Was.ist.Was.. ..001.. ..Unsere.erde

5/19/2018 Was.ist.Was.. ..001.. ..Unsere.erde

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Ein WAS IST WAS Buch

Unsere Erdevon Felix Sutton

Ilustrationen von Reiner Zieger und Gerd WernerWissenschaftliche berwachung Dr. J. Mller,

Universitt Hamburg

Die Victoriaflle in Afrika: Hier strzt der 1100 m breite Sambes 110 m in die Tiefe eines der schnstenNaturschauspiele der Welt

TESSLOFF VERLAG HAMBURG

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Vorwort

Geologie ist die Wissenschaft, die sich mit unserer Erde befat mit der Geschichteihres Werdens; mit der Materie, aus der sie besteht; mit ihrem inneren Aufbau und derGestaltung ihrer Schichten; mit der Art der Gesteine; mit den Krften, die seit MilliardenJahren gewaltige Verwandlungen ihrer Oberflche bewirkten. Geologie ist eine nochverhltnismig junge Wissenschaft. Wenn auch schon die Gelehrten des Altertums berdie Beschaffenheit der Erde diskutierten die systematische Erforschung begann erstEnde des 18. Jahrhunderts. Seitdem hat die Flle der Erkenntnisse dazu gefhrt, da sichdie Geologie in mehrere Forschungsgebiete gliederte. So beschftigen sich zum Beispieldie Palontologen speziell mit der Entstehungsgeschichte der Tiere und Pflanzen, derenFossilien zugleich darber Aufschlu geben, wie sich die Erdoberflche vernderte.

Die Erde ist die Heimat der Menschen. Mag es auch interessant sein, sich Gedankenber die Lebensmglichkeiten auf anderen Planeten oder gar in anderenSonnensystemen zu machen wir verbringen unser Leben auf der Erde, und auch kurze

Aufenthalte weniger Menschen auf dem Mond werden daran nichts ndern. Der Mond istein toter, kalter Himmelskrper; die Erde aber ist voller Leben, und sie verndert sich Tagfr Tag!

Dies WAS IST WAS-Buch Unsere Erde" berichtet mit zahlreichen Fotos, Zeichnungenund graphischen Darstellungen alles Wesentliche, was die Geologie bisher ber die Erdeerforscht hat. Es enthlt auch neueste Erkenntnisse, zum Beispiel ber dieKontinentalverschiebung und ber die Erzfunde in Australien. Eine Flle interessantenWissens wird geboten mgen sich junge Leser davon zu eigenen Forschungenanregen lassen.

Fotos: V-Dia, ESSO AG, Krupp, Istituto Italiano, sterreichische Fremdenverkehrswerbung, Schweizerische Verkehrszentrale Copyright 1971/1979 by Grosset & Dunlap, Inc. Titel der in den USA

verffentlichten Originalausgabe: Our Earth.Verffentl icht in bereinkommen mit Wonder Books, New York.

Alle deutschen Rechte bei TESSLOFF VERLAG, Hamburg.

ISBN 37886 0241 4

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Inhalt:VORWORT.......................................................................................................................................................... .................................................. 3

PERSNLICHES VORWORT:............................................................................................................................................................................... 4

DIE ENTSTEHUNG DER ERDE............................................................................................................................................................................. 6

WANN ENTSTAND UNSER SONNENSYSTEM?.......................................................................................................................................................... -6-WIE SIEHT DIEERDE IM INNERN AUS?.................................................................................................................................................................. -6-WOHER WISSEN WIR,WIE DAS ERDINNERE AUSSIEHT?........................................................................................................................................... -8-

WARUM ZEIGT DIE KOMPANADEL NACHNORDEN?.............................................................................................................................................. -9-WIE ENTSTEHT DASMAGNETFELD DER ERDE?...................................................................................................................................................... -9-HABENNORD -UNDSDPOL IHRE LAGE VERNDERT?..........................................................................................................................................- 10-

BEWEGUNGEN DER ERDKRUSTE ................................................................................................................................................................ - 11 -

WIE ENTSTEHENERDBEBEN?.............................................................................................................................................................................- 11-WIE ENTSTANDEN DIEGEBIRGE?........................................................................................................................................................................-12-WIE ENTSTEHEN VULKANE?..............................................................................................................................................................................- 13-WIE ENTSTANDEN DIEMEERE?..........................................................................................................................................................................- 15-WARUM IST MEERWASSER SALZIG?....................................................................................................................................................................-16-WAS VERURSACHT DIE GEZEITEN?.....................................................................................................................................................................- 16-

ANDENKEN AN DIE VERGANGENHEIT....................................................................................................................................................... - 18 -

ANDENKEN AN DIE VERGANGENHEIT....................................................................................................................................................... - 19 -

WAS SIND FOSSILIEN?.......................................................................................................................................................................................-19-WAS LT SICH AUS FOSSILIEN ERKENNEN?........................................................................................................................................................- 19-WIE SAH DIEERDE FRHER AUS?.......................................................................................................................................................................- 20-WIE ENTSTAND DER ATLANTISCHE OZEAN?........................................................................................................................................................- 21-WIE ENTSTAND DER ATLANTISCHE OZEAN?........................................................................................................................................................- 22-WIE ENTSTEHT EINGLETSCHER?........................................................................................................................................................................- 22-WAS WAR DIEEISZEIT?.....................................................................................................................................................................................- 23-

WASSER, BERALL WASSER........................................................................................................................................................................ - 25 -

WIE ENTSTEHEN FLSSE?..................................................................................................................................................................................-25-WAS GESCHIEHT BEIBERSCHWEMMUNGEN?.....................................................................................................................................................- 25-WAS IST EIN DELTA?........................................................................................................................................................................................- 26-WIE ENTSTEHEN S-UNDSALZWASSERSEEN?....................................................................................................................................................-27-WARUM VERLANDENSEEN?..............................................................................................................................................................................- 27-WAS IST GRUNDWASSER?.................................................................................................................................................................................- 28-WAS IST EIN ARTESISCH ER BRUNNEN?................................................................................................................................................................-30-

WAS IST URSPRNGLICHESWASSER"?..............................................................................................................................................................- 31-

DIE ERDOBERFLCHE.................................................................................................................................................................................. - 32 -

WAS IST EINEWSTE?......................................................................................................................................................................................- 32-WIE KNNENWIND UNDREGEN FELSEN FORMEN?..............................................................................................................................................- 33-WIE HABEN DIE MENSCHEN DIEERDOBERFLCHE VERNDERT?............................................................................................................................-34-WIE MACHT MANWSTEN FRUCHTBAR?.............................................................................................................................................................-34-AUS WELCHENGESTEINEN BESTEHT DIE ERDKRUSTE?.........................................................................................................................................- 35-WAS SINDMINERALIEN?...................................................................................................................................................................................- 37-

SCHTZE UNTER DER ERDE..................................................................................... ................................................................................... - 39 -

WIE ENTSTAND DASERDL?.............................................................................................................................................................................- 39-WIE ENTSTAND DIE KOHLE?..............................................................................................................................................................................- 42-WARUM IST EISEN SO WICHTIG?.........................................................................................................................................................................-42-WOZU BRAUCHEN WIR ANDERE METALLE?.........................................................................................................................................................- 43-

WAS SINDEDELSTEINE?....................................................................................................................................................................................-44-WAS SINDHALBEDELSTEINE?............................................................................................................................................................................-46-WORAUS BESTEHT DER BODEN?.........................................................................................................................................................................-46-AUS WIE VIELENSCHICHTEN BESTEHT DER BODEN?.............................................................................................................................................-46-

UNTERIRDISCHE HHLEN........................................................................................................................................................................... - 48 -

WIE ENTSTANDENTROPFSTEINHHLEN?.............................................................................................................................................................-48-WAS SIND STALAKTITEN UNDSTALAGMITEN ?.....................................................................................................................................................-49-WAS SIND FELSHHLEN?...................................................................................................................................................................................-49-WIE ENTSTANDENEISHHLEN?.........................................................................................................................................................................- 50-WAS SINDUNTERWASSERHHLEN?....................................................................................................................................................................-51-

DIE ERSTEN MENSCHEN............................................................................................................................................................................... - 52 -

WIE LEBTEN DIE FRHEN MENSCHEN?................................................................................................................................................................- 52-WOHER WISSEN WIR ETWAS BER DIE HHLENMENSCHEN?..................................................................................................................................- 52-WER MALTE DIEHHLENBILDER?......................................................................................................................................................................- 53-

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So etwa stellen sich Wissenschaftler die Erde bei ihrer Geburt vor rund 41/2Milliarden Jahren vor: Whrend derMond den jungen Planeten in nur 15 000 km umkreist, ist dieser von einem Meer aus glut-flssigem Gestein bedeckt,das sich an einzelnen Stellen schon zu Granit verfestigt hat. Unter einem Bombardement von kleinen und groenMeteoriten entstand so allmhlich das Festland. Spter begann ein ungeheurer Dauerregen, die Erde khlte sich ab,und es entstanden die Ozeane, wahrscheinlich der Ursprung jeglichen Lebens.

Die Entstehung der Erde

Wann entstand un ser Sonnensystem?

Niemand wei genau, wie die Erde und unser ganzes Sonnensystem entstanden sind.Die meisten Wissenschaftler nehmen heute an, da die Sonne, die Erde und alle anderenPlaneten unseres Sonnensystems vor ungefhr zehn Milliarden Jahren aus nichtsanderem bestanden als aus einer riesigen Wolke von dnnen Gasen und kaltenStaubteilchen, die durch den Weltraum wirbelte. Durch die Anziehungskraft, die jederKrper ausbt, bildete sich allmhlich aus den Teilchen eine gewaltige, sich drehendeScheibe. Whrend sie sich drehte, teilte sich die Scheibe in verschiedene Ringe. Dermittlere Teil der Scheibe wurde die Sonne, und die Teilchen in den Ringen vereinigten

sich zu groen Bllen. Sie begannen sich zusammenzuziehen und sich zu verdichten,wobei sie sich bis zur Weiglut erhitzten. Das geschah vor etwa fnf Milliarden Jahren.Dann begannen sie sich abzukhlen, und aus diesen ehemaligen Glutbllen entstandenErde, Mars, Venus und die anderen Sonnenplaneten.

Wie sieh t die Erde im Innern aus?

Wenn auch noch niemand tief im Erdinnern gewesen ist, wissen wir doch ungefhr, wiedie Erde im Innern beschaffen ist. Sie besteht aus schalenfrmigen Schichten, die einenfesten inneren Kern umschlieen. Die oberste Gesteinsdecke der Erde ist die Kruste. Sie

ist im Verhltnis zur Gre der Erde nicht dicker als eine Eierschale. Im Festlandsbereichist sie etwa 30 bis 50 km mchtig, und unter den Ozeanen ist sie sogar nur etwa 5 km dick. Unter der Kruste befindet sich eine sehr dicke Schicht aus anderen Gesteinen: der

Erdmantel. Die Gesteine des Erdmantels sind fest, aber etwa in der Art, wie Asphalt fest

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ist: Wenn man versucht, ihn einzudrcken,ist er sehr hart, trotzdem luft er langsamauseinander, wenn man ein Stck davonauf den Boden legt. Der Erdmantel reichtbis in eine Tiefe von 2900 km. Der Mantelumgibt den Kern der Erde. Beim Erdkernunterscheidet man den ueren und deninneren Kern. Beide bestehen vermutlichvor allem aus Nikkei und Eisen, auerdemwohl noch aus anderen schwerenElementen. Aber der uere Kern, der nochdurch eine Zwischenschicht vom innerengetrennt ist, ist flssig; der innere Kern istfest. Im Erdkern herrscht wahrscheinlicheine Temperatur von 2000 bis 20000 C,das entspricht etwa der Temperatur auf derOberflche der Sonne. Der Druck imErdinnern betrgt 1,5 bis 3,5 Mill. atm.Unter solchen Verhltnissen bedeutet fest"oder flssig" etwas ganz anderes als unternormalen Umstnden. Die Materie ist beisolchen Druckverhltnissen nicht wirklichflssig, sondern sehr fest; sie hat aberbestimmte Eigenschaften, die wir sonst nurbei Flssigkeiten feststellen knnen. Imganzen gesehen ist die Erde fester alsStahl! Wenn die Erde im Innern in der Artflssig wre, wie wir uns gewhnlichFlssigsein vorstellen, mte sie infolgeihrer Drehung an den Polen viel strkerabgeplattet sein. Sie ist aber nur sehr wenigabgeplattet: Die Strecke vom Pol zumErdmittelpunkt ist nur 21 Kilometer krzerals die vom quator zum Erdmittelpunkt.(Die Entfernung vom quator zumErdmittelpunkt betrgt etwa 6378 km.)

DasBild rechts zeigt die Gre der Planeten imVerhltnis zur Sonne. Die weien Punkte gebendie Anzahl der Monde an.

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Woher w issen w ir, wie das Erdinnere aussieht?

Kein wissenschaftliches Instrument ist bisher tiefer als 8000 m in die Erdeeingedrungen. Dennoch wissen wir sehr viel darber, wie das Erdinnere beschaffen ist.Vieles verraten uns die Erdbeben. Jhrlich ereignen sich weit mehr als 100000 Erdbeben.Die meisten sind nur leicht und richten keinen Schaden an; aber alle senden Wellen aus,welche die ganze Erde durchdringen, auch ihr tiefstes Innere. Die Erdbebenwellen

bestehen im wesentlichen aus zwei Arten: P-(Primr-) Wellen und S-(Sekundr-)Wellen.Die P-Wellen pflanzen sich schneller fort als die S-Wellen. Die P-Wellen knnen durchFlssigkeiten dringen, die S-Wellen knnen das nicht.

Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der P- und S-Wellen verndert sich nach derGesteinsart, die sie durchdringen. Je dichter die Gesteine, desto rascher dieErdbebenwellen. Da die Dichte der Gesteine mit der Tiefe zunimmt, beschleunigt sichauch die Fortpflanzung der Erdbebenwellen. Die Erdbebenwellen, die in die Tiefe dringen,werden innerhalb der Kruste an den Grenzflchen, wo die Gesteinsbeschaffenheit sichndert, und auerdem an den bergngen von der Kruste zum Mantel oder vom Mantelzum Kern zurckgeworfen also reflektiert. Die dann zur Erdoberflche zurckkeh-

renden Wellen werden von empfindlichen Instrumenten, den Seismographen,aufgezeichnet. Die Geschwindigkeit und das Verhalten der P- und S-Wellen, dieEntfernung vom Ort ihres Entstehens, die Tiefe, aus der sie reflektiert wurden, und die Zeit,die sie fr die Strecke brauchten alles dies wird gemessen und gibt denWissenschaftlern die Mglichkeit, sich vom Innern der Erde ein Bild zu machen.

Die Schnittzeichnung zeigt deninneren Aufbau der Erde, wieman ihn sich auf Grund von

Messungen von Erdbebenwellenvorstellt. Der teste innere Kern(1) besteht wahrscheinlich aus

Eisen, hier sind Druck und Hitzeam strksten. Der ihn

umgebende uere Kern (2)wird vermutlich aus Eisen und

Nickel gebildet. uerer undinnerer Kern sind durch eine

Zwischenschicht voneinandergetrennt. Weiter nach auenfolgen innerer Mantel (3) unduerer Mantel (4), die eben-

falls durch eineZwischenschicht getrennt sind,ber dem Mantel liegt die

Kruste (5), auf der wir leben. Sieist fnf bis 50 km dick.

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Experiment:Wir bauen einen Kompa

Man nimmt eine Nhnadel und streicht mit einem kleinen Magneten etliche Male darber hin,aber immer in der gleichen Richtung. Von einem Flaschenkorken schneidet man eine Scheibe

ab und lt sie in einer Schssel mit Wasser schwimmen. Wenn man nun die bestricheneNadel auf die Korkscheibe legt, wird sich der Kork drehen, bis die Nadel nach Norden und

Sden weist.

Warum zeig t die Kompanadel n ach No rden?

Die Erde ist ein riesiger Magnet. Man wute schon vor einigen Jahrhunderten, da eineNadel, die man mit einem Magneteisenstein (ein Mineral, das von Natur aus magnetischist) bestreicht, sich stets auf Nord-Sd-Richtung einstellt. Frher glaubte man, die Nadelwerde vom Polarstern angezogen. Heute wissen wir, da die Nadel von den Magnetpolenim Norden und Sden der Erde angezogen wird. Wir wissen heute auch, da diemagnetischen Pole mehr als 1000 km von den geographischen Polen entfernt sind. Sieverndern langsam ihre Lage, doch die Abstnde zwischen den magnetischen Poleneinerseits und den geographischen Polen andererseits bleiben annhernd gleich.

Wie entsteht das Magnetfeld der Erd e?

Der Erdmagnetismus gibt den Wissen-schaftlern noch manches Rtsel auf. Man nimmt

jedoch allgemein an, da das erdmagnetischeFeld durch elektrische Strme im Innern desErdkerns zustande kommt. Diese Strmeentstehen, wenn Mineralien von verschiedener

Temperatur und mit verschiedenen elektrischenEigenschaften zusammenkommen. Man kanndas Erdinnere als einen riesigen natrlichenGenerator (Stromerzeuger) betrachten, derfortwhrend mechanische Energie (Erddrehungund Bewegung des plastischen Kerns) inelektrische Energie umwandelt. Allemagnetischen Felder entstehen durchelektrische Strme und alle elektrischen Strmesind von magnetischen Feldern umgeben.

Nicht zufllig hneln sich das Magnetfeld einesStabmagneten und das der Erde: Unser Planet ist einriesiger Magnet. Die magnetischen und die geographischen

Pole der Erde liegen jedoch nicht an denselben Stellen.

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Haben No rd- und Sdpo l ihre Lage verndert?

Nach langjhrigen Forschungen haben die Geologen festgestellt, da manche derheute tropischen Gebiete einst mit einer gewaltigen Eis schicht bedeckt waren. Siewissen auch, da die heutigen Polargebiete vor langen Zeiten ein viel wrmeres Klimagekannt haben. Wissenschaftler knnen den sehr schwachen Magnetismus vieler alterGesteine messen. Er ist der Rest jenes ursprnglichen Magnetismus, den die Gesteine

erhielten, als sie entstanden. Dieser ursprngliche Magnetismus weist in eine andereRichtung als der heutige Erdmagnetismus; das ist der Beweis dafr, da sich auch diemagnetischen Pole im Lauf der Erdgeschichte verschoben haben. Vor 500 MillionenJahren lag der magnetische Nordpol beim quator im stlichen Teil des PazifischenOzeans; vor 170 Millionen Jahren lag er in Sibirien. Da die Pole in der Vergangenheit ihreLage verndert haben, werden sie das wahrscheinlich auch in Zukunft tun. In einigenhundert Millionen Jahren liegt die Eiskappe des Nordpols vielleicht im Mittelmeer, undGrnland hat tropisches Klima.

Vor 15 Millionen Jahren wanderte der magnetische Nordpolmehrfach hin und her. Schwarzer Punkt: seine heutige Lage.

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ber200 Tote orderte ein Erdbeben, das 1968 die Stadt Gibellina Sizilien

Bewegungen der Erdkruste

Wie entstehen Erdbeben?

Wir halten es fr selbstverstndlich, da die Erde unter unseren Fen sich still verhlt.

In manchen Gebieten aber kommt es hufig vor, da die Erde zittert und bebt, Gesteins-massen werden von den Bergen losgerttelt, in der Erdoberflche erscheinen Risse undSpalten, Gebude strzen ein. Wie kommt das? Die dnne Erdkruste besteht ausungleichmig mchtigen Schichten verschiedener Gesteinsarten. Diese Gesteinestehen unter stndigem Druck, nicht allein durch die Schichten, die darberliegen,sondern auch durch Krfte aus dem Erdinnern. Diese Krfte biegen dieGesteinsschichten und verndern deren Lage. Manchmal zerbrechen dadurch riesigeSchichten. Bei dem pltzlichen Zerbrechen verlagern sich die Gesteinsmassen. Esentstehen Erschtterungen und Druckwellen, die die Menschen als Erdbeben spren.Hufig zeigen sich derartige Bewegungen an alten Spalten der Erdkruste. Eine solche

Spalte ist die St.-Andreas-Verwerfung" in Kalifornien. Sie ist fast 000 Kilometer lang. DieStadt San Franzisko, die an dieser Verwerfung liegt, wurde 1906 durch ein schweres Erdbebenfast vollstndig zerstrt. Hier verschieben sich die Gesteinsmassen horizontal; die westliche Seiteder Spalte bewegt sich nach Norden. Erdbeben sind dort sehr hufig; die meisten sind aber sehrschwach und richten kaum Schden an.

In Europa bebt die Erde am hufigsten in Griechenland und in der Trkei. Aber auch inDeutschland gibt es Stellen, wo leichte Beben vorkommen, zum Beispiel im Oberrheintalzwischen Basel und Karlsruhe und auf der Schwbischen Alb bei der Burg Hohenzollern.

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Diese Karte zeigt die hauptschlichen Erdbeben -undvulkanischen Gebiete der Erde. In diesen Zonen (grau)liegen alle heute noch ttigen Vulkane, auch die jngerenGebirge entstanden hier.

Das Matterhorn in den Walliser Alpen sah ursprnglich wahrscheinlich aus wie die meisten anderen

Berge auch. Die Jahrmillionen whrende Verwitterung bewirkte jedoch, da schlielich nur noch derpyramidenfrmige Gipfel brig blieb.Die Alpen sind eines der mchtigsten Faltengebirge der Welt. Siefalteten sich im Tertir zu der heutigen Hhe auf.Bild nchste Seite

Wie entstanden die Gebirge?

Knnten wir einen senkrechten Schnitt durch die Alpen, die Anden, die Rocky Mountainsoder durch einen anderen Gebirgszug machen, wrden wir erkennen, wie die Gesteinsschichtengefaltet, gebrochen und bereinandergeschoben sind. Wir knnten auch feststellen, da vieleGesteinsschichten, die sich heute einige tausend Meter ber dem Meeresspiegel befinden, frhereinmal Meeresboden gewesen sind. Wir wissen das, weil versteinerte berreste von Mee-restieren im Gestein auch der hchsten Berge gefunden werden. Gebirge entstanden also ausGesteinen frherer Meeresbden, aber auch aus anderen Gesteinen. Starke Krfte imInnern der Erde haben diese ehemals waagerecht und tief gelegenen Gesteinsschichtengefaltet, gebrochen und in ihre jetzige Lage emporgehoben. Als die Gebirgszge langsamaufstiegen, begannen sofort andere Krfte auf sie einzuwirken. Durch den Wechsel von

Erwrmung und Abkhlung wurden Gesteine gesprengt. Auch Wasser, das in Spaltengefror, konnte Felsen zersprengen. Man nennt diese Vorgnge Verwitterung. Dieverwitterten Gesteine wurden dann durch andere Krfte forttransportiert, manchmal nurdurch die Schwerkraft, durch die der Gerllschutt zu Tal ging. Meistens abertransportierten Bche und Flsse das Lockermaterial. Diese Abtragung nennt manErosion.Auf solche Weise verndert sich die Erdoberflche noch heute fortwhrend undwird sich noch Jahrmillionen lang weiter verndern.

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Wie entstehen Vulkane?

In der Erdkruste und auch im oberen Erdmantel befinden sich an manchen StellenGesteinsmassen in schmelzflssigem Zustand. Warum das so ist, wei man noch nicht genau.Meistens sind es wohl Materiemassen, die aus grerer Tiefe der Erde heraufgedrungen unddarum so hei sind. Diese geschmolzenen Gesteinsmassen nennt man Magma (griech. = dasGeknetete).

An bestimmten Stellen in der Kruste sammelt sich das Magma und bildet sogenannteMagmaherde. Whrend es aus den tieferen Schichten aufsteigt, wird seine Hitze geringer. Dabei

werden im Magma Gase frei, die sich unter stndig wachsendem Druck ansammeln. Geschiehtdies an einer Stelle, wo die Erdkruste schwach ist oder wo ein frheres Erdbeben die Gesteins-decke zerbrochen hat, knnen durch den enorm hohen Druck der Gase die ber demMagmaherd liegenden Schichten durchstoen werden. Es entsteht ein Vulkan. Beim

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Berhmte Vulkanem . d. M.

Aconcagua, Argentinien 6957 mCotopaxi, Ecuador 5897 mPopocatepetl, Mexiko 5451 mMaunaloa, Hawaii 4170 mErebus, Antarktis 3794 m

tna, Sizilien 3340 mHekla, Island 1500 mPelee, Martinique 1397 mVesuv, Italien 1277 mKrakatau, Sundastrae 813 mInsgesamt sind auf der Erde heute 455 ttigeVulkane bekannt; hinzu kommen weitere 80auf dem Meeresgrund. Der grte Vulkan derErde ist der Maunaloa auf Hawaii: Vom Bodendes Pazifischen Ozeans gemessen betrgtseine Hhe fast 10 000 m; seine Basis hat

einen Durchmesser von etwa 110 km. DerVulkan Aso in Japan hat den grten Krater:Er ist zwischen 16 und 20 km breit und hateinen Umfang von 114 km.

Vulkanausbruch werden mit den Gasen groe Mengen zersprhten Magmas als Ascheausgeblasen; die glutflssige Magmamasse fliet als Lava aus dem Vulkan.

Ausgeflossene Lava khlt sich ab, erstarrt und wird zu festem Gestein. Um dieAusbruchsstelle bildet sich mit der Zeit ein immer hherer Kegel, bis schlielich ein groerVulkanberg entstanden ist. Manchmal stt ein Vulkan jahrelang groe Wolken von Rauchund Asche aus, oder es ergiet sich stndig Lava aus dem Krater.

Der Stromboli auf dergleichnamigen Mittelmeerinsel

bei Sizilien ist der einzige nochttige Vulkan Europas. Wegenseiner hell leuchtenden Aus-brche wird er auchLeuchtturm des Mittelmeers"genannt.

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Mehr als zwei Drittel der Erd oberflche ist von Wasser bedeckt. Astronauten erscheint die Erde daher alsblauer Planet".

Wenn gengend Gase aus dem Innern entwichen sind, verringert sich der unterirdischeGasdruck und der Vulkanausbruch endet. Die Lava im Innern des Kegels khlt sich dann ab undverstopft den Schlot des Vulkans. Oft nimmt viele Jahre spter der Gasdruck wieder zu und blstden Pfropfen aus fester Lava heraus der Vulkan bricht abermals aus.

Wie entstanden die Meere?

Als die noch junge Erde sich abzukhlen und fest zu werden begann, entwichen enor-

me Mengen von Gasen aus den glutflssigen Gesteinsmassen. berall loderten feuer-speiende Berge, aus denen die Gasmassen herausstrmten. Aus diesen Gasen bildetesich die Atmosphre der Erde. Sie bestand zum groen Teil aus Wasserdampf undbildete eine dichte Wolkendecke um die Erdkugel. (Eine hnliche Wolkendecke umhlltheute noch den Planeten Venus.) Als die unteren Wolkenmassen gengend abgekhltwaren, begann es zu regnen. Aber die Erdoberflche war noch immer rotglhend; diefallenden Regentropfen verdampften, bevor sie die Erdoberflche erreichten, und kehrtenals Dampf in die Wolken zurck. Wahrscheinlich war die Erde Jahrmi llionen lang von einerschweren, viele Kilometer dicken Wolkendecke umgeben, die sich immer wiederverdichtete, kondensierte und zu Regen wurde, der zur Erde fiel und als Dampf wieder

aufstieg.

Langsam khlte die Erdkruste ab und begann fest zu werden. Am Ende waren dieGesteine an der Erdoberflche erkaltet. Der Regen fiel immer noch in endlosen Strmenaus der dicken Wolkenschicht herab, aber er verdampfte nicht mehr. Hunderte oderTausende von Jahren lang strmte der Regen in einem unablssigen Wolkenbruch. Alsdie Regenflut schlielich nachlie, waren alle tiefliegenden Gebiete der Erdkruste mitWasser angefllt. Das waren die ersten Meere.

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Warum is t Meerwasser s alzig?

Die Flsse befrdern jhrlich Millionen Tonnen von feinem Sand und aufgelstenStoffen in die Meere. Die gelsten Stoffe enthalten nahezu alle Mineralien, die in derErdkruste vorkommen, vor allem sehr groe Mengen an Salz.

Die Wrme der Sonne lt einen Teil des Wassers an der Oberflche der Meereverdunsten und als Wasserdampf in die Luft gelangen. Dort kondensiert derWasserdampf und fllt von neuem als Regen oder Schnee auf die Erde zurck. Das istder Kreislauf des Wassers.

Bei diesem Verdunstungsvorgang bleiben jedoch die Mineralien in den Meeren zurck.Einige davon, wie Eisen und Kalzium, werden von Pflanzen und Tieren des Meeresaufgenommen. Das Salz wird aber weder von den Pflanzen noch von den Tierenverbraucht und sammelt sich so im Meer in immer greren Mengen.

Der Salzgehalt des Meerwassers betrgt im Durchschnitt 3,5 Prozent. Obgleich dieFlsse stndig gelste Mineralstoffe ins Meer schwemmen, hat sich der Salzgehalt imLaufe von Jahrmillionen kaum verndert. Woran liegt das? Vermutlich daran, da sich dieWassermenge auf der Erdoberflche im Laufe der Zeit dadurch vergrert hat, da beiVulkanausbrchen immer groe Mengen Wasserdampf aus dem Erdinnernherauskommen. Andererseits findet man an manchen Stellen der Erde mchtigeSalzschichten. Hier sind einmal flache Meere ausgetrocknet. So gibt es in der ErdeNorddeutschlands bis 600 m mchtige Salzschichten, die vor etwa 200 Millionen Jahrenentstanden sind. Heute findet man sie bis zu Tiefen von mehr als 4000 Metern.

Was v erursach t die Gezeiten?

Wer schon an der Meereskste gewesen ist, hat dort Ebbe und Flut beobachtet. Zu be-

stimmten Zeiten des Tages steigt das Wasser, dann aber zieht es sich wieder zurck undlegt im Laufe einiger Stunden weite Strecken des Strandes frei. Dies Steigen und Fallendes Wassers die Gezeiten wird durch die Anziehungskraft des Mondes verursacht;einen geringeren Einflu hat auch die Sonne) berall, wo sich Meere befinden, luft derFlutberg mit dem Mond um die

Erde. Auf der anderen Seite der Erde, die dem Mond abgekehrt ist, bildet sich jedochebenfalls ein Flutberg. Wie ist das zu erklren?

Whrend der Mond um die Erde kreist, zieht er mit seiner Schwerkraft die Erde immerein wenig aus ihrer Umlaufbahn um die Sonne. Dadurch vollfhrt die Erde im Verlaufeines Monats eine exzentrische Bewegung, die eine Fliehkraft erzeugt. Diese Fliehkraft

lt den Flutberg auf der dem Mond abgewandten Seite entstehen. Bei Neumond undVollmond stehen Sonne, Erde und Mond in einer Linie. Dann wirken Sonne und Mondzusammen, und es entstehen besonders hohe Fluten, sogenannte Springfluten. DerHalbmond steht im rechten Winkel zur Sonne. Die Anziehungskraft der Sonne hebt danneinen Teil der Anziehungskraft des Mondes auf, daher wird der Gezeitenunterschiedgeringer. Das ist die Zeit der Nippfluten. Der Unterschied zwischen Ebbe und Flut ist nichtberall gleich. Neben Sonne und Mond wirken sich auch rtliche Einflsse derErdoberflche wie Winde, Wassertiefe usw. aus. An der deutschen Nordseekste betrgtder Unterschied zwischen Hoch- und Niedrigwasser nur wenige Meter; in der Bucht von St.Malo an der franzsischen Atlantikkste aber betrgt er bis zu 12 m.

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Oben: Bei Springfluten, das sind besonders hohe Fluten, wirken die Anziehungskrfte von Sonne undMond zusammen. Ganz rechts: Bei Nippfluten hebt die Anziehungskralt der Sonne einen Teil der desMondes auf.

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Geologische ZeittafelDas obenstehende Schaubild zeigt die zu Erdzeitaltern zusammengefa ten geologischen Formationen (z. B. Trias + Jura + Kreide= Mesozoikum) sowie die Pflanzen und Tiere, die in den einzelnen Formationen existiert haben. Die Erdgeschichte beginnt

geologisch mit der Bildung der festen Erdrinde.

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Im Plattenkalk der Frnkischen Alp bei Solnhofen (Bayern) wurde dasFossil dieses Langschwanzkrebses gefunden. Das Tier hat vor etwa180 Millionen Jahren gelebt. In der gleichen Gegend fand man auchVersteinerungen des Flugsauriers Pterodactylus sowie von

Haarsternen und Ganoidfischen.

Andenken an die Vergangenheit

Was sind Fossi l ien?

In Kiesgruben oder Steinbrchen kann man gelegentlich versteinerte Gebilde vonPflanzen oder merkwrdigen Tieren finden. Wie sind sie dahineingekommen? Die Tiere

lebten vor Jahrmillionen im Meer. Als sie starben, sanken sie in den Sand und Schlammdes Meeresbodens und wurden mit immer mehr Schlamm bedeckt. Im Laufe vielerJahrtausende wurde der Boden des Meeres hart und zu festem Gestein. Die Krper derTiere waren verwest, aber die Schalen und Panzer versteinerten und blieben im Gesteinerhalten.

Diese berreste vorzeitlicher Lebewesen nennt man Fossilien. Aber nicht nurMeerestiere, auch Landtiere und Pflanzen wurden zu Fossilien. Steinkohle zum Beispielbesteht aus den berresten von Pflanzen, die vor etwa 250 Millionen Jahren in groenSmpfen wuchsen. Heute noch kann man gelegentlich in Schichten der Steinkohle

Abdrcke von Blttern solcher Pflanzen entdecken.

Was lt sich aus Fos s ili en er kenn en?

An manchen Stellen der Erde wurden Gesteinsschichten, die sich aus Mee-resablagerungen gebildet hatten, durch innere Krfte der Erde allmhlich gefaltet und

emporgedrckt es entstanden Gebirge. Wir brauchen uns also nicht zu wundern, wennwir auf Berggipfeln berreste von Tieren finden, die einst im Meer gelebt haben. Abernicht nur in den Bergen findet man solche Fossilien. Weil der Meeresboden oft nicht zu

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Gebirgen aufgefaltet, sondern nur gehoben und verschoben wurde, sind auch in denGesteinen der Tiefebenen Fossilien vorhanden; wir finden sie in Steinbrchen, Schiefer-und Tongruben.Durch das Studium fossiler Pflanzen und Tiere erfahren wir etwas ber die Lebensformen,die auf unserer Erde vorkamen, als sie noch sehr jung war. Wir wissen heute, da daserste Leben wahrscheinlich vor etwa 1,5 Milliarden Jahren auf der Erde begann, und zwarin Form von Algen einzelligen Pflanzen, hnlich jener grnen Schicht, die im Sommeroft auf der Oberflche von Teichen zu sehen ist. Viel spter erst, vor sieben- oderachthundert Millionen Jahren, erschienen die ersten primiti ven Formen tierischen Lebens,Wrmer und Quallen. Ihnen folgten hher entwickelte Tiere, schlielich die Fische, dieersten Tiere mit einem Rckgrat. Und dann warteten vor etwa 400 Millionen Jahren dieersten Amphibien aus dem Meer aufs feste Land, entwickelten Beine und Lungen undwurden so die ersten Tiere, die Luft einatmen konnten.

Bevor die Tiere das Land erobern konnten, mute es dort Nahrung fr sie geben. Esmu also schon vorher Landpflanzen gegeben haben, und man glaubt, da diese sich vor450 Millionen Jahren entwickelt haben. Die Entwicklung des Lebens ging weiter ber dieReptilien, zu denen die riesigen Dinosaurier gehrten, bis zu den Sugetieren und zu denMenschen. Und diese ganze Entwicklungsgeschichte des Lebens ist in den fossilhaltigenGesteinsschichten wie in einem Bilderbuch zu erkennen.

Wie s ah die Erde frher aus?

Die Oberflche unserer Erde verndert sich jeden Tag. Sie hat sich seit der Entstehungder Erde immer wieder verndert. Wir brauchen uns nur etwas genauer umzusehen: Nacheinem starken Regenfall ist das Wasser eines Flusses schlammig. Das bedeutet, derRegen hat irgendwo festen Boden abgesplt, den der Flu nun befrdert. Langsam, aber

stetig werden die Berge und Hnge, an denen dieser Flu entlangfliet, abgetragen undeingeebnet.Die sich berschlagenden Wellen der Meere splen stndig Sand und Steine von den

Ksten und verndern die Gestalt der Ufer.Auch die Geschichte der sich verndernden Kontinente knnen die Geologen im

Bilderbuch" der Gesteine lesen. Fossilien von Tieren, die einst auf dem Land gelebthaben, sind auf dem Meeresboden gefunden worden. Das beweist, da Teile desOzeanbodens einstmals Festland gewesen sind. So konnten Wissenschaftler nach sorg-fltigen Studien ein Bild von den verschiedenen Perioden der Erdgeschichte gewinnen.Sie sind der Ansicht, da fast alles Festland ursprnglich einen einzigen Urkontinent

gebildet hat. Im Laufe der Erdgeschichte teilte er sich, die einzelnen Teile entfernten sichvoneinander. Diese Theorie der Kontinentalverschiebung wurde bereits im Jahre 1912von dem deutschen Geophysiker Alfred Wegener aufgestellt; sie ist heute fast allgemeinanerkannt. Vor kurzem hat man auch festgestellt, da der ganze amerikanische Kontinentsich jhrlich um zwei bis zehn Zentimeter nach Westen verschiebt.

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Vor etwa 400 Millionen Jahren war fast die gesamte Landmasse der Erde zu

einem einzigen Superkontinent, Panga", zusammengeschlossen. Dannbegannen einzelne Teile auseinanderzudriften. Mitte: Die Erde vor 100 MillionenJahren; unten: die Erde heute mit den fnf Erdteilen.

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Wie entstand der Atlant ische Ozean?

Sdamerika, Afrika, Indien, Australien und Antarktika bildeten bis vor etwa 250Millionen Jahren eine einzige groe Landmasse. Das wird unter anderem auch darausgeschlossen, da gleiche Arten von Landpflanzen als Fossilien in all diesen Gebietengefunden wurden; in getrennten Kontinenten htten sich jedoch nicht die gleichenPflanzengemeinschaften entwickeln knnen.

Vor 200 Millionen Jahren lag der grte Teil Nordamerikas unter Wasser. Als dann imOsten und Westen langgestreckte Gebirge emporstiegen, blieb das Gebiet, das manheute als den Mittleren Westen bezeichnet, von einem gewaltigen Binnenmeer bedeckt.Den Rest dieses alten Meeres bildet der Groe Salzsee in Utah. Vor etwa 100 MillionenJahren trennte sich der amerikanische Doppelkontinent vom europisch-asiatischen undafrikanischen Block es entstand der Atlantische Ozean. Viel spter, whrend der erstenEiszeit, die vor etwa 600 000 Jahren begann, waren die Britischen Inseln und dieSdspitze von Schweden mit dem europischen Kontinent verbunden. Eine ausgedehntesumpfige Ebene erstreckte sich dort, wo sich heute Nordsee und rmelkanal befinden.Der Rhein und die Themse flossen zusammen und bildeten einen mchtigen Strom, dernordwrts durch das Gebiet der heutigen Nordsee flo. Etwa um die gleiche Zeit warenauch Sibirien und Alaska durch eine Landbrcke im Gebiet der Beringstrae miteinanderverbunden. Man nimmt an, da vorgeschichtliche Menschen ber diese Landverbindungvon Asien nach Amerika gewandert sind - die Vorfahren der Indianer. Mammuts, eineausgestorbene Art der Elefanten, haben den gleichen Weg genommen, denn man hatKnochen von ihnen auch in Amerika gefunden.

Wie entsteht ein Gletscher?

Ein Gletscher ist gleichsam ein Flu aus Eis, der langsam an einem Bergabhang her-abfliet. Wie jeder Flu grbt sich auch ein Gletscher ein Bett und befrdert dann groeMengen Felsgestein und Gerll von den Bergen und Hngen ins Tal hinunter.

Gletscher entstehen in flachen Mulden im Hochgebirge und in Polarlndern, wo derSchnee auch im Sommer liegenbleibt, wo also mehr fester Niederschlag fllt alsabschmilzt. Der frisch gefallene Schnee stapelt sich ber dem, der in frheren Winterngefallen ist. Die Schneemasse wird allmhlich so dick und schwer, da die unterenSchichten zu einer festen Eisschicht zusammengepret werden. Wenn diese gewaltigeMasse von Schnee und Eis eine bestimmte Dicke erreicht hat, wird das Eis unter demhohen Druck plastisch, das heit, es beginnt wie zher Kuchenteig zu flieen" und den

Berghang hinabzugleiten. Durch den immer wieder fallenden Schnee im Firngebiet sonennt man den Bezirk, in dem sich der Gletscher bildet fliet der Gletscher langsam,aber unablssig zu Tal. In den Alpen bewegen sich die Gletscher etwa 40 bis 200 m imJahr bergabwrts, in Gr nland aber gibt es Gletscher, die am Tag bis zu 20 m zu-rcklegen. In tieferen Gebirgslagen oder an Meeresksten sind die Temperaturen imSommer meistens so hoch, da das Eis schmilzt. Der vordere Gletscherrand wird zuWasser und bildet Gletscherseen oder -flsse. Wenn das Ende eines Gletschers sich insoffene Meer schiebt, werden die vorderen Eismassen vom Meerwasser gehoben;gewaltige Brocken brechen ab, die dann als treibende Eisberge ihre Reise fortsetzen.Man sagt, der Gletscher hat gekalbt. Das geschieht auf Grnland, bei Spitzbergen und in

der Antarktis.

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Der Gornergletscher im Monte-Rosa-Massiv, dem nach dem Mont Blanc hchsten Gebirgsstock der Alpen

Was war die Eiszeit?

Vor Tausenden von Jahren, whrend der Eiszeit, schoben sich gewaltige Eismassenvon den nrdlichen Polargebieten sdwrts und bedeckten fast ein Viertel der nrdlichenHalbkugel.

Eine solche Eisschicht man nennt sie Inlandeis bedeckte mehrmals Skandinavien,weite Teile Nordrulands und ganz Norddeutschland. Die Gletscher reichten bis an die

Rheinmndung, den Harz und weit nach Schlesien hinein. In Nordamerika war ganzKanada und alles Land bis dorthin, wo heute New York liegt, von den gewaltigenEismassen bedeckt, die 1000 Meter und mehr mchtig waren. Als das Klima wrmerwurde, begann das Inlandeis abzutauen. Die gewaltigen Massen des Schmelzwassersformten die Urstromtler, wie etwa das Elbe-Urstromtal. Die vordringenden Eismassenhatten Vertiefungen geschaffen; als sie sich dann zurckzogen, fllten sich dieVertiefungen mit Wasser: es entstanden Tausende von neuen Seen. Die vielen kleinenholsteinischen Seen, die Pommersche Seenplatte, aber auch die groen SeenNordamerikas entstanden auf diese Weise.

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Mehrere Male in der Erdgeschichte khlte sich das Klima ab, und weite Gebiete vergletscherten. Das waren dieEiszeiten. In der letzten Klteperiodesie begann vor 120 000 und endete vor 10 000 Jahren erreichte dieVergletscherung (wei) ihre grte Ausdehnung.

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Wasser, berall Wasser

Wie ents tehen Flsse?

Viele Flsse haben ihren Ursprung in einer Quelle. Aber aus Quellwasser alleinentstehen keine groen Strme. Die Hauptmasse des Fluwassers kommt vom Regen.

Ein starker Regen fllt auf einen Berghang, und das Wasser tropft von den Blttern derBume und Strucher auf den Boden. Dort sammelt es sich zu kleinen Rinnsalen, die den

Abhang hinabflieen. Viele solcher kleinen Rinnsale vereinigen sich auf ihrem Wegbergabwrts zu einem greren, das dann wieder mit anderen zusammenfliet. Nun istschon ein Bach daraus geworden. Im Tal zwischen den Bergen knnen Hunderte vonkleineren und greren Wasserlufen zusammentreffen und sich zu einem Flu ver-einigen manchmal ganz ohne eine Quelle als Ursprung. Im Tal nimmt dann dieStrmungsgeschwindigkeit ab, der Flu fliet gemchlicher dahin. Von dem Augenblickan, in dem das Wasser den Berg hinabzustrmen begann, hat es Erde und kleine Steinemitgenommen. Jetzt, da der Flu langsamer fliet, lagert er die schwereren Teile ab.

Diese Ablagerungen von Kies und Sand bilden hufig Hindernisse im Flubett.

Was gesc hieht bei berschwemmungen?

Nach langen, starken Regenfllen sind die Flsse manchmal so" angeschwollen, dadas Flubett das Wasser nicht mehr fassen kann. Der Flu tritt ber die Ufer undberflutet das Land.

berschwemmungen knnen schlimme Zerstrungen anrichten. Hufig splen sie dieobere fruchtbare Erdschicht fort und schaden damit der Landwirtschaft. Bei manchenberschwemmungen entstehen aber noch weit grere Schden. Ganze Ortschaften

wurden schon durch Wasserfluten vernichtet, und viele Menschen sind dabei umgekom-men.

Im heien und trockenengypten istLandwirtschaft nur mitknstlicher

Bewsserung mglich.

Frher waren dieBauern vom jhrlichenHochwasser des Nilsabhngig. Seit 1970 derGroe Assuan-damm"(unser Foto) gebautwurde, ist eine

Dauerbewsserungmglich. Die

Anbauflche wurdevergrert. Heute sind

jhrlich zwei bis dreiErnten mglich.

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Der GroeSalzsee (1283m . d. M.) isteinabfluloserSee imUS-StaatUtah. SeinSalzgehalt

schwankt, er

betrgtmaximal 2,7%. Infolge derVerdunstung

schwanktauch seineGre. BeiderVerdunstungbleibt an denUlern (unser

Foto) reinesSalz liegen.

Es wirdgereinigt undanschlieendverkauft.

Einige berschwemmungen haben jedoch auch gute Wirkungen. Ein Beispiel dafr istdie Nilberschwemmung in gypten. Bis zur Fertigstellung des neuen Staudamms bei

Assuan im Jahre 1970 trat der Nil in jedem Sommer ber seine Ufer und berschwemmteweite Gebiete mit seinen Wassermassen, die sehr fruchtbaren Schlamm ablagerten. Indiesen Gebieten bauten die gypter seit alten Zeiten Weizen an und pflanzten ihre Baum-wolle. Das Hochwasser entstand, weil in Zentralafrika in der Zone der Quellflsse des Nilsim Frhsommer starke Regenflle niedergehen, die die Quellflsse unverhltnismiganschwellen lassen. Seit Inbetriebnahme des neuen Staudamms bei Assuan kann mandie berschwemmung regulieren; aus der jahreszeitlichen ist eine ganzjhrigeHochwasser-Bewsserung geworden. Es ist nun mglich, noch mehr Land als bisher zubewssern und damit landwirtschaftlich zu nutzen; aber es besteht auch die Gefahr derVersumpfung und Versalzung der Bden, die dadurch unfruchtbar wrden.

Was is t ein Delta?

Ein groer Strom wie der Rhein, der Nil oder der Mississippi fhrt tglich Millionen Li terWasser dem Meere zu. Dies Wasser enthlt viele Tonnen Schlamm, Sand und Gerll.Dort, wo ein Flu sich vor der flachen Meereskste ausbreiten kann, lt seineStrmungsgeschwindigkeit nach. Dann sinken groe Mengen an Sand und Schlamm zuBoden und bilden allmhlich vor der Flumndung eine Barriere. Der Flu wird gezwun-gen, sich zu teilen. Im Laufe der Zeit entstehen mehrere Mndungsarme. Zwischendiesen Gabelungen wird immer mehr Schwemmland aufgebaut. Dies Delta-Gebiet istuerst fruchtbar. (Seinen Namen bekam es von dem griechischen Buchstaben Delta =

A.) Berhmt fr ihren fruchtbaren Boden sind das Nildelta und das Delta des Mississippi.Auch ein Teil der heutigen Niederlande wurde im Laufe von Jahrhunderten vom Rheinund seinen Nebenflssen angeschwemmt.

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Wie ent s tehen S- und Salzwasserseen?

Alles Wasser auf der Erde befindet sich in einem unendlichen Kreislauf. Die Sonne ltWasser an der Oberflche der Meere, Seen und Flsse verdunsten. Der Wasserdampfverdichtet sich in der Luft und fllt als Regen und Schnee wieder auf die Erde. Mit denFlssen fliet das Regenwasser in die Meere zurck. Ein Teil dieses Wassers wird jedochwhrend der Rckreise aufgehalten. Manche Flsse mnden in Binnenseen. Wenn diese

Seen einen Abflu haben, ist ihr Wasser ebenso s wie das der Flsse wir habeneinen echten Swassersee. Aber ein Binnensee, der keinen Wasserabflu hat, wird inden heien trockenen Zonen der Erde allmhlich salzig, auf dieselbe Weise, wie auch dasMeerwasser salzig geworden ist.

Das Kaspische Meer in Ruland, der grte Binnensee der Erde, ist ein Salzwassersee.Auch das Tote Meer zwischen Israel und Jordanien und der Groe Salzsee in den USAsind Salzwasserseen.

Der grte Swassersee ist der Obere See an der kanadischen Grenze der USA; erist 560 km lang und an seiner breitesten Stelle 260 km breit. Der zweitgrteSwassersee ist der Victoriasee in Afrika.

Warum verlanden Seen?

Die Erdoberflche verndert stndig ihr Aussehen. Zu ihren unbestndigsten Erschei-nungen gehren die Binnenseen. Sobald sie entstanden sind, beginnen sie schon wiederzu versanden. Der Obere See in Nordamerika zum Beispiel ist nur der Rest eines vielgreren Sees, der in der Nacheiszeit entstanden war. Es ist seltsam: Die Flsse, dieeinem See zustrmen und ihn mit Wasser fllen, lassen ihn im Laufe der Zeit wiederverschwinden. Sobald ein Seebecken entstanden ist, beginnen die Zuflsse, groeMengen von Sand und Schlamm auf den Boden des Sees abzulagern.

Zuletzt haben sie so viel Material abgesetzt, da der See ganz gefllt ist. Zunchstentsteht ein Moor und schlielich sumpfiges flaches Land, das der Flu auf seinem Wegzum Meer durchfliet.

Das grte Sumpfgebiet der Erde, die Everglades in Florida, war frher einmalMeeresboden. Der Meeresboden hob sich, aber nicht genug, um das ganze Gebietvollkommen trocken werden zu lassen. Nach und nach werden aber auch die Evergladesaustrocknen. Ein Teil ist schon knstlich entwssert worden, um Acker- undSiedlungsland zu schaffen. Die Flsse, die sich in diesem groen Sumpfgebiet gebildethaben, werden mit der Zeit die gleiche Wirkung erfllen wie die Entwsserungsgrben,und eines Tages wird das gesamte Gebiet der Everglades fruchtbares Acker- und

Weideland sein.

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Vorherige SeiteSonnenwrme und die Schwerkraft der Erde sind gleichsam die Motoren" des Kreislaufs des Wassers. DasWasser fllt als Regen zur Erde und ermglicht das Leben von Pflanze und Tier. Das Regenwasser versickertentweder in der Erde oder fliet durch Flsse und Seen abwrts zum Meer. Die Sonne heizt Flsse, Seen undMeere auf, das Wasser verdunstet und steigt als Wasserdampf zu den Wolken auf. Auch Pflanzen und Tierescheiden Wasser infolge der Transpiration aus. Der Wind blst die Wolken zum Festland. Wenn sich in einerWolke gengend Wasser gesammelt hat, wenn sie wie die Meteorologen sagen eine Luftfeuchtigkeit von100 Prozent erreicht hat, fllt das Wasser wieder als Regen zu Boden der Kreislauf hat sich einmal vollendet.

Was ist Grundwasser?

Jedesmal, wenn es regnet, sickert Regenwasser in den Boden. Ein Teil davon wird von der Erdkrume festgehalten und von den Wurzeln der Pflanzenaufgesaugt. Der grere Teil aber sinkt meistens weiter hinab bis zu einer Tiefe, wo alleRisse und Spalten der Gesteine mit Wasser gefllt sind.

Das Wasser, das in die Erde dringt, bildet keine groen Seen oder Flsse, auer inKarstgebieten. Bodenschichten, die aus Sand oder Kies bestehen, haben viele kleine

Hohlrume zwi schen den einzelnen Sandkrnern; andere Gesteine haben Spalten, indenen sich Wasser sammeln kann. Das Wasser, das diese Hohlrume unter der Erde fllt,nennt man Grundwasser. Es bildet je nach Lage ein stehendes Gewsser oder einenlangsam flieenden Strom. Aber es fliet nur sehr langsam, weil es meistens durch winzigkleine Hohlrume hindurch mu. Unter der Erde befindet sich mehr Wasser als in allenSeen und Teichen an der Erdoberflche zusammen.

Kstensumpf bei New

Orleans (USA) mitMangroven.

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Quellen entspringen, wo wasserfhrende Schichten direkt austreten (links) odernach einem Faltenbruch (rechts) an die Erdoberilche dringen.

Die Oberflche des Grundwassers in der Erde nennt man den Grundwasserspiegel; unterihm sind alle kleinen und groen Hohlrume mit Wasser gefllt. Feuchter Sand ist nochkein Anzeichen dafr, da man das Grundwasser erreicht hat; erst wenn sich am Bodeneines Erdloches Wasser ansammelt, hat man Grundwasser vor sich. DerGrundwasserspiegel folgt in der Regel der Gestalt der Erdoberflche. Das Wasser wirdunter der Erde so stark vom Sand gebremst, da es auch bei starkem Geflle nur ganzlangsam fliet. Darum entsteht kein ebener Grundwasserspiegel. Fr die Bewohnerkleiner Inseln ist das von Vorteil, denn das Regenwasser sammelt sich auch auf einerbergigen Insel als Grundwasser an, so da die Bewohner es als Trinkwasser aus geringerTiefe holen knnen.

Dort, wo der Grundwasserspiegel in ebenem Gelnde bis an die Erdoberflche reicht,bildet sich eine sumpfige Stelle oder ein flacher Teich. Tritt das Grundwasser am Hangeines Berges aus, nennen wir es eine Quelle. Quellwasser ist im allgemeinen reiner undkhler als Fluwasser, weil es durch die Bodenschichten gefiltert worden ist. Eine Quelleentsteht, wenn sich unter einer wasserfhrenden Schicht eine wasserstauendeTonschicht befindet, die das Grundwasser am Hang zum berlaufen bringt.

In der Erde wechseln zuweilen wasserhaltige, porse Schichten mit wasser-undurchlssigen Tonschichten ab; wenn solche Schichten mehrfach bereinander liegen,nennt man die einzelnen wasserfhrenden Schichten Grundwasserstockwerke.

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Was ist ein artesischer B runnen?

In bergigen Gegenden knnen sich wasserfhrende Schichten, die zwi schen zweiundurchlssigen Tonschichten liegen, unterirdisch von den Bergen bis in die Ebenenfortsetzen. Wenn eine durchlssige Schicht oben in den Bergen an der Oberflche liegt,dringt Regenwasser in sie hinein und fliet wie in einer natrlichen Wasserleitung" in dietieferliegenden Gebiete. In dieser wasserfhrenden Schicht steht das Wasser unter Druck,denn das von den Bergen nachflieende Wasser drckt darauf, wie das Wasser in einemWasserturm den Druck in der Wasserleitung erzeugt. Das Wasser kann nicht ausweichen,weil es durch Tonschichten eingeschlossen wird. Wenn man solche wasserfhrendeSchicht in der Ebene anbohrt, kommt das unter Druck stehende Wasser wie aus einemSpringbrunnen heraus. Man nennt das einen artesischen Brunnen nach der franzsi-schen Provinz Artois, wo man solche Brunnen erbohrt hat. Grundwasser, das unter Drucksteht, nennt man gespanntes Wasser. In manchen Gebieten findet man gespanntesWasser viele Kilometer weit von jenen Bergen entfernt, wo das Regenwasser in die Erdedrang. Artesische Brunnen gibt es zum Beispiel auch in der Wste Sahara, sdlich des

Atlasgebirges in Afrika. Wo in der Wste gengend Wasser durch einen Brunnen odereine Quelle an die Oberflche kommt, bildet sich eine Oase, ein kleiner Bezirk, in demPalmen und andere Pflanzen wachsen knnen.

Artesische Brunnen entstehen, wo Wasser in eine schrg abwrts fhrende Erdschicht eindringt, die ringsumvon undurchlssigem Boden umgeben ist. Bohrt man die Schicht an, entsteht unter dem Druck desnachdrngenden Wassers eine Fontne.

Ein artesischerBrunnen lt

mitten in derarabischenWste Palmenund Blumenwachsen.

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Was is t ursp rnglic hes Wasser" ?

Wir wissen: Das meiste Grundwasser stammt vom Regenwasser, das in die Erdegesickert ist. Aber es gibt in der Erde noch eine andere Art Wasser, sogenanntes

ursprngliches Wasser; es ist whrend vieler Millionen Jahre in Gesteinshhlungen tief imErdinnern eingeschlossen gewesen.

Als sich die Schichtgesteine auf dem Meeresboden bildeten, wurde eine MengeMeerwasser in diesem Gestein festgehalten. Als der Meeresgrund sich dann hob und zuFestland wurde, stieg

dabei das eingeschlossene Wasser mit empor.Ein Beispiel von ursprnglichem Wasser ist das Salzwasser, das hufig bei

lbohrungen herauskommt. Es gibt noch eine andere Art von ursprnglichem Wasser. Esist das Wasser, das als Dampf bei Vulkanausbrchen aus dem tiefen Erdinnern kommt. Inglutflssigem Gestein, wie es als Lava an die Erdoberflche kommt, ist das Wasserchemisch gebunden. Beim Abkhlen wird es ausgeschieden und entweicht alsWasserdampf. Das so aus der Erde kommende Wasser wird juveniles Wasser, das heit

jugendliches Wasser, genannt. Wenn es auch im Verhltnis zur Gesamtmenge desOzeanwassers nur wenig ist, wird doch dadurch im Laufe der Zeit die gesamteWassermenge auf der Erdoberflche vergrert.

Die Oase Hibis in der Kharga-Senke, einem Teil dergyptischen Wste westlich des Nils.

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Die Sahara ist mit 8,7 MM. qkm die grte Wste der Erde. Sie gehrt zu einem Wstengrtel, der sich von Airika berArabien und Iran bis nach Zentralasien fortsetzt. Tagsber brennt die Sonne so hei, da man es hchstens zwei Stundenohne besonderen Schutz aushlt. Wenn die Temperatur dann gegen Abend stndlich um bis zu 10 und mehr sinkt, kannman frieren wie im tiefsten Winter.

Die ErdoberflcheWas is t eine Wste?

Eine trockene, wasserlose Wste wirkt auf den ersten Blick, als gbe es in ihr keinLeben. Auer einigen verkrppelten, niedrigen Bschen oder dornigen Kakteen scheintnichts auf dem sandigen oder felsigen Boden zu wachsen. An manchen Steifen . hat derheftige, trockene Wind den Sand weggefegt und Felsen blogelegt, und mancheGesteine hat er mit dem Sand zu wunderlichen Formen ausgeblasen.

In einer Wste regnet es manchmal jahrelang nicht, und wenn es regnet, ist derRegenfall meistens sprlich. Hin und wieder kann es aber zu ungeheuren Wolkenbrchenkommen. Die Pflanzen nehmen dann gierig die Feuchtigkeit auf und speichern sie in ihrenlangen Wurzeln oder, wie die Kakteen, in ihrem weichen Pflanzenfleisch; whrend derlangen Trockenperioden zehren sie davon. Die Samen der Wstenpflanzen knnenmonate- und selbst jahrelang in der trockenen Erde berdauern. Eines Tages wer den sievon der Zauberkraft des Regens berhrt und entfalten ber Nacht ihre Pracht. Fr einekurze Zeit ist die Wste stellenweise mit einem leuchtenden, vielfarbigen Bltenteppichbedeckt. Ebenso schnell, wie sie aufgeblht sind, verwelken die Blten; die Pflanzen aberhaben Samen entwickelt, bevor sie zugrunde gehen, so da durch den nchsten Regen

wieder neues Leben erweckt wird.

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Wie knnen Wind und Regen Felsen form en?

Wir wissen, da Wind und Wasser die Erdoberflche unaufhrlich verndern. Die er-staunlichsten Formen, die durch ihre zerstrende Ttigkeit entstanden sind, zeigen dieWsten des amerikanischen Westens. Die unten gezeigten merkwrdigen Ge-steinsbildungen findet man im Bryce Canyon Nationalpark im Staate Utah. In frherer Zeitwar dies Gebiet eine weite felsige Ebene. Im Laufe von Millionen Jahren haben jedochRegen und Wind und die Flsse, die durch die Ebene flossen, die Gesteine zerfressen,aufgelst und nach und nach weggesplt, bis schlielich der Bryce Canyon zu einemMrchenland mit natrlichen Burgen und fantastischen

Bauten geworden war. An der Umgestaltung des Landes ist der Wind fast ebenso starkbeteiligt wie das Wasser. In Wstengebieten weht der Wind den Sand hoch, treibt ihn voneiner Stelle an die andere, und oft kommt das nackte Gestein zum Vorschein. Dann wirdder Sand vom Wind gegen das Gestein geblasen. Von diesen Sandstrahlgeblsen" wirddas Gestein nach und nach ausgehhlt, die weicheren Teile am schnellsten. Das hrtereFelsgestein widersteht dem Zerstrungswerk lnger, und so kommt es dann zu densonderbaren und schnen, durch Sand und Wind gestalteten Bildhauerwerken":natrliche Felsbrcken oder -blcke, die auf schmaler Unterlage im Gleichgewicht zuschweben scheinen oder aussehen wie das Haupt eines Riesen.

Vor einigenJahrhunderttausendenbefand sich im US-Staat

Utah dort, wo heute derBryce Canyon liegt, eineausgedehnte Hochebene,durch die sich ein Fluschlngelte. Im Lau! derZeit splten Flu, "Windund Regen eine tiefeRhre (span. = Canon) indas Gestein und schufenso das bizarre Bild vonhohen Felsnadeln undtiefen Schluchten.

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Wie haben di e Mensc hen die Erdoberflche verndert?

Nicht nur die Naturkrfte verndern die Erdoberflche. Auch die Menschen waren undsind daran beteiligt, das ursprngliche Aussehen und die Eigenarten vieler Gebiete zu

verndern.Zuweilen hat das Eingreifen der Menschen in die Natur tragische Folgen gehabt. Dieganze jugoslawische Adriakste ist verkarstet, weil vor Jahrhunderten die Venezianer dieWlder rodeten. Ein neueres Beispiel bietet ein groes Gebiet im Sdwesten der USA,das einst aus saftigem Weideland bestand. Die dichten Grasbschel hielten dieFeuchtigkeit im Boden fest, und das Land blieb auch in trockenen Jahren grn undfruchtbar. Dann pflgten die Farmer das Weideland um und bauten Getreide an.Zwischen 1930 und 1940 gab es eine lange Trockenperiode, und der lockere Boden, nichtlnger durch Graswurzeln zusammengehalten, wehte in gewaltigen Staubstrmen davon.Die meisten Bewohner verlieen das unfruchtbar gewordene

Gebiet. Die Zurckgebliebenen aber begannen wieder Gras zu sen. Heute ist dieehemalige Staubschssel" wieder ein blhendes Land.

Wie mach t man Wsten fruchtbar?

Aber die Menschen haben es auch hufig verstanden, eine Landschaft zu ihremVorteil zu verndern. Das beste Beispiel haben in unserer Zeit die Israelis gegeben. DerZwang, in einem winzigen Land zu leben, das zum grten Teil aus unfruchtbarer Wstebestand, veranlate sie zu erstaunlichen Leistungen. Wo es Grund-Wasser gab, wurde esdurch Bohrungen zutage gefrdert. Ein groes Pumpen- und Rhrensystem, vom See

Ge-nezareth gespeist, versorgte andere Gebiete mit Wasser. Und in wenigenJahrzehnten hatten die Siedler groe Teile des Landes in fruchtbare cker und Grtenverwandelt. Auch schon in alten Zeiten haben viele Volksstmme Bewsserungsgrbengebaut und dadurch unergiebige Landstriche fruchtbar gemacht.

Gestein nennt man die Gemenge von Mineralien, aus denen die Erdkruste besteht. Auf dem Schaubild oben sind einige Gesteinsartenund ihre Herkunft abgebildet. Konglomerate nennt man Gestein, das aus zusammengebackenem Sand und Kies besteht. Es wird an

Flu- und Seeutern sowie auf dem Meeresgrund gefunden. Sandstein ist ein Sedimentgestein, das sich aus Quarzsand und anderenMineralien verfestigt hat. Kalkstein, ebenfalls ein Sedimentgestein, bildet sich auf dem Meeresgrund unter mchtigen Ablagerungenvon Kalkschlamm, der durch Abscheidungen von tierischen oder pflanzlichen Lebewesen entstand. Faltungen knnen aus dem

ehemaligen Meeresgrund Festland werden lassen. Granit ist ein kristallines Gestein; es entsteht, wenn glutflssiges Magma imErdinnern langsam abkhlt und erstarrt. Marmor ist ein metamorphes Gestein-, es entstand aus Kalkstein, der bei der Entstehhung vonGebirgen starkem Druck oder starker Wrme ausgesetzt war. (Dieses Idealprofil kommt in der Natur nicht vor. Die Zeichnung soll nur

zeigen, wo und unter welchen Umstnden die einzelnen Gesteinsarten entstehen.)

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Fast alles Gesteinwurde durch Abkhlungvon schmelzflssigem

Material auf oder unterder Erdoberflche

gebildet. Spter hat sichdas Gestein unter Hitzeund Druck in viele ver-

schiedene Formen ver-wandelt. Diesen Vor-

gang nennt man den Gesteinszyklus".Sedimentgestein ent-

stand aus dem Schuttvon solchem Gestein,das durch Verwitterungund Erosion zerstrtwurde. Metamorphes

Gestein bildete sichdurch Druck und Wr-me aus anderen Ge-

steinsarten.

Aus welchen Gesteinen besteht die Erdkrus te?

Die Erdkruste besteht aus drei verschiedenen Gesteinsarten:1. Kristal l ine oder Erstar rungsgeste ine.

Sie entstehen durch Abkhlung und Erstarrung. Wir unterscheiden diegrobkristallinen Tiefengesteine von den glasartigen oder feinkristallinen Ergugesteinen.Die Tiefengesteine, auch Plutonite genannt, enstanden, wenn das aufdringende flssige

Magma schon vor Erreichen der Erdoberflche erkaltete und langsam Kristalle bildete.Bei den Ergugesteinen, die man auch Vulkanite nennt, trat das Magma als flssige Lavaan der Erdoberflche aus, und es bildeten sich durch die schnelle Abkhlung glasartigeoder feinkristalline Gesteine. Die beiden hufigsten kristallinen Gesteine sind der Granit,ein Tiefengestein, und der Basalt, ein Ergugestein.

Granit wird an vielen Stellen in Skandinavien gefunden und wegen seiner Festigkeitund Bestndigkeit hauptschlich als Baumaterial verwendet. Er

wird auch als Bordstein fr Brgersteige benutzt. Er kann grau, grn, rosa oder rotgefrbt sein. Basalt, der bei seiner Abkhlung zu kantigen Sulen erstarrte, wirdgewhnlich zerkleinert und zum Straenbau gebraucht. Seine Farbe schwankt von

dunkelgrau bis schwarz.2. Sediment- oder Schich tgesteine.Sie entstanden aus den Verwitterungsprodukten wie Sand, Kies, Schlamm und

anderen Ablagerungen, die auf dem Boden frherer Meere abgelagert wurden. Durchden Druck der darberliegenden Schichten und durch chemische Vorgnge wurden dieseStoffe zu festem Gestein. Aus Sandschichten wurde Sandstein, aus Ton Tonschiefer,aus Abscheidungen von Pflanzen und Tieren wurden z. B. Kreide und Kalkstein.

3. Metamorphe oder um geformte Geste ine.Das sind Gesteine, die einmal entweder kristalline Gesteine oder Sedimentgesteine

waren, aber durch hohen Druck und hohe Temperatur tief in der Erdkruste zu anderen

Gesteinsar ten umgewandelt wurden. Die bekanntesten metamorphen Gesteine sindGneis, Marmor, Schiefer und Quarzit. Gneis sieht aus wie ein kristallines Gestein; erunterscheidet sich davon auch nur dadurch, da er gebndert ist. Der Gneis kannentweder aus kristallinen Gesteinen oder aus Sedimentgestein entstanden sein.

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Aufgebrochene Geode des Amethyst. Geoden sind Gasblasen im Gestein, die sich mitMineralien gefllt haben.

Gneis ist sehr hart; er wird als Pflasterstein, als Schotter oder als schngederteSteinplatte fr Hausfassaden verwendet. Der Marmor ist ein metamorphes Gestein, dasaus Kalkstein entstanden ist. Echter Marmor sieht zuckerkrnig aus. Er ist meistens wei;es gibt aber auch roten, grnen und gelben Marmor. In der Steinindustrie werdenallerdings alle Kalksteine, die sich polieren lassen, als Marmor bezeichnet; solch einMarmor ist aber kein metamorphes Gestein.

Schiefer ist durch die Umwandlung von Tonschiefer und Ton entstanden, die unterhohem Druck gestanden haben. Dies merkwrdige Gestein spaltet sich leicht in dnne,gleichmige Platten mit glatter, ebener Oberflche. Mit Schiefer werden oft Huser undKirchen gedeckt.

Quarzit hnelt dem Sandstein, aus dem er entstanden ist; er ist aber wesentlich hrter.Wenn Quarzitfelsen zutage treten, bilden sie oft einen deutlichen Steilrand, von dem dieweicheren Gesteine durch Wind oder Wasser weggefressen wurden.

Hier folgen noch einige andere Gesteine, die nicht so hufig vorkommen: Feuer- oderFlintstein ist ein dunkles Gestein, das nur in einzelnen Knollen vorkommt. Wenn man ihnzerschlgt, zerspringt er in scharfkantige Stcke. Darum wurde er schon von Vorzeit-menschen geschtzt, die daraus Messer, Beile und Pfeilspitzen herstellten.Konglomeratgesteine sehen seltsam aus. Man findet sie meistens in alten Flubetten. Siebestehen aus Gerll, Sand und Gesteinsbruchstcken, die mit anderen gesteinsbildendenMineralien zu einem festen Ganzen zusammengekittet sind.

Versteinertes Holz findet man selten, aber in Arizona gibt es einen ganzenVersteinerten Wald". Es ist kein echtes Holz, das sich in Stein verwandelt hat. Vor

Millionnen Jahren fielen dort Bume in einen Sumpf, dessen Wasser viel Kieselsureenthielt. Das Wasser drang in die Zellen des Holzes, und als das Holz verging, war Zellefr Zelle mit Kieselsure (Quarz) ausgefllt, einem gesteinsbildenden Mineral. So bliebdie ganze Struktur des ursprnglichen Holzes bewahrt.

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Was sind Mineral ien?

Wenn man sich einen Granit genau ansieht, kann man feststellen, da er ausverschiedenen Arten von Krnern besteht. Die einzelnen Krner sind die Mineralien oderMinerale, aus denen sich Gesteine zusammensetzen. Der Granit besteht aus den Mi-neralien Feldspat, Quarz und Glimmer. Ein Mineral ist ein chemisch einheitlicher Stoff, deraus nur einem Element oder aus einer chemischen Verbindung verschiedener Elementebesteht und in dem die Atome zu einem regelmigen Muster, einem Kristall,

zusammengesetzt sind.Das Mineral Steinsalz zum Beispiel, unser Kochsalz, setzt sich aus Natrium und Chlor

zusammen. Der Diamant besteht nur aus Kohlenstoff, der auch Hauptbestandteil derSteinkohle ist. Rubin und Saphir sind Formen des Aluminiumoxids, das auch den unan-sehnlichen Korund bildet, der zum Schleifen verwendet wird. Alle Gesteine sind aus einermehr oder weniger groen Anzahl von Mineralien aufgebaut. Es gibt aber auch Gesteine,die nur aus einer Mineralart bestehen. Wenn wir ein Gestein auseinanderbrechen, werdendiese Mineralien zum Beispiel Quarz oder Glimmer gewhnlich in der Form vonKristallen sichtbar. Hier einige der bekanntesten Minera lien, die berall in den Gesteinenunserer Gebirge zu finden sind: Quarz gehrt zu den Mineralien, die am hufigsten

vorkommen. In Gesteinen, zum Beispiel im Granit, findet man Quarz in Form vonrundlichen, grauglnzenden Krnern. In Spalten

und Hohlrumen im Gebirge knnen sich Quarzkristalle bilden, die lang und schmaloder auch kurz und dick sein knnen. Wenn sie durchsichtig klar sind, nennt man sieBergkristall. Aber alle Quarzkristalle haben die gleiche Bauform: Es sind sechsseitigePrismen mit einer sechsseitigen Pyramide an einem Ende oder an beiden Enden. Quarzist ein sehr hartes Mineral; man kann es nicht mit dem Messer ritzen; Quarz kann Glaszerkratzen. Quarzsand ist ein Grundstoff fr die Glasherstellung. Aller weier Sand anden Meeresksten, alle Sanddnen und auch die Sandbnke in den Flssen bestehenaus Quarz.

Glimmer wird in Granit und anderen kristallinen Gesteinen gefunden. Er kann inpapierdnne Bltter gespalten werden, die durchsichtig, biegsam und unbrennbar sind.Glimmer wird als durchsichtiger Verschlu kleiner ffnungen in Elektrogerten, fr

Die meisten Mineralien knnenKristalle bilde. Ein Kristall istdie kleinste Form eines festenMinerals. Die Kristalle einerMineralart haben stets diegleiche geometrische Form, so

da man an der Kristallformerkennen kann, um welchesMineral es sich handelt. Wennein Mineral Kristalle gebildethat, nennt man es kristallin. DieZeichnung rechts zeigt einigeder hufigsten Kristallformen.Auch Wasser kann bei Kltezu Kristallen erstarren-, wirkennen sie als Schneeflocken.

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Experiment:Wir machen Kristalle

Wir kaufen in der Drogerie etwas Alaun und lsen davon in einem Glas zwei bis dreiTeelffel voll in einem achtel Liter heiem Wasser auf. Wir rhren gut um, bis der Alaun

gelst ist. Dann befestigen wir an einem Stckchen, das quer ber dem Glas liegt,

einen Bindaden und hngen ihn in die Flssigkeit. Das Glas stellen wir fr einige Tagean einen warmen Platz. Am Bindfaden werden sich kleine Kristalle aus reinem Alaunbilden, glnzend wie eine Traube aus kleinen Diamanten.

Schutzbrillen und als Isolierstoff in der Elektroindustrie benutzt. Frher wurde er auch alsFensterglas verwendet. Talk oder Speckstein ist ein seltsam weiches Mineral; man kannes mit dem Fingernagel zerkratzen. Talk fhlt sich fettig an. Man gebraucht es alsSchmier- und Dichtungsmittel und als Grundstoff fr Talkumpuder. Kalzit oder Kalkspat istein hufiges Mineral, das in vielerlei Gestalt vorkommt. Es kann spitze oder flacheKristalle bilden. Wenn wir einen Kalzitkristall mit dem Hammer zerschlagen, ist jedesStckchen wieder ein Blckchen mit sechs glatten Flchen, die stets im gleichen Winkelzueinander stehen.

Pyrit oder Eisenkies ist auch als Narrengold" bekannt. In der Zeit des Goldrauscheshat das Pyrit hufig Goldgrber genarrt, die glaubten, eine Goldader gefunden zu haben.

Aus dem schnen goldglnzenden Pyrit wird hufig Schmuck hergestellt.

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Schtze unter der Erde

Wie entstand das Erdl?

In verschiedenen Perioden der Erdgeschichte hat es Meeresbecken gegeben, diedurch Riffe oder Schwellen vom offenen Ozean mehr oder weniger abgeschlossen waren.

In diesen Becken gab es im Oberflchenwasser viel organisches Leben, aber in denTiefen konnten weder Pflanzen noch Tiere leben, weil das Wasser dort kei nen Sauerstoffmehr enthielt und sich aus den toten, zu Boden sinkenden Tieren und Pflanzen giftigeStoffe gebildet hatten. In diesen giftigen Bereichen gab es auch keine Kleinlebewesen,sogenannte Mikroorganismen, die die toten Tiere und Pflanzen aufgelst und vernichtethtten. Auf diese Weise sammelten sich gewaltige Mengen organischer Stoffe auf demBoden solcher Becken an. Diese Stoffe gingen also nicht auf normale Art in Verwesungber, sondern blieben erhalten. Im Laufe der Jahrmillionen wurde aus diesen organischenStoffen durch chemische Umwandlung Erdl und Erdgas. Das konnte aber nur dortgeschehen, wo die abgelagerten organischen Stoffe durch andere Schichten aus Sand

und Schlamm zugedeckt und berlagert wurden, denn erst der hohe Druck der oberenSchichten und bakterielle Zersetzung bewirkten die chemischen Vernderungen. Durchsptere Faltungen der Erdkruste entstanden Brche in den Gesteins schichten; Erdl undGas wanderten aus ihrem Muttergestein in hher liegende porse Schichten, in das

Speichergestein. Sie verdrngten das Wasser in den Poren dieses Gesteins. Dasmeiste Erdl und Erdgas, das aus der Erde gewonnen wird, kommt aus solchenSpeichergesteinen. An einigen Stellen tritt das Erdl von selbst zutage; es entstehen dortPfuhle aus einer schwarzen, zhen Masse, sogenannte Teerkuhlen oder Asphaltseen.Schon im Altertum verwendeten die Menschen dies Material fr Fackeln und llampenund um ihre Schiffe damit abzudichten.

lquellen in der arabischen Wste. Wenn die ber dem Erdl lagernde Menge an Erdgas so gering ist, da sich derAbbau nicht lohnt, wird das Gas abgefackelt*, das heit, in offener Flamme verbrannt.

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Blick von der Brcke derESSO DEUTSCHLAND",

dem grten Handelsschiff derBundesrepublik. DerSupertanker trgt 415 020 t

Erdl.

Nach Erdl bohrt man erst seit knapp hundert Jahren. Oft pret der Gasdruck das Erdlaus den angebohrten Schichten; aus anderen Bohrlchern mu es herausgepumptwerden. Aus Erdl wird Benzin, Petroleum, Schmierl, Heizl, Paraffin und Asphalt(Bitumen) gewonnen. Auch bei der Herstellung von Kunststoffen spielt das Erdl eineimmer grere Rolle. Die Chemiker sagen heute, da das allmhlich knapper werdendeErdl viel zu kostbar ist, um als Brennstoff fr Heizungen und Automotoren verwendet zuwerden. Darum sucht die Wissenschaft nach anderen Grundstoffen, die das Erdl alsEnergiequelle ablsen knnen.

Im Verlauf von Jahrmillionen sanken

zahllose abgestorbene Kleinstlebewesenauf den Meeresboden. NeueAblagerungen schlossen sie vomSauerstoff ab, so da sie nicht verwesenkonnten. Aus ihnen entstanden Erdl undErdgas.

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Wie entstand die Ko hle?

Kohle ist fast auf die gleiche Weise wie Erdl entstanden; sie besteht aber nicht austierischen berresten wie das Erdl, sondern aus pflanzlichen Stoffen. Zu verschiedenenZeiten der Erdgeschichte bildeten sich allmhlich aus Schichten von abgestorbenenPflanzen riesige Torfmoore. Sie wurden von Schlamm und Schlick bedeckt undverfestigten sich. Neue Pflanzen lagerten sich darber ab, die auch wieder begraben

wurden. Das wiederholte sich mehrfach. Die Baumfarne und Moose verwandelten sich imLaufe der Jahrmillionen in ein hartes, sprdes,schwarzes Gestein, das wir Steinkohlenennen. Steinkohle findet man zuweilen nahe an der Erdoberflche, aber man holt sieauch aus Tiefen von mehr als tausend Metern. Meistens findet man mehrere Schichtenuntereinander, die sogenannten Flze, zwischen Schiefer- oder Tonschieferschichten.Die einzelnen Flze sind verschieden dick, manche mehrere Meter, andere nur einenhalben Meter. Zuweilen kann man in einem Stck Steinkohle noch den Abdruck einesFarnblattes deutlich erkennen. Man unterscheidet die 250 bis 280 Millionen Jahre alteSteinkohle und die Braunkohle, die im Tertir, also vor etwa 40 bis 50 Millionen Jahrenentstand. Die Steinkohle ist die wertvollere Kohlenart; sie ist hart, meistens schwarz und

besitzt hohen Heizwert. Die lteste und wertvollste Steinkohlenart ist der Anthrazit. Diebraune, brcklige Braunkohle hat geringeren Heizwert und verbrennt mit ruenderFlamme.

Warum ist Eisen so wicht ig?

Eisen ist das zur Zeit wichtigste Metall der Welt. Aus Eisen wird Stahl hergestellt, undStahl wird fr viele notwendige Dinge gebraucht fr die Stahlkonstruktionen der Bauten,fr Autos, Schiffe, Eisenbahnen, Werkzeuge und Maschinen, fr fen und Khlschrnke.Kein Tag vergeht, an dem wir nicht einige Dinge aus Eisen oder Stahl benutzen.

Eisen findet man fast nie in reiner Form, sondern fast immer als Eisenerz, vermischt mitanderen Mineralien. In einem komplizierten Schmelzverfahren wird das Eisen aus demErz gewonnen. Die wichtigsten Eisenerzlager Europas liegen in Nordschweden bei Kiruna.

In Deutschland fand man die ergiebigsten Erzlager bei Peine und Salzgitter imHarzvorland; sie sind aber schon bis auf geringe Reste abgebaut. Die grtenEisenerzvorkommen gibt es in Afrika, gefolgt von Nordamerika. Dort liegen sie vor allemrund um den Oberen See. Vor wenigen Jahrzehnten hat man auch in Australien riesige

In Kohle ein ebettete versteinerte Farnbltter.

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Dieser 225 m lange Riesenbagger ist das grte fahrbare Frdersystem der Welt. Er wird imRheinland zum Abbau von Braunkohle eingesetzt.

Erzlager entdeckt, die direkt an der Erdoberflche lange Bergrcken bilden undprozentual mehr Eisen enthalten als alle anderen bekannten Erzlager der Erde! Australienerlebte infolge dieser Erzfunde eine rasche industrielle Entwicklung.

Wozu brauchen wir and ere Metal le?

Nach Eisen ist Kupfer das ntzlichste Metall. Es wird vor allem fr elektrische Leitungenund Anlagen gebraucht, dient aber noch vielen anderen ntzlichen Zwecken. Mit Zinklegiert, ergibt es Messing; wird Zinn hinzugefgt, entsteht Bronze. In vielen Gesteinenkommt Aluminium hufiger vor als Eisen. Es hat aber lange gedauert, bis es gelang,reines Aluminium zu gewinnen, weil es sehr fest in den Gesteinen gebunden ist. Einwichtiger Rohstoff fr die Aluminiumgewinnung ist der Bauxit, ein Gemengeverschiedener tonartiger Mineralien. Unter groer Hitze, die man in elektrischenLichtbgen erzeugt, wird das Aluminium herausgeschmolzen. Aluminium gewinnt immermehr an Bedeutung. Es ist wesentlich leichter als Eisen und doch sehr widerstandsfhig.

Zinn wird hauptschlich gebraucht, um Eisenbleche mit einer Schutzschicht zuberziehen, damit zum Beispiel Nahrungsmittel in Konservendosen nicht durch dasOxydieren des Eisens verderben. Mit Zinn berzogenes Eisenblech nennt manWeiblech. Chrom wird mit Stahl zusammen zu einer Legierung verarbeitet, die manChromstahl nennt. Es ist der sogenannte rostfreie Stahl, aus dem Bestandteile fr Autos,Messerklingen und viele andere Dinge hergestellt werden, die Hrte und Bestndigkeit

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gegen Rost besitzen mssen. Gold, das edelste" Metall, wird zu Mnzen und Schmuckverarbeitet. In der Industrie wird es jedoch wenig

gebraucht. Es ist dennoch sehr teuer. Silber wird ebenfalls fr Zierrat verwendet, aberauch fr feines Tischgert, und groe Mengen werden von der Fotoindustrie gebraucht,denn die lichtempfindlichen Schichten von Filmen und Fotopapieren enthalten Silbersalze.Von allen Metallen leitet Silber den elektrischen Strom am besten; daher verwendet manes in besonders empfindlichen elektrischen Gerten als Leitungsdraht.

Uran, das Wundermetall" unseres Jahrhunderts, ist die wichtigste Quelle fr dieKernenergie. Es wird in verschiedenen Gesteinsarten gefunden, vor allem in denUranerzen Pechblende und Carnotit.

Was sind Edelsteine?

Seit vorgeschichtlichen Zeiten haben die Menschen schne Kristalle seltener Minera-

lien als kostbaren Besitz geschtzt. Die wertvollsten dieser Edelsteine sind Diamanten,Smaragde, Rubine und Saphire. Diamanten sind die hrtesten aller Steine. Sie bestehenaus reinem, kristallinem Kohlenstoff. Ein Diamant kann jedes andere Material zerschnei-den, und er selbst kann nur mit der Schneide eines anderen Diamanten zerteilt werden.Die meisten Diamanten kommen aus Afrika. Es gibt aber auch Diamantbergwerke inIndien, Indonesien, der UdSSR, Australien, Brasilien und in den USA. Reine Diamantensind farblos und wasserhell. Brillanten nennt man Diamanten, die in bestimmten Formengeschliffen sind. Smaragde, die gro genug sind und im Innern keine Fehler haben, sindnoch teurer als Diamanten. Die meisten Smaragde kommen aus den sdamerikanischenLndern Ekuador, Peru und Kolumbien. Echte Smaragde sind tiefdunkelgrn.

Die schnsten Rubine kommen aus Birma. Die wertvollsten dieser feuerrotenEdelsteine sind unter dem Namen Taubenblut-Rubine" bekannt; in alten Zeiten galt einRubin als vollkommen, wenn er dem Blutstropfen einer frisch getteten Taube glich.

Am Erzberg in derSteiermark(sterreich) wird imTage- und imStollenbau Eisenerzgewonnen. Hier decktdie sterreichischeEisen- undStahlindustrie fast dieHlfte ihres Bedarfs.

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Im Jahr 1905 fanden Minenarbeiter bei CuUinan (Rep. Sdafrika) einen Rohdiamanten von 3024 Karat (1 Karat = 0,2g). Dieser Diamant war der grte je gefundene Rohdiamant der Welt. Er wurde in 105 einzelne Diamanten zerlegt. Dergrte Stein aus diesem Diamanten, der CuUi nan I" (5WU Karat) oder Stern von Afrika" schmckt das Zepter derbritischen Krone (links unten), der CuUinan II" (317,4 Karat) befindet sich in der britischen Krone (links oben),

zusammen mit dem Rubin Black Prince" (Schwarzer Prinz).

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Saphire gibt es in vielen Farbtnen, die wertvollsten aber sind solche von tiefemKornblumenblau. Die sogenannten Sternsaphire" scheinen mit einem inneren Feuer inder Form eines Sterns zu glhen. Die Saphire an Plattenspielern werden synthetisch(knstlich) hergestellt.

Was sind Halbedelsteine?

Auer den echten Edelsteinen gibt es noch viele verschiedenartige und schne Halb-edelsteine. Das sind Schmucksteine von geringerem Wert und meist auch geringererHrte. Zu den hufigsten und bekanntesten gehren:

Der Aquamarin, ein schner wasserblauer Stein, der meistens in Gebirgsaderngefunden wird. Der Amethyst, ein violetter Stein, der hufig in Brasilien, aber auch inDeutschland (Nahetal) vorkommt, oft in Gruppen von mehreren Kristallen. DerAchat, eineQuarzart mit konzentrischen (ineinanderliegenden) Ringen, von denen jeder eine andereFarbe hat. Durchgeschnitten und poliert, bildet der Achat ein Schmuckstck von schim-mernder Schnheit.

Farbloser Quarz wird auch Bergkristall genannt. Wer ganz besonderes Glck hat, findeteinen Quarzkristall mit einem Hohlraum im Innern, der einen oder zwei Tropfen Wasserenthlt. Dies Wasser ist darin eingeschlossen worden, als der Kristall entstand, und da esnicht verdampfen konnte, blieb es viele Millionen Jahre erhalten. Der Granat kommthufig in sterreich vor. Meistens ist er von brunlicher Farbe; am wertvollsten sindtiefrote oder grne Granate. Der Opal ist ein Quarz, der das Licht schillernd bricht, weil erganz kleine, mit Wasser ausgefllte Hohlrume umschliet.

Woraus besteh t der Boden?

Die dnne Bodenschicht, die einen groen Teil der Erdoberflche bedeckt, ernhrt al-les Leben auf dem Festland. Ohne diese Verwitterungsschicht knnte kein Gras, keinGetreide oder Gemse gedeihen, und es gbe keine Nahrung fr Mensch und Tier.

Der Boden besteht aus einer Mischung von verwittertem Gestein und zersetztenpflanzlichen und tierischen Stoffen. Die Erde entstand vor etwa 4 1/2 Milliarden Jahren.Selbst als die Kruste lngst erkaltet war, gab es auf ihrer Oberflche unendlich langenichts als Wasser und kahles Gestein. Vor etwa 450 Millionen Jahren aber begannenkleine Pflanzen, sogenannte Flechten, an den felsigen Ksten emporzukriechen. IhreWrzelchen drangen in die Oberflche des Gesteins und lieen winzige Teilchenabbrechen. Die absterbenden F

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