Erdwissenschaften: Meeresspiegel, Fossilien, Kontinentaldrift & Erdaufbau

Veränderungen des Meeresspiegels

• Veränderung des Volumens des Meerwassers

  Das Klima hat sich viele Male in der Erdgeschichte verändert. Während der Eiszeiten bedeckten Eismassen viel größere Gebiete als heute. Ein großer Teil des Meerwassers verdampfte, fiel als Schnee auf die Kontinente und sammelte sich dort als Eis an, anstatt in den Ozean zurückzukehren. Folglich kam es zu einem Rückgang des Meeresspiegels.

• Veränderung der Form von Meeresbecken

  Verschiedene interne Prozesse können den Meeresboden anheben oder absenken und so seine Form verändern. Die durch diese Quelle verursachte Veränderung des Meeresspiegels kann über 350 Meter betragen.

Was sind Fossilien?

Fossilien geben uns Aufschluss über die Umwelt, in der die Gesteine entstanden sind – ob maritim oder kontinental, tropisch oder gemäßigt. Daraus ziehen wir zwei Schlussfolgerungen: Orte mit Gesteinen, die marine Fossilien enthalten, waren einst unter dem Meeresspiegel. Berge sind nicht so alt wie die Erde selbst.

Isostatische Theorie

Iso = gleich, Stasis = Stabilität. Die Erdkruste verhält sich, als würde sie in einem dichteren Material schwimmen.

Wegeners Argumente für die Kontinentaldrift

• Geografische Argumente

  Wegeners Ausgangspunkt war die Form der Kontinente, die wie Teile eines Puzzles zusammenzupassen schienen. Es wurde eingewendet, dass die Passung nicht perfekt sei, da es Überlappungen und Lücken gab. Berücksichtigt man jedoch die Veränderungen des Meeresspiegels und die Prozesse der Küstenerosion, würde sich eine perfekte Passung ergeben.

• Geologische Argumente

  Wegener stellte fest, dass bestimmte geologische Formationen auf beiden Seiten des Atlantiks Kontinuität aufwiesen.

• Paläoklimatische Argumente

  Es wurden bestimmte Sedimentgesteine als Indikatoren für das Klima verwendet, in dem sie entstanden sind. Wegener erstellte alte Klimakarten und stellte fest, dass die Verteilung unerklärlich wäre, wenn die Kontinente in ihrer heutigen Position verblieben wären.

• Paläontologische Argumente

  Wegener analysierte die Verteilung großer Mengen von Fossilien und fand heraus, dass Organismen derselben Art heute räumlich weit voneinander getrennt vorkommen.

Kontinentaldrift

In der Vergangenheit waren alle Landmassen zu einem großen Kontinent namens Pangäa vereinigt. Pangäa zerbrach, und die entstandenen Fragmente drifteten auseinander und bildeten die heutigen Kontinente. An den Kollisionszonen der Kontinente würden sich Faltengebirge wie die Kordilleren bilden.

Überraschende Entdeckungen aus dem Meer

• Die Existenz des mittelozeanischen Rückens

  Ein 65.000 km langer Unterwassergebirgszug, der sich 2 bis 3 km über die Tiefseeebene erhebt.

• Mangel an Sedimenten und deren seltsame Verteilung

  Es wurde eine Sedimentschicht von 17 bis 20 km Dicke erwartet, es wurden jedoch nur 1,2 km gefunden. Am überraschendsten war, dass auf dem mittelozeanischen Rücken kaum Sedimente vorhanden waren.

• Das junge Alter des Meeresbodens

  Alle gefundenen Gesteine waren jünger als 185 Millionen Jahre (Ma).

Details zum Erdinneren

• Das Erdinnere wird immer dichter

  Kennt man die Masse und das Volumen der Erde, lässt sich berechnen, dass die durchschnittliche Dichte der Erde 5,5 g/cm³ beträgt.

• Das Erdinnere ist heiß

  Je tiefer man in eine Mine vordringt, desto höher steigt die Temperatur. Die Existenz von Vulkanausbrüchen weist ebenfalls auf die hohen Temperaturen im Inneren des Planeten hin.

• Die Erde ist ein Magnet

  Das Erdmagnetfeld deutet auf die Existenz eines Kerns hin.

• Die Erde ist in Schichten aufgebaut

  Dies wird durch seismische Wellen belegt.

Zusammensetzung der Erde

• Kruste

  Die oberflächliche Schicht ist dünn. Die kontinentale Kruste hat eine durchschnittliche Dicke von 35 km und besteht vorwiegend aus Granit und Gneis mit einer Sedimentschicht. In den Ozeanen beträgt die Dicke etwa 8 km und wird von Basalt dominiert.

• Mantel

  Er ist eine sehr dichte Schicht, die bis zu 2900 km Tiefe reicht. Er ist durch die Mohorovičić-Diskontinuität (Moho) von der Kruste getrennt und besteht hauptsächlich aus Peridotit.

• Kern

  Er ist der zentrale Bereich. Er ist durch die Gutenberg-Diskontinuität vom Mantel getrennt und besteht hauptsächlich aus Eisen und Nickel.

Geodynamische Einheiten

• Lithosphäre

  Sie ist die äußerste und starre Schicht. Sie umfasst die gesamte Kruste und einen Teil des oberen Mantels. Die kontinentale Lithosphäre ist zwischen 100 und 200 km dick, während die ozeanische Lithosphäre zwischen 50 und 100 km dick ist.

• Sublithosphärischer Mantel (Asthenosphäre)

  Dies ist die plastische Schicht unterhalb der Lithosphäre. Die Gesteine sind fest, aber nahe an ihrem Schmelzpunkt. Die Asthenosphäre reicht bis etwa 670 km Tiefe.

• Mesosphäre (Unterer Mantel) und Äußerer Kern

  Die Mesosphäre ist der untere, festere Teil des Mantels. Der äußere Kern liegt unterhalb des Mantels und reicht bis etwa 5150 km Tiefe. Er ist flüssig und die einzige geschmolzene Schicht der Erde.

• Innerer Kern

  Er umfasst den restlichen Teil des Kerns und befindet sich in festem Zustand.