am Puls Biologie 6, Schulbuch

158 9.2 Der Aufbau der Erde Glossar 1 Lithosphäre: vom Griechischen líthos = Stein, ist die oberste Schichte der Erde (bei Gliede- rung nach mechanischen Eigenschaften), die Erdkruste und der feste Anteil des oberen Erdmantels. Ihre Dicke liegt zwischen ca. 10 und 200 km. 2 Asthenosphäre: vom Griechischen asthenés = schwach, ist die Schicht unter der Lithosphäre (bei Gliederung nach mechanischen Eigen- schaften). Sie reicht ca. 300 bis 400 km in die Tiefe Aufgabe W 1 Suche im Internet nach Bildern unter den Schlagworten „Laufwege“ und „Erdbe- benwellen“. Wähle geeignete Bilder und in- terpretiere die Laufwege mit Hilfe der o.g. Informationen. Der Schalenbau der Erde Nachdem die Menschen begriffen hatten, dass die Erde eine Kugel ist, stellten sie sich die Frage, woraus die Erde besteht. Die offensichtliche Antwort wäre, dass unser Planet aus Gestein besteht – schließlich stoßen wir bei Grabungen bzw. Bohrungen auf Gestein, und abgesehen von Höhlen scheint die Erde solide. Tatsächlich ist nur ein kleiner Teil unseres Planeten aus festem Gestein. Betrachtet man die Erde im Querschnitt ( k Abb. 2), erkennt man einen Aufbau in Schich- ten – grob gesprochen lässt sich unser Planet mit einer Mozartkugel (mit einem Radius von ca. 6 370 km) vergleichen. Die Erdkruste, die oberste Schicht, entspricht der Alufolie der Mozartkugel. Sie besteht aus festem, leichten Gestein und ist zwischen 8 und 100 km dick (mehr dazu findest du in Abschnitt 8.3) Unter der Erdkruste liegt der Erdmantel (entspre- chend Schokolade und Nougat bei der Mozartku- gel), der in mehrere Schichten gegliedert ist und aus schwererem Gestein besteht. Die oberste, feste Schicht wird gemeinsam mit der Kruste zur Lithosphäre 1 zusammengefasst. Darunter liegt eine Schicht plastisch verformbaren Gesteins, das als Asthenosphäre 2 bezeichnet wird. Eine Übergangszone darunter grenzt den äußeren vom inneren Erdmantel ab. Hier ist das Gestein aufgrund der hohen Temperatur (an der unteren Grenze bis zu 3 500 °C) zähflüssig. Der zentrale Bereich (sozusagen das Pistazien- marzipan) ist der Erdkern, der aus einer Nickel-Eisen-Mischung besteht. Der äußere Teil des Erdkerns ist flüssig, der innere aufgrund des hohen Drucks fest. Im Zentrum der Erde herrscht ein Druck von ca. 360 Mrd. Pa und eine Tempera- tur von ca. 6 000 °C. Die Erde besteht aus einer dünnen Kruste aus leichtem Ge- stein, einem Mantel aus schwerem Ge- stein und einem Kern aus Nickel und Eisen Abb.2: Schalenbau der Erde, nach der Zusammenset- zung: Unter der Kruste aus leichtem Gestein liegt der Mantel aus schwereren Gestein und der Ni-Fe-Kern Unterer Erdmantel Äußerer Kern Innerer Kern 6370km 5100km 2900km 400km Erdkruste Oberer Erdmantel Vulkane und Erdbeben liefern Daten zum Aufbau der Erde Woher stammt unser Wissen über diesen Auf- bau? Die tiefsten Bohrungen reichen weniger als 15 km in die Erde, doch die Erde selbst liefert Hinweise: Vulkane (siehe S. 162) fördern Material aus dem Erdmantel an die Oberfläche, das Auf- schluss über die Zusammensetzung dieser Schicht gibt. Noch wichtiger sind Daten aus Erdbeben. Diese gewaltigen Erschütterungen laufen in Wellen durch die Erde. Da sich die chemische und me- chanische Eigenschaften des Planeten aber mit zunehmender Tiefe ändern, wandern diese Wel- len nicht geradlinig. Mit zunehmender Dichte fol- gen sie gekrümmten Wegen. Besonders aber die Grenzen zwischen unterschiedlichen Aggregat- zuständen oder chemischen Zusammensetzun- gen (die sprunghafte Änderungen der Dichte bewirken), die als Diskontinuitäten bezeichnet werden, ändern die Laufrichtung der Erdbeben- wellen markant. Durch Auswertung dieser Daten über ein weltweites Netz von Messstationen kann die Lage dieser Diskontinuitäten (die Gren- ze zwischen Schichten) berechnet werden. Und warum ist die Erde überhaupt in Schichten gebaut? Diese Frage lässt sich aus ihrer Ge- schichte verstehen: Nach ihrer Entstehung war der Planet sehr heiß und durchgehend flüssig. Die schwere Anteile – Nickel und Eisen – sanken zur Mitte und bildeten den Kern. Die leichteren Elemente „schwammen“ obenauf und bildeten den Mantel und die Kruste. Vulkane liefern Material aus dem Mantel Erdbebenwellen ge- ben Aufschluss über den Schichtenbau Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv