Arbeitsblatt: Geografie Dossier Landschaftsformen endogen/exogen

Dossier Geografie – Landschaftsformen Lehrperson: Elisha Jay Fringer (ejf) ejf, Dezember 2019 Einführung in die Landschaftsformen Die Teilwissenschaften der physischen Geografie, die Geologie und die Glaziologie, beschäftigen sich mit der Entstehung von Landschaftsformen und von Gletschern. Die zeitliche Ordnung geologischer Prozesse, Ablagerungen und Formen gliedert sich in eine sogenannte geologische Zeitskala. Diese Skala zeigt die geologische Entwicklung der Erde (aus mitteleuropäischer Perspektive): Zur Abbildung: Es ist hier nicht wichtig, die genauen Jahreszahlen, sondern den ungefähren Zeithorizont zu kennen. Die Erdzeitalter solltest du auswendig lernen, ebenso die Perioden zwischen Trias und Quartär. Auch dass wir uns heute in der Serie Holozän befinden, ist im Allgemeinen wichtig zu wissen. Für dieses Thema am wichtigsten sind jedoch die Informationen ganz rechts. Was die einzelnen Fremdwörter und Entwicklungen bedeuten, wird in diesem Dossier noch erklärt. 2 ejf, Dezember 2019 Schalenbau der Erde Die Erde ist aufgebaut wie eine Zwiebel Die Erde hat einen Radius von durchschnittlich 6350 km. Sie besteht aus einem Kern, einem Mantel und einer Kruste. Im Innersten ist der Kern flüssig und mehr als 500 C heiss. Der äussere Kern ist fest und etwas kühler. Der Erdkern ist umhüllt von einem Mantel, der sich in einen unteren und oberen Mantel einteilen lässt. Während der untere Mantel verformbar (duktil) ist, ist der obere Mantel fest. Dieser Teil wird auch als Asthenosphäre bezeichnet. Hier herrschen Temperaturen von 1000-1400 C. Daran schliesst sich die Lithosphäre an. Sie ist zwischen 100-200 km dick und umfasst zusätzlich zur obersten, festen Schicht des Erdmantels die Erdkruste. Diese ist ebenfalls fest, aber zugleich spröde. Unterschieden wird die ozeanische Kruste, die zwischen 8 bis maximal 20 km dick sein kann, von der kontinentalen Kruste, die durchschnittlich etwas 35 km mächtig ist. Unter hohen Gebirgsketten wie dem Himalaya oder Bereichen in den Anden kann die Erdkruste sogar bis zu 70 km dick sein. Die Erdkruste selbst besteht aus verschiedenen Kontinentalplatten. Druck und Temperatur nehmen von der Kruste zum Erdkern zu. Der grosse Temperaturunterschied zwischen dem Erdinneren und der Erdoberfläche führt zu einem Wärmefluss (Wärmekonvektion). Die Prozesse, die sich in Kruste und Mantel abspielen, sind aufgrund der Dichte- und Materialunterschiede sehr komplex. So führt beispielsweise das Aufsteigen von heissem, aber auch das Absinken von kühlerem, dichterem Gesteinsmaterial zu Austauschprozessen zwischen Kruste und Mantel. Durch die Konvektion im Erdmantel wird die Bewegung der Kontinentalplatten angetrieben. Die wichtigsten, grossen Kontinentalplatten sind die Nordamerikanische, die Südamerikanische, die Pazifische, die Nazca-, die Eurasische, die Afrikanische und die Indisch-Australische Platte. Die Prozesse, die entlang der Plattengrenzen ablaufen, wie auch die tektonischen Platten selbst, sind recht unterschiedlich. Dennoch ist Ihnen gemein, dass an Ihren Grenzen gehäuft Naturgefahren wie Erdbeben, Tsunami und Vulkanausbrüche auftreten. Aufgabe: Beschrifte den Aufbau der Erde. 3 ejf, Dezember 2019 Entstehung von Gebirge Die Plattentektonik ist ein zentrales Element bei der Gebirgsbildung. Du siehst hier die verschiedenen Erdplatten, die divergieren, konvergieren oder transversal verlaufen. Zur Abbildung: Konvergente Plattenränder sind diejenigen, die einander entgegenlaufen, also einander entgegenstossen . Wenn sich ozeanische Platten übereinander schieben, gibt es eine Subduktionszone; das bedeutet, dass die untere Platte aufgeheizt und absorbiert wird, die andere Platte wird verdickt. Solche Überschiebungen nennt man auch Verwerfungen. So entstehen Erdbeben, die auch Tsunamis auslösen können. Wenn zwei Kontinentalplatten aufeinanderstossen, ist es nicht möglich, dass eine unter die andere Platte geschoben wird. Sie stossen zusammen und es bildet sich ein Faltengebirge wie z. B. die Alpen oder der Himalaya-Gebirgszug. Divergent sind die Plattenränder, wenn sie sich voneinander wegbewegen . So entstehen tiefe Canyons wie z. B. der Grand Canyon. Die Entgegnung oder Entfernung kann in Extremfällen bis zu 20 cm pro Jahr sein! Transversale Plattenränder bewegen sich auf gleicher Höhe aneinander vorbei . Dies nennt man auch Transformstörung. Der San-Andreas-Graben in Kalifornien ist ein berühmtes Beispiel dafür. Endogene und Exogene Prozesse Ein Gebirge kann also aus endogenen Prozessen entstehen; d. h. aufgrund des Wärmeaustauschs zwischen Erdkern und Oberfläche und demzufolge durch die Bewegung von Platten (Plattentektonik). Eine wichtige Form der Gebirgsbildung in der Schweiz sind aber auch die exogenen Prozesse, d.h. die äusseren Einflüsse. Zu den exogenen Prozessen gehören Verwitterung (Erosion), Transport, Ablagerung (Sedimentation, Ausfällung) und Diagenese. 4 ejf, Dezember 2019 Zwischentest 1. Fülle folgende Tabelle, ohne nachzuschauen. Fachbegriff Vorgang Konvergierende Platten Platten bewegen sich. Beispiele für 2 Platten Divergierende Platten Transversale Platten 2. Erkläre wie ein Faltengebirge entsteht. 3. Was ist eine Verwerfung? 4. Was ist der Unterschied zwischen einem endo- und einem exogenen Prozess? Erkläre einen endogenen und einen exogenen Prozess genauer. 5 ejf, Dezember 2019 Kreislauf der exo- und endogenen Prozesse Zur Abbildung: Durch äussere Einflüsse wie Regen, Wind, Blitzeinschlag, etc. wird Gestein oder auch organisches Material (z. B. tote Tiere) abgetragen (es erodiert/verwittert) und transportiert. Dabei verwittert dieses Material in Kleinstteile und endet schliesslich in Gewässern, wo es absinkt und sich ablagert ( Sedimentation). Über Jahrhunderte und Jahrtausende werden die Sedimente durch den hohen Druck der Überlagerungen zusammengepresst; das Sediment verfestigt sich ( Diagenese). Durch hohe Druck- und Temperaturunterschiede sowie durch chemische Prozesse wandelt sich das Gestein um ( Metamorphose). Mit dem Kontakt durch Magma schmilzt das Gestein und kristallisiert entweder in der Tiefe (wie z. B. Basalt) oder kommt durch den Wärmeaustausch wieder an die Erdoberfläche. Durch all diese Prozesse hebt sich der Boden und es entsteht ein Gebirge. Eine Gebirgslandschaft entsteht also immer im Zusammenspiel exogener und endogener Prozesse. 6 ejf, Dezember 2019 Exogene Prozesse: Landschaftsformen durch Gletscher Unsere Gletscher sind die Überbleibsel der vier Eiszeiten Günz, Mindel, Riss und Würm. Vor 60000 Jahren flossen mächtige Gletscher aus den Alpen weit bis nach Süddeutschland, Frankreich und Italien. Der ganze Kanton Zürich war beispielsweise komplett von Eis bedeckt. Seitlich und an ihren vordersten Enden lagerten die Gletscher riesige Wälle von Gestein und Erde ab. Man nennt diese Wälle Moränen. Gletscherbäche schwemmten Geröll und Sand ins offene Land hinaus. Aus dem Eismeer ragten z. B. der Pilatus und die Rigi. Auf diesen wie Inseln aus dem Eis ragenden Bergen grünten im kurzen Sommer Alpenpflanzen wie Flechten. In sumpfigen Bergmulden wuchsen Moose. Auch gab es Nelken und Veilchen an den Felswänden. Steinböcke und Gämsen, Murmeltiere Schneehasen und -hühner waren einige Tiere, die in den eis- und im Sommer in schneefreien Gebieten lebten. Sehr berühmt ist auch das Mammut, das zu dieser Zeit gelebt hat. Die erste Eiszeit dauerte etwa 6000 Jahre, bevor das Klima wieder milder wurde. In der Zwischeneiszeit siedelten sich dann trockene Steppenwüsten, Wiesen und wärmeliebende Pflanzen an. Affen, Panther und Säbelzahntiger sowie Elefanten, Pferde und Hirsche waren hier ansässig. Viermal war die Schweiz mit Eis bedeckt. Erst während der letzten Eiszeit wanderten Rentierjäger ein. Auf dem folgenden Bild siehst du, wie die exogenen Prozesse in der Schweiz funktionierten und immer noch funktionieren, solange wir noch Gletscher haben: 7 ejf, Dezember 2019 Der Aufbau eines Gletschers Gletscher sind grosse Eismassen, die durch Umwandlung aus Schnee entstanden sind. Bei der Umwandlung werden aus Schneeflocken zuerst sogenannte Firnkörner und erst dann Eiskörner die sich zu einer grossen Eismasse zusammenschliessen. Die obersten Schichten eines Gletschers sind also immer eine Kombination aus Schnee und Firn. Erst darunter folgt das Eis. Abbildung 1 zeigt Dir noch einige weitere Teile des Gletschers: Hier die wichtigsten Begriffe, die du im Zusammenhang mit Gletschern können musst: Gletscherschliff: So nennt man Kratzer und Schrammen auf Felsoberflächen. Sie werden bis zu mehreren Kilometer lang. Trogtäler: Sie werden vielfach auch als U-Täler bezeichnet. Sie wurden währen der Eiszeit in der Schweiz durch Abtragung und das Ausräumen der Gesteinsbrocken aus dem Tal geschaffen. Dies ist ein sogenanntes Trogtal. 8 ejf, Dezember 2019 Gletschermühlen: Schmelzwasser, dass durch Gletscherspalten in die Tiefe stürzt, fliesst unter dem Gletscher weiter, wobei es unter sehr hohen Druck gerät. Moränen sind wohl die bekanntesten Ablagerungsformen der Gletscher. Sie bestehen aus Schutt und Geröll unterschiedlicher Grösse. Die Komponenten sind eckig bis kantengerundet. Seitenmoräne: Material, das von steilen Felswänden auf den Gletscher fällt. Mittelmoränen: Sie entstehen an der Stelle, wo sich zwei Gletscher vereinen. Endmoräne: Der Gletscher schiebt an seiner Front Material vor sich hin. Zieht sich der Gletscher in einer wärmeren Phase zurück, so bleibt das Material liegen und bildet eine sichelförmige Endmoräne. Gletscherzunge: Eismasse in der Mitte des Gletschers, die am weitesten ins Grünland vordringt. Aufgabe: Beschreibe mit den verschiedenen gelernten Begriffen diesen Gletscher ohne nachzuschauen: 9 ejf, Dezember 2019 Für weitere gute Kurzfilme zu Landschaftsformen kannst du dir folgende Videos auf Youtube anschauen: GIDA – Landschaftsformen – Geographie – Schulfilm – DVD (Trailer): Gletscher Animation Glaziale Serie Eiszeit Geografieunterricht: 10 ejf, Dezember 2019 Lösungen Zur Seite 3: Zu Seite 5: Zwischentest 1. Fülle folgende Tabelle, ohne nachzuschauen. Fachbegriff Vorgang Beispiele für 2 Platten Konvergierende Platten Platten bewegen sich gegeneinander Nazca-Platte und Südamerikanische Platte Divergierende Platten Platten bewegen sich voneinander weg Afrikanische Platte und Nordamerikanische Platte Transversale Platten Platten bewegen sich auf gleicher Höhe aneinander vorbei Nordamerikanische Platte und Pazifische Platte 2. Erkläre wie ein Faltengebirge entsteht. Wenn zwei Kontinentalplatten gegeneinanderstossen entsteht ein Faltengebirge. Spielt mindestens eine ozeanische Platte mit, gibt es eine Subduktionszone. Beim Aufeinanderstossen von zwei kontinentalen Platten entsteht eine Auftürmung von Gesteinsmassen, was schliesslich zum Faltengebirge führt. 3. Was ist eine Verwerfung? Eine Verwerfung ist die Überschiebung von Gesteinsmassen, wenn zwei tektonische Platten aufeinandertreffen. 4. Was ist der Unterschied zwischen einem endo- und einem exogenen Prozess? Erkläre einen endogenen und einen exogenen Prozess genauer. Ein endogener Prozess entsteht im Erdinnern: Dabei handelt es sich um chemische Prozesse der Gesteinsumwandlung, kristallisierung, um Gesteinsschmelze und den Auswurf durch den Wärmeaustausch mit dem Erdinnern. Exogene Prozesse werden diejenigen Prozesse genannt, die über der Erdoberfläche passieren (Verwitterung/Erosion, Transport, Sedimentation/Ablagerung, Diagenese) 11 ejf, Dezember 2019 Zu Seite 9: Vgl. dieselben Begriffe auf Seite 8 12