Gesteinskreislauf und Bodenbildung: Entstehung, Verwitterung und Erosion

Der Gesteinskreislauf

Der Gesteinskreislauf beschreibt, wie Gesteine sich über Millionen von Jahren immer wieder verwandeln. Magmatische Gesteine entstehen, wenn Magma abkühlt und erstarrt. Diese Magmatischen Gesteine (Erstarrungsgesteine) bilden die Grundlage des Kreislaufs.

Entstehung magmatischer Gesteine

Magma kühlt ab und bildet Erstarrungsgesteine. Durch Verwitterung und Erosion werden diese Gesteine zerkleinert, die Partikel werden von Wasser, Wind oder Eis transportiert und an anderer Stelle als Sediment abgelagert.

Sedimentgesteine

Die abgelagerten Sedimente verfestigen sich durch Druck und Zementierung zu Sedimentgesteinen. Diese bilden sich vor allem an der Erdoberfläche und in Gewässern.

Metamorphe Gesteine

Wirken hoher Druck und hohe Temperaturen auf Gesteine ein, entstehen metamorphe Gesteine. Sie verändern sich, ohne vollständig aufzuschmelzen. Werden sie stark erhitzt, können sie wieder zu Magma werden und der Kreislauf beginnt erneut.

Verwitterung

Verwitterung ist der Prozess, bei dem Gesteine zerfallen und sich zersetzen. Man unterscheidet drei Arten:

• Mechanische Verwitterung: Physikalische Kräfte zerkleinern das Gestein. Dazu zählen Temperaturschwankungen, Frostsprengung und Salzkristallisation.
• Chemische Verwitterung: Wasser löst Mineralien, Sauerstoff oxidiert Bestandteile und Säuren zersetzen das Gestein.
• Biologische Verwitterung: Pflanzenwurzeln, Bakterien, Pilze und andere Organismen zersetzen das Gestein und verändern seine Struktur.

Erosion

Erosion bezeichnet den Abtransport verwitterter Materialien durch exogene (äußere) Kräfte wie Wasser, Wind, Eis oder Schwerkraft. Dabei verändern sich die Oberflächenformen der Erde.

Bodenbildung

Der Boden ist die oberste Schicht der festen Erdkruste. Er entsteht aus der Verwitterung des Ausgangsgesteins und ist eng mit dem Leben verbunden. Man spricht von der Pedogenese (Bodenbildung).

Faktoren der Bodenbildung

• Klima: Temperatur und Niederschlag beeinflussen die Verwitterungsgeschwindigkeit.
• Organismen: Vegetation, Bakterien, Pilze und Mikroorganismen sorgen für biologische Aktivität.
• Zeit: Die Bodenentwicklung braucht Zeit. Mit der Zeit erreicht der Boden ein Gleichgewicht mit Vegetation und Klima.
• Ausgangsgestein: Das Muttergestein bestimmt die anfänglichen Eigenschaften des Bodens.
• Relief: Die Lage im Gelände, etwa Hanglagen, beeinflusst Wasserhaushalt und Abtragung.

Bodenhorizonte

Der Boden gliedert sich in übereinanderliegende Schichten, die Horizonte. Die Abfolge dieser Horizonte nennt man Bodenprofil:

• O-Horizont: Organische Auflage aus abgestorbenen Pflanzenresten.
• A-Horizont: Oberboden mit organischer Substanz und mineralischen Bestandteilen, meist dunkel gefärbt.
• B-Horizont: Unterboden, in dem sich Mineralien und Tonteilchen anreichern.
• C-Horizont: Verwittertes Ausgangsgestein, das noch nicht vollständig zersetzt ist.