Geothermische Energie, Plattentektonik und Vulkanismus

Geothermische Energie: Die innere Wärme der Erde

Geothermische Energie ist die innere Wärme der Erde. Diese innere Wärme kann aus verschiedenen Quellen stammen: den Auswirkungen der Kollision verschiedener Himmelskörper mit dem Planeten während seines Entstehungsprozesses und der Strahlung, die durch den Zerfall verschiedener radioaktiver Elemente in der Erde, wie Thorium, Uran und Kalium, emittiert wird.

Geologische Phänomene und Plattentektonik

Hohe Temperaturen und Drücke im Erdinneren sind für viele geologische Phänomene verantwortlich, darunter die Bewegung der Kontinente, Vulkane, Erdbeben, die Entstehung von Gebirgen und Graten sowie die Bildung und Deformation einiger Gesteinsarten.

Alfred Wegeners Kontinentaldrifttheorie

Der deutsche Wissenschaftler Alfred Wegener schlug vor, dass vor Millionen von Jahren die Kontinente zu einem Superkontinent namens Pangäa vereint waren. Als dieser zerbrach, bildeten sich die Kontinente, wie wir sie heute kennen. Wegener nannte seine Theorie Kontinentaldrift. Obwohl er Beweise vorlegte, akzeptierten die Wissenschaftler seiner Zeit seine Erklärungen nicht.

Wegeners Beweise

• Geographische Beweise: Einige Kontinente passen wie Puzzleteile perfekt zusammen.
• Klimatische Beweise: Gletscherspuren an Orten, die darauf hindeuten, dass diese Länder sich früher an einem anderen Ort befanden.
• Biologische Beweise: Auf beiden Seiten des Atlantiks leben Landtiere der gleichen Art, die nicht schwimmen können.
• Paläontologische Beweise: An den Küsten beiderseits des Atlantischen Ozeans wurden sehr ähnliche Fossilien von Tieren und Pflanzen gefunden.

Mechanismen der Plattenbewegung

Konvektionsströme im Erdmantel bewegen Material: Es steigt auf, kühlt wieder ab und erzeugt so einen Kreislauf, der die tektonischen Platten bewegt.

• Wenn Platten sich auseinanderbewegen, steigt Material auf, was Vulkanausbrüche verursacht und unterseeische Gebirgszüge bildet, die mittelozeanische Rücken genannt werden.
• Wenn zwei Platten zusammenstoßen und eine unter die andere gleitet (Subduktion), entstehen starke Erdbeben, Vulkane und Gebirge.
• Wenn Platten aneinander vorbeigleiten, erzeugt dies große Erdbeben.

Vulkanismus: Prozesse und Formen

Magma ist eine Mischung aus geschmolzenem Gestein verschiedener Mineralien mit variablen Mengen an Wasser und kleinen festen Fragmenten. Vulkane stoßen verschiedene Produkte aus:

• Flüssige Produkte: Lava, die bei Temperaturen über 1000 °C schmilzt.
• Gasförmige Produkte: Gase, die aus dem Magma entweichen, hauptsächlich Wasserdampf, Schwefeldioxid, Wasserstoff und Kohlendioxid.
• Pyroklastische Produkte: Feststoffe, die nach Größe klassifiziert werden: Asche, Lapilli und vulkanische Bomben.

Arten von Vulkanen

• Hawaiianischer Vulkan: Das Magma ist sehr flüssig. Angesammeltes Gas entweicht leicht, was zu ruhigen Eruptionen und ausgedehnten Lavaströmen führt.
• Strombolianischer Vulkan: Das Magma ist weniger flüssig. Gas entweicht in wiederholten, mäßigen Explosionen, die Lavafetzen ausstoßen.
• Peléanischer Vulkan: Das Magma ist sehr zähflüssig. Gase entweichen nur mit Mühe, was zu sehr explosiven und gefährlichen Eruptionen führt.

Abgeschwächter Vulkanismus

Abgeschwächter Vulkanismus tritt in Gebieten auf, in denen es keine aktiven Vulkane gibt oder in deren Nähe. Dabei werden Gase oder Flüssigkeiten bei hohen Temperaturen ausgestoßen. Die häufigsten Formen sind:

• Fumarolen: Austritte von Gasen mit hoher Temperatur aus Spalten.
• Heiße Quellen: Austritte von heißem oder warmem Wasser, das reich an Mineralien ist.
• Geysire: Periodische Eruptionen von heißem Wasser und Dampf.