Die Erde: Subsysteme, innere Struktur und Landformen

Die Erde als System: Subsysteme und ihre Wechselwirkungen

Die Erde besteht aus miteinander verknüpften Subsystemen:

• Atmosphäre: Die gasförmige Hülle, die unseren Planeten umgibt und lebenswichtige Gase wie Sauerstoff enthält. Sie schützt uns vor Weltraumstrahlung und beeinflusst maßgeblich die äußeren Veränderungen auf der Erdoberfläche.
• Hydrosphäre: Umfasst das gesamte Wasser auf der Erde. Die Ozeane machen dabei 97% des gesamten Wasservorkommens aus.
• Biosphäre: Beinhaltet alle Lebewesen auf dem Planeten. Sie erstreckt sich von etwa 10 km Höhe in der Atmosphäre bis in die Tiefsee und reicht mehrere Kilometer tief in unterirdische Räume, die von Mikroorganismen besiedelt sind.
• Geosphäre: Umfasst die Oberfläche und das Innere der Erde. Ständig stattfindende physikalische und chemische Phänomene setzen Energie frei, die sich auf die anderen Subsysteme auswirkt.

Die innere Struktur der Erde

Die Analyse seismischer Wellen zeigt Diskontinuitäten, was bedeutet, dass das Erdinnere nicht homogen ist. Es besteht aus verschiedenen Materialien mit unterschiedlichen chemischen Eigenschaften, die in konzentrischen Schichten angeordnet sind. Die Diskontinuitäten von Gutenberg und Mohorovičić trennen die drei Hauptschichten der Erde: Kruste, Mantel und Kern.

Seismische Wellen erfahren deutliche Geschwindigkeitsänderungen, was auf Schichten mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften hinweist: die Lithosphäre, die Asthenosphäre und der Kern.

Die Theorie der Plattentektonik besagt, dass die Erdoberfläche in starre Lithosphärenplatten unterteilt ist, die auf der weichen Asthenosphäre gleiten. Diese Lithosphärenplatten bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 1,7 cm pro Jahr relativ zueinander. Entlang ihrer Grenzen interagieren die Platten, was zu Erdbeben, Vulkanausbrüchen und Gebirgsbildung führt. Es gibt drei Arten von Plattengrenzen:

• Divergierende Grenzen: Hier bewegen sich Platten voneinander weg. Magma steigt aus dem Erdinneren durch Risse auf. Beim Abkühlen bildet sich neues Gestein, das sich vom Riss wegbewegt und mittelozeanische Rücken bildet.
• Konvergente Grenzen: Hier kollidieren Platten miteinander. Die Art der kollidierenden Platten bestimmt die Merkmale. Kollisionen können zwischen ozeanischen und kontinentalen Platten, zwei kontinentalen Platten oder zwei ozeanischen Platten stattfinden. Eine dichtere ozeanische Platte taucht unter eine kontinentale Platte ab (Subduktionszone), was zur Bildung von Tiefseegräben und Gebirgszügen führt. Wenn zwei kontinentale Platten kollidieren, entstehen massive Gebirgsketten.
• Transformstörungen: Die Plattenränder gleiten aneinander vorbei entlang von Verwerfungen. Manchmal verhaken sich die Platten, und die gespeicherte Energie wird plötzlich freigesetzt, was zu Erdbeben führt.

Die Landformen der Erde

Das Relief beschreibt die Beschaffenheit der Erdoberfläche und wird in kontinentales und ozeanisches Relief unterteilt.

Kontinentales Relief:

• Berge: Konische Felsformationen mit steilen Hängen und Gipfeln.
• Kordillere: Eine Abfolge von Bergen beträchtlicher Höhe und Ausdehnung.
• Tal: Eine längliche Vertiefung, oft zwischen Bergen gelegen.
• Canyon: Eine tiefe Schlucht mit steilen Wänden.
• Sierras: Niedrigere Bergketten.
• Bergplateau: Eine erhöhte, mehr oder weniger ebene und horizontale Fläche.
• Ebene: Eine flache oder leicht geneigte Oberfläche.
• Senke: Eine Oberfläche, die unterhalb des Meeresspiegels liegt.

Ozeanisches Relief:

• Festlandsockel: Die Fortsetzung des Kontinents unter dem Meer, die sanft bis zu einer Tiefe von etwa 200 Metern abfällt und den Beginn des Kontinentalhangs markiert.
• Kontinentalhang: Ein steiler Bereich, der vom Festlandsockel zur Tiefebene abfällt.
• Tiefseegraben: Eine schmale, sehr tiefe und lange Vertiefung am Meeresboden, die oft in Subduktionszonen vorkommt.
• Tiefseeebene: Eine weitgehend ebene Fläche des Meeresbodens, auf der sich viel Sediment ablagert.
• Mittelozeanischer Rücken: Unterseeische Gebirgsketten, die durch starke tektonische Aktivität gekennzeichnet sind und zur Entstehung neuer ozeanischer Kruste führen.

Prozesse, die das Relief formen

Die Landformen der Erde unterliegen verschiedenen Prozessen:

• Endogene Prozesse (innere Kräfte): Diese stammen aus dem Erdinneren und sind für großflächige Verformungen der Erdkruste verantwortlich. Sie führen zur Bildung von Gebirgen, Hebungen und Senkungen von Landmassen sowie zu Vulkanismus und seismischer Aktivität.
• Exogene Prozesse (äußere Kräfte): Diese sind das Ergebnis von Verwitterung und Erosion durch Flüsse, Wind, Meere, Regen und Gletscher.

Verwitterung:

Die Verwitterung ist die Fragmentierung von Gestein. Sie kann physikalisch oder chemisch sein:

• Physikalische Verwitterung: Zerkleinert Gestein physisch, ohne seine chemische Zusammensetzung zu verändern.
• Chemische Verwitterung: Verändert die chemische Zusammensetzung von Gesteinen durch Reaktionen mit chemischen Substanzen.

Denudation des Reliefs:

Die Denudation umfasst drei Phasen: die Erosion durch wirksame Agentien, den Transport der erodierten Materialien und die Ablagerung dieser Materialien.