zeitalter, in dem der Mensch zu einem der wichtigsten Einflussfaktoren auf die biologischen, geologischen und atmosphärishen Prozesse auf der Erde geworden ist
Aufbau der Erde (von innen nach aussen)
- Innerer Kern (Eisen)
- Äusserer Kern (flüssiges Eisen)
- Mesosphäre (fest)
- Asthenosphäre (Zirkulation Magma)
- Lithosphäre (fest)
Plattengrenzen: Transformstörung
Plattengrenzen, an denen Platten aneinander vorbeigleiten
Plattengrenzen: Divergente
Grenzen, an denen sich Platten trennen, voneinander wegbewegen und neue Lithosphäre entsteht
Plattengrenzen: Konvergente
Grenzen, an denen Platten miteinander kollidieren und eine der Platten unter die andere abtaucht und in den Erdmantel zurückgeführt wird
3 geotektonische Domänen
- Vulkanbögen
- Hotspots
- Riftsysteme
Wichtige Ereignisse auf der Zeitskala: Hinweis auf ein Magnetfeld, Fossilien primitiver Bakterien
vor 3500 Ma
Wichtige Ereignisse auf der Zeitskala: Beginnender Anstieg des Sauerstoffgehalts in der Atmosphäre
vor 2700 Ma
Wichtige Ereignisse auf der Zeitskala: 1. Massenaussterben
vor 443 Ma
Wichtige Ereignisse auf der Zeitskala: Grösstes Massenaussterben
vor 250 Ma
Wichtieg Ereignisse auf der Zeitskala: Erste Hominiden
vor 5 Ma
Wichtige Ereignisse auf der Zeitskala: Erstes Auftreten von Homo sapiens
vor 0.2 Ma
Die Neolithische Revolution
- Ende der Lebewesen als reine Jäger und Sammler
- Aufkommen erzeugender Wirtschaftsweisen (Ackerbau, Viehzucht)
Ozeanversauerung Gründe und Folgen
- Die Aufnaheme von Kohlenstoffdioxid verursachte die Versauerung der Meere
- Die Folgen betreffen alle Meeresbewohner, die Kalkschalen bilden (Korallen, Austern)
- Diese Arten bilden oft die Basis der Nahrungsketten in den Ozeanen
Heutiges Aussterben vs früheres Massensterben
Derzeit laufen dieselbe Prozesse ab, die auch schon früher Auslöser von Katastrophen waren:
- Globale Erwärmung
- Meeresversauerung
- Absinken des O2 im Wasser
3 Beweise, dass sich die Kontinente auseinander bewegen
- Zusammenpassende Morphologie (Südamerika, Afrika)
- Gleichartige und gleichhaltige Geisteine
- Gleiche Fossilien längst ausgestorbener Lebewesen
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Lernkarten
Druckentlastung im bezug auf Gestein
Der Schmelzpunkt der meisten Gesteine erhöht sich mit steigendem Druck, deshalb bleibt das Erdinnere trotz höherer Temperatur fest.
Solidus: Schmelztemperatur des Gesteins. Je tiefer im Mantel, umso höher ist der Druck, desto höher die Temperatur --> Bei Druckabnahme schmilzt das Gestein
Erdbebenzyklus
Werden Gesteine auf beiden Seiten einer blockierten Störung durch tektonische Kräfte dominiert, bauen sich Spannungen auf. Sobald die Spannung die Festigkeit der Gesteine an der Störung übersteigen, kommt es zum Bruch. Spannungen werden plötzlich freigesetzt = Erdbeben
Kreislauf der Gesteine
Verwitterung --> Erosion --> Transport --> Sedimentation --> Versenkung --> Diagnese (Druck, Temperatur und chem. Reaktion --> Sedimentgestein)
Grund Kreide-Tertiärgrenze Massenausstrerben
Meteoriteneinschlag
Einschlagkrater unter mächtigem Sedimentshichten begraben.
Der Krater wurde mittels der Vermessung von magnetischen und gravitativen Anomalien im Jahr 1991 nachgewiesen
--> Chicxulub Krater: 300m hohe Tsunami Wellen
Sibirische Trappbasalte
In einem Zeitraum von 1Ma ausgeflossen
Grosse Mengen an Asche und Gasen sind in die Atmosphäre gelangt.
Klimaänderungen, Massenaussterben
95% der damals lebenden Arten wurden ausgelöscht
Das Anthropozän vor 11000 Jahren?
Schon in Holozän der bisherigen Jetzt-Zeit nach dem Ende des Eiszeitalters, veränderte usere Art Ökosystem im grossen Stil:
- Sie bejagten grosse Pflanzenfresser
- Sie domestizierten Tier und Pflanzen
- Sie rodete Wälder
Während dem Holozän hat der Mensch zwischen 1/3 und 1/2 der Erdoberfläche gerodet
Das Anthropozän vor 5000 Jahren?
Die Anthropogene Erwärmung des Weltklimas begann nicht erst mit der Industriellen Revolution, sondern schon mit der Entstehung intensiver Landwirschaft = Neolitische Revoltion
Das Anthropozän vor 400 Jahren?
Kollision nder alten und neuen Welt: Kolumbianischer Austausch
- Homogenisierung von einst getrennten Biotas
- Kennzeichen: Co2 Minimum
Das Anthropozän vor 400 Jahren?
Industrielle Revolution
Ablauf eines Impakts
Bsp. Ries
- Aufschlaf
- Kompression
- Auswurf
- Kraterwachstum
PETM: Paleocene /Eocene Thermal Maximum
Letzte Ozeanversaucher währen PETM (vor 56 Mio Jahren)
Nach dem PETM eine längere Erhohlzeit:
Negative Rückkopplungen: Der Karbonat-Silikat-Zyklus reguliert auf längere Zeiträume den Kohlenstoffdioxidgehalt der Atmosphäre. Die erhöhte Temperatur beschleunigt die Verwitterung silikatreicher Gesteine, die durch Ausfällung von Kalkgestein den Kohlenstoffdioxidgehalt wieder reduziert
Wichtigste Anthropogene Veränderung der natürlichen Umwelt
- Abholzung zur Errichtung von Ackerland und Weide
- Ausbeutung von Wäldern für Brennholz und Baustoffe
Island
Beispiel für Divergente Plattengrenzen (Nordamerikanische und Eurasien Platte)
Island, ein über dem Meeresspiegel liegender Teil des mittelatlantischen Rückens, vergrössert sich!
Ozean-Ozean konvergente Plattengrenzen
- Konvergente ozeanische Platten bilden eine Tiefseerinne
- Die Sedimente sammeln sich in einem Akkretionskeil
- Die ozeanische Kruste wird von steigendem Magma durchquert und es bildet sich ein Inselbogen mit Vulkanen
Bsp. Marianengraben
Ozean-Kontinent: Konvergente Plattengrenzen
- Kollidiert ozeanische mit kontinentaler Lithosphäre wird die ozeanische Lithosphäre subduziert und Rande der kontinentalen Platte entsteht ein Vulkangürtel
- Explosiver Vulkanismus typisch
Bsp. Anden (Nazca Platte subduziert unter Südamerikanische Platte)
Kontinent-Kontinent Kollisionen
- Kollidieren zwei kontinentale Platten, kommt es zu einer Verdickung der Kruste. Es entsteht Gebirge und Höchländer
- Aufgrund ihrer geringen Dichte schwimmen beide Kontinente auf dem Manten
Bsp. Hochland von Tibet--> Himalaja (Indien-Asien Kollision)
Hotspot von Hawaii
- Der Plume ist im Mantel verankert, die Platte bewegt sich oberhalb --> Eine Linie von Vulkanen entsteh
- Eng begrenzter, rausch aus dem Mantel aufsteigender Manteldiapir
Quellkuppe (lavadome)
- Runlich, stelwandige Gesteinsmassen
- Extrem viskose Lava, die sich seitlich nur wenig ausbreitet
- Das Material plombiert die Förderschlote --> Explosiver Vulkanismus
Calderas
Entstehen wenn ein Vulkan in die darunter liegende Magma-Kammer kollabiert
z.B Crater Lake, Yellowstone, Santorini
Basalt (Lava)
Die bei einem Vulkanausbruch entstehenden Oberfläcgenformen sind abhängig von den Eigenschaften der geförderten Laven
- Sticklava: Dünnflüssige Schmelze die sich schichtförmig ausbreitet
- Brockenlava: Brocken-lava entsteht aus einer Schmelze, die ihre Gase weitgehend abgegeben hat
Vorhersage von Vulkanausbrüchen
Warnende Anzeichen: Erdbeben, Aufwölbungen, Hebungsvorgängen und Gasausbrüche im Umfeld eines Vulkan --> nahe bevorstehende Eruption
Bewegungsformen durch die Erdbeben ausgelöst werden
- Abschiebung (Extension)
- Aufschiebung (Kompression)
- Horizontalverschiebung (Scherung)
Berühmtes Beispiel Erdbeben: San Andreas Transformstörung
Ein Erdbeben an der San Andres Störung zerstörte San Fransisco in Jahre 1906
Das Stärkste Erdbeben, das Nordamerika jemals erlebt hat.
Pazifische Platte und Nordamerikanische Platte
Faktoren, die Verwitterung und Erosion beeinflussen
- Dauer der Verwitterung: kleine Zeitdauer --> geringer Verwitterung, Erosion, grosser Zeitdauer --> Stäerkere Verwitterung, Erosion
- Zusammensetzung des Ausgangssteinns: geringer Stabilität --> stärkere Verwitterung Zunahme der Stabilität: Geringe Verwitterung
- Temperatur: Mit Zunehmender Temperatur --> geringe Physikalische Verwitterung und stärkere chemische Verwitterung
- Zunahme der Niederschalgsmenge: stärkere chemische und physikalische Verwitterung
- Zunahme der Säuregehalts: stärkere chemische Verwitterung
- Zunahme der Halogenierung (Morphologie): Stärkere Erosion, geringe chemische Verwitterung
Sedimenttransport
Transport ist möglich, wenn Partikeldurchmesser klein ist und die Geschwindigkeit des Flusses genügend hoch ist.
Die feineren Feststoffe werden weit transportiert, während grössere Feststoffe nur über kurze Distanzen transportiert werden
3 Arten von Sedimenttransport:
- Gelöste Stoffe
- Schwebende Stoffe
- Geschiebetransport
Endmoräne eines Gletschers
Ablagerung von schlecht sortiertem, klastischem Sediment
Sedimentablagerung durch Vergletscherung
Massenbewegungen
Massenbewegungen gehörtb zu den Prozesses der flächenhaften Erosion:
Transportvorgänge, durch die grosse Mengen von verwittertem oder unverwittertem Gestein- / Bodenmaterials, oft in einem singulären Vorgang, unter dem Einfluss der Schwerkraft hangabwärts transportiert werden
- Murgang
- Rotations-Block-Rutschung
- Erdrutsch
- Bodenkriechen
Massenbewegungen finden entweder durch Stürzen, Gleiten, Fliessen oder Kriechen statt
Massenbewegung: Faktoren
- Eigenschaften des Hangmaterial: Lockermaterial, Festgestein
- Wassergehalt des Materials
- Hangneigung und Hanginstabilität
- Ursachen: Klima (Niederschläge), Erdbeben, menschliche Eingriffe in die Landschaft (Bsp. Wald, diese halten den Boden zusammen)
Deflation
Deflation oder Sandflucht ist der Vorgang der Auswehung von Lockermaterial durch den Wind
Ein Beispiel für eine divergente Plattengrenze ist
der mittelatlantische Rücken
Der Ring of Fire entstand durch
Aufschmelzung durch Wasserzufuhr
Gesteine welche durch abkühlendes Megama aus dem Erdinneren entstehen heissen
Effusivgestein
Der Ring of Fire markiert die
pazifische Grenze
Schichtvulkane bilden sich häufig über
Subduktionszonen
DIe weltweit stärksten Erdbeben treten zwischen
konvergenten Plattengrenzen auf
