Der Blaue Planet – Oase im All

Was umhüllt die Erde?

Die Erdhülle oder Geosphäre. In diesem Raum berühren und durchdringen sich die Gesteinsschicht sowie Wasser- und Lufthülle. Man bezeichnet diese Bereiche auch als Lithosphäre, Hydrosphäre und Atmosphäre. Die Lithosphäre umfasst die Gesteinswelt der obersten Erdschichten. Die Hydrosphäre schließt sämtliches Wasser der Erde ein, die Atmosphäre ist die Luftschicht der Erde. Die Biosphäre ist der gesamte mit Lebewesen besiedelte Raum der Erde. Im Boden ist die gegenseitige Durchdringung der Teilhüllen besonders ausgeprägt. Hier wirken Bodenluft und -wasser sowie Bodenorganismen und verwittertes Gestein auf engstem Raum aufeinander ein. Die Bodenschicht wird deshalb auch als eigene Hülle oder Pedosphäre bezeichnet.

Übrigens: Alle Sphären sind miteinander verknüpft und beeinflussen sich gegenseitig. So hängt der Bodenaufbau der Pedosphäre vom jeweiligen Gesteinsuntergrund der Lithosphäre ab. Gleichzeitig bestimmen das Wasser der Hydrosphäre und die Luft der Atmosphäre die Bodenentwicklung. Lebewesen der Biosphäre nutzen den Boden als Lebensraum oder bearbeiten und verändern ihn.

Wie weit reicht die feste Gesteinsschicht?

Etwa 100 km tief. Diese Schicht, auch Lithosphäre genannt, umfasst die gesamte Erdkruste und Teile des Erdmantels.

Die Lithosphäre bildet jedoch keine durchgehend feste Schale, sondern ist in mehrere Platten zerlegt, die auf der sog. Asthenosphäre, dem Erdmantelbereich in 100–200 km Tiefe, »schwimmen« und den Untergrund der Kontinente und Meere aufbauen. Den Meeresboden bildet die dünne und relativ schwere ozeanische Kruste, die überwiegend aus Basalten besteht. Das Festland besteht aus der dicken und leichteren kontinentalen Kruste, in der vorwiegend Granite vorkommen.

Was ist typisch für einen Boden?

Im Boden, genauer gesagt, in der Verwitterungsschicht aus mineralischen und organischen Substanzen, laufen mehrere Prozesse ab. Sie werden durch das Ausgangsgestein, Niederschläge und andere Klimafaktoren sowie durch Lebewesen beeinflusst und führen zur Bildung eines charakteristischen Bodens. Jeder Boden hat also seinen eigenen »Fingerabdruck«. Alle Böden der Erde bilden zusammen die Pedosphäre. Diese ist eng mit der Lithosphäre, der Hydrosphäre, der Atmosphäre und der Biosphäre verbunden.

Bedingen sich Klima und Boden gegenseitig?

Ja, in jeder Klimazone gibt es charakteristische Böden. Braunerden sind z. B. typisch für die Laub- und Mischwaldzonen der gemäßigten Breiten, wie bei uns in Deutschland, Podsole dagegen für die Nadelwaldregion der Taiga, etwa in Sibirien. In den Tropen sind Rotböden weit verbreitet.

Böden dienen den höheren Pflanzen als Lebensstandort. Sie werden dort nicht nur mit lebenswichtigen Nährstoffen und Wasser versorgt, sondern auch vor schädlichen Stoffen geschützt.

Wo überall lässt sich Wasser finden?

In der Hydrosphäre, der Wasserhülle der Erde. Sie umfasst das Oberflächen- und das oberflächennahe Wasser. Dazu zählen das Meereswasser, das Boden- und Grundwasser sowie das Wasser der Flüsse und Seen. Ein großer Teil des Regenwassers fließt an der Oberfläche oder unterirdisch ab. Grundwasser bildet sich aus Sickerwasser, das sich über einer wasserundurchlässigen Schicht staut. Undurchlässig für Wasser sind neben Tonen und Mergel auch vulkanische Gesteine. Ein Teil des Wassers ist auch in der Mineralstruktur von Gesteinen gebunden. Ein anderer Teil füllt die Poren zwischen den einzelnen Bodenpartikeln oder durchdringt den Boden in Form von Wasserdampf. Die zur Hydrosphäre gehörende Kryosphäre umfasst das feste Eis, also die Polkappen, die Eisschilde (z. B. auf Grönland), die Gletscher sowie das Eis der Eishöhlen und der Dauerfrostböden.

Warum erscheint die Erde vom All aus blau?

Weil mehr als zwei Drittel ihrer Fläche von Wasser bedeckt ist. Der größte Teil der rd. 1,4 Mrd. km³ Wasser befindet sich in den drei großen Weltmeeren: dem Atlantik, dem Pazifik und dem Indischen Ozean. Diese drei Ozeane und ihre Nebenmeere bedecken mit einer Fläche von ca. 360 Mio. km² mehr als zwei Drittel der Erdoberfläche.

Wo auf der Erde regnet es am meisten?

Am Südhang des Himalaya gehen jährlich mehr als 10 000 mm nieder. In extrem trockenen Gebieten wie der Atacama-Wüste in Südamerika fällt praktisch überhaupt kein Regen. Insgesamt finden sich 13 000 km³ Wasser als Wasserdampf in der Atmosphäre, das sind 0,001 % der globalen Wassermenge. Aus Wasserdampf bilden sich Wolken, aus denen jedes Jahr etwa 500 000 km³ Niederschlag auf die Erde fällt. Ein Teil des Wassers verdunstet über offenen Wasserflächen und Oberflächen und gelangt so wieder in die Atmosphäre. Die Pflanzen geben ebenfalls Wasser dorthin ab.

Wo endet die Atmosphäre?

Die Atmosphäre, die Lufthülle der Erde, geht in 300–400 km Höhe allmählich in den Weltraum über. Sie besteht in ihren untersten 20 km aus einem Gemisch verschiedener Gase und gasförmiger Elemente, die von der Schwerkraft der Erde festgehalten werden. Mit 78 % hat Stickstoff den größten Anteil, Sauerstoff nimmt etwa ein Fünftel ein. Der Rest setzt sich aus Wasserdampf, Argon, Wasserstoff, Kohlendioxid und Edelgasen zusammen. In den unteren Schichten der Atmosphäre, dort wo sich auch das Wettergeschehen abspielt, gibt es erhebliche Mengen an Schwebeteilchen, sog. Aerosole – Staub, Dämpfe und Rauch. Insgesamt hat die Erdatmosphäre eine Masse von etwa 1500 Billionen Tonnen.

Wie verteilt sich das Leben?

Die Pedosphäre ist der Lebensraum der meisten Tiere und Pflanzen. Dazu zählen sämtliche Landtiere sowie der größte Teil der Pflanzen. Atmosphäre und Hydrosphäre steuern das Klima – Temperaturen und Niederschlagswerte sind für die Lebensbedingungen von entscheidender Bedeutung. Der Gesteinsuntergrund und der Boden versorgen die Pflanzen mit mineralischen Nährstoffen und speichern das lebenswichtige Wasser.

Auch in der Hydrosphäre und der Atmosphäre gibt es Leben: Meeresflora und -fauna sind an den hohen Salzgehalt des Meerwassers angepasst. Die gesamte Lebewelt am Grund der Meere und der Seen wird als Benthos (griechisch = Tiefe) bezeichnet. Die frei schwimmende Lebewelt wird unter dem Begriff Nekton (Schwimmendes) zusammengefasst, die passiv schwebende heißt Plankton (Umhertreibendes).

In der Atmosphäre schweben kleinste Organismen wie Bakterien, Pilze, Sporen, Pollen und andere Keime durch die unteren Schichten der Lufthülle unserer Erde; in den bodennahen Luftschichten über Land treten in jedem Kubikmeter Luft 500 –1000 solcher Organismen auf. Oberhalb von 3000 m ist die Luft dagegen keimfrei.

Die Lebewesen sind unter den jeweiligen Verhältnissen in den verschiedenen Sphären entstanden. Ob Tiere oder Pflanzen, Bakterien oder Pilze  –  jede Sphäre verfügt über ihre eigenen Spezialisten.

Wie entstehen Tag und Nacht?

Die Erde rotiert um ihre eigene Achse, die sich quer durch den Globus vom Nordpol bis zum Südpol zieht. Etwa 24 Stunden braucht unser Planet, um sich einmal um sich selbst zu drehen. Durch die Rotation sind die Gebiete der Erde der Sonne mal zu- und mal abgewandt – lichte Tage wechseln sich mit dunklen Nächten ab.

Vom Nordpol aus betrachtet, bewegt sich die Erde entgegen dem Uhrzeigersinn von Westen nach Osten. Wenn die Sonne tagsüber am Horizont einen Halbkreis beschreibt, dreht sich in Wirklichkeit die Erde unter der Sonne hinweg. Durch die West-Ost-Drehung geht die Sonne im Osten auf. Bevor in Deutschland die Sonne hinter dem Horizont hervorkommt, ist es in Asien also schon längst hell und in den USA noch lange dunkel.

Wie beweist man, dass sich die Erde dreht?

Den ersten Beweis für die Erdrotation lieferte der französische Physiker Léon Foucault (1819–68), als er den nach ihm benannten Foucault'schen Pendelversuch 1851 im Pariser Panthéon vorführte.

Foucault befestigte an der Kuppel des Pantheóns ein 68 m langes Pendel und ließ es hin- und herschwingen. Unten an der Kugel war ein Stift angebracht, der die Bewegung des Pendels in einer Sandschicht nachzeichnete. Die Ebene, in der ein Pendel im Raum schwingt, bleibt aufgrund der Trägheit immer gleich. Die Erde unter dem Pendel bewegt sich dagegen infolge der Erdrotation weiter. Diese Richtungsänderung machte das Pendel im Sand sichtbar.

Wer erkannte die Sonne als Zentrum?

Der Astronom Nikolaus Kopernikus behauptete im 16. Jahrhundert, dass sich die Erde und ihre Nachbarplaneten in Kreisbahnen um die Sonne bewegen. Diese Theorie des heliozentrischen Weltbildes war so revolutionär, dass man auch von der »kopernikanischen Wende« spricht. Denn viele Jahrhunderte lang betrachtete man die Erde als das Zentrum des Weltalls. Bei diesem geozentrischen Weltbild kreisen Mond, Sonne und alle Planeten um die Erde.

Wann kommt die Erde der Sonne am nächsten?

Am 2. Januar, dann liegen 147,1 Mio. km zwischen Sonne und Erde. Diese Position unseres Planeten wird als Perihel bezeichnet. Am 2. Juli ist die Erde mit 152,1 Mio. km am weitesten von der Sonne entfernt. Man nennt diese Position Aphel.

Die Strecke, die die Erde bei einer Umrundung um die Sonne zurücklegt, ist 940 Mio. km lang. Die Bahn entspricht der Form einer Ellipse. Auf den verschiedenen Abschnitten dieser Ellipse ist die Erde unterschiedlich weit vom glühenden Zentrum unseres Sonnensystems entfernt.

Die Drehung der Planeten um die Sonne wird als Revolution bezeichnet. Die Erde braucht dafür exakt 365 Tage, 5 Stunden, 48 Minuten und 46 Sekunden, also ein ganzes Jahr. Ihre Nachbarplaneten Venus und Mars schaffen es in 0,62 bzw. 1,88 Erdenjahren, Pluto dagegen benötigt fast 250 Jahre.

Torkelt die Erde?

In der Tat, während sich die Erde um sich selber dreht, torkelt sie. Aber sie gerät dadurch nicht aus der Bahn.

Für das Schlingern verantwortlich sind die Anziehungskräfte des Mondes und der Sonne. Durch sie verlässt die Erde die Idealform der Ellipse immer wieder, vergleichbar einem Kreisel, dessen Achse nicht mehr senkrecht zum Boden steht. Die Achse des Kreisels beginnt, sich um die Senkrechte zu drehen und beschreibt dabei die Form eines Kegels. Diese Bewegung der Erdachse heißt Präzession. Die Erdachse braucht ganze 25 780 Jahre für einen vollen Umlauf dieses gedachten Kegels. Auch der Mond weist eine solche Präzession auf. Sie bewirkt eine zusätzliche »nickende Bewegung« der Erdachse, die sog. Nutation.

Was zeigt eigentlich der Polarstern an?

Die Nordrichtung. Deswegen diente er den Seefahrern lange Zeit zur Orientierung. In der Gegenwart zeigt die Erdachse genau in Richtung des Sterns »Alpha Ursae Minoris« im Sternbild des Kleinen Bären bzw. des Kleinen Wagens. Dieser Stern wird deswegen Polarstern genannt. Aufgrund der Bewegung der Erdachse, der Präzession, wird in 12 000 Jahren die Vega (»Alpha Lyrae«) im Sternbild der Leier die Funktion des Polarsterns einnehmen.

Wie entstehen die Jahreszeiten?

Der in unseren Breiten gut zu beobachtende Wechsel zwischen den Jahreszeiten Frühling, Sommer, Herbst und Winter beruht auf dem Umlauf der Erde um die Sonne, der Erdrotation sowie der »Schieflage« des Erdkörpers.

Diese sog. Schiefe der Ekliptik bezieht sich auf die Abweichung der Erdachse von der Senkrechten auf der Ebene der Erdumlaufbahn um die Sonne. Jener Winkel von 23° 30' spielt eine besondere Rolle bei der Unterscheidung der Jahreszeiten, in denen das Sonnenlicht in unterschiedlichem Winkel auf die Erde fällt.

Warum ist es im Sommer warm und im Winter kalt?

Im Bereich zwischen den Wendekreisen und den Polarkreisen schwanken die Temperaturen und die Beleuchtungsverhältnisse im Verlauf eines Jahres beträchtlich. Im Sommer kommen diese Regionen in den Genuss relativ steil einfallender Sonnenstrahlen. Es ist warm und die Tage sind lang, die Nächte kurz. Im Winter befindet sich die Sonne dagegen über dem südlichen Wendekreis im Zenit. Die Tage sind kurz, die langen Nächte kalt.

Zwischen diesen beiden Extremen liegen die Übergangsjahreszeiten Frühling und Herbst. Im Frühling werden die Tage allmählich wärmer und es bleibt länger hell. Im Herbst wird es langsam kühler und die Tage werden immer kürzer.

Gibt es Jahreszeiten am Äquator?

Nein, die heiße Zone rund um den Äquator erfreut sich ganzjährig eines hohen Sonnenstands.

Am Äquator selber wechseln sich an allen Tagen des Jahres zwölf Stunden Licht mit zwölf Stunden Dunkelheit ab. Dabei variieren die Temperaturen im Jahresverlauf nur minimal. Im Lauf eines einzelnen Tages können sie dagegen beträchtlich schwanken. Man bezeichnet deswegen das Klima in der heißen Zone rund um den Äquator als Tageszeitenklima – im Gegensatz zum Jahreszeitenklima, das in den gemäßigten Breiten, z. B. in Mitteleuropa, herrscht.

Wo ist es ein halbes Jahr lang dunkel?

Den ganzen Winter über herrscht an den Polen Finsternis, sechs Monate geht die Sonne nicht auf. An den Polarkreisen bleibt sie nur einen einzigen Tag hinter dem Horizont verborgen.

Im Sommer ist es umgekehrt: An den Polen geht die Sonne ein halbes Jahr lang nicht unter, an den Polarkreisen leuchtet sie 24 Stunden lang über dem Horizont. Je weiter man Richtung Nord- oder Südpol reist, desto extremer werden die Unterschiede zwischen Sommer und Winter. Dabei darf man nicht vergessen, dass auf der Südhalbkugel genau dann Sommer ist, wenn bei uns Winter herrscht.

Wann beginnt der Sommer?

Nach den astronomischen Jahreszeiten beginnt der Sommer am 21. Juni, also am Tag der Sommersonnenwende, dann ist die Nacht am kürzesten. Für die Meteorologen beginnt der Sommer bereits am 1. Juni. Der Grund dafür liegt in langjährigen Wetterbeobachtungen. Auch für die anderen Jahreszeiten wurden die meteorologischen Anfangsdaten jeweils auf den ersten Tag des Monats gelegt, in dem die entsprechende Jahreszeit laut astronomischer Berechnung beginnt.

Übrigens: Aus den langjährigen Aufzeichnungen über den Lebenslauf der Pflanzen leitet sich für Mitteleuropa ein Kalender ab, der sich an den jeweiligen Entwicklungsstadien bestimmter Pflanzen orientiert (phänologischer Kalender). So beginnt der Frühsommer mit der Blüte des Holunders und des Waldgeißbarts, im Hochsommer blühen die Sommerlinde und die Gewöhnliche Wegwarte. Der Spätsommer lässt die Frucht der Felsenbirne reifen und die Herbstanemone aufblühen. Die phänologischen Jahreszeiten lassen sich nicht mit festen Kalendertagen in Verbindung bringen, denn sie variieren im Ost-West-Verlauf.

Wieso gibt es Zeitzonen?

Aus Bequemlichkeit: Ein Reisender, der in Richtung Osten einmal die Erde umrundet, muss alle 15 Längengrade seine Uhr um eine Stunde vorstellen. An seinen Ausgangspunkt zurückgekehrt, würde seine Uhr einen ganzen Tag vorgehen. Um diese Zeitverschiebung auszugleichen, wurden die Zeitzonen und entlang des 180. Längengrades die Datumsgrenze eingeführt. Wer diesen Längengrad überquert, hat also einen Tag »gewonnen« oder »verloren« – das hängt davon ab, aus welcher Richtung er kommt.

Ausgehend vom willkürlich festgelegten Nullmeridian von Greenwich bei London hat man die Erde in 24 Zeitzonen unterteilt, die jeweils im Durchschnitt 15 Längenkreise einnehmen. Unsere Zonenzeit ist die Mitteleuropäische Zeit, MEZ, für den 15. Längengrad östlich von Greenwich. Bezugspunkt für die Uhrzeit ist immer die Sonne, die Zeitangabe 12 Uhr bezieht sich an jedem Ort der Erde immer auf den höchsten Sonnenstand.

Wer ist für Ebbe und Flut verantwortlich?

In erster Linie der Mond. Eine gedachte Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt der Erde und dem des Mondes trifft etwa 1700 km unterhalb der Erdoberfläche auf den gemeinsamen Massenschwerpunkt des Erde-Mond-Systems. Durch die Eigendrehung der Erde verlagert dieser Punkt seinen Bezug zum Mond täglich. Die durch die Rotation des ganzen Systems ausgelöste Fliehkraft und die Anziehungskraft des Mondes bewirken zusammen, dass das Meerwasser zu einem Flutberg angehoben wird.

Auf der dem Mond zugewandten Seite überwiegen dabei die Anziehungskräfte des Mondes, so dass sich der Flutberg in dessen Richtung erhebt. Gleichzeitig entsteht auf der dem Mond abgewandten Seite ein zweiter Flutberg, bei dem die Fliehkraft die Anziehungskraft des Mondes überlagert. Beide Flutberge wandern aufgrund der Erddrehung von Osten nach Westen um die Erde.

Von der Küste aus betrachtet, zeigen sich die Flutberge in den Gezeiten. Bei Ebbe ist der Wasserstand niedrig, bei Flut ist er hoch. Den Unterschied des Wasserstandes bezeichnet man als Tidenhub. Aufgrund der Erddrehung treten an den meisten Küsten täglich zweimal Ebbe und zweimal Flut auf.

Auch wenn die Anziehungskraft des Mondes auf unserem Planeten 2,5-mal stärker als die der 380-mal weiter entfernten Sonne zu spüren ist, hat auch sie Einfluss auf Ebbe und Flut. Denn die Sonne besitzt die 27-millionenfache Masse des Mondes.

An welchen Tagen ist die Flut besonders stark?

Bei Vollmond und Neumond. Wenn sich Sonne, Mond und Erde in einer gedachten Linie hintereinander aufreihen, wirken die Anziehungskräfte des Mondes und der Sonne in die gleiche Richtung und summieren sich: Die Flut wird zur Springflut bzw. Springtide.

Stehen Sonne, Mond und Erde dagegen im rechten Winkel zueinander, heben sich die Anziehungskräfte teilweise auf. Ebbe und Flut sind nur gering, und es herrschen sog. Nipptiden.

Wo ist der Tidenhub am höchsten?

Wie stark sich die Gezeiten an den Küsten auswirken, hängt von der Form der Ozeanbecken, aber auch vom Verlauf der jeweiligen Küstenlinie ab; in engen Buchten ist er besonders groß. Den weltweit höchsten Wert erreicht der Tidenhub in der Fundybai an der Ostküste Kanadas. Der Wasserstand zwischen Ebbe und Flut schwankt dort um annähernd 21 m.

Während der Tidenhub im offenen Meer nur wenige Zentimeter beträgt, nimmt er zu den Küsten hin deutlich zu. Im Ärmelkanal zwischen Großbritannien und Frankreich schwankt die Höhe des Meeresspiegels um etwa 2 m, doch an den Küsten kann der Unterschied zwischen Ebbe und Flut 11 m erreichen. In Binnenmeeren macht sich der Tidenhub dagegen kaum bemerkbar. Selbst im riesigen Mittelmeer beträgt der Tidenbub lediglich 40 cm. Auch an der Ostsee hebt sich das Meer bei Flut nur wenig.

Wo enden die Gezeiten?

In Flüssen, die in Trichtermündungen ins Meer fließen, machen sich die Gezeiten bis weit ins Landesinnere bemerkbar. In der Elbe hebt und senkt sich das Wasser noch in 148 km Entfernung von der Mündung. Im Amazonas wirken sich die Gezeiten sogar bis 1000 km von der Mündung entfernt aus.

Stößt das Meerwasser bei Flut bis in den Mündungstrichter eines Flusses vor, wird es an der Wellenfront durch die auftretende Verengung abgebremst. Das nachfolgende Wasser strömt aber ungebremst nach, so dass eine hohe Sprungwelle, eine sog. Bore entsteht. Diese wandert sprunghaft den Fluss aufwärts. Die Boren im Amazonas werden bis zu 5 m hoch, die des Ganges erreichen sogar bis zu 6 m. Auch in Europa treten übrigens Boren auf: Im Fluss Severn in Südwest-England dringen beispielsweise 2 m hohe Boren mit einer Höchstgeschwindigkeit von 14 km/h flussaufwärts vor.

Welche Rolle spielen Wind und Wetter?

Die Größe der Wellen, mit denen die Flut an Land schlägt, ist von der Windstärke abhängig. Streicht der Wind leicht über das Meer, kräuselt sich die Meeresoberfläche. Weht er heftig, bilden sich hohe Wellen, die den Wasserberg mehr als 3 m über die normale Fluthöhe anheben können. Starke, in Richtung Küste wehende Winde können regelrechte Sturmfluten verursachen. Eine solche Sturmflut traf am 16./17. Februar 1962 die deutsche Nordseeküste. Zahlreiche Deiche an der Küste, der Elbe und der Weser konnten den meterhohen Wassermassen und heftigen Orkanböen nicht standhalten. Im 100 km von der Küste entfernten Hamburg zerstörte die Sturmflut mehrere Deiche der Elbe und überflutete ganze Stadtteile. 300 Menschen fanden in den Fluten den Tod.

Wehen die Winde vom Land aufs Meer, wird das Wasser von der Küste weggedrückt. Wellen, die aus verschiedenen Richtungen kommen, überlappen sich dann zur Dünung.

Auch Luftdruckunterschiede beeinflussen den Tidenhub. Ein hoher Luftdruck presst das Meerwasser hinunter und die Flut ist niedrig. Bei niedrigem Luftdruck ist sie dagegen höher.

Wie wird das Erdinnere erforscht?

Wissenschafter, die Geophysiker, messen auf dem ganzen Globus mit Seismographen die Ausbreitung und die Geschwindigkeit von Erdbebenwellen durch das Erdinnere. Daraus gewinnen sie Informationen über den Aufbau der Erde.

Je dichter das Material ist, das die Erdbebenwellen durchqueren, desto schneller verbreiten sie sich. An bestimmten Stellen werden die Erdbebenwellen zurückgeworfen, dort, wo unterschiedliches Material aneinandergrenzt, »springen« sie. So entstand die Vorstellung, dass die Erde aus mehreren unterschiedlich dichten, schalenförmig angeordneten Abschnitten aufgebaut ist: der Erdkruste, dem Erdmantel und dem Erdkern. Grenzflächen, sog. Diskontinuitäten, trennen die einzelnen Schalen voneinander. Von der Erdoberfläche bis zum Kern steigen Temperatur, Druck und Dichte beständig an.

Wie dünn ist die Erdkruste?

Im Vergleich zu den anderen Schalen ist die Erdkruste, die äußerste Schicht, so dünn wie eine Eierschale. An ihrer dicksten Stelle erreicht sie gerade einmal 50 km. Schon dort steigen die Temperaturen auf 100 °C an. Der Druck beträgt in der Kruste bis zu 15 kbar.

Die kontinentale Kruste ist 10–50 km mächtig und besteht überwiegend aus Graniten mit hohen Silicium- und Aluminiumgehalten. Deshalb wird sie auch als »Sial« bezeichnet. In der ozeanischen Kruste überwiegen dagegen schwere Gesteine wie Basalt und Gabbro. Der Anteil an Magnesium und Eisen liegt im Vergleich zur kontinentalen Kruste höher. Ihrem Silicium- und Magnesiumgehalt verdankt die ozeanische Kruste die Bezeichnung »Sima«. Sie ist mit 7–8 km Dicke wesentlich dünner als die kontinentale Kruste.

Welche der Erdschalen ist die dickste?

Der Erdmantel. Er beginnt maximal 50 km unterhalb der Erdoberfläche und reicht bis in 2900 km Tiefe. Insgesamt nimmt er 83 % des Volumens der Erde ein. Kruste und Erdmantel werden durch die Mohorovičic'-Diskontinuität (kurz: »Moho«) getrennt. Der Erdmantel teilt sich in einen oberen und einen unteren Teil, dazwischen befindet sich eine einige hundert Kilometer mächtige Übergangszone.

Was unterscheidet den oberen vom unteren Erdmantel?

Der etwa 400 km dicke obere Erdmantel ist außen fest und zum Erdzentrum hin flüssig. Dagegen besteht der untere Erdmantel überall aus festem Gestein.

Außen bildet der obere Erdmantel zusammen mit der Erdkruste die Lithosphäre, die äußere Gesteinshülle der Erde. In Richtung Erdinneres schließt sich der Lithosphäre die Asthenosphäre an. Temperaturen von rd. 1400 °C und ein Druck von 200–350 kbar lassen das Gestein hier zu flüssigem Magma schmelzen. Dieses besteht zu großen Teilen aus Peridotit, einem überwiegend aus Silikaten aufgebautem Gestein.

Im festen unteren Erdmantel steigt der Druck auf 1000–1400 kbar. Über die stoffliche Zusammensetzung dieser Schicht ist sich die Wissenschaft noch nicht einig; wahrscheinlich besteht sie aus Verbindungen von Silicium mit anderen Elementen. Die Temperaturen steigen auf bis zu 2500 °C an.

Wo ist die Erde am heißesten ?

Im inneren Erdkern. Dort werden Temperaturen von 5000–7000 °C erreicht. Dagegen herrschen im flüssigen äußeren Erdkern »nur« 3000 °C. Nach außen kühlt sich die Erde immer weiter ab.

Der Erdkern besteht aus einer äußeren flüssigen und einer inneren festen Schicht. Er hat einen Durchmesser von nur 7000 km und wird durch eine etwa 200 km mächtige Grenzzone, die Wichert-Gutenberg-Diskontinuität, vom Erdmantel getrennt.

Die meisten Forscher gehen davon aus, dass der äußere Kern aus glutflüssigem Eisen und Eisenoxid besteht, der innere aus festem Eisen und Nickel. Am Übergang zwischen äußerem und inneren Kern lagert sich flüssiges Eisen aus dem »eisernen Ozean« des äußeren Kerns am festen inneren Kern an. Der innere Kern wächst dadurch pro Jahr um ca. 1 cm.

Wieso fällt nichts von der Erde herunter?

Das liegt an der Schwerkraft. Durch sie ziehen sich alle Objekte gegenseitig an. Die Erde besitzt mit 5,97 x 10²⁴ kg eine sehr große Masse – viel mehr als alle Objekte, die sich auf ihr befinden – und zieht daher andere Körper besonders stark an.

Übrigens: Auch der Mond wird von der Erde angezogen. Da er aber weit von ihr entfernt ist, fällt er nicht auf sie herab, sondern wird von der Schwerkraft in eine nahezu kreisförmige Umlaufbahn gezwungen. Die Anziehungskraft des Mondes wirkt ihrerseits auf die Erde ein und bremst sie in ihrer Rotation um die eigene Achse.

Was hält einen Satelliten in seiner Bahn?

Auch dafür ist die Schwerkraft verantwortlich. Um um die Erde zu fliegen, müssen Satelliten und Raumschiffe mit genügend Kraft in eine zur Erde parallele Umlaufbahn befördert werden. Dort bewegen sie sich mit sehr hoher Geschwindigkeit fort.

Die Fernsehsatelliten, die sich auf sog. geostationären Bahnen in 36 000 km Höhe befinden, bewegen sich genauso schnell wie sich die Erde um sich selbst dreht; damit stehen sie immer über demselben Erdpunkt.

Ist die Erde ein Dynamo?

Heute geht man davon aus, dass ein riesiger Geodynamo im Erdinnern das Magnetfeld der Erde aufrecht hält. Angetrieben wird er durch die Konvektionsströme im äußeren Erdkern. Dort befindet sich flüssiges Eisen, das nicht nur einen ausgezeichneten elektrischen Leiter abgibt, sondern auch leicht ins Strömen gerät. Die Bewegung des flüssigen Eisens erzeugt ein elektrisches Feld, welches das Magnetfeld der Erde aufbaut. Das Magnetfeld seinerseits hält den Geodynamo in Gang, ein Phänomen, das in der Elektrotechnik genutzt wird, z. B. bei der Stromerzeugung durch Generatoren.

Das irdische Magnetfeld wird durch den Sonnenwind auf seiner der Sonne zugewandten Seite zu einer 65 000 km breiten Schicht zusammengedrückt. Auf der sonnenabgewandten Seite bildet das Magnetfeld einen mehrere Millionen Kilometer langen Schweif.

Wo liegen die magnetischen Pole?

Der magnetische Nordpol befindet sich derzeit nördlich von Kanada, etwa 1400 km vom geographischen Nordpol entfernt. Jahr für Jahr wandert er etwa 7,5 km weiter nach Norden. Zwischen dem magnetischen und dem geographischen Südpol liegen sogar 2700 km. Der magnetische Südpol legt jedes Jahr etwa 10 km in nordwestlicher Richtung zurück, entfernt sich also vom geographischen Südpol. Die Magnetpole verändern ihre Position, weil die magnetischen Feldlinien, die sich zwischen ihnen in Bögen um die Erde spannen, in Form und Stärke variieren.

Steht uns eine Umpolung bevor?

Wahrscheinlich. Im Laufe der Erdgeschichte hat sich das Magnetfeld der Erde mehrmals umgepolt: Der Nordpol wurde zum Südpol, der Südpol zum Nordpol. Im Durchschnitt geschieht dies alle 500 000 Jahre. Der letzte Wechsel fand vor 760 000 Jahren statt, eine neue Umkehr wäre demnach bald fällig.

Allerdings geschieht die Umpolung des Magnetfeldes nicht von heute auf morgen. Vielmehr kündigt sie sich durch leichte Veränderungen im Magnetfeld an. Seit Beginn der Messungen vor 150 Jahren hat die Kraft des Magnetfeldes kontinuierlich abgenommen. Bis das komplette Magnetfeld zusammenbricht, vergehen wahrscheinlich noch Jahrhunderte. Dann büßt die Erde kurzzeitig ihren magnetischen Schutzschild vor dem Sonnenwind ein.

Was haben alle Kontinente gemeinsam?

Alle Kontinente waren ursprünglich im Urkontinent Pangäa vereinigt, der von einem riesigen Urozean umspült wurde. Im Lauf der letzten etwa 220 Mio. Jahre zerfiel Pangäa in Teilstücke, die ihrerseits in die heutigen Kontinente zerbrachen. Nur 29 % der Erde liegen auf dem Festland, das sind 510 Mio. km². Dagegen nehmen die Meere mehr als zwei Drittel der Erdoberfläche ein.

Welcher Erdteil ist der größte?

Mit 44 Mio. km² ist Asien der größte Kontinent. Er erstreckt sich zwischen Sibirien im Norden und der Halbinsel Malakka im Süden.

Auch das südlich anschließende Indonesien zählt zu großen Teilen noch zu Asien. Indien stieß erst in der Kreidezeit (vor 146 bis 65 Mio. Jahren) auf Asien. Die Vereinigung mit der riesigen Landmasse hinterließ deutliche Spuren: Durch den Zusammenstoß faltete sich der weite asiatische Gebirgsgürtel auf, zu dem u. a. der Himalaya zählt.

Mit 7,7 Mio. km² der kleinste Erdteil ist Australien. Er liegt weit entfernt von den anderen großen Landmassen; 10 000 km sind es bis nach Afrika und ebenso weit nach Südamerika. Der Weg nach Asien ist nicht ganz so weit, bis zum Südausläufer des asiatischen Festlandes sind es weniger als 3000 km, dazwischen liegen die südostasiatischen Inseln.

Bildet Europa eine Einheit?

Von seiner Form her ist Europa alles andere als eine Einheit: Fast ein Fünftel entfällt auf Halbinseln wie die Iberische und die Italienische Halbinsel, 8 % sind Inseln. Insgesamt zählen 10 Mio. km² Land zu Europa.

Im Laufe der Erdgeschichte wurde der Kontinent durch Gebirgsbildungsphasen mehrfach umgestaltet, und dem alten Kern Fennoskandia, auf dem heute Norwegen, Schweden und Finnland ruhen, wurden immer neue Festlandteile »angeschweißt«. Im Tertiär (vor 65–1,8 Mio. Jahren) begann die Auffaltung der Alpen und der Pyrenäen – im Montblanc in den Savoyer Alpen erreicht Europa mit 4810 m seinen höchsten Gipfel.

Übrigens: Europa und Asien bilden zusammen Eurasien. Die Aufgliederung in zwei Kontinente erfolgte aus historisch-kulturellen Gründen, nicht aus geografischen Überlegungen. Die Grenze verläuft bei 60° östlicher Länge entlang des Uralgebirges und des sich südlich anschließenden Uralflusses. Ferner trennen der Kaukasus, der Bosporus, das Marmarameer und die Dardanellen bzw. die Inselwelt des Ägäischen Meeres Asien von Europa.

Gehören Nord- und Südamerika zusammen?

Geologisch betrachtet nicht. Während Nordamerika bis zum Ende der Kreidezeit (vor ca. 65 Mio. Jahren) mit Europa und Asien den Kontinent Laurasia bildete, war Südamerika bis zum Ende der Trias (vor ca. 190 Mio. Jahren) Teil des Gondwana-Kontinents.

Im nordamerikanischen Osten falteten sich vom Unterkarbon bis zum Perm (vor 355–250 Mio. Jahren) die Appalachen auf. Im Tertiär (vor 65–1,8 Mio. Jahren) begann die Auffaltung der Gebirge im Westen, zu denen das Hochgebirge der Rocky Mountains zählt. Zur gleichen Zeit entstanden im südamerikanischen Westen die Anden. Ihnen sitzen zahlreiche Vulkane auf, von denen einige noch heute aktiv sind. In den Anden liegt Amerikas höchster Gipfel, der 6959 m hohe Aconcagua.

Warum gibt es Schnee am Kilimandscharo?

Der Kilimandscharo befindet sich zwar mitten im warmen äquatorialen Afrika, aber wegen seiner Höhe von 5895 m wird sein Gipfel das ganze Jahr über von Schnee bedeckt. Afrika ist mit 30 Mio. km² der zweitgrößte Erdteil. Große Ströme wie der Nil und der Kongo durchfließen ausgedehnte Tiefländer. Auch Plateaus und Schichtstufen – gestufte Landschaften – nehmen viel Raum ein. Aus flachen Hochplateaus ragen einzelne Inselberge, Berggruppen oder kleinere Gebirge auf. Einzig der Atlas im Nordwesten des Kontinents entstand als Faltengebirge im Tertiär.

Was unterscheidet die Antarktis von Antarktika?

Die Antarktis umfasst neben dem antarktischen Kontinent, Antarktika genannt, das Südpolargebiet etwa südlich des 55. Breitengrads einschließlich Inseln und Meeren.

Mit einer Fläche von 12,4 Mio. km² ist der antarktische Kontinent größer als Europa und Australien. Rund um den Südpol liegt der Kontinent unter einer 2500–3000 m dicken Eisdecke verborgen, nur die höchsten Gipfel ragen frei aus dem Eisfeld heraus.